海南省2020年中考物理一輪復(fù)習(xí) 考點通關(guān) 第八講 機械與人 第二節(jié) 功 功率和機械效率分層訓(xùn)練

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1、 第八講　機械與人 第二節(jié)　功　功率和機械效率 (建議時間：35分鐘) 　　　 基礎(chǔ)過關(guān) 一、選擇題 1. (2019龍東)如圖所示，力對物體做功的是(　　) 2. (2019邵陽)參加今年邵陽市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀！一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時間為30秒．他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近(　　) A. 1.5 W B. 15 W C. 150 W D. 1 500 W 3. (2019連云港)物體在水平地面上做直線運動，當(dāng)物體運動的路程和時間圖像如圖甲時，受到的水平推力為F1；當(dāng)物體運動的速度和

2、時間圖像如圖乙時，受到水平推力為F2.兩次推力的功率分別為P1、P2.則下列關(guān)系正確的是(　　) 第3題圖 A. F1＝F2　P1＞P2 B. F1＝F2　P1＜P2 C. F1＞F2　P1＞P2 D. F1＜F2　P1＞P2 4. (2019瀘州改編)用如圖所示的滑輪組勻速豎直提升物體，不計一切摩擦和繩重．下列判斷正確的是(　　) 第4題圖 A. 該滑輪組繩自由端拉力F的大小一定等于所提物體重力的三分之一 B. 用該滑輪組提升不同的物體，物體越重，其機械效率越大 C. 通過改進該滑輪組的性能可以使提升物體的機械效率達到100% D. 其他條件不變，僅

3、將滑輪組中的動滑輪重力變大，其機械效率變大 5. (2019長春)如圖所示，用甲、乙滑輪組在相同時間內(nèi)分別將A、B物體勻速提升相同高度，已知物體受到的重力GA>GB，滑輪組的機械效率η甲<η乙(忽略繩重和摩擦)．下列判斷正確的是(　　) 第5題圖 A. 兩滑輪組繩端移動的距離相等 B. 甲滑輪組的有用功比乙的少 C. 甲滑輪組的總功率比乙的小 D. 甲滑輪組的動滑輪比乙的重 6. (2019鐵嶺)如圖所示，工人用160 N的拉力F將重為300 N木箱10 s內(nèi)勻速拉到長3 m、高1 m的斜面頂端．下列說法正確的是(　　) 第6題圖 A. 拉力F做功的功率是16 W

4、B. 克服木箱重力做功是900 J C. 斜面的機械效率是62.5% D. 若只改變斜面的傾斜角度，斜面的機械效率不變 7. (2019衡陽)如圖所示，用滑輪組提升900 N的物體，使它在10 s內(nèi)勻速上升1 m．已知所用的拉力F為400 N．則在提升重物的過程中(不計繩重和摩擦)，下列說法正確的是(　　) 第7題圖 A. 拉力做功的功率為90 W B. 拉力在這10 s內(nèi)做的功為400 J C. 動滑輪的重力為300 N D. 若用該滑輪組勻速提升更重的物體時，則繩子拉力會變大，但機械效率不變 二、填空題 8. (2019連云港改編)小明同學(xué)用20 N的水平推力，將重

5、為280 N的購物車沿水平地面向前推動了10 m，在此過程中，推力對購物車做功______J，購物車的重力做功______J. 9. (2019岳陽)如圖，動滑輪實質(zhì)上是一個________(選填“省力”或“費力”)杠桿，用60 N的拉力將沙桶從地面提到9 m高的樓上，拉力做的功是________J. 第9題圖 10. (2019銅仁)一電動抽水機10秒內(nèi)把100 kg的水抽到10 m高的水池中，則抽水機至少對水做功________J．在抽水的過程中，若抽水機共消耗的電能是1.25×104 J，則抽水機的效率是________．(g＝10 N/kg) 11. (2019樂山)在斜面

6、上將一個重600 N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力F＝400 N，拉動的距離s＝4.5 m，提升高度h＝1.8 m，所用時間t＝30 s．則拉力F做功的功率為________W，此過程中物體受到的摩擦力為________N. 第11題圖 12. (2019龍東)如圖所示，小聰用滑輪組拉動水平地面上重為500 N的物體A，使它勻速前進2 m，地面對它的摩擦力為150 N，小聰施加的拉力F＝100 N(忽略繩重和滑輪重)，則滑輪組做的有用功為________J，滑輪組的機械效率為________． 第12題圖 三、實驗題 13. (2019遂寧)在“測量滑輪組機械效率”的實

7、驗中，某組同學(xué)選擇了如圖所示的兩種滑輪組進行多次實驗，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表： 第13題圖 實驗次數(shù) 鉤碼重G/N 鉤碼上升高度h/cm 拉力F/N 繩端移動距離s/cm 機械效率 1 0.5 10 30 2 1.5 10 0.8 30 62.5% 3 0.5 10 0.5 40 25.0% 4 1.5 10 0.7 40 53.6% (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷出第一次實驗所選擇的是________(選填“甲”或“乙”)滑輪組． (2)在第一次實驗中，當(dāng)________拉動滑輪組時，彈簧測力計示數(shù)如圖丙所示，拉力F為___

8、_____N；該次實驗滑輪組的機械效率是________(計算結(jié)果精確到0.1%)． (3)機械效率是機械性能好壞的重要標(biāo)志．結(jié)合生產(chǎn)生活實際，分析實驗數(shù)據(jù)可知，下列提高機械效率的措施不可行的是________(選填符號)． A. 增加所提物重 　B. 減輕機械自重 C. 機械加潤滑油 　D. 增加重物上升高度 四、綜合應(yīng)用題 14. (2019樂山)小夏利用如圖所示的滑輪組，將重量為280 N的物體勻速提升了2 m．已知他自身的重量為500 N，對繩子施加的拉力F＝200 N，兩腳與地面接觸的總面積S＝400 cm2.求此過程中： (1)小夏對地面的壓強； (2)拉力F做的

9、功； (3)該滑輪組的機械效率． 第14題圖 參考答案及解析 第二節(jié)　功　功率和機械效率 基礎(chǔ)過關(guān) 1. C　【解析】做功的必要條件是：一是要有力，二是需要在力的方向上產(chǎn)生距離；A圖有力的作用，但沒有移動的距離，所以沒有做功；B圖有向上拉力的作用，也有向前距離的移動，因運動的方向與力的方向垂直，所以沒有做功；C圖手掌對雞蛋有一個向上的托力，使雞蛋相應(yīng)的向上運動了一定距離，滿足做功條件；D圖舉重運動員將杠鈴舉起保持靜止，雖然有力作用在杠鈴上，但杠鈴沒有在力的方向上運動一定的距離，故沒有做功；只有C符合題意，故選C. 2. C　【解析】每層樓房的高度約為3 m，移動

10、的高度為9 m，初中生所受的重力約為500 N，則小鵬做的功約為W＝Gh＝500 N×9 m＝4 500 J，做功的功率約為P＝＝＝150 W．故選C. 3. B　【解析】圖甲中，物體運動的路程與所用的時間成正比，做勻速直線運動，物體的速度為v1＝＝＝2 m/s，圖乙中，物體的速度不隨時間的改變而改變，做勻速直線運動，物體的速度v2＝4 m/s，可知F1＝F2＝f，C、D錯誤；由P＝Fv可知，P1

11、不計繩重和摩擦，額外功不變，有用功占總功的比值越大，機械效率越高，B正確；實際生活中，滑輪組的機械效率不可能達到100%，C錯誤；保持其他條件不變，當(dāng)增大動滑輪的重力時，滑輪組所做的有用功不變，額外功增大，總功增大，所以滑輪組的機械效率變小，D錯誤．故選B. 5. D　【解析】由圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)分別為n甲＝3，n乙＝2，則s甲＝3h，s乙＝2h，則兩滑輪組繩端移動的距離不相等，A錯誤；已知物體受到的重力GA＞GB、上升的高度相同，根據(jù)W有＝Gh可知，甲滑輪組的有用功比乙的多，B錯誤；由于W有甲＞W(wǎng)有乙，已知滑輪組的機械效率η甲＜η乙，由η＝×100%可得，甲滑輪組的總功比乙的大，已

12、知時間相同，由P＝可知，甲滑輪組的總功率比乙的大，C錯誤；忽略繩重和摩擦，由η＝×100%＝×100%＝×100%可得，η甲＝×100%，η乙＝×100%，因為GA＞GB，η甲＜η乙，所以甲滑輪組的動滑輪比乙的重，D正確．故選D. 6. C　【解析】拉力F做的總功W總＝Fs＝160 N×3 m＝480 J，時間t＝10 s，所以功率P＝＝＝48 W，A錯誤；克服木箱重力做的功是有用功，所以有用功W有用＝Gh＝300 N×1 m＝300 J，B錯誤；斜面的機械效率η＝×100%＝×100%＝62.5%，C正確；斜面的機械效率為η＝×100%＝×100%＝sinθ×100%，所以斜面與地面的夾角

13、θ越大，斜面的機械效率越大，D錯誤．故選C. 7. C　【解析】由圖可知，有三段繩子承擔(dān)重物，s＝3h＝3×1 m＝3 m，拉力做的功W＝Fs＝400 N×3 m＝1 200 J，拉力做功的功率為P＝＝＝120 W，A、B錯誤；G動＝3F－G物＝3×400 N－900 N＝300 N，C正確；用該滑輪組勻速提升更重的物體時，繩子拉力變大，額外功不變，有用功增加，機械效率變大，D錯誤．故選C. 8. 200　0　【解析】推力對購物車做的功W＝Fs＝20 N×10 m＝200 J；購物車在重力的方向上沒有移動距離，重力做功0 J. 9. 省力　1 080　【解析】動滑輪在使用時，動力臂是輪直

14、徑，阻力臂是輪半徑，實質(zhì)上是一個省力杠桿；圖中拉力做的功W＝Fs＝Fnh＝60 N×2×9 m＝1 080 J. 10. 1×104　80%　【解析】抽水機10秒鐘內(nèi)對水做的功至少為W＝mgh＝100 kg×10 N/kg×10 m＝1×104 J；在抽水的過程中，抽水機消耗的電能W電＝1.25×104 J，所以抽水機的效率：η＝×100%＝×100%＝80%. 11. 60　160　【解析】拉力F做的總功W總＝Fs ＝400 N×4.5 m＝1 800 J，拉力F做功的功率P ＝＝＝60 W；有用功W有用＝ Gh ＝600 N×1.8 m＝1 080 J，克服摩擦力做的額外功W額外＝W總

15、－W有用＝1 800 J－1 080 J＝720 J，摩擦力f ＝＝＝160 N. 12. 300　 75% 　【解析】物體勻速前進，所以有平衡力T＝f，則W有＝ Ts＝fs ＝150 N×2 m＝300 J；由圖知與動滑輪連接的繩子段數(shù)為n＝2，拉力F＝100 N，則W總＝Fns，η＝×100%＝×100%＝75%. 13. (1)甲　(2)勻速　0.4　 41.7%　(3)D 【解析】(1)分析表中的第一次實驗數(shù)據(jù)可以看出，s＝3h，讀圖可知，甲圖中承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n＝3，因此選擇的是甲滑輪組；(2)實驗中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計示數(shù)

16、等于拉力大??；圖丙中彈簧測力計的分度值為0.2 N，則示數(shù)為0.4 N；此時滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈41.7%；(3)提高滑輪組機械效率可以增大提升的物重、換用輕質(zhì)的動滑輪、加潤滑油減小摩擦，增加重物上升高度不能提升滑輪組的機械效率，故選D. 14. 解：(1)小夏對地面的壓力F壓＝G－F＝500 N－200 N＝300 N 小夏對地面的壓強p＝＝＝7.5×103 Pa (2)繩自由端向下移動的距離s＝2h＝2×2 m＝4 m 拉力F做的功W總＝Fs＝200 N×4 m＝800 J (3)對重物做的有用功W有＝Gh＝280 N×2 m＝560 J 滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%＝70% - 8 -