15年简单机械+功+功率+机械效率+培优练习(答案与解析)

内容发布更新时间 : 2024/12/24 20:12:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

简单机械 功 功率 机械效率 培优复习

一.选择题(共16小题)

1.一辆汽车做直线运动,t1s末关闭发动机,t2s末静止,其v﹣t图如图.图中α<β,若汽车牵引力做功为W,平均功率为P,汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力作功分别为W1和W2、平均功率分别为P1、P2,则( )

A.W=W1+W2

C. D. P=P1 P1=P2

2.如图所示,分别都用平行于光滑斜面向上的拉力F,使重力分别是G和3G的A、B两个物体都沿斜面向上

移动S的距离,则两次情况下,拉力F分别对A、B所做的功( )

B. W1>W2

A.对A做功多 B. 对B做功多 两次做功一样多 C.D. 无法比较功的大小

3.如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物

挂在A、B两处,每次用力让重物上升同样的高度,下列说法正确的是( )

A. 重物在A点处人做的有用功多 重物在B点处人做的有用功多 B. 重物在A点处杠杆的机械效率高 C. D.重物在B点处杠杆的机械效率高

4.如图所示,甲、乙两只容器形状不同,但容积却相同,现让两容器盛满水,将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入水中同样的深度处.如果将金属匀速提出水面,则拉力所做的功( )

A.从甲容器中拉出水面做功多些 从乙容器中拉出水面做功多些 B. 从甲、乙两容器中拉出水面做功一样多 C. D.无法比较

5.如图所示,在水平支承面ABC上,AB段光滑,BC段粗糙,且AB=BC.现用恒定的拉力F将物体由A点拉到C点.设在AB段上及BC段上,拉力对物体所做的功分别为W1和W2,则下列关系式正确的是( )

A.W1>W2 W1<W2 C.

B. W1=W2

D. W1和W2无一定关系

6.甲、乙两车功率相等,都在平直的公路上匀速行驶,在相等的时间内,甲、乙两车通过的路程比为4:5

,则( )

A.甲、乙两车做功之比为4:5 甲、乙两车速度之比为5:4 B. 甲、乙两车受到阻力之比为5:4 C. D.甲、乙两车的牵引力之比为1:1

7.如图所示,一根粗细不均匀的木棒放在地面上,现有一作用在木棒的一端、方向始终与木棒垂直的力F将木棒缓慢地抬起,在这过程中( )

A.力F对木棒做功,力的大小变小 力F对木棒做功,力的大小变大 B. 力F对木棒不做功,力的大小变小 C. D.力F对木棒不做功,力的大小变大

8.甲、乙两台机器,功率之比为2:3,工作时间之比为1:3,则它们所做功之比为( ) A.2:9 B. 2:1 C. 3:2 D. 3:1

9.某同学用自制的滑轮组来提起450N的重物,如图,绳子自由端拉力F=200N,重物以0.2m/s的速度匀速上

升,不考虑绳重和摩擦,则拉力做功功率和该滑轮组的机械效率分别等于( )

A.120W、80% B. 100W、75% C. 120W、75% D. 100W、80%

10.如图装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面上作匀速直线运动,则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为( )(

不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重)

A.1秒

C. 3秒 D. 4秒

11.下面说法正确的是( )

A.省力机械比费力机械的机械效率高 做功较多的机械比做功较少的机械功率大 B. 做额外功较多的机械比做额外功较少的机械机械效率低 C. D.做功较慢的机械比做功较快的机械功率小

12.甲、乙两汽车在平直公路上匀速行驶,甲汽车的重是乙汽车的2倍,甲汽车的速度是乙汽车的2倍,若汽车受到的阻力为车重的 A.1:4

,则两汽车的功率之比为( ) B. 4:1

B. 2秒

C. 2:1 D. 1:2

13.质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示.根据图象可估算出该同学在1分钟

内克服重力做功的平均功率为( )(g取10N/kg)

45 W A.135 W B.

169 W C.

270 W D.

14.如图所示是甲、乙两台机械做功时的功﹣时间图象,由图象可知甲、乙两台机械的功率大小关系是(

A.B. C. D. 无法确定 P甲>P乙 P甲=P乙 P甲<P乙

15.图是健身用的“跑步机”示意图,质量为m的健身者踩在与水平面成d角的静止皮带上,用力向后蹬皮带,可使皮带以速度v匀速向后运动.若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f,则在运动的过程中,下列说法

中正确的是( )

A.f皮带运动的阻力 人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力 B. 人对皮带做功,其做功功率为fv C. D.人对皮带不做功

16.如图所示,浸没在水中的物体B密度为ρB,受重力为10N,动滑轮受重力为1N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B在水中时动滑轮的机械效率为η.若用一水平向左的力F拉A物体在水平面上以2.5cm/s的速度匀速移动10s,拉力做功为2.5J.若撤去水平拉力F,物体B刚好在水中匀速下降(不计水的阻力),则下列正确的是( )

F=5N A. η=90% C.

B. F=10N

D. ρB=10×103kg/m3

二.填空题(共8小题)

17.哥哥的体重是600牛顿,弟弟的体重是500牛顿,兄弟俩进行登楼比赛,当他们都从一楼蹦到5楼时,哥

哥和弟弟所用的时间之比是5:4,则做功之比是 ,功率之比是 .

18.由于宿舍停水,学校为保障师生的生活用水,紧急调来一台功率为15kW的抽水机,把水抽到距水面10

m高的蓄水池中,抽水机30min刚好将容积为180m3的额蓄水池抽满,抽满水后,蓄水池中水的质量是

kg,抽水机对水做功 J,抽水机的机械效率是 .

19.质量为m

长为L的均匀铁链,摊放在地面上,将其从中点提起,使其离开地面,至少要做功 ?

20.如图所示,物体A重30牛,用大小为4牛、方向如图的水平拉力拉滑轮,使物体A在5秒内匀速直线运动4

米,则拉力F做的功为 焦,拉力F的功率为

瓦.在物体运动过程中,动能大小 .(选填“变大”、“不变”或“变小”).

21.如图所示,动滑轮右边用绳子固定,左边悬挂物体A,动滑轮在拉力F作用下在2s内将物体A匀速提高2m

,若动滑轮重2N,A所受重力为9N,不计摩擦力,拉力做的功是

J,动滑轮的机械效率为 ,动滑轮升高 m,动滑轮这种使用方法的好处是

(选填“省力”或“省距离”)

22.如图所示,重600N的工人用“起重葫芦”将集装箱吊起,当工人要500N的力,拉动链条式集装箱匀速上

升2m时,工人拉动链条所做的功是 J,集装箱的重为

N,在上升过程中,工人对集装箱的压力为 N.(不计“起重葫芦”的重及摩擦)

23.如图所示,一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆,重心在距B端处,当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)用时5秒钟,F1做功为W1,功率为P1;当用竖直向上的力F2将B端抬高h,(A端仍在地面

上),用时4秒钟,F2做功为W2,功率为P2,则W1:W2= ,P1:P2= .

24.随着我国人民生活水平的提高,轿车已进入千家万户.如图1所示是小敏同学家新买的一台小轿车,通

过观察,她联想到许多物理知识在小轿车上的应用.请你结合所学物理知识回答下列问题:

(1)轿车上的方向盘实质是一个 (填“费力”“省力”或“等臂”)杠杆;当轿车行驶时,驾驶员以

(填“轿车”“地面”或“乘客”)为参照物他是运动的.

(2)轿车驾驶室内安装有安全带和安全气囊,这是为了防止急刹车时,由于人具有

所带来的安全事故.

(3)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质,在这个过程中是通过

方式使水的温度升高,内能增大.

4

(4)若小轿车以9×10W的恒定输出功率启动后,以30m/s的速度做匀速直线运动,则在1min内,对轿车做

功 J,轿车受到的阻力是 N,通过的路程是 m.

(5)若该轿车的质量为1500kg,每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2,当轿车静止在水平地面上时,它对

地面的压强是

Pa;当轿车出现故障后,往往要送到汽车检修厂进行检修,几个工人师傅为了便于检修,用如图2所示的滑轮组将轿车拉升到2m高处,他们需用6000N的力,则该滑轮组的机械效率是 .(g取10N/kg)

三.解答题(共6小题)

25.某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的装置匀速提起钩码,并做了如下实验记录: 钩码重G(N) 钩码上升高度h测力计拉力F(N)测力计移动距离s

(m) (m)

2 0.1 0.4 0.3

(1)提起钩码的时候,应注意用测力计沿 方向拉,使重物做 运动

(2)如果你对该同学的实验记录进行有关分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现在于:

(3)如图乙是测力计的放大图,结合图甲你会发现导致实验结果违背物理规律的原因,其原因是

(4)纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为

(5)小明在该同学实验的基础上,进行了几次增加钩码的测量,计算结果表明,同一个滑轮组,当提升的

物重增加时,滑轮组的机械效率会 ,从理论上分析,是因为 .

26.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小华同学用如图所示的滑轮组做了多次实验,其中第4、5

两次实验中只更换了动滑轮,实验数据记录如表所示:

实验次数 钩码重 动滑轮重 钩码提升高弹簧测力计弹簧测力计滑轮组的机

示数F/N 上升高度 械效率η C1/N C2/N 度h1/m

h2/m

1 2 0.5 0.1 0.85 0.3 78.4% 2 4 0.5 0.1 1.54 86.6% 0,3 3 6 0.5 0.1 2.24 0.3 89.3% 4 6 1 0.1 2.40 0.3 83.3% 5 6 2 0.1 2.74 0.3 73.3%

(1)小华同学在拉动弹簧测力计时,应该注意的问题是 ;

(2)对比分析1、2、3次实验数据,可以得到的初步结论是:使用同一滑轮组提升重物,滑轮组的机械效率

随物重的增加而 ;

(3)对比分析3、4、5次实验数据,可以得到的初步结论是:在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮

越重,滑轮组的机械效率越 ;

(4)事实上,上述表格中的机械效率要大于实际值,原因是我们没有考虑绳子的重量和摩擦,这是一种常

用的物理方法,下列事例中,也是运用了这种方法的是 .

A、探究平面镜的成像规律 B、探究液体压强的大小 C、探究杠杆的平衡条件

D、在电路中使用电压表和电流表.

27.小张同学在探究斜面的机械效率是实验中,将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,移动1mm(如

图所示),改变斜面倾斜程度进行多次试验,记录数据如表:

倾斜程度 斜面高h/m 拉力F∕N 机械效率η

0.2 2.0 50.0% 较缓

0.3 2.4 62.5% 较陡

0.4 2.8 71.4% 最陡

(1)小张同学探究的是斜面的机械效率与 的关系. (2)有上表的数据看出:斜面越陡,越 (填省力或费力). (3)小张同学猜想斜面机械效率还可能更物体的重有关.他设计的步骤如下:

①将长木板搭成斜面;

②用弹簧测力计测出木块的重力G;

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