2021年中考物理一轮专项复习《功功率机械效率》课时训练(含答案)

中考物理一轮专项复习《功功率机械效率》

课时训练

一、单选题

1.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法,正确的是(　　)

A.有用功越多,机械效率越高

B.同一起重机提起的货物越重,机械效率越高

C.额外功越少,机械效率越高

D.同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高

2.下列关于功的说法正确的是              (　　)

A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功

B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功

C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功

D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功

3.如图所示,斜面长3 m、高0.6 m,建筑工人用绳子在6 s内将重500 N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150 N(忽略绳子的重力),则下列说法正确的是(　　)

A.斜面上的摩擦力是50 N

B.拉力的功率是50 W

C.拉力所做的功是300 J

D.斜面的机械效率是80%

4.如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下              (　　)

A.F1<F2,P1=P2                   B.F1>F2,P1>P2          C.F1=F2,P1=P2                   D.F1<F2,P1<P2

5.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度。若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则(　　)

A.η甲=η乙,W甲=W乙                       B.η甲>η乙,W甲>W乙

C.η甲<η乙,W甲<W乙                       D.η甲>η乙,W甲<W乙

6.如图甲中力F1水平拉着重为G的物体在水平路面匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面匀速移动s的距离,拉力为F2。使用动滑轮的过程中              (　　)

A.总功为W总=F2s

B.有用功为W有用=Gs

C.机械效率为η==

D.额外功为W额外=2F2s-F1s

7.如图所示,滑轮组将重50 N的物体A以0.2 m/s的速度沿水平地面匀速向前拉动了1 m,拉力F大小为10 N,滑轮组的机械效率为80%,下列说法中正确的是              (　　)

A.拉力F做功的功率为2 W

B.2 s内绳子自由端移动的距离为0.4 m

C.滑轮组做的有用功为50 J

D.物体A受到水平地面的摩擦力为16 N

8. (多选)利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,拉力做的功分别为W甲、W乙,拉力的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是(　　)

A.F甲<F乙　η甲=η乙   

B.F甲>F乙　η甲>η乙

C.W甲>W乙　P甲>P乙

D.W甲=W乙　P甲=P乙

9.如图所示,林红用甲方式把1袋米从1楼提升到3楼,感到很“吃力”,她用乙方式把同样1袋米从1楼提升到3楼,感觉好多了。不考虑有关摩擦,以下关于林红两种方式做功的说法正确的是(　　)

A.甲有用功更多,总功更多

B.乙有用功更多,总功更多

C.甲、乙有用功一样多,甲总功更多

D.甲、乙有用功一样多,甲总功更少

10.将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是              (　　)

A.0.2 J                       B.2 J         C.20 J             D.200 J

11.林红和小勇到工地上搬砖,林红的功率为100 W,小勇的功率为200 W,两人正常工作时,下列说法中正确的是              (　　)

A.林红做功一定多

B.小勇做功一定多

C.林红做功一定快

D.小勇做功一定快

12.如图所示,斜面长3 m,高0.6 m,建筑工人用绳子在6 s内将重500 N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150 N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是(　　)

A.受到斜面对它的摩擦力是50 N　　

B.拉力的功率是50 W

C.拉力所做的功是300 J

D.斜面的机械效率是80%

二、填空题

13.如图所示,搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4 m,所用拉力为250 N、时间为20 s。在此过程中有用功是　　　J,额外功是　　　　J,拉力的功率是　　　W,滑轮的机械效率是　　　　。 

14.如图所示,小球从高处自由下落,已知小球从a到b和从b到c下落的高度相同,从a到b重力做功W1、功率为P1,从b到c重力做功W2、功率为P2,则W1　　W2,P1　　P2。(均选填“>”“<”或“=”) 

15.如图所示,用F=50 N的力通过滑轮组水平拉重为80 N的物体,使其向左匀速运动,在这个过程中拉力F做功为40 J,已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N,则物体运动的距离为　　m,该滑轮组的机械效率为　　　　。(忽略绳子和动滑轮的重力) 

16.如图所示,物体和动滑轮的总重力为200 N,当物体匀速上升的高度为2 m时,绳子移动的距离为　　　　m,若滑轮组的机械效率为80%,则动滑轮重　　　　N。(绳子的重力、绳子与滑轮各处的摩擦均忽略不计) 

17.如图所示,沿斜面把质量为12 kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力F=100 N,斜面长2 m、高1 m,则其机械效率是　　　%,物体所受摩擦力是　　　N。(g取10 N/kg) 

18.如图所示,工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面高1 m、长2 m,物体重500 N,平行于斜面的拉力为200 N,所用时间10 s。在此过程中,物体动能　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”);重力势能　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”);拉力的功率为　　　　W;把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为　　　　。 

三、实验题

19.下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告。

[实验名称]测量滑轮组的机械效率

[实验步骤]

(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和　　　　。 

(2)如图(a)所示,测量物体G所受的重力为　　　　。 

(3)如图(b)所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用　　　　测出物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入下表格中。根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是　　　　(选填“甲”或“乙”)。 

(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据。

实验记录表格:

实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。

[实验讨论与交流]

(1)小明和小红的实验结论　　　　(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由:　 　。 

(2)小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变　　　　　　　　,重复实验步骤(3),计算出机械效率进行比较分析。 

四、计算题

20.林红同学用如图所示的装置把重为1200 N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10 s,已知斜面长6 m、高2 m,此装置的机械效率为80%。求:(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)。

(1)拉力F做的功。

(2)拉力F做功的功率。

(3)拉力F的大小。

(4)箱子和斜面间的摩擦力。

0.参考答案

1.答案为：B

2.答案为：D

3.答案为：A；

[解析] 拉力所做的有用功为W有用=Gh=500 N×0.6 m=300 J,

拉力所做的总功为W总=Fs=150 N×3 m=450 J,故C错误。

斜面的机械效率为η=×100%=×100%≈66.7%,故D错误。

所做额外功为W额外=W总-W有用=450 J-300 J=150 J,物体所受的摩擦力为f===50 N,故A正确。

拉力的功率为P===75 W,故B错误。

4.答案为：A；

解析：不计摩擦,斜面AC倾斜角度小于BC倾斜角度,则AC>BC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2。不计摩擦,使用光滑的斜面没有额外功,拉力在两斜面上做功相同(等于克服物体重力所做的功),即W1=W2;拉力做功相同,所用时间相同,拉力做功的功率相同,即P1=P2。

5.答案为：A；

[解析] 钩码的重力相同,钩码上升的高度相同,据W有用=Gh可知,所做的有用功相同;

此时对动滑轮做的功是额外功,不计绳重和摩擦,滑轮相同,即W额外相同,

根据W总=W有用+W额外可知,W总是相同的,故拉力做的功相同,即W甲=W乙,

根据机械效率η=×100%可知,η甲=η乙。

6.答案为：D　

7.答案为：D；

[解析] 滑轮组承重绳子的股数n=2,拉力做的功W总=F×2ns=10 N×2×1 m=20 J,

由v=可得物体移动所用时间t===5 s;拉力的功率P===4 W,故A错误。

2 s内物体移动距离sA=vtA=0.2 m/s×2 s=0.4 m,自由端移动的距离sF=2sA=2×0.4 m=0.8 m,故B错误。

由公式η=×100%得,W有用=W总×η=20 J×80%=16 J,故C错误。

根据η=×100%=×100%=×100%得,80%=×100%,可得摩擦力f=16 N,故D正确。

8.答案为：AD；

解析：由题图可知,承担物重的绳子股数n甲=3,n乙=2,由题可知,滑轮重、物体质量和重力均相等,不计绳重与摩擦,故甲滑轮组的拉力较小,即F甲<F乙。拉力做的功是总功,物重相等,提升相同的高度,有用功相同;不计绳重与摩擦,滑轮重相同,做的额外功相同,由W总=W有+W额可知,拉力做的总功相等,即W甲=W乙。拉力做功的功率P,由于总功相等、做功时间相同,故功率大小相同,即P甲=P乙。有用功、总功均相等,由η可知,两个滑轮组的机械效率相等,即η甲=η乙。

9.答案为：D；

10.答案为：B；

解析：估测:课桌的高度约为0.7 m,物理课本的重力约为3 N。将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功为W=Fs=Gh=0.7 m×3 N=2.1 J,与B选项最接近。

11.答案为：D

12.答案为：A；

解析：拉力做的功W总=Fs=150 N×3 m=450 J,有用功W有=Gh=500 N×0.6 m=300 J,

额外功W额=W总-W有=450 J-300 J=150 J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力f=50 N,故A正确、C错误。拉力的功率P=75 W,故B错误。斜面的机械效率η≈66.7 %,故D错误。

13.答案为：1700　300　100　85%

[解析] 工人做的有用功W有用=Gh=425 N×4 m=1700 J,因为使用的是动滑轮,

所以拉力移动的距离s=2h=2×4 m=8 m,工人做的总功W总=Fs=250 N×8 m=2000 J;

所以,W额外=W总-W有用=2000 J-1700 J=300 J;拉力的功率P===100 W;

滑轮的机械效率η=×100%=×100%=85%。

14.答案为：=　<

15.答案为：0.4　60%

[解析] 由W总=F拉s绳可得绳子自由端移动的距离为s绳===0.8 m。

由题图可知,n=2,物体运动的距离s物=s绳=×0.8 m=0.4 m。

滑轮组所做的有用功W有用=fs物=60 N×0.4 m=24 J,

滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=60%。

16.答案为：4　40

[解析] 由题图可知,n=2,则拉力端移动的距离s=2h=2×2 m=4 m。

η=×100%=×100%=×100%,则G+G动===200 N,

解得G=160 N,G动=200 N-160 N=40 N。

17.答案为：60　40

18.答案为：不变　增大　80　62.5%

[解析] 将物体从斜面底端匀速拉到顶端,质量不变,速度不变,则物体的动能不变;物体沿斜面升高,质量不变,高度增大,所以其重力势能增大。题图中是动滑轮,斜面长L=2 m,则绳端移动的距离为s=2L=2×2 m=4 m,拉力做的总功为W总=Fs=200 N×4 m=800 J,拉力的功率为P===80 W。

此过程做的有用功为W有用=Gh=500 N×1 m=500 J。

这个装置的机械效率为η=×100%=×100%=62.5%。

19.答案为：

[实验步骤](1)分度值　(2)4.6 N　(3)刻度尺　乙

[实验讨论与交流](1)不科学　拉力大小不需要估读,

根据η=×100%可得,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关　

(2)所提升物体的重力

20.解:(1)有用功W有=Gh=1200 N×2 m=2400 J,

则拉力F做的功W总=3000 J。

(2)拉力F做功的功率P=300 W。

(3)由图可知此滑轮装置是一个动滑轮,绳端移动的距离

s'=2s=2×6 m=12 m,拉力F=250 N。

(4)克服摩擦力做的额外功W额=W总-W有=3000 J-2400 J=600 J,摩擦力f=100 N。