《功和机械效率》复习题.doc

《功、机械效率》练习题1-滑轮组
姓名：
1．已知甲、乙两种机械在做功过程中，甲的机械效率比乙的机械效率大，这表明 （ ）。
A．甲做功比乙做功快 B．甲做的有用功比乙做的有用功多
C．甲做的额外功比乙做的额外功少 D．甲做的有用功，与总功的比值比乙大
2．如图所示，用同一滑轮组提升重物。第一次提升一个物体（图甲），第二次提升两个等重的重物（图乙），比较甲、乙两种情况，不正确的是（ ）。
A．第一次拉力F甲小于第二次拉力F乙
B．甲、乙两种情况滑轮组机械效率相同
C．图甲滑轮组机械效率比图乙小
D．若将物体提升相同高度，图乙做的有用功多些
3．某人用滑轮组将重为700N的物体匀速提升0.2m高，所用拉力为250N，且已知在提升重物过程中的机械效率为80％，则拉力所做的功为（ ）。
A.112J B．150J C.175J D．187.5J
4．用如图所示的定滑轮，把一个重为G＝95N的物体吊到h＝5m的高处，人拉绳端所用的力F是100N。求在提升物体过程中做的有用功、总功及定滑轮的机械效率。

5．如图中，每个钩码重均为2N，每个滑轮重均为0.6N，给你一根能承受3N拉力的绳用于串绕滑轮组。
（1）画出滑轮组的绕绳方法；
（2）若绳很轻，摩擦不计，绳端施加的拉力为多大时，可使钩码匀速上升？
（3）若拉动绳端使钩码匀速上升时，拉力是2.5N，则滑轮组的机械效率是多大？

6．用图所示的动滑轮提升重物。若摩擦不计，动滑轮重为G＝10N，物体被提升的高度h＝5m。
（1）如果被提升的物体重为G=40N，求有用功、总功及机械效率；
（2）如果被提升的物体重为G’＝90N，求有用功、总功及机械效率。
（3）比较你两次的计算结果，可以得出什么规律？

7. 如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．求：
(1)木箱匀速上升的速度；(2)工人师傅做的有用功；
(3)动滑轮的重力．

8． 用如图的滑轮组水平地拉动物体．已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N时物体以0.5m／s的速度匀速移动．
求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械效率。

9. 如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。
(1)每个滑轮重多少N?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?
(3)当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N?

《功、机械效率》练习题2-实验
姓名：
1. 用图所示的装置来测滑轮组的机械效率。
（1）用弹簧测力计拉动绳端时，拉力的方向应 ，并使物体 上升。
（2）若弹簧测力计移动15cm，则物体移动 cm。
（3）若被提升的物体是钩码，每只钩码重为2N，每只滑轮重为0.5N，弹簧测力计读数是2.5N，则拉力做的额外功是 。滑轮组的机械效率是 。
（4）若再加挂一只钩码重做实验，所测的机械效率与前一次相比将 。（选填“相同”或“变大”“‘变小”）。
2. 如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆自身的重力忽略不计)
(1)请在下表中把相关的数据填写完整：
物体重
G／N
物体上升的
高度h／cm
弹簧测力计
的示数F／N
弹簧测力计移动
的竖直距离S／cm
有用功
W有／J
总功
W总／J
机械效率
η／％
4

30

 (2)为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议：　　　 　　　　　　　。

3. 如图是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮，若使绳端的拉力沿向上的方向。
（1）请在图13中画出该滑轮组的绳子绕法。
（2）完善下列实验步骤：
A．按组装图把实验器材装配好B．用弹簧秤测量出重物的重力
C．在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧秤的位置
D．　　　 　拉弹簧秤，使重物上升一段距离，读出　　 　　　
E．用刻度尺分别量出　　　　　　和　　　　　　移动的距离
F．由测得的数据，求出滑轮组的机械效率
（3）在这个实验中，若物重4N,重物上升了0.1m，弹簧秤示数为2N，请计算该滑轮组的机械效率η＝　　　　　。
（4）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：
　　　　　　　 　　　、　　　　　 　　　　　。
4. 在探究“测滑轮组的机械效率”的实验中，马刚同学用同一滑轮组进行了三次实验，实验记录如下表：
序号
速度
（m/s）
钩码总重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(m)
机械效率(%)
1
0.2
2
0.1
0.8
0.3
83.3
2
0.2
3
0.1
1.1
0.3

3
0.4
2
0.2
0.8
0.6

（1）将实验序号2、3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处：
（2）根据以上实验可得到的结论是：在滑轮组的串绕绳子的方式不变时，机械效率与
有关，与 无关。
5. 学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；B.跟斜面的粗糙程度有关；
C.跟斜面的长度有关；D.跟物体的重力有关。
小刚同学为了证实这些猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程。
实验次数
斜面倾角
斜面粗糙程度
物重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η（%）
①
30°
粗糙
1
0.5
0.7
1
0.5
0.7

②
30°
稍光滑
1
0.5
0.6
1
0.5

83
③
45°
粗糙
1
0.7
0.9
1

0.9
78
（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）。
（2）通过对比实验①②数据，可验证猜想 （填写字母）。
（3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越 。
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和_______________不改变。

《功率》练习题1-基础
姓名：
1. 用一个动滑轮在1min内把重为G＝100N的物体提到h＝9m的高处，人拉绳端的力F＝60N.问：（1）动滑轮的机械效率是多大？（2）拉力的功率是多大？

2．一个举重运动员，在2.5s内把一个质量为200kg的杠铃举高2m。取g＝10N／kg。
问：（1）运动员对杠铃做了多少功？（2）运动员举杠铃时的功率是多大？

3．一辆汽车，发动机的功率是70kW，半小时内在平直公路上匀速行驶了40km。
问：（1）发动机的牵引力做了多少功？（2）发动机的牵引力是多大？（3）汽车行驶过程中，受到路面的摩擦力是多大？

4. 重为500N的物体放在水平地面上，某人用100N的水平力推它做匀速直线运动，在250s内物体移动了125m。问：（l）物体与地面间的摩擦力是多大？（2）人对物体做了多少功？（3）人推物体的功率是多大？

5. 某人骑自行车匀速前进，已知人和车的总质量是70kg，地面对自行车的阻力是人和自行车总重的1／10，人骑自行车做功的功率是70w。
问：（l）人蹬自行车，使自行车前进的动力是多大？（2）10min内，自行车前进的距离是多大？

6．山里有一瀑布，瀑布的落差是20m，每分钟有120m3的水落下。求该瀑布流水的功率。

7．如图所示，物体重500N，滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计，在水平拉力F作用下物体沿水平面以2m／s的速度做匀速运动，运动过程中与地面间的摩擦力是100N。求在2min内拉力做的功及拉力的功率。

8. 做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升O.4m．某次测试中．他1min内完成30次俯卧撑。求：(1) 俯卧撑中的动力臂、阻力臂。(2)将身体匀速撑起，双手对地面的压力。(3)将身体撑起一次所做的功。(4)该同学红这lmin内的功率．

9. 如图所示，物块重200N，移动过程中所受阻力为40N。
（l）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以0.2m／s的速度匀速移动，拉力F的功率是多大？
（2）如果这个装置的机械效率是80％，则拉力F是多大？

《功率》练习题2-基础2
姓名：
1. 用一个杠杆来提升重物。已知动力臂是阻力臂的3倍，物体重600N，手向下压杠杆的动力是210N，物体被提升20cm。求：
（l）手压杠杆下降的高度；（2）人做了多少总功；（3）人做了多少额外功；（4）杠杆的机械效率是多大。

2．一台起重机将重为3．6×103N的货物提高了4m，所做的额外功是9．6×103J。
问：（1）起重机的动力做了多少功？（2）起重机的机械效率是多大？

3．用如图所示的滑轮组提升重物，摩擦不计，物重为100N。当绳端拉力为40N时，物体匀速上升。拉力F做180J的功，可使物体上升多高？

4．用滑轮组提升重物（如图10-18）．被提的物重G为9×104N，滑轮组的机械效率是75％，拉力F做功的功率是2.5kw．要把重物匀速提升1m。问：
（1）需多大的拉力F？（2）需花多长时间？

5．某人想用图的装置在半分钟内把物体提高5m，用来串绕滑轮组的绳子最多能承受300N的拉力。
（l）在图上画出既省力又方便的绳子统法。
（2）如在提升物体时滑轮组的机械效率是80％，一次最多能提升多重的货物？这时人的功率是多大？

6． 用如图所示的滑轮组提升重物．已知物重为250N，每只动滑轮重为15N，绳重及摩擦不计。
（1）给你一根能承受60N拉力的绳子，画出滑轮组的绕法；
（2）匀速提升重物时，绳端的拉力是多大？滑轮组的机械效率是多大？
（3）用这个滑轮组提升重物，它的机械效率最大为何值？（提示：从滑轮组提升的物体越重机械效率越大思考）。

7. “塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。（g取10N/Kg）
（1）现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。已知：AO＝10m，OB=50m。若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O点多远的地方？
（2）若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少？如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少？

《功率》练习题3-小综合
姓名：

1. 司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？同学们利用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的轴心转动可以提升物体。要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm，则测力计的示数为0.8N，上升距离为30cm。由此可知，利用此装置可以 （选填省力或省功）,其机械效率是 。
2. 建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料(如图)。绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×103N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊 N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m，起重机的功率是 W，机械效率为 。若吊起的建筑材料重力减小，机械效率将 。(“增大”、“减小”或“不变”)
3. 如图所示，用滑轮组把重为80N的物体匀速提起。
(1)在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力F的大小是______N；
(2)若实际的拉力为50N，匀速将物体提高4m，则拉力所做的功是______J，滑轮组的机械效率是______。
4. 在唐家山堰塞湖抢险中，俄罗斯“米-26”直升机在2min内把12 t的推土机匀速提高1000m（注：吊绳长度不变）．己知直升机的质量是推土机的5倍．请解答下列问题：
（1）若直升机三个着地轮的总触地面积是l．2m2，则直升机停在地面（螺旋桨未转动）时对地的压强有多大？
（2）试画出直升机吊着推土机匀速上升时，直升机的受力图（作图时用小方块代表直升机），并求出升力的大小；
（3）上述过程中，升力提升推土机做功的机械效率是多少？

5. 如图，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。
（注：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）
（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是 N。
（2）计算拉力做的总功是多少焦耳？
（3）在拉力做功的过程中，机械效率是多少？

6. 在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息．

(1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在右边虚线框中画出该滑轮组的组装示意图．
(2)用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为多少?
(解答要求：写出依据的主要公式或变形公式，有数据代入，答案中必须明确写出数值和单位)

7. 如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：
（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大？

《功率》练习题4-综合
姓名：
1. 如图所示，用甲、乙两个不同的滑轮把同一货物提到同一高度，使用 滑轮能够省力,使用 滑轮机械效率较高。
2. 如图a所示是一台正在建筑工地作业的起重机，吊臂上的滑轮组（如图b）将质量为1.2*103kg的重物竖直匀速提高3m，拉力F的大小为8000N, 则拉力F做的功为　　 　J，该滑轮组的机械效率为　　　　。

3. 小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。(己知每层楼高3m)求：(1)小明所用的时间； (2)拉力的功率； (3)所做的额外功。

4. 如图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为5 0 m3，质量是200t。
(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)货箱完全出水后，又被匀速吊起1 m，已知此时钢缆拉力F为1×106 N，则在此过程中拉力F所做的功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少?
(3)若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的，在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。

5. 中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队，队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线，为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图所示，在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N，忽略钢绳重和摩擦的情况下。
（1）起重机提升一箱设备时，对箱子做的有用功是多少？
（2）动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大？
（3）在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大？

6. 如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9 ×103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
（1）作用于绳端的拉力F是多少？
（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？

7. 底面积为500cm2的烧杯中，放入一边长为10cm密度为0.6g/cm3的木块如图所示。求：
（1）倒入多少cm3的水，木块对容器底的压强为零
（2）若向杯中注水的速度为20cm3/s，注水5min，浮力对木块做功多少焦？