1. 填空
1. 使用動(dòng)滑輪提升重物。 若所用的力為100N,重物在0.5s內(nèi)勻速上升0.6m,不論滑輪的重量有多大,則拉力的功率為_____。
2、如圖(忽略滑輪重量和摩擦力),在水平拉力F=10N的作用下斜面的機(jī)械效率與拉力有關(guān)嗎,物體以2m/s的勻速向前運(yùn)動(dòng)5s。 拉力F所做的功為____W。 當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),所受到的摩擦力。
3、體重相同的兩個(gè)人A、B一起從一樓爬到三樓。 A跑上樓梯,B慢慢走上樓梯。 A、B所做的功,他們的功是_____。 (填寫“大于”、“小于”或“等于”)
2. 選擇題
4、下列說(shuō)法正確的是( )
A. 做的工作越多,力量就越大。 B、做功時(shí)間越短,功率就越大。
C. 完成的工作越多,需要的時(shí)間就越多。 D. 功率越大,機(jī)器做功越快。
5. (2012?宜昌) 起重機(jī)A比起重機(jī)B機(jī)械效率高,當(dāng)它們以勻速將相同質(zhì)量的物體提升到相同高度時(shí),則 ()
A.起重機(jī)A的電機(jī)做更多有用功
B.起重機(jī)B的電機(jī)做更多的額外工作
C.起重機(jī)A的電機(jī)做更多的總功
D. 兩臺(tái)起重機(jī) A 和 B 的電機(jī)所做的總功相同。
6、(泰安)如圖所示,師傅用250N的力,將400N重的物體勻速提升1m。 在此過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率為()
A.80% B. 62.5% C. 125% D.20%
7、(武漢)航模組的一位同學(xué)使用如圖所示的電動(dòng)遙控飛機(jī)在操場(chǎng)上進(jìn)行訓(xùn)練。 他操作遙控器,使重達(dá)3N的飛機(jī)從水平地面上靜止垂直升起。 飛行器先后經(jīng)歷了加速、勻速和減速三個(gè)階段,然后懸停在距地面10m的高度。 飛機(jī)垂直上升的總時(shí)間為12秒。 勻速上升階段的速度為1m/s。 假設(shè)空中飛行器所受的力可以簡(jiǎn)化為只有重力和垂直向上的升力,則下列說(shuō)法正確的是()
A.在離開地面的過(guò)程中,飛行器對(duì)地面的壓力先增大后減小。
B.上升階段,升力大于重力。
C. 飛行器上升階段功率為2.5W
D. 飛行器懸停階段的升力功率為3W。
8、如圖所示,是一個(gè)邊光滑的斜坡。 當(dāng)同一個(gè)物體沿斜坡AC和BC勻速拉動(dòng)并運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),所需的拉力分別為FA和FB,所做的功分別為WA和WB。 但( )
A、B。 ,
C.、D.以上說(shuō)法都不正確
9、人用等量的力依次沿水平方向拉動(dòng)木箱,使木箱在光滑和粗糙的兩個(gè)不同高度的地面上前進(jìn)相同的距離。 拉力F所做的功分別為W1和W2,則W1和W2的關(guān)系為( )
AB
CD 不確定
10、如圖所示,體重為45kg的人在10秒內(nèi)跳上0.2m高度的臺(tái)階5次。 此期間人的力量為(g為10N/kg)( )
A.450W b. 45 廁所。 4.5輪驅(qū)動(dòng)。 4500W
11、用相同的滑輪和繩索組成如圖所示的兩個(gè)滑輪組A、B,以勻速將相同的重物提升到相同的高度。 如果不考慮繩子的重量和摩擦力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.繩索上的拉力F1和F2大小相等,滑輪的機(jī)械效率相同。
B.繩索上的拉力F1和F2不相等,滑輪的機(jī)械效率不同。
C、繩子自由端移動(dòng)的距離不相等,拉力對(duì)滑輪組所做的功相等。
D.繩索自由端移動(dòng)的距離不相等,拉力對(duì)滑輪組所做的功也不相等。
12、如圖所示,斜面長(zhǎng)6m,高3m。 沿斜面向上施加100N的拉力F,使物體在5s內(nèi)沿斜面移動(dòng)2m。 下列說(shuō)法正確的是( )
A.滑輪組的機(jī)械效率為40% B.物體重300N
C、拉力F所做的功為600JD。 拉力F的功率為40W
13. 如圖A所示,放置在斜坡上的物體只能以勻速滑下斜坡。 現(xiàn)在沿斜面施加向上的拉力F,使物體沿斜面勻速向上滑動(dòng)。 如圖B所示,可以看出此時(shí)的斜度機(jī)械效率為()
A.25% B. 50% C. 75% D.確定邊坡比力學(xué)效率的條件不充分
3. 實(shí)驗(yàn)和繪圖問(wèn)題
14、在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用同一個(gè)滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
頻率
鉤碼重量/N
鉤碼上升高度/cm
彈簧測(cè)力計(jì)指示/N
彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離/cm
10
0.8
40
1.6
20
(1)本實(shí)驗(yàn)使用的滑輪數(shù)量至少為1個(gè),其中動(dòng)滑輪為1個(gè)。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。
(3)第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的滑輪組的機(jī)械效率是第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率(可選“大于”、“小于”或“等于”)第一個(gè)機(jī)械效率。
4. 計(jì)算題
15、如圖所示,裝置拉動(dòng)一輛車。 小車以0.2m/s的速度勻速前進(jìn)1m。 此時(shí)測(cè)力計(jì)顯示400N。 汽車上的阻力是多少? 一個(gè)人拉車的力量有多大? (忽略繩索、滑輪重量和摩擦力)
16、如圖所示,在拉力F的作用下,重量G=500N的物體以4m/s的勻速在水平面上前進(jìn)12m。 已知滑輪組的機(jī)械效率為60%,物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦力為200N,繩端拉力F為功功率? 物體對(duì)摩擦力做了多少功?
17. 該圖顯示了建筑工地運(yùn)輸建筑材料的裝置。 圖中滑輪D與滑車連接,滑輪A固定在地面上,鋼絲繩的張力由電機(jī)提供。 該裝置中滑輪A的作用是什么?
已知滑動(dòng)車廂和滑輪D的總質(zhì)量為m1,車廂內(nèi)建筑材料的質(zhì)量為m2,滑動(dòng)車廂與地面的接觸面積為S。當(dāng)拉力為F時(shí),滑動(dòng)艙仍然靜止在地面上。 此時(shí),滑動(dòng)車廂靜止在地面上。 機(jī)艙對(duì)地面的壓力是多少? (文中用字母表示)
當(dāng)拉力增大到 時(shí),滑廂勻速直線上升。 在此過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率會(huì)發(fā)生怎樣的變化? (不包括繩索重量和摩擦力)
【解答與分析】
1.【答】240W
2.【答】50 10 5
3.【答案】等于或大于
4.【答案】D
【分析】在討論功率大小時(shí),必須同時(shí)考慮功和時(shí)間兩個(gè)因素。 也就是說(shuō),對(duì)于功、功率、時(shí)間這三個(gè)量,必須控制其中一個(gè)變量,才能討論其余兩個(gè)量之間的關(guān)系,這就是物理學(xué)中的一種研究方法:受控變量法。 功率是一個(gè)物理量,表示做功的速度有多快,因此功率高意味著做功快。
5.【答案】B
【分析】A、由分析可知,起重機(jī)A、B所做的有用功是相同的。 該選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;
B. 兩臺(tái)起重機(jī)做相同的有用功。 起重機(jī)B做更多的額外工作,因此B的效率較低。 該選項(xiàng)正確,符合題意;
C.已知起重機(jī)A的機(jī)械效率高,有用功相同。 如果起重機(jī)A的總功較多,則與高效率不一致。 該選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;
D. 兩臺(tái)起重機(jī)所做的有用功相同。 如果總功也相同,則機(jī)械效率也相同。 這個(gè)選項(xiàng)是錯(cuò)誤的,不符合題意。
6.【答案】A
【分析】(1)∵s=2h=2×1m=2m,F(xiàn)=250N,
∴W 總計(jì)=Fs=250N×2m=500J.
(2) ∵G=400N, h=1m,
∴W有用=Gh=400N×1m=400J,
可見,.
7.【答案】C
【分析】A、在離開地面的過(guò)程中,飛機(jī)對(duì)地面的壓力不斷減小,故A錯(cuò)誤;
B. 飛行器加速時(shí),升力大于重力; 當(dāng)飛行器速度一定時(shí),升力等于重力; 當(dāng)飛機(jī)減速時(shí),升力小于重力,故B錯(cuò)誤;
C、上升階段,平均升力為3N,升力所做的功為W=Fs=3N×10m=30J,飛機(jī)上升階段的功率; 因此,C是正確的;
D、懸停階段有升力但沒(méi)有移動(dòng)距離。 電梯不工作,功率為0,故D錯(cuò)誤。
8.【答案】C
【分析】這道題比較靈活。 對(duì)于光滑的傾斜表面,不考慮摩擦力。 應(yīng)用做功原理可知,將同一物體提升到相同高度所做的功是相等的。 長(zhǎng)坡省力、省距離、省力。 由于斜面光滑且高度相等,因此當(dāng)物體沿兩側(cè)勻速運(yùn)動(dòng)到頂部時(shí),抵抗重力所做的功應(yīng)該相等。 由于AC>BC,可以利用斜率公式求得。
9.【答案】A
【解析】讀這題的同學(xué)會(huì)對(duì)光滑和粗糙的表面更加敏感,但這恰恰是一個(gè)多余的條件。 這道題考驗(yàn)的是如何計(jì)算工作量。 功的大小等于力乘以沿力方向移動(dòng)的距離。 這兩個(gè)物體在AB段和BC段中沒(méi)有區(qū)別,拉力也做功,所以做的功是相同的。
10.【答案】B
【分析】
11.【答案】C
【分析】當(dāng)不考慮繩子的重量和摩擦力時(shí), , ,所以F1和F2大小不相等; 繩索自由端移動(dòng)的距離為s1=2h,s2=3h,因此繩索自由端移動(dòng)的距離不相等; ,,,所以拉力F1等于F2所做的功; 兩個(gè)有用功都是,所以兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率相等。 根據(jù)以上結(jié)論,本題選C。
12.【答案】C
【分析】物體沿斜面移動(dòng)2m。 根據(jù)滑輪組的特性,拉力F沿斜面移動(dòng)6m。 拉力F所做的功為100N×6m=600J。C正確; 拉力F、D的大小錯(cuò)誤; 因?yàn)槲覀儾恢牢矬w重力的大小,而裝置的有用功等于克服重力所做的功。 因此,無(wú)法計(jì)算有用功的大小,也無(wú)法計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率,所以A、B都是錯(cuò)誤的。
13.【答案】B
【分析】從圖A中物體勻速下落來(lái)看,重力做功等于阻力做功,即WG=Wf。 當(dāng)物體勻速上升時(shí),拉力的功必須克服重力和摩擦力的功,即拉力的功等于W總=WG+Wf=2WG,則機(jī)械效率。
14.【答案】(1) 3 2 (2) 均勻垂直速度 (3) 大于 62.5%
【分析】(1)根據(jù)第一個(gè)實(shí)驗(yàn),鉤碼上升的距離為10cm,彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離為40cm。 測(cè)功機(jī)移動(dòng)的距離是物體上升高度的4倍,因此物體的重量由該滑輪組中的4段繩索承受。
因此,至少需要兩個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪。
(2)為了準(zhǔn)確測(cè)量拉力,測(cè)功機(jī)需要以恒定速度垂直移動(dòng)。
(3) 第一機(jī)械效率為:
第二次物體重力增大,有用功增大斜面的機(jī)械效率與拉力有關(guān)嗎,因此滑輪組的機(jī)械效率大于第一次的機(jī)械效率。
15.【解答與分析】
16.【解答與分析】
W總計(jì)=F·3s
得到了①
②
③
相聚①②③
。
17.【解答與分析】
滑輪A是定滑輪,僅改變力的方向。
當(dāng)滑車靜止時(shí),分析其受力情況。 有三根繩子向上拉,即3F。 地面的支撐力和向下的重力為
此時(shí)
滑車對(duì)地面的壓力為
滑車對(duì)地面的壓力。
當(dāng)拉力增大時(shí),滑架勻速上升,G保持不變。
機(jī)械效率保持不變。