15年简单机械+功+功率+机械效率+培优练习(答案及解析)

第1页（共35页）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+W2B．W1＞W2C．P=P1D．P1=P22．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（）A．对A做功多B．对B做功多C．两次做功一样多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B．重物在B点处人做的有用功多C．重物在A点处杠杆的机械效率高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（）第2页（共35页）A．从甲容器中拉出水面做功多些B．从乙容器中拉出水面做功多些C．从甲、乙两容器中拉出水面做功一样多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＞W2B．W1=W2C．W1＜W2D．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4：5B．甲、乙两车速度之比为5：4C．甲、乙两车受到阻力之比为5：4D．甲、乙两车的牵引力之比为1：17．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B．力F对木棒做功，力的大小变大C．力F对木棒不做功，力的大小变小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．2：9B．2：1C．3：2D．3：1第3页（共35页）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B．2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B．做功较多的机械比做功较少的机械功率大C．做额外功较多的机械比做额外功较少的机械机械效率低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，则两汽车的功率之比为（）A．1：4B．4：1C．2：1D．1：213．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）A．45WB．135WC．169WD．270W14．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（）第4页（共35页）A．P甲＞P乙B．P甲=P乙C．P甲＜P乙D．无法确定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B．人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力C．人对皮带做功，其做功功率为fvD．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（）A．F=5NB．F=10NC．η=90%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10m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．第5页（共35页）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；当用竖直第6页（共35页）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）若小轿车以9×104W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（m）测力计拉力F（N）测力计移动距离s（m）20.10.40.3（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：第7页（共35页）（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C1/N动滑轮重C2/N钩码提升高度h1/m弹簧测力计示数F/N弹簧测力计上升高度h2/m滑轮组的机械效率η120.50.10.850.378.4%240.50.11.540，386.6%360.50.12.240.389.3%4610.12.400.383.3%5620.12.740.373.3%（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．第8页（共35页）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较缓0.22.050.0%较陡0.32.462.5%最陡0.42.871.4%（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；③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s；④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计的拉力F；⑤计算斜面的机械效率．请你指出上述实验步骤的一处错误并改正：要验证小张同学的猜想，接下来进行的操作是；小张同学认为：以更慢的速度沿斜面拉木块，机械效率会更低．你认为他的观点（正确或错误），理由是：．28．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示．她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得下表所示的数据：斜面倾斜角θ小车重G/N斜面高h/m斜面长S/m拉力F/N有用功W有/J总功W总/J机械效率η12°50.212.12.148%30°50.513.62.569%45°50.714.33.54.3（1）请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据．第9页（共35页）（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越，斜面越省力，斜面的机械效率越．（3）实验过程中拉力的方向应与斜面．（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持不变，斜面的光滑程不变，只改变，这种研究问题的方法我们称之为法．（5）在上述实验中，物重，斜面长度不变，若不考虑斜面摩擦，如图所示，哪个图能正确表示F与斜面高度h的关系（）29．（2010秋•广陵区校级期中）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重