2016-2017学年高中物理第1章功和功率第4节人与机械学业分层测评鲁科版必修.docx

第4节 人与机械 (建议用时：45分钟)学业达标1下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是()A现在机械的机械效率小于1，将来有可能出现新的机械，其效率突破1B功率的大小与机械效率的大小无关C机械效率越大，说明有用功率越大D功率越大，机械效率越大【解析】机械在做功的过程中，由于W总W有用W额外，所以W有用永远不可能大于W总，因此机械效率不可能大于1，故A错误功率和机械效率是两个不同的物理量，功率是表示做功快慢的物理量，机械效率是表示对总能量利用率大小的物理量，两者没有必然联系，故B正确，D错误机械效率越大，说明有用功率在总功率中占的比重越大，并不能说明有用功率越大，有可能是额外功率变小了，故C错误【答案】B2在建筑工地上，需要把一车水泥运到楼顶，如果工人用手搬运，需要8名工人连续工作4小时才能搬完但如果采用吊车搬运，只需1名工人工作1小时就能搬完这件事说明了() 【导学号：01360018】A使用机械能够省功B使用机械可以提高工作效率C工人用手搬运时，克服水泥重力做功多D吊车克服水泥重力做功多【解析】使用任何机械都不省功，但可以提高工作效率，选项A错误，选项B正确；水泥质量相同，上升高度相同，所以两种情况克服重力做功相同C、D选项均错【答案】B3下列说法正确的是()A机械只能在额定功率下工作B功率越大，机械效率越大C功率的大小与机械效率的大小无关D随着科技的发展，机械效率有可能达到100%【解析】机械实际工作的功率可以小于或等于额定功率，A错；功率与机械效率无必然联系，B错，C对；克服额外阻力而做的无用功总是存在的，故机械效率不可能达到100%，D错【答案】C4采取下列措施，可以提高机械效率的是()A有用功一定，增大总功B总功一定，增大额外功C有用功一定，减少额外功D额外功一定，减少总功【解析】由，W总W有用W额外知，W有用一定，减少额外功，总功也相应减小，选项C正确【答案】C5如图146所示，在相同的时间里，用力F甲、F乙把等重的物体提升相同的高度，乙的动滑轮比甲重(忽略绳重和摩擦)，比较它们的机械效率甲、乙和两力做功的功率P甲、P乙，则()图146A甲乙，P甲P乙B甲乙，P甲P乙C甲P乙 D甲乙，P甲乙；又因为在相同的时间内提升相同的高度，即P有用相同，由P总，而甲乙，所以P甲80%.故选项A正确【答案】A8.如图147所示，利用轻滑轮将一质量为100 kg的物体沿倾角37的斜面以速度v0.5 m/s匀速拉至高为h1.5 m的高处，斜面与物体间的动摩擦因数0.2.(sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)试求：图147(1)此过程中拉力F的功率；(2)这一过程的机械效率【解析】(1)该物体受到重力mg、斜面支持力N、摩擦力f、拉力F.因为物体沿斜面匀速向上，所以垂直斜面方向Nmgcos 37沿斜面方向F2Ffmgsin 37fN由可得Fmg(cos 37sin 37)/210010(0.20.80.6)/2 N380 N匀速运动时，拉力F的功率PFvF2v38020.5 W380 W.(2)物体沿斜面移动s m2.5 m拉力F通过的距离L2s5 m总功W总FL3805 J1 900 J有用功W有用WGmgh100101.5 J1 500 J0.7979%.【答案】(1)380 W(2)79%能力提升9缆车的总质量为2 t，用额定功率为100 kW的电动机牵引，在倾角为53的轨道上由静止向上运动，设电动机在额定功率下工作，电动机的效率为85%，缆车所受摩擦力大小为其重力的0.05倍缆车可达到的最大速度为(sin 530.8，g取10 m/s2)() 【导学号：01360020】A5 m/s B6 m/sC85 m/s D100 m/s【解析】缆车在倾斜的轨道上运动当牵引力F等于阻力时，缆车达到最大速度，而缆车的阻力等于重力沿轨道向下的分力Gsin与摩擦力f的合力即Fmgsin 53ff0.05GP额85%Fvm联立得vm5 m/s故A选项正确【答案】A10.(多选)(2016沈阳高一检测)如图148所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中()图148A绳子自由端被拉下3 mB做的有用功是800 JC拉力F的功率是80 WD滑轮组的机械效率是80%【解析】该滑轮组是由两段绳子承担物体的重力，即s2h21 m2 m有用功W有用Gh800 N1 m800 J，总功W总Fs5002 J1 000 J拉力的功率P100 W，滑轮组的机械效率100%80%.由此可知，选项B、D正确【答案】BD11如图149所示，某工人用滑轮组往3 m高的平台上运送沙土，已知沙土的质量为40 kg，箱子与动滑轮共重100 N，不计绳重和摩擦，工人匀速拉动绳索则此过程中工人做的有用功是多少？此滑轮组的机械效率多大？(g取10 m/s2) 【导学号：01360021】149【解析】工人做的有用功就是克服沙土重力所做的功：W有用mgh40103 J1 200 J.工人做的总功就是克服沙土、箱子和动滑轮总重力所做的功：W总(mgG)h(4010100)3 J1 500 J.机械效率为100%80%.【答案】1 200 J80%12如图1410所示，重为100 N的物体G在大小为12 N的拉力F作用下，在水平方向匀速移动了2 m，弹簧测力计示数为5 N试求滑轮的机械效率图1410【解析】依