2015年中考物理试卷精选功和机械能(含解析).doc

2015年全国中考物理功和机械能1如图所示，拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（ B ）A拉力F做的功是有用功B提升动滑轮做的功是额外功C拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D物体越重，滑轮组的机械效率越低考点：滑轮组；机械效率2下列过程中人对桶做功的是（ c ）A提着桶站立不动B提着桶水平移动C提着桶站在匀速向上运动的电梯内D提着桶站在匀速水平运动的车厢内考点：做功的条件3关于做功和功率的说法中正确的是（ B ）A有力作用在物体上，力定对物体做功B在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功C物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D力对物体做功越多，功率就越大考点：功；功率4分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N，在把物体匀速提升1m的过程中。（不计绳重和摩擦）下列说法不正确的是（ ）A甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300JC甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%【答案】B考点：滑轮组的机械效率5人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示为卫星从远地点向近地点运动的过程，针对该过程，以下说法正确的是（ C ）近地点远地点卫星A动能逐渐增大，机械能增大B势能逐渐减小，机械能减小C动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变D动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小6如图所示，小明探究滑轮组的机械效率，动滑轮重1N，用3N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重4N的物体，物体沿竖直方向上升0.2m此过程中，额外功和机械效率分别是（ D ）A0.2J， 83.3% B0.2J， 80% C0.4J， 80% D0.4J， 66.7%【答案】D考点：总功、有用功、额外功之间的关系，机械效率计算。7在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为、的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向E前进了相同的距离，则下列结论正确的是A甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D条件不足，无法确定图中F做功的大小【答案】B【解析】试题分析：力对物体所做的功等于力乘以物体在力的方向上通过的距离，在两个图中力的大小相等，通过的距离也相等，所以两种情况下力所做的功是相等的，应选B。考点：做功的判断8如图所示，用动滑轮匀速提升重为G的物体，不计绳重和摩擦，则下列图像中能反应动滑轮的机械效率与物重G的关系的是（ ）【答案】B【解析】试题分析：在利用动滑轮提升重物时，所做的额外功是相等的，由机械效率的公式可知，有用功越大，效率就越高，也就是说随着物重的增加机械效率是增大的，当物重大到一定程度，额外功就可以忽略不计了，所以应选B。考点：机械效率9“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。根据图像可知运动员 （ ）A.重力大小为F0B.所受拉力F对其始终不做功 C.t0时刻动能最大D.t0时刻重力势能最小【答案】D【解析】试题分析：当运动员静止时绳子的拉力等于运动员的重力，由图像可知重力小于F0，所以A错；由于拉力与运动员方向一致，所以拉力做功，所以B错；在t0时刻速成度最小所以动能最小，所以C错误；在t0时刻运动员所处的位置最低，所以重力势能最小，D正确；应选D。考点：机械能转化10如图所示，2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件陨石在穿越大气层时摩擦燃烧，随后发生爆炸，以下说法中正确的是 （ ）A以陨石为参照物，地球是静止的B陨石坠落时受到了地球的吸引C陨石坠落时与大气摩擦，内能减小D陨石坠落的过程中，机械能保持不变【答案】B【解析】试题分析：地球与陨石有相对运动，所以以陨石为参照物，地球是运动的，A错；陨石之所以落向地球是由于地球的吸引，所以B正确；陨石与大气磨擦时，内能会增加，所以C错误；陨石在坠落过程中，速度是变化的，所以机械能是变化的，所以D错；应选B。考点：机械运动；参照物11下列描述正确的是：A.有用功做得越多，滑轮组的机械效率越大B地面上的桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力C高压锅是利用增大锅内气体压强来提高液体沸点的D关闭发动机后，汽车由于惯性还会匀速向前运动一段距离【答案】BC【解析】试题分析：A选项有用功与总功的比重越大，滑轮组的机械效率越大；B选项地面上的桌子受到的重力和地面对桌子的支持力大小相等、方向相反、作用中同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；C选项高压锅是利用增大锅内气体压强来提高液体沸点的；D选项关闭发动机后，汽车由于惯性向前运动一段距离，由于受到摩擦力做减速运动。考点：滑轮组的机械效率；平衡力；大气压的应用；惯性和摩擦力12如图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是（ ）A使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力B使用D滑轮组最省力C其中机械效率最高的是使用C滑轮组D其中机械效率最高的是使用B滑轮【答案】D【解析】试题分析：四种情况中，最省力的是C，这种绕法n=3，A、D的省力情况相同，n=2；把同一物体提升相同的高度，有用功相同，使用定滑轮做的额外功最少，所以机械效率最高。综上所述，正确的是D。考点：机械效率的计算，定滑轮及其工作特点，动滑轮及其工作特点13如图所示，小明和小强分别用沿水平方向的力F1、F2推A、B两个木箱，使它们沿着推力的方向移动的距离分别为S1、S2，对它们所做的功分别为W1、W2，且W1W2。则下列说法正确的是（ ）A如果F1F2，则S1S2 B如果F1F2，则S1S2 D如果F1F2，则S1S2【答案】D【解析】试题分析：根据题意知道，F1做的功W1=F1S1，F2做的功W2=F2S2，且W1=W2，所以，F1S1= F2S2。当F1=F2时，S1=S2；当F1F2，则S1S2；当F1S2，故选D考点：功的计算14如图，工人要将一块重900N的建材运到10m高处，装置中每个滑轮重100N，建材上升的速度是0.8m/s在施工过程中，下列说法正确的是：A工人的拉力为500NB工人拉绳的速度为2.4m/sC工人做功的功率为400WD工人做功的机械效率小于90%【答案】D【解析】试题分析：建材上升的速度是0.8m/s，建材有两段绳子承担，所以绳子自由端移动的速度：v=20.8m/s=1.6m/s。有用功：W有=Gh=900N10m=9000J，不考虑摩擦时的总功：W总=（G+G）h=（900N+100N）10m=10000J，机械效率：=W有/W总=90%，实际上机械是存在摩擦的，总功还要大，所以此装置实际机械效率小于90%故选D。考点：功和机械效率的计算15对于下列四幅图片的说法正确的是【答案】C【解析】试题分析：根据牛顿第一定律知道物体处于静止状态，是受到的合外力为零，所以，静止的课桌、悬浮的地球仪都不是不受力，而是合外力为零，故A、B错误；水平面上静止的书的重力与它对书桌的压力是作用力和反作用力的关系，故D错误；排球上升过程中受重力作用，动能转化为重力势能，故C正确。考点：牛顿第一定律的理解16如图所示，运动员沿水平方向射箭，松手后到箭落地前，箭的动能（忽略空气阻力的影响）A一直变大 B一直不变C先变大后不变 D先变大后变小【答案】A【解析】试题分析：箭被射出到落地之前，一直受到重力作用，且一直在对箭在做功，由 机械能转化与守恒知道，箭的重力势能会转化为动能，所以，箭的动能一直在增大，故选A。考点：机械能转化与守恒17如图所示，不计摩擦，把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N，则关于该动滑轮的说法中正确的是：A动滑轮重6NB该动滑轮的机械效率为83%C提升物体的速度越快，机械效率越高D使该用动滑轮要费距离【答案】D【解析】试题分析：A不计摩擦的情况下，动滑轮重G动= n F- G物=210N-16N=4NB忽略绳重及摩擦的情况下，该动滑轮的机械效率为= G物/（G物+G动）100%=16N /（16N+ 4N）100%=80%C机械效率的大小与物重、动滑轮重、绳重和摩擦有关，与物体的速度的大小无关 D由功的原理（使用任何机械都不省功）可知，使该用动滑轮省力要费距离考点：机械效率；功的原理182012年2月25日凌晨，长征三号火箭把我国第十三颗北斗导航卫星送入预定轨道，在火箭升空的过程中，卫星的机械能情况分析正确的是A动能增大，势能减小 B动能不变，势能增大C动能增大，势能增大 D动能减小，势能增大【答案】C【解析】试题分析：动能大小的影响因素是质量、速度质量越大，速度越大，动能越大重力势能大小的影响因素是质量、被举得高度质量越大，高度越高，重力势能越大。火箭发射升空时，卫星的质量不变，速度不断增大，所以，动能不断增大；高度不断增大，所以，重力势能不断增大所以火箭升空时，动能不断增大，势能不断增大故选C。考点：影响动能和势能的因素19近期我国浙江、广州等地区遭受了严重的冰雹袭击，冰雹在从高空加速下落时A动能变大，重力势能变大B动能变大，重力势能变小C动能变小，重力势能变大D动能变小，重力势能变小【答案】B【解析】试题分析：冰雹在从高空加速下落时，质量不变，位置越来越低，速度越来越大，重力势能转化为动能。所以，动能变大，重力势能变小。故选B考点：机械能及其转化20如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中正确的是A.小球所受弹簧的弹力始终比重力大B.小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力C.小球的机械能在不断减少D.小球的速度一直在减小【答案】C【解析】试题分析：小球开始接触弹簧时，重力大于弹力，物体有向下的加速度，即物体加速向下运动；随着物体的向下运动，弹力逐渐增大，当重力等于弹力时，加速度为零，此时速度达到最大；物体再往下运动过程中，弹力大于重力，加速度变为向上的方向，随弹力的增大，加速度逐渐变大，故物体向下做加速度增大的减速运动直到停止，所以，A、B、D错误；随着弹簧形变的增大，弹性势能不断增大，根据能量守恒定律，小球的机械能在不断减少，所以，C正确。考点：牛顿定律；运动和力的关系；机械能守恒21以下现象与相应物理知识的说法，错误的是A地震时，石头会往山下滚：因为石头受重力作用B山上滚下的石头把汽车压扁：力可以改变物体的形状C在质量相同的情况下，运动越快的石头越难停下来：速度大惯性大D贝贝想搬动大石头，但搬不动：贝贝对大石头没有做功【答案】C【解析】试题分析：力的作用效果，(1)力可以改变物体的运动状态。(2)力可以使物体发生形变。且物体运动状态的改变指物体的运动方向或速度大小的改变或二者同时改变，或者物体由静止到运动或由运动到静止。形变是指形状发生改变。所以，石头会往山下滚，是因为受到重力作用；山上滚下的石头把汽车压扁，是因为汽车受到压力，发生形变；所以，A、B说法正确；一切物体保持原有运动状态不变的性质叫做惯性，且惯性只与物体的质量有关，质量大的物体惯性大，而与物体的运动状态无关。所以，C错误；功的两个必要条件是：一是有力作用在物体上；二是物体沿力的方向移动一定的距离。所以，贝贝对石头用力了，但石头没在力的方向上发生位移，故没做功，所以，D说法正确考点：运用物理知识解释现象 22“410”前夕，公共自行车出现在大丰市区的路旁，极大地方便了市民生活，小常租借了一辆自行车，在10s内行使了40m，骑车时受到的平均阻力是20N，这段时间内，他克服阻力做的功为 J，平均功率为 W【答案】800、80【解析】试题分析：克服阻力做的功等于阻力的大小与在阻力方向通过距离的乘积，所以可求出克服阻力所做的功为800J；平均功率是指单位时间内所完成的功，等于功除以所用的时间，由于所用的时间是10s，所以可求出平均功率为80W。考点：功；功率23小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中，小明的重力势能 ，动能_，机械能 (本题每空均选填变大/变小/不变)【答案】变大 不变 变大【解析】试题分析：由于小明是匀速地升高的了，位置变高，重力势能增大；速度不变，动能不变；机械能包括动能和势能的总和，所以机械能是增加的。考点：机械能24如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能 B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；此过程中皮球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）【答案】等于 、减小【解析】试题分析：据图可知，皮球位于A、B两点时，其质量不变，高度相等，故其所具有的 重力势能相等；同时据图能 看出，该过程中，皮球被反弹的高度逐渐变小，即说明在反弹过程中有一部分机械能转化成了内能，故该过程中的机械能是减小的；考点：动能和势能的相互转化25蚂蚁用103N的力水平拉着质量为2g的树叶，10s内沿拉力方向前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功为_J，重力对树叶做功为_J【答案】110-4 0【解析】试题分析：功等于力与沿力的方向移动距离的乘积。蚂蚁对树叶做功为W=Fs=103N 0.1m=110-4J，树叶在重力的方向没有移动距离，重力对树叶做功为0J考点：功的理解和计算26如图所示，把重为200N的物体匀速提升2m，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，所用拉力F为 N，拉力所做的功为 J。【答案】100N、400J【解析】试题分析：由图可知，重物由两股绳子承担，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，所以绳子的自由端，拉力做的功考点：滑轮组的特点；功的计算点评：本题主要考察的是滑轮组省力的特点，也就是拉力F和重物G之间的关系，以及做功的公式。27工人用动滑轮提升重180N的物体，动滑轮重20N，绳重、轮和轴的摩擦不计，在拉力F的作用下，物体正以01m/s的速度匀速竖直上升，则拉力F的大小为 N ， 拉力F做功的功率为 W，动滑轮的机械效率为 。【答案】100；20；90%【解析】试题分析：题中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，绳重和摩擦不计，拉力F的大小：F=（G物+G轮）=（180N+20N）=100N；物体匀速上升速度v1=0.1m/s，拉力移动的速度：v2=2v1=20.1m/s=0.2m/s，拉力F做功的功率：P总=Fv2=100N0.2m/s=20W；重物做有用功的功率：P有=Gv1=180N0.1m/s=18W，动滑轮的机械效率：=18/20=90%。考点：滑轮组；滑轮组的效率28为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务，此过程中绳子自由端移动的距离为_ _m，拉力的功率为_ _W；乙工人搭建了图乙所示的斜面，斜面长12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶，该过程中斜面的机械效率为_ _，物体所受斜面的摩擦力为_ _N.【答案】18,180,75%，100【解析】试题分析：由图可知，三股绳子吊着动滑轮，所以，此过程中绳子自由端移动的距离为36m=18m,拉力做功为W=Fs=300N18m=5400J，拉力的功率为P=W/t=5400J/30s=180W；乙工人对物体做功为W有用=Gh=600N6m=3600J，乙工人做的总功为W总=Fs=400N12m=4800J，该过程中斜面的机械效率为=（W有用/W总）100%=（3600J /4800J）100%=75%，乙工人做的额外功为W额外=W总- W有用=4800J-3600J=1200J，物体所受斜面的摩擦力为f=W/L=1200J/12m=100N.考点：简单机械；机械效率29如图所示，超超用10N拉力拉着重为50N的小木块在水平桌面上沿直线匀速运动5m，该过程中小木块所受桌面的摩擦力为f1=_ _N，重力做功为_ _J.若超超增加拉力使得小木块在桌面上加速运动，则此时小木块所受摩擦力f2_ _f1（大于/小于/等于）.【答案】10,0，等于【解析】试题分析：由二力平衡条件可知，小木块在水平桌面上沿直线匀速运动时，受桌面的摩擦力与拉力大小相等为f1=10N；由于物体没有沿重力的方向移动距离，所以重力做功为0J.滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动状态无关。所以，若超超增加拉力使得小木块在桌面上加速运动，则此时小木块所受摩擦力不变，f2等于f1.考点：二力平衡；功；影响滑动摩擦力的因素30甲、乙两小车在10牛顿的水平拉力作用下，在水平面上同时同地同方向做直线运动，它们的s-t图像如图所示。乙车的速度为_米/秒。运动6秒时，拉力对甲车做功的功率为_瓦特。若以甲车为参照物，乙车是_的。（选填“运动”或“静止”）【答案】0.05；1；运动【解析】试题分析：从图中得到乙车运动的时间是12s，路程是0.6m，速度是，运动6秒时，甲车运动的距离是0.6m，拉力对做乙车做功的功率：，甲车的速度大于乙车的速度，若以甲车为参照物，乙车是运动的。考点：功率的计算；运动和静止的相对性点评：物体是处于运动还是静止，取决于所选的参照物，参照物不同，得出的结论往往不同，这是运动和静止的相对性。31如图（a）、（b）所示是体育比赛运动情景，主要反映力能使物体的运动状态发生改变的是_选填“（a）”或“（b）”；图（a）中弓被拉开，此时弓具有_能（选填“动”或“势”）。图（c）所示现象能说明_的存在。【答案】（b）；势；大气压强【解析】试题分析：（a）反映力可以改变物体的形状，（b）反映力能使物体的运动状态发生改变；（a）中弓被拉开，此时弓具有弹性势能；（c）所示现象能说明大气压的存在。考点：机械能；力的概念；大气压的存在点评：力的作用效果：力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态。能利用大气压的知识解释生活中常见的现象。32某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。 次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.55（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，使钩码上升。（2）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 。（3）第3次实验的机械效率是 。（4）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，把同一重物提升相同高度对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。【答案】（1）匀速 （2）高（大） （3）72.7 (4) 增大【解析】试题分析：（1）为了使滑轮组处于平衡状态，实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升。（2）第二次实验提起的钩码比第一次实验的重，第二次滑轮组的机械效率比第一次高，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高（大）。（3）观察表中数据可得：，。（3）动滑轮的个数增加，克服动滑轮重力所做的额外功增大。答案：（1）匀速 （2）高（大） （3）72.7 (4) 增大考点：实验操作方法（二力平衡条件应用）；实验数据分析；机械效率计算；额外功的识别与计算。33（5分）某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时，提出了如下猜想：猜想一：动能的大小可能与物体的密度有关；猜想二：动能的大小可能与物体的运动速度有关；猜想三：动能的大小可能与物体的质量有关。为了验证猜想，老师提供如下器材：刻度尺、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球）、小木块和长木板。同学们组装了如图所示的实验装置，让小球从斜面上由静止滚下，碰上水平面上的小木块后，将木块撞出一段距离。在同样的平面上，木块被撞得越远，说明球的动能越大。请你帮同学们完成下列任务：（1）写出探究“猜想一”的实验方案；（2）设计出探究“猜想二”的记录数据表格。【答案】（1）方案：将100g的铁球和100g的铝球（或50g的铁球和50g的铜球）分别从斜面的同一高度处由静止滚下，撞击水平面上同一位置的小木块，用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离。（2）利用同一金属球次数金属球释放高度cm木块移动距离cm结论123【解析】试题分析：本实验应利用控制变量法来进行，在研究某两个量之间的关系时，必须固定其它的量保持恒定，当研究动能的大小可能与物体的密度有关时，就要选质量相同，密度不同的球，且必须要从同一高度放下才行；在研究动能的大小可能与物体的运动速度有关时，就要从不同的高度来放相同的球，必须要保证球到达底部时的速度不同才行。考点：用控制变量法来研究问题34(6分)小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的 （选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在 （选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的 （选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将 。在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1 （选填：“大于”、“ 等于”或“ 小于”）W2。为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mAmB，hAhB），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是： 。【答案】（1）不同 同一（2）同一、作匀速直线运动 （3）等于（4）未控制小球质量相同【解析】试题分析：（1）要想得到在平面上不同的速度，就要把小球在斜面上不同的高度滑下，关且要让滑行的表面粗糙程度相同；（2）把小球从斜面的同一高度放下，可以得到同样的速度，换用不的表面让小球滑行，小球所受的摩擦力是不同的，可以研究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系；（3）小球克服摩擦力所做的功等于小球动能的变化，由于小球在进入平面时的动能是相等的，所以在不同表面上运动时克服摩擦力所做的功是相等的；（4）在本实验中，要求所用的小球必须是相同的，而图中所给的两个小球显然不相同，所以所得的结论有问题。考点：影响摩擦力大小的因素35在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示次数物体的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.374.1%420.11.50.2表格内的第4次实验中应补充的数据是（结果精确到0.1%）这次数据是用图中（填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该在第1次实验中，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率为W某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？_。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据：_【答案】 66.7% 乙 增大所提物体的重力 0.3 不正确 比较第1、4次实验数据可知，第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同【解析】试题分析：（1）根据表格在数据发现真的，使用滑轮组大约省一半的力，所以，使用的是乙所示的滑轮组；第四次实验中W有=mgh=0.2J；W总=Fs=1.5N0.2m=0.3J，所以，机械效率是=W有/ W总=66.7%（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该增大所提物体的重力，当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时，绳子端移动的速度是0.3m/s，所以F的功率由P=Fv得P=1N0.3m/s=0.3W（3）使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，这种想法是错误的，因为比较第1、4次实验数据可知，第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同。考点：测量滑轮组的机械效率36如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中A甲图省力，机械效率甲图大B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率乙图大D乙图省力，机械效率一样大【答案】B【解析】试题分析：使用滑轮组时，滑轮组由几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是物重的几分之一，所以，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物时，甲图省力；在忽略摩擦力的情况下，根据功的原理，使用机械不省功，所以两个滑轮组的总功相同，甲、乙两个滑轮组做的有用功相同， 所以机械效率一样大，故选B，考点：滑轮组中拉力的计算，滑轮组的机械效率37（6分）学校的建筑工地有一块6000N的重物现用如图所示的滑轮组匀速提升，在重物上升0.8m的过程中，该滑轮组的机械效率为80%（不计滑轮组摩擦及绳重）则：(1)拉力F为多大？(2)动滑轮重为多少？(3)若提升的重物增加1500N，则此时滑轮组效率为多大？（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）【答案】（1）F=2500N（2）G动=1500N（3）83.3%【解析】试题分析：由题意可知，滑轮组做的有用功为W有用=Gh=4800J，所以可知滑轮组所做的总功为W总=4800J/80%=6000J，滑轮组由三段绳子吊着物体，所以拉力通过的距离为2.4m，所以可求出拉力的大小为F=W总/s=2500N；（2）所做的额外功为6000-4800=1200J，所以动滑轮重G动=1200J/h=1500N；（3）当提升物重增加时，有用功增大，额外功不变，机械效率增大；此时的W有用=7500N0.8m=6000J，额外功不变仍为1200J，所以此时的机械效率为6000J/7200J=83.3%。考点：滑轮组的机械效率38（7分）某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量400 kg，电源提供的电压U=220 V，不计一切摩擦。当电动起重机以01 ms的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=2 A（g取10 Nkg）。求：（1）电动机线圈的电阻R；（2）电动机的机械效率； （3）电动机匀速提升质量200 kg的重物时，电源电压不变，电动机线圈的电阻不变、输入功率不变，提升重物的速度。【答案】（1）10；（2）90.9%；（3）0.2ms【解析】试题分析：（1）电动机的输出功率400kg10N/kg0.1ms=400W电动机的输入功率220V2A=440W，电动机线圈的发热功率440W一400W=40W，根据P=I2R可得，电动机线圈的电阻R=PRI2=40 W（2A）2=10（2）（3）电动机的输入功率不变时，发热功率不变，输出功率不变，则提升重物的速度=400 W（200kg10Nkg）=0.2ms。考点：电学综合计算39（6分）如图所示，用滑轮组提起重200N的物体，使物体在10s内匀速上升了2m，此时绳子自由端拉力F为100N，若不计摩擦和绳重，求：（1）有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率.【答案】（1）400J （2）60W （3）66.7%【解析】试题分析：（1）有用功等于提升重物克服重力所做的功，W有=Gh=200N2m=400J；（2）拉力的功率等于拉力在单位时间内所做的功为总功，即拉力做的功W=Fs=100N6m=600J，拉力的功率P=W/t=600J/10s=60W；（3）机械效率为：= W有/W=66.7%。考点：有关滑轮组的计算40（6分）如图是我国新型气垫登陆船，该船满载后的总质量为160t（1）一艘满载的气垫船停在水平地面上时，与地面间的总接触面积为80m2，那么它对地面的压强为多少Pa？（g10N/kg）（2）气垫船入水后，启动柴油发动机，通过向下喷气将船身匀速抬高2.15m，若整个过程中没有能量损失，则抬高一次需要消耗多少千克的柴油？（柴油的热值q柴油4.3107J/kg）（3）气垫船以30m/s的速度匀速直线运动时，若受到的阻力始终为7.2104N，那么推力的功率为多少？【答案】1）2104pa；（2）0.08kg；（3）2.16106W【解析】试题分析：（1）对地面的压强等于压力除以受力面积：（2）由汽垫船抬高一次所做的功可以求出所需要的能量，再根据燃料燃烧值就可计算出所需要的汽油的质量：（3）当匀速运动时，推力与阻力是相等的，所以知道了阻力也就知道了推力所以推力的功率等于推力的大小乘以运动的速度：考点：压强；功率的计算41（8分）如图所示的电动观光车，有关技术参数如下表。根据技术参数，求解下列问题：空车质量1180kg电动机额定功率4kw满载乘员11人电动机效率80%满载时轮胎与地接触面积4250cm2最大车速45km/h（1）设乘员质量均为60kg，求满载时车对水平路面的压强。（2）电动机以额定功率工作半小时对外做了多少功？若这一过程中，观光车以36km/h的速度沿水平路面匀速行驶，求车在行驶过程中受到的阻力。【答案】（1）；（2）320N【解析】试题分析：（1）车的总质量：m=1180kg+60kg11=1840kg；车的总重力：F压=G=mg=1840kg10N/kg=18400N；满载时车对水平路面的压强：；（2）电动机做的功：W总=Pt=4000W1800s=7.2106J；W机= W总=7.2106J80%=5.76106J；车运动的路程：s距=vt=36km/hh=18km=18000m；牵引力：，匀速运动，f= F牵=320 N。考点：功的计算；压强的计算；二力平衡42一辆重2104N的卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3750N的水平拉力，将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10s（1）卡车移动的距离。（2）求拉力F做的功和功率（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力【答案】（1）2m （2）15000J 1500W （3）6000N【解析】试题分析：（1）由题意知道，汽车的速度v=0.2m/s，运动的时间t=10s，所以，汽车移动的s=vt=0.2m/s10s=2m(2)拖拉机移动的距离 s绳=2s物=22m=4m ，拖拉机的拉力做功是W=Fs绳=3750N4m=15000J 做功功率P=W/t=15000J/10s=1500W（3）根据=W有/W无100%=f/nF知f=nF=280%3750N=6000N考点：功和功率的计算 滑轮组的机械效率43如图所示工人用240牛的拉力拉绳使水中的小船匀速靠岸，用10分钟将绳子拉下60米，已知小船重1810牛，小船行进中受到的阻力是它所受重力的001倍，求：（1）小船受到的浮力 （2）工人拉绳时做功的功率； （3）此装置的机械效率【答案】（1）1.8104N （2）24W （3）75【解析】试题分析：（1）由于船漂浮，所以，小船受到的浮力：F浮=G=1.8104N（2）由题目知道人的拉力F=240N，绳子运动距离s=60m，运动t=10min所以，工人拉绳子做功的功率是P=（3）根据题意知道W有用=F阻s，W总=Fs所以，装置的机械效率是考点：功、功率和机械效率的计算 44某索道全长2400m，上、下高度差约600m。如图所示的吊车重约1500N求：（1）若吊车与钢索的接触面积为0.01m2，索道上挂吊车处的钢索承受的压强是多大？（2）若吊车从索道最高处运行到最低处，需时20分钟，吊车的速度是多少？（3）吊车的重力总共做了多少功？【答案】（1）1.5105pa （2）2m/s （3）9105J【解析】试题分析：（1）根据题意索道上吊车处的钢索受到的压强是：（2）索道全长s=2400m，运动到底时间t=20min，所以，吊车的速度：（3）索道上下高度差h=600m，运动过程吊车重力做功：W=Gh=1500N600m=9105J考点：压强 速度 功的计算45一辆小汽车，总重为1.2104N，每个轮胎与地面接触的面积为300cm2，小汽车以72km/h的速度在一段水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW，若小汽车行驶的距离为100km求：该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少.该小汽车在这段路面上以72km/h的速度匀速行驶时所受阻力是多大小汽车在这段路程中至少要燃烧多少L的汽油？（汽油的热值为3.2107J/L）【答案】1105Pa 103N 3.125L【解析】试题分析：（1）汽车的重力G=mg=1.2104N；汽车静止在水平地面上时对地面的压力F压=G=1.2104N；地面的受力面积S=0.03m24=0.12m2；汽车对水平地面的压强P=F压/S=1.2104N/0.12m2=1105Pa（2）因为汽车做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，所以，阻力f=F=P/v=20kW/72km/h=103N（3）小汽车行驶的距离为100km所用时间由t=s/v，此过程发动机做功W=Pt，由Q=mq知道，汽油燃烧释放的能量全部用于发动机做功，消耗的汽油是最少的，所以，m=W/q=Pt/q=（20kw100km/72km/s）/3.2107J/L=3.125L。考点：压强、功和功率的计算 46如图是某型号起重机从水中调起一重7.9t的钢锭，L1、L2分别为2m、6m。(g取10Nkg，钢7.9103kgm3) 求：（1）钢锭全部浸在水中时受到的浮力是多大?（2）起重机将钢锭调离水面后，起重机的作用力F1是多大？（3）调离水面后钢锭又匀速上升了3m，这个过程中起重机做的功为3.95105J，这时，起重机的机械效率是多少？【答案】（1）1104N （2）2.37105N （3）60%【解析】试题分析：（1）由题意知道钢锭的质量m=7.9t=7900kg，钢7.9103kgm3，所以钢锭的体积V=m/=1m3根据阿基米德的原理知道，当钢锭全部浸在水中时受到的浮力F浮=水gV排=水gV=1104N。（2）根据平衡条件知道，当起重机将钢锭调离水面后，起重机的作用力F2=G钢=7.9104N，由杠杆的平衡条件知道F1L1=F2L2，解得F1=F2L2/L1=2.37105N(3)W有=Gh=7.9104N3m=2.37105J，起重机的机械效率=W有/W总=2.37105J/3.95105J=60%考点：浮力的计算 杠杆平衡条件 机械效率的计算47（6分）如图所示，工人用400N拉力通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面匀速上升到6m高的三楼上，不计绳重和一切摩擦问：(1)工人吊起箱子过程中做的有用功是多少？(2)滑轮组的机械效率是多少？(3)工人做功的功率为多少？【答案】3600J 75% 320W【解析】试题分析：(1)工人吊起箱子过程中做的有用功是W有用=Gh=600N6m=3600J(2)工人做的总功为W总=Fs=400N26m=4800J滑轮组的机械效率是=(W有用/W总) 100%=（3600J /4800J）100%=75%额外(3)工人做功的功率为P=W/t=Fv=400N20.4m/s=320W考点：机械效率；功率48(9分) 小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t，每个轮子与地面的接触面积为20cm2假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为20kW求：（1）汽车静止时对路面的压强（2）汽车行驶的平均速度是多少？（3）汽车行驶过程的牵引力是多大？【答案】解：(1) 【解析】试题分析：根据汽车本身的质量可以得到自身的重力，汽车静止时压力等于重力， 轮子与地面的接触面积已知，利用公式P=F/S可计算压强的大小；此题已知汽车行驶的路程和所用时间，利用公式v=S/t可计算平均速度；功率计算公式P=W/t可推导成P=Fv ，进而变形成求牵引力的公式F=P/v考点：固体压强的计算；平均速度的计算；功率的应用点评：本题综合性较强，第一小题主要考察重力和压力之间的关系；第二小题是道基础题，只要是求速度就要用公式v=S/t；第三小题相对来有说点复杂，这个主要考察对功率公式的延伸。49清明节踏青，小明一家来到位于我市襄城区的“中华紫微园”游玩，“紫微园”的电动观光车为市民和外地游客带来了许多便利。小明同学查看了电动观光车的有关技术参数如下表空车质量1300kg电动机额定功率4kW满载乘员（含驾驶员）10人电动机额定电压50V满载时轮胎与地接触面积4250cm2最大车速45km/h（1）若乘员质量平均为65kg，则满载时车对水平路面的压强为多少？ （2）电动观光车电动机正常工作时绕“紫微园”一周约需15分钟，需要消耗多少电能？（3）若电动观光车电能全部转变成机械能，当车速为4m/s匀速直线行驶时，车受到阻力多大？【答案】（1）196 105Pa；（2）5104J；（3）1000N【解析】试题分析：（1）满载时车对地面的压力为F=G人+G车=（m车+m人）g=（1300+700）kg98N/kg=196104N 满载时车对地面的压强为P=F/S=196104N/425010-4m=196 105Pa （2）因电动观光车电动机正常工作，且电能全部转化为机械能电动车的运动50m所需时间为t=s/v=50m/4m/s=125s电动车牵引力做的功为W=Pt=4103W125s=5104J（3）F=W/S=5104J/50m=1000N 因电动车做匀速直线运动 f=F=10