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功与机械能 综合练习 基础题1.2003年12月30日，我国成功地将“探测一号”卫星送人了绕地球的椭圆轨道。卫星在 轨道上运行的过程中 （ ） A只有动能转化成势能 B只有势能转化成动能C动能和势能不断地相互转化 D动能和势能各自保持不变 C2. 简要回答有关水电站的下列问题，并说明理由（1）从能量转化的角度说明水电站的工作原理；（2）建设水电站选址时，从能量利用的角度来看，你将选择图甲所示的A址，还是选择图乙所示的B址？为什么？答：（1）水电站的工作原理：高处水的重力势能转化为水轮机的动能，通过水轮机再转化为其他形式的能（2）应该选择B址B在最下处，故能最大限度地利用水的重力势能3.我们看杂技演员从高处跳下落在绷床上，又被弹起的过程如图5所示，请你写出3个演员在表演时涉及到的物理知识。（8分）（1）_（2）_ （3） （4） 答：1、力可以改变物体的形状；2、力可以改变物体的运动状态；3从高处下落-重力势能转化为动能；4接触蹦床到蹦床发生最大弹性形变-动能转化为弹性势能；5发生最大弹性形变到蹦床恢复原状-弹性势能转化为动能；6又被弹起-动能转化为重力势能18小华准备估测某人上楼梯时的功率，请你帮他设计一个方案：（1）方案中必需的器材有： 台秤、皮尺、秒表 （2）估测的主要步骤（包括需要测量的数据要求用相应字母写出）：（3）根据估测的数据计算出：P= 。中等题5中国跳水队被人们称为“梦之队”，图3所示是跳水运动员跳水时的情景运动员在离开跳板落入水的过程中 （ ）图3A运动员的动能一直增大，机械能不变 B运动员的重力势能一直减小，机械能不变C运动员的动能先减小后增大，机械能不变D运动员的重力势能先减小后增大，机械能不变解：运动员向下用力使跳板发生弹性形变，跳板具有弹性势能，当跳板恢复原状时，弹性势能减小，把跳板的弹性势能转化为运动员的动能，运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大达到最高点动能为零，在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小在整个过程中，不考虑空气的阻力没有摩擦，机械能是守恒的 故选C6.如图所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A 时，（不计摩擦）则（） DA 沿着AB用的拉力小，做功多B沿着AC用的拉力小，做功多C沿着 AD用的拉力大，做功少D沿着三个斜面用的拉力不相等，但做功一样多解：不计摩擦，拉力做功均等于有用功，所以做工相同。7. 用动力臂是阻力臂3倍的杠杆，将重600N的物体抬高40cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是_ _ cm，人做的功是_ _ J，机械效率是_ _。解：用动力臂是阻力臂3倍的杠杆，将重600N的物体抬高40cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是【120cm-因F1*L1=F2*L2,且L1=3L2所以H1=3H2=3*40cm=120cm】，人做的功是【300J-人做的是总功：W总=FS=250N*1.2m=300J】，机械效率是【80-有用功：W有=Gh=600N*0.4m=240J,故：=W有/W总=240J/300J=80】。力臂之比=力的移动距离之比=力的反比（2008广东）如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景（杠杆的重力忽略不计）（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/%43083.3%（2） 为提高本实验中杠杆的机械效率，请提一条合理的建议：支点所在轴处加润滑油8. 如图所示，被压缩的弹簧一旦放松，就能将它上面的砝码举起，直到砝码静止不动在这一过程中，弹簧的 弹性势 能转化为砝码的 动 能弹簧压得越紧，松开时它对砝码做功越多，表示它具有的 弹性势能 越大9. 为了比较两台潜水泵的做功快慢,我们对两台潜水泵抽水情况进行了观察与记录，记录的数据如下表 潜水泵抽水时间min抽水高度 m抽水体积m3对水做功J甲103103 105203206l05乙106106l05206201.2l06分忻数据，我们可以得到同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成 正 比要比较两台潜水泵的功率大小，我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内， 乙 做功多，也就是做功 快 (填“快”或“慢”)；甲、乙两台潜水泵在做相同功时， 乙 做功时间少，也就是做功 快 (填“快”或“慢”)你认为比较做功快慢更方便的是： 比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少,即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大 通过此过程，你得到的结论是 可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢 .10.在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示球从较高处下落形成的圆斑是图中 （选填“A”或“B”）。为什么？例：在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此时，能量的转化过程：动能转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中B（选填“A”或“B”），由此可间接知道：重力势能大小与高度有关拔高题11.某型号挖掘机的实物图(甲) 和作业范围图(乙)以及部分相关数据表，如下图所示。挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6l03kgm3的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。 取g=10Nkg，求： 项 目数值整机质量（kg）5000标准斗容（m3）0.5A最大挖掘深度（m）3B最大卸料高度（m）5（1）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。（2）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，甲乙AB此过程挖掘机的机械效率。12.张强同学利用如图的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且提升同样的高度。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题：（1）每个滑轮的重是多少？（2）绳子能承受的最大拉力是多少？（3）若借用此滑轮组提升其他重物，在6s内将质量为60kg的重物提高1m，此时滑轮组的机械效率为75%，则：提升重物所做有用功是多少？提起重物总功是多少？图14213.图142所示情景是一种游戏，叫做蹦极游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下图中a点是弹性绳子自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（）A 游戏者的动能一直在增加 B游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能C游戏者减少的重力势能全部转化为动能D游戏者到c点时，他的动能为零解：A、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大从a点到c点的过程中，上段受到向下的合力改变物体的运动状态，速度越来越快，动能越来越大；下段受到向上的合力改变物体的运动状态，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零所以整个过程中，游戏者的动能先增大后减小，最后动能为零不符合题意（上段下段指a与c之间的上段下段）B、弹性绳在a点以上时，没有发生弹性形变，弹性绳不具有弹性势能通过a点之后，绳子发生弹性形变，绳子具有弹性势能符合题意C、游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能从a到c时，重力势能转化为动能和弹性势能不符合题意D、游戏者是c点，速度为零，所以动能为零符合题意故选：B、D14.如图所示，在半径为R的油桶外绕了几圈绳子，在绳子的引出端作用一水平拉力F，使油桶沿水平地面滚动了一周，在这一周中，拉力F所做的功为（）A0BRFC2RF D4RF根据功的公式W=FS可知，知道F，还需要知道拉力所移动的距离因为油桶在地面上滚动，所以我们可以把此油桶看做是一个动滑轮动滑轮省一半的力，却费一倍的距离由于油桶在地面上滚动了一周，即2R，所以绳子自由端移动的距离是4R，所以拉力所做的功是4RF 选D图145图146图148图14715.如图146所示是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图上端固定在楼顶若动滑轮质量为2.5kg工作台质量为7.5kg涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg绳重及摩擦不计。当工作台停在距地面10米高处时，工人师傅对绳子的拉力为；若工作台从距地面10m高处上升到距地面20m高处，工人师傅最少需要做 的功。 300 900016.如图147所示，重20N的物体在拉力F5 N的水平拉力的作用下以0.5m/s的速度在水平地面上匀速移动，不计滑轮及绳的质量，且滑轮光滑，绳在水平方向上，则物体与地面间的摩擦力为，2s内拉力F做的功为。 10 1017.如图所示为一装配线上的一个“机械手”，其O点为固定转动轴现在它水平抓住一只重40N的工件G，则动力机械M至少要施加200N的推力；若它在0.5s内匀速将这一工件提升了20cm，而M的功率为20W，则机械手做的功为8J，机械效率为80% (出现杠杆时，注意杠杆原理的运用）18一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图14-56所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为300N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：（1）此过程中的有用功 （2）拉力F做