功和功率练习题(含答案)

功和功率练习题(含答案)功和功率1.在以下事例中，重力做功的是哪一个？A.冰球在水平的冰面上滚动。B.皮划艇在平静水面快速滑行。C.跳水运动员下落。D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动。2.如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，哪一幅图中小新提书包的力不做功？3.在图中的几个情形中，哪一种力没有做功？4.在下列各种情况中，哪一种做功了？A.用竖直向上的力提水桶在水平面行走。B.用水平力推重物在水平地面上行走。C.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟。D.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米。5.用三种方法来提升同一个重物：a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h。其中做功大小是什么？A.a方式做功最少。B.b方式做功最少。C.c方式做功最少。D.三种方式做功一样多。6.汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列哪种说法是正确的？A.汽车的牵引力为零。B.汽车所受的摩擦力为零。C.汽车牵引力所做的功为零。D.汽车所受的合力为零。7.在以下估测中，哪一个最接近实际情况？A.人正常步行的速度约5m/s。B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa。C.中学生的体重约50N。D.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J。8.某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是多少？A.200焦。B.300焦。C.400焦。D.500焦。9.重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移动了5m。那么重力对重物做的功是多少？A.50J。B.250J。C.0。D.上述都不对。10.在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功是多少？A.3×102J。B.1×103J。C.3×103J。D.5×103J。11.教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重为50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入课室。从一楼到课室过程中小明对箱做的总功是多少？A.0J。B.300J。C.450J。D.500J。12.用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N。求拉力大小。解析：由牛顿第一定律可知，物体匀速运动时，合外力为零。因此，拉力大小等于物体所受地面摩擦力的大小，即为20N。选项C。13.在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，求拉力F做的功。解析：由牛顿第一定律可知，物体匀速运动时，合外力为零。因此，拉力F做的功等于物体所受地面摩擦力的大小乘以运动距离，即为25J。选项B。14.下列说法中正确的是：解析：根据机械能守恒定律，机械能在理想情况下不会发生损失，因此简单机械可以省功。选项A。15.当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（）。解析：功率等于做功的大小除以所用时间，因此功率大的机器可以在同样的时间内做更多的功，即做功多。选项A。1.下面说法中正确的是：解析：根据阿基米德原理，浸没在水中的物体所受浮力等于其排开的水的重量，与物体的密度无关。选项A。17.以下说法正确的是：解析：惯性是物体维持其静止或匀速直线运动状态的性质，因此运动的物体和静止的物体都具有惯性。选项C。18.班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是：解析：为了计算功率，需要测量做功的大小和所用时间。因此必须测量①三楼地面到一楼地面的高度和②从一楼到达三楼所用的时间。选项B。19.登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于：解析：五楼的高度为5×0.2=1m，该同学克服重力所做的功为40×1=40J，功率为40÷12≈3.33W，最接近于选项D。20.一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）。解析：这个人克服重力所做的功为50×10×12×0.2=120J，功率为120÷10=12W，选项C。21.在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近：解析：每次跳跃的功为mgΔh=0.5×50×10×0.05=12.5J，因此1min内跳跃的总功为120×12.5=1500J，功率为1500÷60≈25W，最接近于选项B。22.一台吊车在10秒内完成了一系列动作，先将1500N的货物提高2m停留3s，再将货物沿水平方向移送10m。求这台吊车在10秒内的功率。答案为C.3000W。23.小林和他的爸爸一起登红山，小林用了15分钟登顶，而他的爸爸用了20分钟登顶。如果爸爸的体重是小林的1.5倍，那么小林和他的爸爸的登山功率之比是多少？答案为B.8∶9。24.甲和乙两台机器的功率相等，但在相同的时间内通过的路程之比为3∶1。那么甲和乙两台机器的做功之比和受到的牵引力之比是多少？答案为A.做功之比为1∶1，受到的牵引力之比为3∶1。25.如果甲物体和乙物体在相等的水平推力作用下移动相同的距离，那么推力对物体做功W甲和W乙以及功率P甲和P乙的大小关系是什么？答案为B.W甲＝W乙，P甲＝P乙。26.分别用定滑轮、动滑轮和滑轮组把同一物体匀速提升到同一高度，那么其中机械效率最高的是什么？答案为C.滑轮组。27.甲和乙两个机械的机械效率分别是70%和50%，那么哪一个说法是正确的？答案为D.以上说法都不对。28.下列关于机械效率的说法中，哪一个是正确的？答案为D.额外功在总功中占的比例越小，机械效率越高。29.如果用同一个滑轮组来测挂不同钩码时的机械效率，哪一个结论是正确的？答案为C.两次机械效率是一样的，机械效率与提升高度有关。30.如果一个滑轮组经过改进后提高了机械效率，并用它把同一物体匀速提升到同样的高度，那么改进后和改进前相比，有用功和总功的变化情况是什么？答案为B.有用功增加，总功增加。31.在探究滑轮组机械效率高低的因素时，同学们提出了四个假设：动滑轮重、被物重、物体提升高度和承重绳子段数。一位同学设计了两个滑轮组进行对比实验来验证这些假设。验证的假设是()。A.动滑轮重B.被物重C.物体提升高度D.承重绳子段数32.下面的方法中，可以提高滑轮组机械效率的是()。A.多做有用功B.增加提升的重物质量C.改变绳的绕法D.减少提升的时间33.在图所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G=50N，当施加在绳子自由端的拉力为F=30N时，重物恰好匀速上升。绳重及一切摩擦均可忽略不计。由此可知()。A.该装置的机械效率为60%B.该装置的机械效率为55.6%C.该装置中动滑轮重为5ND.该装置中动滑轮重为10N34.一个工人用如图所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m。下面说法正确的是()。A.总功是3200J，效率是40%B.有用功是8000J，效率是40%C.有用功是3200J，效率是62.5%D.总功是3200J，效率是62.5%35.如图，用两个不同的滑轮组分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是()。A.F甲＜F乙B.F甲＞F乙C.η甲＜η乙D.η甲=η乙36.关于滑轮组的功、功率、机械效率的说法正确的是()。A.机械效率越高，做功越多B.功率越大，做功越快C.机械的效率越高，功率越大D.使用机械效率高的机械可以省功37.下列说法中正确的是()。A.机械效率越高，机械做功一定越快B.做功越多的机械，机械效率一定越高C.功率越大的机械做功一定越多D.做功越快的机械，功率一定越大38.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m。已知工人向下的拉力为480N。下面说法中错误的是()。A.绳子自由端被拉下6m39.B用滑轮组将重物提升时，拉力与重力相等，因此所做的有用功等于重力所做的功。根据重力势能公式，物体提升2m时所增加的重力势能为mgh=600×2=1200J，因此选项A正确。选项B错误，因为物体升高1m时所做的有用功为拉力乘上提升的距离，即350×1=350J。选项C错误，因为拉力的功率等于拉力乘上物体的速度，即350×0.5=175W，并不等于工人所做的功率。选项D错误，因为机械效率等于有用功除以总功，即1960J/2880J=68%，不等于51%。40.定；3000根据滑轮组的原理，若A为定滑轮，则拉力等于重力；若A为动滑轮，则拉力等于重力的一半。因为题目中给出的拉力为30N，大于重力的一半，所以A为定滑轮。拉力所做的功等于拉力乘上物体的位移，即30×10=300J。41.60；-195；20售货员对货物做的功等于推力乘上物体的位移，即20×3=60J。货物的重力做的功等于重力乘上物体的位移的余弦值，即mg×cosθ×3=-195J（θ为水平方向和重力方向的夹角）。物体受到的摩擦阻力等于摩擦系数乘上物体的重力，即μmg=0.2×65×9.8≈127N。42.1000；6000起重机对物体的拉力等于物体的重力加上物体的加速度乘上物体的质量，即F=ma+mg=1000N。拉力对物体做的功等于拉力乘上物体的位移，即1000×7=7000J。但是物体沿水平方向移动了2m，因此起重机所做的有用功为1000×2=2000J，机械效率为2000J/7000J≈28.6%。起重机对物体所做的无用功为7000J-2000J=5000J，其中包括起重机本身的摩擦损失和物体的重力势能增加。43.100；1000因为车子在水平地面上匀速运动，所以摩擦力等于推力，即f=300N。根据牛顿第三定律，甲同学的推力等于车子对甲同学的反作用力，即200N，因此乙同学的拉力也等于200N。两同学所做的功等于拉力乘上物体的位移，即200×5=1000J。44.5；40根据牛顿第二定律，物体所受的合力等于物体的质量乘上加速度，即F=ma。因为物体做匀速直线运动，所以加速度为0，因此合力为0，即拉力等于摩擦力。根据弹簧秤的示数，摩擦力为5N。拉力在2秒内做的功等于拉力乘上物体的位移，即F×s=10×2=20J。45.10；40；4小芳对箱子做功等于推力乘上物体的位移，即20×0.5=10J。箱子与水平地面的滑动摩擦力等于摩擦系数乘上物体的重力，即μmg=0.2×300=60N。因为箱子匀速运动，所以小芳所做的功率等于推力乘上箱子的速度，即20×0.05=1W。根据功率的定义，功率等于做功的大小除以做功的时间，即1=W/10，解得W=10W。46.333.3；4重物在开始的30s内上升的平均速度为v=16/30=0.5333m/s，因此在这段时间内重物上升的距离为s=vt=0.5333×30=16m。在接着的10s内，重物上升的速度保持不变，因此在这段时间内重物上升的距离为s=vt=0.5333×10=5.333m。整个过程中，重物上升的总距离为16+8+5.333=29.333m。起重机对重物的拉力的功率等于拉力乘上重物的速度，即10000×v=10000×29.333/40≈7333.3W。重物运动的平均速度等于总距离除以总时间，即29.333/40≈0.7333m/s。47.甲、乙两位同学搬同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长。两者对木头做功的大小关系是W甲＜W乙，因此对木头做功快的是乙同学。48.某商场扶梯高度为5m，长度为7m，小明体重为600N。扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功为3000J。如果要知道扶梯对小明做功的功率，还应该测量的物理量是时间。49.在一次登楼比赛中，体重相等的甲、乙两同学同时从一楼出发，他们登楼的速度大小保持不变。当甲登上8楼时，乙刚好到达7楼。在这个过程中，他们所做的功大小关系为W甲＞W乙；他们做功的功率大小关系为P甲＜P乙。50.小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，据条移动的距离为0.3m，所用的力为180N，连续拉锯50次用了1min。这个过程中小刚做功为270J，功率为4.5W。51.用一根杠杆在2秒钟内把一个重196牛的物体匀速举高0.2米，而杠杆的动力作用点下降1米，则动力做功是392焦，动力的功率是196瓦。(杠杆自重不计)52.如图，物体A重50牛，若滑轮的重力、绳重及摩擦不计，那么当滑轮在力的作用下以2米/秒的速度匀速上升时，物体A上升的速度是2米/秒，在0.5秒内拉力F做的功是100焦，功率是200瓦。53.如图所示，某同学在做俯、卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N。那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为500N。若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为200W。54.图为某举重运动员在0.5秒内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片，杠铃的质量为100kg，则杠铃重为1000N。已知照片中杠铃的实际直径是40cm，根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为4000W（g取10N/kg）。55.小刚用力将一桶水从井里提上来，他对做的功是有用功。如果要提高做功效率，应该减小提水的高度或者使用简单机械来辅助提水，如杠杆、滑轮等。56.用一只动滑轮将重量为400N的物体提高10m，所用的拉力为250N。根据功的定义，有用功为J=力×位移=250N×10m=2500J。根据机械效率的定义，机械效率=有用功÷输入功，输入功为力×路程，因为匀速提升，所以路程等于提升高度，即输入功=400N×10m=4000J。所以机械效率=2500J÷4000J=0.625。57.小红同学利用如图所示的滑轮组做"测滑轮组的机械效率"的实验。用弹簧测力计测量竖直向上拉起重8N的物体所需的拉力为______N。根据功的定义，有用功为J=力×位移=8N×0.2m=1.6J。根据机械效率的定义，机械效率=有用功÷输入功，输入功为力×路程，因为匀速提升，所以路程等于提升高度，即输入功=8N×0.2m=1.6J。所以机械效率=1.6J÷1.6J=1。58.如图，物体G的重为16N，手拉绳的力为10N。物体被匀速拉动提高h时，动滑轮的机械效率为1（不考虑摩擦）。若想增大动滑轮的机械效率，可采用的方法是增加滑轮的数量。59.如图所示，物重G为600N，用滑轮组将重物匀速提升5m，所用拉力F为250N。根据机械效率的定义，机械效率=有用功÷输入功，输入功为力×路程，因为匀速提升，所以路程等于提升高度，即输入功=600N×5m=3000J。根据功的定义，有用功为J=力×位移=250N×5m=1250J。所以机械效率=1250J÷3000J=0.4167。若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将不变。60.小张和小王同学分别用如图所示的两个滑轮组提升相同的重物。若不计摩擦，甲、乙两个装置中乙更省力，而机械效率的关系是甲的机械效率更高。61.用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m，所用的拉力为40N，在绳的自由端所做的有用功为J=力×位移=40N×4m=160J。根据功率的定义，拉力做功的总功率=有用功÷时间=160J÷6s=26.67W。根据机械效率的定义，机械效率=有用功÷输入功，输入功为力×路程，因为匀速提升，所以路程等于提升高度，即输入功=84N×4m=336J。所以机械效率=160J÷336J=0.4762。62.一个工人用如图所示的滑轮组在4s内把重350N的货物匀速提起1m，所用的拉力是100N。根据功的定义，有用功为J=力×位移=100N×1m=100J。根据机械效率的定义，机械效率=有用功÷输入功，输入功为力×路程，因为匀速提升，所以路程等于提升高度，即输入功=350N×1m=350J。所以机械效率=100J÷350J=0.2857。拉力做功的功率=有用功÷时间=100J÷4s=25W。63.如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。根据机械效率的定义，机械效率=有用功÷输入功，输入功为力×路程，因为匀速直线运动，所以路程等于水平方向的位移，即输入功=50N×路程。根据功的定义，有用功为J=力×位移=50N×路程-120N×路程=（50N-120N）×路程=-70N×路程。所以机械效率=-70N×路程÷50N×路程=-1.4。物体的速度为0.2m/s，所以1min内拉力做的功为功率×时间=50N×0.2m/s×60s=600J。64.一台功率为40kW，机械效率为60%的抽水机，如果要把河水抽到5m高的地方，则每小时抽水机做的总功为输入功×机械效率=40kW×0.6×1h=24kWh=86400J。其中有用功为输入功×机械效率=40kW×0.6=24kW=24000J。所抽水的质量为每小时抽水机做的总功÷抬高的高度÷重力加速度=86400J÷5m÷10N/kg=172.8kg。65.用一机械效率为70%的滑轮组将重量为2240N的物体提升至高度为5m，如图所示。根据机械效率的定义，机械效率=有用功÷输入功，输入功为力×路程，因为匀速提升，所以路程等于提升高度，即输入功=2240N×5m=11200J。设滑轮组的绳子长度为L，则有用功为J=力×位移=2240N×5m×70%=7840J。根据滑轮组的原理，滑轮组的绳子长度为2L，所以L=5m÷2=2.5m。因此，滑轮组的绳子长度为2.5m。四、简答题66.小磊同学没有对石头做功。因为做功需要有物体的移动，而石头没有移动，所以小磊同学没有对它做功。67.影响滑轮组机械效率的主要因素包括滑轮和绳子的摩擦力以及滑轮本身的质量和制造工艺等。五、信息收集题68.甲同学做功最多，做的功为80J；乙同学做功最快。六、实验设计题69.⑴.测量所需要的器材包括测力计、计时器、重物（物理器材箱）等。⑵.小丽同学设计的测量步骤应为：A、B、C、D、E。其中多余的步骤为B。⑶.实验记录表格如下：|时间（s）|测力计示数（N）|位移（m）|功（J）|功率（W）||-----------|----------------|------------|---------|-----------||0|0|0|0|0||5|50|1|50|10||10|100|2|100|10||15|150|3|150|10||20|200|4|200|10|70.八、知识应用题71.(1)黄色安全线的作用是为了保证乘客的安全。站在安全线外面可以避免乘客被地铁列车撞击或者掉落到地铁轨道上。(2)抓紧身旁的扶手可以保证乘客的平衡和稳定，避免在地铁运行过程中失去平衡而摔倒或者撞到其他乘客。(3)地铁一号线的每列列车由8台电动机牵引，每台电动机额定功率为1.85×105w。假设列车在水平路段以16m/s的匀速运行，计算列车在此路段所受的阻力大小。(4)除了载客量大和准时，地铁还有一个优点：它不会受到交通拥堵的影响。72.在测定滑轮组机械效率的实验中：(1)实验原理是通过测量滑轮组提升重物时的力和位移，来计算机械效率。(2)直接测得的物理量是拉力F、重力G、弹簧测力计的位移Δx和物体上升的高度h。(3)实验中应选用的测量工具是弹簧测力计和尺子。(4)测量时，必须竖直向上拉动弹簧测力计。(5)如果使钩码升高的高度增加为原来的2倍，机械效率将不变。73.在"测滑轮组机械效率"的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下：（1）此实验所用滑轮的个数至少是2个，其中动滑轮有1个。（2）实验中应竖直向上拉弹簧测力计。（3）第一次实验测得滑轮组的机械效率为η1，第二次实验时滑轮组的机械效率小于等于η1。74.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。（1）实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为6N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动4cm，该滑轮组的机械效率为50%。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率不变。75.如图，是某同学测定滑轮组机械效率的实验装置，用此甲、乙两不同滑轮组提升同一重物G，试回答下列问题：①拉力F的大小关系是F甲＜F乙。②若使物体G上升同样高度，则拉力F做的有用功W甲＜W乙，总功W甲总＜W乙总。③甲、乙两装置的机械效率η甲＜η乙。④机械效率小的那一装置，促使机械效率较小的原因是滑轮组的摩擦力较大。⑤由此得出结论：机械效率与省力多少无关。76.如图所示，是王宾同学测定滑轮组机械效率的装置。(1)王宾同学实验中测量的有关数据如下表，请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线，并填好下表中的空格。|拉力F（N）|重力G（N）|弹簧测力计位移Δx（cm）|物体上升高度h（cm）|机械效率η||---|---|---|---|---||2.0|3.9|4.0|8.0|50%|77.实验结论及相关知识判断：A.正确B.正确C.正确D.正确小雪和小红在测滑轮组机械效率的实验中，测量数据如下表：|物理量|值||----|----||拉力F|0.5N||钩码提升高度h|0.1m||滑轮数目n|2||机械效率η|100%|他们意识到出现了错误，可能是数据记录或计算有误。需要重新检查数据和计算方法。该滑轮组的机械效率实际为50%。若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将不变。78.(1)对于甲图所示的滑轮组，滑轮数目n=2，根据机械效率公式η=F/G，其中F为弹簧秤读数，G为钩码重，可得该滑轮组的机械效率η=0.5。(2)甲滑轮组的机械效率η＞乙滑轮组的机械效率η。(3)小强应该改变被提物的重量，观察机械效率的变化，以验证自己的猜想。79.(1)根据速度表，轿车的速度为60km/h，转换为m/s，即60/3.6=16.67m/s。(2)在2min内轿车行驶的路程为16.67×120=2000m=2km。(3)轿车通过上述路程牵引力做的功为F×s=1600×2000=3.2×10^6J。80.2004年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工。该桥全长3068m，东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起。一辆质量为2.0×10^3kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×10^3N。问题：（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？（2）小汽车引力所做的功是多大？（3）小汽车此时的功率是多大？81.某电梯公寓楼高约40m，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×10^4m^3，还需要使用其他建筑材料3.5×10^4t，混凝土密度为2.5×10^3kg/m^3，取g=10N/kg。问题：（1）已知自来水密度为1×10^3kg/m^3，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大的压强？（2）若每天要把120m^3的水从地面送到楼顶，每天至少应对水做多少功？（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×10^6Pa，若房基与地面的接触面积为1×10^3m^2，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？82.如图所示，物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进。若物体A前进0.5m所用的时间为10s（不计绳和滑轮重），问题：(1)物体A受到的重力。(2)物体A受到的摩擦力。(3)力F做的功。(4)力F做功的功率。83.一块水田面积为2400m^2要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失，问题：（1）所灌水的体积。（2）所灌水的质量。（3）若这些水是用水泵（抽水机）从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？（4）若水泵的功率为2.4kw，抽这些水要用多长时间？（ρ水=1.0x10^3kg/m^3，g=10N/kg）84.前不久，闽江口发生一起两船相撞事故，致使一货船沉入几十米深的江底。假设沉船上有一只体积为0.02m^3，重为500N的密闭保险箱。现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉，在50s内提升了10m（未露出水面）。此过程中：（不计水的阻力，g取10N/kg）问题：（1）保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大？（2）保险箱上升的速度多大？（3）拉力做了多少功？85.一个密度为0.44×10³kg/m³，边长为10cm的正方体木块被匀速压入水中，经过的竖直距离为5m。求压力所做的功。解：木块在水中受到的浮力等于它的重力，即F浮=mg。在木块被压入水中的过程中，浮力始终等于它的重力，因此木块所受的压力也始终等于它的重力。所以，压力所做的功为W=F×h=mg×h=0.44×10³kg/m³×10cm³×9.8N/kg×5m=2156J。86.用滑轮组捞起一块重2548N的花岗岩石块做了31360J的功，求该处湖深。解：假设滑轮组的机械效率为η，钢绳的质量可以忽略不计。则滑轮组所受的力为F=2548N/η，所做的功为W=F×h，其中h为湖深。因此，湖深为h=W/F=31360J/(2548N/η)=12.3m/η。由于η不知道，所以无法求出具体的湖深。87.如图所示，物体G所受到的重力大小为40N。（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功。（2）若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？解：（1）由功的定义可知，拉力F1在物体向上移动0.5m的过程中所做的功为W=F1×h=40N×0.5m=20J。（2）物体在斜面上受到的重力分解为沿斜面方向的分力Fg//和垂直斜面方向的分力Fg⊥。由于物体沿斜面匀速向上移动，所以F2=Fg//。根据三角函数可知，Fg//=Fg×sinθ=40N×sin30°=20N。因此，拉力F2在物体沿斜面移动1m的过程中所做的功为W=F2×h=20N×1m=20J。（3）由于物体在两种情况下所受的重力大小相同，所以所做的功也相同。但在第二种情况下，拉力F2的大小只有第一种情况下的一半，说明在斜面上用更小的力可以达到与竖直方向相同的位移，因此斜面可以降低所需的力的大小。88.用1台功率为30千瓦的电动机带动水泵抽水供给高出水面30米的水箱，已知水箱的容积为60立方米，抽水装置的机械效率为60%。求：①水箱充满水后，水箱内水的质量。②需要多少时间才能把空水箱注满水。（水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³，重力加速度g=10N/kg）解：（1）水箱充满水后，水的质量为m=ρV=1.0×10³kg/m³×60m³=6.0×10⁴kg。（2）设抽水装置抽水的流量为Q，抽水的时间为t，则水箱被注满水的体积为V=Qt。根据机械效率的定义可知，Q=Pout/(ηρgh)，其中Pout为电动机输出的功率，h为水箱高度。代入数据可得Q=30×10³W/(0.6×1.0×10³kg/m³×0.6×30m×10N/kg)≈28.9m³/s。因此，注满水箱需要的时间为t=V/Q=60m³/28.9m³/s≈2.08s。89.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示。在此过程中：⑴轿车速度为多少km/h？合多少m/s？⑵若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？⑶若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（汽油的燃烧热值q汽油=4.6×10⁷J/kg）解：（1）根据速度表可知，轿车在1.8km的行驶时间为t=6min。因此，轿车的速度为v=1.8km/6min=18km/h=5m/s。（2）轿车行驶中所受的阻力等于发动机输出功率除以车速，即F=P/v=40kW/5m/s≈8.0×10³N。（3）轿车消耗的汽油热值为Q=mq汽油q汽油=0.25kg×4.6×10⁷J/kg=1.15×10⁶J。轿车在行驶中所做的功为W=Fv，其中F为轿车所受的阻力，v为轿车的速度。因此，轿车的机械效率为η=W/Q=Fv/Q≈0.35。90.站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀速提升到4米的高处，所用的时间是8秒，人作用在绳子自由端的拉力为600N（不计摩擦和绳重）。①依据题意在图中画出绳子的绕法。②请根据已知条件设疑并解答。（至少求出4个物理量）解：（1）如图所示，绳子从货物下方绕过滑轮组，再由人拉动。（2）设货物的重量为mg，绳子的张力为T，滑轮组的机械效率为η，提升高度为h，提升时间为t。则根据牛顿第二定律可得mg-T=ma，其中a为货物的加速度。由于货物匀速提升，所以a=0，因此T=mg。根据功的定义可得，货物的重力势能变化量等于绳子所做的功，即mgh=ηT×h。代入数据可得，960N×4m=η×600N×4m，解得η≈0.64。根据匀加速直线运动的公式可得，提升高度为h=1/2at²=1/2×g×t²≈31.2m。根据滑轮组的定义可得，绳子的张力为T=2F，其中F为人作用在绳子自由端的拉力，因此F=T/2=480N。根据功率的定义可得，人的功率等于他所做的功除以时间，即P=Fv=mgh/t≈150W。1.在实验过程中，钩码所做的有用功是多少？2.滑轮组的机械效率是多少？3.为什么总功总是大于有用功？94.一个工人用一个动滑轮将重量为20kg的货物垂直提高了2m。已知该动滑轮的机械效率为80％，求工人的拉力。小明的解题思路是：因为使用动滑轮可以省去一半的力，所以F=G/2=mg/2；又因为此滑轮的机械效率η＝F/F′，所以所求的拉力F′＝F/η。请判断小明的思路是否正确？如果正确，请代入数据，按照他的思路解出此题；如果不正确，请指出错误在哪里？然后写出你认为正确的解题过程，并求出拉力。（取g=10N/kg）95.建筑工地上的工人利用滑轮组使一个重物以匀速升高5m，所用的时间为50s。如果工人做的功是12500J，（1）工人做功的功率是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？96.用如图所示的滑轮组在10秒内将重物提升了10m，绳子自由端的拉力大小为200N，滑轮组的机械效率为85％，不计摩擦，求：（1）拉力的功率；（2）物体的重力；（3）动滑轮的重量。97.如图所示是德什大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的钢材匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中：（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）题目中少了哪两个数据仍然能求出滑轮组的机械效率？98.一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出。如图所示，若车重为8×104N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组机械效率为80％，问：（1）该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.2m/s，则司机做功的功率是多少？99.一质量为6kg的石块沉在装满水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N。求石块在上升过程中：（1）石块受到的浮力是多少？（2）绳的自由端拉力做功是多少？（3）动滑轮的机械效率是多少？（ρ石=3×103kg/m3，g=10N/kg）100.用如图所示的滑轮组（绳重及摩擦不计）将重79N的铁块匀速提升2m，拉力F做功200J，求：（1）滑轮组的机械效率。（2）若将铁块浸没在水中，仍然用该滑轮组将其在水中匀速提升2m（不计水的阻力），则此时滑轮组的机械效率是多少？（P铁=7.8×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg）101.某打捞队的工人利用滑轮组把实心圆柱体从水下提起。圆柱体的底面积为0.02m²，高为2m，密度为2.0×10³kg/m³。水的密度为1.0×10³kg/m³。滑轮组的机械效率为70%，滑轮和绳子的重力忽略不计，重力加速度g取10N/kg。求：(1)圆柱体在水中所受的浮力；(2)若圆柱体从深度H=16m缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F所做的功；(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？102.某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸。已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7.92×10³kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N，船靠岸的速度是0.3m/s，重力加速度g取10N/kg。求：(1)滑轮组的机械效率；(2)人拉绳的功率。剔除下面文章的格式错误，删除明显有问题的段落，然后再小幅度的改写每段话。61.336、80、70%62.125;70%863.80%、180064.1.44×10;8.64×107;1.728×106改写：给出一些数字和百分数，需要进一步的信息才能理解它们的含义。三、作图题(本题包含1小题)65.略改写：本题需要绘制一个图，但是题目没有给出具体要求。四、简答题(本题包含2小题)66.小磊对石头没有做功。（1分）根据做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过的距离。（1分）小磊对石头虽然用了力，但石头没有在力的方向上通过距离，因此，小磊没有对石头做功。（1分）改写：小磊对石头没有做功，因为他的力没有沿着石头的运动方向产生位移，这是做功的必要条件之一。67.(1）动滑轮重力可能影响滑轮组的机械效率。(2）摩擦及绳重可能影响滑轮组的机械效率。(3）提升物体的重力可能影响滑轮组的机械效率。改写：滑轮组的机械效率可能受到多种因素的影响，包括动滑轮的重力、绳的重量和摩擦力，以及所提升物体的重力等。五、信息收集题(本题包含1小题)68.4.5;乙（2分）改写：本题需要提供一些信息，包括数字“4.5”和字母“乙”，但是没有进一步的说明。六、实验设计题(本题包含2小题)69.(1)台秤(或磅秤)、刻度尺（卷尺）、秒表（手表）（说明：全部答对得2分，少答得1分，多答不扣分）(2)B(1分)(3)表格如下:(4分)改写：本题要求列出进行实验所需的仪器和工具，包括台秤、刻度尺和秒表。还需要选择一个适当的材料进行实验，本题选择了材料B，并给出了相应的实验数据表格。70.略改写：本题没有提供具体的要求或问题。七、知识应用题(本题包含8小题)71.(1)列车进站时，列车周围的空气速度大，压强小，乘客靠近时易发生事故，所以必须站在安全线外。（1分）(2)为了防止乘客在列车启动或紧急制动时由于惯性而摔倒。（1分）WFs=Fv(1分)(3)P=F/t=8×1.85×10^5W，f=F/t=9.25×10^4N(1分)(4)本小题只要答案合理均可，如：节能、快捷、安全、污染小、噪声小。（1分）改写：本题包含多个问题，需要回答如何确保乘客安全，以及列车的动力和效率相关的问题。其中，列车进站时乘客需要站在安全线外，以避免受到空气流动的影响。此外，为了防止乘客在列车启动或急刹车时摔倒，需要考虑列车的惯性和力的作用。最后，需要讨论如何提高列车的效率和节约能源。72.(1)η=Gh/Fs;(2)G、h、F、s;(3)测力计、刻度尺;（4）匀速;(5)不变改写：本题需要回答滑轮组的机械效率计算公式，以及需要测量的物理量，包括重力、高度、力和距离等。还需要选择适当的工具进行测量，本题选择了测力计和刻度尺。最后，需要说明在匀速运动中机械效率不会改变。73.(1)3、2；(2)匀速竖直；(3)62.5%、大于改写：本题需要回答一些与物理学有关的问题，包括物体的数量、运动状态和机械效率。需要指出物体的数量是3个和2个，运动状态是匀速竖直运动，机械效率是62.5%，并且大于1。74.(1)匀速（1分）；2.4（1分）；24（1分）；83.3%（1分）(2)增大（1分）改写：本题需要回答物体的运动状态、速度、时间和机械效率等问题。需要指出物体的运动状态是匀速运动，速度为2.4m/s，时间为24s，机械效率为83.3%。还需要说明如果增加力的大小，机械效率会增加。75.①>；②=、<；③>；④动滑轮的个数多；⑤无改写：本题需要回答关于滑轮组的机械效率的问题。需要说明如果滑轮组中动滑轮的数量增加，机械效率会提高。还需要指出如果静滑轮和动滑轮的数量相等，则机械效率不变。最后，需要说明如果滑轮组中存在摩擦力，则机械效率会降低。76.(1)2.0N、62.5%；(2)C改写：本题需要回答滑轮组的机械效率和所需的力的问题。需要说明所需的力为2.0N，机械效率为62.5%。还需要选择一个适当的滑轮组，本题选择了选项C。77.(1)匀速；(2)弹簧测力计提升的高度值有错误；(3)80%；(4)变大改写：本题需要回答一个物理实验的问题，包括物体的运动状态、测量误差、机械效率和力的大小等。需要指出物体的运动状态是匀速运动，但是测量高度时存在误差。机械效率为80%，并且如果力的大小增加，机械效率会变大。78.(1)G/3F；(2)>；(3)改变滑轮组乙所挂钩码的个数，测出拉力，算出机械效率进行比较。改写：本题需要回答一个与滑轮组的机械效率有关的问题。需要指出计算公式为G/3F，且机械效率大于1。还需要提出一种方法来比较滑轮组的机械效率，即改变挂钩码的个数，测量拉力，并计算机械效率。八、计算题(本题包含24小题)79.解：⑴从图中知轿车的速度为v＝90k