鲁科版中考一轮复习第九章 功、功率和机械效率 练习题

功、功率和机械效率考点一功、功率的理解及相关计算1．(2022·临沂)北京路沂河大桥改造工程是我市今年重大工程之一，截至2月27日，质量为2.5万吨的南幅老桥桥面由560个液压千斤顶顶升到位(如图)。桥面被以5mm/min的速度共顶升3.1m，g取10N/kg，下列判断正确的是()A．南幅老桥桥面重2.5×105NB．1h内桥面可被连续顶升3mC．千斤顶共对桥面做功7.75×108JD．千斤顶应用了流体压强的特点2．(2023·枣庄)物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1∶F2和P1∶P2分别为()A．3∶59∶25 B．3∶51∶1C．3∶53∶5 D．1∶13∶53．(2023·威海)如图所示，为了把两件相同货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运，下列说法正确的是()A．沿斜面AB推动更省力B．沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同D．沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大4．(2022·甘肃)小勇背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四层楼回到了家，小勇的重力为600N，则他在回家过程中对书包所做的功为________J。他上楼过程中克服总重力所做功的功率是________W。(沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化)5．(2022·日照)物理课上，喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为20N，距离讲台的水平距离OM＝1.2m，距离讲台面的竖直高度ON＝0.8m，如图所示。小明先用4s的时间在M点将器材匀速竖直搬起0.8m，再匀速直线运动5s到达讲台的N点。小明水平移动器材时，速度大小为________cm/s、对器材做的功为________J。6．(2023·泰安)电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800m，已知他和电动车的总重力为860N，轮胎和地面的总接触面积为20cm2。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N，在此骑行过程中，求：(1)牵引力做的功；(2)电动车对水平路面的压强。7．(2022·淄博)我国生产的无人机世界领先，种类繁多，应用广泛。如图是一架已经装载上10kg防疫物资的无人机，若该无人机自身质量为30kg，它有4条支撑腿，每条支撑腿与地面的接触面积为25cm2。(g取10N/kg)请解答下列问题：(1)防疫物资所受的重力。(2)图中静止在水平地面上的无人机对地面的压强(旋翼未转动)。(3)起飞后，无人机在30s内匀速竖直上升60m，此过程中无人机对防疫物资做功的功率。考点二机械效率的相关计算8．(2022·泰安)如图所示，利用滑轮组将重为80N的物体在30s内匀速提升3m，已知拉力F为50N，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是()A．绳端移动的速度为0.3m/sB．动滑轮重力为50NC．拉力做功的功率为40WD．滑轮组的机械效率为80%9．(2022·烟台)如图所示，用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m，所用拉力F为100N，在此过程中，拉力F做的功为________J，拉力做功的功率为________W，动滑轮的机械效率为________。10．(2023·聊城)如图所示，工人用200N的拉力将重为300N的物体匀速提升一定高度，不计绳重和摩擦。动滑轮的机械效率是________，如果用该动滑轮提升重为400N的物体，动滑轮的机械效率________(选填“变大”“不变”或“变小”)。11．(2022·潍坊节选)如图所示实验中，斜面倾斜角为30°，物体B重为4N。用弹簧测力计沿斜面拉动B时，应使B做________运动，实验中弹簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为________。12．(2021·泰安)如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：(1)甲工人做的功；(2)该滑轮组的机械效率。13．(2023·德州)如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，物体A重360N，动滑轮重40N，绳重和摩擦不计，某同学用力F竖直向下拉动绳子，使物体A在5s内匀速上升了1m。在此过程中，求：(1)拉力F的大小；(2)拉力F做功的功率；(3)滑轮组的机械效率。14．(2022·威海)为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA∶OB＝1∶2,每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求：①滑轮组的机械效率。②滑轮组对绳AC的拉力。参考答案1．C2.D3.D4.360965.2406．解：(1)牵引力做的功：W＝F牵s＝50N×800m＝4×104J。(2)轮胎和地面的总接触面积：S＝20cm2＝2×10－3m2，电动车对水平路面的压强：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(G,S)＝eq\f(860N,2×10－3m2)＝4.3×105Pa。7．解：(1)防疫物资所受的重力：G物资＝m物资g＝10kg×10N/kg＝100N。(2)防疫物资与无人机的总重力：G总＝G物资＋G机＝100N＋30kg×10N/kg＝400N，无人机静止在水平地面时对地面的压力大小等于重力，即F＝G总＝400N，无人机对水平地面的压强：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(G总,S)＝eq\f(400N,25×10－4m2×4)＝4×104Pa。(3)无人机与防疫物资匀速竖直上升，无人机对防疫物资的作用力大小等于防疫物资的重力，即F′＝G物资＝100N，无人机对防疫物资做的功：W＝F′h＝100N×60m＝6000J，无人机对防疫物资做功的功率：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(6000J,30s)＝200W。8．D9.2004080%10.75%变大11.匀速直线80%12．解：(1)甲工人做的功：W甲＝P甲t＝30W×10s＝300J。(2)由W＝Fs得，甲工人的推力：F甲＝eq\f(W甲,s1)＝eq\f(300J,2m)＝150N。因为货物匀速移动，货物受到的摩擦力：f＝F甲＝150N，滑轮组的机械效率：η＝eq\f(W有用,W总)＝eq\f(F拉s2,nF乙s2)＝eq\f(150N,3×80N)×100%＝62.5%。13．解：(1)由图知，绳子的段数n＝2，绳重和摩擦不计，拉力F的大小：F＝eq\f(GA＋G动,2)＝eq\f(360N＋40N,2)＝200N。(2)绳子自由端移动的距离等于物体A上升距离的2倍，即s＝nh＝2×1m＝2m，拉力F做功的功率：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝eq\f(200N×2m,5s)＝80W。(3)滑轮组的机械效率：η＝eq\f(W有用,W总)＝eq\f(GAh,Fs)＝eq\f(360N×1m,200N×2m)×100%＝90%。14．解：(1)木棒AB可视为杠杆，木棒始终水平平衡且不计重力，由F1l1＝F2l2可得，B端受到的压力：FB＝eq\f(FAlOA,lOB)＝eq\f(1000N×lOA,2lOA)＝500N，所需沙袋个数N＝eq\f(500N,300N)≈2，所以在B端至少需要2个沙袋。(2)①竖直匀速提升，绳的重力及滑轮与轴的摩擦均忽略不计，则工人做的有用功：W有用＝G物h＝376N×5m＝1880J，额外功：W额＝G动h＝24N×5m＝120J，总功：W总＝W有用＋W额＝1880J＋120J＝2000J，滑轮组的机械效率：η＝