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1、专题专题 简单机械简单机械 功与功率功与功率 机械效率机械效率一、选择题（每题一、选择题（每题 4 分，共分，共 32 分）分） 1.如图所示的滑轮组装置中，所挂的重物的重力 G=50N，施加在绳子自由端的拉力为 F=30N 时，重物用 5s 时间匀速上升 0.2m，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拉力做功的功率为 1.2W C所做额外功为 1J D该装置中动滑轮重为 10N2.下图所示的用具中，属于费力杠杆的是 （ ）A镊子B钳子C起子D剪子3.甲、乙、丙三同学分别用一个动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，记录数据如下表， 不计绳重及滑轮摩擦，下列说法
2、正确的是（ ） A.做功最快的是甲 B.做功最多的是乙 C.效率最高的是丙 D.动滑轮的作用是改变用力方向4.（2013 北京）下列有关力做功的说法中正确的是( ) A用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 B把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 C书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功 D挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功 5.（2013 临沂）下冽关于简单机械的理解，正确的是( ) A.吃饭用的筷子是个省力杠杆 B.滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 C.使用杠杆，就是为了省力D.使用定滑轮不省力，但可以省距离 6.（2013 沧州模拟）某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的汽
3、车进行观察研究。他们 查到车重为 1.2104N，车运动时受阻力 2000N，记录了汽车在某段时间内通过的路程与所 用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象如图所示。下列相关说法正确 的是（ ） A汽车在 2-5s 内的平均速度大于在 0-2s 内的平均速度 B0-2s 内汽车重力做功 2.4104J C0-2s 内汽车的牵引力小于 5-7s 内汽车的牵引力 D0-2s 内汽车的功率小于 5-7s 内汽车的功率7.（2013 苏州）在如图所示的四位科学家中，以其名字命名功率单位的是（ ）8. （2013 武汉）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 300N 的物体， 拉力
4、 F 的大小为 30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为 45N，则 A 处的拉力大小和滑轮 组的机械效率分别为 （ ） A.45N、50% B.45N、75% C.60N、50% D.60N、75%二、填空题（每空二、填空题（每空 2 分，共分，共 30 分）分） 9. （2013 舟山）如图是液压起重车的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起，可将重物吊起 并安放到需要的地方。(1)起重机钢索下端有一滑轮，这是动滑轮。(2)吊起重物时，应将液压起重车后部的四个金属支架放下以代替后轮，这除了起稳定作用 外，还能减小对地面的。 (3)顶起起重臂时，液压杆向上顶起的力重物的重力。 10. （2013 上
5、海）如图所示，滑轮 A 可以看作是等臂杠杆（选填“A”或“B” ） ；若物 体所受重力均为 20 牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力 F2的大小为 10 牛； 物体上升时，它的重力势能 增大 （选填“增大” 、 “不变”或“减小” ） 。11. （2013 唐山丰南区模拟）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲乙两个滑轮组， 把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力大于乙所 用的拉力；甲滑轮组的效率等于乙滑轮组的效率（填“大于” 、 “等于”或“小于” ） 。12. 如图所示的滑轮组，绳与滑轮间的摩擦不计。将质量为 3kg 的物体 A 放在粗糙的水平 面上，
6、以 1m/s 的速度匀速拉动物体时受到的摩擦力 f=G/10，则物体的重力为 30N；在 2s 内物体移动的距离为 2 m；拉力 F 为 1 N；拉力 F 的功率为 3 W。 （g=10N/kg）13.工人利用如图所示的滑轮组将重 900N 的物体竖直向上匀速提升 0.5m，用时 5s，工人对 绳的拉力为 600N，则滑轮组对重物所做的有用功 W有用=450J，该滑轮组此时的机械效率 =75%，人拉绳子拉力的功率 P=120W。三、作图题（三、作图题（4 分）分） 14. （2013衡水模拟）在图丁中画出杠杆所受动力 F 的力臂四、实验探究题（共四、实验探究题（共 20 分）分）15.（201
7、3廊坊模拟）在“探究动滑轮机械效率”时，某小组利用自重不同的滑轮组进行 了如图所示的三次测量，数据记录如下：实验 序号钩码 重/N重/N拉力 /N钩码上升高 度/m测力计移动 距离/m有用功 /J总功 /J机械效 率/%40.52.30.20.40.80.9287.040.92.50.20.40.81.080.060.53.30.20.41.2（a）（b）（1）完成表格中第 3 次（a）（b）计算，填在下面横线上： （a）1.32 ； （b）90.9（或 90.91 或 91） 。 （2）通过比较与两次实验（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自 重与有关（选填“有关”或“无关”）。
8、 （3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较与 两次实验（选 填实验序号），可知他观点是错误（选填“正确”或“错误”）。 16. （2012南京）物理实验小组的同学，利用如图所示的装置，在杠杆支点的两边分别 挂上钩码来探究杠杆的平衡条件（1）如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 右 （选填 “左”或“右” ）移动，将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量力臂。 （2）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为 1 N。 （3）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力支点到动力作用点的距离=阻力支 点到阻力作用点的距离” 这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实
9、验过程中 B （填字母） 。 A没有改变力的大小 B没有改变力的方向 C没有改变力的作用点 D实验次数较少，结论具有偶然性 四、计算题（共四、计算题（共 14 分分,17 题题 6 分，分，18 题题 8 分）分） 17.（2013沧州模拟）工人师傅利用如图装置在 5s 内将一个重为 4500N 的物体沿水平方测量 序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1202102151.52035115向匀速向左拉动 2m，已知作用在绳自由端的拉力 F 为 400N，物体的底面积为 1.5m2，若 物体滑动时受到的摩擦力大小是物重的 0.2 倍求： （1）物体 A 对地面的压强； （
10、2）拉力 F 做的功和功率； （3）滑轮组的机械效率。18. （2013石家庄 28 中二模）工人用如图所示的滑轮组和竹筐把质量为 1t 的沙子提升到 高处。已知竹筐能承受的最大压强是 3000pa，竹筐的底面积是 6060cm2,工人提空框上去 时用力大小是 60N，g=10N/kg，不计绳重及摩擦。 （1）工人提升 880N 的沙子上升了 3m，用时 30s，则工人做功的功率是多少？ （2）在保证安全的情况下，工人每次提升多重的沙子，装置的机械效率最大，此时装置的 机械效率是多少？ （3）若把全部的沙子提升到 3m 高处，则工人至少要做多少额外功？解：（1）因为不计绳重和摩擦有： ，所以
11、G动+G筐=nF=260N=120NnGGF筐动提升 880N 沙子时绳端拉力大小： N0052N808120N/nGGGF砖筐动0.1m/s30s3mtSv物 物工人做功功率 P=F绳v绳=F绳nv物=500N20.1m/s=100W （2）一次能提升沙子的最大重力是 G=F=ps=3000Pa606010-4m2=1080N%9012010801080N%100NNGGGG FSGh WW筐动总有（3）因为26. 91080N/kg101000kg N 所以要把 1t 的沙子提完，则至少要提 10 次 每一次的额外功大小是 W额=（G动+G筐）h=120N3m=360J 所以都提完总共做的额外功大小是 W额总=360J10=3600JD A C A B D C B 压强 大于解：（1）物体 A 对地面的压强：p=F/ S =G /S =4500N/ 1.5m2 =3000Pa； （2）拉力 F 做的功：W总=Fs=400N32m=2400J， 拉力 F 做功的功率：P总=W总 /t =2400J/ 5s =480W； （3）克服摩擦力做的有用功：W有=fs=G0.2s=4500N0.22m=1800J， 滑轮组的机械效率：=W有 /W总 =1800J/ 2400J =75%
