初中物理2021考前突击练习01：功、功率、机械效率综合计算题

修改时间：2021-04-19 浏览次数：272 类型：三轮冲刺编辑

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一、单选题

1. 工人师傅利用如图所示的两种方式，将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离，F₁、F₂始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s，不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）

A . 甲乙两种方式都省一半的力 B . 甲方式F₁由150N逐渐变大 C . 乙方式机械效率约为83.3% D . 乙方式F₂的功率为3W

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2. 甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮重力都相同，用它们分别将重物G₁ ， G₂提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦与绳重，下列说法中正确的是（）

A . 若G₁=G₂ ，拉力做的额外功一定相同 B . 若G₁ >G₂ ，拉力做的总功可能相同 C . 若G₁=G₂ ，甲的机械效率小于乙的机械效率 D . 用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

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3. 如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列正确的是（）

A . 绳子末端移动的距离为1m B . 拉力大小为5N C . 滑轮组的机械效率为100% D . 物体克服重力所做的功为20J

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4. 工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的示意图。路灯杆离地后2s被匀速提升1m，绳端拉力F=1000 N。下列说法正确的是（）

A . 路灯杆一端刚被匀速拉起比路灯杆离地后匀速提升时滑动组的机械效率更大 B . 路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000 J C . 路灯杆离地后，绳端拉力F做功的功率为500W D . 路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%

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5. 如图所示，水平拉力F₁(6N)将物体G=9N沿直线匀速拉动s₁的距离，做功W₁；借助滑轮组，F₂使物体在同一水平地面上匀速直线运动同样的距离s₁ ， F₂所拉绳端的上升距离为s₂ ，做功W₂则（）

A . W₂一定小于W₁ B . s₂一定等于s₁ C . F₂一定大于 $\text{[math]}$ D . 此滑轮组的机械效率是 $\text{[math]}$

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6. 如图所示，右侧B处，直接把重为G的物体从水平地面匀速拉到高为h的位置，此过程中绳子拉力对物体所做的功为W_B。在左侧A处，利用滑轮组把同一物体从水平地面竖直向上匀速拉到同一高度，在此过程中绳的拉力F所做的功为W_A ，则该滑轮组的机械效率为（）

A . $\text{[math]}$ 100 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 如图所示，把重为 $\text{[math]}$ 的物体甲从 $\text{[math]}$ 点竖直向上匀速拉至 $\text{[math]}$ 点，此过程绳的拉力对甲做的功为 $\text{[math]}$ ；用平行于斜面的拉力把重也为 $\text{[math]}$ 的物体乙从 $\text{[math]}$ 点匀速拉至与 $\text{[math]}$ 等高的 $\text{[math]}$ 点，在此过程中绳的拉力对乙做的功 $\text{[math]}$ 。此过程斜面（）

A . 总功为 $\text{[math]}$ B . 额外功为 $\text{[math]}$ C . 机械效率为 $\text{[math]}$ D . 机械效率为 $\text{[math]}$

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8. 如图为了提升重物，我们选用了粗细均匀重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在A、B两处，每次用力让杠杆上升同样的高度，下列说法正确是（）

A . 重物在A点处做的有用功多，机械效率高 B . 重物在A和B点处杠杆的机械效率相等 C . 重物在B点处做的额外功多，杠杆的机械效率高 D . 重物在B点处做的有用功多，杠杆的机械效率高

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9. 如图所示，把重为G的物体沿高为h，长为L的粗糙料面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中，拉力F做的功为W。则下列选项正确的是（）

A . 拉力大小为 $\text{[math]}$ B . 物体所受摩擦力大小为 $\text{[math]}$ C . 拉力功率的大小为 $\text{[math]}$ D . 斜面的机械效率为 $\text{[math]}$

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10. 如图所示，F₁=4N，F₂=3N，此时物质A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（）

A . F₂的功率为0.3W B . 弹簧测力计计数为6N C . 物体A对地面有向左2N的摩擦力 D . 如果增大F₂ ，物体A可能向左运动

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11. 如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体。若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力F_A ，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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12. 在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m，高1m，则下列说法正确的是（）

A . 物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用 B . 做的有用功是40J C . 此斜面的机械效率为62.5% D . 物体受到的摩擦力大小为10N

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二、填空题

13. 如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则此过程有用功为 J，滑轮组的机械效率为。

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14. 如图所示，用滑轮组提升物体，拉力F＝80N，动滑轮重为40N，在5s内将物体匀速提升2m；不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，则拉力的功率为W，滑轮组的机械效率%。

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15. 如图所示，小强用10N的拉力将重为15N的物体匀速提升到某一高度，则该滑轮组的机械效率为；若增加所提物体的重力，滑轮组机械效率将。（不计绳重和摩擦）

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16. 如图所示，斜面长 s=10m，高 h=4m．用沿斜面方向的推力 F，将一个重为 150N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端 B，运动过程中物体克服摩擦力做了 200J 的功，运动过程中克服物体的重力做的功 W=J；斜面的机械效率η=%；推力F 的大小F=N。

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17. 如图甲所示，框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组，利用该滑轮组提升质量为 27kg的物体所用的拉力为 100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则滑轮组中动滑轮重N，拉力的功率为W，该滑轮组的机械效率为%。

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18. 如图甲所示。放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和图丙所示。由图象可知，当t=1s时，物体处于 (填“加速”、“匀速”或“减速”)状态；在物体做匀速直线运动的阶段，推力F做的功为J，推力的功率为W。

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19. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。

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20. 小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，移动的距离为s，则杠杆的机械效率为η；若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，杠杆的机械效率η′；则η′（选填“>”、“=”或“<”）η。

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21. 如图，在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端．沿斜面向上的拉力为2N，斜面长4m，高1m．则拉力做的有用功为J，斜面的机械效率为．

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三、计算题

22. 抗击新冠肺炎疫情期间，武汉火神山医院夜以继口进行抢建，如图所示为某品牌的挖掘机在现场施工的情景，当挖掘机将质量为200kg的泥土匀速举高3m时，用时2s，此时挖掘机的功率为20kW。求∶

（1）泥土的重力；

（2）挖掘机克服泥土重力所做的功；

（3）此时挖掘机的机械效率。（g取10N/kg）

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23. 用如图所示的动滑轮竖直向上提升物体，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦：

（1）若不考虑滑轮重，当所提重物为300 N时，利用杠杆平衡条件，求拉力F的大小；

（2）若滑轮的重不能忽略，求当所提物体重G＝100 N、滑轮重G₀＝50 N时的机械效率。

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24. 如图所示，工人体重为 $\text{[math]}$ ，用滑轮组提升重 $\text{[math]}$ 的物体。他用 $\text{[math]}$ 的拉力在 $\text{[math]}$ 内将手中绳子匀速拉下 $\text{[math]}$ 。不计绳重和摩擦。

（1）求拉力做功的功率；

（2）求动滑轮重；

（3）工人提升不同物体时，该滑轮组的机械效率最大值是多少？

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25. “绿水青山就是金山银山”，为了保护环境，我国大力发展电动汽车车替代传统燃油汽车。表中是某种电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为60kg，汽车在水平公路匀速行驶时所受阻力为总重力的0.04倍，电动汽车充满电后以节电模式匀速行驶20km，电池剩余容量为38kW·h。

空车质量

1380kg

轮胎与地面总接触面积

320cm

电池容量

42kW·h

最高时速

120km/h

求：

（1）电动汽车在水平公路匀速行驶时牵引力的大小；

（2）电动汽车匀速行驶20km，牵引力所做的功；

（3）电动汽车电能转化为机械能的转化效率。

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26. 如图所示，在一次野外救援行动中，救援队通过滑轮组将掉落在深井中的物体拉至井口。已知井深 $\text{[math]}$ ，物体重 $\text{[math]}$ ，汽车重 $\text{[math]}$ ，汽车匀速拉绳子时的拉力 $\text{[math]}$ ，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：

（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？

（2）滑轮组的机械效率为多少？（结果保留一位小数）

（3）若汽车运动的速度为 $\text{[math]}$ ，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？

（4）汽车牵引力为多少？

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27. 小明通过滑轮组提起重为300N的重物，使重物在5s内匀速提高2m，此过程中拉力的功率为144W。求：

（1）有用功；

（2）小明所用的拉力；

（3）若用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为200N，额外功占总功的20%，求小明提升货物的重。

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28. 如图甲所示，是一辆太阳能玩具车，在阳光的照射下，小车从静止开始沿直线运动，运动过程中速度v与时间t的关系如图乙所示，设运动过程中玩具车的功率始终不变，受到的阻力恒为3N。已知小车上太阳能电池板的面积为5cm² ，辐射功率P（1s内1m²面积上接收到的太阳能）为6×10⁴J/（m²•s），求：

（1）太阳能玩具车运动的功率；

（2）在0~5s时间内，太阳能玩具车做的功；

（3）太阳能玩具车太阳能转化机械能的效率？

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29. 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上｡如图所示，汽车车厢底板高度h=1m，斜面长度s=3m，现用力F沿着斜面把重力G=2700N的重物匀速拉到车上，拉力F=1000N，求：

（1）提升货物时做的有用功；

（2）斜面的机械效率是多大？

（3）摩擦力多大？

（4）若如图所示的η=80%的滑轮组来提升该物体，需拉力至少多大？

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30. 某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求：

（1）前10s轿车运动的平均速度；

（2）轿车在匀速直线运动阶段通过的路程；

（3）动力F做的总功。

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空车质量	1380kg
轮胎与地面总接触面积	320cm
电池容量	42kW·h
最高时速	120km/h

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