江西省2020中考物理大一轮复习第一篇教材复习第10课时功功率机械效率课时训练 1 12页

1 功 功率 机械效率 (限时：35 分钟) 一、填空题 1. 如图 K10-1 所示，林红同学推着购物车向前做匀速运动，地面的支持力对车 (选填“做功”或“不 做功”)，理由是 。 图 K10-1 2. 如图 K10-2 所示，比较用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，图中所用的判断方法是：做功时间相同， 比较 ，另一种判断方法是 相同，比较 。 图 K10-2 3. [2018·自贡]如图 K10-3 所示，一物体在水平向右的拉力 F1 作用下以 3 m/s 的速度在水平地面上匀速运动 了 10 m，拉力 F1 所做的功为 W1，功率为 P1。若该物体在水平向右的拉力 F2 作用下以 2 m/s 的速度在同一水平 地面上匀速运动了 10 m，拉力 F2 所做的功为 W2，功率为 P2，则 W1 W2，P1 P2。(均选填“>”“<” 或“=”) 图 K10-3 4. 如图 K10-4 甲所示，水平地面上的一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 物体运动的速度 v 与时间 t 的关系，如图乙、丙所示。第 6 s 末到第 9 s 末，物体受到地面对它的摩擦力为 N，推力做的功是 J。 2 图 K10-4 5. [2019·凉山州]“绿色环保，低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为 200 kW，速度为 72 km/h。公交车行驶 1 h，发动机做的功为 J，公交车行驶的路程为 m。 6. 如图 K10-5 所示，林红用斜面将重为 120 N 的物体匀速从斜面的底部拉到顶部，已知斜面长为 5 m，高是 2 m，林红的拉力 F=60 N，则林红做的有用功为 J，额外功为 J。 图 K10-5 7. [2019·乐山]如图 K10-6 所示，在斜面上将一个重 600 N 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 F=400 N，拉动的距离 s=4. 5 m，提升高度 h=1. 8 m，所用时间 t=30 s。则拉力 F 做功的功率为 W，此过程 中物体受到的摩擦力为 N。 图 K10-6 8. [2019·岳阳]如图 K10-7 所示，动滑轮实质上是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆，用 60 N 的拉力将沙桶从地面提升到 9 m 高的楼上，拉力做的功是 J。 图 K10-7 9. [2019·吉林]如图 K10-8 所示，用滑轮组将 300 N 的重物匀速提升 3 m，拉力所做的有用功是 J； 如果用该滑轮组提升 400 N 的重物，那么它的机械效率将 。 3 图 K10-8 10. [2019·云南]如图 K10-9 所示，工人用滑轮组将重为 600 N 的建筑材料以 0. 3 m/s 的速度匀速竖直提升。 人对绳子自由端的拉力 F=375 N，滑轮组的机械效率为 ，拉力 F 的功率为 W。 图 K10-9 11. [2019·龙东]如图 K10-10 所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为 500 N 的物体 A，使它在水平面上匀 速前进 2 m，地面对它的摩擦力为 150 N，小聪施加的拉力 F=100 N(忽略绳重和滑轮重)，则滑轮组做的有用 功为 J，滑轮组的机械效率为 。 图 K10-10 12. 如图 K10-11 所示是林红同学某次跳绳时重心移动的高度 h 随时间 t 变化的图像。若按图像中的规律跳绳， 林红 1 min 能完成的跳绳个数为 ，若林红的质量为 50 kg，则在此过程中，她克服重力做功的功率为 W。(g 取 10 N/kg) 图 K10-11 二、选择题 4 13. [2019·怀化]如图 K10-12 所示，下列所示现象中，对物体做了功的是 ( ) 图 K10-12 14. [2019·天津]小华把装有 30 个鸡蛋的塑料袋从 1 楼提到 3 楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近 ( ) A. 9 J B. 30 J C. 90 J D. 300 J 15. 林红和小勇到工地上搬砖，林红的功率为 100 W，小勇的功率为 200 W，两人正常工作时，下列说法中正 确的是 ( ) A. 林红做功一定多 B. 小勇做功一定多 C. 林红做功一定快 D. 小勇做功一定快 16. [2019·邵阳]参加今年邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀！ 一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为 30 s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近 ( ) A. 1. 5 W B. 15 W C. 150 W D. 1500 W 17. [2018·淄博]如图 K10-13 所示，AC>BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面 AC、BC 匀速推上顶端，推 力分别为 F1、F2，功率分别为 P1、P2，在不考虑摩擦的情况下 ( ) 图 K10-13 5 A. F1F2，P1>P2 C. F1=F2，P1=P2 D. F1G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 D. 若 G1>G2，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等 21. [2018·广安]如图 K10-17 所示，斜面长 3 m，高 0. 6 m，建筑工人用绳子在 6 s 内将重 500 N 的物体从 其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是 150 N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是 ( ) 图 K10-17 A. 受到斜面对它的摩擦力是 50 N B. 拉力的功率是 50 W C. 拉力所做的功是 300 J D. 斜面的机械效率是 80% 三、计算题 7 22. [2018·北京]图 K10-18 是用动滑轮提升货物 A 的示意图。在竖直向上的拉力 F 的作用下，使重 450 N 的 货物 A 在 50 s 的时间里，匀速竖直上升了 10 m。在这个过程中，拉力 F 做的功为 5000 J。求： (1)有用功 W 有。 (2)拉力 F 的功率 P。 (3)动滑轮的机械效率η。 图 K10-18 四、实验与探究题 23. 林红和同学们在探究“斜面的机械效率”时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了如下表中 的实验数据。 图 K10-19 实验 斜面的倾 物块重 斜面高 拉力 斜面长 机械效 8 次数 斜程度 力 G/N 度 h/m F/N 度 s/m 率η 1 较缓 5 0. 2 2. 4 1 41. 7% 2 较陡 5 0. 5 3. 2 1 78. 1% 3 最陡 5 0. 7 4. 3 1 81. 4% (1)分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越 (选填“省”或“费”)力；斜面越陡， 机械效率越 (选填“高”或“低”)。 (2)同学们又进行了第 4 次实验：在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是 0. 5 m 和 1 m， 用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为 4. 5 N，他们测得这 种情况下斜面的机械效率为 (结果保留一位小数)。把第 4 次与第 次测量结果相比较，还能 得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 (3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 (选填“大于”“小于”或“等 于”)物块所受的摩擦力。 9 【参考答案】 1. 不做功 支持力是竖直向上的，购物车在竖直方向上没有通过距离 2. 做功的多少 做功多少 做功时间的长短 3. = > 4. 4 24 [解析]由 v-t 图像可知，6~9 s 物体的速度保持 2 m/s 不变，做匀速直线运动；由 F-t 图像可知，此过程中的 推力 F=4 N，根据二力平衡条件可知，此时的摩擦力等于水平推力，即 f=F=4 N。6~9 s 物体的运动时间 t=9 s-6 s=3 s，由速度公式得，6~9 s 物体运动的距离 s=vt=2 m/s×3 s=6 m，则推力做的功 W=Fs=4 N×6 m=24 J。 10 5. 7. 2×108 72000 [解析]t=1 h=3600 s， W=Pt=200×103 W×3600 s=7. 2×108 J。 v=72 km/h=20 m/s， s=vt=20 m/s×3600 s=72000 m。 6. 240 60 [解析]林红做的有用功 W 有=Gh=120 N×2 m=240 J；林红做的总功 W 总=Fs=60 N×5 m=300 J；则额外功 W 额=W 总-W 有=300 J-240 J=60 J。 7. 60 160 [解析]拉力所做的总功 W 总=Fs=400 N×4. 5 m=1800 J， 拉力 F 做功的功率 P= W总 t = 1800J 30s =60 W。 有用功 W 有=Gh=600 N×1. 8 m=1080 J， 克服摩擦力做的额外功 W 额=W 总-W 有=1800 J-1080 J=720 J， 由 W 额=fs 得，物体所受斜面的摩擦力 f= W额 s = 720J 4. 5m=160 N。 8. 省力 1080 [解析]动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂 2 倍的省力杠杆。因 n=2，则动力移动的距离为 s=2h=2×9 m=18 m， 拉力做的功 W=Fs=60 N×18 m=1080 J。 9. 900 变大 11 10. 80% 225 [解析]由图知 n=2，拉力端移动距离 s=2h， 滑轮组的机械效率：η= W有 W总 = Gh Fs = 600N×h 375N×2h=80%。 拉力 F 的功率：P= W总 t = Fs t = F·2h t =F·2v=375 N×2×0. 3 m/s=225 W。 11. 300 75% 12. 150 75 [解析]由图像可知，平均跳一次绳所用时间为 0. 4 s，则林红 1 min 能完成的跳绳个数：n= 60s 0. 4s=150。 由图像可知，跳起的最大高度：h=6 cm=0. 06 m，人的重力：G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N， 跳绳一次克服重力做的功：W1=Gh=500 N×0. 06 m=30 J，1 min 内克服重力做的功： W=nW1=150×30 J=4500 J，则在此过程中，林红克服重力做功的功率：P=W t = 4500J 60s =75 W。 13. C 14. C [解析]因为托起两个鸡蛋的力大约是 1 N，则提 30 个鸡蛋的力大约为 F=30 2 N=15 N。每层楼的高度大 约为 3 m，家住 3 楼，则小华实际爬楼的高度 h=3 m×2=6 m，小华提鸡蛋的力做功约为 W=Fs=15 N×6 m=90 J。 15. D 16. C [解析]王小鹏同学的重力约为 G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N，从一楼跑到四楼，上升高度为 h=3×3 m=9 m，他克服重力做的功约为 W=Gh=500 N×9 m=4500 J，克服重力做功的功率约为 P=W t = 4500J 30s =150 W。故选 C。 17. A [解析]不计摩擦，斜面 AC 倾斜角度小于 BC 倾斜角度，则 AC>BC，所以物体沿 AB 运动时拉力较小，即 F1G2，则η甲-η 乙= G1 G1+G动 - G2 G2+2G动 = 2G1G动-G2G动 (G1+G动)(G2+2G动)>0，所以甲的机械效率大于乙的机械效率，故 D 错误，C 正确。 21. A [解析]拉力做的功 W 总=Fs=150 N×3 m=450 J，有用功 W 有=Gh=500 N×0. 6 m=300 J， 额外功 W 额=W 总-W 有=450 J-300 J=150 J，由 W 额=fs 可得，物体在斜面上受到的摩擦力 f= W额 s = 150J 3m =50 N，故 A 正确、C 错误。拉力的功率 P= W总 t = 450J 6s =75 W，故 B 错误。斜面的机械效率η= W有 W总 = 300J 450J≈66. 7 %，故 D 错误。 22. 解：(1)有用功 W 有=Gh=450 N×10 m=4500 J。 (2)拉力 F 的功率 P= W总 t = 5000J 50s =100 W。 (3)动滑轮的机械效率η= W有 W总 = 4500J 5000J=90%。 23. (1)省 高 (2)55. 6% 2 (3)大于 [解析](3)用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块的过程中，拉力 F 要同时克服摩擦力 f 和物体的一部分重力， 因此属于多力平衡；根据 W 总=W 有+W 额，W 额小于 W 总，即 fs 小于 Fs，斜面的长 s 相同，所以 f