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功 功率和机械效率
一、选择题
1.如右图所示,在竖直向上的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。已知A的重力G=100N,重物A上升速度为0.2m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为( )
A.50N 0.4m/s B.50N 0.1m/s C.200N 0.4m/s D.200N 0.1m/s
2.(多选题)如图3所示,浸在水中的A物体的质量为3kg,B物体的质量为2kg,且整体处于静止状态,弹簧测力计自身重力不计。下列说法正确的是
A.弹簧测力计的示数为20N B.物体A浸在水中的体积为500cm3
C.物体A处于平衡状态 D.物体B受到的重力和B对绳的拉力是一对平衡力
3、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图1所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。其中最省力的方案是( )
4.如图所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画力臂正确的是( )
5.如图,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,拉力F做的功为( )
A.50J B.25J C.100J D.200J
6.下面说法中正确的是( )
A.浸没在水中的物体,密度越大,受到的浮力越小
B.既省力又省距离的机械是不存在的 C.机械的功率越小,做功越小
D.一块冰熔化成水后,体积、密度、质量均发生变化
7.以下说法正确的是 ( )
A.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性 B.做功越多,功率就越大
C.浮在水面上的木块所受浮力大于重力D.坦克履带的作用之一是为了减少对地面的压强
8.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( )
①三楼地面到一楼地面的高度;②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重; ④一楼到三楼楼梯的长度
A.②④ D.①④ C.①②③ D.②③
9.登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于( )
A.500W B.100W C.50W D.10W
10."五一"假期,小林和爸爸一起去登红山,小林用了15min登到山顶,爸爸用了20min登上了山顶,爸爸的体重是小林的1.5倍,则小林与爸爸的登山功率之比为( )
A.9∶8 B.8∶9 C.1∶2 D.2∶1
11.甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面,它们在相等的水平推力作用下移动相同的距离,试判断推力对物体做功W甲和W乙及功率P甲和P乙的大小关系为 ( )
A .W甲>W乙,P甲=P乙 B.W甲=W乙,P甲=P乙 C.W甲<W乙,P甲>P乙 D.W甲=W乙,P甲<P乙.
12.分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一物体匀速提升到同一高度,其中机械效率最高的是( )A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.无法确定
13.甲、乙两个机械,甲的机械效率是70%,乙的机械效率是50%,则( )
A.甲机械做功省力 B.甲机械做功快
C.甲机械做功多 D.以上说法都不对
14.用同一个滑轮组来测挂不同钩码时的机械效率,下述结论正确的是( )
A.钩码较重的一次机械效率较高 B.钩码较轻的一次机械效率较高
C.两次机械效率是一样的 D.机械效率与提升高度有关
15.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样高度,改进后与改进前相比( )
A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少
16.同学们在探究"影响滑轮组机械效率高低的因素"时提出了下列假设(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关 (2)滑轮组机械效率高低可能与被物重有关(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关(3)滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关 ,然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是( )
A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)
17.下面提出的方法中,可以提高滑轮组机械效率的作法是( )
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
18.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,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5N D.该装置中动滑轮重为10N
19.一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%
20.如图(不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于物重G),用它们分别将重相同的甲、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
21.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
22.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
23.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,则下面说法中错误的是( )
A.绳子自由端被拉下6m B.工人所做的有用功是1960J,总功是2880J
C.工人做功的功率是288W D.滑轮组的机械效率为51%
二、填空题
24.如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一个重为40N的物体,为使杠杆在水平位置平衡,在杠杆上的A点施加一个力,要使这个力最小,则这个力的方向是 ,这个力的大小是 N。
25.如图,O为杠杆AB的支点,OA:0B=2:3.物块甲和乙分别在杠杆A、B两端,杠杆平衡。已知物块甲和乙体积相等,那么物块甲和乙均浸没水中时,杠杆_____端下沉。
26.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(填">"、"="、"<")
27.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________ J,功率________W.
28.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______焦,动力的功率是_______瓦.(杠杆自重不计)
29.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_____米/秒,在0.5秒内拉力F做的功是______焦,功率是_________瓦.
30.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________N,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________W。
31.图为某举重运动员在0.5s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_______N。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_______W(g取10N/kg)
32.用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m,所用拉力为250N,则有用功为 J,该动滑轮的机械效率为
33.小红同学在利用如图所示的滑轮组做"测滑轮组的机械效率"的实验中,用弹簧测力计匀速竖直拉起重8N的物体,物体升高了0.2m,弹簧测力计的示数是______N,在实验过程中对物体所做的有用功是______J,滑轮组的机械效率是__________.
34.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.则滑轮组的机械效率为 _____ 若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 ________ J
35、 一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。(1)物体在纯水中所受的浮力_________;2)物体的体积为______________(3)物体悬浮时盐水的密度。
36.如图所示,将一块重为3N,体积为100cm3的石块,用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水的深度由10cm上升到12cm。(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg)。求:(1)石块所受浮力;(2)容器中水的重力;(3)细线松动,石块沉到容器底静止后,容器对水平地面的压强。
37.如图所示是一种起重机的简图,若OA=12m,OB=4m用它把质量为4×102kg ,底面积为0.5m2的货物G匀速提起(g=10N/kg)。求
(1)起吊前,当货物静止与水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货物匀速提起12m,用了40s,则货物上升的速度是多少?(3)起重机本身重力不计,吊起货物时为使起重机不翻倒,其右边至少要配质量m0为多少kg的物体?
38、小杰家装修房子时需要往楼上运送材料,她设计了如图所示的滑轮组提升重物。一次运送材料时用250 N的拉力,在10 s内将重为400 N的物体匀速提高了2 m,那么在此过程中请你解答以下问题: (1)物体上升的速度; (2)利用此滑轮组做的有用功;(3)此滑轮组的机械效率。(4)若每次运送改为重600N的物体,那么绳子须施加拉力是多少?
39如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9 ×103 kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:(1)作用于绳端的拉力F是多少?
(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?
(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10N/kg)
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