2022版高中物理第一章功和功率第4节人与机械试题鲁科版必修220220704189.doc

第4节人与机械【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责任对功率和机械效率关系的理解1(易),2(易),3(易)10(中)机械的使用9(中)机械效率的理解与计算5(易),6(易),7(易),8(中)4(中),5(易),7(易),8(中)根底训练1.(2022福建龙岩期中)关于机械效率和功率,以下说法中正确的选项是(D)A.功率大的机械,机械效率一定高B.机械效率高的机械,功率一定大C.做功快的机械,机械效率一定高D.做功快的机械,功率一定大解析:功率大的机械,做功比拟快,但是机械效率不一定高,应选项A错误.机械效率高的机械,功率不一定大,应选项B错误.做功快的机械,功率大,机械效率不一定高,应选项C错误,D正确.2.有关功、功率和机械效率的说法中,正确的选项是(B)A.机器的功率越大,做的功就越多B.功率不同的机器,做的功可能相等C.机器做功的时间越少,功率就越大D.机器的功率越大,机械效率就越高解析:由P=可推得W=Pt,即做功的多少由功率和做功时间两个量决定,功率大的机器做的功不一定多,应选项A错误,B正确;只有时间而没有做功的多少,无法确定功率的大小,应选项C错误;功率反映的是做功的快慢程度,而机械效率反映的是有用功在总功中所占的份额,这是两个不同的概念,它们之间没有必然的联系,应选项D错误.3.以下关于功率和机械效率的说法中,正确的选项是(B)A.现在机械的机械效率小于1,将来有可能出现新的机械,其效率突破1B.功率的大小与机械效率的大小无关C.机械效率越大,说明有用功率越大D.功率越大,机械效率越大解析:机械在做功的过程中,由于W总=W有用+W额外,由于W额外必不为零,所以W有用永远不可能大于W总,因此机械效率不可能大于1,应选项A错误.功率和机械效率是两个不同的物理量,功率是表示做功快慢的物理量,机械效率是表示对总能量利用率大小的物理量,两者没有必然联系,应选项B正确,D错误.机械效率越大,说明有用功率在总功率中占的比重越大,并不能说明有用功率越大,应选项C错误.4. (2022福建松溪检测)有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车,为了提高斜面的机械效率,以下做法中可取的是(D)A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车C.改由一个人匀速将木箱拉上汽车D.板长不变,增大斜面的倾角将木箱匀速拉上汽车解析:使用斜面时,有用功是克服重力做的功,克服摩擦力做的功为额外功,与速度快慢无关;欲提高斜面的机械效率,就必须在有用功一定时,尽量减少额外功.当斜面的倾角变大时,木箱对斜面的压力变小,在接触面粗糙程度不变时,压力越小,受到的滑动摩擦力就越小,这样可以有效地减少额外功.应选项D正确.5.(2022福建闽清检测)随着家用小轿车的增多,方便了人们的出行,但也给道路交通和环境保护带来越来越大的压力,提高汽车的效率对保护环境有重大的意义.关于效率,以下说法中正确的选项是(C)A.小轿车发动机额定功率越大,小轿车的效率一定也越大B.通过改良道路条件和汽车性能,小轿车的效率有可能到达100%C.设法减少排放的尾气带走的热量,有利于提高效率D.行驶的小轿车里乘坐的人越少,小轿车的效率一定越大解析:功率反映做功快慢,效率反映对总能量的利用率,二者没有必然联系,要提高效率,需要减少额外功,但实际情况中,效率总小于100%,不可能到达100%,应选项C正确.6. (2022福建泉州期中)如下图,用力F拉细绳,通过重为50 N的动滑轮将重为450 N的物体匀速提升3 m(不计绳的重和摩擦).那么拉力F所做的额外功和动滑轮的机械效率分别是(D)A.750 J80% B.1 350 J80%C.1 500 J90% D.150 J90%解析:拉力F做的额外功等于克服动滑轮重力做的功,即W1=503 J=150 J,拉力的有用功W2=4503 J=1 350 J,动滑轮的机械效率=100%=90%.应选项D正确.7.一滑轮组,不计绳子与滑轮间及所有滑轮的轮轴之间的摩擦,用它提升一重为G的货物时其机械效率为80%.假设用此滑轮组来提升一重为2G的货物时,其机械效率(A)A.大于80%B.等于80%C.小于80%D.无法确定解析:提高机械效率的方法有减小无用功和增大有用功.增加重物就是增大有用功.应选A.8.某矿井发生漏水事故,根据估算,1 min内可有4.8 t的水渗出,矿井深100 m,假设水泵的机械效率为80%,为了及时将漏水抽出,那么需功率至少多大的水泵来抽水才能使井底不积水(g取10 m/s2)(C)A.48 kW B.80 kWC.100 kW D.125 kW解析:1 min内水泵做的有用功为WG=mgh=4.810310100 J=4.8106 J,1 min内水泵的总功为W总=Pt,又=80%,解得P=100 kW,选项C正确.素养提升9. (2022天津河西区一模)如下图,体重为510 N的人,用滑轮组拉重500 N的物体A沿水平方向以0.02 m/s的速度匀速直线运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200 N,动滑轮重为20 N.(不计绳重、滑轮摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与人对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上)那么以下分析正确的选项是(C)A.绳子自由端受到拉力的大小是100 NB.绳子自由端移动的速度是0.01 m/sC.人对地面的压力是400 ND.人对地面的压力是250 N解析:由题图知,承当物重的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,利用F=1/2(G轮+f地)求拉力大小;绳子自由端运动速度等于物体移动速度的2倍,据此求出绳子自由端运动速度;人对地面的压力等于自己体重减去拉力,据此求压力大小.由题图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力用F=110 N,故A错误.绳子自由端运动速度v=0.04 m/s,故B错误.人对地面的压力F压=G-F=510 N-110 N=400 N,故C正确,D错误.10.(2022北京房山区模拟)起重机在1 min内把重48 000 N的货物提高了30 m,机械效率为50%,求起重机的:(1)有用功多大?(2)总功多大?(3)额外功多大?(4)有用功率多大?(5)总功率多大?解析:根据公式,力所做的有用功W有用=Gh=48 00030 J=1.44106 J根据机械效率只有50%,实际所做的功只有一半是作为有用功的,所以总功是W总=1.44106 J2=2.88106 J额外功W额外=W总W有用=2.88106 J-1.44106 J=1.44106 J有用功的功率P有用= W=2.4104 W总功率P总= W=4.8104 W.答案:(1)1.44106 J(2)2.88106 J(3)1.44106 J(4)2.4104 W(5)4.8104 W