第十四章 功和功率、机械效率 试题 2
一、填空题(每空1分，共32分)
1.正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W，那么在一天时间内心脏做功________J，这些功可把一个质量为60 kg的人匀速举高________m.(g=10 N/kg)
2.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400 N的货物抬高10 cm，手向下压杠杆的力是240 N，手下降的高度是________cm，人做的总功是________J，额外功是________J，杠杆的机械效率是________.
3.某人用20 N的推力把一个重400 N的箱子水平移动了10 m，则此人对箱子做的功为_________J；若此人又将此箱子匀速提到高1 m的货架上，此人又对箱子做功为________J.
4.如图所示，物体重100 N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50 N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动20 s.若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略，则水平拉力F的大小为________，拉力做的功为________J，功率为________W.如果滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为________W.
5.如图所示，物体重为100 N，若不计任何摩擦及绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F的大小为________N，拉力做的功为________J，机械效率为________.若考虑动滑轮重且动滑轮重8 N时，则匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F大小为________N，拉力做的功为________J，机械效率为________.
6.甲、乙、丙三位同学分别将质量不同的物体匀速竖直向上提升，所得实验数据如下表：
(1)根据上表可知，做功最多的是________同学，做功最快的是________同学.
(2)为了表示做功的快慢，他们在表中增加了最后一栏项目，这个项目的含义是______________，并将此栏有关数据补充完整.为此物理学引入了一个物理量叫________.
7.用如图所示的滑轮组将总质量为500 g的钩码匀速上拉，不计摩擦和绳子的重力，弹簧测力计的读数是1.1 N，两个动滑轮的重力是________N；滑轮组的机械效率为________.若用此滑轮组提升1000 g的钩码，滑轮组的机械效率________.(填“不变”“变大”或“变小”,g=10 N/kg)
8.在学校跳绳比赛中，小丽同学1 min跳了120次，每次跳起的高度为5 cm，已知她的质量是40 kg，那么小丽跳绳时的平均功率是________W，跳一次做的功是________J.(g=10 N/kg)
9.从滑轮组装置自身着手，要提高滑轮组的效率可______________和______________.
二、选择题(每小题3分，共30分)
1.汽车上陡坡时，一般要换低挡，使车速降低，这是为了
A.减小额外功
B.增大功率
C.增大牵引力
D.增加有用功
2.一支步枪枪膛长80 cm，火药爆炸时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000 N，子弹离开枪口在空中飞行40 m后落在地上，则高压气体对子弹做的功是
A.1.6×103 J
B.1.6×105 J
C.1.6×104 J
D.8×104 J
3.船在水面上匀速行驶，受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用，其中
A.重力对船做功
B.浮力对船做功
C.牵引力对船做功
D.没有力对船做功
4.水平地面有一重4 N的足球，一个小孩用20 N的力踢球，使球向前运动了30 m，那么小孩对球所做的功为
A.120 J
B.720 J
C.600 J
D.条件不足，无法计算
5.在光滑水平面上有一个质量为m的静止物体，用水平推力F使它加速前进了距离s，推力所做的功为W1，若仍用水平推力F在粗糙的水平面上推同一物体匀速前进的距离仍为s，推力所做的功为W2，那么
A.W1 B.W1=W2 C.W1>W2 D.条件不足,无法判断 6.下列运动中的物体，没有力对它做功的是 A.在光滑水平面上做匀速滑动的物体 B.在水平轨道上匀速行驶的列车 C.从高处落下的雨滴 D.正在下坡行驶的汽车 7.如图所示，将同一物体分别沿s1、s2、s3三个等高斜面匀速拉到顶部，且F1>F2>F3，则拉力所做的有用功 A.W1=W2=W3 B.W1>W2>W3 C.W1 D.无法确定 8.机械效率越高，表示 A.做的功越多 B.做的有用功越多 C.越省力 D.有用功与总功的比值越大 9.如图所示，在相同时间里，用力F甲、F乙把等重的物体提升相同的高度，乙的动滑轮比甲重，比较它们的机械效率η甲、η乙和两力做功的功率P甲、P乙，则 A.η甲>η乙 ,P甲>P乙 B.η甲>η乙,P甲 C.η甲<η乙,P甲>P乙 D.η甲<η乙,P甲 10.关于功率的说法中正确的是 A.功率越大，表示做功越快 B.功率越大，表示做功越多 C.物体做功用的时间越长，功率越大 D.物体做功用的时间越短，功率越大 三、想一想(8分) 引体向上是体能测试项目之一，引体向上是臂的拉力使身体上升而做功.那么一个中学生完成一次引体向上所做的功及功率你能算出来吗？请你说出需测出哪些物理量，用符号表达各物理量，并写出最后功和功率的表达式. 四、做一做(8分) 下表的数据是根据某一个水泵(抽水机)的铭牌而处理的，请根据这些数据，计算出需买一台多大功率的电动机才能带动它正常工作？ 五、综合题(计算、实验、设计、探究)(共17分) 1.如图所示，某矿产工人用200 N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m，若不计一切摩擦.求： (1)矿工在10 s内所做的功和他做功的功率;(3分) (2)动滑轮的重量;(3分) (3)滑轮组的机械效率. (g=10 N/kg)(3分) 2.探究斜面的机械效率(8分) 如图所示，该实验器材有：不同的三个斜面、小车、________和________. (1)研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系： 在实验过程中，应选用三个________相同而________不同的斜面进行实验，只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系. 实验中需要测出的物理量有：小车的重力，斜面的________及斜面的________，小车在三个不同斜面向上________运动时的三个拉力的大小.最后计算出有用功和总功，从而算出不同斜面的机械效率. 结论：___________________. (2)研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系： 在此实验中，应选用三个________相同而________不同的斜面进行实验，测出不同斜面的________和小车在不同斜面上________运动时的拉力大小.通过计算，最后得出结论. 结论：_________________________________________________________________. (3)该实验说明斜面的机械效率与斜面的________和________有关. 六、小调查(5分) 观察学校升旗的装置，其实主要装置就是一个定滑轮.由于定滑轮不省力也不费力，只改变用力方向，但实际由于摩擦力的存在，升旗手所用的拉力比旗的重力要大.某升旗手用28 N的拉力将一重16 N的国旗匀速拉升，则此定滑轮的机械效率是多少？ 答 案 提 示 一、填空题 1.129600 216 2.20 48 8 83% 3.200 400 4.16.7 200 10 12.5 5.50 50 100% 54 54 93% 6.乙 甲 单位时间内物体做的功 30 20 10 功率 7.0.5 91% 变大 8.80 20 9.减轻动滑轮重力 减小滑轮与轴之间的摩擦 二、选择题 1.C 2.A 3.C 4.D 5.B 6.A 7.A 8.D 9.B 10.A 三、想一想 需测物理量：中学生的质量m,引体向上的最大距离h,完成一次引体向上所用时间t. 表达式：W =mgh P =mgh/t 四、做一做 解：P抽=W抽/t=G抽h/t=ρVgh/t=15000 W 因 P抽=ηP电 所以P电=P抽/η=18.75 kW. 五、综合题 1.解：(1）W总=Fs=2Fh=1600 J 所以P总=W总/t=160 W. (2）因 F=（G物+G滑）/2 所以G滑=2F- G物=80 N. (3）W有=G物h=1280 J η=W有/W总=80%. 2.弹簧测力计 刻度尺 (1）倾斜程度 光滑程度 长 高 匀速 在倾斜程度相同的条件下，斜面越光滑，其机械效率越高 (2）光滑程度 倾斜程度 长和高 匀速 在光滑程度相同条件下，斜面越陡，机械效率越高 (3)光滑程度 倾斜程度 六、小调查 η=W有/W总=Gh/Fh=G/F=57%