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文本内容:
功和功率训练卷
一、选择题
1.如图所示,不计摩擦和绳重,把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m,所用拉力F为
12.5N下列说法中正确的是( )A.动滑轮重
7.5N;B.4s内拉力F的功率为
6.25W;C.滑轮组的机械效率为80%;D.用此滑轮组提升50N的物体,机械效率不变【答案】C2.在下图的四种情境中,人对物体做功的是( )A.提着水桶在水平地面上匀速前进;B.扛着米袋慢慢爬上楼梯;C.用力推汽车,汽车没动;D.举着杠铃原地不动【答案】B
3.如图是测量斜面机械效率的实验装置,已知物重G为8N,弹簧测力计的示数如图所示,下列有关实验过程的说法中不正确的是A.图中所示拉力对物体做的有用功为
2.4J;B.实验过程中要求沿斜面向上匀速直线拉动弹簧测力计;C.此时斜面的机械效率为
62.5%;D.实验中物体受到的摩擦力为
1.8N【考查角度】功的有关计算、机械效率、摩擦力【答案】A
4.粗糙斜面高度为
0.4m,长为lm,用沿斜面向上的10N的力把重为20N的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端,耗时10s则()A.拉力的功率为100W;B.拉力的效率为75%;C.总功为10J;D.有用功为4J【答案】C
5.小亮用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m,他用250N的拉力拉了10s,下列说法正确的是(g=10N/kg)()A.有用功为200J;B.额外功为500J;C.动滑轮的机械效率为75%;D.小亮的功率为200W【答案】B
6.如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2若不计绳重与摩擦,则()A.W1=W2,η1=η2;B.W1=W2,η1η2;C.W1W2,η1η2;D.W1W2,η1η2【答案】C
7.如图所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以
0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动;物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确是A.地面受到的摩擦力为12N;B.滑轮移动的速度为
0.4m/s;C.水平拉力F的功率为
4.8W;D.在2s内绳子对物体A所做的功为
4.8J【答案】B
8.如图是某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式来搬运,则关于F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( )A.两种方式机械效率一定相等;B.两种方式功率一定相等;C.两种方式所做的总功一定相等;D.两种方式所做的有用功一定相等【答案】D
9.如图所示,某工人在10s时间内将重为800N的物体提升2m,已知动滑轮的重为100N,不计绳重和摩擦,则下列计算结果正确的是()A.人施加的拉力大小是300N;B.绳端移动的距离是6m;C.滑轮组的机械效率是
88.9%;D.拉力的功率为160W【答案】D
10.如图所示,小宇对箱子施加水平推力,下列说法中错误的是( )A.当推力为75N时,箱子不动,此时推力等于地面对箱子的摩擦力;B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态;C.当推力为100N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100N;D.箱子做匀速直线运动时,人对箱子的推力不做功【答案】D
二、非选择题
11.如图所示,把重为1000牛的物体A匀速提升2米,不计滑轮自重和摩擦,则作用在细绳自由端的拉力F大小为牛,拉力F做功为焦若提升物体A所用时间为40秒,则拉力F做功的功率为瓦【答案】
500、
2000、
5012.质量为40kg的小明同学骑着一辆质量为10kg自行车在平直公路上匀速行驶,在5min内行驶了1500m的路程求
(1)小明骑自行车行驶的速度为多少m/s?
(2)若小明骑车时受到的阻力为50N,该同学骑车行驶5min克服阻力做了多少焦耳的功?
(3)小明骑自行车与地面总的接触面积为20cm2,则该同学骑车行驶时对地面的压强为多少?(取g=10N/kg)【答案】
(1)t=5min=300s,小明骑自行车行驶的速度;
(2)小明骑车行驶5min克服阻力所做的功W=FS=50N×1500m=
7.5×104J;
(3)小明骑车行驶时对地面的压力F=G=mg=(40kg+10kg)×10N/kg=500N,地面受力面积s=20cm2=20×10﹣4m2小明骑车行驶时对地面的压强答
(1)小明骑自行车行驶的速度为5m/s;
(2)该同学骑车行驶5min克服阻力做了
7.5×104J的功;
(3)该同学骑车行驶时对地面的压强为
2.5×105Pa
13.小军体重500N,他家距离学校2400m,他骑自行车在水平路面上以4m/s的速度匀速直线行驶到时校,有关数据在下表中列出g=10N/kg,水=1×103kg/m3求
(1)行驶过程中,车对地面的压强是多大?
(2)小军骑自行车上学一程至少要做多少功?功率是多少?
(3)放学后,小军到游泳馆进行训练,若小军的密度为
1.0×103kg/m3,他潜入水下3米,所受的水的压强及浮力各为多少?【答案】
(1)自行车对地面的压力F=500N+250N=750N,轮胎与地面的接触面积为5×10-3m2,自行车对地面的压强为
(2)小强所做的功为,功率为
(3)由密度公式得到小强体积,故小军沉入水中排开水的体积也是
0.05m3,故小军受到的浮力为,在水下3m处,小军受到的水的压强是
14.工人用滑轮组提升水中物体A,如图所示,当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,工人对绳子竖直向下的拉力为220N当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,滑轮组的机械效率为η,工人对绳子竖直向下的拉力为F已知物体A所受重力为1000N,体积为
8.0×10﹣2m3,水的密度为ρ水=
1.0×103kg/m3滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计,g取10N/kg求
(1)物体A完全在水面下时受到的浮力;
(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力;
(3)工人对绳子竖直向下的拉力F;
(4)滑轮组的机械效率η(结果保留一位小数)
(5)工人质量80kg,物体A被打捞出水面后,工人对地面的压力.【答案】
(1)物体A完全在水面下,排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理可得,物体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=
1.0×103kg/m3×10N/kg×
8.0×10﹣2m3=800N
(2)物体A完全在水面下被匀速提升时,物体A受到绳子向上的拉力、向上的浮力和向下的重力,由力的平衡条件可得F拉+F浮=GA,则绳子的拉力F拉=GA﹣F浮=1000N﹣800N=200N
(3)当物体A完全在水面上下被匀速提升的过程中,滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计,以动滑轮为研究对象,动滑轮受2段绳子向上的拉力、物体A对它向下的拉力和向下重力,由力的平衡条件可得2F人=F拉+G动;则动滑轮的重力G动=2F人-F拉=2×220N-200N=240N;物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,不计滑轮与轴的摩擦和绳重,则工人对绳子向下的拉力
(4)此时滑轮组的机械效率
(5)工人所受的重力G人=m人g=80kg×10N/kg=800N,根据
(3)可知,物体A被打捞出水面后,工人对绳子向下的拉力F=620N;力的作用是相互的,则绳子对工人向上的拉力F′=F=620N,此时人受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,由力的平衡条件得F′+F支=G人,则地面对人的支持力F支=G人﹣F′=800N﹣620N=180N,人对地面的压力和地面对人的支持力是一对相互作用力,所以工人对地面的压力F压=F支=180N答
(1)物体A完全在水面下时受到的浮力为800N;
(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力为200N;
(3)工人对绳子竖直向下的拉力F为620N;
(4)滑轮组的机械效率η为
80.6%;
(5)工人质量80kg,物体A被打捞出水面后,工人对地面的压力为180N15.有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上,它的体积为8×10﹣3m3,某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体(g=10N/kg)
(1)该物体的密度是多大?
(2)当人用250N的力向下拉绳子时,物体恰好能匀速上升,物体上升3m后恰好到达目标位置,求此过程中人所做的功?
(3)该定滑轮的机械效率是多大?【答案】
(1)物体的密度;
(2)由图可知这是一个定滑轮,拉力移动的距离与物体上升的高度相同,故人所做的总功W总=FS=250N×3m=750J;
(3)所做的有用功W有用=Gh=mgh=20kg×10N/kg×3m=600J,定滑轮的机械效率答
(1)物体的密度是
2.5×103kg/m3;
(2)人所做的功为750J;
(3)定滑轮的机械效率是80%。