功和机械能单元 易错题难题测试题试卷
功和机械能单元易错题难题测试题试卷
一、选择题
1．如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（）
A．动力F始终在变大B．动力F先变大再变小
C．杠杆始终为省力杠杆D．杠杆始终为费力杠杆
2．在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用800N的力拉钢丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为90%，g取
10N/kg。则下列说法中正确的是（）
A．建筑材料的质量为2160kg
B．电动机对钢丝绳做的功为1600J
C．钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/s
D．电动机对钢丝绳做功的功率为240W
3．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会
A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定
4．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（）
A．物体A受到的摩擦力为3N
B．1min内拉力对物体A做功为36J
C．2min内B物体的重力做功为144J
D．若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动，则F＝8N
5．如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角 逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（）
A．拉力F不变，F的力臂变大
B．拉力F变大，F的力臂变小
C．重力G不变，G的力臂变小
D．重力G变小，G的力臂变大
6．如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。滑轮组通过固定架被固定住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为
2000N．大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3，升降机货箱和动滑轮的总重力是300N．在某次提升15块大理石的过程中，升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m，绳子末端的拉力为F，拉力F的功率为P，此时滑轮组的机械效率为η．不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，g取10N/kg．下列选项中正确的是
A．升降机一次最多能匀速提升40块大理石
B．拉力F的大小为1300N
C．拉力F的功率P为1125W
D．滑轮组的机械效率η为85%
7．如图所示的滑轮组中，不计摩擦和滑轮及绳重，则拉力F为（）
A．G/8 B．G/6 C．G/5 D．G/4
8．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。下列说法中不正确的是
A．刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识
B．车把相当于费力杠杆
C．脚蹬属于省力杠杆
D．轮胎制有花纹是为了增大摩擦
9．如图所示，物体A所受重力为G A，在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动．物体A所受的支持力为N，物体A与水平面间的摩擦力为f ，绳子对物体A水平向右的拉力为F1．物体B所受重力为G B，绳子对物体B竖直向上的拉力为F2，忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦，下列说法正确的是
A．F与f是一对平衡力B．F1、f之和与F大小相等
C．G B与F2是一对相互作用力D．G A与N是一对相互作用力
10．小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升了
不同的高度h1和h2（h1 A．1个B．2个C．3个D．4个 二、填空题 11．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，每个钩码重2N。实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，拉力大小如图所示，则动滑轮重为______N，将弹簧测力计向上移动 30cm，则钩码上升的高度为______cm。（不计一切摩擦及绳重） 12．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示。工人用3m长的斜面，把1200N的重物提高1m。假设斜面很光滑，则需要施加的推力为______；若实际用力为500N，则斜面的机械效率为______，推重物时，重物受到的摩擦力为 ______。 13．如图所示，用 F＝20N的力拉物体 A以2m／s速度匀速运动3s，不计滑轮重及绳间摩擦，则A所受的摩擦力是___________，若要使A匀速运动实际所需拉力F′＝25N，则此滑轮的效率是_____________． 14．如图所示，放在水平地面上边长为5cm的正方体，所受重力为200N，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮，绳子另一端施加的拉力F为180N，该物体静止，则该物体此时受到的合力为________N，物体对地面的压强为__________Pa。 15．如图，重力不计的一长木板AB可绕O点无摩擦转动，且OA=1m，OB=4m。在A端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C，体重为600N的小明站在B点时，正方体C对地面的压力刚好为300N，则正方体C的重力为____N；当小明由B点向左走____ m时，正方体C 对地面的压是6000Pa。 16．如图，把物体A放在水平板OB的正中央，用一不变的力F将板的B端匀速地慢慢抬高（O端不动），设A相对平板静止，则A对板的压力将__________，A与B之间的摩擦力将___________，F对O点的力矩将_____________． 17．如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态。O为支点，F A的力臂为L A。若撤去 F A，在B点施加力F B，硬杆仍可保持水平静止状态，且F B=F A，则F B的力臂 L B________L A(选填“>”、“<”、“=”);F B的方向________ （选填“是”或“不是”）唯一。 18．如图所示，由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等，此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计)，则1个甲球和1个乙球的质量之比为_____，甲球和乙球的密度之比为_____． 19．2010年4月14日，青海玉树发生7.1级地震，救援队利用各种器材展开抢险救灾工作． （1）利用如图1所示的钢丝钳，救援队吧钢筋剪断，钢丝钳是杠杆． （2）使用撬棒，救援队员吧滚落在公路上的石块撬起，如图2所示，若救援队在撬棒D点沿DM方向用来撬起石块1，撬棒的支点是点，若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是点．沿方向撬起石块1更省力． 20．如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O 点的距离S的关系如图所示，则杆重________ N；当滑环滑到图中A点时，金属杆是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）. 三、实验题 21．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。 (1)为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，此时应将杠杆右端的螺母向________调节（填“左”、“右”），使杠杆在水平位置达到平衡。这样做的目的是___________。 (2)实验时，小明在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，如图乙，则在右侧B位置（右边位置第三格）应挂________个相同规格的钩码，杠杆可以重新在水平位置平衡。 (3)如图丙，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数 ________（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是_____________。 22．小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是：改变F2、l1和l2，测得杠杆平衡时所需的拉力F1，来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm． 实验次数阻力F2/N阻力臂l2/cm动力臂l1/cm动力F1/N 143330 241830 2.4 347.530 1.0 （1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿_______方向拉杠杆，并使之在_____位置平衡；（2）小飞首先保持F2和l1不变而改变l2，所获得的实验数据如表格所示．第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则F1=______N，此时杠杆的类型与______（选填“筷子”或“老虎钳”）相同； （3）为获得更多组数据，小飞继续进行（2）中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂l2时，l2应不超过______cm；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：①保持______不变而改变F2；②保持F2和l2不变而改变l1． 23．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：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表： 实验次数动滑轮 重/N 物重/N拉力/N 绳子的 股数n 机械效 率η 1121 214 1.67 3242 414 2.5 （1）实验时，应______、_______拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳子自由端的______的大小；同时用______测出钩码升高的高度； （2）在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率； （____） （3）根据实验_____和_____(填①、②、③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； （4）根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越_____;（5）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______；（6）要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用______(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升_____(填“相同”或“不同”)的高度去研究。 24．在研究“杠杆平衡条件”的实验中： (1)某同学实验前发现杠杆左端低右端高，这时应调节杠杆左右两端的螺母，使其向______端移动，直到杠杆在 ______位置平衡，这样做的好处是______；（写一条）(2)根据杠杆平衡条件，在下表空格处填上适当的数值； 实验次动力/N动力臂/cm阻力/N阻力臂/cm 10.98 4.0______8.0 2 1.47______ 2.94 6.0 调节钩码位置，并调节杠杆两端螺母使杠杆重新保持平衡，并记录有关数据，该同学在实验中存在的问题是______。 25．用如图的实验装置“探究滑轮组的机械效率”，其中甲、乙滑轮组相同，丙滑轮组中的动滑轮比甲、乙的动滑轮重，每个钩码重均为2N，三次实验的测量数据如下表。 (1)实验中要用______测量钩码和绳子通过的距离；应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计； (2)实验3中用滑轮组做的有用功是______J，滑轮组的机械效率为______； (3)通过比较1、2两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越______，滑轮组的机械效率越高；通过比较1、3两次实验数据可得出结论：用滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______。 实验序号钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η 120.110.366.7% 240.1 1.50.388.9% 320.1 1.10.3 四、计算题 26．建筑工地上，某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。若不计摩擦和绳重，利用这个滑轮匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N。求： (1)动滑轮的重力； (2)此时滑轮组的机械效率； (3)当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时的拉力。 27．某学校暑期进行扩建教学楼工程，建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示，在匀速起吊重3.2×103N的物体时，物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为 1.08×104J，求： (1)滑轮组所做的有用功； (2)拉力F做功的功率； (3)滑轮组工作时的机械效率。 28．如图所示小明站在高台上通过滑轮组竖直向上匀速提升物体，假设在拉绳子的过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。已知小明的质量为50kg，物体的质量为54kg，上升的高度为2m，动滑轮的质量为6kg，小明双脚与地面的总接触面积是500cm2，（g=10N/kg）求： （1）滑轮对物体所做的有用功是多少？ （2）当提升物体时，滑轮组的机械效率为多少？ （3）小明对高台的压强是多少？ 29．用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为80 kg，M的体积为6×103m3，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s 的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。求:（g=10N/kg） （1）物体M的重力； （2）动滑轮下端挂钩上的绳子拉力； （3）滑轮组提升重物的机械效率； （4）动滑轮的重力。 30．如图所示，工人用滑轮组提升重200N的物体，所用的拉力为125N，物体在5s内匀速上升2m。（不计摩擦及绳重）求： （1）工人对物体做的有用功； （2）动滑轮的重力； （3）滑轮组的机械效率； （4）工人拉绳的功率。 【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除 一、选择题 1．A 解析：A 【分析】 【详解】 AB．杠杆的支点为O，作出动力的力臂OC，如下图1所示：轻质硬直杠杆不计其重力，故阻力为G；在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，故动力臂 OC＝cosα×OB 保持不变，在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，阻力臂l2变化为范围为0～OA，如图2、3所示： 根据杠杆的平衡条件 Fl 1＝Gl 2 即 F ×OC ＝Gl 2 动力为 F = 2 Gl OC 因动力臂OC 不变，阻力臂在逐渐变大，所以动力F 始终在变大，故A 正确，B 错误； CD ．根据以上分析，因阻力臂l 2变化为范围为0～OA ，当动力臂OC 大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂OC 小于阻力臂时，为费力杠杆，故CD 错误。 故选A 。 2．D 解析：D 【详解】 ABC ．图中动滑轮上绳子的有效段数为3，建筑材料匀速上升1m ，钢丝绳移动的距离 331m 3m s h ==?= 钢丝绳自由端的移动的速度 3m 10s 0.3m/s t v s = == C 错误； 电动机用800N 的力拉钢丝绳，电动机对钢丝绳做的功即总功 800N 3m 2400J W Fs ==?=总 B 错误； 滑轮组的机械效率 100%W mgh W W η= = ?有总 总 则建筑材料的质量 2400J 90% 216kg 10N/kg 1m W m gh η?= ==?总 A 错误； D ．电动机对钢丝绳做功的功率 2400J 240W 10s W P t = ==总 D 正确。 故选D 。 3．C 解析：C 【详解】 由题知，甲．乙两物体的密度相同，OA ＜OB ，即甲的力臂要小于乙的力臂： 根据杠杆的平衡条件可知，G l G l ??甲甲甲乙＝ 即：gV l gV l ρρ甲甲乙乙＝ 所以：V l V l 甲甲乙乙＝ 如果将甲．乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为： F gV ρ甲浮甲水＝ F gV ρ乙浮乙水＝ 此时左边拉力与力臂的乘积为： G gV l G l gV l ρρ???甲甲甲甲甲甲甲水水（﹣）＝﹣① 此时右边拉力与力臂的乘积为： G gV l G L gV l ρρ???乙乙乙乙乙乙乙水水（﹣）＝﹣② 由于V l V l 甲甲乙乙＝ 所以：gV l gV l ρρ??甲甲乙乙水水＝ 则由①②两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，则杠杆仍然会保持平衡，故C 正确，ABD 错误． 4．D 解析：D 【分析】 本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。 【详解】 A ．连接动滑轮绳子的股数n ＝2，不计绳重与滑轮间的摩擦，绳子的拉力 11 6N 2N 4N 2 B F G G n '+?+动＝（）＝（）＝ 物体A 向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对 平衡力，则物体A 受到的摩擦力 4N f F '== 故A 项错误； B ．由s v t = 可得，1min 内物体A 移动距离 A A 0.2m 60s 12m s v t ?＝＝＝ 拉力对A 物体做的功 A 4N 12m 48J W F s '?＝＝＝ 故B 错误； C ．2min 内物体A 移动距离 A A 0.2m 120s 24m s v t ''?＝＝＝ B 物体下降的距离 B A 11 24m 12m 22 h s '?＝＝＝ B 物体的重力做功为 B B B 6N 12m 72J W G h ?＝＝＝ 故C 错误； D ．若用一个向左的拉力F 使 A 向左匀速运动，此时A 的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变仍为4N ，以A 为研究对象，A 受到向左的拉力F 、向右的绳子拉力F '和摩擦力f 处于平衡状态，其合力为零，则有 4N 4N 8N F f F '++＝＝＝ 故D 正确。 故选D 。 5．B 解析：B 【详解】 设杠杆长为l ，由力臂的定义可知，水平力F 的力臂 1 l lcos θ 木棒重力的力臂 2sin l l θ= 随着夹角逐渐增大，F 的力臂越来越小，木棒重力的力臂越来越大，根据杠杆平衡条件 1122Fl F l =得 12Fl Gl = 重力大小不变，因此水平力F 变大，故B 正确。 故选B 。 6．C 解析：C 【解析】 【分析】 （1）已知大理石的密度和体积，利用m=ρV求质量，再利用公式G=mg得到重力；由图知，作用在动滑轮上的绳子有3段，已知钢丝绳能够承受的最大拉力、升降机货箱和动滑轮的总重力和作用在动滑轮上的绳子段数，可以得到动滑轮能够提升的最大重力；已知动滑轮提升的最大重力和货箱的重力，可以得到大理石的总重力；已知大理石的总重力和每块大理石的重力，两者之比就是大理石的数量； （2）利用F=1 3 （G+G0）求拉力； （3）利用s=3h求拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做的功；已知做功时间，利用公 式P=W t 求拉力的功率． （4）求出有用功，再利用效率公式η=W W 有 总 ×100%求滑轮组的机械效率． 【详解】 （1）由ρ=m V 得每块大理石的质量：m=ρV=2.8×103kg/m3×1.0×10-2m3=28kg 每块大理石重：G=mg=28kg×10N/kg=280N； 升降机一次能够提起的总重为G总=3×F最大=3×2000N=6000N 升降机一次能提起的大理石的总重为G石=G总-G0=6000N-300N=5700N 升降机一次能提起的大理石的块数为n=G G 石= 5700 280 N N ≈20（块），故A错； （2）提升15块大理石的过程中，钢丝绳端移动的距离：s=3h=3×15m=45m F=1 3 （G+G0）= 1 3 （15×280N+300N）=1500N，故B错； （3）把货物提升15m拉力做的功：W=Fs=1500N×45m=6.75×104J 升降机的功率为P=W t = 4 6.7510J 60s ? =1125W；故C正确； （4）W有用=Gh=15×280N×15m=6.3×104J， η=W W 有 总 ×100%= 4 4 6.310J 6.7510J ? ? ×100%≈93.3%，故D错． 故选C． 7．A 解析：A 【解析】在不计摩擦和滑轮及绳重时，使用单个的动滑轮省一半力。如图最下面的动滑轮两段绳子拉着物体，拉力为物重的一半，即； 中间的动滑轮又省了一半力，即每段绳子的拉力为： ； 到最上面的一个动滑轮，现省一半力，即绳子的拉力为：。 故A 正确。 8．B 解析：B 【解析】A 、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的摩擦力，应用杠杆和摩擦的知识，故A 正确； B 、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆，故B 错误； C 、脚蹬在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C 正确． D 、轮胎制有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D 正确． 故选B ． 9．B 解析：B 【解析】 对物体A 进行受力分析可知，物体A 在水平方向上受到三个力的作用，水平向左的拉力F 、物体与平面间的摩擦力f 和绳子对物体A 水平向右的拉力为F 1，这三个力平衡，故A 错；F 1、f 的合力与F 是平衡力，所以F 1、f 之和与F 大小相等，故B 正确；G B 与F 2是一对平衡力，而不是相互作用力，故C 错；G A 与N 是一对平衡力，而不是相互作用力，故D 错；应选B ． 10．B 解析：B 【解析】 （1）不计绳重及摩擦，拉力做的功分别为： 111111 22W F s G G h G G h ==+?=+物轮物轮（）（）， 222221 33 W F s G G h G G h 物轮物轮（）（）==+?=+， 因为h 1＜h 2， 所以W 1＜W 2，故①错； （2）动滑轮重相同，提升的物体重相同， 不计绳重及摩擦，由()W Gh G W G G h G G η== =++有用总 轮轮 可知滑轮组的机械效率相同，故② 正确； （3）不计绳重及摩擦， 拉力1 F G G n =+物轮（），n 1=2，n 2=3， 绳子受的拉力分别为：112F G G =+物轮（），213 F G G =+物轮（）， 所以F 1＞F 2，使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力，故③正确； （4）因为W 1＜W 2，且做功时间相同，由W P t = 可知，P 1＜P 2，故④错． 综上分析，②③说法都正确，正确的有两个． 故选B ． 二、填空题 11．2 10 【分析】 (1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值； (2)不计绳重和摩擦，利用F=(G+G 轮)求动滑轮 解析：2 10 【分析】 (1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值； (2)不计绳重和摩擦，利用F = 1 3 (G +G 轮)求动滑轮的重力； (3)由图可知，该滑轮组绳子的段数为n =3，根据s =nh 可以判断出钩码上升的高度。 【详解】 [1]弹簧测力计的分度值是0.2N ，所以拉力大小是2.4N 。 不计绳重和摩擦，根据F = 1 n (G +G 轮)可得，动滑轮的重力 G 轮=3F -G =3×2.4N-6N=1.2N [2]由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，则由s =3h 得，钩码上升的高度 h = 13s =1 3 ×30cm=10cm 12．400N 80% 100N 【详解】 [1]斜面很光滑，则额外功为0，沿斜面推力做的功等于直接提升对物体做的功 ，所以此时推力做的功 W ＝Fs ＝Gh ＝1200N×1m ＝1200J 解析：400N 80% 100N 【详解】 [1]斜面很光滑，则额外功为0，沿斜面推力做的功等于直接提升对物体做的功，所以此时推力做的功 W ＝Fs ＝Gh ＝1200N×1m ＝1200J 施加的推力 1200J =400N 3m W F s = = [2]实际存在摩擦力，推力做的总功 W 总＝F′s ＝500N×3m ＝1500J 有用功 W 有用＝W ＝1200J 斜面的机械效率 1200100%100%80%1500W J W J η= ?=?=有用总 [3]额外功为 W 额＝W 总﹣W 有＝1500J ﹣1200J ＝300J 由W 额＝fs 得摩擦力 300J 100N 3m f s W = = =额 13．10N 80 【详解】 因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A 所受的摩擦力f=F=×20N=10N ；此滑轮机械效 率为====2×=80%. 解析：10N 80% 【详解】 因不计滑轮重及绳间摩擦，物体A 所受的摩擦力f= 12F=1 2 ×20N=10N ；此滑轮机械效率为η= W W 有总=f s Fs 物拉=2f F ?=2×10N 25N =80%. 14．8000 【详解】 [1]物体此时处于静止状态，所受的是平衡力，所以合力为0。 [2]物体此时竖直方向受到三个力的作用：竖直向上的拉力、竖直向上的地面对物体的支持力和竖直向下的重力。而地面对 解析：8000 【详解】 [1]物体此时处于静止状态，所受的是平衡力，所以合力为0。 [2]物体此时竖直方向受到三个力的作用：竖直向上的拉力、竖直向上的地面对物体的支持力和竖直向下的重力。而地面对物体的支持力和物体对地面的压力是一对相互作用力，所 以 F 压=F 支= G -F 拉=200N-180N=20N 那么物体对地面的压强 2 20N 8000Pa 0.00.055m F p S ?= ==压 15．2 【详解】 [1]根据杠杆的平衡条件得 因力的作用是相互的，正方体C 受到的拉力为2400N ，正方体C 受力平衡，故 重力为 2400N300N=2700N [2]当正方体C 对地面的压强为6 解析：2 【详解】 [1]根据杠杆的平衡条件得 1F OA G OB ?=?人 1OB 4m 600N 2400N OA 1m F G ? =?人＝＝ 因力的作用是相互的，正方体C 受到的拉力为2400N ，正方体C 受力平衡，故重力为 2400N +300N=2700N [2]当正方体C 对地面的压强为6000Pa 时，正方体C 对地面的压力为 ()2 6000Pa 0.5m 1500N F pS ==?= 此时正方体C 对木板的拉力为 12700N 1500N 1200N F =-=' 根据杠杆的平衡条件得 1F OA G OB '?=?'人 ∴11200N 1m 2m 600F OA OB G N ??'==='人 即小明由B 点向左走 4m-2m=2m 16．减小 增大 减小 【详解】 [1][2]物体m 受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mgcos ①，静摩擦力f=mgsin ②，在平板绕接地点转动过程中，角逐渐增 解析：减小增大减小 【详解】 [1][2]物体m受重力、支持力和静摩擦力；由平衡条件得：支持力N=mg cosθ①，静摩擦力f=mg sinθ②，在平板绕接地点转动过程中，角θ逐渐增大，则支持力N减小，由牛顿第三定律可知，物体m对平板的压力N′=N=mg cosθ减小，摩擦力f=mg sinθ增大；[3]设m到接地点的距离为l，支持力的力臂等于l，对物体和平板整体而言，总重力要使板顺时针转动，拉力要使板逆时针转动，根据力矩平衡条件，有 F?L cosθ=MgL2cosθ+mgl cosθ③ 其中：L为板长，则F的力矩： MF=F?L cosθ=MgL2cosθ+mglcosθ 可见，随着θ的增大，cosθ减小，MgL2cosθ+mgl cosθ减小，则MF减小，即F对O点的力矩将减小． 17．= 不是 【解析】 【详解】 第一空．在B点施加力FB ，硬杆仍可保持水平静止状态，若FB=FA ，根据杠杆平衡条件，可知，LB=LA； 第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知F 解析：= 不是 【解析】 【详解】 第一空．在B点施加力F B，硬杆仍可保持水平静止状态，若F B=F A，根据杠杆平衡条件，可知，L B=L A； 第二空．因为力与力臂垂直，由图像可知F B方向不唯一。 18．1∶3 1∶3 【解析】 【详解】 第一空．设甲球的质量为m甲，乙球的质量为m乙，杠杆的一个小格为l，则左边的力臂为4l，右边的力臂为2l，根据杠杆平衡条件得： （2m甲+m乙）g×4 功和机械能测试 一、选择题（.每小题2分，计36分） 1、如图所示，AB=3AE，AC=2AE，AD=1.5AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时，（不计摩擦）则：（） A、沿着AB用的拉力最小，做功最多； B、沿着AC用的拉力最小，做 功最多；C、沿着AD用的拉力最小，做功也最小；D、沿着三个斜面 用的拉力不相等，做功一样多。 2．下列几个物体做功的情况，其中错误的是（） A．叉车举起货物，叉车做了功 B．燃烧的气体使火箭起飞，燃烧的气体做了功 C．人推箱子，使箱子在水平方向移动，人做了功 D．吊车将吊着的物体水平匀速移动，吊车对物体做了功 3．某人用50 N的水平拉力，拉着100 N重的物体A在水平地面上前进5 m，则（） A．拉力对物体做功是500 J,重力对物体没有做功 B．拉力对物体做功是250 J,重力对物体做功是500 J C．拉力对物体做功是250 J,重力对物体没有做功 D．拉力对物体做功是750 J,重力对物体没有做功 4．以下事例中，重力做功的是（） A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 5．关于功率以下说法中正确的是（） A．据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大 B．据 P=W/t可知，机器做功时间越长，其功率就越小 C．机器功率大，则做功快，做功一定多 D．机器功率小，则做功慢，做功可能多6．小明和爸爸一起去登山，登到山顶时，小明用40 min，爸爸用45 min，爸爸的体重是小明的1．5倍，则小明与爸爸的登山功率之比为（） A．3∶4 B．4∶3 C．16∶27 D．27∶16 7.到同样的楼层，跑步上去比慢走上去要累得多，这是因为（） A.跑步做的功多 B.跑步效率高 C.跑步的功率大 D.跑步要费力 8．要提高某一机械的效率，可取的途径是（） A．增加机械做功的时间 B．减少机械做功的时间 C．增加机械的功率 D．尽量采取措施减小额外功跟总功的比值 9．下列物体中，既有动能又有势能的是( ) A．被压瘪的皮球 B．正在上升的气球 C．被举着的杠铃 D．在平地上滚动的足球 10．骑自行车的人，在上坡前往往要加紧蹬几下脚踏板，这是为了（） A．增大惯性 B．增大上坡的推力 C．增大动能 D．增大势能 11．小孩在荡秋千游戏中，从最低处荡到最高处.动能和重力势能的转化正确的是（） A.动能增大，重力势能增大 B.动能减小，重力势能增大 C.动能不变，重力势能增大 D.动能不变，重力势能不变 12．掷铅球时，铅球以一定的仰角斜向上投出，若不计空气阻力，在铅球投射出到落地前的飞行过程中（） A．重力势能不断减少，动能不断增加 B．动能不断减少，重力势能不断增加 C．重力势能先减小后增大，动能先增大后减小D．重力势能和动能相互转化，机械能的总量保持不变 13．甲、乙两汽车在同一水平路面上以相同的速度行驶，则（） A．两汽车具有的动能一定相同 B．两汽车具有的机械能一定相同 C．甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能 D．两汽车可能具有相同的机械能4、在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是（） A、动能不变，机械能减少； B、动能减少，机械能减少； C、动能不变，机械能不变； D、动能减少，机械能增大 14、任何机械的机械效率都小于1，其原因是（） A、总功大于有用功； B、有用功大于额外功； C、有用功大于总功； D、有用功可以等于总功 15、教学大楼每层楼高3m，小明提着一重50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为（） A、0J； B、300J； C、450J； D、500J 16、某举重运动员把重1176N的杠铃在2秒内举高2m后，在空中停留10秒，那么在后10秒的功率是（） A、235.2W； B、1176W； C、0W； D、116.7W 17、1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星上天。它从近地点向远地点运动时，下列正确的是（） A、势能减少，动能增大； B、势能增大，动能减少； C、势能不变，动能不变； D、势能增大，动能不变 18、某同学用同一滑轮组分别将两个质量不等的重物，在相同的时间内匀速提升相同的高度（不计摩擦）。则在两次提升重物的过程中（） A、做的总功相等； B、机械效率相等； C、做的额外功相等； D、做功的功率相等 二、填空题（每空1分，计23分.） 19.以同样速度行驶大卡车和小轿车，_________动能大，故在同样道路上，不同车型限速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车要______（填"大"或"小"） 20、发条拧的越紧的钟表，走的时间越_______，这是因为发条越紧_______能越大. 21、小明提着一袋水果沿水平路面行走，从力学角度讲人向上的提力并没有对物体做功， 因为_______________。起重机挂钩把500 N的物体提高6 m，再水平移动4 m，则挂钩 向上的提力对物体所做的功是_______J。 22．某同学用100 N的水平拉力拉着重为500 N的车沿水平道路在1 min内匀速前进120 m，则重力做的功为________J，拉力的功率为________W。 23、质量为40 kg的某同学，在体育课上用12 s的时间匀速爬到了一个竖直长杆的3 m 处，则在这段时间内该同学做的功为________J，功率为________W。(g=10 N/kg) 24、甲乙两台机器，它们的功率分别为50瓦和10瓦，在相同的时间里，甲做的功____ 乙做的功，完成相同的功，甲用的时间 ____乙用的时间。（填“大于”，“小于”或“等于”） 25一辆汽车在斜坡上匀速向上行驶，在此过程中，汽车的动能__ ___，势能_ 。(选填“增大”、“减少”或“不变”) 26、下列物体中，只具有动能：，只具有势能的是：，既具有动能又具有势能的是：。 A、在水平公路上匀速行驶的汽车 B、被拦河坝拦住的河水 C、高空匀速成飞行的飞机 D、停在站台上的火车 E、被推开的弹簧门 F、流动的河水27、起重机在匀速吊升物体的过程中，物体的动能___________；势能__________。（选填“增加”、“减少”或“不变”） 28、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的机械能将，这是因 为。 29．巨型运载火箭喷射出一团橘红色的烈焰，将“嫦娥一号”卫星平地托起，直冲云天。在刚离地上升的过程中，“嫦娥一号”卫星的动能，重力势能（选填“增大”，“减小”或“不变”）。 2018初中物理功和机械能练习题 一、选择填空 1. 如图3所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（ ） A．他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用 B．他受重力、支持力和摩擦力的共同作用 C．他的重力势能转化成了动能和内能 D．他的重力势能减小，动能增大，机械能不变 2. 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（） A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变 3. 关于机械能的论述，下列说法正确的是（） A．在空中飞行的飞机只具有动能B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D．质量大的物体的具有的重力势能一定大5. 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为（） A．2∶1 B．1∶1C．1∶4D．4∶1 6. 下列单位中不是功的单位的是（） A．W·s B．J C．J/s D．N·m 8. 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加． 9. 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能． 10. 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推 力做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J． 11. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在 相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________． 初中物理功和机械能中 考试题含答案修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】 功和机械能 一、填空题 1． 2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能__变大__，动能__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【点评】卫星升空的过程中，动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。 2．在开展课外活动时，小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升，速度为 2 m/s，功率为30 W，则无人机上升10 s升力所做的功为__300__J，无人机重为__15__N。 3．西宁市湟水河河道改造工程中，装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m，装载机的举力对石块做功为__6×103__J，举力做功的功率为__1.2×103__W。 4．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。实验的目的是探究钢球动能的大小与__速度__的关系；实验时，是通过观察__木块被推动距离的大小__，来判断钢球动能的大小。物理研究方法有许多，如“控制变量法”“模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用了控制变量法和__转换法__。 [解析] 同一钢球，质量相同，从不同的高度由静止滚下，体现了钢球到底端时的速度不同，由此可知：此实验研究的是动能大小与速度大小的关系，即此时用的是控制变量法；同时采用转换法，将钢球的动能大小转换为观察木块被推动的距离远近，钢球把木块推出去得越远，钢球的动能越大。 第^一章 功与机械能单元测试题 一、选择题（每小题4分，共48分） 1. 小王用推车将重100N 得垃圾运到垃圾箱得过程中，刚好在水平大理石地面 与水泥地面上各匀速运动了 20m,比较在两段路面上做功得情况，下列说法正确得 就是（） A. 推力与摩擦力就是一对平衡力，所以没做功 B. 推力与摩擦力就是一对相互作用力，所以没做功 C. 在水泥地面上得摩擦力大，所以做功多 D. 两段路面做得功一样多 2、在汶川地震得抗震救灾中，党与政府把救人放在重中之重得位置。在倒 塌房屋得废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要得作用。假如起重机得钢丝 绳吊着6X 105N 得重物匀速上升，图1所示得图像中，能正确反映钢丝绳得拉力所 做得功与时间关系得就是（） 3、星期天一大早，爸爸驾车载着李红一家去石家庄玩。 李红从车窗向外瞧,恰好瞧到交通标志牌上得标志,如图2所示。若汽车以72km/h 得速度在匀速行驶 ，此时发动机得功率为 60kW,则下面说法中正确得就是 （ ） A. 汽车行驶时,受到得阻力为833N B. 此时汽车得牵引力为3000N C. 汽车到达石家庄,全程克服阻力所做得功就是1、2X 105J D. 汽车在行驶过程，只受到一对平衡力得作用 4、 骑自行车时，在上坡前往往要加紧蹬几下脚踏板，这就是为了（） A. 增大惯性 B.增大上坡得推力 C.增大动能 D. 增大势能 5、 关于能量得大小，下列说法中错误得就是 在到达某处路段时 O t/s O t/s O t/s B C 图1 D A、运动速度越大得物体，动能也越大 B、质量大得物体，动能不一定大 C、质量大得物体，其重力势能不一定大 D质量越大得物体，被举得越高，其重力势能就越大 6 三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水得（） A.内能 B.重力势能 C.弹性势能 D.动能 7、物体在平衡力得作用下，下列说法中正确得就是 A、具有得机械能一定不变 B、具有得动能一定不变 C、具有得重力势能一定不变 D、无法判断 8、小孩从滑梯上匀速下滑得过程中，下列说法中正确得就是 A、重力势能减少，动能增加 B、重力势能增加，动能减少 C、重力势能增加，动能不变 D、重力势能减少，动能不变 9、2008年8月13日,中国选手刘春红在一场比赛中5破世界纪录,以总成绩286kg,稳获69kg女子举重金牌，成功卫冕。图2所示就是她得比赛情景。下面就是对她挺举过程得详细描述：①她蹲下身子，用力向上提杠铃，但杠 铃未离开地面；②杠铃离开地面，被她举至肩头；③杠铃在她肩头 停留一段时间；④将杠铃从肩头举过头顶；⑤举着杠铃在头顶停留 一段时间。下面说法中正确得就是（） A. 整个过程刘春红都对杠铃做了功 图2 B. 整个过程刘春红都没有对杠铃做功 C. 刘春红只在①③⑤阶段对杠铃做了功 D. 刘春红只在②④阶段对杠铃做了功 10、如图3所示，就是郭晶晶、吴敏霞进行双人三米板跳水比赛得情景，从起跳至落到水面得过程中，她们得动能与重力势能变化得情况就是 （） A、动能一直减小，重力势能一直增大 B、动能一直增大，重力势能一直减小 C、动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 图3 D动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 11、下列有关功率得说法中，正确得就是（） A物体做功越多，功率越大 B 物体做功时间越长，功率越大 C物体做越快，功率越大 D 物体做功时间越短，功率越大 12、2005年10月13日,西昌卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成 中考物理功和机械能测试试题附解析 一、选择题 1．如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ) A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J C．动滑轮的机械效率为60% D．拉力F的功率为24W 2．如图所示的滑轮组，绳子的末端缠绕在电动机上，电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速，则后一次提升与前一次相比（） A．功率增大、机械效率增大B．功率增大、机械效率不变 C．功率不变、机械效率不变D．功率不变、机械效率增大 3．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则 A．F 一定大于G B．F 一定等于G C．F 一定小于G D．以上说法都不正确 4．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（） A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 5．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.6m/s 的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中，分析正确的是（） A．货物移动距离为20m B．工人的拉力为400N C．工人做的有用功为4 3.610J D．工人拉力的功率为360W 6．如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。滑轮组通过固定架被固定住，滑轮组中的两个定滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为 2000N．大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3，升降机货箱和动滑轮的总重力是300N．在某次提升15块大理石的过程中，升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m，绳子末端的拉力为F，拉力F的功率为P，此时滑轮组的机械效率为η．不计绳子的重力和轮与轴的摩擦，g取10N/kg．下列选项中正确的是 A．升降机一次最多能匀速提升40块大理石 B．拉力F的大小为1300N C．拉力F的功率P为1125W D．滑轮组的机械效率η为85% 7．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是 功和机械能单元易错题测试基础卷试题 一、选择题 1．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则 A．F 一定大于G B．F 一定等于G C．F 一定小于G D．以上说法都不正确 2．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会 A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定 3．端午节是我国的传统节日，很多地方举行了赛龙舟活动，极大丰富了人们的文化生活，关于赛龙舟活动，以下分析不正确的是（） A．运动员划水的船桨是费力杠杆 B．龙舟漂浮在水面上，说明龙舟受到的浮力大于重力 C．运动员向后划水，龙舟向前运动，说明力的作用是相互的 D．划船时，水既是受力物体同时也是施力物体 4．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力F的方向，使其从 ①→②→③，此过程中（） A．①位置力臂最长B．③位置力臂最长 C．弹簧测力计示数先变大后变小D．弹簧测力计示数先变小后变大 5．如图所示，一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上，若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间，欲使其一端抬离地面，则（） A．F1>F2，因为甲中的动力臂长 B．F1 教学内容 简单机械 【基础知识】 1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件： ①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以 方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1 / F2=l2 / l1 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用： 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。 五、滑轮 1、定滑轮： 功和机械能综合测试题 一、选择题：（每小题３分，共30分） 1．如图15－1所示的四种情景中，人对物体做功的是（） 图15－1 2．用100N的水平力F1在光滑的水平面上拉1000N的重物，用100N的水平拉力F2沿粗糙水平面拉500N的重物，分别前进了10ｍ．则（） A．F1做功多B．F2做功多C．F1、F2做功一样多D．不能判断 3．下列说法中正确的是（） A．机械效率越高的机械做功越快 B．机械效率越高的机械做功越多 C．功率越大的机械做功越多 D．功率越大的机械做功越快 4．使用简单机械的好处是( ) A．减少额外功B．增大功率 C．省力又省功D．省力或方便工作 5．体育课上掷铅球，某同学用550N的推力将38N的铅球推出了7．5m远，这位同学在推铅球时对铅球做的功为( ) A．285J B．4125J C．4 410J D．无法判断 6．某同学用一滑轮组分别将两个质量不等的重物匀速提升相同的高度(不计摩擦)，则在两次提升重物的过程中( ) A．机械效率相等 B．做的额外功相等 C．做的总功相等 D．绳子自由端移动的距离不等 7．一个人用同样大小的水平方向的力拉木箱，分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是( ) A．在粗糙的地面上做功较多 B．在光滑的地面上做功较多 C．两次做功一样多 D．条件不足，无法比较两次做功的多少功的计算 8．起重机将500N的货物匀速吊起12ｍ，然后将货物水平移动2ｍ，在整个过程中起重机拉力做的功为（） A.7×103J B.6×103J C.1000J D.1.2×104J 9．如图15－2所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（）（g取10N/kg） （物理）初中物理功和机械能测试卷及答案 一、选择题 1．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是 A．F1=F2 P1>P2B．F1=F2 P1 故选B。 【点睛】 本题考查力和运动及机械能的题目，需要知道物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。 3．如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（） A．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B．乒乓球弹跳时机械能守恒 C．乒乓球运动过程中重力势能一直减小 D．乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】 乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化．由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小．小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意．乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C 选项不符合题意，D选项符合题意． 4．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）一时间（t）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＞F2 C．0﹣8s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 D．0﹣8s两次拉力对物体所做的功：W1＝2W2 【答案】D 【解析】 【详解】 A．由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即v1＞ 十五章单元测试题 一、选择题：（1--10小题单选、11--14小题多选，将答案填入下面的表格中） 1、下列说法中正确的是（） A、足球在草坪上沿水平方向向前滚动，重力对足球做了功 B、石块从高处下落，重力对石块做了功 C、举重运动员把杠铃在空中停留3s，人对杠铃做了功 D、推出去的铅球在空中运动过程中，推力对铅球做了功 2、分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同的高度，做的有用功（） A、杠杆最多 B、动滑轮最多 C、滑轮组最多 D、一样多 3、甲、乙两汽车在同一水平路面上以相同的速度行驶，则（） A．两汽车具有的动能一定相同B．两汽车具有的机械能一定相同 C．甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能D．两汽车可能具有相同的机械能 4、下列关于功率的说法中，正确的是（） A、做功越多的则功率越大 B、功率越大的机械，其效率越高 C、功率越大的机械越省力 D、功率越小的机械做功不一定少 5、载重汽车爬坡时,一般都走得较慢，这是为了( ) A、减小速度 B、获得较大的牵引力 C、节省燃油 D、保护发动机 6、一吊车在2s内将1500Ｎ的货物提高2ｍ后，在空中停留了3ｓ，又在5ｓ内沿水平方向将货物移送了10ｍ，则10ｓ内吊车的功率为（） A、300Ｗ B、2000Ｗ C、3000Ｗ D、1500Ｗ 7、如图示，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑的斜面。现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离S，则F对物体做的功（） A．对A做的功多B．对A和B做功一样多 C．对B做的功多D．条件不足，无法确定 8、建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人 直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（） A．起重机的功率大，做功多B．起重机的机械效率高，做功慢 C．起重机的功率大，做功快D．起重机的机械效率高，做功多 9、如图7所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N 的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（） A．拉力F做了150J的功B．拉力F做了300J的功 C．重力做了600J的功D．重力做了1200J的功 10、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（） A.滑轮组的机械效率是83.3％ B.滑轮组的机械效率是66.7％ C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 功和机械能中考试题汇编 -----------------------作者：-----------------------日期： 中考试题汇编---十五章-功和机械能(一) 一：单项选择题：（每题2分，10小题，共20分） 1．如图16所示，小妍把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a 点沿弧线abc 运动到c 点，然后从c 点往回摆动，则下列说确的是（ ） A ．铁球位于c 点时动能最大 B ．铁球位于b 点时势能最大 C ．铁球摆回时不可能碰伤鼻子 D ．改用铜球会碰伤鼻子 2．小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说确的是（ ） A ．甲种方法克服重力做功多 B ．乙种方法更省力 C ．两种方法机械效率相等 D ．两种情况下，货物机械能都增加 3．登楼梯比赛时，某同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s ，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于（ ） A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W 4．关于机械效率，下面说确的是（ ） A ．功率越大的机械，机械效率越高 B ．机械效率大小与功率大小无关 C ．机械效率越低的机械，做的功就越少 D ．做功越多的机械，其机械效率就越高 5．如图3所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB 、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A ，已知AB>AC ，施加的力分别为F 1、 F 2，拉力做的功为W 1、W 2，拉力做功的功率分别为 P 1、P 2，则下列判断中正确的是（ ） A 、F 1 功和机械能测试卷及答案(1) 一、选择题 1．古代战争中，军队用投石车投出巨石攻击城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是 A．巨石在上升过程中动能不断增大 B．巨石在最高点时动能为零 C．巨石在下降过程中动能转化为重力势能 D．巨石在下降过程中重力势能不断减小 【答案】D 【解析】 A、巨石运动过程中，上升阶段，速度减小，动能减小；故A错误； B、巨石在最高点时仍保持一定的速度运动，动能不为零；故B错误；CD、巨石下落过程速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；故C错误，D正确．故选D． 2．有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是 A．抛出时刻，甲球比乙球的动能小 B．抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小 C．乙球上升过程中，重力势能转化为动能 D．甲球下落过程中，它的机械能保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】 A．抛出时刻，甲乙两球的速度大小相等，又因为甲乙是两个完全相同的小球，因此甲乙两球的质量相等，所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等；故A错误； B．由题意可知，甲乙两球的质量相等，甲乙两个小球在同一高度抛出，所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等；故B错误； C．乙球上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，是动能转化为重力势能；故C错误； D．甲球下落过程中，速度越来越大，高度越来越低，是重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以甲球下落过程中，它的机械能保持不变；故D正确。 3．如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（） A．在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B．乒乓球弹跳时机械能守恒 C．乒乓球运动过程中重力势能一直减小 D．乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】 乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化．由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小．小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意．乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C 选项不符合题意，D选项符合题意． 4．在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所示．以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是 A．足球所受的重力做了功B．脚一直对足球做功 C．足球受到非平衡力作用D．地面的支持力对足球做了功 【答案】C 【解析】 【详解】 A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做功，故A错误； B、球离开运动员的脚以后，以后不再受运动员的作用力，故脚对球不再做功，故B错误； C、由于足球的运动速度越来越慢，运动速度发生了变化，故受到的是非平衡力，故C正确； 一、初中物理功和机械能问题 1．如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab＞t cd，运动距离s ab=s cd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（） A．ab段做功较多 B．ab段与cd段的功一样多 C．ab段功率较大 D．ab段与cd段的功率一样大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 拉力大小相等且s ab＝s cd，根据W＝Fs可知：拉力所做的功相同，故A错误，B正确；由于 t ab＞t cd，根据 W P t 得：P ab＜P cd，故C、D错误． 2．在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（） A．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用 B．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小 C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小 D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。故A错误； B．惯性是物体固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态、所处位置、形状、受力情况等无关。被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，因为质量不变，所以惯性大小不变。故B错误； C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，杂技演员除了受重力外，还受到空气阻力，质量一定，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，此过程中，演员减小的动能转化为演员的重力势能和用于演员克服空气摩擦阻力做功，所以，此过程机械能不守恒，机械能总量减小，故C正确； D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，演员只受到重力和空气阻力，这两个力都是阻碍演员向上运动的，演员不受向上的抛力，演员是由于惯性向上运动的，惯性不是力，所以演员所受合力方向向下，所受合力方向与运动速度方向相反，演员向上做减速运动。故D错误。 故选C。 3．将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正确的是 A．皮球经过同一高度A、B两点时，动能相等 B．皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能为零 C．皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能 D．若将皮球表面涂黑，则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑 【答案】D 【解析】 【详解】 A．由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能；故A错误。 B．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，动能不为零；故B错误。 C．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。在C点在在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能；故C错误。D．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零，又因为小球在M点机械能大于N点机械能，故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑；故D正确。 中考物理一轮复习功和机械能测试试题含答案 一、选择题 1．如图，用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），提升A时滑轮组的机械效率大。下列说法中正确的是（） ①A物体比B物体轻；②提升A的拉力大； ③提升A做的额外功多；④提升A做的有用功多 A．只有②④B．只有①③C．只有②③D．只有①④ 2．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（） A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 3．如图所示，用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当杠杆静止时，弹簧测力计示数为10N；若将弹簧测力计改为斜向上拉，使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直，当杠杆静止时，弹簧测力计的示数 A．大于10N B．小于10N C．等于10N D．无法判断 4．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是 A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3 C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：6 5．下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是 A．撞击锤柄，锤柄停止运动后，锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上 B．近视眼原来成像在视网膜之后，佩戴凹透镜以后得到了矫正 C．竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触，小球随小车一起向右做匀速直线运动，此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用 D．每个滑轮重3牛，物体重6牛，不计绳力和摩擦，物体静止时拉力F为3牛 6．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同 B．F1大于F2 C．v1大于v2 D．F1和F2做的功不相等 7．工人师傅用拉力F1将重物匀速搬运到h高处，对重物做的功是W1；若工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h高处，拉力为F2，对重物做的功是W2（滑轮、绳的重力及摩擦力可忽略不计），则下列说法正确的是 A．F1=F2B．F1 中考物理功和机械能测试题（含答案解析） 一、选择题 1．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程比为3 ：2，则甲与乙（ ） A ．牵引力做功之比为2 ：3 B ．牵引力做功之比为3 ：2 C ．牵引力的功率之比为1 ：1 D ．汽车所受的阻力之比为3 ：2 【答案】B 【解析】 【详解】 解答：做功之比112232W Fs W Fs ＝＝ 功率之比11122232 W P W t W P W t ＝＝＝ 牵引力相等，匀速行驶，所以阻力相等，则阻力之比为1:1． 故选B ． 2．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是 A ．功率大的机械做的功多 B ．功率大的机械做功时用的时间少 C ．单位时间内完成的功越多，则功率越大 D ．省力多的机械功率大 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．W ＝Pt ，做功多少与功率和时间有关，故A 错误； B ．t ＝W P ，做功的时间与做功和功率有关，故B 错误； C ．物体单位时间内做的功为功率，单位时间内做功越多，功率越大，故C 正确； D ．功率的大小与省力无关，故D 错误； 3．如图所示，定滑轮重4N ，动滑轮重0.5N ，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是 A ．绳子自由端移动速度为0.3m/s B ．拉力F 的大小为4N C ．拉力F 的功率为0.45W D ．滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】 由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n =2， A ．绳端移动的距离是： s =2h =2×0.1m=0.2m ， 绳子自由端移动的速度是： 0.2m 0.2m/s 1s s v t === ， 故A 错误； B ．不计绳重和摩擦，则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2 F G G n = +?+=动， 故B 错误； C ．拉力做的总功：W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ，拉力F 的功率： 0.45J 0.45W 1s W P t = ==总 ， 故C 正确； D ．拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是： 0.4J 100%100%0.45J W W η=?=?有总≈88.9%， 故D 错误。 4．如图，小聪用力将水平地面上的箱子拉走了；小明用力推箱子，但没有推动．下面关于做功的分析，正确的是 A ．小明、小聪都没有对箱子做功 B ．小明对箱子做了功，小聪对箱子没有做功 功和机械能测试试题含答案 一、选择题 1．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（） A．拉力做的总功为4.8J B．斜面的机械效率为90% C．斜面上物体受到的摩擦力为5N D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s 2．如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ) A．物体移动的速度为0.4m/s B．所做的有用功为200J C．动滑轮的机械效率为60% D．拉力F的功率为24W 3．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会 A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定 4．如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/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．5N 0.8m/s B．20N 0.8m/s C．5N 0.2m/s D．20N 0.2m/s 5．如图，拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m，用时 1s。运动时，物体与地面之间的摩擦力为 30N，此时滑轮组的机械效率为 80%。下列说法正确的是（） A．拉力F＝10N B．克服动滑轮重力做额外功 7.5J C．动滑轮重 7.5N D．拉力的功率是 37.5W 6．如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是 A．绳拉甲物体的力为6牛 B．甲物体的速度为0.2米/秒 C．5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦 D．绳的拉力做功的功率为1.2W 7．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力G A＞G B，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）．下列判断正确的是（）功和机械能测试
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