功和机械能较难Word下载.docx
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（1）汽车所受重力是多少?
（2）汽车克服阻力做的功的多少?
（3）汽车有6个轮子,每个轮子与地面的接触面积约为250cm2，汽车对地面的压强约是多大？
7．（10分）为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。
小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。
当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图丙和丁所示。
若重物与地面的接触面积S=5×
10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
（1）、在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η？
（4分）
（2）、在1~2s内，拉力F做的功W？
（2分）（3）、在0~1s内，重物对地面的压强P？
（4分）
8．（6分）小明家的小轿车油箱内装有20kg汽油，节假日爸爸带小明驾车到离家路程为200km的某地旅游，轿车沿高速公路行驶2h到达目的地．若轿车是匀速行驶且发动机产生的牵引力恒为900N，汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能（通过牵引力做功），
汽油的热值为4.5×
107J/kg．求：
（1）轿车从出发地到达目的地牵引力所做的功为多大？
（2）轿车行驶功率为多大？
（3）通过计算说明轿车在行驶途中是否需要加油？
9．在农村常有家庭挖井取水，小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为150N的土从井中匀速提升4m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图（乙）所示．不计绳重和摩擦．
（1）有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力的大小；
（4）动滑轮的重力．
10．（6分）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家．一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW.若小汽车行驶的距离为92km，汽油的热值q＝4.6×
107J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求小汽车在这段路程中：
（1）匀速行驶时，所受阻力；
（2）发动机所做的功；
（3）消耗汽油的质量．（本题解答要求：
要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）
11．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0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。
求在此过程中：
（1）人做的有用功为多大？
（2）人的拉力为多大？
（3）人拉力的功率为多大？
13．现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。
（1）小李同学拉木箱的功率是多大?
（2）该斜面的机械效率是多少?
（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?
14．一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶，受到的阻力是1200N。
小轿车沿水平路面匀速行驶300m驶上一个斜坡。
设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变。
（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功；
（2）行驶过程中小轿车的功率；
（3）要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍，其行驶速度应为多少？
15．（6分）工人用动滑轮匀速竖直向上提升重480N的货物，他在4s内做了600J的功，货物上升了1m。
则：
工人做功的功率P是多大？
工人提升货物时，作用于绳子端点的拉力F的大小为多少？
该动滑轮的机械效率η是多少？
16．在建筑工地上常看到这种起重机械，利用它吊起混凝土结构的吊板。
现已知物重G＝600N，拉力F＝250N，
（1）在重物升高0.5m的过程中，所做的有用功，额外功及机械效率为多大？
（2）若所提升重物重力为750N，拉力为多大？
此时的机械效率为多大？
（不计绳重和摩擦力）．
17．氢能被视为未来的理想清洁能源．如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%．若一辆氢能源小轿车在江海高速泰州北入口→扬州泰州机场大约25km的路程上获得的平均牵引力为840N，则它到达机场：
（q氢=1.4×
l08J/kg）
（1）牵引力做的功是多少？
（2）汽车需要的总能量是多少？
（3）需要消耗的氢的质量是多少?
18．小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，图中所用的滑轮每只2kg，每次将一袋50kg的水泥提升5m．（不计绳重和摩擦，g取10N／kg）求：
⑴每袋水泥受到的重力大小；
⑵每次做的有用功；
⑶滑轮组的机械效率．
19．工人利用图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m，。
所用拉力为250N，滑轮组的机械效率是多少？
若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？
（不计绳重和摩擦的力）
20．如图所示是南京长江三桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×
104N的钢材匀速提高10m.已知拉力F为104N.则这个过程中：
（1）拉力F做了多少功？
拉力F的功率多大？
（2）滑轮组的机械效率多大？
（3）题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械效率？
21．（6分）用如图所示滑轮组提升重物．人用500N的拉力F，15s内使重为900N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：
（1）拉力F做功的功率；
（3）若改提400N的物体，求此时的机械效率。
22．（6分）用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像（不计绳重和摩擦）
（1）求动滑轮的重力；
（2）当滑轮组的机械效率最大时，绳子的拉力；
（3）求该滑轮组的最大机械效率．
23．（６分）星期天，小刘骑电动自行车以18ｋｍ／ｈ的速度在长江大堤上匀速行驶了7000ｍ，电动自行车牵引力的功率为150Ｗ。
（１）小刘在长江大堤上行驶的时间；
（２）电动自行车在这段时间内牵引力所做的功；
（３）电动自行车的牵引力。
24．（８分）如图所示装置，绳重及摩擦不计，装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F为500N，货物在1min内匀速上升了5m。
（1）请在图上画出绳子的绕法；
（2）求滑轮组的机械效率；
（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。
25．如图所示，工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面提升到12m高的平台上，若工人吊起箱子过程中做的额外功是1800J．求：
（1）滑轮组的机械效率是多大？
（2）工人吊起箱子的过程中所用的拉力是多少？
（3）工人做功的功率为多少？
26．小明利用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在拉力作用下匀速升高了10m，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。
（不计绳重和摩擦）
（1）小明所用的时间；
（2）提起重物所做的有用功和滑轮组的机械效率；
（3）若用该滑轮组将重为1200N的物体B匀速提高，此时的机械效率是多少？
27．为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。
小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。
当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，物体上升速度v随时间变化关系图像为图（丙），物体上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丁）所示。
（1）没有拉力作用在物体上时，物体对地面的压强是多少？
（2）匀速提升物体时，滑轮组的机械效率多大？
（3）在1~2s内，拉力F做的功是多少？
28．今年5月以来我国南方普降大雨，多地发生泥石流，一块巨石滚到了公路上，抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路．若石头的质量为1.2×
103㎏，与地面的接触面积为0.2m2，石头在水平路面上被匀速直线拉动，10s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3m，石头受到的摩擦阻力为3.6×
103N，绳子自由端的拉力为1500N．
（1）石头静止在水平地面上时，对地面的压强。
（2）绳子自由端拉力的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
29．一个质量为4×
103kg、底面积为1m2的货物G静止于水平地面上，求：
（1）它对地面的压强是多少？
（g取10N/kg）
（2）当用如图所示的起重机将该货物在40s内匀速提起10m时，起重机对重物做了多少功？
功率是多少？
30．新中国六十周年国庆阅兵式上的各种新武器、新装备，展示了我国人民军队的高科技成果。
其中的某型号的两栖步兵战车如图所示，战车与战车上人的总质量为22t，每条履带着地的面积为2m2。
（g=10N/kg）（6分）
（1）该战车在天安门长安街上接受检阅时，对水平地面的压强为多少？
（2）该战车具有水上打击目标和运送的功能，那么在水上演习中该战车浸入水中的体积约为多大？
（3）坦克履带上有许多棱,为了防止损坏天安门广场的路面，请你设计一个切实可行的方案来解决这个问题。
31．有一滑轮组的结构不清楚．当用向下的动力F匀速将绳的自由端拉下5m时，重为2000N物体匀速上升lm。
（1）当动滑轮的重量和摩擦都不计时．动力F是多大?
（2）如果滑轮组机械效率是80％．动力F应是多大?
32．.2008年5月我国四川省汶川地区发生了8.0级大地震，给汶川人民造成了极大的生命财产损失，同时也产生了再次威胁人民生命财产安全的堰塞湖，唐家山堰塞湖就是其中最大、最危险的一个。
⑴截止5月31日20时，唐家山堰塞湖水位已涨至海拔733m，当水位继续上涨至海拔741m时，水就可以从工程人员挖的引流渠流走，从而减轻高水位对堰体的威胁。
求水位从海拔733m涨至海拔741m时，水对湖底产生的压强增大了多少？
⑵为确保引流渠的水流畅通，需清理湖中的大型漂浮物。
湖中现有一漂浮物，它浸入水中的体积是0.1m3，工作人员使用如图所示的吊车将它打捞上岸。
已知漂浮物出水后，吊车将漂浮物以20cm/s的速度提高2m的过程中，绕在滑轮组上绳子的拉力F为400N。
求拉力F的功率和滑轮组的机械效率？
（g取10N/kg）
33．（9分）小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体匀速提升，所用的拉力为360N，物体被提升的高度为1m。
（1）所做有用功是多少；
（2）小明做的总功是多少；
（3）滑轮组的机械效率是多少；
34．小强利用如图13所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f=600N，小强所用拉力F=250N，该装置的机械效率是多少？
若物体A重为3000N，仍使用该滑轮组去拉，其机械效率将如何变化（要求说明其道理）？
35．图23是液压汽车起重机。
A是动滑轮，B是定滑轮，钢丝绳C端和卷扬机相连，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物。
此液压起重机在某次执行从水中打捞重物的作业中，测得被打捞的重物体积为1m3。
假设重物出水前后分别做的是匀速直线运动，且卷扬机的输出功率相同。
重物出水前后，起重机对地面增加的压强之比为3:
4，滑轮组的机械效率之比为63:
64；
重物出水后，重物上升的速度为0.32m/s。
不计钢丝绳重及轮与轴的摩擦。
（g取10N/kg）求：
（1）被打捞物体的重力；
（2）卷扬机的输出功率；
（3）重物出水前的速度。
36．利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m，已知滑轮组机械效率是80％（不计绳重和摩擦），求：
（6分）
（1）提升重物时做的有用功为多少?
（2）作用在绳子自由端的拉力为多大?
（3）用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时，滑轮组的机械效率是多大?
37．（4分）在中考体育达标“跳绳项目”测试中，小树同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为50kg，则
（1）她跳一次做的功多少？
（2）她跳绳的平均功率多大？
（g取10N/kg）
38．（8分）用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2×
103kg／m3，底面积是0．3m3，重力为6
00N。
物体A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m。
（g取10N／kg）求：
[来源:
Zxxk.Com]
（1）物体A对水平地面的压强是多少?
（2）物体A的体积是多大?
（3）若该装置的机械效率为80％，物体A
在水平方向上受到的阻力是多少
39．（9分）某型号挖掘机的实物图（甲）和作业范围图（乙）以及部分相关数据表，如下图所示。
挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×
l03kg／m3的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。
取g=10N／kg，求：
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强。
（2）铲斗内泥土的质量。
（3）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功。
（4）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率。
40．随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图20甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦）．
（1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?
（2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图20乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．
（3）求两种方案的机械效率之比?
（4）综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些?
说明理由．
41．（6分）一列质量为1×
103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×
103N。
（1）火车的牵引力多大?
（2）火车行驶1min时间内，重力做了多少功?
机车牵引力做了多少功?
牵引力的功率多大?
参考答案
1．
（1）70%
（2）180W（3）400N
2．
（1）4×
104Pa
（2）6×
103kg（3）7000N35s
3．
（1）2.2N；
（2）4.4N；
（3）0.88W
4．
（1）
；
（2）
（3）
5．
（1）1.2×
104J．
（2）80%．（3）900W．
6．
（1）6×
104N；
（2）1.62×
108J；
（3）4×
105Pa．
7．
（1）300W；
83.33%；
（2）187.5J；
（3）600Pa
8．
（1）1.8×
（2）2.5×
104W；
（3）不需要加油．
9．
（1）600J
（2）75%（3）100N（4）50N
10．
（1）1000N；
11．
（1）15000J
（2）400N（3）200W
12．
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2700N；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功135J；
（3）汽油机的功率为2025W；
（4）汽油机的效率为33%．
13．
（1）120W
（2）80%（3）120N
14．
（1）3.6×
105J
（2）1.8×
104W（3）10m/s
15．150W；
300N；
80%
16．
（1）300J75J80%
（2）300J83.3%
17．
（1）2.1×
107J
（2）3.5×
107J（3）0.25Kg
18．
（1）500N；
（2）2500J（3）96.2%
19．80%2000J
20．
（1）3×
105J6×
103W
（2）80%（3）缺少s和h时，仍可求机械效率
21．
（1）200W
（2）90%（3）80%．
22．100N250N80％
23．
（1）1400s；
（2）2.1×
105J；
（3）30N．
24．
（1）如图所示
（2）80%（3）4000J
25．（4分）80%375N300W
26．
（1）100s
（2）9000J75%（3）80%
27．
（1）2×
103Pa
（2）83.3%（3）187.5J
28．
（1）
（3）80%
29．4⨯104Pa，4⨯105J，104W
30．
（1）5.5×
104Pa
（2）22m3（3）在棱与棱之间填充橡胶块
31．
（1）400N
（2）500N
32．
（1）△P=ρ水g△h
33．900J1080J83.3%
34．80%（2分）变大（2分）因为物体的重力增大，对地面的压力增大，物体A受到的摩擦力增大，滑轮组克服物体A受到的摩擦力所做的有用功增大，同一滑轮组的额外功基本不变，所以有用功占总功的比值增大，即机械效率变大。
（2分，只要合理可适当给分）
35．
（1）G物=4×
104N
（2）P=F2×
3v2=1.4×
104N×
3×
0.32m/s=1.344×
104W
36．⑴1800J（2分）⑵75N（2分）⑶91%（2分）
37．（4分）20J40W
【解析】分析：
（1）知道小树同学的质量，利用重力公式求小树同学重，再利用功的公式W=Gh求她跳一次做的功；
（2）求出小树同学跳120次做的总功，再利用功率公式求她跳绳的平均功率．
解答：
解：
（1）小树同学重：
G=mg=50kg×
10N/kg=500N，
小树同学跳一次做的功：
W=Gh=500N×
0.04m=20J；
（2）小树同学跳120次做的总功：
W总=W×
120=20J×
120=2400J，
小树同学跳绳的平均功率：
P=
=
=40W．
答：
（1）小树同学跳一次做的功是20J；
（2）小树同学跳绳的平均功率是40W．
38．解：
（1）物体A在水平地面，F=G=600N（1分）
【解析】无解析
39．解：
（1）压强P=
=1.25×
104Pa……（2分）
（2）泥土的质量m=
1.6×
103kg/m3×
0.5m3=800kg……………（2分）
（3）对泥土做功W有=Gh=mgh=800kg×
10N/kg×
（3m+5m）=6.4×
104J（2分）
（4）挖掘机的发动机4s内做的总功W总=Pt=4×
104W×
4s=1.6×
105J（1分）
挖掘机的机械效率
………………（2分）
【解析】
40．
41．
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