2017年度中考物理第15章（功和机械能）二轮专项练习
九年级第十五章功和机械能（精选107题）
一、 功
（2011广安）在图6的四种情境中，人对物体做功的是（ B ）
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
4. （2011临沂）下图所示的过程中，人对物体做功的是 .B
4、(2011威海)图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则： B
A、FA＝FB，WA＝WB B、FA＜FB，WA＝WB
C、FA＜FB，WA＜WB D、FA＞FB，WA＞WB
8. (2011山东济宁) 一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 N。 20
[2011恩施]38．经测量重3N的物体沿如图所示的斜面运动时，受到的摩擦力约为0.6N,斜面的长与高分别是2m和1m。若物体从斜面顶部自由滑到底端，重力对物体所做的功是 J，物体克服摩擦力所做的功大约是 J。3 1.2
二、 机械效率
[2011河池]8．李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼，她做的有用功是B
A．对桶所做的功 B．对水所做的功
C．对水和桶所做的功 D．对水、桶和人所做的功
12. （2011苏州）用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60％.则下列选项错误的是 A
A.拉力大小一定是125N B.有用功一定是150J
C.总功一定是250J D.动滑轮重一定是100N
[2011长沙]25.如图所示，一个质量为45kg的人，在10s内连续5次跳上每级高度为0.2m的台阶，则此人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）B （ ）
A.450W
B.45W
C.5W
D.4500W
甲
乙
图3
10．(2011年广州市初中毕业)用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N，绳重和摩擦力不计。则
A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙
B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙
C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙
D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙
[2011郴州]26．如图所示，用一个300N的拉力F匀速拉着重450N的物体上升了2m，则拉力F做的功是___________J，滑轮组的机械效率是__________。1200 75%
[2011北海]26．用图16所示实验装置测量动滑轮的机械效率。
(1)实验时，应竖直向上_______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体A缓慢上升。
(2)将滑轮拉至图中虚线位置的过程中测力计的示数F为______N，物体A重G为3.6N，物体A上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.2m，则动滑轮的机械效率为_______。匀速 2.4 75%
27．（2011年杭州市） (5分）如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中Gl > G2，则所用的拉力F1 F2（选填“＞”、“＜”或“=”），其机械教率η1 η2填“＞”、“＜”或“=’）大于 大于
29．（2011年福州市）（4分）如图21所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。
（1）实验时要竖直向上且＿＿＿＿拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是＿＿＿＿＿N，则滑轮组的机械效率是＿＿＿＿＿。
（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将＿＿＿＿（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（不计摩擦）
（1）、匀速 2.4 75% （2）、增大
24．（2011湛江）在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．
图12
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：
实验
次数
斜面倾角θ
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总 功
W总/J
斜面的机械效率
①
300
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
300
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
③
450
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_________移动（填“左”或“右”）．
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：__________________________．
（4）此实验主要用到的研究方法是__________．
（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关．
24.（1）匀速 左 (2)60 3.0 （3）A
在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高（或大）；或在其它条件相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关.
（4）控制变量法
（5）斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等（合理均可得分）．
18．（２０１１安徽）某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的D点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在O点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题：
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至G，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
[2011岳阳]28.（6分）小明利用三块材质相同、长度不提你的木板，组装成三个高度相同的斜面来探究“斜面的特点”。实验中，他用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上运动，如图所示。下表是他记录的有关实验数据。
实验
次数
倾斜
程度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
有用功
W有用/J
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
总功
W有用/J
机械效率
η
1
较缓
1.5
0.3
0.45
0.8
1.0
0.8
56%
2
较陡
1.5
0.3
0.45
0.9
0.8
0.72
63％
3
最陡
1.5
0.3
0.45
1.0
0.6
（1）实验过程中，应拉动木块做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
匀速
（2）右上表可知，当其他条件一定时，斜面越长，越 （选填“省力”或“费力”）
省力
（3）在地3次实验中，拉力所做的总功是 J，斜面的机械效率是 。
0.6、75%
（4）实验中，有用功与总功不相等的原因是 。
物体与木板间存在摩擦
（5）请举一个生产、生活中利用斜面的实例： 。
盘山公路
[2011十堰]23．如图是小枫探究影响斜面机械效率因素的实验装置。他在实验时用弹簧测力计拉着
同一木块沿着不同的斜面匀速向上运动，实验测量的数据如下表。请你解答下列问题：
（1）在第4次实验中，木块受到的摩擦力是_________N。（结果保留一位小数）
（2）分析第1、2、4次实验数据，尅得出：在斜面光滑程度一定时，______________。
（3）分析第3、4、5次实验数据，可得出：____________________________________。
（4）该实验用到的研究方法是_________。请你再举出一例用此方法的实验_________。
23．（1）1.8
（2）斜面的倾斜角越大，其机械效率越高
（3）在斜面的倾斜角一定时，斜面越光滑，其机械效率越高
（4）控制变量法 探究电阻上的电流跟两端电压的关系（其它正确的均可给分）
[2011龙东]29．小兰在探究斜面的机械效率时，在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，（如图所示）并设计表格记录实验数据如下：
实验次数
斜面的倾斜程度
物体重G/N
物体上升高度h/m
沿斜面拉力F/N
物体移动距离 S/m
有用功Ｗ有/J
总功W总/J
机械效率
机械效率平均值
1
较缓
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0.80
63%
2
较陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.10
68%
3
最陡
5.0
0.25
0.50
1.25
（1）如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为 N，机械效率约为 （精确到百分位）。
（2）小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是： 。
（3）改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是
。（1）3.2 78%
（2）斜面的机械效率是变化的，不应计算平均值。（或表格中不应该有“机械效率平均值”这一项等答案，合理即可）
（3）接触面粗糙程度相同（或光滑程度相同）时，斜面越陡（或缓），机械效率越高（或低）。
[2011长沙]35.上右图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置。
（1）请计算斜面坡度为60°时的机械效率。
（2）请你根据实验数据推导下列的结论：
斜面坡度
斜面粗糙程度
物重（N）
斜面高度（m）
沿斜面拉力（N）
斜面长（m）
有用功（J）
总功（J）
机械效率（%）
30°
粗糙
0.5
0.20
0.35
0.4
0.10
0.14
71.4
60°
粗糙
0.5
0.28
0.45
0.4
0.14
0.18
结论1：沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面坡度越 ，拉力越小。
结论2：在粗糙程度相同的条件下，斜面坡度越大，机械效率越 。
（3）如果你是一位建筑设计师，需要设计一幢老年人俱乐部的大楼，受上述实验的启发，在设计楼梯时，您会把楼梯设计得较 （填“缓”或“陡”）。
（1）77.8 （2）小 大 （3）缓
[2011佛山]19．为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系山，晓龙同学利用长木板、刻度尺、 弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置。
实验测量的数据如下表
实验
次数
斜面倾
斜程度
小车重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉
力 F/N
斜面长度
s/m
机械
效率
l
较缓
3
0.2
1.6
l
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
请你根据表中的数据解答下列问题：
(1)实验中晓龙可以通过 来改变斜面的倾斜程度。
(2)在第2次实验中，斜面的机械效率是 。
(3)斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是 。
(4)实验中还发现，斜面材料相同时，斜面越陡越 (选填“省力”或“费力”)。
(5)斜面的机械效率还可能与 有关．为了通过实验验证你的猜想，还需要补充的器材是 。
(1)移动木块(平放、竖放、侧放木块)(调整长木板) (其他方法合理的同样给分)
(2)50％
(3)斜面倾斜程度越大，机械效率越高(斜面越陡，机械效率越高)
(4)费力
(5)斜面的粗糙程度(斜面材料) 粗糙程度不同的斜面(材料不同的长木板或斜面)
[2011河北]33．下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
动滑轮重
G动／N
物重
G／N
钩码上升
高度h／m
动力
F／N
动力作用点移
距离s／m
滑轮组的
机械效率
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
(1)请在图15中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
(2)将表格中的数据补充完整。
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与_________和_________有关。
(4)第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为_________W。
答案： (1)如右图
(2)66.7％ (3)变大 物重 摩擦 (4)0.14
[2011泰安]25.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 N，若钩码上升的高度为10cm, 则有用功是 J，该滑轮组的机械效率为 。
(2)若仅减少钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 。（选填：“增大”、“减小”或“不变”） （1）匀速 2.4 0.6 83.3%（或83%、83.33%） （2）减小
[２０１１葫芦岛]19、小明在测一滑轮组机械效率的实验中，记录的数据如下表：
（１）在图中画出本实验的滑轮组绕绳方法。
（２）将表格中空白处的数据补充完整。
（３）测滑轮组的机械效率时，多次改变提升的物重，目的是为了
（选填字母）。
Ａ．多次测量取平均值减小误差Ｂ．获得多组数据归纳出物理规律
（４）通过表中数据（选填“能”或“不能”）计算出克服动滑轮重所做的额外功，理由。
（１）如图所示（２）０２８ ７５％（３）Ｂ（４）不能 其他的额外功不确定
[2011大理]20.(4分)如图l2所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表：
实验
次数
钩码
重G/N
钩码上升
高度h/cm
弹簧测力计
示数F/N
弹簧测力计移动
的距离s/cm
机械效
率η％
1
1
10
0.5
30
66.7
2
2
10
0.75
30
88.9
3
2
20
0.75
（1）实验中应该 匀速 竖直向上拉动弹簧测力计；
（2）第3次测量中，弹簧测力计移动的距离为 60 cm，滑轮组机械效率为 88.9％ ；
（3）分析实验数据，可得出的实验结论是：滑轮组机械效率与 提升的物重 有关。
三、功率
17..(2011武汉)如图所示，一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为 B
A.4×102W B.4×103W
C.1.8×104W D.1.8×105W
[2011长沙]25.如图所示，一个质量为45kg的人，在10s内连续5次跳上每级高度为0.2m的台阶，则此人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）B （ ）
A.450W B.45W
C.5W D.4500W
[2011凉山]36．过去农村耕地主要依靠牛拉犁，现在大部分地区已经使用拖拉机代替牛。若牛的功率为400W，拖拉机的功率为25kW，则拖拉机工作4h所做的功由这头牛来完成，需要工作＿＿＿＿h。答案：250
[2011咸宁]图8
13．三清山是我国著名的道教胜地和旅游景点。三清山索道全长2426m，
上、下高度差约600m，某个吊车如图8所示，载满六人后的总重是4500N。
载满六人后吊车从索道最高处运行到最低处，吊车和人的重力做功为 J,
索道最高处运行到最低处，需时20分钟，吊车和人的重力做功的功率是 W。2.7×106 2.25×103
四、综合
15、（2011广安）小均用动滑轮将质量为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 取10N/kg） ( B )
A、有用功为200J B、额外功为500J
C、动滑轮的机械效率为75% D、小均的功率为200W
26．（２０１１宁夏）如图所示，拉力F=125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%。则下列说法正确的是 （ ） A
A. 绳子自由端移动距离为6m
B.物体重是375Ｎ
C. 拉力F做的功是250Ｊ
D. 拉力F的功率为25W8．
(201l兰州)如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为（Ｄ ）
A．80% 800J B．80% 1000J
C．62.5% 200J D．80% 200J
7．(2011重庆)如图5所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是( D )
A．对物体做的功是额外功
B．拉力F做的功是有用功
C．拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍
D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率
[ 2011漳州]14．在图6所示的滑轮组中，用110N的力在5s内把重为200N的物体匀速提高2m，则
A．对重物做的有用功约为200J B．滑轮组的机械效率约为90％
C．拉力做的总功约为220J D．拉力的功率约为44W
[2011玉溪]6．图3是研究“使用动滑轮是否省功”的实验装置（不考虑绳子、滑轮重和摩擦），下列判断中不正确的是
A．h
G
C．Fs= Gh
D．η=1
答案：B
图15-10
12．（２０１１无锡）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 Ｃ
A.绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
[2011岳阳]25．利用图中的滑轮组，工人师傅用500N的拉力，在100s内把800N的重物匀速提升10m。在此过程中，拉力做功的功率是 W；若用此滑轮组匀速提升1000N的重物，拉力的大小是 N。（不计绳重和摩擦）100、600
11．(2011广东)在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为____J；工人对木箱做功为____J；箱子运动的平均速度为____m/s。0 600 1.5
17．（2011潍坊）(4分)小红家正在装修房子，她设计了如右图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台。四楼阳台到地面的距离为9m，若工人用500N的力将重为800N的材料提到四楼阳台，他做的有用功是______J，该装置的机械效率=________。17．7200 80%
19．（２０１１无锡）小华同学用100N的水平推力，推放在水平地面上重500N的物体，使其作匀速直线运动．若该物体在10s内移动5m，则在此过程中它的速度为 ▲ m／s，小华做的功是 ▲ J，功率是 ▲ W．0.5 500 50
[2011贵阳]20．如图8所示，工人利用滑轮组以625N的拉力将重1000N的水泥匀速提高2m。则此过程中，工人拉力做的功是 J；该滑轮组的机械效率是 ；工人对地面的压力与其重力相比要
（选填：“大”或“小”)。2500 80% 小
[2011恩施]
35．如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重3N，当拉动甲测力计，使A以0.1m/s的速度匀速向右移动时，甲、乙测力计的示数分别为0.5N和1.2N。则拉动甲测力计的功率大约是 W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为 J。0.15 0.12
14(2011威海)、如图所示，装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上，所用拉力为125N，则工人做功的功率为 W，该滑轮组的机械效率是 。 150 80%
[2011阜新]14．小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，此时他对桌子的推力 桌子所受到的阻力(填“大于”、“小于”或“等于”)，此过程中小明 (填“有”或“没有”)做功。等于 没有
[2O11昆明]26．(6分)某工地上，一架起重机将质量为2t的货物以O.1m／s的速度匀速提升10m后又水平匀速移动5m，求：(1)在整个过程中，起重机对货物做的功；(2)在货物上升的过程中，起重机对货物做功的功率。(g取10N／kg)
29．（2011连云港）（6分）在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000 N的砖块匀速吊运到高为10 m的楼上，用时40 s，卷扬机提供的拉力F为2500 N。求在此过程中：
（1）有用功；
（2）拉力F的功和功率；
（3）滑轮组的机械效率。
26．（2011苏州）(6分)如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息：
物重G/N
0A/m
0B/m
A端上升的髙度h/m
B端下降的竖直距离s/m
40
0.8
0.4
0.2
0.1
(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小；
(2)若实际拉力F为90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率
26．（1） 80 N （2）9 J 88.9%
F
甲
G
7．（2011成都）（6分）为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图24（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24（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1~2s内，拉力F做的功W。
（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。
t/s
1
3
0
2
F/N
乙
10
50
30
20
40
t/s
1
3
0
2
υ/（m/s）
丙
1．25
2．50
2．50
t/s
1
3
0
2
h/m
丁
1．25
3．75
图24
35．（2011衢州卷）2011年3月11日，日本发生9.0级地震，地震引发海啸。受此影响，福岛第一核电站发生爆炸，多个反应堆机组起火。3月19日中国某企业向日本捐赠了一台62m臂长的泵车，该泵车主要参与核电站反应堆的注水降温工作。请完成下列问题：
(1)这台泵车从长沙启运，经过25小时、1200km的长途运输送达上海，再海运到日本。求运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是多少km／h?
(2)这台泵车在1小时内将180吨水注入到核反应堆机组内，假设注水高度为50m，求该泵车需对这些水做功多少?
解：(1)v=S／t =1200千米／25时＝48千米／时
(2)G=mg =180000千克×10牛／千克=1．8×106牛
W=Fs=Gh =1．8×106牛×50米=9×107焦
答：(1)运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是48千米／时
(2)该泵车需对这些水做功9×107焦
37．（2011浙江义乌）为了参加义乌市中学生承重塔制作比赛，某校进行了选拔。丁丁同学用横截面积为0.06厘米2的均匀竹签等材料制成了一个质量为60克、高为50厘米的三棱柱形承重塔。，（总共只有3根竹签与地面接触，g取10牛/千克）
求：
（1）把放在地面上的3千克物体放到承重塔上时
至少需要做多少功？
（2）放上该物体后承重塔对地面的压强是多少？
37.解：（1）W=FS（G=mg） …………………………………………………1分
=Gh=3千克×10牛/千克×0.5米=15焦………………………1分
（2） ………………1分
=1.7×106帕 …………………
21．(2011年广州市初中毕业)（9分）如图12，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2，斜坡的机械效率为80%．求卡车：
30°
图12
(1)对水平路面的压强；
（2）爬坡时的牵引力；
（3）爬坡时的速度．
解：G=3.2×104N P=9.6×104W S=0.5m2 =80%
(1) p=F/S=G/S=3.2×104N/0.5m2=6.4×104Pa
(2) W有=W总× ①
W有=Gh ②
s =2h (倾角为30°) ③
由①~③得
s=2 W总/G
∴ F引= W总/s=W总×G/2W总×=G/2=3.2×104N/2×0.8=2×104N
(3) 由P=F引v
v=P/F引=9.6×104W/2×104N=4.8m/s
图18
19．(2011重庆)2011年5月22日，世界内河上最豪华的邮轮——“长江黄金l号”在重庆朝天门下水首航。如图18所示，一架重力为9×l04N的直升飞机在20s内竖直下降10m，最后停在邮轮的停机坪上。 求：
(1)飞机竖直下降20s内的平均速度。
(2)飞机竖直下降20s内重力做的功。
已知：G=9×l04N t=20s h=10m
求：v W
解：
答：(1)飞机竖直下降20s内的平均速度为0.5m/s; (2)飞机竖直下降20s内重力做的功为9×105J
第31题图
31．（2011南京）(6分)如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用的拉
力为200 N，在5s内物体升高的高度为2 m．此过程中，求：
(1)有用功；
(2)总功的功率；
(3)定滑轮的机械效率．
17．（2011铜仁）小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70％（g取10N/kg）。
（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。
（2）人的拉力做功的功率是多少？
（3）被吊起重物的质量是多少？
解：（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：。
（2）人的拉力F=600N，移动距离s=1.5m, 时间t=10s
则，人的拉力做功的功率为
（3）重物G上升高度h=0.5m，机械效率％
机械效率 ％
所以 重物G=1260N
重物的质量
答：人的拉力做功的功率是90W；被吊起重物的质量是126kg.
25．（2011大连）(6分)水平地面上有一个重为4000N的箱子，箱子的底面积为4m2。现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图8所示。钢丝绳上的拉力为2500N。试求：
(1)起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少?
(2)起重机起吊该箱子的机械效率是多少?
(3)钢丝绳上拉力的功率是多少?
25.（6分）解：（1）p＝F/S＝G/S （1分） ＝4000N/4m2＝1000Pa （1分）
（2）W有＝F1h＝Gh＝4000N×3m＝12000J （1分）
W总＝F2s＝F2·2h＝2500N×2×3m＝15000J （1分）
η＝W有/W总＝12000J/15000J＝80% （1分）
（3）P＝W总/t＝15000J/10s＝1500W （1分）
答：（1）起重机起吊前，箱子对地面的压强是1000Pa。
（2）起重机起吊该箱子的机械效率是80%。
（3）钢丝绳上拉力的功率是1500W。
22．（2011盐城）（6分）小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求：
拉杆
配重
第22题图
（1）所拉配重块的重力；
（2）2s内配重块运动的速度；
（3）此过程中拉力器的机械效率．
22．本题共6分．
解：（1）
（2）
（3）
19．．
21．（２０１１安徽）斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图示为倾角θ=30。的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h=1m
(1)求拉力F做的功；
(2)若斜面的高度H一定，倾角θ可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端．θ越小,F越小。
24．（2011年福州市）（9分）2011年4月12日，英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，如图13所示。该车功率极大，最大车速能达到1609km/h，创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中，“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m，受到水平方向的阻力为2×105N。问：在测试过程中，
（1）汽车受到水平方向的牵引力是多少？
（2）汽车牵引力所做的功和功率分别是多少？
（3）该车的外观设计成流线型，这样做的好处是什么？
(2011广东)（6分）用如图18所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N。在这个过程中，求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少?
（3）滑轮组机械效率是多少?
22．（2011湛江）2010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”．
今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30％，汽油的热值为4．6×107 J／kg(假设汽油完全燃烧，g取10N／kg)．求：
(1) 汽车静止时对路面的压强．
(2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率．
（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？
22.解：(1)汽车静止时对地面的压力 F=G=mg=1.8×103kg×10N／kg=1.8×104N ………（1分）
汽车静止时对地面的压强 2×105Pa ………（1分）
(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率
P=FV=1000×25m/s=2.5×104W
(3) 全程往返约250km牵引力所做的功
W=FS=1000N×2.5×105m=2.5×108J 由得
全程往返约250km需要汽油的质量为：
7．（6分）解：（1）在2~3s内，重物做匀速运动，υ3=2．50 m/s，拉力F3=40 N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。
P= F3υ3=100 W （1分）
η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83．33% （1分）
（2）在1~2s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=1．25 m
W=3F2h2 （1分）
代入数据解得W=187．5 J （1分）
（3）设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20 N
在0~1s内，拉力F1=30 N。把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。
支持力F支=G+G动-3 F1=30 N （1分）
重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/（5×10-2 m2）=600 Pa （1分）
[2011阜新]25．(6分)现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬
到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成
一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在
地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求：
(1)该斜面的机械效率是多少?]
(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大?
25.(6分)
解：(1)W有用＝Gh＝3000N×l.2m＝3.6×103 J ………………………………1分
W总＝Fs＝1200N×4m＝4.8×103J ………………………………1分
………………………………2分
(2)W额外＝W总－W有用＝4.8×103J－3.6×103 J＝1.2×103 J ……………1分
………………………………1分
[2011徐州]34．为了帮助滑雪者登上长200m、高40m的山坡，滑雪场沿山坡铺设了一条直雪道．把一位重600N的滑雪者沿此雪道由坡底匀速拉至坡顶需用拉力150N．求：（1）拉力对滑雪者做的功；（2）雪道斜面的机械效率．
解：（1）W = Fs = 150N×200m = 3×104 J （3分）
（2）W有用 = Gh = 600N×40m = 2.4×104 J （1分）
η === 80% （2分）
27. .(2011武汉)（8分）甲图是大型超市内常见的自动人行道，它能方便快捷地运输顾客和货物上下楼，乙图是其构造示意图，丙表是其部分参数（表中“运输能力”是指每小时运输的顾客和货物所受的总重力）。
效率 80%
提升高度 4.8m
额定运输能力 5.4×106N/h
额定速度 0.6m/s
（1）图乙中顾客A站在静止的自动人行道上，请画出他受到的重力和支持力的示意图。
（2）自动人行道以额定速度上行时，假设站在一楼地板上的观察者看到自动人行道上的顾客处于静止状态，则该顾客一定______（填“顺”或“逆”）着自动人行道上行的方向运动，他相对于观察者的速度是______。
（3）自动人行道的电动机的额定输入功率是多少瓦？
27.（8分）（1）重力和支持力的示意图如下图所示：
（2）逆；0
（3）∵η=W有W总=GhPt∴P=Ghηt=5.4×106N×4.8m0.8×3.6×103s=9×103W
[2011鞍山]24．（10分）如图所示，一个质量60kg，底面积为0.1ｍ2的物块，通过滑轮组在25N拉力F作用下做匀速直线运动，水平向右运动了0.4ｍ。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍（g取10N／kg）。求：
（1）物块静止时对水平地面的压强是多少？
（2）拉力所做的功是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？
答案：（1）6×103Pa （2）30J （3）80%
（11·怀化）36．如图所示，用一电动机通过滑轮组匀速提升一重G=3000N的货物，货物在t=6s时间内上升高度为h=1m，电动机的轴对绳的拉力F=1200N，不计绳重和一切摩擦，求：
（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）电动机输出的总功率是多少？
（3）如果要匀速提起5400N的货物，电动机的轴对绳的拉力为多大？
答案：（1）83.3% （2）600W （3）2000N
[2011遵义]35.如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为
400N的箱子匀速向上提高5m，动滑轮的质量为8kg(不计绳重和摩
擦，g取10N/kg)。
(1)在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组(要求：人用力向下拉
细绳)；
35题图
(2)在匀速提升箱子的过程中，人对绳子的拉力多大；
(3)滑轮组的机械效率为多少。
(1)画出绳的绕法。 ……………………(2分)
(2)G总=G物+m轮g=400N+8kg×10N/kg=480N ……(1分)
…………(1分)
(3)W有=G物h=400N×5m=2000J ………………(1分)
W总=FS=240N×10m =2400J ………………(1分)
……(1分)
[2011东营]24.(8分)我市大部分耕地是低产盐碱地，近年来政府加大投入，采用“上农(林)下渔”、“深沟排碱”和“暗管改碱”三种模式改良。在盐碱地改造工程中，应用的主要机械是专门排送泥浆的泥浆泵,泥浆泵工作时,首先由高压水枪喷射出的水柱将泥土冲起，再利用泥浆泵将泥浆抽送到目的地。下表是某型号泥浆泵的有关参数。已知泥浆的
平均密度为2.0 ×103kg/m3，取g=10N/kg。求泥浆泵按所标参数满负荷工作一小时(以最大功率工作，每小时将60 m3的泥浆竖直提高l5m)：
流量Q(m3/h)
60
最大杨程(m)
15
最大功率(kW)
10
转速(r/min)
960
温度(℃)
0～100
(1)所抽泥浆的质量；
(2)泥浆泵对泥浆所做有用功的功率。
解：(1)所抽泥浆的质量m=ρV= 2.0×l03kg／m3×60m3=1.2×105kg……………………(3分)
（2）泥浆泵对泥浆所做有用功W有=Gh=mgh=1.2×105kg×10N／kg ×l5m=1. 8 ×107J ……(2分)
泥浆泵对泥浆所做有用功的功率： …………………………(3分)
四、 动能和势能
5、（2011莆田）质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（ A ）
A、燕子比鸽子飞得快
B、鸽子比燕子飞得快
C、燕子与鸽子飞得一样
D、两者速度大小无法比较
⑶（2011绵阳）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。
①该实验要探究的是物体动能的大小与物体_________的关系。
②该实验物体的动能是指物体____(选填“A”或“B”)。
③该实验物体动能的大小是通过__________________来反映的。
④该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时___________（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过_______（选填“高度”或“质量”）来改变的。
⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变________（选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。
⑶①速度和质量 ②A ③B被撞远近 ④碰前A 高度 ⑤物体A
27．（2011衡阳）如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置，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。乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动，请回答下列问题：
（1）甲、乙两组实验，采用了探究实验中常用的实验方法是＿＿＿＿＿。控制变量法
（2）甲实验中，通过观察＿＿＿＿可以判断钢球动能的大小。木块移动距离的远近
（3）由乙实验可以推理得出，如果运动的小车在水平面上不受力时，它会＿＿＿＿。做匀速直线运动
21．（2011扬州）如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的装置．让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上．目的是探究小车动能的大小与 ▲ 的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块▲越多，从而判断小车的动能越 ▲（大／小）；若水平面绝对光滑，本实验将▲（能／不能）达到探究目的，
第21题图
速度 做功 大 不能
B
A
A
A
32．（2011丽水）小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图甲、乙所示的实验。
甲 乙
（第32题图）
(第32题图)
实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用 图。（填“甲”、“乙”）
（2）甲、乙两组实验可以得出的结论是 。
（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有 。（填编号）
①认识电流大小时，用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性
32．（1）甲
（2）当物体的质量相同时，物体的速度越大，（1分）
动能越大；当物体的速度相同时，（1分）
物体质量越大，动能越大。（答成“动能大小与质量、速度有关”不给分）
（3）距离长短（或“距离”） ②③（只答一个正确的给1分，有错不给分）
30(2011鞍山) (6分)为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。
(1)实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图__________和图_____________进行分析比较。
(3)图2和图3探究的问题是__________________。
（1）、方桌陷入沙中的深浅 （2）、1 2
（3）、高度相同时，重力势能的大小与质量的关系
[2011鞍山]30．（7分）李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
Ⅰ．如甲图所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
Ⅱ．如图乙图所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。
（1）乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：两球到达水平面时，具有相同的____________。
（2）选用甲图探究的是动能与__________的关系，理由是两球________相等，得出的结论是：________________________________，动能越大。
（3）选用乙图探究的是动能与__________的关系，得出的结论是：_____________________，动能越大。
（4）物理研究方法有很多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法、转换法等。本实验运用了两种：一是___________法；二是转换法。
答案：（1）速度 （2）速度 质量一定时，速度越大
（3）质量 速度一定时，质量越大
（4）控制变量法
[2011贵阳] 31小豫在公园里看到一个小孩在荡秋千．她发现无论小孩的秋千摆荡得高还是低，来回摆动一交的时间好像并没有不同；当小孩离开后，秋千继续摆动的快慢似乎和有人时也相’同。那么秋千来回摆动一次的时间会受什么因素影响呢?她做出了以下猜想：
A．可能与秋千摆动的幅度有关；
B．可能与秋千和人的质量有关；
C．可能与秋千吊绳的长度有关。
她决定用单摆来模拟秋千，探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关，于是她准备了不同质量的小铁球、细线、刻度尺、铁架台等器材．实验装置如图l8甲所示。
（1)实验器材中还应该有： 。
实验
次数
摆幅
（m）
小球质量
（kg）
摆长
（m）
时间
（s）
1
0.1
0.03
0.8
1.8
2
0.1
0.04
0.8
1.8
3
0.2
0.04
0.8
1.8
4
0.2
0.04
1
2.0
(2)小豫完成了实验并将数据记入上表，分析数据可知：单摆来回摆动一次的时间只与
_________有关，该实验所用的科学探究方法是：____________________________。
(3)在摆线悬挂点O的正下方固定一铁钉P，将摆球从A点释放，摆线碰到铁钉后摆球仍能继续摆动，到达B点后再摆回，如此往复，如图18乙所示。若摆长为0．8m，则单摆在A、B两点间来回摆动一次所需时间应_______l.8s(选填：“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)不计空气阻力及线与铁钉的摩擦．摆球到达的A、B两点是否在同一水平线上?_________(选填：“是”或“不是”)。原因是：_____________________________。
(1)秒表 （2)摆长 控制变量法 (3)小于
(4)是 根据条件可知，摆球在摆动过程中机械能守恒，A、B两点均为最高点，即重力势能相等，所以所处高度相同(或在同一水平线上)。
25、（2011天津）（6分）在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关；
猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。
为此他设计了如图16甲琐事的实验装置。将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦）；其他器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用
于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图16乙所示）
请你帮助小雨回答下列问题：
（1）探究“猜想一”时，应使用质量 （选填“相同”或“不同”）的钩码从
（选填“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测量 ；从而比较出重力势能的大小。
（2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。
26、（2011吉林）图17是小轩同学重力势能的大小与哪些因素有关的实验示意图。在实验中小轩将体积相同质量不同的两个金属球从同一高度释放，目的是探究金属球重力势能的大小与 的关系，他观察到两个杯口上方的纸都被砸破了，没有比较出两金属球重力势能的大小。为了能够从实验现象中比较出两金属球的重力势能的大小，你将如何改进这个实验？
改进方法
改进后的实验可以通过观察 来比较金属球的重力势能的大小。
质量；用橡皮泥（或细沙或花泥；或泡沫粒等）代替纸杯；橡皮泥（或细沙或花泥；或泡沫粒等）的凹陷程度（或形变程度）
24. （2011烟台）小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材,探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,其过程如图17所示
(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小?
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得出的结论是什么?
(3)图乙和图丙探究的问题是什么?
25. .(2011武汉)如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。
（1）将A、B两球（mA
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