1功和功率训练卷功和功率训练卷一、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；B4s 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】C。2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 2=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1；用乙滑轮所做的总功为 W2，机械效率为 2。若不计绳重与摩擦，则（ ） 。A.W1 = W2，1=2；B.W1 = W2，12；D.W1 W2，12【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3【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、50。12.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：smsm tSv/53001500；（2）小明骑车行驶 5min 克服阻力所做的功：W=FS=50N1500m=7.5104J；（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=20104m2。小明骑车行驶时对地面的压强：PamN SFP5 24105 . 21020500。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 7.5104J 的功；（3）该同学骑车行驶时对地面的压强为 2.5105Pa。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=1103kg/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4多少？（3）放学后，小军到游泳馆进行训练，若小军的密度为 1.0103kg/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：510-3m2，自行车对地面的压强为：PamN SFp5 23105 . 1105750。（2）小强所做的功为：JmNSFSFW4102 . 7240030总阻力动，功率为：WsmmJvSW tWP120/42400102 . 74 。（3）由密度公式Vm得到小强体积：3 3305. 0/100 . 1/10500 /mmkgkgNN gGmV，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：NkgNmmkggVF500/1005. 0/100 . 1333排水浮力，在水下 3m 处，小军受到的水的压强是：PamkgNmkgghp4331033/10/100 . 1水。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 ，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 8.0102m3，水的密度为 水=1.0103 kg/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 （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=水gV排=1.0103kg/m310N/kg8.0102m3=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=GAF浮=1000N800N=200N。5（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=2220N-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：NGGGGnFA62021(1）（）动动。（4）此时滑轮组的机械效率：%6 .8062021000NN nFG FShG WWAA总有。（5）工人所受的重力：G人=m人g=80kg10N/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=800N620N=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 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 180N。15有一质量为 20kg 的正方体物体放在水平地面上，它的体积为 8103m3，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：33 33/105 . 210820mkgmkg Vm；（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=250N3m=750J；（3）所做的有用功：W有用=Gh=mgh=20kg10N/kg3m=600J，定滑轮的机械效率：%80750600JJ WW总有用。答：（1）物体的密度是 2.5103kg/m3；（2）人所做的功为 750J；（3）定滑轮的机械效率是 80%。