11.1—11.3功、功率和机械效率综合训练 2021-2022学年沪粤版物理九年级

综合训练（一）功、功率、机械效率的综合计算解析 1,答案：10；20；1 解析：（1）同一个根绳子力相同等，所以，绳子的拉力等于弹簧测力计的示数，即F=10N； （2） 滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计，动滑轮绳子的有效股数为2，由F=1/2×f可得，物体A受到的摩擦力：f=2F=2×20N;（3）因为动滑轮省一半的力，但要多移动一半的距离，所以绳子自由端的移动速度是物体A的2倍，所以V绳=2VA=2×5cm/s=0.1m/s 2.答案：50；3；450 解析：（1）图中曲线最高点坐标为（15，50），其物理意义是：当搬动质量为15Kg的物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W；（2）30包大米，总质量150Kg,每包大米的质量是5Kg，由于搬运物体所需做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量15Kg的物体，即3包大米；（3）每次搬运大米的重力，G=mg=15Kg×10N/Kg=150N；克服重力做功W=Gh=150N×10m=1500J，则每次上楼所用的时间t=W/P=1500J/50W=30s，每次下楼所用时间是15s，则一个来回需要的时间是45s，搬30包米需要10个来回，所以所用时间一共是45s×10=450s 3.答案：D 解析：由题知，在t1时刻之前，汽车以速度V0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，则P0=F0V0 ；在t1时刻，司机减小油门，汽车功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为V0 ），由图像知牵引力由F0突然减小为1/2F0，由以上可知P=1/2P0（即汽车的功率突然减小为原来的一半），由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由公式P=Fv可得，汽车行驶的速度减小，即汽车做减速运动，故A错误；汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，有F0=f，故B错误；由题知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面的分析知，汽车的功率将保持P=1/2P0不变，故C错误；由题知，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为V；由图知，汽车再次做匀速直线运动时牵引力与最初做匀速直线运动的牵引力大小想等，均为F0；由公式P=FV可得到第二次做匀速直线运动的速度 V=（1/2P0）/F0=（1/2F0V0）/F0=1/2V0 4.答案：C 解析：由题意可知，利用两个滑轮分别提升重力为G的物体，并且每个滑轮的重力G轮相同，物体上升的速度V物相同。由题图可知，n甲=2，n乙=3，不计绳重及摩擦，则拉力分别为 F甲=1/2（G物+G轮），F乙=1/3（G物+G轮），所以甲的拉力大于乙的拉力，故A错误；甲滑轮组绳子自由端移动的速度V甲=2V物，乙滑轮组绳子自由端移动的速度V乙=3V物，所以甲、乙绳子自由端移动速度不相等，故B错误。不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率η=(W有/W总）×100％=(G物/G物+G轮)，因为提升物体重力相同，且每个滑轮重力相同，所以两个滑轮组机械效率相同，故C正确；；拉力做功的功率P=W/t=Fs/t=Fv，则拉力甲的功率P甲=F甲×V甲=1/2（G物+G轮）×2V物=（G物+G轮）×V物，P乙=F乙×V乙=1/3（G物+G轮）×3V物=（G物+G轮）×V物，可见拉力甲的功率等于拉力乙的功率，故D错误 5.答案：B 解析：由题图可知，n=3,则绳子自由端移动距离s1=nh=3×6m=18m，拉力F1做的总功 W总1=F1·s1=400N×18m=7200J，拉力F1的功率P1=W总1/t=7200J/60s=120W，故A错误； 有题图乙可知，货物的重力G1=300N时，滑轮组的机械效率η1=60％，根据η=(W有/W总）= G物h/Fs= G物h/F·3h可得，此时拉力F2=G1/3η1=300N/（3×60％）=500/3N,因为机械中摩擦以及绳重忽略不计，则有F=1/3（G物+G动），所以G动=3F2-G1=200N，故B正确；工人竖直方向提供最大的拉力为自己的重力即F最大=G人=mg=60Kg×10N/Kg=600N，故C错误；由F=1/3（G物+G动）可得，提升货物的最大重力G最大=3F最大-G动=3×600N-200N=1600N，机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率 η最大=G最大h/（G最大+G动）h=1600N/1600N+200N=88.9％，故D错误 6. 答案：C 解析：由题知，斜面长20m、高10m，则物体沿斜面向上匀速运动s=10m时，物体升高h=5m A.拉力F做的总功:W总=Fs=40Nx10m=400J;拉力做的有用功:W有=Gh=60Nx5m=300J; 斜面的机械效率:η=(W有/W总）×100％=75%， 故A错误;B.该同学对物体做功的功率: P=W有/t=