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第11章简单机械和功(功、功率、机械效率填空)-【期末汇编】2022-2023苏科版九年级物理上学期期末复习专题精炼
一.功的计算和公式的应用
1.(2021秋•启东市期末)图甲所示的独轮车是生活中搬运泥土的轻便工具.某次搬运泥土时,车体和泥土的总重G=800N,重心如图乙所示,运泥土时从A点提起独轮车把手.图乙为独轮车被抬起到某位置静止时的示意图,已知:AO=1.2m,C为OB连线上一点,OC=0.3m,OB=1.0m.
(1)在图乙所示位置时,若竖直向上拉动A点提升把手,需要的拉力为 240 N;若推动小车在水平路面前行了10米,则车体和泥土的重力做功 0 J;
(2)在图乙所示位置时,要使施加在A点的力最小,作用力方向为 垂直于OA向上 ;
(3)图乙中,为了更轻便,可以把泥土适当向 左 (选填“左”或“右”)移动.
【答案】(1)240;0;(2)垂直于OA向上;(3)左。
【解析】解:(1)在图乙所示位置时,若竖直向上拉动A点提升把手,由杠杆平衡条件可得:
F×OB=G×OC,
代入数据得:F×1.0m=800N×0.3m,
解之得:F=240N;
物体水平移动,在重力方向上没有移动距离,重力做功为0;
(2)根据杠杆的平衡条件,在阻力和阻力臂不变的情况下,当动力臂最长时,动力最小,故当在A点垂直于OA向上用力,此时动力臂最长,动力最小;
(3)为了更轻便,可以把车厢内泥土适当向左移动,减小了阻力臂,动力也会减小,能达到省力的目的。
二.有用功和额外功
2.(2021秋•镇江期末)用如图所示的动滑轮将重25N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=15N。若不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。则动滑轮重为 5 N;拉力移动的距离为 2 m;提升货物做的有用功为 25 J。
【答案】5;2;25。
【解析】解:不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,根据F=(G+G动)可得动滑轮:
G动=2F﹣G=2×15N﹣25N=5N;
由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=nh=2×1m=2m;
提升货物做的有用功为:
W=Gh=25N×1m=25J。
三.比较功率的大小
3.(2021秋•海陵区期末)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变,现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力。
(1)小球被释放瞬间,所受重力 小于 (填“大于”“等于”或“小于”)弹簧弹力。运动至最高点时,受 非平衡力 (填“平衡力”成“非平衡力”)作用。
(2)从A点向上运动到O点的过程中,小球所受重力的功率 C 。(填字母)
A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】(1)小于;非平衡力;(2)C。
【解析】解:
(1)由题意可知,把小球压至图中A位置后由静止释放,在开始一段时间内小球将加速向上运动,这说明在释放瞬间小球所受重力小于弹簧的弹力;
分析可知,小球运动至最高点时只受重力的作用,不是平衡状态,故受非平衡力的作用。
(2)不计空气阻力,从A点向上运动到O点的过程中,小球的重力不变,但弹簧的弹性形变减小,弹力减小;
在前一段时间内小球受到的弹力大于重力,小球向上做加速运动;在后一段时间内小球受到的弹力小于重力,小球向上做减速运动;即小球的速度先增大后减小,根据P===Gv可知,小球所受重力的功率先增大后减小。故应选C。
四.功率的计算及公式的应用
4.(2021秋•海州区期末)小明用50N的水平推力使重为400N的小推车在水平方向前进了10m,所用的时间是20s,在此过程中,小明克服小推车重力做了 0 J的功,小明推车做功的功率是 25 W。
【答案】0;25。
【解析】解:(1)小推车受重力,在水平面上匀速前进,在重力的方向上没有移动距离,所以小明克服小推车重力没做功,为0J;
(2)推力做的功W=Fs=50N×10m=500J,
推力的功率P===25W。
5.(2021秋•南京期末)小红同学用30N的力拉着一个重为20N的物体,在水平地面上做匀速直线运动,0.5min内使物体移动10m的距离,此过程中重力做的功是 0 J,小红拉力做的功是 300 J,功率是 10 W。
【答案】0;300;10。
【解析】解:(1)物体在水平地面上移动,没有在重力的方向上移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0J;
(2)拉力做的功:W=Fs=30N×10m=300J,
(3)拉力的功率:P===10W。
6.(2021秋•常州期末)如图所示,“歼﹣10”是我国自行研发的新型战机,当发动机以1.2×105N的推力使其以1.5倍声速(声速为340m/s)水平匀速飞行时。10