内容正文:
第十一章 机械功与机械能
力
力
距离
Fs
1
功
快慢
做功的多少与所用时间
Fv
1
1000
W有用+W额外
性能
有用功W有用
总功W总
×100%
对别的物体做功
运动
质量
速度
被举高
高度
质量
弹性形变
弹性
形变量
相互转化
减少
考点一 功 功率
1. 如图所示,在排球运动中,跳发球是最具威力的发球方式,其动作要领可简化为“抛
球、腾空、击球和落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有 ( )
A. 抛球和腾空
B. 拋球和击球
C. 腾空和击球
D. 击球和落地
B
第1题
2. (2022·泰安一模)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。
两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中 ( )
① F1大于F2
② F2比F1的功率大
③ F1比F2做功多
④ 甲的重力做功较多
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有①④正确 D. 只有②④正确
A
第2题
3. 一名初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡,他爬坡时的功率最接近 ( )
A. 几瓦 B. 十几瓦
C. 一百多瓦 D. 一千多瓦
C
4. 随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进了我们家庭,小飞的爸爸最近也购买了
一辆汽车。
(1) 若汽车以96kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则0~3s时间内,汽车发动机做功多少?
(2) 汽车运动过程中受到的阻力多大?
(1) 0~3s时间内汽车发动机做的功W=Pt=9.6×104W×3s=
2.88×105J
第4题
(2) 由图像可知,汽车匀速直线运动的速度v=30m/s,由P===Fv可得,汽车匀速运动时受到的牵引力F===3.2×103N,汽车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力,所以汽车匀速运动时受到的阻力f=F=3.2×103N;由题知,运动过程中受到的阻力不变,所以,汽车在运动过程中受到的阻力为3.2×103N
考点二 机械效率
5. 下列关于机械效率的说法正确的是 ( )
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越慢的机械,机械效率越低
C. 做功越多的机械,机械效率越高
D. 总功相同时,额外功越小,机械效率越高
D
6. (2022·兰州)如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的
物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 利用此装置既可以省力,也可以省功
B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500J
D. 该斜面的机械效率为80%
D
7. (2022·锦州)如图所示的滑轮组,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度匀速直线
运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N,弹簧测力计示数为2N(不计绳、弹簧测力计和滑轮重)。则绳子自由端移动的距离为 m,拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
3
0.6
70%
8. (2022·山西期中)小明家刚买了一件货物,他准备用滑轮组让送货员从地面将货物
提升到二楼,如图所示,他应选择 (选填“甲”或“乙”)滑轮组把货物提上来;若两滑轮组的滑轮完全相同(忽略绳重和摩擦等阻力),提升相同货物时机械效率η甲 (选填“>”“<”或“=”)η乙,若物重增加,滑轮组的机械效率将_______
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
甲
=
变大
9. 如图甲所示,用滑轮组匀速提升矿井内重为7840N的物体M,已知矿井深为10m。此过
程中,汽车拉力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图乙所示。汽车运动的速度为1m/s,不计绳重和摩擦。求:
(1) 将物体M由井底拉至井口需要的时间。
(2) 动滑轮所受的重力。
(3) 汽车拉力做功的功率。
(4) 该滑轮组的机械效率。
(1) 由图甲知,n=2,物体上升的速度v物=v车=×1m/s=0.5m/s,将物体M由井底拉至井口需要的时间t===20s
(2) 绳端移动的距离s=2h=2×10m=20m;由图乙知,汽车匀速前进20m时,拉力F总共做的功 W总=80000J;由W总=Fs可得,汽车对绳端的拉力F===4000N,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮重力G动=2F-G=2×4000N-7840N=160N
(3) 拉力做功的功率P===4000W
(4) 有用功W有用=Gh=7840N×10m=78400J,滑轮组的机械效率η=×100%=
×100%=98%
考点三 动能、势能及其相互转化
10. (2022·常州)小明背着书包从教学楼的