内容正文:
章末复习训练
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知识点运用
举重运动员在2 s内把1 200 N的杠铃匀速举高了2 m,在空中停留了3 s。前2 s内对杠铃所做的功是2 400 J;后3 s内的功率是0 W;整个过程的平均功率是480 W
朱老师驾驶的汽车质量为1.4 t,他的汽车沿引桥匀速向上行驶。已知有一段引桥是长150 m、高30 m的斜面,斜面的机械效率为70%,汽车牵引力所做的有用功是4.2×105 J;汽车克服斜面摩擦做的功为1.8×105 J;汽车所受的牵引力大于(选填“大于”“等于”或“小于”)摩擦力
杠杆
(宜昌)如图为工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆,关于这个杠杆下列说法正确的是(C)
1题图
A.手握的位置靠近把手末端时更费力
B.砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C.轮子的中心是杠杆的支点
D.图中拉力F大于重力G
(包头)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是(C)
2题图
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5 N,F的大小也增加5 N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
(衡阳)晚饭后,妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板,跷跷板的转轴相当于杠杆的支点,妈妈和妹妹的总重力比小涛的重力大,跷跷板水平平衡时,小涛比妈妈离转轴远(选填“远”或“近”);若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变),为了保持跷跷板水平平衡,小涛应适当靠近(选填“远离”或“靠近”)转轴。
用如图所示的装置来改变照明灯的高度。轻质杠杆ABO可绕O点转动,在图中画出杠杆ABO所受拉力F的动力臂L。
4题答图
滑轮
(广东)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是(A)
A B C D
(云南)如图所示,工人利用滑轮组将质量为57 kg的建筑材料匀速提升,绳子自由端移动的速度为0.4 m/s,动滑轮的质量为3 kg,忽略绳重和摩擦,则(g取10 N/kg)(B)
6题图
A.经过10 s建筑材料被提升4 m
B.工人对绳子的拉力为300 N
C.经过10 s工人做的有用功为2 280 J
D.此过程中该滑轮组的机械效率为90%
用如图所示的滑轮沿竖直方向提起一重力为16 N的物体A(滑轮自身重力及摩擦忽略不计),滑轮处于平衡状态,其实质是一个省力杠杆,力F的大小为8 N,此时物体A所受到的合力大小为0 N。
7题图
功和功率
(兰州)如图所示,物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中AB=CD=10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和4 m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1 N和2 N,则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶1,拉力F在AB段做功的功率为2 W。
8题图
(恩施州)如图所示,有人利用该滑轮将G=100 N的物体匀速提升了20 cm(不计绳重和摩擦)。此过程克服物体重力做的功为20 J,若动滑轮重10 N,则F=210 N。
9题图
(雅安)一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示。在第10 s时速度达到15 m/s,通过的路程为80 m。求:
(1)在0~10 s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4 000 N,汽车匀速行驶时的功率。
(3)在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
10题图
解:(1)由题知,在0~10 s内汽车通过的路程:s=80 m,
则在0~10 s内汽车的平均速度:
v===8 m/s;
(2)由图可知,10 s后汽车做匀速直线运动,速度为v=15 m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力:F=f=4 000 N,
汽车行驶时的功率:
P===Fv=4 000 N×15 m/s=6×104 W;
(3)因为汽车的功率不变,所以在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功:
W=Pt=6×104 W×10 s=6×105 J。
答:(1)在0~10 s内汽车的平均速度为8 m/s ;(2)汽车匀速行驶时的功率为6×104 W;(3)在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功为6×105 J。
机械效率
(桂林)下列办法中,能提高右图滑轮组机械效率的是(D)
11题图
A.增大摩擦
B.增大定滑轮重力
C.增大动滑轮重力
D.增大被提升物体重力
(兰州)用如图所示的滑轮组提升重物,在电动机拉力的作用下,重40 N的物体在10 s内匀速竖直上升了2 m,已知动滑轮重8 N,忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是(D)
12题图
A.电动机对绳的拉力为12 N
B.绳子自由端的移动速度为0.2 m/s
C.滑轮组的机械效率为80%
D.有用功的功率为8 W
(盘锦)如图所示,将一个质量为0.5 kg的物体,从底端沿斜面匀速拉到顶端所用时间为5 s,斜面长s为1 m,高h为0.4 m,斜面的效率为80%(g取10 N/kg)。求:
(1)拉力所做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力。
13题图
解:(1)物体的重力:
G=mg=0.5 kg×10 N/kg=5 N,
拉力所做的有用功:W有=Gh=5 N×0.4 m=2 J;
(2)由η=得,拉力所做的功:
W总===2.5 J,
拉力所做功的功率:P===0.5 W;
(3)拉力所做的额外功:
W额外=W总-W有=2.5 J-2 J=0.5 J,
由W额外=fs得,物体在斜面上受到的摩擦力:
f===0.5 N。
答:(1)拉力所做的有用功为2 J;(2)拉力做功的功率为0.5 W;(3)物体在斜面上运动时受到的摩擦力为0.5 N。
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