内容正文:
第2节 功、功率和机械效率
一、选择题
1.[2023连云港]下列有关功的说法正确的是 ( )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
2.[2024连云港]如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是 ( )
第2题图
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2
3.[2024烟台](多项选择)如图所示,小明用20 N的拉力F将重为20 N的物体匀速提高了10 m,用时5 s。忽略绳重和摩擦,在这个过程中,下列说法正确的是 ( )
第3题图
A.绳子自由端移动的速度为6 m/s
B.动滑轮所受的重力为20 N
C.小明所做的额外功为200 J
D.滑轮组的机械效率为75%
二、填空题
4.[2023巴中]已知木箱重为1 000 N,在水平拉力F的作用下向右以0.5 m/s的速度做匀速直线运动,地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍。经过5 s,地面对木箱的支持力做功 J,拉力F做功的功率为 W。
第4题图
5.[2024自贡]如图所示,把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2 m,高0.6 m,沿斜面的推力F为20 N。那么,此过程中有用功是 J,斜面的机械效率是 。
第5题图
三、综合应用题
6.[2024绥化]如图甲,质量为40 kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积是800 cm2,如图乙,工人用250 N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3 m高的二楼,此过程中货物上升的速度是0.2 m/s,g取10 N/kg,求:
第6题图
(1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强。
(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率。
(3)滑轮组的机械效率。
(4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议。
答案精析
【情境夯基础】
1.B 2.C
3.BC 【解析】A.由图可知,n=2,则绳子自由端移动的速度v绳=nv物===4 m/s,故错误;B.忽略绳重和摩擦,根据F=(G+G动)可知,动滑轮所受的重力G动=nF-G=2×20 N-20 N=20 N,故正确;C.忽略绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功为额外功,则小明所做的额外功W额=G动h=20 N×10 m=200 J,故正确;D.该滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=50%,故D错误。
4.0 150
5.24 60%
6.解:(1)货物静止在水平地面上时,对地面的压力
F压=G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N
对地面的压强
p===5 000 Pa
(2)由图乙可知,n=2,绳端移动的速度
v=nv物=2×0.2 m/s=0.4 m/s
工人用滑轮组提升货物时做功的功率
P===Fv=250 N×0.4 m/s=100 W
(3)滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%
(4)为提高该滑轮组的机械效率,可增大提升货物的重力。
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