2019中考物理 知識點全突破系列 專題68 功的計算和應用.doc

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功的計算和應用 一、單選題 1.一個中學生從一樓登上三樓，所做的功最接近于（ ） A.300J B.450J C.3000J D.4500J 2.媽媽與小明進行爬山比賽，他們選擇的起點、路徑和終點都相同，全程設為勻速運動， 媽媽的體重是小明的 2 倍，媽媽所用的時間是小明的 3 倍，若媽媽克服重力做功為 W1、 功率為 P1 ， 小明克服自身重力做功為 W2、功率為 P2 ， 則下列關(guān)系正確的是（ ） A.W1：W2=1：1B.W1：W2=2：3C.P1：P2=1：1D.P1：P2=2：3 3.如圖所示，70kg 的消防員沿著鋼管勻速下滑時感到手心發(fā)燙，此時受到鋼管對他的摩擦力大小和導致手心內(nèi)能改變的方式是（g=10N/kg）（ ） A.70N 熱傳遞B.70N 做功C.700N 熱傳遞D.700N 做功 4.小剛將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上，他對課本所做功最接近于（　?。? A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J 5.如圖甲所示，建筑工人用滑輪組提升重為285N的水泥桶，動滑輪重為15N，不計繩重．工人在將水泥桶勻速向上拉的過程中，水泥桶上升的速度為0.1m/s，工人拉力所做功與時間關(guān)系如圖乙所示．因此可知（ ） A.該滑輪組的效率為95%B.0﹣10s內(nèi)建筑工人所做額外功為75J C.0﹣8 s內(nèi)建筑工人對水泥桶做的功為228JD.建筑工人對水泥桶做功的功率為36W 6.如圖所示，用30N的水平拉力拉著重為90N的物體沿水平方向做直線運動，若拉力F對物體做了90J的功，則在這一過程中（ ） A.重力做的功一定為90J B.物體一定受到30N的摩擦力 C.物體運動的距離一定是3m D.物體一定是勻速直線運動 7.如圖所示，用完全相同的兩個滑輪組，分別將重為G1、G2的兩個物體勻速提升相同的高度（繩重、摩擦不計），若G1>G2 ， 提升重物所做的有用功分別為W1、W2 ， 機械效率分別為η1、η2 ， 則下列判斷正確的是（ ） A.W1>W2、η1>η2 B.W1>W2、η1=η2 C.W1>W2、η1<η2 D.W1=W2、η1>η2 8.下列數(shù)據(jù)中最接近實際情況的是（ ） A.一個中學生站立時對水平地面的壓強約為100Pa B.一個中學生正常騎車的功率約為300W C.一個中學生從一樓走到三樓所做的功約為3000J D.考場內(nèi)一盞日光燈正常發(fā)光時的電流約為2A 9.在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為m、2m的兩個物體在大小為F的水平恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結(jié)論正確的是（ ） A.甲圖中 F 做的功小于乙圖中 F 做的功 B.甲圖中 F 做的功等于乙圖中 F 做的功 C.甲圖中 F 做的功大于乙圖中 F 做的功 D.條件不足無法確定甲、乙圖中 F 做的功誰大 10.如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A，已知AB＞AC，施加的力分別為F1、F2拉力做的功為W1、W2 ， 拉力做功的功率分別為P1、P2 ， 則下列判斷中正確的是（ ） A.F1＜F2 ， W1=W2 ， P1＞P2 B.F1＞F2 ， W1＞W(wǎng)2 ， P1＞P2 C.F1＜F2 ， W1＜W2 ， P1＜P2 D.F1＜F2 ， W1=W2 ， P1＜P2 11.小宇同學在跳繩測試中 2min 內(nèi)跳了 240 次，每次跳的高度大約是 5cm，則他跳繩時的功率最接近（ ） A.5W B.50W C.500W D.5000W 12.小明同學的體重為500N，他用重為10N的水桶提著重100N的水勻速登上5m高的教室使用，在這一過程中，他做的有用功和額外功分別是（ ） A.500J 50J B.500J 2550J C.550J 2500J D.3000J 50J 13.小軍同學想探究一下做功的多少跟物體運動狀態(tài)之間的關(guān)系，他做了以下實驗：用相同的力F拉著物體分別在光滑的水平面、粗糙的水平面、斜面上移動相同的距離s（如圖），做的功分別是W1、W2、W3 ， 則它們之間的關(guān)系是（ ） A.W1＜W2＜W3 B.W1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3 C.W1=W2=W3 D.W1＜W3＜W2 二、填空題 14.如圖所示，放在水平桌面上重為G＝5N的木塊，在F=4N的水平拉力作用下，5s內(nèi)運動了2m，在這個過程中，拉力F做的功為為________J，重力G對物體做的功為________J，拉力F做功的功率為________W． 15.如圖所示，重10N的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平方向以0.4m/s的速度勻速運動了2s，彈簧測力計的示數(shù)為4N，物體A所受重力做的功為________J，拉力F做的功是 ________J。 16.如圖1所示，水平地面上有一長方體木箱，小林用水平推力F把木箱向前推動，此過程中，推力F和木箱前進的速度v的大小隨時間t的變化情況分別如圖2甲、乙所示。在第2s時刻，木箱受到的摩擦力f=________N，在0～1s內(nèi)，推力對木箱所做的功________J。 17.小強的身高只有165cm，質(zhì)量卻有80kg，他每天放學背著10kg的書包先要在水平路面上步行約1200m，此過程中小強所受重力做功________J，再爬上高約20m的七樓，總是累的他氣喘吁吁，如果小強上到七樓共需5min，則小強上樓過程中對書包做的功為________J，小強上樓時克服總重力做功的功率為________W． 18.斜面高為1m，長為3m，工人用400N沿斜面方向的力將重為900N的箱子勻速推到車上．在這過程中工人做的有用功是________J，機械效率為________；物體受到斜面的摩擦力大小為________N。 19.一輛汽車以20m/s的速度在水平路面上沿直線勻速行駛5分鐘，汽車的質(zhì)量為1500kg，行駛時所受阻力為車重的0.2倍，則牽引力為________N，此時汽車的功率為________kW，重力做的功為________ J。（取g=10N/kg） 20.如圖所示，工人用 3m 長的斜面，把 120kg 的木箱推上 1m 高的卡車，假設斜面光滑則需要施加的推力為________N；若實際用力為 500N，斜面的機械效率為________，重物受到的摩擦力為________N．（g 取 10N/kg） 21. xx年體育中考立定跳遠測試項目中，體重為500N的某同學從最高點到落地點的過程中，重心下降的最大距離為0.3m，用時0.5s，軌跡如圖。則此過程重力做的功為________J，重力的功率________W。 22.如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用滑輪在10s內(nèi)將重為40N的物體勻速提升2m，已知拉力F為25N，則在這個過程中拉力做的功是________J，滑輪組的機械效率是________，若勻速提升重為80N的物體，則這個滑輪組的機械效率將________（變大/變小/不變）。 23.如圖甲所示，張華用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此過程中，推力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示，木箱運動速度v的大小隨時間t變化的情況如圖丙所示，則1~3s木箱做________ (選填“勻速” 或“變速”)運動；3~5s推力對木箱做的功是________J 三、計算題 24.一輛轎車的質(zhì)量是1.5 t，它以72 km/h的速度在水平路面上勻速行駛20min，轎車受到的阻力是車重的0.1倍。求轎車在這段時間內(nèi)： （1）發(fā)動機的牽引力F； （2）發(fā)動機所做的功W； （3）發(fā)動機的功率P。（g取10N/kg） 25.如圖，世界上最大的太陽能飛機“陽光動力2號”，機身和機翼均采用極輕的碳纖維材料，機翼上安裝有高效太陽能電池板，能提供65kW的最大功率，該飛機的最大飛行速度為140km/h．求： （1）當飛機發(fā)動機的輸出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平勻速飛行時，發(fā)動機的牽引力大小。 （2）若飛機發(fā)動機保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發(fā)動機輸出的能量為多大？ （3）這些能量相當于多少升的航空燃油完全燃燒時釋放的能量？（航空燃油的熱值取4107J/kg，密度取0.75103kg/m3）。 26.如圖是用動滑輪提升貨物A的示意圖。在豎直向上的拉力F的作用下，使重450N的貨物A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m。在這個過程中，拉力F做的功為5000J．求： （1）有用功W有； （2）拉力F的功率P； （3）動滑輪的機械效率η。 27.某型號的小汽車，在一段平直的公路上勻速行駛了50km，用了半小時，受到的阻力為2103N，求： （1）若在這一過程中消耗燃油510-3m3 ， 求這一過程中燃油燃燒放出的熱量（已知燃油密度為0.8103kg/m3 ， 熱值為4.6107J/kg） （2）小汽車行駛這段路程，發(fā)動機做的功為多少？ （3）求此過程的能量利用效率． 28.如圖，建筑工人用400N的拉力，將1000N重的物體勻速提升3m，所用的時間是15s，不計繩重和摩擦，求： （1）動滑輪重； （2）工人做有用功的功率； （3）滑輪組的機械效率 29.隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已走進家庭。一輛小轎車以某一速度在平直胳面上勻速行駛100km，消耗汽油10 L。若這些汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來驅(qū)動汽車做有用功，（ ），求： （1）這些汽油完全燃燒放出的熱量； （2）這輛轎車以該速度勻速行駛時受到的阻力。 30.在小型建筑工地，常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當于如圖所示的滑輪組．某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運到高為10m的樓上，用時40s，卷揚機提供的拉力F為2500N。求在此過程中： （1）拉力F的功和功率； （2）滑輪組的機械效率。 31.一輛汽車為50km長的新建大橋進行通車測試，如圖所示．汽車總質(zhì)量為1.5t，以100km/h的速度勻速通過大橋，受到的阻力是總重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油．g取10N/kg，求汽車通過大橋； （1）所需的時間； （2）牽引力所做的功； （3）汽油機的效率．（q汽油=4.6107J/kg） 32.合肥地鐵的開通大大緩解了公交運輸?shù)膲毫?。三十八中學校實踐活動小組的同學收集到地鐵機車和公交車在甲、乙區(qū)間內(nèi)運行的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。該小組通過計算說明地鐵不僅方便人們出行，對環(huán)境的保護與改良也是非常有利。請你將計算的過程與結(jié)果書寫完整。問： （1）甲、乙兩地鐵站相距2.4km，地鐵運行一趟需要多少小時？ （2）地鐵機車的效率是多少？ （3）公交車每千米消耗燃油0.3kg，公交車熱機的效率是多少？ 33.學校機器人興趣小組進行“精準吊裝”實驗，n塊長短不一的長方體木塊均平放在水平地面上，機器人將木塊按長度從小到大依次吊裝并對稱疊放。已知木塊的密度相同，高度均為h=0.2m，密度均為ρ=0.5103kg/m3，長度分別為a1、a2、a3、a4……an ， 且長度比為a1：a2：a3：a4：……：an=1：2：3：……：n；g取10N/kg。 （1）求吊裝前長度為a1的木塊對試驗平臺的壓強； （2）若該平臺能承受的最大壓強為Pm=1.5104Pa，平臺上最多能疊放幾塊木塊？ （3）若吊裝某木塊的過程中需要克服木塊重力做功60J，吊裝下一塊需要做功120J，則在吊裝下一塊需要做功多少？  答案解析部分 一、單選題 1.【答案】C 【解析】【解答】中學生的體重G=500N，一層樓的高度為3m，一樓到三樓的高度h=23m=6m， 該同學登樓做的功：W=Gh=500N6m=3000J。 故答案為：C。 【分析】首先估測人的一種，利用W=Gh求得該同學登樓做的功. 2.【答案】D 【解析】【解答】A.B. 由題可知，W=Gh，W1=2Gh W2=Gh(G為小明的重力)，所以W1:W2=2:1，A、B選項不符合題意； C.P1=W1/t1=2Gh/3t P2=W2/t2=Gh/t (t是小明的時間) 所以P1：P2=2：3，C選項不符合題意； D. P1=W1/t1=2Gh/3t P2=W2/t2=Gh/t (t是小明的時間) 所以P1：P2=2：3，D選項符合題意； 故答案為：D 【分析】在比賽過程中，因為兩個人爬山的高度h相同，根據(jù)公式W=Gh我們可以求出重力做功之比；根據(jù)P=W/t求出功率之比． 3.【答案】D 【解析】【解答】消防員勻速下滑時，受力平衡，f=G， 因為G=mg=700N 所以f=700N 故答案為：D 【分析】人克服重力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以手心發(fā)燙，是通過做功的方式增加物體內(nèi)能的。 4.【答案】C 【解析】【解答】一本物理課本的質(zhì)量約200g=0.2kg，其重力約為G=mg=0.2kgx10N/kg=2N，課桌的高度約0.8m，所以將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上對課本所做功約為W=Gh=2Nx0.8m=1.6J，故C符合題意，ABD不符合題意。 故答案為：C。 【分析】估計物理書的質(zhì)量，利用公式G=mg，求出物理書的重力，再根據(jù)課桌的高度，利用公式W=Gh，即可求出將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上對課本所做的功，然后對照各選項的值選出正確答案。 5.【答案】C 【解析】【解答】A.可知對水泥桶所做功是有用功，對動滑輪所做功是額外功，工人拉力做功為總功，由圖10s內(nèi)工人做功：W1=360J， 由知10s內(nèi)水泥桶上升高度：h=vt=0.1m/s10s=1m， 工人所做有用功：W2=G桶h=285N1m=285J， 則可算滑輪組的機械效率：η=100%≈79.2%，A選項不符合題意； B.因為W1=W2+W3 計算額外功：W3=W1-W2=360J-285J=75J，B選項符合題意； C.8s內(nèi)水泥桶上升高度：h′=vt′=0.1m/s8s=0.8m，8s內(nèi)工人對水泥桶做的功：W有′=G桶h′=285N0.8m=228J，C選項不符合題意； 工人對水泥桶做功的功率：， D項不符合題意； 故答案為：BC 【分析】 在此過程中對水泥桶所做功是有用功，對動滑輪所做功則是是額外功，工人拉力做功為總功，由圖看出10s內(nèi)工人做功，由h=vt計算水泥桶上升高度，由W有=G桶h 計算有用功，由W1=W2+W3計算額外功；由公式計算滑輪組的機械效率。先計算8s內(nèi)水泥桶上升高度，從而計算出8s內(nèi)工人對水泥桶做的功。由計算工人對水泥桶做功的功率。 6.【答案】C 【解析】【解答】A、重力的方向豎直向下，物體沒有在重力方向移動距離，重力沒有做功，即重力做的功為0J，A不符合題意； BD、題中并沒有告訴物體的運動情況，物體可能做勻速直線運動，也可能做變速運動；由于物體在水平方向不一定做勻速直線運動，所以摩擦力不一定等于拉力，即摩擦力不一定為30N，BD不符合題意； D、由W=Fs可得物體沿水平方向運動的距離： ，C符合題意。 故答案為：C。 【分析】根據(jù)功的計算公式，可以分析物體移動的距離。 7.【答案】A 【解析】【解答】用兩個相同的滑輪組將物體提升相同的高度，且G1＞G2 ， 根據(jù)W有=Gh可知，有用功的關(guān)系為：W1＞W(wǎng)2；兩個完全相同的兩個滑輪組，繩重和摩擦不計，額外功相同，根據(jù)W總=W有用+W額外可知W總1＞W(wǎng)總2 ， 可知，η1＞η2 ． 所以BCD不符合題意，A符合題意。 故答案為：A。 【分析】根據(jù)力和距離的乘積計算功的大小，根據(jù)有用功和總功的比值計算機械效率，并比較。 8.【答案】C 【解析】【解答】A、中學生的體重在500N左右,站立時雙腳與地面的接觸面積在 左右,對水平地面的壓強大約為 .A不符合題意; B、中學生正常勻速騎自行車時，自行車受到的阻力約為20N，則人蹬車時的動力F=f=20N；騎車的速度約為4m/s，所以騎車的功率約為 ，B不符合題意； C、中學生的體重在500N左右,一樓走到三樓的高度大約6m,所以從一樓走到三樓所做的功約為 .C符合題意; D、教室內(nèi)日光燈的額定功率在40W左右,正常發(fā)光時的電流為 .D不符合題意. 故答案為：C. 【分析】根據(jù)人體重力和受力面積計算壓強的大小，根據(jù)摩擦力和騎車速度計算功率的大小，根據(jù)重力和高度的乘積計算功的大小，一般燈泡的電流不足1A。 9.【答案】B 【解析】【解答】力對物體所做的功等于力的大小與物體在力的方向上通過的距離的乘積，由于兩個物體所受的拉力大小相等，物體在拉力的方向通過的距離也相等，所以兩個力做的功同樣多，B符合題意. 故答案為：B。 【分析】功是力和在力的方向上移動距離的乘積，當力和距離相同時，力做的功相同。 10.【答案】D 【解析】【解答】將同一物體分別沿光滑斜面（無摩擦力）AB、AC以相同的速度，勻速拉到頂點A，拉力F1、F2對物體所做的功等于物體克服重力所做的功，而同一物體升高相同的高度克服重力做的功相同，故W1=W2；又因 ，W相同，AB＞AC，所以F1＜F2 ， 再由 知，速度相同，F(xiàn)1＜F2 ， 則P1＜P2. 故答案為：D. 【分析】斜面越長，越省力，利用物體的重力和上升的高度可以計算有用功，功和時間的比值計算功率。 11.【答案】B 【解析】【解答】小宇同學的質(zhì)量大約是m=50kg，則重力 ，每跳一次做的功 ，他跳繩時做的總 ，他跳繩時的功率 。B符合題意． 故答案為：B． 【分析】根據(jù)質(zhì)量計算物體的重力，重力和高度的乘積計算功的大小，功和時間的比值計算功率。 12.【答案】B 【解析】【解答】根據(jù)題意，提著重100N的水勻速登上5m高的教室做的功為有用功，所以有用功為： ； 額外功為： ，B符合題意． 故答案為：B． 【分析】根據(jù)力和距離的乘積計算功的大小。 13.【答案】C 【解析】【解答】因為Ws ，拉力相同，移動的距離相同，所以拉力做的功： 故答案為：C。 【分析】結(jié)合功的計算公式W=Fs分析比較即可. 二、填空題 14.【答案】8；0；1.6 【解析】【解答】在拉力的方向上移動了距離，拉力做功：W=Fs=4N2m=8J；木塊在水平桌面上移動，在重力的方向上沒有移動距離，重力做功為0；拉力做功功率：P= ==1.6W。 【分析】功（W）等于力（F）跟物體在力的方向上通過的距離（s）的乘積，即W=FS。 15.【答案】0；6.4 【解析】【解答】因為物體沿水平方向運動，重力的方向是豎直向下的，力和運動方向相互垂直，故重力不做功，所以物體A所受重力做的功為0J；由圖可知，拉力的大小F=4N，物體沿水平方向以0.4m/s的速度勻速運動了2s，通過的路程是 s物=v物t=0.4m/sx2s=0.8m，因為動滑輪省一半力，而費一倍距離，所以拉力移動的距離為s=2s物=2x0.8m=1.6m，故拉力F做的功是W=Fs=4Nx1.6m=6.4J。 故答案為：0；6.4。 【分析】（1）根據(jù)做功的兩個必要因素，分析重力做功情況； （2）由圖可知，拉力大小等于彈簧測力計的示數(shù)；利用公式s=vt，求出物體2s沿水平方向運動的距離s物，根據(jù)動滑輪的特點s=2s物，得出拉力移動的距離s，再利用公式W=Fs，即可求出拉力做的功。 16.【答案】20；0 【解析】【解答】（1）由圖乙可知，在3~5s內(nèi)木箱做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，木箱受到的滑動摩擦力和推力是一對平衡力，大小相等。由甲圖可知，在3~5s內(nèi)推力F=20N，所以f=F=20N。由圖乙知，木箱在0~1s靜止，在1~3s內(nèi)做加速運動，受到的摩擦力為滑動摩擦力，因為壓力大小和接觸面粗糙程度不變，木箱受到的滑動摩擦力不變，在1~3s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小仍為20N。（2）木箱在0~1s內(nèi)靜止，沒有在力的方向上通過距離，因此，在0～1s內(nèi)，推力對木箱所做的功為0J。 【分析】要會分析圖像，木箱在0~1s靜止，在1~3s內(nèi)做加速運動，受到的摩擦力為滑動摩擦力，因為壓力大小和接觸面粗糙程度不變，木箱受到的滑動摩擦力不變，在3~5s內(nèi)木箱做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，木箱受到的滑動摩擦力和推力是一對平衡力，大小相等。 17.【答案】0；1960；58.8 【解析】【解答】解：（1）在水平路面上步行時，運動的路程是水平方向的，小強雖然受到豎直向下的重力，但在豎直方向沒有通過的距離，所以重力沒有做功，也就是重力做的功為0；（2）小強上樓過程中對書包做的功： W書包=G書包h=m書包gh=10kg9.8N/kg20m=1960J；（3）小強上樓時克服總重力做的功：W總=G總h=m總gh=（80kg+10kg）9.8N/kg20m=17640J， 做功的功率：P= = =58.8W． 故答案為：0；1960；58.8． 【分析】做功的條件是物體受力，且在力的方向上移動距離；根據(jù)物體的質(zhì)量計算重力，利用重力和上升高度的乘積計算功的大小，根據(jù)總質(zhì)量計算總重力，利用總重力和高度的乘積計算總功，功和時間的比值計算功率。 18.【答案】900；75%；100N 【解析】【解答】人對物體所做的有用功為W有＝Gh＝900N1m＝9000J；人對物體所做的總功W總＝FL＝400N3m＝1200J；斜面的機械效率為：η＝ ＝75% 額外功W額＝W總?W有＝1200J?900J＝300J； 則摩擦力f＝ ＝ 100N. 【分析】根據(jù)物體的重力和升高的高度計算有用功，有用功和總功的比值可以計算機械效率，利用總功和有用功的差計算額外功，利用功和距離能計算摩擦力。 19.【答案】3000；60；0 【解析】【解答】由題意可知，阻力為0．2G=0．21500kg10N/kg=3103N，由于汽車是勻速運動的，所以牽引力等于阻力為3103N，汽車的功率P=Fv=3103N20m/s=6104W=60kW，由于在重力方向上沒有通過距離，所以重力不做功，做功為0。 故答案為：3000；60；0. 【分析】根據(jù)力和力的方向上移動的距離的乘積計算功的大小，功和時間的比值計算功率。 20.【答案】400；80%；100 【解析】【解答】（1）有用功： ；斜面很光滑，由功的原理可知，推力對物體做的功等于人做的有用功即： ， 解得：； （2）若實際用力為500N，人所做的總功： ；斜面的機械效率： ； （3） ，即： ，所以 ； 故答案為：400；80%；100． 【分析】根據(jù)斜面上力和距離計算功的大小，另一有用功和總功的比值計算機械效率。 21.【答案】150；300 【解析】【解答】由W=Gh知道，重力做功是：W=Gh=500N0.3m=150J，重力做功功率是：P=W/t=150J/0.5s=300W。 ?故答案為：150；300. 【分析】重力和高度的變化的乘積計算功的大小，功和時間的比值計算功率。 22.【答案】100；80%；變大 【解析】【解答】解：（1）由圖可知，連接動滑輪繩子的股數(shù)n=2， 繩子自由端移動的距離s=2h=22m=4m； 則在這個過程中拉力做的功： W總=Fs=25N4m=100J；（2）拉力做的有用功： W有=Gh=40N2m=80J， 則滑輪組的機械效率： η= 100%= 100%=80%；（3）由η= 100%= 100%= 100%= 100%可知， 滑輪組的機械效率與動滑輪重和物體重有關(guān)，動滑輪重力不變，物體重力變大，機械效率將變大。 故答案為：100；80%；變大。 【分析】力和距離的乘積計算功的大小， 有用功和總功的比值計算機械效率，機械效率的大小和物體重力有關(guān). 23.【答案】變速；400 【解析】【解答】（1）由丙圖可知，在1～3s內(nèi)木箱做加速運動；（2）從圖像可以看出，在3～5s內(nèi)木箱做勻速運動，處于平衡狀態(tài)；由平衡條件可知，木箱受到的滑動摩擦力f=F；由乙圖可知，在3～5s內(nèi)推力F=200N，則木箱受到的滑動摩擦力 ； ，由 可得，該過程中木箱通過的距離： ，推力做功： 。 故答案為：(1). 變速 (2). 400 【分析】根據(jù)v-t圖象可知，1～3s內(nèi)物體運動的速度變化即可判斷所處的狀態(tài)；從速度圖象中3～5s得出物體勻速直線運動，然后對應的從F-t圖象中得出物體所受的推力F，知道物體在3～5s末的速度和時間求出物體的運動距離，根據(jù)W=Fs求出推力做功多少. 三、計算題 24.【答案】（1）解：轎車受到的重力：G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N； 轎車受到的阻力：f=0.1G=0.11.5104N=1.5103N； 因為轎車勻速行駛，所以牽引力等于阻力：F=f=1.5103N （2）解：轎車行駛的路程：s=vt=72km/h1/3h=24km=24000m； 發(fā)動機所做的功：W=Fs=1.5103N24000m=3.6107J （3）解：發(fā)動機的功率：P=Wt=3.6107J/1200s=3.0104W 【解析】【分析】勻速行駛的中處于平衡狀態(tài)的為阻力與牽引力平衡；求出轎車所行駛的路程s代入所做的功的計算公式W=Fs即可求得所做的功；功率即為單位時間內(nèi)所做的功。 25.【答案】（1）解：飛機速度v=108km/h=30m/s 飛機輸出功率P=60k W =60000 W發(fā)動機牽引力大小F=P/v=60000W/30m/s=2000N （2）解：t=1h=3600s 發(fā)動機輸出的能量W=Pt=60000 W ?3600s= 2.16108J （3）解：燃燒油的質(zhì)量m=Q/q=2.16108J/4107J/kg=5.4kg油的體積V=m/ρ=5.4kg/0.75103kg/m3=7.210-3 m3=7.2L 【解析】【分析】（1）利用P=Fv計算發(fā)動機的牽引力； （2）根據(jù)W=Pt計算發(fā)動機輸出的能量； （3）利用Q=qm得燃料的質(zhì)量，根據(jù)ρ=算出物體的體積. 26.【答案】（1）解：有用功：W有=Gh=450N10m=4500J （2）解：已知拉力F做的功為5000J，即W總=5000J， 拉力做功的功率：P= = =100W （3）解：動滑輪的機械效率：η= = 100%=90% 【解析】【分析】（1）利用公式W有=Gh，使用動滑輪做的有用功； （2）利用公式， 求出拉力做功的功率； （3）在使用動滑輪時，拉力做的功即為總功，利用公式， 即可求出動滑輪的機械效率 。 27.【答案】（1）解：耗燃油的質(zhì)量：m=ρV=0.8103kg/m3510-3m3=4kg， 燃油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=4kg4.6107J/kg=1.84108J 答：這一過程中燃油燃燒放出的熱量是1.84108J （2）解：因為車勻速行駛，車受到牽引力和阻力是平衡力，所以牽引力F=f=2103N， 小汽車行駛50km發(fā)動機做的功：W=Fs=2103N50103m=1108J 答：小汽車行駛這段路程，發(fā)動機做的功為1108J （3）解：此過程的效率 答：此過程的能量利用效率是54.3% 【解析】【分析】利用燃料的密度和體積計算質(zhì)量，結(jié)合燃料的熱值計算放出的熱量，根據(jù)力和距離的乘積計算功，功和總熱的比值計算熱機效率。 28.【答案】（1）解：由圖可知，承擔物重的繩子股數(shù)n＝3，不計繩重和摩擦,由F＝ 得， 動滑輪重： ＝nF? ＝3400N?1000N＝200N 答：動滑輪重為200N （2）解：拉力做的有用功： ＝Gh＝1000N3m＝3000J， 工人做有用功的功率： ＝200W. 答：工人做有用功的功率為200W （3）解：繩子自由端移動的距離： s＝nh＝33m＝9m， 拉力做的總功： ＝Fs＝400N9m＝3600J， 則滑輪組的機械效率： η＝ 100%＝ 100%≈83.3% 答：滑輪組的機械效率83.3% 【解析】【分析】（1）使用滑輪組時，動滑輪上有幾股繩，繩子自由端的拉力是滑輪上總重的幾分之一，根據(jù)拉力和物體重力可以計算滑輪重力； （2）根據(jù)物體重力和升高的高度的乘積計算有用功，利用功和時間的比值計算功率；3，拉力和繩子拉長的長度的乘積計算總功，有用功和總功的比值計算機械效率。 29.【答案】（1）解：汽油的體積V＝10L＝1010?3m3 ， 由ρ＝ 得，汽油的質(zhì)量：m＝ρV＝0.7103kg/m31010?3m3＝7kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝7kg4.6107J/kg＝3.22l08J （2）解：由題知，用來驅(qū)動汽車做的有用功：W有＝Q放30%＝3.22108J30%＝9.66107J，由W有＝Fs得轎車牽引力：F＝ ＝966N；又因為轎車勻速行駛，所以轎車受到的阻力：f＝F＝966N 【解析】【分析】根據(jù)燃料的密度和體積計算質(zhì)量，利用質(zhì)量和熱值計算燃燒放出的熱量，利用熱量和熱機效率計算熱機做的有用功，結(jié)合功是力和距離的乘積計算牽引力的的大小。 30.【答案】（1）解：由圖可知n＝2,拉力F移動的距離：s＝2h＝210m＝20m.拉力F所做的總功：W總＝Fs＝2500N20m＝5104J.拉力F做功的功率：P＝ ＝1250W 答：拉力F做的功和功率分別是5104J、1250W （2）解：拉力F所做的有用功：W有＝Gh＝4000N10m＝4104J.滑輪組的機械效率：η＝ ＝80% 答：滑輪組的機械效率是80% 【解析】【分析】根據(jù)拉力和繩子拉長的長度計算功的大小，利用功和時間的比值計算功率，有用功和總功的比值計算機械效率。 31.【答案】（1）解：由v= 可得，所需的時間：t= = =0.5h （2）解：汽車總質(zhì)量m=1.5t=1.5103kg，汽車的總重力G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N，汽車受到的阻力是總重的0.08倍，即f=0.08G=0.081.5104N=1.2103N，因為勻速通過大橋，所以牽引力F=f=1.2103N，牽引力所做的功W=Fs=1.2103N5104m=6107J （3）解：汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq=4kg4.6107J/kg=1.84108J，汽油機的效率η= 100%= 100%≈32.6%。 【解析】【分析】利用速度公式的變形公式求出時間，利用G=mg求出重力，從而求出阻力，因為勻速通過大橋，所以牽引力F=f，利用W=Fs求出牽引力所做的功，利用Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，利用η= W /Q求出汽油機的效率. 32.【答案】（1）解：由 可得,地鐵運行時間: （2）解：由W=Pt可得,消耗的電能: W有=Fs=5104N2400m=1.2108J 所以 （3）解：公交汽車行駛2.4km,消耗燃油: , 燃油完全燃燒放出的熱量: 公交汽車的效率: 【解析】【分析】利用物體的路程和時間計算速度，根據(jù)物體的功率和時間計算功的大小，根據(jù)拉力和長度的乘積計算功的大小，根據(jù)燃料的熱值和質(zhì)量計算總熱的大小，利用有用功和總功的比值計算熱效率。 33.【答案】（1）解:設長度為 的木塊底面積為 ，則其重力為 ； 答：吊裝前長度為a1的木塊對試驗平臺的壓強為103Pa； （2）解:設疊放第i塊木塊后，對平臺的壓強達到最大， 解得i=5 答：平臺上最多能疊放5塊木塊； （3）解:吊裝k號木塊克服重力做功 ； 同理 ，解得k=3 吊裝下一塊（第5塊）克服重力做功 ： 答：在吊裝下一塊需要做的功為200J。 【解析】【分析】（1）先根據(jù)G=mg求出木塊的重力，在根據(jù)p= 求解；（2）疊放第i塊木塊后木塊對平臺的壓力，再根據(jù)p= 和木塊對平臺的壓強求出i的值；（3）根據(jù)W=Gh分別列出吊裝k號、k+1號木塊克服重力做功的表達式，再根據(jù)兩次做功的大小求出k的值，得出吊裝第4塊木塊做的功為120J，同理列出吊裝第 4、5塊木塊是做功的表達式和吊裝第4塊木塊做的功求解。