1、课时训练(十) 功 功率 机械效率(限时:35 分钟)一、填空题1.如图 K10-1所示,小勇在 0.5 s内由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶,在这个过程中小勇对杠铃 做功,小勇在起立状态保持 3 s,在这 3 s内小勇对杠铃 做功。(均选填“有”或“没有”) 图 K10-12.如图 K10-2所示,在整修寺庙的过程中,甲和尚将一块重 400 N的石头提到 2 m高的庙墙上,乙和尚把重为 110 N的瓦片提到 6 m高的房檐上。请帮助老和尚比较甲、乙两个和尚的贡献大小: (选填“甲”或“乙”)和尚的贡献大,判断的依据是比较 的多少。 图 K10-23.2018邵阳如图 K10-3所示,重 10
2、 N的物体 A在水平拉力 F的作用下,沿水平方向以 0.4 m/s的速度匀速运动了 2 s,弹簧测力计的示数为 4 N,物体 A所受重力做的功为 J。 图 K10-34.2018德阳如图 K10-4甲所示的铁块重力 G=4 N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在沿竖直方向向上的拉力 F=6 N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为 N;此时铁块速度 v与时间 t的关系图像如图乙所示,4 s内拉力 F做的功是 J。 图 K10-45.2018自贡如图 K10-5所示,一物体在水平向右的拉力 F1作用 下以 3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了 10 m,拉力 F1所做的功为 W1,功
3、率为 P1。若该物体在水平向右的拉力 F2作用下以 2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m,拉力 F2所做的功为 W2,功率为 P2,则 W1 W2,P1 P2。(均选填“” “” “GB,则 甲 乙 ;若 FA=FB,则 GA GB。(均选填“” “BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面 AC、 BC匀速推上顶端,推力分别为F1、 F2,功率分别为 P1、 P2,在不考虑摩擦的情况下 ( )图 K10-13A.F1F2,P1P2C.F1=F2,P1=P2D.F1F 乙 甲 乙C.W 甲 W 乙 P 甲 P 乙D.W 甲 =W 乙 P 甲 =P 乙三、计算题22.2018北京图 K
4、10-19是用动滑轮提升货物 A的示意图。在竖直向上的拉力 F的作用下,使重 450 N的货物 A在50 s的时间里,匀速竖直上升了 10 m。在这个过程中,拉力 F做的功为 5000 J。求:(1)有用功 W 有 。(2)拉力 F的功率 P。(3)动滑轮的机械效率 。图 K10-19四、实验探究题23.林红和同学们在探究“斜面的机械效率”时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。图 K10-20实验次数斜面的倾斜程度物块重力 G/N斜面高度 h/m拉力F/N斜面长度 s/m机械效率 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
5、3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%(1)分析表中的数据可得出:在其他条件一定时,斜面越缓越 (选填“省”或“费”)力;斜面越陡,机械效率越 (选填“高”或“低”)。 (2)同学们又进行了第 4次实验:在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是 0.5 m和 1 m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为 4.5 N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 (结果保留一位小数)。把第 4次与第 次测量结果相比较,还能得出:在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。 (3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 (选填“
6、大于” “小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。 参考答案1.有 没有2.甲 做功3.04.2 4.85.= 6.= GB时, 甲 乙 ;由W有W总 GhGh+G动 h GG+G动 11+G动G G动G 11+G动G图可知, n 甲 =2,n 乙 =3,由 F= (G+G 动 )可得,提升物体的重力 G=nF-G 动 ,则 FA=FB时,提升物体的重力关系为 GABC,所以物体沿 AB运动时拉力较小,即 F1F2。不计摩擦,使用光滑的斜面没有额外功,拉力在两斜面上做功相同(等于克服物体重力所做的功),即 W1=W2;拉力做功相同,所用时间相同,根据 P= 可知,拉力做功的功率相同,即 P1=P2
7、。Wt17.C 18.D 19.B20.A 解析 拉力做的功 W 总 =Fs=150 N3 m=450 J,有用功 W 有 =Gh=500 N0.6 m=300 J,额外功 W 额 =W 总 -W 有 =450 J-300 J=150 J,由 W 额 =fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力 f= = =50 N,故 A正确、C 错W额s150J3m误。拉力的功率 P= = =75 W,故 B错误。斜面的机械效率 = = 66 .7 %,故 D错误。W总t450J6s W有W总 300J450J21.AD 解析 由题图可知,承担物重的绳子股数 n 甲 =3,n 乙 =2,由题可知,滑轮重、物体质量
8、和重力均相等,不计绳重与摩擦,故甲滑轮组的拉力较小,即 F 甲 F 乙 。拉力做的功是总功,物重相等,提升相同的高度,有用功相同;不计绳重与摩擦,滑轮重相同,做的额外功相同,由 W 总 =W 有 +W 额 可知,拉力做的总功相等,即 W 甲 =W 乙 。拉力做功的功率 P= ,由于总W总t功相等、做功时间相同,故功率大小相同,即 P 甲 =P 乙 。有用功、总功均相等,由 = 可知,两个滑轮组的机械效率相等,即W有W总 甲 = 乙 。22.解:(1)有用功 W 有 =Gh=450 N10 m=4500 J。(2)拉力 F的功率 P= = =100 W。W总t5000J50s(3)动滑轮的机械效率 = = =90%。W有W总 4500J5000J23.(1)省 高 (2)55.6% 2 (3)大于解析 (3)用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块的过程中,拉力 F要同时克服摩擦力 f和物体的一部分重力,因此属于多力平衡;根据 W 总 =W 有 +W 额 ,W 额 小于 W 总 ,即 fs小于 Fs,斜面的长 s相同,所以 fF。
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