7.2功力是否做功的判斷功的計(jì)算公式的應(yīng)用

中考科學(xué)教師題庫物質(zhì)科學(xué)一（物理）7功與能7.2功、力是否做功的判斷、功的計(jì)算公式的應(yīng)用一、單選題1.爺爺與小麗進(jìn)行爬樓比賽，他們都從1樓上到6樓．爺爺?shù)捏w重是小麗體重的2倍，爺爺所用的時(shí)間是小麗所用時(shí)間的2倍．若爺爺做功為W1，功率為P1，小麗做功為W2，功率為P2，則下列判斷正確的是（

）A.

W1：W2=1：1

B.

W1：W2=4：1

C.

P1：P2=1：1

D.

P1：P2=4：1【答案】C【解析】（1）做功之比：；（2）功率之比：故選C．（1）爬樓比賽過程中，兩人爬樓的高度相同，根據(jù)W=Gh求出做功之比；（2）根據(jù)求出功率之比．2.如圖3所示是一個(gè)空氣壓縮引火儀。在厚壁玻璃筒的底部放一小撮干燥的硝化棉，用力將活塞迅速下壓，棉花會(huì)被點(diǎn)燃，下列分析正確的是（

）A.

當(dāng)活塞向下壓時(shí)，玻璃筒內(nèi)空氣體積變小，壓強(qiáng)變小

B.

當(dāng)活塞向下壓時(shí)，對玻璃筒內(nèi)棉花做功，溫度升高

C.

向下壓活塞時(shí)，快壓和慢壓的效果相同，因?yàn)閴嚎s氣體做的功相同

D.

硝化棉被點(diǎn)燃的原理與擦燃火柴的原理相似【答案】D【解析】在此實(shí)驗(yàn)中，活塞在壓縮空氣做功，并沒有對硝化棉做功。當(dāng)活塞向下壓時(shí)，玻璃筒內(nèi)空氣體積變小，壓強(qiáng)變大。為了使實(shí)驗(yàn)效果更明顯，要將活塞用力迅速向下壓，在壓縮空氣時(shí)，活塞并不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)的，快壓時(shí)用力較大，做功較多；同時(shí)快壓的時(shí)間短，盡量減少由于熱傳遞使筒內(nèi)空氣內(nèi)能減少。擦燃火柴是利用了火柴與擦紙摩擦生熱，溫度升高點(diǎn)燃火柴，它也是采用做功的方法來改變物體的內(nèi)能的。故此題選D。該題考查做功與物體內(nèi)能改變的探究實(shí)驗(yàn)，空氣壓縮引火儀使棉花點(diǎn)燃是利用活塞壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，硝化棉在筒內(nèi)溫度隨之升高，達(dá)到硝化棉的著火點(diǎn)，它是利用了對物體做功的方法增加物體的內(nèi)能。3.為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度v和物體上升的高度?隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（

）A.

01s內(nèi)，地面對物體的支持力是10N

B.

12s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J

C.

23s內(nèi)，拉力F的功率是100W

D.

23s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%【答案】B【解析】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則拉力F移動(dòng)的距離s=3h。

（1）將滑輪組和物體看做一個(gè)整體，根據(jù)二力平衡的知識列出平衡關(guān)系式，結(jié)合滑輪組的工作特點(diǎn)計(jì)算出地面對物體的支持力；

（2）根據(jù)圖像確定2~3s內(nèi)拉力F的數(shù)值和物體運(yùn)動(dòng)的速度，結(jié)合滑輪組的特點(diǎn)計(jì)算出自由端移動(dòng)的速度，最后根據(jù)P=Fv計(jì)算出拉力做功的功率；

（3）使用滑輪組提升重物時(shí)，根據(jù)公式η=GnF×100%計(jì)算出機(jī)械效率；

（4）由Ft圖象得出在1～2s內(nèi)的拉力F，由ht圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點(diǎn)下降的距離，利用W=Fs求此時(shí)拉力做功。

根據(jù)圖丙可知，0~1s內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的速度為0，即在地面上保持靜止?fàn)顟B(tài)。

由圖乙可知，在0～1s內(nèi)，拉力F=30N．取動(dòng)滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力G和G動(dòng)，向上的支持力F支，及三根繩子向上的拉力F′作用，根據(jù)二力平衡的知識得到，

地面對重物的支持力F支=G+G動(dòng)3F拉=100N+G動(dòng)3×30N=G動(dòng)+10N，故A錯(cuò)誤；

由圖丙可知，在2～3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度v3=2.50m/s，拉力F3=40N，

拉力F的作用點(diǎn)下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，

拉力做功功率P總=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C錯(cuò)誤；

滑輪組的機(jī)械效率：η=GnF×100%=100N40N×3×100%≈83.33%，

故D錯(cuò)誤；

在1～2s內(nèi)，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m

拉力F的作用點(diǎn)下降的距離s2=3h24.如圖所示，用300N的力沿斜面將600N的物體勻速推到斜面的項(xiàng)部，斜面的長度為3m，高度為1m。下列說法正確的是（

）A.

此斜面的機(jī)械效率為50%

B.

人們使用斜面主要是為了省功

C.

物體受到的摩擦力是100N

D.

運(yùn)動(dòng)過程中木塊的機(jī)械能守恒【答案】C【解析】（1）根據(jù)η=W有W總計(jì)算斜面的機(jī)械效率；

（2）根據(jù)功的原理判斷；

（3）根據(jù)W額=W總W有計(jì)算出克服摩擦做的功，再根據(jù)A.推力做的有用功W有=Gh=600N×1m=600J；

總功W總=Fs=300N×3m=900J；

那么斜面的機(jī)械效率η=W有W總=600J900J≈66.7%，

故A錯(cuò)誤；

B.使用任何機(jī)械都不能省功，使用斜面是為了省力，故B錯(cuò)誤；

C.克服摩擦做的額外功W額=W總W有=900J600J=300J；

那么物體受到的摩擦力5.如圖所示，甲、乙兩個(gè)容器形狀不同，現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細(xì)線系著分別浸沒入同樣深度，這時(shí)兩容器的水面相平齊，如果將金屬塊勻速提升一段距離，直到金屬塊提離水面，不計(jì)水的阻力，則（

）A.

在甲容器中提升時(shí)，拉力甲做功較多

B.

在乙容器中提升時(shí)，拉力乙做功較多

C.

在兩個(gè)容器中提升時(shí)，拉力做功相同

D.

做功多少無法比較【答案】A【解析】根據(jù)功的計(jì)算式W=Fs分析比較。

①從開始上升到金屬的上表面到達(dá)表面過程，金屬塊受到的拉力F1=GF浮，兩個(gè)圖中是相同的，上升的距離也相同，根據(jù)W=Fs可知，這個(gè)過程中拉力做功相等。

②離開水面過程，在甲乙兩圖中，因?yàn)榧椎纳媳砻婷娣e大，所以當(dāng)金屬出水面時(shí)，甲水面下降的比較少，因此這個(gè)過程中甲中的物體上升的高度大。而拉力平均值為F2=G?12F6.如圖所示的滑輪組中，動(dòng)滑輪重1N，小強(qiáng)用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機(jī)械效率分別是（

）A.

0.4J83.3%

B.

0.8J91.7%

C.

0.8J83.3%

D.

0.4J91.7%【答案】C【解析】使用滑輪組提升重物時(shí)，根據(jù)W有=Gh計(jì)算有用功，根據(jù)W總=Fs計(jì)算總功，根據(jù)η=W有W總計(jì)算機(jī)械效率，根據(jù)W額=W總W有計(jì)算額外功。

滑輪組做的有用功W有=Gh=10N×0.4m=4J；

總功：W總=Fs=6N×（2×0.4m）=4.8J；

那么額外功：W額=W總W有=4.8J4J=0.8J；

滑輪組的機(jī)械效率7.如圖所示，當(dāng)水平拉力F＝50N時(shí)，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體重為200N，所受地面的摩擦力為80N，假如在5s時(shí)間內(nèi)，物體水平移動(dòng)了0.6m，不計(jì)繩和滑輪的自重，則在此過程中（

）A.

拉力F做功為30J

B.

物體重力做功為120J

C.

拉力F做功的功率為12W

D.

該裝置的機(jī)械效率約為60%【答案】C【解析】（1）首先根據(jù)s=ns物計(jì)算出水平拉力移動(dòng)的距離，再根據(jù)W總=Fs計(jì)算拉力做的功；

（2）根據(jù)W=Gh計(jì)算物體重力做的功；

（3）根據(jù)公式P總=W總t計(jì)算拉力做功的功率；

（4）當(dāng)使用滑輪水平拉動(dòng)物體時(shí)，根據(jù)公式η=W有W總=fnF計(jì)算機(jī)械效率。

A.水平拉力移動(dòng)的距離s=ns物=2×0.6m=1.2m，拉力做的功W總=Fs=50N×1.2N=60J，故A錯(cuò)誤；8.小球從某高度由靜止下落過程中速度逐漸增大，在這個(gè)過程中，物體下落的路程與時(shí)間的關(guān)系式為h＝gt2，能正確描述重力對該球做功大小與時(shí)間關(guān)系的圖像是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】C【解析】根據(jù)關(guān)系式分析下落高度和時(shí)間的數(shù)量關(guān)系，并確定圖像的形狀即可。

根據(jù)關(guān)系式h＝gt2可知，物體下落的高度和時(shí)間的關(guān)系相當(dāng)于數(shù)學(xué)上的二次函數(shù)y=ax2，它的圖像是一條拋物線，而不是直線，故C正確，而A、B、D錯(cuò)誤。

故選C。9.如圖所示，木棒AB放在截面半徑為R的圓柱體上且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圈柱體在水平地面上勻速向前滾動(dòng)，設(shè)木棒與圓柱體、副柱體與地面間均無滑動(dòng)現(xiàn)象，當(dāng)把圓柱體恰好推動(dòng)一圈時(shí)，推力F做的功是（

）A.

πRF

B.

2πRF

C.

3πRF

D.

4πRF【答案】D【解析】力F做的功分成了兩部分一部分是對木棒做功，一部分是對球做功，弄清木棒和球移動(dòng)的距離是計(jì)算的關(guān)鍵所在。

①力F既對木棒做功也對球做功；當(dāng)把圓柱體恰好推動(dòng)一圈時(shí)，木棒所移動(dòng)的距離等于圓柱體所移動(dòng)的距離即圓柱體的周長，

即L=2Rπ，

那么對木棒所做的功：W1=FL=F×2Rπ；

②由于推動(dòng)過程是勻速運(yùn)動(dòng)，所以木棒和球的受力都是平衡的。木棒的推力F等于球?qū)δ景舻哪Σ亮?，木棒對球和球?qū)δ景舻哪Σ亮κ且粚ο嗷プ饔昧?，兩力是相等的，所以球受到的力也為F；

則對球做的功：W2=FL=F×2Rπ；

推力F做的功：W=W1+W2=F×2Rπ+F×2Rπ=4πRF。

故選D。10.如圖所示，甲、乙兩套裝置所用的滑輪質(zhì)量相等，用它們分別將相同質(zhì)量的鉤碼勻速豎直提升，在相等時(shí)間內(nèi)繩端A、B移動(dòng)相同的距離（忽略繩重和摩擦），在此過程中，下列選項(xiàng)正確的是（

）A.

兩鉤碼上升的速度相等

B.

兩滑輪組繩端的拉力相等

C.

甲滑輪組的總功比乙少

D.

兩滑輪組的機(jī)械效率相等【答案】D【解析】（1）首先根據(jù)s=nh計(jì)算鉤碼上升高度的大小，再根據(jù)公式v=?t比較上升速度的大?。?/p>

（2）根據(jù)自由端的拉力F=G+G動(dòng)n比較繩端的拉力大??；

（3）根據(jù)WA.甲升高的高度為：?甲=s2；乙升高的高度為：?甲=s3；

根據(jù)公式v=?t可知，當(dāng)時(shí)間相同時(shí)，速度與路程成正比。

因?yàn)閔甲>h乙，所以鉤碼上升的速度v甲>v乙，故A錯(cuò)誤；

B.A端的拉力FA=G+G動(dòng)2，B端的拉力FB=G+G動(dòng)3，那么A端拉力大于B端拉力，故B錯(cuò)誤；11.如圖所示，物體的受到的重力為300N，在20N的水平拉力F的作用下物體以0.3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了20s，滑輪組的機(jī)械效率為85%。不計(jì)繩重和滑輪重。在此過程中，下列說法錯(cuò)誤的是（

）

A.

拉力的功率為18W

B.

物體受到的摩擦力為60N

C.

繩子自由瑞移動(dòng)的距離是18m

D.

額外功為54J【答案】B【解析】（1）首先根據(jù)v=nv物計(jì)算出拉力的速度，然后根據(jù)P=Fv計(jì)算拉力的功率；

（2）首先根據(jù)W總=Fs計(jì)算出拉力做的總功，再根據(jù)W有=W總η計(jì)算出有用功，最后根據(jù)f=W有s物計(jì)算摩擦力；

繩子自由端移動(dòng)的速度v=nv物=3×0.3m/s=0.9m/s，拉力的功率：P=Fv=20N×0.9m/s=18W，故A正確不合題意；

繩子自由端移動(dòng)的距離s=vt=0.9m/s×20s=18m，故C正確不合題意；

拉力做的總功W總=Fs=20N×18m=360J；

有用功W有=W總η=360J×85%=306J；

物體受到的摩擦力f=W有s物=306J0.3m/s×20s12.如圖所示，用F1的力將物體B勻速提升h1，F(xiàn)1做功600J，若借助滑輪組用F2的力把物體B勻速提升相同高度，F(xiàn)2做功為1000J。下列說法正確的是(

)A.

F2做功的距離為3h

B.

兩個(gè)過程中的拉力F1=3F2

C.

滑輪組機(jī)械效率為40%

D.

F做功的功率比F2做功的功率小【答案】A【解析】（1）使用滑輪組提升重物時(shí)，根據(jù)s=nh計(jì)算自由端移動(dòng)的距離；

（2）使用滑輪組提升重物時(shí)，根據(jù)F=G物+G動(dòng)n計(jì)算自由端的拉力；根據(jù)圖片可知，滑輪組中承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n=3；

A.自由端F2移動(dòng)的距離s=nh=3h1，故A正確；

B.在第一個(gè)過程中，拉力F1=G物；在第二個(gè)過程里，拉力F2=G物+G動(dòng)3，即3F2=G物+G動(dòng)，因此F1<3F2，故B錯(cuò)誤；

C.滑輪組的機(jī)械效率為：η=W13.有一圓柱鐵塊，想用如上甲乙兩種方法使它倒下成丙圖狀。比較兩種方法力和做功大小正確的是（

）A.

F1>F2

W1>W2

B.

F1<F2

W1<W2

C.

F1=F2

W1=W2

D.

F1<F2

W1=W2【答案】D【解析】杠桿五要素：動(dòng)力，阻力，動(dòng)力臂，阻力臂和支點(diǎn)。⒈支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)，通常用O表示。⒉動(dòng)力：為達(dá)到目的而使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，通常用F1表示。⒊阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力，通常用F2表示。⒋動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離叫動(dòng)力臂，通常用L1表示。⒌阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離叫阻力臂，通常用L2表示。（1）由甲乙兩圖可知，按照甲的方法，它的支點(diǎn)為B，F(xiàn)1力臂為BD，如果按照乙圖方法，支點(diǎn)就是C，F(xiàn)2力臂為DC，因?yàn)锽D大于DC，所以F1＜F2。（2）無論如何將圓柱鐵塊倒下都是克服重力做功，兩種方法使得柱體重心移動(dòng)距離相等，所以兩個(gè)力做功相等，隱藏比較使用甲乙兩種方法，人至少要做的功的大小：W1=W2

故答案為：D14.如圖所示，用24N的力F沿水平方向拉滑輪，可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。物體B重10N，彈管測力計(jì)的示數(shù)恒為5N(不計(jì)滑輪、測力計(jì)、繩子的重量，滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑)。下列說法正確的是(

)A.

物體A受到地面的摩擦力是5N

B.

滑輪移動(dòng)的速度是0.4m/s

C.

水平拉力F的功率是4.8W

D.

在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J【答案】D【解析】（1）要判斷出A所受的摩擦力，首先根據(jù)拉力F和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，計(jì)算出繩子對A的拉力，對A進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡力的特點(diǎn)計(jì)算出A受地面的摩擦力；

（2）根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)及A的移動(dòng)速度判斷滑輪的移動(dòng)速度；

（3）根據(jù)公式P=Fv計(jì)算出拉力F的功率；

（4）利用W=Fs求繩子對物體A做的功。

A.動(dòng)滑輪上有2根繩子承擔(dān)拉力，因?yàn)槔=24N，所以對A的拉力為FA=12×24N=12N.

彈簧測力計(jì)的示數(shù)恒為5N，則物體B對A的摩擦力fAB為5N，方向向右，

所以地面對A的摩擦力為f地面=FAfAB=12N5N=7N，故A錯(cuò)誤；

B.A移動(dòng)的速度即繩端移動(dòng)的速度為0.2m/s，

所以滑輪的移動(dòng)速度為v輪=1nv物=15.重為30牛的A物體，用如圖所示甲、乙兩種方法被提升和水平移動(dòng)。若A物體在水平面滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為20N，F(xiàn)1＝18N，F(xiàn)2＝8N，A物體在5s內(nèi)勻速移動(dòng)的距離均為0.3m，則在該過程中，下列分析正確的是（

）A.

繩子自由端F1移動(dòng)的速度比F2移動(dòng)的速度大

B.

F1做功比F2做功少

C.

兩種方法中所做的有用功一樣多

D.

兩種方法中機(jī)械效率相同【答案】D【解析】（1）根據(jù)v=nv物計(jì)算自由端繩子移動(dòng)的速度大小，然后進(jìn)行比較；

（2）根據(jù)s=ns物計(jì)算出自由端的移動(dòng)距離，根據(jù)W=Fs計(jì)算拉力做的功，然后比較大小；

（3）提升重物時(shí)，克服物體重力做有用功，即W有=Gh；水平拉動(dòng)物體時(shí)，克服摩擦做有用功，即W有=fs，計(jì)算比較即可；

（4）根據(jù)η=W有W總分別計(jì)算出機(jī)械效率進(jìn)行比較即可。

兩個(gè)物體的移動(dòng)速度為：v物=s物t=0.3m5s=0.06m/s；

甲圖中承擔(dān)重力的繩子n=2，那么自由端F1的速度為：v1=nv物1=2×0.06m/s=0.12m/s；

甲圖中承擔(dān)拉力的繩子n=3，那么自由端F2的速度為：v2=nv物2=3×0.06m/s=0.18m/s；

因此速度大的是F2，故A錯(cuò)誤；

甲圖中F1移動(dòng)的距離：s1=ns物1=2×0.3m=0.6m；

拉力F1做的總功為：W1=F1s1=18N×0.6m=10.8J；

乙圖中F2移動(dòng)的距離：s2=ns物2=3×0.3m=0.9m；

拉力F2做的總功為：W2=F2s2=8N×0.9m=7.2J；

因此F1做的功多，故B錯(cuò)誤；

甲圖中做的有用功W有1=Gh=30N×0.3m=9J；

乙圖中做的有用功W有2=fs物=20N×0.3m=6J；

16.如圖所示，s=60cm，與之對應(yīng)的h=30cm。現(xiàn)用彈簧測力計(jì)進(jìn)行兩次操作：(1)沿豎直方向勻速提升小車：(2)沿斜面方向勻速拉動(dòng)小車，記錄數(shù)據(jù)如表，分析數(shù)據(jù)有如下一些發(fā)現(xiàn)。其中，錯(cuò)誤的是（

）數(shù)據(jù)操作測力計(jì)示數(shù)(N)移動(dòng)距離(cm)豎直提升1030沿斜面拉動(dòng)660A.

斜面是一個(gè)省力的簡單機(jī)械

B.

小車克服摩擦力做功60J

C.

利用斜面不能省功

D.

斜面的機(jī)械效率為83.3%【答案】B【解析】（1）根據(jù)斜面的工作特點(diǎn)分析；

（2）首先根據(jù)W總=Fs計(jì)算出總功，再根據(jù)W有=Gh計(jì)算出有用功，最后根據(jù)W額=W總W有計(jì)算出額外功；

（3）根據(jù)功的原理分析；

（4）根據(jù)公式η=W斜面通過增大距離的方式減小力，因此是一個(gè)省力的機(jī)械，故A正確不合題意；

斜面做的總功W總=Fs=6N×0.6m=3.6J；有用功W有=Gh=10N×0.3m=3J；克服摩擦做的額外功W額=W總W有=3.6J6J=0.6J，故B錯(cuò)誤符合題意；

因?yàn)榭偣Υ笥谟杏霉Γ允褂眯泵娌荒苁」?，故C正確不合題意；

斜面的機(jī)械效率η=W有W17.如圖，兩個(gè)質(zhì)量相等的小鐵球A、B從兩個(gè)高度相同的光滑斜面和光滑圓弧面的頂點(diǎn)滑到底部，如果它們都是從靜止開始下滑忽略各種阻力，則下列說法中不正確的是（

）A.

下滑到底部時(shí)，兩球動(dòng)能相等

B.

下滑過程中重力對兩球做的功不相等

C.

到達(dá)底部時(shí)，兩球速度相等

D.

下滑過程中，兩球的機(jī)械能總量不變【答案】B【解析】小球在下滑時(shí)，如果忽略各種阻力，即只有重力勢能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，此時(shí)機(jī)械能守恒，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；小球在頂端具有相同的重力勢能，下滑到底部時(shí)具有相同的動(dòng)能，兩球的速度相等；小球下落的高度相同，由W=Gh可得，重力對兩球做功相等．綜上所述，此題中說法錯(cuò)誤的是選項(xiàng)B故選B在只有動(dòng)能和勢能之間的轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒．物體的重力勢能減少多少，動(dòng)能就增加多少．18.如圖甲所示，用由一個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑組成的滑輪組提升吊籃C及其中的貨物A和電動(dòng)機(jī)B。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，它所提供的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，吊籃上升的速度v和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。若一切摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，在1s~2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為90%，則下列說法中正確的是（

）A.

在0~1s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)提供的拉力所做的功為1100J

B.

在1s~2s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率為1500W

C.

在0~3s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率為1275W

D.

動(dòng)滑輪重為100N【答案】A【解析】（1）從乙圖中找出0～1s內(nèi)對應(yīng)的拉力F，從丁圖找出對應(yīng)的物體上升的高度h，根據(jù)W=Fnh就可以計(jì)算出拉力做的功；

（2）從乙圖中找出1～2s內(nèi)對應(yīng)的拉力F，從丙圖找出1～2s內(nèi)對應(yīng)的物體上升的速度v，根據(jù)P=Fnv就可以計(jì)算拉力的功率；

（3）從乙圖中找出1s～3s內(nèi)對應(yīng)的拉力F，從丙圖找出1s～3s對應(yīng)的物體勻速速度v，依據(jù)s=vt計(jì)算出吊籃上升的高度，最后根據(jù)W=Fnh就可以計(jì)算出拉力做的功，然后與0~1s內(nèi)做的功相加，再根據(jù)P=Wt計(jì)算電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率；

（4）已知在1s～2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為90%，根據(jù)η=W有用W總=GFn×100%計(jì)算出吊籃內(nèi)所有物體的總重力，然后再根據(jù)F=14（G+G動(dòng)）就可以計(jì)算出動(dòng)滑輪重．

A.由丁圖知，這段時(shí)間物體升高的高度h=0.5m，由圖甲知，滑輪組由4段繩子承擔(dān)物重，所以s=4h=4×0.5m=2m，則拉力F做的功W=Fs=550N×2m=1100J，故A正確；

B.由乙圖知，在1～2s內(nèi)對應(yīng)的拉力F=500N，由丙圖知這段時(shí)間物體運(yùn)動(dòng)的速度是1m/s，則拉力F做的的功率為：P=Fnv=500N×1m/s×4=2000W，故B錯(cuò)誤；

C.由乙圖可知，在1s~3s時(shí)間內(nèi)拉力是500N，由丙圖可知，這段時(shí)間內(nèi)物體的速度是1m/s，那么吊籃上升的高度為：h=vt=1m/s×2=2m，這段時(shí)間拉力做的功為：W=Fsn=500N×2m×4=4000J，則在0～3s內(nèi)拉力做的總功為W=1100J+4000J=5100J；那么這段時(shí)間內(nèi)拉力的功率為：P=Wt=5100J3s=1700W，故C錯(cuò)誤；19.甲、乙兩個(gè)滑輪組如圖所示，其中的每一個(gè)滑輪重力都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計(jì)滑輪組的摩擦，下列說法中正確的是(

)A.

若G1=G2，拉力做的額外功相同

B.

若G1=G2，拉力做的總功相同

C.

若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率

D.

用甲、乙其中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變【答案】C【解析】不計(jì)滑輪組的摩擦和繩重，根據(jù)公式η=W有W總=W有W有+W額=G?G?+G動(dòng)?=GG+G動(dòng)分析機(jī)械效率大小關(guān)系。

A.甲滑輪組中有一個(gè)動(dòng)滑輪，乙滑輪組中有兩個(gè)動(dòng)滑輪，那么甲中動(dòng)滑輪的重力小于乙中動(dòng)滑輪的重力；根據(jù)公式W額=G動(dòng)h可知，當(dāng)提升相同的高度時(shí)，甲拉力做的額外功小于乙的額外功，故A錯(cuò)誤；

B.把物體提升相同的高度，若G120.一根金屬棒AB置于水平地面上，現(xiàn)通過彈簧測力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起，如圖甲所示。在此過程中，彈簧測力計(jì)對棒所做的功W與B端離開地面的高度x的關(guān)系如圖乙所示。根據(jù)圖像，下列說法中正確的是（

）A.

該金屬棒的長度L＝1.6m

B.

在B端拉起的過程中，當(dāng)x1＝0.6m時(shí)，測力計(jì)的示數(shù)為F1＝1.5N

C.

當(dāng)x2＝1.6m時(shí)，測力計(jì)的示數(shù)為F2＝5N

D.

金屬棒的重心到A端的距離為0.6m【答案】C【解析】（1）注意分析乙圖中曲線的拐點(diǎn)處的意義，其實(shí)就是該點(diǎn)時(shí)金屬棒剛剛離開地面；

（2）在已知桿的長度的情況下，根據(jù)乙圖x的不同長度對應(yīng)的功的大小，得到桿的重力，也就是F2的示數(shù)；根據(jù)圖乙得到F1的數(shù)值；

（3）根據(jù)圖乙可知，圖像彎折后，增大的功等于物體的重力與增大的高度的乘積，據(jù)此計(jì)算出重力，再根據(jù)二力平衡計(jì)算拉力F2；

（3）由杠桿平衡條件可求出重心到A端的距離。

由于拉力始終豎直向上，而杠桿的重力豎直向下，二者相互平行，

根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可知，動(dòng)力臂與阻力臂之比不變。

由杠桿的平衡條件可知，杠桿的重力不變，那么拉力不變。

根據(jù)圖乙可知，當(dāng)拉起高度為1.2m后，拉力增大了，

那么此時(shí)A端肯定剛離地，

即金屬棒長1.2米，故A錯(cuò)誤；

由圖乙可知，金屬棒B端從0~1.2m時(shí)，拉力保持不變；

因此當(dāng)x1=0.6m時(shí)，拉力F1=W1?1=3.6J1.2m=3N，故B錯(cuò)誤；

根據(jù)乙圖可知，當(dāng)x2=1.2~1.6m的過程中，拉力保持不變；

金屬棒的重力G=△W△?=5.6J?3.6J1.6m?1.2m21.甲、乙兩個(gè)滑輪組如圖所示，其中的每一個(gè)滑輪重力都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計(jì)滑輪組的摩擦和繩重，下列說法正確的是(

)A.

若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率

B.

若G1=G2，拉力做的總功相同

C.

若G1=G2，拉力大小相同

D.

用甲、乙其中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變【答案】A【解析】（1）根據(jù)公式η=GG+G動(dòng)分析；

（2）不計(jì)摩擦和繩重，那么就是克服動(dòng)滑輪重力做額外功，根據(jù)W總=W有+W額分析；

（3）根據(jù)公式F=G+G動(dòng)n分析；

（4）根據(jù)公式η=GG+G動(dòng)分析機(jī)械效率的影響因素。

A.如果G1=G2，G動(dòng)1<G動(dòng)2，根據(jù)公式η=GG+G動(dòng)可知，甲的機(jī)械效率>乙的機(jī)械效率，故A正確；

B.如果G1=G2，G動(dòng)1<G動(dòng)2，根據(jù)公式W總=W有+W額=（G+G22.如圖所示，用由一個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑組成的滑輪組提升吊籃及其中的貨物和電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，它所提供的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，吊籃上升的速度v和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。若一切摩擦和繩重均可忽略不計(jì)，在1s2s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率為90%，則下列說法中正確的是（

）A.

在01s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)提供的拉力所做的功為825J

B.

在1s2s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率為1500W

C.

在03s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率為1275W

D.

動(dòng)滑輪重為200N【答案】D【解析】（1）從乙圖中找出0～1s內(nèi)，對應(yīng)的拉力F，從丁圖找出對應(yīng)的物體上升的高度h，根據(jù)W=Fnh就可以計(jì)算出拉力做的功。

（2）從乙圖中找出1～2s內(nèi)對應(yīng)的拉力F，從丁圖找出對應(yīng)的物體上升的高度h，根據(jù)W=Fnh就可以計(jì)算出拉力做的功。再根據(jù)P=Wt計(jì)算電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率。

（3）從乙圖中找出0～3s內(nèi)對應(yīng)的拉力F，從丙圖求出物體上升的高度h，根據(jù)W=Fnh就可以計(jì)算出拉力做的功，再根據(jù)P=Wt計(jì)算電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率。

（4）首先根據(jù)根據(jù)η=GnF×100%計(jì)算吊籃的總重力，再根據(jù)G動(dòng)=nFG就可以計(jì)算出動(dòng)滑輪重。

由丁圖可知，在0～1s內(nèi)，物體升高的高度h=0.5m；由乙圖可知，0～1s內(nèi)的拉力F1=550N，

由圖甲可知，滑輪組由4段繩子承擔(dān)物重，

所以繩端移動(dòng)的距離：s1=4h=4×0.5m=2m，

則拉力F做的功：W1=F1s1=550N×2m=1100J，故A錯(cuò)誤；

在1～2s內(nèi)對應(yīng)的拉力F=500N，這段時(shí)間物體升高的高度h=1.5m0.5m=1m，

則s2=4h=4×1m=4m，

則拉力F做的功：W2=Fs2=500N×4m=2000J，

1～2s內(nèi)電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率P=W2t=2000J1s=2000W，故B錯(cuò)誤；

在2～3s內(nèi)對應(yīng)的拉力F=500N，

由丙圖知這段時(shí)間物體升高的高度：h=vt=1m/s×1s=1m，

則s3=4h=4×1m=4m，

則拉力F做的功：W3=Fs3=500N×4m=2000J，

在0～3s內(nèi)拉力做的總功：W=1100J+2000J+2000J=5100J，

在0～3s內(nèi)，電動(dòng)機(jī)提供的拉力的功率：P=Wt=5100J3s=1700W；23.如圖所示是兩個(gè)斜面，這兩個(gè)斜面的粗糙程度相同且等高，現(xiàn)在有2個(gè)相同的木塊在斜面的最高點(diǎn)由靜止釋放（重心到水平桌面的距離相等），W為木塊重力做功，η為木塊做功的機(jī)械效率，下列判斷正確的是（

）A.

W左圖=W右圖，η左圖<η右圖

B.

W左圖=W右圖，η左圖>η右圖

C.

W左圖>W右圖，η左圖=η右圖

D.

W左圖>W右圖，η左圖<η右圖【答案】A【解析】根據(jù)W有=Gh比較重力做功的大小，根據(jù)W額=fs計(jì)算克服摩擦做的額外功的大小，最后根據(jù)η=W木塊的重力相等，斜面的高度相同，

根據(jù)W有=Gh可知，木塊克服重力做功相等，

即W左圖=W右圖。

左圖斜面的傾斜角度小于右圖，

則木塊對左邊斜面的壓力大于右圖斜面，

那么左邊斜面產(chǎn)生的摩擦力大于右圖斜面；

且左邊斜面的長度大于右圖斜面；

根據(jù)W額=fs可知，克服摩擦做的額外功W額左>W額右；

根據(jù)η=W有W總=W有W有24.質(zhì)量為6噸的貨物在拉力作用下，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)(不考慮空氣的阻力)斜面長40米，高8米;貨物上升高度(h)時(shí)間(t)圖象如圖所示，0至6s內(nèi)的拉力為F1，6至12s內(nèi)拉力為F2，g取10N/kg.下列說法正確的是(

)A.

拉力F1不等于拉力F2

B.

貨物在012s內(nèi)一直勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.

在06s內(nèi)的機(jī)械效率比612s內(nèi)的機(jī)械效率小

D.

在06s內(nèi)所做的額外功比612s內(nèi)所做的額外功多【答案】D【解析】（1）由功的原理求出拉力，然后比較兩拉力大小關(guān)系；

（2）根據(jù)圖示圖象由速度公式求出速度；

（3）根據(jù)η=G?Fs判斷；

（4）根首先根據(jù)s=vt比較運(yùn)動(dòng)路程的大小，再根據(jù)W=fs比較額外功的大小。

A.斜面傾角一定，所以物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的路程s與上升高度h的比值是一定的，即：s?=40m8m=5，則：s=5h

①；

根據(jù)功的原理：W總=W有+W額，即：Fs=Gh+fs

②

聯(lián)立①②可得拉力：F=G5+f③

物體在運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力不變，根據(jù)③式可知，拉力不變，即：F1=F2，故A錯(cuò)誤；

B.由圖示圖象可知，貨物前6s和后6s都是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但前后的速度v1＞v2，故B錯(cuò)誤；

C.斜面的機(jī)械效率η=G?Fs×100%=GF×5?×100%=二、填空題25.如圖為油廠的油桶，空桶質(zhì)量為65Kg，油桶高為1.2m，底部直徑為0.5m，據(jù)此回答。（1）某次裝卸中，小明需要將直立的空油桶(如圖甲)沿D點(diǎn)推翻，則甲圖上推翻空油桶所需的最小力F1的力臂是________。（選填“CD”、“BD”或“AD”）（2）在推翻油桶過程中，小明至少需要對油桶做功________焦。（3）若將翻倒的空油桶(如圖乙)重新豎起所用的最小力為F2，那么，F(xiàn)1________F2(選填“大于”、“等于”或“小于”)?！敬鸢浮浚?）AD

（2）32.5

（3）小于【解析】（1）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，當(dāng)動(dòng)力臂最長時(shí)，動(dòng)力最??；

（2）分別確定推翻油桶前后，油桶重心的高度變化，然后根據(jù)W=G△h計(jì)算小明要做的功即可；

（3）比較油桶重力阻力臂的長度變化，然后根據(jù)杠桿的平衡條件分析即可。（1）推翻油桶時(shí)，可以將油桶看做一個(gè)杠桿，支點(diǎn)是D點(diǎn)，而油桶上到D的距離最大的點(diǎn)就是A點(diǎn)，所以所需最小力的力臂是AD；

（2）甲中油桶直立時(shí)，油桶重心的高度為：12×1.2m=0.6m；

AD的長度為：AD=AC2+CD2=1.2m2+0.5m2=1.3m；

那么油桶上升到最高點(diǎn)時(shí)重心高度為：126.如圖所示，質(zhì)量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1只作用于ab的中點(diǎn)，第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點(diǎn)，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動(dòng)h（h＜ab＜bc），則在上述過程中F1

F2（選填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1

F2所做的功（選填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功

第二次克服重力所做的功（選鎮(zhèn)“大于”、“小于”或“等于”）?！敬鸢浮康扔冢坏扔?；等于【解析】（1)磚不滑動(dòng)時(shí)可以認(rèn)為磚是以觸地點(diǎn)為支點(diǎn)形成的一種轉(zhuǎn)動(dòng)，因微微抬起所以可以看作為轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡；在逐漸抬起的過程中，動(dòng)力始終向上；動(dòng)力臂大小不變；物體的重力和阻力臂也保持不變，從而可知?jiǎng)恿Υ笮〉淖兓?。?)根據(jù)公式W=FS可以比較出兩個(gè)力做功的多少。（3)根據(jù)公式W=Gh可以比較出克服重力做功的多少。（1)第一次以與地面接觸的下邊為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn)1克服重力才能將磚抬起，即F1×bc=mg×12bc,得F1=12mg；第二次同理有：F2×ab=mg×12ab,F2=12（2)拉力F1做的功W1=F1h；拉力F2做的功W2=F2h；因?yàn)镕1=F2，所以W1=W2。（3)第一次克服重力做的功W1=Gh1，第二次克服重力做的功W2=Gh2，因?yàn)閮蓧K磚都是沿著拉力慢慢向上移動(dòng)h，h1=h2=12h，所以W1=W227.如圖：杠桿MN可能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B、C、D是四個(gè)供人娛樂的吊環(huán)、B環(huán)到O點(diǎn)的距離為D環(huán)O點(diǎn)距離的一半，父子倆在吊環(huán)上做游戲，質(zhì)量為40kg的兒子吊在B環(huán)上，父親站在地面上抓著D環(huán)，用250N豎直向下的力在4s內(nèi)把兒子拉高了0.5m。則：

（1）父親做功的功率為________；（2）該器材的機(jī)械效率________；【答案】（1）62.5W

（2）80%【解析】（1）再根據(jù)P=W解：（1）做功所用時(shí)間t=4s，故父親的功率為P=W總t28.電動(dòng)自行車已成為大眾化的一種交通工具，廠家對電動(dòng)自行車性能進(jìn)行了測試，得到速度v和牽引力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖所示。已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入電壓48V，輸入電流5A。電動(dòng)自行車在7~12s受到的摩擦力為________N，電流做了________焦耳的功。【答案】35；1200【解析】（1）首先根據(jù)左圖確定7~12s時(shí)電動(dòng)自行車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后從右圖中找到7~12s時(shí)電動(dòng)自行車受到的牽引力，最后根據(jù)二力平衡計(jì)算摩擦力即可；

（2）已知電壓、電流和時(shí)間根據(jù)W=UIt計(jì)算電流所做的功。據(jù)甲圖可知，7~12s時(shí)電動(dòng)自行車保持6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么它受到的摩擦力和牽引力是平衡力；據(jù)乙圖可知，7~12s時(shí)自行車受到的牽引力是35N，所以受到的摩擦力也是35N。

電流做的功為：W=UIt=48V×5A×(12s?7s)=1200J。

故答案為：35；1200J29.一輛汽車不小心陷進(jìn)泥潭，人們借助大樹，利用如圖所示的滑輪組，通過拉繩將汽車從泥潭中勻速拉出10m(滑輪和拉繩自重不計(jì))。已知汽車的總質(zhì)量為3×103kg，勻速移動(dòng)時(shí)受到的阻力是車重的0.1倍，若拉力F是900N，汽車移動(dòng)的速度是0.1m/s，則整個(gè)過程中的有用功為________焦，拉力的功率為________，滑輪組的機(jī)械效率為________。(精確到0．1%)【答案】3×104J；360W；83.3%【解析】（1）首先根據(jù)f=0.1G計(jì)算出汽車受到的阻力，然后根據(jù)W有=fs車計(jì)算出做的有用功；

（2）首先根據(jù)v=nv車計(jì)算出拉力移動(dòng)的速度，然后根據(jù)P=Fv計(jì)算拉力的功率；

（3）當(dāng)使用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí)，根據(jù)公式η=W（1）汽車受到的阻力f=0.1G=0.1×3×103kg×10N/kg=3×103N；

整個(gè)過程做的有用功為：W有=fs=3×103N×10m=3×104J；

（2）拉力移動(dòng)的速度v=nv車=4×0.1m/s=0.4m/s；

拉力的功率：P=Fv=900N×0.4m/s=360W；

（3）滑輪組的機(jī)械效率：η=W30.如圖所示，沿粗糙斜面勻速將一個(gè)重為G的物體拉到斜面頂端，斜面長s，高h(yuǎn)。若拉力做功為W，則這個(gè)斜面的機(jī)械效率是________×100%，物體受到的摩擦力是________。(以上兩空均用字母表示結(jié)果）【答案】G?W；W?G?【解析】（1）首先根據(jù)W有=Gh計(jì)算出有用功，再根據(jù)公式η=W有W總計(jì)算斜面的機(jī)械效率；

（2）物體克服摩擦力做額外功，首先根據(jù)W額=W總W（1）拉動(dòng)物體做的有用功為：W有=Gh；

斜面的機(jī)械效率為：η=W有W總=G?W；

（2）拉動(dòng)物體做的額外功為：W額=W總W31.一根重力為30N，2米長金屬棒置于水平地面上，金屬棒的重心在中點(diǎn)O，現(xiàn)通過彈簧測力計(jì)將棒的右端B緩慢拉起，在此過程中，A端相對于地面沒有滑動(dòng)。據(jù)圖回答下列問題：（1）如圖甲用彈簀測力計(jì)始終垂直于棒將棒的右端B緩慢拉至圖甲位置時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)F=

N；彈簧測力計(jì)對棒所做的功W至少為

J；（2）用彈簧測力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起至豎直的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將如何變化？

；若拉力用F表示，物體重力用G表示，則拉力與物體重力的關(guān)系式是

?！敬鸢浮浚?）12.75；15

（2）不變；F=12【解析】（1）由甲圖可知?jiǎng)恿Φ淖饔命c(diǎn)為B，動(dòng)力臂的長度為金屬棒的長度，阻力即金屬棒的重力，阻力作用點(diǎn)為重心O，阻力臂的長度為L2=12×1.7m=0.85m，由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知彈簧測力計(jì)示數(shù)。彈簧測力計(jì)對棒所做的功即克服重力做功，根據(jù)做功公式W=Gh計(jì)算彈簧測力計(jì)對棒所做的功；

（2）用彈簧測力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起至豎直的過程中，阻力即金屬棒的重力是不變的，動(dòng)力臂和阻力臂的比值是不變的，根據(jù)杠桿平衡條件判斷彈簧測力計(jì)的示數(shù)是否改變，進(jìn)一步推導(dǎo)拉力與物體重力的關(guān)系式。

（1）由甲圖可知，動(dòng)力的作用點(diǎn)為B，動(dòng)力臂的長度為金屬棒的長度，即L1=2m。

阻力即金屬棒的重力，阻力作用點(diǎn)為重心O，阻力臂的長度為：L2=12×1.7m=0.85m，

由杠桿平衡條件F1L1=F2L2得到：F1×2m=30N×0.85m；

解得：彈簧測力計(jì)示數(shù)F=12.75N；

彈簧測力計(jì)對棒所做的功即克服重力做功，重心上升的高度為：?=12×1m=0.5m，

32.悠悠球是世界上最古老的玩具之一。它由輪與軸（含繞軸上的線）兩部分組成（如圖甲）。一悠悠球，輪半徑為R，軸半徑為r，線為細(xì)線，小靈玩溜溜球時(shí)，如圖乙所示，使球在水平桌面上滾動(dòng)，用拉力F使球勻速滾動(dòng)距離s，則（a）（b)兩種不同方式做功分別為________和________?！敬鸢浮浚?rR）Fs；（1+r【解析】悠悠球的軸和輪是同心的，因此輪轉(zhuǎn)過幾圈，軸就轉(zhuǎn)過幾圈；首先用輪轉(zhuǎn)過的距離除以輪的周長計(jì)算出輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，即n=s2πR，然后再用軸的周長乘以圈數(shù)求出軸轉(zhuǎn)過的距離，即：s'=2πrn=s2πR×2πr=rR×s；當(dāng)悠悠球的輪向前滾動(dòng)的距離為s時(shí)，輪滾動(dòng)的圈數(shù)為n=s2πR，軸滾動(dòng)的圈數(shù)與輪相同，則軸向前滾動(dòng)的距離為s'=n×2πr=s2πR×2πr=rRs；

（1）圖（a），拉力F作用在軸的下端時(shí)，軸向前滾動(dòng)會(huì)使細(xì)線“收縮”拉力端實(shí)際移動(dòng)的距離：s1=ss'=srRs=（1rR）s，F(xiàn)做功大小：W1=Fs1=（1rR）Fs；

（2）圖（b），拉力F作用在軸的上端時(shí)，軸向前滾動(dòng)會(huì)使細(xì)線“拉長”，拉力端實(shí)際移動(dòng)的距離：s2=s+s'=s+rR=（1+33.建筑工人利用如圖所示的兩種方式，將重為600N的材料運(yùn)送到3m高的樓頂上，圖甲中A端用繩子懸掛材料，B端拉力F1始終沿豎直方向，OB=2OA，在此過程中拉力F1將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；圖乙中斜面長6m、高3m，沿斜面方向施加400N的拉力F2勻速將材料也成功運(yùn)送到樓頂，物體所受斜面的摩擦力為________N。【答案】不變；100【解析】（1）根據(jù)杠桿的平衡條件和相似三角形的性質(zhì)判斷F1是否發(fā)生改變；

（2）首先根據(jù)W有=Gh計(jì)算有用功，再根據(jù)W總=Fs計(jì)算總功，然后根據(jù)W額=W總W有計(jì)算出克服摩擦做的額外功，最后根據(jù)f=W（1）如下圖所示，原來杠桿處于平衡狀態(tài)，那么得到：G×OA=F×OB；

即：OAOB=FG；

在杠桿旋轉(zhuǎn)的過程中，動(dòng)力臂和阻力臂都在變小。

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：OA'OB'=F'G

由于△AA'O與△BB'O相似，所以O(shè)AOB=OA'OB';

因此F'G=FG;

即F=F'，則拉力F1保持不變。

（2）有用功W有=Gh=600N×3m=1800J；

總功W34.

（1）A、B兩人共同搬一個(gè)質(zhì)最分布均勻的木箱上樓梯，如圖所示。木箱長為L，高為H（H<L），樓梯和地面成45°角。如果兩人對木箱的作用力方向都是豎直向上的，且木箱與樓梯平行，那么A對木箱施加的力與B對木箱施加的力的比值是________。（2）悠悠球是古老的玩具，它由輪和軸（含繞在軸上的細(xì)線）兩部分組成（如圖乙），一悠悠球輪半徑為R，軸半徑為r（軸與輪固定，無相對運(yùn)動(dòng)）。將繞好細(xì)線的悠悠球放在水平地面上，如圖丙（a）所示，在大小不變的水平拉力F作用下悠悠球會(huì)向________（填“左”或“右”）滾動(dòng)；如圖丙（b）所示，在大小不變的水平拉力下作用下悠悠球向右滾動(dòng)距離為s，則F做功為________?！敬鸢浮浚?）L+HL?H

（2）右；(I+【解析】（1）將長方形木箱的對角頂點(diǎn)相連，找到木箱的重心A，通過此點(diǎn)作出木箱的重力G的作用線，與木箱的下邊交點(diǎn)為C。將A看作支點(diǎn)，重力G看作阻力，B的作用力FB看作動(dòng)力，分別做出對應(yīng)的力臂OD和OE。通過A點(diǎn)作木箱下邊OF的垂線交點(diǎn)為B，利用三角函數(shù)球場BC的長度，進(jìn)而計(jì)算出OC的長度；然后利用相似三角形原理計(jì)算出阻力臂和動(dòng)力臂之比，即OD：OE，進(jìn)而求出動(dòng)力FB的值。根據(jù)平衡原理可知，物體的重力等于兩人的作用力之和，即根據(jù)FA=GFB計(jì)算出B的作用力，最后作比即可。

（2）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，因此悠悠球運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)該與拉力F的方向一致。當(dāng)悠悠球滾動(dòng)時(shí)，輪轉(zhuǎn)動(dòng)多少圈，軸就同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)多少圈；當(dāng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)距離為s時(shí)，輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為n=s2πR，據(jù)此計(jì)算出軸運(yùn)動(dòng)的距離s'；當(dāng)（b）圖中拉力在軸上時(shí)，軸向前滾動(dòng)相當(dāng)于使細(xì)線變長，那么拉力F運(yùn)動(dòng)的距離s''等于s與s'的和，最后根據(jù)W=Fs計(jì)算所做的功即可。

（1）如下圖：

因?yàn)锳點(diǎn)是木箱的重心，

所以AB=12H，OB=12L;

因?yàn)椤螩OE=45°，

所以∠ACB=∠CAB=45°，

那么△ACB是等腰直角三角形；

即CB=AB=12H；

那么OC=OB?CB=12L?12H=12L?H；

因?yàn)椤鱋CG~△OFE，

所以：ODOE=OCOF

①；

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G×OG=FB×OE；

那么：

ODOE=FBG

②；

根據(jù)①②得到：FBG=12L?HL=L?H2L；35.汽油的熱值為4.6×107J/kg，這個(gè)數(shù)值究竟有多大？有人通過一個(gè)具體例子來認(rèn)識汽油熱值的大?。阂粋€(gè)60kg的人，從1樓步行至11樓，每層樓的高度為3m，他克服重力做了

J的功，如果汽油完全燃燒放出熱量在數(shù)值上與這些功相等，則需要汽油的質(zhì)量是

g．（g=10N/kg，結(jié)果精確到0.01）．【答案】；0.39【解析】這個(gè)人受到的重力是G=mg=60kg×10N/kg=600N；到11樓爬升的高度h=3m×(111)=30m克服重力做功W=Gh=600N×30m=1.8×104J；因?yàn)镼放=W，Q放=mq所以需要燃燒汽油的質(zhì)量：．故答案為：1.8×104；0.39．已知人的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求人的重力，再利用公式W=Gh可求人克服重力做的功；如果汽油完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和這些功相等，則知道汽油需要的熱量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq求需要汽油的質(zhì)量．36.如圖所示為溫州市公共衛(wèi)生中心建設(shè)過程中用吊車提升建材的示意圖。重570N的建材在吊繩拉力F的作用下以0.5m/s的速度向上運(yùn)動(dòng)了10s，忽略滑輪與吊繩間的摩擦力，起重桿AC自重，以及吊繩所受的重力，動(dòng)滑輪重力為30N，吊框的重力為600N。求：（1）10s內(nèi)拉力F做功為

J。（2）若上升到此高度還未達(dá)到要求，還可利用B點(diǎn)下方的伸縮柱?，F(xiàn)在（1）的基礎(chǔ)上，再利用伸縮柱在5s內(nèi)將吊框內(nèi)物體升高了8m，則伸縮柱的功率為

W?！敬鸢浮浚?）6000

（2）1920【解析】（1）忽略滑輪和吊繩之間的摩擦力，那么拉力做的功與克服動(dòng)滑輪、物體和吊框的總重力做的功相等，即W=Fs=G總h。

（2）首先根據(jù)W=G總h'計(jì)算出伸縮柱做的功，再根據(jù)P=W（1）10s內(nèi)物體上升的高度h=vt=0.5m/s×10s=5m；

忽略滑輪和吊繩之間的摩擦力，

則拉力做的功為：W=Fs=G總h=（570N+30N+600N）×5m=6000J。

（2）伸縮柱做的功為：W=G總h'=（570N+30N+600N）×8m=9600J；

則伸縮柱的功率為：P=W37.如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。則第2秒末時(shí)，物體處于

狀態(tài)，第6秒末到第9秒末，推力F做功是

焦耳,36秒時(shí)物體受到的滑動(dòng)摩擦力為

牛?！敬鸢浮快o止；24；4【解析】根據(jù)乙圖中速度—時(shí)間圖線可知不同時(shí)間時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)公式W=Fs可以計(jì)算出推力F所做的功；滑動(dòng)摩擦力的大小只與表面粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，3—6秒時(shí)和6—9秒時(shí)表面粗糙程度和壓力大小都不變，所以滑動(dòng)摩擦力大小相同。利用6—9秒時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體受力平衡求出滑動(dòng)摩擦力的大小。由圖乙中速度—時(shí)間圖線可知，在2秒末時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。第6秒末到第9秒末時(shí)，推力的大小為4N，運(yùn)動(dòng)的距離為s=vt=2m/s×3s=6m，所以W=Fs=4N×6m=24J。由分析可知3—6秒時(shí)的摩擦力與6—9秒時(shí)的大小相同，6—9秒時(shí)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，推力F與摩擦力是一對平衡力，所以f=F=4N。

故答案為：靜止；24；438.如圖所示，電梯由質(zhì)量為1×103kg的轎廂、質(zhì)量為8×102kg的配重、定滑輪和鋼纜組成，轎廂和配重分別系在一根繞過定滑輪的鋼纜兩端，在與定滑輪同軸的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下電梯正常工作，定滑輪與鋼纜的質(zhì)量可忽略不計(jì)，在轎廂由靜止開始向上運(yùn)行10s的過程中，轎廂的重力勢能增加了1×105J，動(dòng)能增加了2×103J，該裝置的機(jī)械效率為80%，（研究表明，物體重力勢能的增加量與動(dòng)能的增加量都與自身的質(zhì)量成正比）求：（1）該過程中電動(dòng)機(jī)對電梯共做了多少功？

（2）該電梯的動(dòng)力工作電壓為380V，正常工作時(shí)的電流為8A，則該電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部線圈上的電阻為多少歐姆？【答案】（1）因?yàn)槲矬w重力勢能的增加量與動(dòng)能的增加量都與自身的質(zhì)量成正比，

所以配重重力勢能的減少量為：1×105J×8×102kg1×103kg=8×104J；

轎廂的機(jī)械能為：1×105J+2×103J=10.2×104J；

配重的動(dòng)能增加量為：2×103J×8×102kg1×103kg=0.16×104J；

該過程中電動(dòng)機(jī)對電梯做的功為：10.2×104J8×104J+0.16×104J=2.36×104J。

【解析】（1）使轎廂機(jī)械能增加的能量一部分來源于配重重力勢能的減少，一部分來源于電動(dòng)機(jī)，而電動(dòng)機(jī)做的功等于轎廂機(jī)械能的增加量與配重動(dòng)能增加量的和。

（2）先求出電動(dòng)機(jī)消耗的總能量，再減去電動(dòng)機(jī)給轎廂裝置提供的能量就會(huì)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈產(chǎn)生的內(nèi)能，最后根據(jù)焦耳定律求解。39.如圖所示，用平行于斜面的拉力F，將一個(gè)重為10牛的物體由粗糙斜面底端勻速拉到頂端，斜面高度h=4米，長度L=8米，則拉力所做的有用功是________焦；若在這個(gè)過程中物體受到的摩擦力為1.25牛，則拉力F的大小為________牛。【答案】40；6.25【解析】（1）首先根據(jù)W有=Gh計(jì)算拉力做的有用功，再根據(jù)W額=fs計(jì)算出克服摩擦做的額外功，最后根據(jù)W總=W有+W額計(jì)算出拉力做的總功；

（2）根據(jù)F=W總s計(jì)算拉力的大小。

（1）拉力做的有用功W有=Gh=10N×4m=40J；

（2）克服摩擦做的額外功W額=fs=1.25N×8m=10J；

拉力做的總功：W總=W有+W額=40J+10J=50J。

三、實(shí)驗(yàn)探究題40.建筑工地上，工人想把一個(gè)手推車推到2m高的平臺(tái)上，用木板在地面與平臺(tái)間搭一個(gè)6m長的斜面，工人用平行斜面的240N的力將手推車推上平臺(tái)，用時(shí)5s．若斜面的機(jī)械效率是50%．試求：（1）工人推車所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）手推車的重力是多少？【答案】（1）工人做的總功W總=Fs=240N×6m=1440J

（2）工人利用斜面做功的功率是

（3）由得：有用功W有用=W總η=1440J×50%=720J；由W有用=Gh得：．【解析】（1）工人做的總功W總=Fs=240N×6m=1440J；（2）工人利用斜面做功的功率是；（3）由得：有用功W有用=W總η=1440J×50%=720J；由W有用=Gh得：．答：（1）工人推車所做的功是1440J；（2）工人做功的功率是288W；（3）手推車的重力是360N．（1）已知拉力的大小和斜面的長度，根據(jù)公式W=Fs可求工人推車做的總功；（2）根據(jù)公式可求工人做功的功率；（3）已知機(jī)械效率，根據(jù)公式求出有用功，根據(jù)公式W=Gh可求車的重力．41.肥胖可能會(huì)引發(fā)許多慢行疾病，某人用如圖所示的健身拉力器進(jìn)行減肥鍛煉，配重由若干金屬塊（每塊質(zhì)量為10kg）組成，鍛煉時(shí)可以根據(jù)自己的實(shí)際選擇配重的金屬塊數(shù)量．（桿重、繩重、摩擦均不計(jì)，g取10N/Kg）（1）拉力器上的滑輪均屬于________（選填“定”或“動(dòng)”）滑輪．（2）若該人的質(zhì)量為85kg，他一次最多能拉起________塊金屬塊．（3）當(dāng)他選擇6塊金屬塊時(shí)，把拉桿向下拉動(dòng)0.5米，若累積拉動(dòng)100次，拉力共做了多少功？假設(shè)脂肪氧化釋放的能量10%用于拉力做功，則相當(dāng)于消耗多少克脂肪？（已知1克脂肪在體內(nèi)完全氧化約釋放37.5千焦的能量）【答案】（1）定

（2）8

（3）由平衡條件可知，拉力：F=mg=60kg×10N/kg=600N，人的拉力做功：W=Fs=600N×0.5m×100=3×104J，消耗脂肪的質(zhì)量：；【解析】（1）由圖示可知，滑輪均靜止不動(dòng)，所有的滑輪都是定滑輪．（2）人的質(zhì)量為85kg，人的體重：G=mg=85kg×10N/kg=850N，每個(gè)金屬塊的重力為：G金屬塊=10kg×10N/kg=100N，，則人最多能拉力其8塊金屬塊；（3）由平衡條件可知，拉力：F=mg=60kg×10N/kg=600N，人的拉力做功：W=Fs=600N×0.5m×100=3×104J，消耗脂肪的質(zhì)量：；故答案為：（1）定；（2）8；（3）拉力共做功3×104J，相當(dāng)于消耗8克脂肪．（1）不隨物體運(yùn)動(dòng)的滑輪是定滑輪，隨物體運(yùn)動(dòng)的滑輪是定滑輪，根據(jù)圖示判斷滑輪的類型．（2）定滑輪可以改變力的方向但不能改變力的大小，人拉起的物重應(yīng)小于人的重力．（3）根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs求出人的拉力做的功，然后求出消耗的脂肪．42.小芳同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系如圖所示。她首先測出小車重，然后用彈簧測力計(jì)沿斜面勻速拉動(dòng)小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角θ的大小并多次測量，得表中所示的數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)斜面傾斜角θ小車重G/N斜面高h(yuǎn)/m斜面長s/m拉力F/N有用功W總功W機(jī)械效率η①12°50.212.11.02.1______②30°50.513.62.5______69.4%③45°50.714.33.54.3

（1）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為________（計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位）；第②次實(shí)驗(yàn)中總功為________；第③次實(shí)驗(yàn)中斜面對物體的摩擦力為________。

（2）分析表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論：斜面傾斜角θ越________，斜面越省力，斜面的機(jī)械效率越________。

（3）若斜面的傾斜程度、粗糙程度和物重都保持不變，只增加物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的長度，則所測斜面的機(jī)械效率將________（填“變大”、“變小”或“不變”）【答案】（1）47.6%；3.6J；0.8N

（2）??；低或小

（3）不變【解析】（1）根據(jù)η=W有W總計(jì)算第①次的機(jī)械效率；根據(jù)W總=Fs計(jì)算第②次實(shí)驗(yàn)中總功；根據(jù)W額=W總W有計(jì)算第③次時(shí)做的額外功，最后根據(jù)f=W（1）第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為：η=W有W總=1.0J2.1J=47.6%；

第②次實(shí)驗(yàn)的總功：W總=Fs=3.6N×1m=3.6J；

第③次實(shí)驗(yàn)中額外功W額=W總W有=4.3J3.5J=0.8J；四、解答題43.智能汽車已經(jīng)成為世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長的新動(dòng)力，如圖是一款質(zhì)量為2t的智能汽車正在進(jìn)行無人駕駛測試，汽車通過滑輪組將物體勻速提升，在汽車對繩子施加的拉力F作用下，質(zhì)量為1200kg的物體以1m/s的速度勻速上升了3m，在這個(gè)過程中，拉力F做功的功率為15kW，不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦．（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：（1）拉力F的大小;

（2）拉力F所做的總功;

（3）假如在此過程中恰好燃燒汽油4g，則該汽車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？（效率用百分?jǐn)?shù)表示，小數(shù)點(diǎn)后面保留一小數(shù)）【答案】（1）拉力移動(dòng)的速度為：v=nv'=3×1m/s=3m/s；

那么拉力F的大小為：F=Pv=15000W3m/s=5000N；

（2）拉力做功的時(shí)間為：t=?v'=3m1m/s=3s；

那么拉力做功的大小為：W=Pt=15000W×3s=45000J；【解析】（1）首先根據(jù)v=nv'計(jì)算出拉力移動(dòng)的速度，然后根據(jù)公式F=Pv計(jì)算拉力F的大??；

（2）首先根據(jù)t=?v'計(jì)算出拉力做功的時(shí)間，然后根據(jù)公式W=Pt計(jì)算拉力做的總功；44.玩的低頭族經(jīng)常遭受頸椎病的困擾，通常需要進(jìn)行頸推牽引治療。如圖甲所示是某品牌頸松牽引椅，電動(dòng)機(jī)通過往在兩個(gè)滑輪上的金屬繩帶動(dòng)牽引帶上下運(yùn)動(dòng)。頸椎牽引時(shí)牽引力可依據(jù)患者的白身體重的10%15%進(jìn)行設(shè)定，牽引行程在0~30%m之間，一般患者采用間歇式牽拉，即一次牽拉持續(xù)2分鐘，休息1分鐘，如次循環(huán)。（1）圖中游輪的作用是________，（2）若某病人體重70千克，每次牽拉豎直抬升150mm。則該病人間歇式牽拉30分鐘，牽引力至少做多少功？（g取10N/kg）（3）某些電動(dòng)幸引椅還附帶有加熱理療功能，加熱溫度可調(diào)。小林猜測其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示，若電阻絲阻值R1=R2=100Ω，旋轉(zhuǎn)多檔開關(guān)的旋鈕可以改變a、b、c、d各個(gè)接線柱之間的連接情況，從而使其達(dá)到所需溫度，則高溫檔時(shí)接線柱的連接情況是圖丙中的________，若電路正常工作，請計(jì)算圖乙中高溫檔時(shí)的電功率________?！敬鸢浮浚?）改變力的方向

（2）解：W=Gh=700N×100％×0.15m×10=105J

（3）C；R總=R1R2／R1+R2=50ΩP=U2／R總=(220V)2/50Ω=968W【解析】（1）首先判斷游輪是哪種滑輪，然后根據(jù)動(dòng)、定滑輪的工作特點(diǎn)解答；

（2）首先根據(jù)W=G?計(jì)算牽引力做一次功，然后根據(jù)“一次牽拉持續(xù)2min，休息1min”計(jì)算出30分鐘內(nèi)做功的次數(shù)，最后根據(jù)W總=nW計(jì)算做功的多少即可；

（3）根據(jù)公式P=U2R可知，電源電源不變，總電阻最小，總功率最大；從圖中找到總電阻最小的連接方式，它就是高溫檔。根據(jù)串并聯(lián)電路總電阻的計(jì)算方法得到總電阻的阻值，最后根據(jù)P總=U2R總計(jì)算高溫檔的功率即可。

（1）圖中游輪不隨物體上下移動(dòng)，是定滑輪，作用是改變力的方向；

（2）牽引力做一次功為：W=G?=700N×0.15m=10.5J；

30min內(nèi)做功的次數(shù)為：n=30min2min+1min=10（次）；

30min內(nèi)做功為：45.小金利用圓珠筆桿、鋼絲、細(xì)繩制成了如圖所示的滑輪組，用大小為2N的力F將質(zhì)量為600克的物體A豎直向上勻速提升10厘米，取g=10N/kg。求：（1）繩子自由端移動(dòng)的距離；（2）克服物體A重力做的功：（3）該裝置的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）解：繩子端移動(dòng)的距離：S=6h=6×10cm=60cm=0.6m

（2）解：物體的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；克服重力做的功W=Gh=6N×0.1m=0.6J

（3）解：該裝置的機(jī)械效率η=W有/W總×100%=Gh/Fs×100%=0.6J/2×0.6J×100%=50%【解析】（1）使用滑輪組提升重物時(shí)，根據(jù)s=nh計(jì)算出繩子自由端移動(dòng)的距離；

（2）首先根據(jù)G=mg計(jì)算物體A的重力，再根據(jù)W=Gh計(jì)算克服重力做的功；

（3）首先根據(jù)W總=Fs計(jì)算出滑輪組做的總功，再根據(jù)η=W46.ABCD為一油桶的截面圖，油桶的高AC為80cm，油桶的直徑CD為60cm，重力為800N，使該油桶繞D點(diǎn)翻轉(zhuǎn)。（1）請?jiān)诩讏D中依據(jù)最大力臂作出最小推力的示意圖（畫出力臂和力）。（2）求出這個(gè)推力的大小。（3）這一過程中推力所做的功至少為多少焦？【答案】（1）

（2）D點(diǎn)為支點(diǎn)，重力G為阻力，阻力臂等于CD的一半，即30cm；動(dòng)力臂為AD。

根據(jù)勾股定理得到：AD=AC2+CD2=0.8m2+0.6m2=1m；

根據(jù)杠桿的平衡條件得到：G×12CD=F×AD；

800×0.3m=F×1m；

【解析】（1）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，以D點(diǎn)為起點(diǎn)，在油桶上找到距離它最遠(yuǎn)的點(diǎn)，然后做出力臂即可；

（2）根據(jù)杠桿的平衡條件列式計(jì)算；

（3）推力克服油桶的重力做功，計(jì)算出油桶重心升高的高度，然后根據(jù)W=Gh計(jì)算即可。（1）根據(jù)甲圖可知，在油桶上距離D點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)是A，那么最長的力臂就是AD，通過A點(diǎn)作AD的垂線即可，如下圖所示：

47.如圖甲所示為小科設(shè)計(jì)的滑輪組裝置。其中滑塊