功和功率专题练习

功和功率专题练习

32．某实验小组在做“测滑轮组机械效率”的实验中，组装了如图17所示的甲、乙两个滑轮

组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。（3分）

（1）实验中，在读取弹簧测力计的示数时，应使钩码 上升。

（2）用甲、乙两滑轮组提升相同的重物，它们的的机械效率关系是η甲 η乙（选填：

“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉

动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η= 。

石30．图18甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用 弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置 匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A' 位置匀速竖直 上升到B' 位置， 在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F， 弹簧测力计的示数如图18乙所示。请你根据小磊做的实验完成 下列问题：

(1) 弹簧测力计的示数是 N； (2) 钩码上升的距离是 cm； (3) 拉力F做的功是 J。

（西城）16．图5中定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F＝4N

的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。不计绳重和 轴摩擦，则以下计算结果正确的是 A．绳子自由端移动速度为0.4m/s B．滑轮组的机械效率为87.5% C．天花板对滑轮组的拉力为10N

D．滑轮组对物体A做功的功率为1.6W

图5

1

B' A' B A 甲

图N 0 1 2 3 4 5

（顺义）16.如图3所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。则下列计算结果中，错误的是 ．．A．绳子自由端受到的拉力大小是100N B．人对地面的压力为400N A C．人对地面的压力为250N

图 3

D．绳子自由端运动速度是0.01m/s

（西城）21．如图6所示，重40N的物体A在水平拉力F的作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，物体A所受的滑动摩擦阻力是物重的0.2倍，物体A在2s内前进了0.2m。若不计滑轮重、绳重及轴摩擦，拉力F的功率等于________W。 图6 （宣）23．如图12所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小明用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小明用另一个水平向左的力拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是 。

N

0 1 2 3 4 5 乙

F

图12 图11 B (延庆)23. 一个质量为70kg的工人，用图13所示的装置提升一堆相同的金属块。若动滑轮重50N，装金属块的托板重100N，每块金属块重100N。不计摩擦和绳重，当工人匀速提升金属块时，此装置的机械效率最高可达到??????????%。（g取10N/kg，结果保留整数）

3

3

(1) 拉力FA2与FA1之差； (2) 小明对地面的压力F1 ；

（3）当小明通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T 3时，

配重A匀速上升2cm,此时滑轮组的机械效率η 。

（昌平）39.如图24所示,质量为60kg的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90 kg,工人用力F2匀速拉绳的功率为P2,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对人的支持力为N2, N1与 N2之比为2:3。 (不计绳重及滑轮摩擦, g取10N/kg) 求: (1)动滑轮重和力F1的大小; (2)机械效率η1; (3) 功率P2。

图24

图13

（密云）16.用滑轮组将密度为 2.8×10kg/m,质量为56kg金属块完全在水中匀速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮中120N,如图所示。不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是 A.金属块受到的重力与浮力是平衡力 B.拉力F的有用功是280J

C.金属块受到的浮力是200N D.滑轮组的机械效率是75%

（宣）37．如图25所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重 A受到的重力为350N，其底面积为5×10-2m2。B、C都是定滑轮， D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE=3OH。小明受到的重力为500N，当他通过细绳在H点分别施加竖直向下的拉力T1、T2时，杠杆两次都在水平位置平衡，小明对地面的压力分别为F1、F2，配重A受到的拉力分别

为FA1、FA2，配重A对地面的压强分别为p1、p2，且两次A对地面的压强相差2×103Pa。已知F1∶F2 ＝4∶3，p1∶p2＝3∶2 。

杠杆EH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计。 求：

A D B E O H F 第16题图 C 图25

2

（平谷）39．体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为p1, .如图20所示，用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为p2,压强变化了2750pa。已知人一只脚的面积是200cm2，滑轮组的机械效率为80%。

（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。求：（1）绳对人的拉力；（2）物体A与地面的摩擦力；（3）若在物体A上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少？（7分）

A

（西城）41．在图23所示装置中，甲物重G甲＝10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5×102m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝2∶1。不

－

计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P＝2×103Pa。 求：此时动滑轮对物体乙的拉力F压强为零。求：丙的物重G丙。

（崇文）34．小文的体重为600 N，当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75×10 Pa。已知小文与地面的接触面积为400cm2。当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=5︰12，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。 求：（1）提升重物A时小文对地面的压力。 （2）物体A的密度。

（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。

（4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度匀速上升， 小文拉绳的功率P。

3

3

拉

；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的

图20

图23

（密云）38．如图所示，AB是一杠杆，可绕支点O在竖直平面内转动，AO：OB=2：3，

A D OD：DB=1：1，滑轮重为100N。当在B点施O B 加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m的正方体M对水平地

F 面的压强为7500pa；当在D点施加大小为F的

M 竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正

第38题图 方体M对水平地面的压强为15000pa。（不计

杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向） 求：（1）正方体M的受到的重力；（2）拉力F的大小

3

（顺义）39．某桥梁施工队的工人用如图18所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件A。已知工件的质量为100kg，工人的质量为70kg。工件A打捞出水面之前与工件完全被打捞出水后

37．如图所示，边长为0.2m的正方体A放在水平地面上，绳子的一端系于A上表面中央，另

一端挂在动滑轮的挂钩上。。当在绳子自由端施加F1=120N的拉力时，A受到的拉力竖直向上，并对地面的压强为6500Npa。当在绳子自由端施加的拉力为F2时，A以0.3m/s工人对地面的压力之比为15：2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60% 。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg 。求： （1）工件A浸没在水中时所受的浮力F浮；

（2）工件A完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率?2； （3）工件A完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升， 工人拉绳的功率P2。（7分）

A

的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦。 求：（1）正方体A受到的重力。

（2）匀速提升正方体A拉力F2的功率。

A

第37题图

4

石30 （1）1.2 （2）10 （3）0.24 延庆：23. 89﹪ 密云16：BC 西城16 A B 21 0.8 顺义16. A C D 宣武23 7.5 GB v 37. (共6分) 答案：(1) FA2-FA1=100N宣武 ；

F2?G物?G动 -------------------④┄（1分） 2将③、④式代入①、②式，并且将G人?m人g?70kg?10N/kg?700N和

G物?m物g?100kg?10N/kg?1000N代入后可解得G动?320N┄（1分）

由②③式得：

G物?F浮1000N?F浮??60%

G物?G动?F浮1000N?320N?F浮(2) F1 =400N； （3）η=87.5% 。 ∴解得F浮?520N，则F1?400N，F2?660N┄（1分） （2）∵?2??G物W有G物1000N????76%┄（1分） W总2F2G物?G动1000N?320N （3）PN?0.2m/s?264W┄（1分） 2?F2v2?F2?2v物?1320（密云）38．解：当F作用B点时，A点受拉力为F1。正方体M受拉力为f1，受重力为G，受支持力为N1

F1 A O B F

F1 F1

N1 f1 M

（顺义）39．（1）以人为研究对象，其受力情况如图甲、乙所示。┄（1分）

??∵G人?F1?N1，∴N1?G人?F1；

∵G人?F2??N2，∴N2?G人?F2?；

∵工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等；绳对人的拉力与人对绳的拉力大小相

等。 ∴

G轮 f1 G

F1×2k=F×3k F1 = 1.5F ?N1G人?F1?15N1???---------①┄（1分） ??N2N2G人?F22 f1= 3F-100N 1分 N 1= P1S= 7500 pa×0.04m2 = 300N N 1= G -（3F-100N） 200N = G -3F ① 1分

39题答图

当F作用D点时，A电受拉力为F2，正方体M受拉力为f2。受重力为G，受支持力为N2

F2 A O D B F F2 F2 G轮

f2 N2 f2 M G

W有（G物?F浮）hG物?F浮又∵?1????60% ---------②

W总F1S2F1F1?G物?G动?F浮 --------------③

2 5

F2×2k=F×1.5k F2=0.75F

f2+100N = 1.5F N2=P2S=15000pa×0.04m2

=600N 600N+ f2= G

500N= G -1.5F ② 1分 由①②两式得

F = 200N 1分 G = 800N 1分

（崇文）解：

(1) F支=F压=P人S人

=8.75×103 Pa×400×10-4 m2=350N

(2) F拉=G人－F支=600N-350N=250N

F浮=ρ水gV=1×103A

kg/m3×10N/ kg ×0.0 1 m3=100N GA+G动=2F拉+F浮=2×250N+100N=600N

GA+G动=600N ① B在空气中:ηB=GBh(G=80% ②

B?G动)hGA：GB=5：12 ③

由①②③式可得

GA=375N G动 =225 N ρGA=

AgV?375N3 A10N/kg?0.01m=3.75×103 kg/m3 (3) A在水中 η(GA=

A?F浮)hF=375N?100N=55% 拉?2h2?250N （4）P=F’动拉 · v拉=

GA?G2× 2 v物 （昌平）39．解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象

F 1 ′ N1?G人?F1? ①

N1 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，F?1?F1 G F?1?G动1?G4 ② 1 第二次提升货物时，以人为研究对象

F 2 ′ N2?G人?F2? ③ N2 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，F2??F2 G F?G2?G动2?4 ④ N1N?23 ⑤ 2 把数据分别带入以上5个式子，解得：G动?300N F1=400N F2=300N

（2）第一次运送货物时滑轮组的机械效率：

?W有1?W?G1h4h?1300J400?4J?81.25% 总F1（3）第二次货物上升速度为0.1m/s，人匀速拉绳的速度为

v?2?4?0.1m/s?0.4m/s 6

分 1分 1分 1分 1分 1分

P2?F2v?2?300N?0.4m/s?120W 1分

32.（1）匀速（2）<（3）

G3F （平）39．解：（1）F＝△F＝△PS＝27505 Pa×4×10

－2

m2＝110N ????2分

（2）?＝

f2F f＝?·2F＝80%×2×110N＝176N ????????????1分

（3）F＝12?G动?f?

G动 ＝2F－f＝2×110N－176N＝44N ??????????1分

f? ＝176N+30N＝206N ??????????1分

?'＝

f?Gf?＝206N44N?206N＝82.4% ??????????2分 动（密云二模）37． FF1 f 1 解：设正方体A重为G，动滑轮重为G0 N 1分 F1= G0 + f f + N = G

N = PS = 6500pa×0.04m2 = 260N G 0 1500N - G = G ① 1f G 分

0分

GG?G?4 ② 1分

05由①②两式可得： G = 400N

G0 = 100N 1分

FG?G02?2?400N?100N2?250N 1分 υ= 2υA= 0.6m/s

P = F2υ= 250N×0.6m/s = 150W 1分

7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0wxw.html