2021-2022年收藏的精品资料中考物理试题汇编九年级物理第十五章功和机械能13.doc

（解析版人教版按章节）2011全国中考物理试题汇编九年级物理第十五章1-3节（78题）1（2011·广西柳州）下列过程，哪个情况小明对桶做了功（ ）A小明提着桶站立不动 B小明提着桶水平移动C小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内1.D 解析：物体做功的条件：有力作用在物体上和物体在力的方向上有距离，二者缺一不可。选项ABC均是有力作用在水桶上（方向竖直向上）但水桶在力的方向上无距离（在竖直方向上无距离），所以均不做功，ABC错；选项D，有力也有在力方向上的距离，所以做功，D对。本题答案为D。点评：根据物体做功的条件，判断是否有力对物体做功。2（2011·四川广安）在下图的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A提着水桶在水平地面上匀速前进 B扛着米袋慢慢爬上楼梯 C用力推汽车，汽车没动 D举着杠铃原地不动2.B 解析：A、提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶的力的向上的，向上没有移动距离，人对水桶没有做功，不符合题意；B、扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋的力向上，向上移动了距离，人对米袋做功，符合题意；C、用力推汽车，汽车没动，人给汽车一个向前的力，向前没有移动距离，人对汽车没有做功，不符合题意；D、举着杠铃原地不动，人对杠铃的力向上，向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，不符合题意。本题答案为B。3（2011·湖南张家界）下图所示的几种情况中，人对物体做了功的是3.A4（2011·辽宁沈阳）举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起，如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是 （ ）AW1=W2 P 1=P2 BW1> W2 P 1>P2CW1> W2 P 1=P2 DW1< W2 P 1<P24.B5（2011·湖北黄石）关于力和机械，下列说法中正确的是（ ）A重力就是万有引力B弹力是物体由于发生弹性形变而产生的C动滑轮既可以省力也可以省功D如果机械处于良好的运行状态，机械效率就等于1 5.B 解析：根据重力和万有引力的定义，重力是物体受到万有引力而产生的力，但重力不就是万有引力故A错误；根据弹力的概念，我们在拉橡皮筋、压尺子时感受到它们对手有力的作用，这就是弹力弹力是物体由于发生弹性形变而产生的故B正确；使用动滑轮可以省力，但不会省功，故C错误；根据机械效率的定义是有用功占总功的百分比，所以机械在处于良好运行状态下，它也有额外功，所以机械效率小于1故D错误。来源:学&科&网Z&X&X&K6（2011·湖南长沙）如图所示，一个质量为45kg的人，在10s内连续5此跳上每级高度为0.2m的台阶，则此人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（ ）A450W B45W C4.5W D4500W6.B7.（2011·湖北武汉）如图所示，一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为（ ）A.4×102W  B.4×103W     C.1.8×104W  D.1.8×105W7.B 解析：18kg的水大约经4.5s从瀑布顶端落到底端，在该过程中，重力的功率约.本题答案为B。8（2011·广西河池）李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼，她做的有用功是 （ ）A对桶所做的功 B对水所做的功C对水和桶所做的功 D对水、桶和人所做的功8.B 解析：对水所做的功是对人们有用并且必须做的功，是有用功，选项B正确；对桶做的功是不需要但不得不做的功，是额外功，选项BCD错误。本题答案为B.点评：考查有用功。9（2011·广东清远）关于图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是（ ）A甲能改变拉力的方向 B甲是等臂杠杆C甲比乙省力 D甲比乙效率高来源:学#科#网9.C 解析：甲是动滑轮，省力费距离，不能改变力的方向，而乙是定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力也不省距离，但可以改变力的方向，选项AB错误，C正确；将相同物体提升相同高度时，甲需要克服动滑轮重力做功，即有用功相同，甲的额外功大，总功也大，所以甲比乙效率低，选项D错误。本题答案为C。10（2011·甘肃兰州）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为（）A80%、800J B80%、1000J C62.5%、200J D80%、200J10.D 解析：本题考查有关滑轮组的机械效率和所做的额外功等相关知识。工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率为有用功与总功的比值，即为80%；而所做的额外功为克服动滑轮重力所作的功，即为200J。11（2011年中考·福建漳州）在如图所示的滑轮组中，用110N的力在5s内把重为200N的物体匀速提高2m，则（ ）A对重物做的有用功约为200J B滑轮组的机械效率约为90C拉力做的总功约为220J D拉力的功率约为44W11.B12（2011年·黑龙江牡丹江）做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关于做功的说法正确的是 （ ）A对桶做的功是有用功 B对水做的功是有用功C对水做的功是额外功 D克服自身重力做的功是总功12.B13（2011年中考·四川达州）如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m，如拉力为400N，则下列各计算结果正确的是（ ）A拉力所做的功为6000J B机械所做的有用功为2000J C拉力的功率为600W D该滑轮组的机械效率为80%13.D 解析：由图知，s=2h=2×5m=10m，拉力做功：W总=Fs=400N×10m=4000J，故A错；拉力做功功率：P=W总/t=4000J/10s=400W，故C错；机械所做的有用功：W有=Gh=600N×5m=3000J，故B错；滑轮组的机械效率：=×100%=×100%=75%，故D正确。故选D点评：本题是一个选择题，实质上是一个小综合题，最好的做法就是将每一个量计算出来进行判断本题的关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是有用功和总功的区分。来源:学§科§网Z§X§X§K14（2011·重庆）如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（ ）A拉力F对物体做的功是额外功 B拉力F做的功是有用功C拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍 D增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率14.D 解析：本题考查对简单机械的相关知识的理解。对于滑轮组，需要明白有用功是指我们的目的，且必须做的功，额外功指没有必要，但必须做的功，总功为有用功和额外功之和，机械效率为有用功与总功的比值。所以拉力F做的功是总功，n为3，所以拉力F移动的距离是物体移动距离的3倍，增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率。15.（2011·云南玉溪）右图是研究“使用动滑轮是否省功”的实验装置（不考虑绳子、滑轮重和摩擦），下列判断中不正确的是（）A.hs B.FG C.Fs=Gh D.=115.B 解析：在这个实验中，不考虑绳子、滑轮重和摩擦，使用动滑轮可以省一半力但要费一倍距离，即F=G，s=2h，所以Fs=G×2h=Gh，故选项AC正确，B错误；因为不考虑绳子、滑轮重和摩擦，所以没有额外功产生，人所做的总功都是有用功，所以机械效率为100%，=1，故选项D正确。本题答案为B。点评：省力必费距离，省距离必费力使用机械的主要目的是省力或省距离或改变力的方向，但任何机械都不能省功。来源:学科网16（2011·内蒙古包头）如图所示，斜面长6 m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2 m，下列说法正确的是（ ）A滑轮组的机械效率是40% B物体重300NC拉力F做的功是600J D拉力F的功率是40W16.C 解析：因条件不足，无法计算物体重和机械效率，故AB错；拉力F移动的距离：s=3s=3×2m=6m；拉力F所做的总功：W总=Fs=100N×6m=600J，故C正确；拉力F做功的功率：P=W/t=600J/5s=120W，故D错。故选C17（2011·山东威海）图中是一个两面光滑的斜面，大于，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则：来源:学科网ZXXKAFAFB，WAWB BFAFB，WAWBCFAFB，WAWB DFAFB，WAWB17.B 解析：斜面AC倾斜角度小于AB，所以物体沿AC运动时拉力较小，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同。18（2011年中考·江苏无锡）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）A绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同B绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同C绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等18.C 解析：不计绳重及摩擦，拉力F=（G物+G轮），n1=2，n2=3，绳子受的拉力：F1=（G物+G轮），F2=（G物+G轮），F1F2，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，=，滑轮组的机械效率相同，故A、B错；绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，s1=2h，s2=3h，s1s2，故C正确、D错19.（2011·山东烟台）在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为定、动、组，则下列选项正确的是（ ）A.组<动<定 B. 定<动<组 C. 动<定<定 D. 定<组<动19.A 解析：使用题中三种机械匀速提升同一物体到同一高度处，需要做的有用功相等，在不计摩擦和绳子质量的情况下，使用定滑轮时，做的额外功几乎为零，使用动滑轮时，克服1个动滑轮重力做的功为额外功，当使用滑轮组时，克服2个动滑轮重力做的功为额外功，可见，使用滑轮组时做的总功最多，其次是动滑轮，最少的是定滑轮，考虑到它们的有用功相等，所以它们的机械效率的大小关系是组<动<定 。本题答案为A。二、多项选择题21（2011·广西崇左）崇左市八大住宅区的建设正如火如荼地进行。如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的。如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升10m，绳索自由端的拉力F=2.1×103N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法正确的是( )A拉力做的功是6.3×104J B绳索自由端的速度是10m/sC该滑轮组的动滑轮重300N D该滑轮组的机械效率是80%21.AC 解析：根据乙图滑轮组的绕线方式可知，当重物上升10m时，绳索自由端移动的距离是30m，绳索自由端的速度是v=s/t=30m/10s=3m/s，选项B错误；拉力做的功是W拉=Fs=6.3×104J，选项A正确；因为G动+G物=3F，所以G动=3F-G物=300N，选项C正确；该机械克服重物重力做的功是有用功，即W有=G物h=6×104J，拉力做的功为总功，所以机械效率为=W有/W拉=80%，选项D错误。本题答案为AC。22.（2011·山东聊城）如图所示，拉力F=80N，物体重力G=120N，不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1m，以下说法正确的是（ ）A.拉力做的有用功为80J B.动滑轮的重力为40NC.拉力做的总功为160J D.该滑轮组的机械效率为75%22.BCD 解析：拉力做的功是总功，即W总=Fs=Fnh=80N×2×1m=160J，选项A错误，C正确；设动滑轮的重力为G动，则G+G动=nF，所以G动=nF-G=40N，选项C正确；克服物重所做的功是有用功，即W有=Gh=120J，所以该滑轮组的机械效率为=W有/W总=75，选项D正确。本题答案为BCD。三、填空、探究和简答题23（2011年·湖北恩施）经测量重3N的物体沿如图所示的斜面运动时，受到的摩擦力约为0.6N，斜面的长与高分别是2m和1m。若物体从斜面顶部自由滑到底端，重力对物体所做的功是 _J，物体克服摩擦力所做的功大约是 J。23.3；1.2 解析：重力对物体所做的功：W1=Gh=3N×1m=3J，物体克服摩擦力所做的功：W2=fs=0.6N×2m=1.2J。24.（2011·内蒙古杭锦旗）现在有一种“手机自生能”技术。手机上装上特制电池，上下左右摇晃手机即可产生电能，每摇一分钟可通话两分钟。如果将手机上下摇动一次，相当于将200g的重物举高10cm，每秒约摇一次。由此可知，每摇一次可以获得的电能为 J，该手机使用时的功率约为 W。24.0.2；0.125（2011·浙江宁波）2011年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以1307s获得冠军，创造了该项目今年世界最好成绩!(g取10Nkg)（1）在这次比赛中，刘翔跑完110m的平均速度是 ms；(保留两位小数)（2）若体重为87kg的刘翔在跨栏时重心上升了032m，则他每跨过一个栏需要克服重力做功 J。25.（1）8.42 （2）278.4解析：（1）v=s/t=110m/13.07s=8.42m/s （2）W=mgh=87kg×10Nkg×032m=278.4J。26（2011年·湖北恩施）如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重3N，当拉动甲测力计，使A以0.1m/s的速度匀速向右移动时，甲、乙测力计的示数分别为0.5N和1.2N。则拉动甲测力计的功率大约是 W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为 J。26.0.15；0.12 解析：甲测力计的速度v甲=3vA=3×0.1m/s=0.3m/s，所以拉动甲测力计的功率大约是P=F甲v甲=0.5N×0.3m/s=0.15W，滑轮与绳子之间摩擦力f=3F甲F乙=3×0.5N1.2N=0.3N，在匀速拉动4s时间内A移动的距离s=vt=0.1m/s×4s=0.4m，所以在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为W=fs=0.3N×0.4m=0.12J27（2011·四川自贡）某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车进行观察研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如右图所示。根据图像可知，2-5s内，小车的平均速度是_；若小车受到的牵引力为200N，5-7s内小车牵引力的功率是_。27.0；400 解析：由图象可知，小车在25s内的图象是一条平行于横轴的直线，这条直线表示小车在25s这段时间内并没有运动，而是保持静止不动因为小车运动的距离为0，所以小车在25s内的平均速度是0；由图象可知，小车在5s时对应的路程是2m，在7s时对应的路程是6m，因此小车在57s内行驶的路程是6m2m=4m，行驶的时间是7s5s=2s，则牵引力在57s内所做的功：W=Fs=200N×4m=800J，牵引力在57s内的功率：P=400W28（2011·广西柳州）如图所示，一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆，重心在距A端处，当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)时，F1做功为W1；当用竖直向上的力F2将B端抬高h(A端仍在地面上)时；F2做功为W2，则F1F2=_，W1W2=_。28.21；21解析：当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)时，水泥电线杆就相当于一个杠杆，动力是竖直向上的力F1，阻力是杆的重力G，方向竖直向下，它们的力臂之比为32，根据杠杆平衡条件可得F1=，所以W1=F1h=h；同理可求得，F2=，W2=F2h=h。故F1F2=21，W1W2=21。来源:Zxxk.Com29（2011·广东省）在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J；箱子运动的平均速度为 m/s。29.0；600；1.5 解析：木箱在重力方向上没移动距离，所以重力不做功或做功为0；工人对木箱做的功就是水平推力对木箱做的功W=Fs=100N×6m=600J；箱子运动的平均速度为v=s/t=6m/4s=1.5m/s。30（2011·广东佛山）如图所示，小红用20N的水平拉力F拉质量为4kg的木箱A，使它以2m/s的速度在水平面上匀速直线运动了4s。则木箱受到的拉力是 N，摩擦力是 N。拉力F在这段时间内所做的功是 J。（忽略轮与细绳的重力和摩擦）30.10；l0；80 解析：题中的滑轮是动滑轮，绳子上的拉力F绳=F=10N，因为木箱在水平面上做匀速直线运动，所以其在水平方向上必受平衡力的作用，即木箱受到的摩擦力大小等于绳子对木箱的拉力，大小均是10N；在这段时间内，木箱移动的路程为8m，拉力F在这段时间内移动的路程为s=4m，其所做的功是W=Fs=F=20N×4m=80J。31（2011·山东滨州）如图所示，用一个重为18N的动滑轮来提升物体，若物体匀速上升过程中竖直向上的拉力F=30N（不计摩擦和绳重），则动滑轮的机械效率为 。31.70 解析：因为nF=G动+G物，所以物重G物=nF-G动=42N，动滑轮的机械效率=Gh/Fnh=G/Fn=42N/2×30N=70。32（2011·山东枣庄）某人用平行于斜面的拉力，把一个重为800N的木箱，沿着长4m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端，如果拉力的大小为250N，则拉力所做的有用功为_J，此斜面的机械效率为_。32.800；80% 解析：W有用=Gh=800N×1m=800J，W总=Fs=250N×4m=1000J，此斜面的机械效率=W有用/W总=80%。33.（2011·陕西省）如图所示，用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F，将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是 J，机械效率是 。33.0.36；72% 解析：用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F，将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，总功W总=Fs=1.25N×0.4m=0.5J；有用功W有=Gh=1.8N×0.2m=0.36J；机械效率是=×100%=72%。34（2011年中考·黑龙江哈尔滨）如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120 N的砂子从一楼运上三楼，小聪做的有用功为J，小聪与小明所用机械的效率之比为(不计绳重及摩擦) 34.720；9：10 解析：（1）如图所示，提升高度h=2×3m=6m，小聪和小明做的有用功：W有用=G沙h=120N×6m=720J；（2）不计绳重及摩擦，小聪做的额外功：W额1=（G桶+G轮）h=（20N+10N）×6m=180J；小明做的额外功：W额2=（G桶+G袋）h=（5N+10N）×6m=90J；小聪做的总功：W总1=W额1+W有用=180J+720J=900J，小明做的总功：W总2=W额2+W有用=90J+720J=810J，小聪和小明的机械效率：1：2=：=：=9：10。35（2011·青海西宁）如图所示，是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离。工人在2s时间里，用100N的力，竖直向下压动摇臂50cm，把重1000N的重物匀速抬高4cm，则重物上升的速度是 m/s，所做的有用功是 J，千斤顶的机械效率是 。35.0.02m/s；50J；80%36（2011年·黑龙江鸡西）如图所示，斜面长6m，高1m，工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是 J，斜面的机械效率是 。36.3000；80%37.（2011吉林省）如图所示，用弹簧测力计匀速竖直向上提升重为4.2N的重物，弹簧测力计的示数为 N，机械效率为 写出一种用动滑轮提升重物时提高机械效率的一种方法 38.（2011江苏淮安）用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用竖直向上的拉力为125N物体上升2m的过程中，拉力所做的有用功为 J，总功为 J，动滑轮的机械效率为 （g取10N/kg）38.400；500；80% 解析：题中使用的是动滑轮，有2段绳子承担物重，绳子末端移动距离s=2h=2×2m=4m物体重：G=mg=20kg×10N/kg=200N，拉力做的有用功：W有用=Gh=200N×2m=400J；拉力做的总功：W总=Fs=125N×4m=500J该机械的效率：=×100%=×100%=80%39（2011·山东潍坊）小红家正在装修房子，她设计了如图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台。四楼阳台到地面的距离为9m，若工人用500N的力将重为800N的材料提到四楼阳台，他做的有用功是_J，该装置的机械效率=_。39.7200；80% 解析：克服物重做的功为有用功，即W有=Gh=800N×9m=7200J，拉力做的功为总功，即W总=Fs=Fnh=500N×2×9m=9000J，所以该装置的机械效率=W有/W总=80%。40（2011·山西省）如图所示，用两个完全相同的滑轮，匀速提升质量相等的物体，且物体质量大于滑轮质量，不计绳重和摩擦。比较甲、乙两种方式可知 更省力， 机械效率更高 (均填“甲”或 “乙”)。40.甲；乙 解析：F甲=（G物+G动），F乙=G物，F甲-F乙=（G动-G物）0，所以F甲F乙，甲更省力；甲=G物/（G物+G动）1，乙=G物/G物=1，可见甲乙，乙机械效率更高。注意：在不计摩擦的理想状态下，乙=G物/G物=1，实际上，使用任何机械时，机械效率都小于1.来源:学*科*网Z*X*X*K41.（2011·海南）工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一种沙提升相同的高度，所用的拉力分别是F甲、F乙，滑轮机械效率分别是甲、乙，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动滑轮重力，则F甲 F乙，甲 乙。（选填“”、“”或“=”）41.； 解析：设沙子的重力为G沙，盛沙子的容器的重力为G容，沙子和容器的总重力为G物，动滑轮的重力为G动，则G物G沙G动，根据图中机械结构可知，F甲=G物，F乙=（G物+G动），所以F甲-F乙=（G物-G动）0，即F甲 F乙；甲=G沙/G物，乙=G沙/（G物+G动），可见甲乙。42.（2011福建泉州）建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m所用的手拉力为300N则该工人所做的有用功为 J，总功为 J，该滑轮组的机械效率是 （保留三位有效数字）若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械教率将 （填“变大”、“变小”或“不变”）42.1200；1800；66.7%；变大解析：由图知，有2段绳子承担物重，若重物提升h=3m，绳子末端移动距离s=2h=2×3m=6m拉力做的有用功：W有用=Gh=400N×3m=1200J；拉力做的总功：W总=Fs=300N×6m=1800J该机械的效率：=66.7%当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变，故机械效率变大点评：本题考查了滑轮组机械效率的计算，关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是有用功和总功的区分（根据我们的目的分析）43. （2011·浙江杭州）如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中Gl > G2，则所用的拉力F1 F2（选填“”、“”或“=”），其机械效率1 2（填“”、“”或“=”）43.； 解析：设动滑轮的重力为G动，则F1=，F2=，因为Gl > G2，所以F1F2；设两个物体上升的高度均是h，则两个拉力移动的距离等于2h，其机械效率分别为1，2，因为Gl > G2，所以12。44（2011·浙江衢州）学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室。搬运质量mkg102030时间ts406070 （1）该实验员在搬运中，对实验器材总共做功_焦；（2）假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为_秒(计算结果精确到0.1)。44.（1）4.5×104 （2）1518.2解析：（1）该实验员要把总质量为300千克的实验器材搬运到15米高的实验室，需要克服物体的重力做功：W=Fs=mgh=300kg×10N/kg×15m=4.5×104J。（2）根据Pm关系图和tm关系图可知：当他一次搬运1箱即10kg时，输出功率为40W，它每次搬起箱子、放下箱子和下楼的时间为40s，这样他需要搬运30次，这30次的总上楼时间为，30次搬起箱子、放下箱子和下楼的时间总时间为，所以总共需要时间为1125s+1200s=2325s；同理，可求出当他一次搬运2箱即20kg时的总时间为；当他可求出当他一次搬运3箱即30kg时的总时间为。可见，他搬完所以箱子，所用最短时间为1518.2秒。45（2011·江苏南京）某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v =36 kmh的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压U=300 V，电流I=50 A在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是 W；若驱动电机能够将输入功率的90转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为 N45.1.5×104；1.35×103解析：本题考查对力学中电功、机械效率的理解。驱动电机的输入电压U=300 V，电流I=50 A在此行驶状态下，驱动电机的输入功率P=UI=300V×50A=1.5×104W；若驱动电机能够将输入功率的90转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为1.35×103N。四、计算题46（2011·重庆）2011年5月22日，世界内河上最豪华的邮轮“长江黄金l号”在重庆朝天门下水首航。如图所示，一架重力为9×l04N的直升飞机在20s内竖直下降10m，最后停在邮轮的停机坪上。求： （1）飞机竖直下降20s内的平均速度；（2）飞机竖直下降20s内重力做的功。46.（1）0.5m/s （2）9×105J解析：本题考查对速度的计算，对做功的理解。（1）；（2）来源:学|科|网Z|X|X|K答：（1）飞机竖直下降20s内的平均速度为0.5m/s；（2）飞机竖直下降20s内重力做的功为9×105J。47（2011·云南昆明）某工地上，一架起重机将质量为2t的货物以0.1m/s的速度匀速提升10m后又水平匀速移动5m，求：（1）在整个过程中，起重机对货物做的功；（2）在货物上升的过程中，起重机对货物做功的功率。(g取10Nkg)47.（1）2×105 J （2）2×103W解析：（1）因为匀速运动，所以起重机对货物的拉力F=mg=2×103kg×10N/kg=2×104 N，在整个过程中，起重器只在匀速提升货物的过程中对货物做了功，故W=Fs=2×104 N×10m=2×105 J。（2）在货物上升的过程中，起重机对货物的拉力F=2×103kg×10N/kg=2×104 N，拉力移动的速度大小为v=0.1m/s，故起重机对货物做功的功率P=Fv=2×104 N×0.1m/s=2×103W。或者先求出重物上升的时间t=s/v=10m/0.1m/s=100s，已知在货物上升的过程中，起重机对货物做的功为W=2×105 J，可求出功率P=W/t=2×105 J/100s=2×103W。48（2011·重庆江津区）小林响应学校“节能环保”的倡导，上学由做公交车改为骑自行车，小林家与学校的距离为3 km，他骑车10 min就可以到达学校。求：（1）小林骑车的平均速度为多少？（2）若自行车受到的平均阻力为80 N，则他在这段骑车的过程中克服阻力做了多少功？48.（1）5 m/s （2）2.4×105 J 49.（2011·广州）如图所示，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2，斜坡的机械效率为80%。求卡车：（1）对水平路面的压强；（2）爬坡时的牵引力；（3）爬坡时的速度49.（1）6.4×104Pa （2）2×104N （3）4.8m/s解析：（1）对水平路面的压强p=6.4×104Pa（2）因为W有=W总× ；W有=Gh ；斜面长度s=2h（倾角为30°） ；由得 s=，F引=W总×=2×104N（3）由P=F引V，所以爬坡时的速度v=4.8m/s。点评：本题考查压强、牵引力和速度的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力和斜面的应用原理50.（2011·福建龙岩）如图所示，动滑轮重20N，物体重80N，不计绳重和摩擦。（1）请你在图中画出一种绕绳方法（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率题图 甲 乙50.解析：本题由于没规定绳子段数和动力方向，因此有两种不同的思路：思路一：重物和动滑轮有两段绳子承担（1）绕绳方法如上图甲图所示。（2）根据省力公式，F=50N；W有=G物h=80N×1m=80J，W总=Fs=50N×2×1m=100J；滑轮组的机械效率=×100%=×100%=80%。思路二：重物和动滑轮有三段绳子承担（1）绕绳方法如上图乙图所示。（2）根据省力公式，F=33.3N；W有=G物h=80N×1m=80J，W总=FS=33.3N×3×1m=99.9J100J；滑轮组的机械效率=×100%=×100%=80%点评：（1）绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是重力的几分之一，拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍。（2）由此题也可以得出，滑轮组的机械效率与被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等有关，与绳子的绕法和段数无关。51（2011·江苏南京）如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用的拉力为200 N，在5s内物体升高的高度为2 m此过程中，求： （1）有用功； （2）总功的功率； （3）定滑轮的机械效率51.解析：本题考查简单机械中的有用功、功率、机械效率的计算。52.（2011·天津）如图所示，小芳在研究动滑轮时，她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升，测得的实验数据如表所示。求：（1）手的拉力所做的有用功；（2）手的拉力所做的总功。52.（1）30J （2）36J 解析：（1）手的拉力所做的有用功就是克服钩码重力所做的功，即W有用=Gh=100N×0.3m=30J。（2）手的拉力所做的总功W总=Fs=60N×0.6m=36J。53.（2011·山东日照）总质量为4500kg的汽车在一段平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了1min。若汽车的牵引力为2×104N，与路面的总接触面积为0.15m2。（g=10Nkg）求：（1）汽车行驶的路程。（2）汽车牵引力做的功。来源:学科网（3）汽车停在水平路面时，对路面的压强。53.（1）1200m （2）2.4×107J （3）3×105Pa解析：（1）汽车行驶的路程s=v t =20m/s×60s=1200m。