2019版高中物理 第一章 功和功率 第4节 人与机械试题 鲁科版必修2.doc
1第第 4 4 节节 人与机械人与机械【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责 任对功率和机 械效率关系 的 理解1(易),2(易),3(易)10(中)机械的 使用9(中)机械效率的 理解与计算5(易), 6(易), 7(易), 8(中)4(中), 5(易), 7(易), 8(中)基础训练 1.(2016·福建龙岩期中)关于机械效率和功率,下列说法中正确的是( D ) A.功率大的机械,机械效率一定高 B.机械效率高的机械,功率一定大 C.做功快的机械,机械效率一定高 D.做功快的机械,功率一定大 解析:功率大的机械,做功比较快,但是机械效率不一定高,故选项 A 错误.机械效率高的机械,功 率不一定大,故选项 B 错误.做功快的机械,功率大,机械效率不一定高,故选项 C 错误,D 正 确. 2.有关功、功率和机械效率的说法中,正确的是( B ) A.机器的功率越大,做的功就越多 B.功率不同的机器,做的功可能相等 C.机器做功的时间越少,功率就越大 D.机器的功率越大,机械效率就越高解析:由 P=可推得 W=Pt,即做功的多少由功率和做功时间两个量决定,功率大的机器做的 功不一定多,故选项 A 错误,B 正确;只有时间而没有做功的多少,无法确定功率的大小,故选 项 C 错误;功率反映的是做功的快慢程度,而机械效率反映的是有用功在总功中所占的份额, 这是两个不同的概念,它们之间没有必然的联系,故选项 D 错误. 3.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( B ) A.现在机械的机械效率小于 1,将来有可能出现新的机械,其效率突 破 1 B.功率的大小与机械效率的大小无关 C.机械效率越大,说明有用功率越大 D.功率越大,机械效率越大2解析:机械在做功的过程中,由于 W总=W有用+W额外,由于 W额外必不为零,所以 W有用永远不可能 大于 W总,因此机械效率不可能大于 1,故选项 A 错误.功率和机械效率是两个不同的物理量, 功率是表示做功快慢的物理量,机械效率是表示对总能量利用率大小的物理量,两者没有必 然联系,故选项 B 正确,D 错误.机械效率越大,说明有用功率在总功率中占的比重越大,并不 能说明有用功率越大,故选项 C 错误. 4. (2016·福建松溪检测)有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车,为了提高斜面的机械效 率,下列做法中可取的是( D )A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车 B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车 C.改由一个人匀速将木箱拉上汽车 D.板长不变,增大斜面的倾角将木箱匀速拉上汽车 解析:使用斜面时,有用功是克服重力做的功,克服摩擦力做的功为额外功,与速度快慢无关; 欲提高斜面的机械效率,就必须在有用功一定时,尽量减少额外功.当斜面的倾角变大时,木 箱对斜面的压力变小,在接触面粗糙程度不变时,压力越小,受到的滑动摩擦力就越小,这样 可以有效地减少额外功.故选项 D 正确. 5.(2016·福建闽清检测)随着家用小轿车的增多,方便了人们的出行,但也给道路交通和环 境保护带来越来越大的压力,提高汽车的效率对保护环境有重大的意义.关于效率,下列说法 中正确的是( C ) A.小轿车发动机额定功率越大,小轿车的效率一定也越大 B.通过改进道路条件和汽车性能,小轿车的效率有可能达到 100% C.设法减少排放的尾气带走的热量,有利于提高效率 D.行驶的小轿车里乘坐的人越少,小轿车的效率一定越大 解析:功率反映做功快慢,效率反映对总能量的利用率,二者没有必然联系,要提高效率,需要 减少额外功,但实际情况中,效率总小于 100%,不可能达到 100%,故选项 C 正确. 6. (2016·福建泉州期中)如图所示,用力 F 拉细绳,通过重为 50 N 的动滑轮将重为 450 N 的物体匀速提升 3 m(不计绳的重和摩擦).则拉力 F 所做的额外功和动滑轮的机械效率分别 是( D )A.750 J 80% B.1 350 J 80% C.1 500 J 90% D.150 J 90% 解析:拉力 F 做的额外功等于克服动滑轮重力做的功,即 W1=50×3 J =150 J,拉力的有用功 W2=450×3 J=1 350 J,动滑轮的机械效率 =×100%=90%.故选项 D 正确.7.一滑轮组,不计绳子与滑轮间及所有滑轮的轮轴之间的摩擦,用它提升一重为 G 的货物时 其机械效率为 80%.若用此滑轮组来提升一重为 2G 的货物时,其机械效率( A ) A.大于 80%B.等于 80% C.小于 80%D.无法确定3解析:提高机械效率的方法有减小无用功和增大有用功.增加重物就是增大有用功.故选 A. 8.某矿井发生漏水事故,根据估算,1 min 内可有 4.8 t 的水渗出,矿井深 100 m,若水泵的机 械效率为 80%,为了及时将漏水抽出,那么需功率至少多大的水泵来抽水才能使井底不积水 (g 取 10 m/s2)( C )A.48 kW B.80 kW C.100 kW D.125 kW 解析:1 min 内水泵做的有用功为 WG=mgh=4.8×103×10×100 J=4.8×106 J,1 min 内水泵的总功为 W总=Pt,又 =80%,解得 P=100 kW,选项 C 正确.素养提升 9. (2016·天津河西区一模)如图所示,体重为 510 N 的人,用滑轮组拉重 500 N 的物体 A 沿 水平方向以 0.02 m/s 的速度匀速直线运动.运动中物体 A 受到地面的摩擦阻力为 200 N,动 滑轮重为 20 N.(不计绳重、滑轮摩擦,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,人对绳子的拉力与人对地面的压力始终竖直 向下且在同一直线上)则下列分析正确的是( C )A.绳子自由端受到拉力的大小是 100 N B.绳子自由端移动的速度是 0.01 m/s C.人对地面的压力是 400 N D.人对地面的压力是 250 N 解析:由题图知,承担物重的绳子股数 n=2,不计绳重和摩擦,利用 F=1/2(G轮+f地)求拉力大 小;绳子自由端运动速度等于物体移动速度的 2 倍,据此求出绳子自由端运动速度;人对地面 的压力等于自己体重减去拉力,据此求压力大小.由题图知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力用 F=110 N,故 A 错误.绳子自由端运动速度 v=0.04 m/s,故 B 错误.人对地面的压力 F压=G- F=510 N-110 N=400 N,故 C 正确,D 错误. 10.(2016·北京房山区模拟)起重机在 1 min 内把重 48 000 N 的货物提高了 30 m,机械效 率为 50%,求起重机的: (1)有用功多大? (2)总功多大? (3)额外功多大? (4)有用功率多大? (5)总功率多大? 解析:根据公式,力所做的有用功 W有用=Gh=48 000×30 J=1.44×106 J 根据机械效率只有 50%,实际所做的功只有一半是作为有用功的,所以总功是 W总=1.44×106 J×2=2.88×106 J 额外功 W额外=W总W有用=2.88×106 J-1.44×106 J=1.44×106 J 有用功的功率4P有用= W=2.4×104 W总功率 P总= W=4.8×104 W.答案:(1)1.44×106 J (2)2.88×106 J (3)1.44×106 J (4)2.4×104 W (5)4.8×104 W
