九年级物理功和功率专题测试.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date九年级物理功和功率专题测试九年级物理功和功率专题测试九年级物理功和功率专题测试1.明白不做功的三种情况 A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图142).此情况叫“劳而无功”. B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”. C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货
2、物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”. 2.在分析做功情况时还应注意以下几点 A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功. B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功. C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功. 比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为WGh; 在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为Wfs. 3.注意事项 一 A.有力才有可能做功,没有力根本不做功. B.F与s的方向应在同一直线上 (比如一个人提着一重物
3、G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高) C.做功的多少,由WFs决定,而与物体的运动形式无关. 4.注意事项 二 A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关. B.由PW/t变形为PFv可知:功率一定时,力F与速度v成反比. 理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系 5.功的原理 使用任何机械
4、都不省功. A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W人对机械W机械对物体W手或 W总W有. B.对于实际机械:W人对机械(W总)W机械对物体(W有)或W总W有W额. 6.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式. A.有用功(W有) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功). 求有用功W有,要看使用机械的目的. 对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W有Gh; 对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有f阻s物. B.总功 (W总) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W总Fs.(F为直接作用在机械上的力) C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对
5、我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额G轮h. 7.计算机械效率的各种变形式. A.在竖直方向上提升物体, (对于杠杆:ns/h ;对于滑轮组:ns/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度) 注:若只计动滑轮的重,则F(G+G轮)/n,机械效率还可等于 ,即 . B.在水平方向上拉动物体, (s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离) 8.如何提高机械效率? 由 可知: A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重;绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数;还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较
6、细的绳子等措施,以此来提高它的效率. B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高. 总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功. C.注意事项 机械效率与功率的区别 功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快;机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有3040%;而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦. 机械效
7、率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高. 一、计算题(本题包含24小题,每题?分,共?分) 1(05南宁市)一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶,轿车上的速度表如图所示。 求:轿车行驶的速度是多少米/秒? 在2min内轿车行驶的路程是多少千米? 若轿车发动机提供的牵引力为F1600N,则轿车通过上述路程牵引力做的功为多少焦2(04长沙)2004年5月27日上午9时,长沙黑石铺湘江大桥正式竣工,黑石铺大桥东起开心区大托铺,与107国道相接,西至城县苹塘镇与319国道相连,使长常高速公路与京珠高速公路连在一起,大桥全长3068m,一辆质量为2.0103kg的小汽车,从桥东匀速
8、至桥西所用时间为200s,所受的阻力是2.0103N,问: (1)小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大? (2)小汽车引力所做的功是多大? (3)小汽车此时的功率是多大? 3(04四川)某电梯公寓楼高约40m,完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1104m3,还需要使用其他建筑材料3.5104t,混凝土密度为2.5103kg/m3,取g=10N/kg。求: (1)已知自来水密度为1103kgm/m3,若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加多大的压强? (2)若每天要把120m3的水从地面送到楼顶,每天至少应对水做多少功? (3)测量表明,该楼的地基所承受的压强不得超过1.2106Pa,若房
9、基与地面的接触面积为1103m2,则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少? 4(00北京东城区)如图所示,物体A的质量为50kg,当力F为100N时,物体A恰能匀速前进,若物体A前进0.5m所用的时间为10s,(不计绳和滑轮重)求: (1) 物体A受到的重力. (2) 物体A受到的摩擦力. (3) 力F做的功. (4) 力F做功的功率.5(05莆田市)一块水田面积为2400m2 要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失,求: (1)所灌水的体积。 (2)所灌水的质量。 (3)若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的,水泵至少要做多少功?
10、(4)若水泵的功率为 2.4kw,抽这些水要用多长时间?(水1.0 x103kg/m3,g=10N/kg) 6(04福州)前不久,闽江口发生一起两船相撞事故,致使一货船沉入几十米深的江底。假设沉船上有一只体积为0.02m3,重为500N的密闭保险箱。现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉,在50s内提升了10m(未露出水面),此过程中:(不计水的阻力,g取10N/kg) (1)保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大? (2)保险箱上升的速度多大? (3)拉力做了多少功? 7一个边长为10cm,密度为0.44l03kg/m3.的正方体木块漂浮在水面上,将它匀速压入水中,经过的竖直距离为5m,压力做了多少
11、功?(g9.8 N/kg) 8用如图所示的滑轮组捞起一块重2548N的花岗岩石块做了31360J的功,该处湖深是多少?(石2.6103kg/m3) (05镇江市)如图所示,物体G所受到的重力大小为40N. (1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功. (2)若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功. (3)比较上述两种情况,你能得出什么结论 9(00海南省中考)用1台功率为30千瓦的电动机带动水泵抽水供给高出水面30米的水箱,
12、已知水箱的容积为60米3,抽水装置的机械效率为60%.求: 水箱充满水后,水箱内水的质量. 需要多少时间才能把空水箱注满水.(水1.0103kg/m3,g10牛/千克) 10(04南通)一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,轿车上的速度表如图所示,在此过程中 轿车速度为多少km/h? 合多少m/s? 若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大? 若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率多大?(q汽油4.6107J/kg)11(03青海省)站在地面上的人用滑轮组把重960牛的货物由地面匀速提升到4米的高处,所用的时间是8秒,人作用在绳子自由端的拉力为600牛.(不计摩擦和绳
13、重) 依据题意在图中画出绳子的绕法. 请根据已知条件设疑并解答.(至少求出4个物理量) 12(05河北课改区)一台起重机将质量为420kg的货物提高了5m,如果额外功是9000 J。 求:(l)起重机做的有用功和总功; (2)在此过程中起重机的机械效率。(取 g=10N/kg) 13(04福建宁德)如图所示,一个工人用滑轮组提起600N的货物,所用的拉力是250N,绳自由端被拉下3m,求滑轮组的额外功和机械效率 14(04广州课程标准)张明同学用如图所示的滑轮组做测滑轮组的机械效率的实验时,拉线的绕法如图所示。每个钩码重均为0.5N,将钩码匀速向上提升20cm,弹簧测力计移动的距离为60cm,
14、弹簧测力计的示数为1N,问: 在实验过程中,对钩码做的有用功是多少? 滑轮组的机械效率是多少 为什么总功总是大于有用功? 15(05芜湖市)工人用一个动滑轮,将质量为20kg 的货物竖直提高了2m 。己知该动滑轮的机械效率为80 % ,求工人的拉力。小明解此题的思路是:因为使用动滑轮省一半力,所以F=G/2=mg/2;又因为此滑轮的机械效率F/F,故所求拉力FF/,即得。请判断小明的思路是否正确?若正确,请按其思路代入数据,解出此题;若不正确,请指出错在那里?然后写出你认为正确的解题过程,并求出拉力。(取g=10N/kg) 16(04重庆北碚)建筑工地上工人利用滑轮组使2000N重物匀速升高5
15、m所用的时间是50s。如果工人做的功是12500J。 工人做功的功率是多少? 滑轮组的机械效率是多少? 17(02南京)用如图所示的滑轮组在10s内将重物提升了10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦,求: (1)拉力的功率; (2)物体的重力; (3)动滑轮的重 18(05德阳课改区)如图所示是德什大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组,它在50s内将重为2.4104N的钢材匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中: (1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大? (2)滑轮组的机械效率多大? (3)题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械?19(04辽宁本
16、溪)一质量为6kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块没有露出水面,如图所示,已知绳的自由端拉力为25N。求石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少?(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(石=3103kg/m3 、g=10N/kg ) 20用如图所示的滑轮组(绳重及摩擦不计)将重79N的铁块匀速提升2m,拉力F做功200J,求: (1)滑轮组的机械效率 (2)若将铁块浸没水中,仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2m(不计水的阻力),则此时滑轮组的机械效率是多少?(P铁7.9103kg/m3,g10N/kg)21(04南宁)如图所示
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