初二物理上冊機械功、機械效率測試題

1、初二物理上冊機械功、機械效率測試題【】想要學好物理 ,就要培養(yǎng)學習興趣 ,勤于動腦筋思考 ,下面是查字典物理網給大家準備的初二物理上冊機械功、機械效率測試題 ,希望大家好好努力。初二物理上冊機械功、機械效率測試題一、知識概述本周我們學習一個新的物理量功。首先介紹什么是功 ,怎樣才算做了功 ,接著我們探討做功快慢的問題 ,引入功率的概念 ,最后我們講一講做功中的效率問題 ,明確總功、額外功與有用功 ,引入機械效率的概念 ,并探究如何來提高機械效率。本周知識與上周所講的簡單機械密切相關 ,注意我們研究的是機械功。二、重難點知識剖析(一)功1、力學上的功是指：當一個力作用在物體上 ,并且使物體在力的

2、方向上通過了一段距離 ,那么這個力對物體做了功。2、力學上的功必須具備兩個因素：一個是作用在物體上的力 ,二是物體在力的方向上通過的距離。3、功等于力F跟物體在力的方向上通過的距離S的乘積 ,即W=FS。4、在國際單位制中 ,功的單位是焦耳 ,符號是J ,1J=1Nm。例1、以下幾種情況 ,關于力對物體做功的說法正確的選項是( )A.陷在泥里的馬車 ,兩匹馬用力拉車 ,雖然車沒被拉動 ,但馬對車做了功B.在光滑冰面上勻速滑行的冰塊 ,是因為有力對它做功才一直運動的C.用力扛著一袋米 ,沿水平方向前進 ,人對米袋做了功D.用豎直向下的力壓桌面 ,壓力沒有做功解析：要判斷一個力是否對物體做功 ,主

3、要依據(jù)是看是否包含功的兩個必要因素 ,同時具備的才是做功。選項A中 ,馬雖然對車用了力 ,但并沒有使車在力的方向上移動距離 ,屬于勞而無功 ,應選項A錯;選項B中 ,冰塊在光滑冰面上靠慣性作勻速直線運動 ,在運動方向上不會受到力的作用 ,這屬于物體通過了距離 ,但沒有力作用的情況 ,是不勞無功 ,應選項B錯;選項C中 ,人扛著米袋行走 ,看起來這一過程既有力又有距離 ,但移動的距離并不是力的方向上 ,人施給米袋一個豎直向上的力 ,而米袋并沒有沿向上的方向移動距離 ,只是在水平方向上移動了距離 ,應選項C錯;選項D中只有力而沒有發(fā)生距離 ,屬于沒有做功 ,應選項D正確。例2、某人從6m深的井里提

4、起一桶總重為150N的水 ,并提著這桶水沿水平路面行走50m ,再走上一段長為5m ,高3m的樓梯。問這個人在這段時間內對水桶共做了多少功?解析：功等于力F跟物體在力的方向上通過的距離S的乘積 ,即W=FS。在計算功的大小的過程中應注意：式中的F ,S是對應的 ,S一定是在F的作用下在力F的方向上通過的距離。當人從井里提起這桶水時 ,人對水桶做了功 ,做功的大小為W1=Gh1=150N6m=900J當人提著水桶沿水平路面行走50m的過程中 ,人沒有對水桶做功 ,即W2=0當人提著水桶走上樓梯時 ,人對水桶做了功 ,水桶沿力的方向發(fā)生的距離應是樓梯的高度即W3=Gh2=150N3m=450J故人

5、對水桶共做功W=W1+W2+W3=900J+450J=1350J(二)功率1、單位時間里完成的功 ,叫功率 ,符號為P。功率是描述做功快慢的物理量。2、功率的計算(1)功率的定義式：由功率的定義可得出功率的計算公式為：(2)對公式 的理解。由公式可知 ,做功的快慢與做功的多少是不同的。做的功多 ,做功不一定快 ,即功率不一定大 ,因為這個功可能在較長的時間內完成。做的功也不一定多 ,因為做功的時間可能很短。要比擬功率的大小。必須同時考慮兩個因素：做功的多少和完成這些功所用的時間。做功相同時 ,時間少的功率大;相同時間內做功多的其功率大。公式 ,反映的是平均功率 ,即在時間t內的平均功率 ,而不

6、是某一時刻的瞬時功率。當物體在力F的作用下 ,以速度v勻速運動時 ,公式 可變形為即功率等于力與力的方向上運動速度的乘積。利用P=Fv可以知道：汽車在上坡時 ,當功率一定時 ,減慢速度是為了增大上坡時的牽引力 ,這樣有利于上坡。3、功率的單位：瓦特 ,符號W ,1W=1J/S例3、如下圖 ,在滑輪組的作用下 ,物體A沿水平面以0.2m/s的速度勻速前進了2m ,A重300N ,拉力F的功率為12W ,不計繩和滑輪重 ,那么拉力F=_N ,拉力做功_J。解析：由公式 可知 ,當物體勻速運動時 ,其中F是作用在物體上的力(恒力) , 是力 方向上的速度。設物體移動的距離為s ,繩子自由端移動的距離

7、為s ,得s=3s=32m=6m,物體的運動時間 ,那么拉力做功時間也是10s。由 得W=Pt=12W10s=120J又由W=Fs得此題記算拉力F時還可用下述方法：VF=3VA=30.2m/s=0.6m/s由PF=FvF得用公式P=Fv來計算功率或相關物理量時 ,一定要注意v是力F移動的速度。例4、高出水面36m處有一水箱 ,容積為50m3 ,現(xiàn)要在1h內用一水泵給水箱充滿水 ,那么這臺水泵的功率至少是多少KW?(g=10N/kg)解析：題目要求功率 ,根據(jù) ,其中W=Gh ,G為50m3的水重力 ,h 為水箱的高度為36m ,t為1h。水的重力t=1h=3600s由 ,功率為所以水泵的功率應

8、不小于5KW。功率的計算一定要抓住公式 ,弄清楚是誰作功 ,作功的大小為多少 ,以及作這些功所用的時間。另外要注意公式中各個物理量的單位 ,都要用國際單位。(三)機械效率1、人們利用機械工作時 ,總共做的功叫總功(W總)?？偣Π杏霉皖~外功兩局部。有用功(W有用)是人們利用機械工作時對人們有用的功 ,額外功(W額外)是人們利用機械工作時 ,對人們無用但又不得不做的功。2、機械效率：把有用的功和總功的比值叫做機械效率 ,通常用百分率表示 ,它的計算公式為例5、如下圖 ,用一動滑輪將一桶水提高4cm ,假設G水=200N ,G桶=300N ,G動滑輪=20N ,不計摩擦與繩重 ,求：(1)拉

9、力F做的有用功;(2)拉力F做的額外功;(3)拉力F的大小;(4)此裝置的機械效率。解析：運用此動滑輪裝置目的是為了提水 ,因此F對水所做的功G水h是有用功;在將水提到一定高度的同時 ,也不得不將水桶和動滑輪提高相同的高度;F對動滑輪和水桶所做的功是不需要但又不得不做的功 ,屬于額外功 ,為(G桶+G動)h;有用功與額外功之和為總功 ,也就是F所做的功 ,由此功的大小即可求出F的大小;W有用、W總的大小 ,很容易求出此裝置的機械效率 。(1)拉力F對水所做的功為有用功W有用=G水h=200N4m=800J(2)拉力F對水桶、動滑輪所做的功為額外功W額外=(G桶+G動)h=(20N+30N)4m

10、=200J(3)拉力F所做功 ,W總=W有用+W額外=1000J由(4)W有用=800J W總=1000J例6、用圖所示的滑輪組來提起重物。(1)當被提重物為150N時 ,滑輪組的機械效率為60% ,求繩端拉力;(2)假設被提重物為250N時 ,當重物被提升2m時 ,繩端拉力所做的功。解析：利用滑輪組提升重物時 ,繩端拉力做的功為總功 ,即W總=F滑輪組對重物做的功為有用功 ,即W有用=G在此滑輪組中 ,物重由3段繩子承當 ,那么有S=3h ,所以機械效率 ,由此求出力F的大小。當改提250N的重物時 ,滑輪組的機械效率發(fā)生了變化 ,此時不能延用前面的=60%這一條件 ,但前、后兩種狀態(tài)不變的

11、是動滑輪的重力。由 求出動滑輪的重力 ,將這一求出量代入第二種狀態(tài)(改提250N重物狀態(tài))中利用 ,從而求出拉力所做的功。在線測試A卷一、選擇題1、在圖所示的實例中 ,其中沒有做功的是( )A.叉車舉起貨物.B.直升機吊起架電線的鐵塔.C.馬拉動原木.D.李剛用力但沒有推動大石塊.2、奧運會舉重冠軍楊霞在比賽時 ,第一階段把100多公斤的杠鈴很快地舉過頭頂 ,第二階段使杠鈴在空中穩(wěn)穩(wěn)地停留了3秒鐘 ,三名裁判都亮出了白燈 ,這次舉重成功。關于她舉重時對杠鈴做功的情況 ,以下說法中正確的選項是( )A.她在第一階段內沒有做功B.她在第二階段內沒有做功C.她在兩個階段內一直都在做功D.她在兩個階段

12、內一直都沒有做功3、一位同學用100N的力 ,將一個重為5N的足球踢了20m遠 ,關于他踢球時做功的情況 ,以下說法正確的選項是( )A.他做功2019JB.他做功100JC.他沒有對足球做功D.他對足球做了功 ,但題目條件不充足 ,無法計算4、以下關于功率的說法中 ,正確的選項是( )A.物體做功越多 ,功率越大B.物體做功時間越長 ,功率越大C.物體做功越快 ,功率越大D.物體做功時間越短 ,功率越大5、以下判斷中正確的選項是( )A.不可能有既省力又省功的機械B.不可能有省力但不省功的機械C.可能有做功快但做功少的機械D.可能有機械效率高但功率小的機械6、甲機械的機械效率比乙機械高 ,這

13、說明( )A.甲的有用功比乙的有用功多B.甲的總功比乙的總功少C.做相同的總功 ,甲的有用功比乙多D.完成相同的有用功 ,甲的總功比乙多7、用拖拉機耕地時 ,一般走得很慢 ,這樣做的目的是( )A.保證耕地質量B.節(jié)省燃油C.獲得較大的牽引力D.以上說法都不對8、兩個滑輪完全相同 ,其重均為20N ,分別用圖所示的兩種方式 ,將重400N的物體以相同的速度勻速提升了10m ,不計摩擦與繩重 ,那么以下判斷正確的選項是( )A.F1做的功大于F2做的功B.F1和F2做的功相等C.F1做功的功率小于F2做功的功率D.F1和F2做功的功率相等9、如下圖 ,物體A在力F的作用下 ,以0.2m/s的速度

14、在水平桌面上做勻速直線運動 ,彈簧秤的示數(shù)為3N ,不計滑輪及繩子重以及它們之間的摩擦 ,那么( )A.物體A受到的摩擦力大小是3NB.5s內拉力F做功3JC.拉力F的功率是1.2WD.重力對物體A不做力10、起重機吊起質量為m的貨物 ,在時間t內以速度v勻速豎直上升h高度 ,在這段時間內( )A.起重機鋼繩對貨物的拉力所做的功為mghB.起重機的功率為mgtC.起重機克服貨物重力所做的功為mgvD.貨物所受合力做的功為011、一人用200N的拉力將440N的物體沿斜面方向將它勻速拉上長5m、高2m的斜面 ,可以求出( )A.斜面的機械效率為88%B.斜面對物體摩擦力為24NC.如果沒有摩擦

15、,用大小為176N的力即可到達目的D.如果加速拉物體 ,斜面機械效率會變大12、利用如下圖的三種裝置把重100N的物體勻速升高 ,所用拉力分別為30N、80N、40N ,這時三種裝置的機構效率1、2、3之間的關系是( )A.123 B.132C.23 D.123提示：1、做功必須滿足兩個條件 ,即物體受到力的作用 ,且物體在力的方向上通過了一段距離。D中小朋友對巨石有推力作用 ,但巨石在推力方向上沒有通過距離。2、第二階段內 ,杠鈴受到向上的舉力作用 ,但杠鈴保持靜止 ,沒有向上通過距離。3、同學踢球時 ,球受到力 ,也在力的方向上通過了一段距離 ,但由于作用時間很短 ,不知道球在與腳相互作用

16、時通過的距離 ,故功無法求出。4、功率 是描述做功快慢的物理量。注意不能僅由W或t的大小來比擬功率 ,必須是在相同的時間內或是完成相同的功的情況下才能由W或t來判斷功率大小。5、一切機械都不省功。注意功率 ,機械效率 ,P與沒有必然聯(lián)系。6、由機械效率的定義 ,當總功W總一定時 ,有用功W有越大的越大。7、功率計算的特殊公式P=Fv ,當P一定時 ,v減小可以增大牽引力F。8、F2做功除了將物體提升了10m ,同時還將動滑輪向上提升了10m ,這一局部是額外功 ,故F2的功大于F1的功 ,而功率 ,W1W2,t1=t2,那么P1P2。9、PF=FVF ,VF=2 VA=0.4m/s ,那么PF

17、=3N0.4m/s=1.2W ,物體在重力方向上沒有通過距離 ,那么WG=0。由動滑輪省力特點知f=2F=6N。10、貨物勻速豎直上升 ,那么T拉=G貨=mg。由功的計算公式知W拉= T拉h(huán)=mgh ,功率P= T拉v=mgv。因合力為0 ,那么合力的功W合=0。11、W總=FL=200N5m=1000J ,W有用=Gh=440N2m=880J那么W額外=W總-W有=1000J-880J=120J ,而W額外=fL,那么摩擦力 ,當沒有摩擦時 , 。當加速拉動物體時 ,W總變大而W有不變 ,那么變小。12、 ,對于斜面 ,對于杠桿;對于滑輪組 ,故123。第1題答案錯誤! 正確答案為 D第2題

18、答案錯誤! 正確答案為 B第3題答案錯誤! 正確答案為 D第4題答案錯誤! 正確答案為 C第5題答案錯誤! 正確答案為 ACD第6題答案錯誤! 正確答案為 C第7題答案錯誤! 正確答案為 C第8題答案錯誤! 正確答案為 C第9題答案錯誤! 正確答案為 CD第10題答案錯誤! 正確答案為 AD第11題答案錯誤! 正確答案為 ABC第12題答案錯誤! 正確答案為 A二、填空與綜合題13、班級組織登樓比賽活動 ,比一比誰登樓的功率大 ,在活動中必須測量的物理量有_、_、_。13、答案：參賽選手的體重;登樓比賽的高度;登樓所花的時間14、在測量滑輪組的機械效率的實驗中 ,某同學用同一裝置做實驗 ,測得

19、數(shù)據(jù)如下所示：實驗次數(shù) 拉力F(N) 鉤碼重G(N) 彈簧秤提升距離s(m) 鉤碼上升高度h(m) 機械效率1 0.5 2.0 0.50 0.10 12 0.7 3.0 0.60 0.12 85.7%(1)該滑輪組至少由_個滑輪組成 ,表中的1=_。(2)從實驗數(shù)據(jù)和計算結果可以看出 ,用同一滑輪組 ,所掛的鉤碼越重 ,滑輪組的機械效率就越_。14、答案：(1)4;80%(2)高提示：s=5h ,說明承當物重的繩子段數(shù)為5 ,那么至少需要2個動滑輪和2個定滑輪且最后一段由動滑輪繞出來;當同一滑輪組 ,將不同重物提升相同高度時 ,所做的額外功相同 ,那么物體越重說明有用功越多。15、如下圖 ,是

20、一工人師傅用于粉刷樓房外墻壁升降裝置示意圖 ,上端固定在樓頂。假設動滑輪質量為2.5kg ,工作臺上質量為7.5kg ,涂料和所有工具質量為20kg ,工人師傅的質量為60kg ,繩重及摩擦不計(g取10N/kg)。當工作臺停在距地面10米高處時 ,工人師傅對繩子的拉力為_N;假設工作臺從距地面10m高處上升到距地面30m高處 ,工人師傅最少需要做_J的功。15、答案：300;6000提示：將工人與升降機裝置看作一個整體 ,那么承當動滑輪與整體總重的繩子段數(shù)為3 ,千萬不能認為n=2。當升降機裝置上升20m時 ,工人應將繩子向下拉動60m而不是40m。(注意如果工人師傅在地面上拉動繩子 ,那么

21、n=2)16、如下圖 ,用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動 ,在40s內物體移動了8m ,拉力F做的功為1280J。求：(1)拉力F的大小及拉力的功率;(2)假設動滑輪重12N(不計繩重及摩擦) ,計算滑輪組的機械效率。16、答案：(1)當物體移動8m時 ,n=2 ,那么F向上拉力的距離s=28m=16m ,(2)中考解析考點預測近年來各省、市中考對本章內容的考查主要有：1、功的兩個必要因素;2、功的大小計算;3、功率的實際應用及計算;4、滑輪組機械效率的測量。主要以填空、選擇、實驗、計算等題型出現(xiàn) ,分值比例約為5%。預計在今后的中考中 ,仍會通過本章知識考查學生的綜合分析、推

22、理能力 ,還會與運動學結合在一起進行命題?？键c1 做功的兩個必要因素例1、(南昌市)圖中所示的四幅圖中 ,說明小孩對物體做了功的是( )解析：物理力學中所指的功具備兩個必要因素：一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。這兩個要素必須同時具備 ,才算是對物體做了功。圖A、B、D中 ,雖然人對物體有力的作用 ,但沒有使物體沿力的的方向發(fā)生距離 ,故此時人沒有對物體做功;圖C中 ,小孩對水桶有向上的拉力 ,且使水桶沿著向上的方向移動了距離 ,故小孩對水桶做了功。答案：C例2、(河南省)一個人用同樣大小的水平拉力拉著木箱 ,分別在光滑和粗糙的兩種水平地面上前進相同的距離 ,關于拉力所做的功 ,以下說法中正確的選項是( )A.在粗糙地面上做功較多B.在光滑地面上做功較多C.兩次做功一樣多D.條件不夠 ,無法比擬兩次做功的多少解析：此題考查功的概念和計算 ,解題的關鍵是理解力對物體做功的多少由力的大小和物體沿力的方向通過的距離決定 ,跟其他因素無關。由 可知 ,木箱在兩種情況下 ,用同樣大小的拉力F沿力的方向移動相同的距離S ,那么拉力所做的功應該相等 ,那么C正確。答案：C考點2 機械效率及有關計算例3、(河南省)以下說法中正確的選項是( )A.機械效率越高的機械做功越快B.機械效率越高的機械做功