機械與功試題

根底過關(guān)1．〔2013?河北省〕如下圖的工具中屬于費力杠桿的一組是〔C〕A．①② B．②③ C．②④ D．③④2．〔2013?天津〕圖3為用瓶起開啟瓶蓋的情景，圖4中關(guān)于該瓶起使用時的杠桿示意圖正確的選項是〔D〕ABCD3．〔2013?慶陽〕園藝師傅使用如下圖的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了〔D〕A．增大阻力臂，減小動力移動的距離B．減小動力臂，減小動力移動的距離C．增大動力臂，省力 D．減小阻力臂，省力4.〔2013?杭州〕如圖，手持l0kg物體保持平衡，此時肱二頭肌收縮所承受的力一定〔A〕A．大于98NB．小于98NC．等于98ND．等于l0kg5．〔2013?內(nèi)江〕如下圖，用一根繩子繞過定滑輪，一端拴在鉤碼上，手執(zhí)另一端，分別用力F1、F2、F3勻速拉起鉤碼。忽略繩子與滑輪的摩擦，以下說法中正確的選項是〔D〕A.F1較小B.F2較大C.F1、F2、F3的大小不能確定D.如果將鉤碼提升相同的高度，那么力F1、F2、F3做的功相等6.〔2013?自貢〕如下圖，一根粗細均勻的鐵棒AB靜止在水平地面上，現(xiàn)用力F將鐵棒從水平地面拉至豎直立起。在這個過程中，力F作用在A端且始終與鐵棒垂直，那么用力F將〔B〕A.逐漸變大B.逐漸變小C.保持不變D.先變小后變大7.〔2013?樂山〕重為G的均勻木棒豎直懸于O點，在其下端施一水平拉力F，讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置。在轉(zhuǎn)動的過程中：〔C〕A．動力臂逐漸變大B．阻力臂逐漸變小C．動力F逐漸變大D．動力F逐漸減小8.〔2012?宜昌〕小明用相同的水平推力，分別使較重的A物體沿較光滑的平面移動，較輕的B物體沿較粗糙的平面移動，假設(shè)在相同的時間內(nèi)移動相同的距離．那么以下說法正確的選項是〔D〕A．小明對A物體做的功多B．小明對B物體做的功多C．小明推A物體時的功率小D．小明推A、B兩物體時的功率相同9．〔2013?漳州〕以下關(guān)于機械效率的說法正確的選項是〔A〕A．機械效率不可能到達100％B．隨著科學(xué)技術(shù)的開展，機械效率可能會大于100％C．滑輪組的機械效率一定大于動滑輪的機械效率D．杠桿的機械效率一定大于動滑輪的機械效率解析：滑輪組的機械效率、動滑輪的機械效率、杠桿的機械效率上下，跟機械的重、提起物體的重、摩擦、繩重等有關(guān)，在這些不能確定的情況下不能確定哪種機械的機械效率的更大一些。10.〔2012?宜昌〕甲吊車比乙吊車的機械效率高，當(dāng)它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同高度時，那么〔B〕A．甲吊車的電動機做的有用功較多B．乙吊車的電動機做的額外功較多C．甲吊車的電動機做的總功較多D．甲、乙兩吊車的電動機做的總功相同11.〔2012?十堰〕用測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動s—t圖像如下圖，其對應(yīng)的測力計示數(shù)分別為F1和F2，功率分別為P1和P2，那么他們大小關(guān)系正確的選項是：〔B〕A．F1>F2P1>P2B．F1=F2P1>P2C．F1=F2P1<P2D．F1<F2P1<P212．〔2013?寧波〕如下圖，物體G在豎直向上的拉力F的作用下，勻速上升0.2m。G=18N，F(xiàn)=1ON。這一過程中，不能得到的結(jié)論是〔C〕A．繩子自由端上升0.4mB．拉力F做功4JC．動滑輪重為2ND．該動滑輪的機械效率為90％解析：如果不考慮摩擦力，G滑輪=nF-G=2N13．〔2011?杭州〕小李的質(zhì)量為50千克，可以舉起80千克的杠鈴；小胖的質(zhì)量為70千克，可以舉起60千克的杠鈴。他們兩人通過如下圖的裝置來比賽，雙方竭盡全力，看誰能把對方拉起來，比賽結(jié)果應(yīng)是〔B〕A．小李把小胖拉起B(yǎng)．小胖把小李拉起C．兩個都拉不起D．兩個都拉起解析：向下拉動定滑輪上的繩子的拉力與他們的胳膊的舉力無關(guān)，對繩子的拉力最大能到達自身的重力的大小，由于裝置是定滑輪，只改變力的方向，不能省力，所以繩子上的作用力最大只能等于重力較小的小李的重力，那么繩子上的作用力小于小胖的重力，即小胖把小李拉起．14.〔2012?包頭〕圖所示是一個左右對稱的凹形槽，將小球從A點由靜止釋放，假設(shè)小球由A點到B點運動過程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空氣阻力，那么以下說法正確的選項是〔A〕A.小球從A點運動到B點的過程中，勢能的減少量與動能的增加量之差等于WB.小球能夠從A點運動到D點C.小球從A點運動到B點的過程中，勢能的減少量等于動能的增加量D.小球從A點運動到C點的過程中，機械能的減少量等于動能的增加量15.(2012?桂林)如下圖，小華把懸掛的鐵鎖拉近并緊貼自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭保持不動，鐵鎖向前擺去又擺回。以下說法正確的選項是：〔B〕A．鎖不斷地來回擺動，是因為動能不斷增加B．鎖向下擺的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C．鎖擺到最低點后會繼續(xù)上升，是因為受重力作用D．鎖擺動的過程中，機械能總量不變，所以擺回來時會碰到鼻子16.〔2012?廣西〕如圖，將同一物體分別沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，勻速拉到頂點A，施加的力分別為F1、F2．拉力做功分別為W1、W2，拉力的功率為P1、P2．以下正確的選項是〔D〕A．F1＜F2W1＞W(wǎng)2P1＞P2B．F1＞F2W1=W2P1＜P2C．F1＞F2W1＞W(wǎng)2P1＞P2D．F1＜F2W1=W2P1＜P217.〔2012?安徽省〕如下圖，有一斜面長為L，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端。物體受到斜面的摩擦力為f那么以下關(guān)于斜面機械效率η的表達式正確的選項是〔D〕A．B．C．D．18．用兩個相同的滑輪繞成的滑輪組固定在天花板上，如下圖．當(dāng)勻速提升物體M時，自由端的拉力F=30N，物體M的速度v=0.1m/s，每個滑輪重10N，忽略繩重和軸摩擦．那么以下說法正確的選項是〔D〕A．自由端移動的速度為0.3m/sB．物體M的重力為60NC．天花板受到的拉力為90ND．天花板受到的拉力為100N19.〔2012?湖北武漢〕航模小組的某位同學(xué)在操場上利用如下圖的電動遙控飛機進行訓(xùn)練，他操作遙控器，使重為3N的飛機從水平地面由靜止開始豎直上升，飛機先后經(jīng)歷加速、勻速、減速三個階段，然后懸停在距離地面10m的高度處。飛機豎直上升的總時間為12s勻速上升階段的速度為1m/s。假設(shè)飛機在空中的受力情況可以簡化為僅受重力和豎直向上的升力，那么以下說法正確的選項是〔C〕A．在離開地面的過程中飛機對地面的壓力先增大后減小B．在上升的階段受到的升力大于重力C．在上升階段飛機的功率為2.5WD．在懸停階段飛機升力的功率為3W20.〔2013?武漢〕如下圖，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體，拉力F的大小為30N。假設(shè)物體和地面之間的摩擦力大小為45N，那么A處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為〔B〕A.45N、50%B.45N、75%C.60N、50%D.60N、75%21.〔2013?瀘州〕如下圖，輕質(zhì)水平木桿AB可以繞O點轉(zhuǎn)動，在桿的B端用細線懸掛了盛滿水的正方體容器，使該容器靜止在水平桌面上，該容器的邊長為10cm，質(zhì)量為0.2kg，AO長度是OB長度的3倍，在A點用F＝4N的力豎直向下拉木桿時，容器對水平桌面的壓力為0N，水對容器底部的壓力為10N，(不計容器的厚度，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)。22.〔2013?鎮(zhèn)江〕圖中AOB可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動的輕桿，A端掛重300N的物塊，AO與OB長度之比為5：4．人始終沿豎直方向拉掛在B端的輕環(huán)．要使輕桿水平平衡，人應(yīng)施加拉力為375N，人要不被拉起，那么人重至少為375N．與水平平衡相比，當(dāng)輕桿在圖中虛線位置平衡時，人的拉力將不變〔選填“變大”、“變小”、或“不變”〕．23．〔2013?眉山〕如下圖，質(zhì)量為60kg的人，站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi)，他至少用225N的拉力拉住繩子，才能使自己和吊籃在空中保持靜止。〔g=10N∕kg〕24.〔2013?長沙〕用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，每件貨物重100N，每次運送的量不定，圖乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物重力增加而變化的圖象，由圖可知動滑輪重為100N，當(dāng)某次運送4件貨物時，繩子的拉力F是250N，滑輪組的機械效率為80%．〔不考慮繩重和摩擦〕25．(2011?北京)將高為10cm的圓柱體甲放在水平地面上，細繩的一端系于圓柱體甲上外表的中央，另一端豎直拉著杠桿的A端。當(dāng)把質(zhì)量為800g的圓柱體乙懸掛在杠桿的B端并處于圓柱形容器M中時，杠桿在水平位置平衡，如圖8所示，此時圓柱體甲對水平地面的壓強為3200Pa。把質(zhì)量為900g的水注入容器M中，水未溢出，水靜止后，水對容器M底面的壓強為2500Pa，圓柱體甲對水平地面的壓強為5000Pa。：AO:OB=2:3，容器M的底面積為60cm2，不計杠桿的質(zhì)量，g取10N/kg，那么圓柱體甲的密度為5.6103kg/m3。OOA甲圖8BM乙26.〔2013?鄂州市〕如下圖，在“測滑輪組機械效率”實驗中，假設(shè)物體重6N?！?〕實驗時沿豎直向上方向拉繩子自由端最省力，且應(yīng)勻速拉動彈簧測力計。假設(shè)物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，那么滑輪組的機械效率是83.3%?！?〕假設(shè)僅增加物體的重量，該滑輪組的機械效率將增大〔選填“增大”、“減小”或“不變”，不計摩擦〕。27．〔2011?廣東湛江〕在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜測：A．斜面的機械效率可能與物體的重力有關(guān)．B．斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)．小華同學(xué)為了證實自己的猜測是否正確，于是他用同一塊木板組成如下圖的裝置進行了實驗探究，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)斜面傾角θ物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長S/m有用功W有/J總功W總/J斜面的機械效率3005.00.64.21.23.05.03003.00.62.51.21.860%4503.00.82.81.22.43.471%〔1〕在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上____勻速____拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向_____左____移動〔填“左”或“右”〕．〔2〕根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實驗斜面的機械效率為__60_%，第②次實驗中總功為__3.0_J．〔3〕通過比照實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證小華的猜測___A___〔填寫字母〕；通過比照實驗②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：___在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高〔或大〕；或在其它條件相同時，斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)._____．〔4〕此實驗主要用到的研究方法是____控制變量法______．〔5〕除了小華的猜測以外，請你猜測斜面的機械效率還可能與___斜面的粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等___〔寫出一個〕有關(guān)．拓展提升1．〔2013?東城區(qū)二?！秤孟嗤幕喓屠K子分別組成如下圖的甲、乙兩個滑輪組，繩子受的拉力分別為F1、F2，保持甲、乙兩繩自由端的速度相同，把相同的物體勻速提升相同的高度．假設(shè)不計繩重及軸處摩擦，以下說法正確的選項是〔A〕A．F1和F2大小不相等，滑輪組的機械效率相同B．F1和F2大小不相等，F(xiàn)1和F2的功率相同C．繩子自由端移動的距離不相等，物體運動的時間相同D．繩子自由端移動的距離相等，F(xiàn)1和F2做的功相同2.〔2012?湖北黃岡〕圖a、圖b是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置在相等時間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計，以下說法正確的選項是〔B〕A．甲的拉力是乙的拉力的3倍B．乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率D．如果考慮滑輪質(zhì)量，圖a裝置的機械效率比圖b的小3．〔2013?菏澤〕甲乙兩個滑輪組如圖4所示，其中的每一個滑輪都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，以下說法中正確的選項是〔C〕A.假設(shè)G1=G2，拉力做的額外功相同B.假設(shè)G1=G2，拉力做的總功相同C.假設(shè)G1=G2，甲的機械效率大于乙的機械效率D.用甲乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變圖4甲乙圖4甲乙4.〔2013?佛山〕如上圖所示，A物體在大小為10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右勻速運動〔不計滑輪與細繩的摩擦及重力〕，假設(shè)A物體與桌面間的摩擦力為1N，以下說法錯誤的選項是〔D〕A.拉力F做功的功率是3WB.B物體的質(zhì)量是2.7kgC.B物體上升的速度是0.1m/sD.A物體運動1s那么B物體克服重力做3J功5．〔2009?朝陽區(qū)一?！骋粋€質(zhì)量為70kg的工人，如下圖的裝置〔包括滑輪組及裝石板的托板〕提升石板．托板重200N，每塊石板重100N，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計，當(dāng)工人在4s內(nèi)勻速提升10塊石板升高2m時，此裝置的機械效率為80%．那么，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，以下有關(guān)說法錯誤的選項是〔取g=10N/kg〕〔D〕A．該工人提升10塊石板升高2m做的額外功一定是500JB．該工人在4s內(nèi)提升10塊石板升高2m的有用功率一定是500WC．此裝置動滑輪的質(zhì)量是5kgD．此裝置的機械效率最高可到達82.1%〔結(jié)果保存1位小數(shù)〕計算題1．〔2012?呼和浩特〕質(zhì)量為8t的某載重汽車，額定功率為240kw，車上裝有12t的砂石．汽車先以36km/h的速度，200kw的功率，在平直的路面上勻速行駛了5min，然后又以額定功率用了2min的時間，把砂石從山坡腳下送到了60m高的坡頂施工場地．求：〔1〕汽車在平直路面上勻速行駛的過程中，發(fā)動機所做的功和汽車受到的阻力．〔2〕汽車從坡底向坡頂運送砂石的機械效率．2.〔2012?山東日照〕如圖19所示為傾角30ｏ的固定斜面，方明同學(xué)用平行于斜面500N的推力將質(zhì)量為70kg的物體在5s時間內(nèi)勻速推高1m?！瞘取10N/kg〕求：〔1〕推力做的總功和推力的功率?！?〕斜面的機械效率。〔3〕斜面對物體的摩擦力。解：(1)W總=FS=F·2h=500N×2×1m=1000JP=W總/t=1000J/5s=200W(2)W有=Gh=mgh=70kg×10N/kg×1m=700Jη=W有/W總=700J/1000J=70％(3)W額=W總－W有=1000J－700J=300J因為W額=fs所以f=W額/s=300J/2m=150N3．〔2011?四川銅仁〕小華和他的興趣小組利用如以下圖所示的滑輪組進行實驗，人以600N的力向下拉繞在滑輪組上的繩子的一端，10秒鐘繩子下端移動了1.5m，重物上升0.5m，該滑輪組的效率為70％〔g取10N/kg〕。答案：〔1〕畫出小華興趣小組所用滑輪組的繞線情況?！?〕人的拉力做功的功率是多少？〔3〕被吊起重物的質(zhì)量是多少？3．如下圖，用該滑輪組提起重為320N的物體時，繩子自由端的拉力F=200N．〔不計繩重和一切摩擦〕

〔1〕該滑輪組的機械效率是多少？

〔2〕假設(shè)被提的重物改為G′=420N，拉力F在5s內(nèi)將重物提升2m，那么：

①繩端拉力F做了多少功？功率為多大？

②滑輪組的機械效率是否變化？如變化，那么機械效率為多少？4．〔2012?成都〕如下圖為小剛設(shè)計的滑輪組裝置。其中滑塊A置于外表粗糙程度各處相同的水平面上,動滑輪重G=10N,重物B的重力GB可改變。右下表是小剛在某次使用該裝置時記錄的一些數(shù)據(jù)。假設(shè)不計繩重及繩與滑輪間的摩擦，跨過滑輪的繩或豎直或水平，A距水平面上的定滑輪、B距水平面均足夠遠。求：〔1〕在4~6s內(nèi),水平繩對A的拉力做的功?！?〕在2~4s內(nèi)，重力GB做功的功率?！?〕在0~2s和2~4s兩段時間內(nèi)，A受到的摩擦力大小。時間時間t0~2s2~4s4~6sGB/N205027A的運動情況靜止速度由0逐漸增大到2m/s以2m/s的速度做勻速運動A在水平面上通過的距離s/m024B圖27A5.〔2013?北京〕如圖是利用滑輪組勻速提升水中圓柱體M的示意圖，滑輪組固定在鋼架上，滑輪組中的兩個滑輪質(zhì)量相等，繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為900N，連接圓柱體M與動滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N．圓柱體M高為3m，底面積為0.02m2，密度為4.5×103kg/m3．在繩端拉力F作用下，圓柱體M從其下外表距水面15m處勻速上升到其上外表與水面相平的過程中用了3min，在這個過程中，拉力F的功率為160W，滑輪組的機械效率為η，鋼架對定滑輪的拉力為T．在圓柱體M被緩慢拉出水的過程中，圓柱體M的下外表受到水的壓強為p．不計繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求〔1〕圓柱體M的重；〔2〕自由端拉力F的大小〔3〕滑輪組的機械效率〔4〕壓強p的最小值6.如下圖，汽車用滑輪組從H=20m深的井中勻速提起底面積為0.04m2、高2m的實心圓柱體A．該物體的密度是2.5×103kg/m3，水面離路面10m，如果滑輪的掛鉤用鋼絲與物體相連，繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F1=500N．假設(shè)不計摩擦、繩和動滑輪重，g取10N/kg．求：

〔1〕物體的重力

〔2〕物體在水中受到的最大浮力．

〔3〕當(dāng)汽車以0.3m/s速度勻速提起物體時，經(jīng)過多長時間繩子被拉斷？〔忽略圓柱體離開水面時水面高度的變化，設(shè)繩子拉斷時物體浸在水中的深度為h'〕7.〔2012?湖北隨州〕如下圖，有一粗細均勻，重為40N，長為4m的長木板AB，置于支架上，支點為0，且AO=1m，長木板的右端B用繩子系住，繩子另一端固定在C處，當(dāng)長木板AB水平時，繩與水平成30°的夾角，且繩子所能承受的最大拉力為60N．一個重為50N的體積不計的滑塊M在F=10N的水平拉力作用下，從AO之間某處以V=1m/s的速度向B端勻速滑動，求：①滑塊勻速運動時所受的摩擦力的大?、诋?dāng)滑塊勻速運動時拉力F做功的功率③滑塊在什么范圍內(nèi)滑動才能使AB保持水平．【答案】根據(jù)二力平衡條件可知：f=F=10N；②當(dāng)滑塊勻速運動時拉力F做功的功率：P=Fv=10N×1m/s=10W；③當(dāng)M在