專題04 功 功率 機(jī)械效率（第五周基礎(chǔ)卷）（解析版）

2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期九年級(jí)物理周測(cè)試卷-A卷（答案）（內(nèi)容：11.3--11.5功功率機(jī)械效率滿分80分）九_(tái)_____班姓名____________得分_____________一、選擇題（每題2分，共20分）1．有一臺(tái)柴油機(jī)的功率是2000W，其物理意義是（）A．每秒鐘柴油機(jī)做功2000JB．柴油機(jī)做了2000J的功C．柴油機(jī)每秒鐘的功率是2000WD．每秒鐘柴油機(jī)做功2000W【答案】A【解析】功率表示的是單位時(shí)間內(nèi)做做的功，由定義和物理意義可知A符號(hào)題意。故答案為：A。2.某同學(xué)聽到上課鈴響了，他一口氣從一樓跑到三樓，所用時(shí)間為10s．則他上樓消耗的功率最接近（）A．3W B．30W C．300W D．3000W【答案】C【解析】該同學(xué)的重力約為500N，從一樓到三樓在豎直方向移動(dòng)的距離為6m，所以克服重力做的功為上樓消耗的功率為故答案為：C。3.山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時(shí)，行走的路線呈“S”形，目的是（）A.加快上山時(shí)的速度 B.省力C.減小對(duì)物體的做功 D.工作中養(yǎng)成的生活習(xí)慣【答案】B【解析】【解析】斜面也是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，使用斜面的好處是可以省力。挑物體上山，其實(shí)就是斜面的應(yīng)用，走S形的路線，增加了斜面的長(zhǎng)，而斜面越長(zhǎng)，越省力，所以是為了省力。故答案為：B。4.如圖所示，甲、乙杠桿的質(zhì)量和長(zhǎng)度均相同，機(jī)械摩擦不計(jì)，分別使用甲、乙杠桿將物體A提升相同的高度，則在工作過程中，甲、乙杠桿的機(jī)械效率相比（）A．甲的大 B．乙的大 C．一樣大 D．無法確定【答案】B?！窘馕觥拷猓菏褂酶軛U提升物體時(shí)，克服物體重力做的功是有用功，物體A重力一定，提升相同的高度，根據(jù)W＝Gh可知，拉力所做的有用功相比W甲＝W乙；由圖知：使用甲裝置提起物體時(shí)，拉力做的功包括兩部分：克服物重、克服杠桿重力；使用乙裝置提起物體時(shí)，由于杠桿的重心在O點(diǎn)，所以拉力做的功只要克服物重即可。由η＝知：乙裝置的機(jī)械效率更高。故答案為：B5.如圖所示，在相同時(shí)間內(nèi)，用大小相同的拉力F把等質(zhì)量的甲、乙兩物體沿斜面、從低端拉到斜面頂端。F對(duì)物體做功的功率分別為、，機(jī)械效率分別為、下列分析正確的是（）A．， B．，C．， D．，【答案】A【解析】已知長(zhǎng)度大于，拉力相同，由可知，；根據(jù)可知，時(shí)間相同，所以；已知物體的重力不變，斜面的高度不變，故由可知，將同一物體分別沿斜面、以相同的速度從底部勻速拉到頂點(diǎn)所做的有用功相同，，因?yàn)榭偣?，由可得，。綜上所述，BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。故答案為：A。6.下面關(guān)于功率、機(jī)械效率的幾種說法中正確的是（）A．做功所用的時(shí)間越多，功率越小 B．依據(jù)功的原理可知機(jī)械效率永遠(yuǎn)小于1 C．做的有用功越多，機(jī)械效率越高 D．功率越大，做功就越多【答案】B【解析】A．功率和做功多少以及時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，功率等于功與時(shí)間之比，在做功多少不確定的情況下，做功所用的時(shí)間越多，功率不一定大，故A錯(cuò)誤。B．在使用機(jī)械做功時(shí)，不可避免地要做額外功，所以有用功總小于總功。所以機(jī)械效率總小于1，故B正確。C．機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，機(jī)械效率與有用功和總功有關(guān)系，總功不確定，做有用功多的不能說明機(jī)械效率就高，故C錯(cuò)誤。D．功率是表示做功快慢的物理量，功率與做功多少以及時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，時(shí)間不確定，功率越大，做功不一定就越多，故D錯(cuò)誤。故答案為：B。7．已知甲機(jī)器的機(jī)械效率是65%，乙機(jī)器的機(jī)械效率是80%，那么下列說法中正確的是（）A．甲機(jī)器一定比乙機(jī)器省力B．甲機(jī)器一定比乙機(jī)器省距離C．甲機(jī)器做的有用功一定比乙機(jī)器多D．以上說法都不對(duì)【答案】D【解析】機(jī)械效率是有用功與總功的比值，有用功占總功的比例越大，機(jī)械效率越高，乙機(jī)器的機(jī)械效率只能說明乙機(jī)器中有用功占總功的比例大，并不能說明甲機(jī)器一定比乙機(jī)器省力，一定比乙機(jī)器省距離，做的有用功一定比乙機(jī)器多；故答案為：D。8．在不計(jì)摩擦和繩子質(zhì)量的情況下,分別使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組(兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪)勻速提升同一物體到同一高度處,其機(jī)械效率分別為η定、η動(dòng)、η組,則下列選項(xiàng)正確的是（）A.η組<η動(dòng)<η定B.η定<η動(dòng)<η組C.η動(dòng)<η定<η組D.η定<η組<η動(dòng)【答案】A【解析】∵勻速提升同一物體到同一高度處，∴三種情況下做的有用功相同，大小都為W有用；∵不計(jì)繩子質(zhì)量和摩擦，∴使用滑輪做的額外功：W額=G輪h，又∵使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)為0、1、2，∴使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組做的額外功：W額1＜W額2＜W額3，∵W總=W有用+W額，∴三種情況下做的總功：W定＜W動(dòng)＜W組，∵η=W有用/W總，∴使用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的機(jī)械效率：η定＞η動(dòng)＞η組。故答案為：A。9．如圖是一種千斤頂，當(dāng)手壓搖臂時(shí)，重物便被舉高，用這種千斤頂把某汽車的一個(gè)后輪頂起時(shí)，施加在搖臂上向下的壓力為200N，每壓一次，手向下移動(dòng)的距離是50cm，壓10次后，車后輪被抬高10cm，整個(gè)過程做的有用功為600J，則下列說法正確的是（）A．這種千斤頂屬于費(fèi)力杠桿B．人的手對(duì)千斤頂做的總功是1000JC．該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率是50%D．當(dāng)千斤頂向上頂車后輪的過程中，這個(gè)后輪對(duì)地面的壓強(qiáng)變大【答案】B【解析】A．千斤頂使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。故A錯(cuò)誤；B．人的手對(duì)千斤頂做的總功W=Fs=200N×0.5m×10=1000J。故B正確；C．千斤頂?shù)臋C(jī)械效率。故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)千斤頂向上頂后輪時(shí)，后輪受到向上的力，所以對(duì)地面的壓力減小，根據(jù)可知壓強(qiáng)變小，故D錯(cuò)誤。故答案為：B。10．某同學(xué)用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線所示，物體上升的距離隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖中圖線所示。已知物體的重力為，所用動(dòng)滑輪的重力為，繩子自由端的拉力為。g取。在的過程中，下列說法中正確的是（）A．繩子自由端移動(dòng)的速度為5.0cm/sB．滑輪組的機(jī)械效率為90%C．滑輪組的有用功為0.5JD．拉力F的功率為0.26W【答案】D【解析】A．據(jù)圖a所知，當(dāng)，路程為40cm，則速度為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)，物體移動(dòng)了10cm，而繩子移動(dòng)了40cm，故，即一共有四段繩子直接與動(dòng)滑輪相連，故滑輪組的機(jī)械效率為故B錯(cuò)誤；C．物體的重力為，在的過程中，物體升高高度，拉力做的有用功故C錯(cuò)誤；D．拉力F的功率故D正確。故答案為：D。二、填空題（每空1分，共20分）11.在平直地面上，一個(gè)物體在牛的水平拉力作用下，秒內(nèi)沿水平方向前進(jìn)了米，則拉力對(duì)物體做的功為___________焦，拉力的功率為_________瓦；若物體重力為牛，重力對(duì)物體做的功為___________焦。【答案】

150150

【解析】拉力對(duì)物體做的功為W=Fs=30N×5m=150J拉力的功率=15W物體在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，重力對(duì)物體做功為0。故答案為：150150。12．如圖所示，某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，可將他視為一個(gè)杠桿，他的重心在A點(diǎn)，重力為500N，那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少為__________N．若他在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則在此過程中他做的功為__________J，做功的功率為__________W．【答案】

300N

3600J

60W【解析】由杠桿平衡的條件可以計(jì)算雙手對(duì)地面的壓力；根據(jù)W=FS計(jì)算做的功，由計(jì)算功率即可．由杠桿平衡的平衡條件知道，，所以雙手對(duì)地面的作用力大小是：；若在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，則在此過程中他做的功是：，做功的功率是：．故答案為：300N

3600J

60W13．小黃用圖所示的滑輪組經(jīng)過10s的時(shí)間，用150N的拉力將一個(gè)重270N的重物提高1m，求此過程：拉力F自由端拉出的距離是________m；小黃所做的有用功是________J；總功是________J；拉力做功的功率是________W?！敬鸢浮?；270；450；45【解析】由圖可知，滑輪組的承重繩子根數(shù)n=3根，則拉力自由端拉出的距離s=nh=3×1m=3m有用功W有用=Gh=270N×1m=270J總功W總=Fs=150N×3m=450J拉力做功的功率故答案為：3；270；450；4514．如果是水桶掉在了水井里，需要把水桶撈上來．在將水桶撈上來的過程中，克服水的重力所做的功是_______功，克服桶的重力所做的功是______功，人在整個(gè)撈桶過程中做的功是__________，由此可見，應(yīng)該根據(jù)________________來判斷有用功和額外功．【答案】額外有用總功完成事情的目的【解析】如果是水桶掉在了水井里，需要把水桶撈上來．在將水桶撈上來的過程中，克服水的重力所做的功不我們的目的，所以是額外功；困為我們的目的是把水桶撈上來，所以克服桶的重力所做的功是有用功；人在整個(gè)撈桶過程中做的功是總功；所以我們應(yīng)該根據(jù)做功的目的來判斷有用功和額外功．故答案為：額外有用總功完成事情的目的15.質(zhì)量為0.5kg的塑料桶裝滿水后總質(zhì)量為10kg，小明將其從地面勻速搬到高度為1m的桌面上，在豎直向上搬水的過程中所做的總功是________J，有用功是________J，機(jī)械效率是________。（g=10N/kg）【答案】①.100②.95③.95%【解析】塑料桶裝滿水后總重力為G總=m總g=10kg×10N/kg=100N在豎直向上搬水的過程中所做的總功是水的質(zhì)量為m水=m總-m桶=10kg-0.5kg=9.5kg水的重力為G水=m水g=9.5kg×10N/kg=95N有用功機(jī)械效率故答案為：1009595%16．如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，且動(dòng)滑輪重G動(dòng)小于物體的物重G，甲圖中拉力做的功為W甲，乙圖中拉力做的功W乙，則所用的拉力F甲____F乙，W甲___W乙，其機(jī)械效率η甲____η乙。（均選填“＞”“＜”或“=”）【答案】＞＜＞【解析】不計(jì)繩重與摩擦，使用定滑輪時(shí)，拉力為：，使用動(dòng)滑輪時(shí)，拉力為：，因?yàn)閯?dòng)滑輪重G動(dòng)小于物體的物重G，所以。當(dāng)不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，做功分別為故。當(dāng)不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，使用定滑輪做功時(shí)，沒有額外功，即效率為100%，使用動(dòng)滑輪時(shí)，提升動(dòng)滑輪做的功為額外功，所以機(jī)械效率小于100%，故。故答案為：＞＜＞三、解析題（第17、18、19題每題6分，20、21題每空2分，共40分）17.（深圳地鐵崗廈北綜合交通樞紐工程工地上，一線施工人員正在緊張忙碌，進(jìn)行架橋機(jī)鋼梁吊裝等施工作業(yè)。(g取

?圖3為架橋機(jī)的裝置圖，已知箱梁的質(zhì)量為，體積為，架橋機(jī)滑輪組總拉力為，自由端移動(dòng)距離為25m，將箱梁提升1m。求：

?①箱梁的密度；

?②架橋機(jī)在此過程中的有用功；

?③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率?！敬鸢浮?.5?103kg/m35×106J50%【解析】解：；；

。答：①箱梁的密度為；②架橋機(jī)在此過程中做的有用功為；③架橋機(jī)在此過程的機(jī)械效率為50%。18.如圖所示，工人師傅利用斜面把重物搬運(yùn)到汽車上，汽車車廂底板高度h＝1m，斜面長(zhǎng)度s＝4m，現(xiàn)用力F沿著斜面把重力G＝2400N的重物勻速拉到車上，拉力F＝800N。（1）工人做的有用功；（2）斜面的機(jī)械效率；（3）物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力?！敬鸢浮浚?）2400J；（2）75%；（3）200N【解析】（1）工人做的有用功W有＝Gh＝2400×1m＝2400J（2）所做總功為W總＝Fs＝800N×4m＝3200J斜面的機(jī)械效率為（3）此過程的額外功為W額＝W總﹣W有＝3200J﹣2400J＝800J由W額＝fs知道，摩擦力為答：（1）工人做的有用功為2400J；（2）斜面的機(jī)械效率為75%；（3）物體在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為200N。19.一位工人利用如圖所示的滑輪組提升建材他某次以v=0.7m/s的速度勻速提升箱重G=960N的建材，所用拉力的大小F=600N，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg，求：（1）拉力的功率P；（2）動(dòng)滑輪的重力G′；（3）滑輪組的機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）840W；（2）240N；（3）80%【解析】解：（1）如圖有二段繩子，物體速度0.7m/s，繩子速度拉力的功率（2）動(dòng)滑輪的受力情況可求得動(dòng)滑輪的重力（3）滑輪組的機(jī)械效率答：（1）拉力的功率為840w；（2）動(dòng)滑輪的重力為240N；（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%。20.在物理課上，同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)對(duì)斜面的機(jī)械效率進(jìn)行探究．其中一組同學(xué)研究“斜面的傾斜程度跟機(jī)械效率的關(guān)系”．下表是他們的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．（1）分析表中的數(shù)據(jù)，可以知道：①斜面的機(jī)械效率跟斜面傾角（傾斜程度）的關(guān)系是_______________；②實(shí)驗(yàn)中，拉力做有用功__________（填“相等”或“不相等”）；③實(shí)驗(yàn)中，隨著斜面傾角的增大，拉力做的總功__________（填“增加”“不變”或“減少”）；④額外功減少的原因是______________________________________．（2）進(jìn)而可以有如下推論：①木塊受到的摩擦力跟斜面傾角的關(guān)系是_______________________；②從影響滑動(dòng)摩擦力大小因素方面分析，在實(shí)驗(yàn)中，摩擦力的大小發(fā)生變化的原因是_________．【答案】①.傾角越大，機(jī)械效率越高②.相等③.減少④.木塊受到的摩擦力變小了⑤.傾角越大，摩擦力越?、?木塊對(duì)斜面的壓力變小了【解析】（1）分析表中的數(shù)據(jù)，可以知道：①斜面的機(jī)械效率跟斜面傾角（傾斜程度）的關(guān)系是傾角越大，機(jī)械效率越高；②實(shí)驗(yàn)中，物體的重相等，斜面的高相等，所以拉力做的有用功相等；③實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)橛杏霉Σ蛔?，而斜面的機(jī)械效率變大，根據(jù)可知，隨著斜面傾角的增大，拉力做的總功減小，或計(jì)算出每次做的總功，也可以得出總功減??；④克服摩擦力做的功是額外功，所以額外功減少的原因是木塊受到的摩擦力變小了．（2）進(jìn)而可以有如下推論：①?gòu)膬A角越大，機(jī)械效率越高，即額外功越小可得，木塊受到的摩擦力跟斜面傾角的關(guān)系是傾角越大，摩擦力越??；②傾斜角度越小時(shí)，即越接近水平時(shí)，木塊對(duì)斜面的壓力越接近木塊的重，而傾斜角度越大時(shí)，木塊對(duì)斜面的壓力越小，故隨著傾斜角度增大，壓力減小，摩擦力減??；所以從影響滑動(dòng)摩擦力大小因素方面分析，在實(shí)驗(yàn)中，摩擦力的大小發(fā)生變化的原因是木塊對(duì)斜面的壓力變小了．故答案為：①.傾角越大，機(jī)械效率越高②.相等③.減少④.木塊受到的摩擦力變小了⑤.傾角越大，摩擦力越?、?木塊對(duì)斜面的壓力變小了21.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的同一滑輪組提升不