2023年北京市初三二模物理試題匯編：功的原理

第1頁/共1頁2023北京初三二模物理匯編功的原理一、單選題1．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）如圖所示，用滑輪組提升所受重力為400N的物體，在拉力F的作用下，繩子自由端豎直向上勻速移動了3m，用時10s，滑輪組的額外功是100J。對于這一過程，下列說法正確的是（）

A．滑輪組的機械效率是80%B．滑輪組提升物體所做的有用功是1200JC．拉力F的功率是40WD．動滑輪所受的重力為100N2．（2023·北京順義·統(tǒng)考二模）如圖所示，站在水平地面上的人通過滑輪組提升重物，該重物的重力G物=800N，重物在拉力作用下以v=0.1m/s的速度豎直勻速上升。已知動滑輪所受的重力G動=200N，人的重力G人=600N，滑輪組繩重及摩擦均可忽略不計，g取10N/kg。則下列判斷正確的是（）

A．人對繩豎直向下的拉力大小為600NB．滑輪組提升重物的機械效率為60%C．人豎直向下的拉力做功的功率為100WD．人對地面的壓力大小為600N二、多選題3．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，小明站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升。已知小明拉繩子的力為500N，物體A重為800N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）

A．小明在提升物體A的過程中，繩子自由端拉力的功率為100WB．動滑輪所受重力為200NC．支架受到滑輪組的拉力為1700ND．小明在提升物體A的過程中，滑輪組的機械效率為70%4．（2023·北京平谷·統(tǒng)考二模）如圖所示，滑輪組固定在水平鋼架上，重600N的工人站在水平地面上，用拉力F豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.1m/s的速度勻速上升10s。已知物體A重900N，拉力F的功率為102W，動滑輪重100N。關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）

A．繩子自由端移動的距離是1mB．該工人對地面的壓力為90NC．滑輪組的機械效率η為90%D．滑輪組的額外功為120J5．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考二模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機械效率為80%。已知物體A重800N，該工人重600N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，關(guān)于該過程下列說法中正確的是（）

A．繩子自由端受到豎直向下的拉力為500NB．繩子自由端拉力的功率為300WC．該工人對地面的壓力為100ND．支架受到滑輪組的拉力為1700N三、計算題6．（2023·北京房山·統(tǒng)考二模）圖甲是用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度勻速豎直上升。在這個過程中，拉力F做的功隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦。求：（1）動滑輪所受的重力G動；（2）滑輪組的機械效率為η。

7．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考二模）質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，利用滑輪組豎直向下拉動繩子自由端，將重為800N的物體A以0.2m/s的速度勻速上升1m，此時該滑輪組的機械效率為80%（g取10N/kg）。求：（1）有用功W有；（2）人拉繩子的力F；（3）人拉繩子做功的功率。

8．（2023·北京大興·統(tǒng)考二模）建筑工人用如圖所示的滑輪組提升一堆磚塊，已知托板重200N，動滑輪重50N，每個磚塊重100N，工人的質(zhì)量是70kg，不計繩重和輪軸處的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用豎直向下的拉力拉動繩子，勻速提升5個磚塊時，求：①工人對繩子的拉力大小。②工人對水平地面的壓力大小。③滑輪組的機械效率。（結(jié)果保留整數(shù)）（2）通過計算，分析討論該建筑工人用此裝置最多可以提升幾個磚塊。

參考答案1．A【詳解】B．由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)n=3，繩子自由端豎直向上勻速移動了3m，則物體上升的距離拉力做的有用功W有=Gh=400N×1m=400J故B錯誤；C．拉力做的總功W總=W有+W額=400J+100J=500J拉力的功率故C錯誤；D．若不計繩重和摩擦時，克服動滑輪的重力做的功為額外功，由W額=G動h可知，動滑輪的重力但題中未說明不計繩重和摩擦，因此動滑輪的重力小于100N，故D錯誤；A．滑輪組的機械效率故A正確。故選A。2．C【詳解】A．由題圖可知，該滑輪組繩子承重股數(shù)為n=2，則人對繩豎直向下的拉力大小為故A錯誤；B．由于滑輪組繩重及摩擦均可忽略不計，則滑輪組提升重物的機械效率為故B錯誤；C．繩子自由端移動的速度為根據(jù)可得，人豎直向下的拉力做功的功率為故C正確；D．根據(jù)力的作用是相互的，人對繩豎直向下的拉力和繩對人的拉力是一對相互作用力，大小相等。對人受力分析可得，人受到繩對人向上的拉力和地面對人的支持力以及重力的作用，處于平衡狀態(tài)，則人對地面的壓力大小為故D錯誤。故選C。3．BC【詳解】A．由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，則繩端移動的速度v繩=nv=2×0.2m/s=0.4m/s由繩子自由端拉力的功率為P=Fv繩=500N×0.4m/s=200W故A錯誤；B．不計繩子重和摩擦，作用在繩端的拉力為動滑輪重G動=2F-G=2×500N-800N=200N故B正確；C．支架受到滑輪組的拉力等于3段繩子上的力之和再加上定滑輪的重力，已知兩個滑輪質(zhì)量相等，故兩個滑輪重力相等，故支架受到滑輪組的拉力大小為T=500N×3+200N=1700N故C正確；D．不計滑輪組的繩重和摩擦，克服動滑輪做的功為額外功的唯一來源，故機械效率為故D錯誤。故選BC。4．BD【詳解】A．物體A上升的高度由圖可知承擔物重是繩子股數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離s=nh=2×1m=2m故A錯誤；B．繩子自由端移動的速度拉力F大小為工人對地面的壓力故B正確；C．滑輪組的機械效率故C錯誤；D．滑輪組的額外功故D正確。故選BD。5．ACD【詳解】A．由題圖可知，滑輪組的繩子承重股數(shù)為n=2，則滑輪組的機械效率為解得，繩子自由端受到豎直向下的拉力為F=500N。故A正確；B．繩子自由端移動的速度為繩子自由端拉力的功率為故B錯誤；C．工人受到繩子向上的拉力、向下的重力和地面對他向上的支持力，處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件可得，地面對該工人的支持力為由于工人對地面的壓力和地面對工人的支持力是一對相互作用力，因此該工人對地面的壓力為故C正確；D．不計滑輪組的繩重和摩擦，根據(jù)可得，動滑輪的重力為因為定滑輪和動滑輪的質(zhì)量相同，所以定滑輪的重力與動滑輪的重力相等，即對定滑輪分析可知，定滑輪受到三段繩子向下的拉力和定滑輪的重力、支架對定滑輪向上的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的平衡條件可得，支架對定滑輪向上的拉力為即為支架受到滑輪組的拉力。故D正確。故選ACD。6．（1）40N；（2）90%【詳解】解：（1）根據(jù)圖乙可知，拉力F做的功隨時間變化的關(guān)系為一過原點的直線，故功率為一定值，根據(jù)圖像可得拉力F的功率為繩子的有效段數(shù)為2，故繩子自由端的速度為v=20.25m/s=0.5m/s根據(jù)故有P=Fv=F20.25m/s=100W所以作用在繩子自由端的拉力F=200N不計繩子重和摩擦，作用在繩子自由端的拉力為所以動滑輪的重力為G動=40N（2）滑輪組的機械效率為答：（1）動滑輪所受的重力G動為40N；（2）滑輪組的機械效率為90%。7．（1）800J；（2）500N；（3）200W【詳解】解：（1）有用功W有=Gh=800N×1m=800J（2）根據(jù)可得人拉繩子做的總功人拉繩子的距離s=nh=2×1m=2m人拉繩子的力（3）物體A以0.2m/s的速度勻速上升1m，由此可知人拉繩子的時間人拉繩子做功的功率答：（1）有用功W有為800J；（2）人拉繩子的力F為500N；（3）人拉繩子做功的功率為200W。8．（1）①；②325N；③67%；（2）11塊磚【詳解】解：（1）①由圖可知，滑輪組的動滑輪繞2段繩子，不計繩重和輪軸處的摩擦，工人對繩子的拉力②工人受到重力、地面的支持力和繩的拉