功率和机械效率一、选择题1、一个人用动滑轮提升一个重物,若用的力是100牛,重物在0.5秒内匀速上升0.6米,不计滑轮重,则人对动滑轮做功的功率是()A.300瓦B.240瓦C.120瓦D.100瓦2、使用杠杆、定滑轮、动滑轮、轮轴等简单机械,将同一重物匀速提升h。
若机械的摩擦和自重均不计,下列讲法中正确的是()A.因为使用定滑轮不能省力,因此使用定滑轮比使用杠杆做功多B.因为使用动滑轮要费距离,因此使用动滑轮比使用定滑轮做功多C.因为使用动滑轮要费距离,因此使用动滑轮比使用杠杆做功多D.使用它们做的功一样多3、跟用手直截了当做功相比,使用滑轮组做功能够()A.省力和改变力的方向B.省力和省功C.省力和提升机械效率D.省力和省距离4. 一滑轮组,不计绳子与滑轮间及所有滑轮的轮轴之间的摩擦,用它提升一重为G的物资时其机械效率为80%.若用此滑轮组来提升一重为2G 的物资时,其机械效率( )A.大于80%B.等于80%C.小于80%D.无法确定5. 1970年4月24日我国第一颗人造地球卫星上天,它绕地球以椭圆轨道运行,近地点离地面高度为439km,远地点离地面高度为2384km,它从近地点向远地点运动时,下列讲法正确的是()A. 势能减小,动能增大B. 势能增大,动能减小C. 势能不变,动能不变D. 条件不足,无法判定6. 关于机械效率,下列讲法正确的是( )A. 有用功越大,机械的机械效率就越高B. 额外功越大,机械的机械效率就越低C. 总功越大,机械的机械效率就越低D. 有用功与总功的比值越大,机械的机械效率就越高7. 采取下列措施,能够提升机械效率的是( )A. 有用功一定,增大总功B. 总功一定,增大额外功C. 有用功一定,减小额外功D. 额外功一定,减小总功8、如图所示的两个滑轮组,每个轮的质量都相等。
用它们提升等重的物体时,作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2,两个滑轮组的机械效率分别为η1和η2。
若不计摩擦,则下列判定中正确的是( )A.一定是F1>F2B.一定是F1<F2C.一定是η1>η2D.一定是η1<η29、用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的a 、b 两个滑轮组,用其提起相同的重物G 。
如不计滑轮与轴的摩擦,则( )A. a 滑轮组较省力,机械效率也较高B. b 滑轮组较省力,机械效率也较高C. 两滑轮组的省力程度不同,但机械效率相同D. 两滑轮组的省力程度不同,机械效率也不同10. 甲、乙两台机器,甲做的功是乙做的功的2倍,而乙所用的时刻是甲所用的时刻的2倍,则甲、乙两台机器的功率关系是 ( )A .P 甲:P 乙=4:1 B .P 甲:P 乙=1:4; C .P 甲:P 乙=2:1; D .P 甲:P 乙=1:1二、填空题 1、如图所示,物体A 的质量为5千克。
在拉力F 的作用下,物体A 以0.3米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动,弹簧秤的示数为10牛。
不计摩擦,则(1)拉力F 为__________牛;(2)在10秒钟内拉力做功__________焦;(3)拉力的功率是__________瓦。
2、以恒力F 推物体,使它在粗糙水平面上移动一段距离,力F 所做的功为W1,平均功率为P1;以相同的恒力推该物体,使它在光滑水平面上移动相同的距离,现在力F 所做的功为W2,平均功率为P2。
比较它们的大小,应有W1______W2,P1_____P2(填“>”、“=”或“<”)。
3. 如右图所示,用一弹簧秤将某一小车沿高1米,长4米的斜面匀速向上拉动时,弹簧秤读数为20牛顿;将小车沿斜面匀速向下滑动时,弹簧秤的读数为4牛顿,则斜面与小车的摩擦力为 牛顿,小车的重力为 牛顿。
4、汽车的功率是36千瓦,当它行驶的速度是20米/秒时,汽车的牵引力是__________牛;当汽车的牵引力是1200牛时,则10分钟内汽车行驶的路程是__________千米。
5、一辆重5×104牛的汽车,以10米/秒的速度在一条平直公路上匀速行驶2000米。
已知在这段路程中汽车发动机的功率是3×104瓦,则汽车在这段路上所做的功为__________;汽车受到的阻力大小为__________。
6、在“测定滑轮组的机械效率”实验中。
(1)需要的器材,除滑轮、铁架台、细绳、钩码和弹簧秤外还应有__________。
(2)在提升钩码时,应使弹簧秤拉着绳的自由端在竖直方向上作__________运动。
(3)若用同一滑轮组提升钩码,当钩码增加时,滑轮组的机械效率将__________。
(4)若组成滑轮组的每个滑轮都相同,提升相同的钩码,滑轮组的动滑轮个数增加,机械效率将____________________。
(本题第3、4小题填“变大”、“变小”或“不变”。
)7、吊车的质量为20千克,人的质量为60千克。
如图(a)所示,人站在地上,通过滑轮组用吊车匀速提起质量为60千克的重物,滑轮组的效率为80%,则人拉绳的力为______牛。
如图(b)所示,人站在空吊车内,要通过滑轮组匀速拉起吊车,滑轮组的效率仍为80%,则人拉绳的力为_____牛,现在人对吊车的压力为____牛。
8. 如图所示:用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动,现在弹簧测力计的读数为4N。
若每只滑轮重1N,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率为___,在2s内拉力F做的功为____J。
9. 重100N的物体在水平力F的作用下,5s内沿水平面匀速前进4m,已知物体与水平面之间的滑动摩擦力为20N,则此过程中力F对物体所做的功为______,功率为______。
10. 撬棒在撬道钉时,动力臂是阻力臂的20倍,当撬道钉用力______ N恰能将道钉撬起,现在道钉受到的阻力为300N。
(不计道钉自身的重力)11. 用一段细线将粗细平均的直铁丝吊起后,直铁丝在水平位置处于平稳状态;若将右端折叠一段。
(1)可能显现的现象是。
(2)你猜想此现象的依据是。
12. 滑轮组将重500N的物体,举高80cm的过程中,机械效率为80%,则此过程中有用功为J,额外功为J。
若不计滑轮摩擦及拉线质量的阻碍,则可知动滑轮重N,当提升重物为400N时,滑轮组的机械效率为。
13 .如图用三种方法把砂子运上三楼,按照图中数据算出三种方法所做的有用功的大小均为___J,其中一种方法做的总功最少,等于____J。
三. 实验与设计题1. 小华同学在测出滑轮组的机械效率后,想进一步探究阻碍滑轮组机械效率的因素有哪些,为此,做了如下猜想:可能与动滑轮的重力有关;(2)可能与绳子的重力有关(3) 可能与滑轮组的摩擦力有关;(4)可能与被提升的物体的重力有关请你帮他设计一个实验,探究滑轮组的机械效率是否与被提升的物体的重力有关,要求:写出实验需要的器材,写出实验方法。
2. 一根长1 m左右、粗细平均的细木棒,一个已知质量为m的钩码,一把刻度尺,还有一些细绳和一只铅笔。
只用这些器材如何测出这根细棒的质量?写出实验步骤及导出运算这根细棒的质量的表达式。
3. 在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,测得数据如下表:(1)所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为:动滑轮个;定滑轮为个。
(2)第二次实验得出的机械效率的大小为η2= 。
(g =10N/kg)四、运算题1、用滑轮组匀速提升重2000牛的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为6 25牛,拉力做功为12500焦,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重。
求:(1)求重物上升的高度;(2) 如果使用那个滑轮组匀速提升重3500牛的物体,求作用在绳子自由端的拉力。
2、如图所示,用一滑轮组拉着重8×104牛的汽车沿水平方向匀速移动,汽车所受的阻力为车重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%。
(1)求拉力F 为多少牛? (2)若汽车移动的速度为0.2米/秒,1分钟内拉力F 所做的功(滑轮和绳的自重不计,且绳足够长)。
3. 如图,某矿产工人用200N 的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平地面向右运动,在10S 内将矿井里质量为32kg 的物体提升4m ,若不计一切摩擦(g=10N/kg)求:(1)矿工在10s 所做的功和他发出的功率。
动滑轮的重量。
(3)滑轮组的机械效率。
4. 有一台水泵,它每秒可把质量m=80千克的水抽到h=10米高处,这台水泵由一电动机来带动,设水泵的效率η1=80%,电动机的效率η2=85%,求电动机的输入功率。
5. 如图所示,在滑轮组的作用下,物体A 沿水平地面以0.2米/秒的速度前进了2米,已知物体A 重为300牛,拉力F 的功率为12瓦,不计绳和滑轮重,求拉力F 的大小。
6. 在测定滑轮组机械效率的实验中,装置如图所示,每只滑轮重0.6牛顿,每只钩码重2牛顿,弹簧秤的量程为2.5牛顿,在实验中,匀速拉绳子时,弹簧秤实际示数为2.5牛顿,若钩码升高10厘米,那么总功等于多大?有用功多大?滑轮组的机械效率多大?。