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11.2 怎样比较做功的快慢
粤沪版 九年级物理上册
- 课时作业 -
物理
课时作业
一、选择题
1.一台机器的功率是750瓦,它表示的意思是 (　 　)
A.这台机器1分钟做的功是750瓦
B.这台机器1分钟做的功是750焦耳
C.这台机器1秒钟做的功是750焦耳
D.这台机器1秒钟做的功是750瓦
C
物理
课时作业
2.举重是我国的优势体育项目。一位身高170 cm 的运动员和一位身高160 cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如下图所示,如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是 (　 　)
A.W1=W2、P1=P2　　 B.W1>W2、P1=P2
C.W1>W2、P1>P2 D.W1C
物理
课时作业
3.如下图所示,是甲、乙两物体做功和所对应时间关系的图象。由图可知,甲物体的功率P甲和乙物体的功率P乙的大小关系是 (　 　)
A.P甲=P乙
B.P甲C.P甲>P乙
D.无法判断
B
物理
课时作业
4.关于功率的说法正确的是 (　 　)
A.功率越大,做功越多
B.功率越大,做功时间越短
C.做功所用时间越少,功率越大
D.在一定时间内做功越多,功率越大
D
物理
课时作业
5.在相同的时间内,小芳把重为30 N的凳子搬到三楼,小明把重为50 N的桌子也搬到三楼,则 (　 　)
A.小芳做的功多,做功快
B.小明做的功多,做功快
C.小芳做的功少,做功快
D.小明做的功少,做功慢
B
物理
课时作业
6.甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接,m甲=1.5 kg、m乙=2 kg,如图所示。甲以0.2 m/s的速度竖直向下做匀速直线运动。(细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态,不计绳重和绳与滑轮的摩擦,g取10 N/kg)。下列说法正确的是 (　 　)
A.定滑轮质量一定是1 kg
B.甲所受拉力为10 N
C.乙所受拉力的功率为2 W
D.测力计示数为10 N
C
物理
课时作业
二、填空题
1.功率大小的三种比较方法:
(1)在相同时间内,比较做功的多少,做功越　 　的物体,功率越大。
(2)在完成相同功的条件下比较所用时间的长短,所用时间越　 　的物体,功率越大。
(3)做功的多少和所用时间都不同的情况下,通过公式　 　进行比较。
多
少
P=
物理
课时作业
2.小华同学用100 N的水平推力,推放在水平地面上重500 N的物体,使其作匀速直线运动。若该物体在10 s内移动5 m,则在此过程中它的速度为　
　m/s,小华做的功是　 　J,功率是　 　W。
3.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如下图所示。若实心球重20 N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7 m,用时约0.75 s。则球下降过程中重力做的功为　 　J,功率为　 　W。
0.5
500
50
54
72
物理
课时作业
4.一名建筑工人用如图所示的滑轮组,将一个重为450 N的货物,在10 s内沿竖直方向匀速提升了4 m,建筑工人所用的拉力是300 N。货物上升过程中重力做的功是　 　J,建筑工人做功的功率是　 　W。
1800
240
物理
课时作业
5.如图所示,某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500 N的推力,把木箱从长4 m的斜面底端推到顶端用时10 s,整个过程木箱的平均速度为　
　m/s,推力的平均功率为　 　W。
0.4
200
物理
课时作业
三、计算题
1.某物体在大小为20牛的水平拉力F作用下,沿拉力方向做匀速直线运动,其图象如图所示。求:在6秒内,
(1)拉力F所做的功;
(2)拉力F的功率。
物理
课时作业
解:(1)由图象可知,物体在6 s内运动路程为s=60 m,
拉力做功W=Fs=20 N×60 m=1 200 J;
(2)拉力做功的功率P===200 W。
答:(1)拉力F所做的功为1 200 J;
(2)拉力F的功率为200 W。
物理
课时作业
2.在一次跳伞表演中,运动员在5 s的时间内竖直向下匀速降落了30 m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1 000 N,求这个整体在该过程中:
(1)所受阻力的大小;
(2)所受重力做功的功率。
物理
课时作业
解:(1)因为运动员竖直向下匀速降落,
所以所受阻力和重力是一对平衡力,即f=G=1 000 N;
(2)下落过程中重力所做的功为
W=Gh=1 000 N×30 m=30 000 J;
重力做功的功率为P===6 000 W。
答:(1)所受阻力的大小为1 000 N;
(2)所受重力做功的功率为6 000 W。
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11.1 怎样才叫做功
- 课时作业 -
物理
课时作业
一、选择题
1.下列事例中,人对物体做功的是 (　 　)
D
物理
课时作业
2.一小车受到10 N水平向右的拉力F作用,以0.1 m/s 的速度匀速向右运动了10 s,拉力F对小车做的功为 (　 　)
A.0 J　 　 B.1 J　　　 C.10 J　 　 D.50 J
C
物理
课时作业
3.下列有关力做功的说法中正确的是 (　 　)
A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功
D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功
A
物理
课时作业
解析:A项,用水平力推着购物车前进,购物车在推车的力的方向上通过了距离,所以推车的力做功,正确;
B项,把水桶从地面上提起来,人给水桶一个向上的力,水桶在该力的方向上通过了距离,所以提水桶的力做功,错误;
C项,被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,虽然通过了距离,但是不再受到脚的作用力,所以脚对足球没有做功,错误;
D项,挂钩上的书包静止时,书包受到拉力作用,但没有在拉力的方向上通过距离,所以书包受到的拉力没有做功,错误。
故选A。
物理
课时作业
4.如图是足球运动员踢球的情景(不计空气阻力),下列描述正确的是
(　 　)
A.足球在空中飞行时,受到重力和人对足球的踢力
B.足球运动到最高点时,受到一对平衡力作用
C.足球在空中下降过程中,重力对足球做了功
D.足球在空中飞行时,运动状态保持不变
C
物理
课时作业
解析:A项,足球在空中飞行时,不计空气阻力,只受到重力的作用,错误;
B项,不计空气阻力,足球运动到最高点时,只受到重力的作用,错误;
C项,足球在空中下落的过程,受到重力的作用,并且在重力方向上通过了距离,因此重力对球做了功,正确;
D项,足球在空中飞行时,运动方向和速度大小都是变化的,因此它的运动状态是变化的,错误。
故选C。
物理
课时作业
5.下列有关功的估测不符合实际的是 (　 　)
A.一个中学生从一楼走上二楼做的功约1 500 J
B.把掉在地面上的物理课本捡回课桌上做功约2 J
C.小明把物理课本水平递给同桌做功约2 J
D.手托两个鸡蛋上升1 m做功约1 J
C
···
物理
课时作业
解析:A项,一个中学生重约50 kg,一楼到二楼高约3 m,则做功约1 500 J,正确;
B项,物理课本重约250 g,地面到课桌高约0.8 m,则捡起物理课本放到桌上做功约2 J,正确;
C项,小明把物理课本水平递给同桌,物理课本水平方向不受力,故水平方向不做功,错误;
D项,两个鸡蛋重约100 g,托起两个鸡蛋上升1 m,做功约1 J,正确。
故选C。
物理
课时作业
6.甲、乙两位同学进行爬山比赛,已知甲的质量大于乙的质量,甲到达山顶所用的时间比乙多,比较二人所做的功,则 (　 　)
A.W甲>W乙 B.W甲=W乙
C.W甲解析:两个同学爬上山顶所做的功为W=Gh,爬山的高度相同,
因为甲的质量大于乙的质量,所以甲的重力大于乙的重力,
故甲爬山做的功比乙的多。故选A。
A
物理
课时作业
7.如图所示,分别用力F1、F2通过滑轮以相同速度匀速提升同一重物若所用时间相同且不计滑轮重及摩擦,则力F1、F2及做的功W1、W2的大小关系为 (　 　)
A.F1=F2,W1=W2
B.F1>F2,W1>W2
C.F1>F2,W1=W2
D.F1C
物理
课时作业
解析:①左图为定滑轮,右图为动滑轮,不计滑轮重及摩擦时,F1=G,F2=G,因此F1>F2。
②物体上升的速度和时间相同,由h=vt可知,物体上升高度相同,根据W=Gh可知拉力对物体做功的大小相等,不计滑轮重及摩擦时,拉力做的功等于拉力对物体做的功,即W1=W2。
故选C。
物理
课时作业
二、填空题
1.如图所示,这是乒乓球运动员用力击球时的情景。击球时球拍发生的是　 　(选填“弹性”或“塑性”)形变,击球后,乒乓球离开球拍上升的过程中,运动员对乒乓球　 　(选填“做功”或“不做功”)。
弹性
不做功
物理
课时作业
【从生活走向物理】 根据小明生活中的相应情景,完成2~3题。
2.小明穿上旱冰鞋,向前推墙,他会向后运动,这说明物体间力的作用是
　 　。小明推墙的过程,他对墙　 　(选填“有”或“没有”)做功。

3.小明沿水平方向用力推停在地面上的汽车,没能推动,则这时推力　 .　
(选填“小于” “等于”或“大于”)汽车受到的阻力,推力对汽车　 　(选
填“做了功”或“不做功”)。
第2题图
第3题图
相互的
没有
等于
不做功
物理
课时作业
4.如图所示,已知物体A和动滑轮的总重为 200 N,当物体A匀速上升 1 m 时,绳子自由端移动的距离为 　m,人对绳子的拉力为 　N,拉力所做的功为　 　J。(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)
2
100
200
物理
课时作业
5.如图所示是某同学扔实心球的四个分解动作,其中人对实心球不做功的是分解动作　 　(选填序号)。分解动作④中,实心球的惯性　 　(选填“变大” “变小”或“不变”)。
6.如图所示,斜面长2 m,高1 m,把一个质量为24 kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端,需要克服重力做功　 　J。若斜面是光滑的,则沿斜面向上的拉力F=　 　N。
第5题图
第6题图
不变
240
120
②④
物理
课时作业
三、计算题
　　如图所示,用一个动滑轮使重10 N的物体匀速升高0.2 m,绳子自由端所用的拉力F为6 N。求:
(1)对物体做的功;
(2)绳子自由端移动的距离;
(3)拉力F做的功。
物理
课时作业
解:(1)提升重物时W=Gh=10 N×0.2 m=2 J;
(2)由图知,n=2,当物体升高0.2 m时,
绳子自由端移动的距离s=2h=2×0.2 m=0.4 m;
(3)拉力F做的功W'=Fs=6 N×0.4 m=2.4 J。
答:(1)对物体做的功为2 J;
(2)绳子自由端移动的距离为0.4 m;
(3)拉力F做的功为2.4 J。
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11.4 认识动能和势能
物理
课时作业
一、选择题
1.下列物体中,具有动能又具有势能的是 (　 　)
A.停在站台上的火车　　 B.被拉开的弹弓
C.静止在地面上的足球　　 D.腾空而起的火箭
2.火车、汽车与摩托车三种车辆如果速度相等,那么,它们的动能 (　 　)
A.火车的最大　　　　　 B.汽车的最大
C.摩托车的最大 D.一样大
D
A
物理
课时作业
3.质量相同的甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动,它们运动的s t图象如图所示。由图象可知,甲小车 (　 　)
A.具有的惯性大
B.所受的力大
C.具有的动能大
D.具有的势能大
C
物理
课时作业
4.体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在 (　 　)
A.a、c两点的动能相等
B.a点的机械能比d点机械能大
C.a点动能比d点动能大
D.b点的动能最大
A
物理
课时作业
解析:篮球的质量不变,则重力势能大小取决于高度,由图知hb>ha=hc>hd,所以篮球在b点的重力势能最大,a点和c点的重力势能相等,d点的重力势能最小;不计空气阻力,篮球在a、b、c、d各点的机械能相等;篮球在空中运动时没有发生弹性形变,不考虑弹性势能,则机械能等于动能与重力势能之和,b点的重力势能最大,则b点的动能最小;d点的重力势能最小,则d点的动能最大;a、c两点的高度相等,重力势能相等,且机械能相等,所以a、c两点的动能相等,所以A项正确,B、C、D项错误。故选A。
物理
课时作业
5.如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。下图中
是物块的一些物理量随时间变化的规律图象,其中正确的是 (　 　)
B
物理
课时作业
6.关于功和能的关系,下列几种说法中正确的是 (　 　)
A.具有能的物体一定正在做功
B.物体具有的能越大,它做的功就越多
C.物体做的功越多,它具有的能就越大
D.物体能够做的功越多,它具有的能越大
D
物理
课时作业
解析:A项,能够做功的物体具有能,具有能的物体不一定正在做功,错误;
B项,物体具有的能量大,它可能没做功,例如,静止在高处的石块可以做功,但还未做功,错误;
C项,物体做功越多,它具有的能量不一定越多;不做功的物体,具有的能量也不一定越少,错误;
D项,物体能够做的功越多,那么它具有的能量一定越大,正确。
故选D。
物理
课时作业
二、填空题
1.挂在树上的苹果具有　 　能,熟透了的苹果从树上掉下来,这时　
　能转化为　 　能。
2.如图所示,夏天为了降低城市的温度,减少灰尘,市政部门往往派出许多洒水车沿街洒水,在这个过程中洒水车始终保持相同的速度运行,此过程中,洒水车的速度不变,质量　 　,
所以动能　 　,重力势能　 　,
机械能　 　。
重力势
重力势
动
减小
减小
减小
减小
物理
课时作业
3.如图所示,滚摆在上升时,速度　 　,动能 　,滚摆的高度 ,
重力势能 　,动能转化为重力势能;滚摆下降时,重力势能　 　,动能　 　,　 　能转化为　 　能。
减小
减小
变大
增大
减小
增大
重力势
动
物理
课时作业
4.如图所示,用细线系住小球悬挂在O点,将小球拉至A点释放,从A点经过B点运动到C点的过程中,小球的重力势能先变小后　 ,动能先 　后
　 　。(均选填“变大” “变小”或“不变”)
变大
变大
变小
物理
课时作业
5.图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则过山车的动能在　 　点最大,B点重力势能的大小　 　E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是　 (选填“变化”或“不变”)的。
C
等于
变化
物理
课时作业
三、实验探究题
1.小聪利用如图所示装置探究“物体动能的大小与哪些因素有关”。
(1)该实验是通过观察木块被钢球推动的距离,
从而判断　 　(选填“木块”或“钢球”)
动能的大小。
(2)甲、乙两次实验中,将质量不同的钢球
拉到相同的高度。由静止释放,小球向下
摆动过程中,小球的　 　转化为动能。观察到质量大的钢球将木块推动的距离远,说明动能的大小和　 　有关。
钢球
重力势能
质量
物理
课时作业
(3)甲、丙两次实验中,将质量相同的钢球拉到不同的高度,由静止释放,观察木块被推动的距离,可以探究动能的大小和　 　的关系。
速度
物理
课时作业
2.某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素,使用的器材有沙子、木桩等。实验时,让重物从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图甲所示。
(1)本实验被研究的物体是　 .　
(选填“重物”或“木桩”)。
(2)选择a和c两图实验进行分析,
可以探究物体重力势能的大小
与　 　的关系。
重物
质量
物理
课时作业
(3)为了探究重力势能大小与高度的关系,应让质量相同的物体,从　 .
　(选填“相同高度”或“不同高度”)由静止自由放下。结论:当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越　 　。
(4)实验中,如果ab图出现了a陷入沙中的深度比b深,如图乙所示,造成此现象的原因是:　 　。
不同
高度
大
沙子铺垫不均匀
物理
课时作业
3.为了模拟研究超载和超速带来的安全隐患,小霞同学设计了如图所示的探究实验:将A、B、C三个小球从同一装置高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下(mA=mBhB),推动小木块运动一段距离后停止,根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
物理
课时作业
(1)在甲、丙两图所示的实验中,A、C两球刚滚到水平面时的速度　 .　(选填“相等”或“不相等”)。
(2)用来研究超速带来的安全隐患时,小霞应选择　 　两图所示的实验进行比较。
相等
甲、乙
物理
课时作业
(3)后来小霞分别用B球和C球将弹性相同的弹簧压缩到相同程度后再放手,如图丁所示,则两球离开弹簧时的速度　 　(选填“相等”或“不相等”)。
不相等
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11.3 如何提高机械效率
物理
课时作业
一、选择题
1.一简单机械的效率是80%,若做的总功是200 J,则有用功是 (　 　)
A.160 J　　 B.40 J　　 C.120 J　　 D.300 J
A
物理
课时作业
2.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是 (　 　)
A.效率越高的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
D
物理
课时作业
解析:A项,机械做功快慢与机械效率没有关系,错误;
B项,由P=可以看出,功率大小决定于做功多少和所用时间,做功较多,时间不确定,功率大小不能确定,错误;
C项,机械效率是有用功与总功的比值,有用功较多,总功不确定,机械效率不能确定,错误;
D项,功率描述的是物体做功的快慢,所以功率越大的物体,做功越快,正确。故选D。
物理
课时作业
3.如图所示,用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
(　 　)
A.F甲=F乙
B.甲、乙绳子自由端移动的速度相同
C.甲、乙机械效率相同
D.乙滑轮组的额外功多
C
物理
课时作业
解析:
A项,从图甲中可以看出绳子的股数n=2,从图乙中可以看出绳子的股数n=3,所以拉力F1=(G+G轮),F2=(G+G轮),又因为G轮相同,所以F1>F2,错误;
B项,用相同的滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度,由s=nh可得,绳子自由端移动的距离s1=2h,s2=3h,故s1≠s2,由v=可得,拉力移动的速度不相同,错误;C、D项,在提升重物的过程中,若不计绳重及摩擦,那么,克服动滑轮重做的功为额外功,因为动滑轮重相同,提升高度相同,根据公式W额外=G动h可知,拉力F1和F2所做的额外功相等,将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时,因不计绳重和摩擦,拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功,克服物体重力做的功为有用功,所做的有用功相等,额外功相等,所以,拉力做的总功相等,由P=可知,甲的功率等于乙的功率,所以C项正确,D项错误。故选C。
物理
课时作业
4.通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各措施中能提高机械效
率的是 (　 　)
A.改变绳子的绕法
B.改用质量小的定滑轮
C.减小提升高度,减少做功
D.增加提升重物的重力
D
物理
课时作业
解析:A项,改变绕绳方式,对重物被拉升没有影响,即对有用功没影响;对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响,即不影响额外功,所以改变绕绳方式不影响机械效率,错误;
B项,改用质量小的定滑轮,不能减少额外功,不能改变有用功和总功的比值,即滑轮组的机械效率不变,错误;
C项,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%,所以减少提升高度,减少做功,不能改变有用功和总功的比值,即滑轮组的机械效率不变,错误;
D项,增加提升重物的重力,可以提高有用功,这样有用功在总功中所占的比值增大,即增加提升重物的重力可以提高滑轮组的机械效率,正确。故选D。
物理
课时作业
5.用如图所示的三种滑轮将同一重物G匀速提升相同高度,每个滑轮重都相同,不计绳重及摩擦。以下说法正确的是 (　 　)
A.F1做功最多 B.F2最大
C.甲图效率最高 D.丙图做功一定最快
C
物理
课时作业
6.如图所示,用动滑轮提起一重为80 N的物体,在10 s内将物体匀速提高5 m,已知动滑轮重20 N(不计绳重和摩擦),则 (　 　)
A.手对绳子的拉力为40 N
B.拉力做功的功率为50 W
C.手拉绳子移动的速度为0.5 m/s
D.该装置的机械效率为60%
B
物理
课时作业
解析:A项,由图知,该滑轮为动滑轮,则n=2,在不计绳重和摩擦,则手对绳子的拉力F=(G+G动)=×(80 N+20 N)=50 N,错误;
B、C项,当物体提升5 m时,绳子自由端移动的距离为s=nh=2×5 m=10 m,手拉绳子移动的速度为v===1 m/s,拉力F的功率P===Fv=50 N×1 m/s=50 W,所以B项正确,C项错误;
D项,该装置的机械效率为η=×100%=×100%=×100%=80%,错误。故选B。
物理
课时作业
7.如图所示,当水平拉力F=5 N时,恰好可以使物体沿水平地面向左做匀速直线运动,已知物体A重为10 N,所受地面的摩擦力为8 N,若在10 s时间内,物体A水平移动了2 m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中 (　 　)
A.拉力F的功率为1 W
B.拉力F做功为10 J
C.物体A重力做功为20 J
D.滑轮组的机械效率为80%
D
物理
课时作业
解析:A、B项,由图可知,拉动动滑轮的绳子的有效股数n=2,则绳端移动的距离s绳=ns物=2×2 m=4 m;拉力F做的功W总=Fs绳=5 N×4 m=20 J;拉力F的功率为P===2 W,所以A、B项错误;
C项,由于物体水平移动,物体在重力的方向上(竖直向下)没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0 J,错误;
D项,所受地面的摩擦力约为8 N,则有用功为W有用=fs物=8 N×2 m=16 J;该装置的机械效率为η=×100%=×100%=80%,正确。故选D。
物理
课时作业
8.如图所示,用平行于斜面的拉力F,将重为8 N的物体沿斜面从底端匀速
拉至顶端。若此时拉力F为5 N,则斜面的机械效率为 (　 　)
A.60% B.70%
C.80% D.90%
解析:斜面长s=40 cm=0.4 m,斜面高h=20 cm=0.2 m;此过程所做有用功为
W有用=Gh=8 N×0.2 m=1.6 J;所做总功为W总=Fs=5 N×0.4 m=2 J;
故机械效率为η=×100%=×100%=80%。所以A、B、D项错误,
C项正确。故选C。
C
物理
课时作业
二、填空题
1.如图所示的三个滑轮中,若滑轮的自重和摩擦不计,当分别沿力F1、F2、F3方向匀速提起同一物体时,则F1、F2、F3的大小关系是　 　。若滑轮自重不能忽略,摩擦和绳重不计,则机械效率最小的是　 　。
F1=F2>F3
丙
物理
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2.小明使用工具将重10 N的重物在5 s内竖直向上匀速提升了2 m,机械效率为80%。则此过程中有用功W有用=　 　J,总功为W总=　 　J,额外功W额外=　 　J,小明做功的功率P=　 　W。
3.如图所示,用一个长为1.2 m的斜面将重为45 N的物体沿斜面拉到0.4 m的高台上,斜面的机械效率为60%,则把重物拉上高台做的有用功是　
　J;拉力做的总功是　 　J;物体与斜面间的摩擦力是　 N。
20
25
5
5
18
30
10
物理
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三、计算题
　　如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重为6 N,竖直向上匀速拉动细绳时弹簧测力计的示数如图所示。钩码在3 s内被提升0.1 m。求:
(1)弹簧测力计对绳子拉力的功率;
(2)该滑轮组的机械效率。
物理
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解:(1)由图示可知,弹簧测力计的分度值是0.2 N,弹簧测力计的示数是F=2.4 N;由图知n=3,s=3h=3×0.1 m=0.3 m,拉力做的功W=Fs=2.4 N×0.3 m=0.72 J;拉力的功率P===0.24 W;
(2)滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%
=×100%≈83.3%。
答:(1)弹簧测力计对绳子拉力的功率为0.24 W;
(2)该滑轮组的机械效率为83.3%。
物理
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四、实验探究题
　　在“测量滑轮组机械效率”的实验中,某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验,记录的实验数据如下表:
钩码重 G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械
效率
1 0.5 10 30
2 1.5 10 0.8 30 62.5%
3 0.5 10 0.5 40 25.0%
4 1.5 10 0.7 40 53.6%
物理
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(1)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是　 　(选填“甲”或“乙”)滑轮组;
(2)在第一次实验中,应当　 　拉动滑轮组时,弹簧测力计示数如图丙所示,拉力F为　 N;该次实验滑轮组的机械效率是 　.
(计算结果精确到0.1%)。小亮同学认为,弹簧测力计静止时读数更稳定,他的想法是　 　(选填“正确”或“错误”)的,因为他没有考虑到　 　 对滑轮组机械效率的影响;
钩码重 G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械
效率
1 0.5 10 30
2 1.5 10 0.8 30 62.5%
3 0.5 10 0.5 40 25.0%
4 1.5 10 0.7 40 53.6%
甲
竖直向上匀速
0.4
41.7%
错误
摩擦
物理
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(1)解析:因为s=nh,所以n==3,即拉动动滑轮绳子的股数为3根,所以选甲滑轮组。
(2)解析:实验操作中,要竖直向上匀速拉动滑轮组,物体受力才平衡,此时读出弹簧测力计的示数;弹簧测力计的分度值为0.2 N,根据图丙可知弹簧测力计的示数为0.4 N;则机械效率为η=×100%=×100%=×100%≈41.7%;若在静止时读数,测力计没有测出绳子与滑轮间的摩擦,测得的拉力偏小,他的想法不正确;原因是没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
物理
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(3)解析:影响滑轮组的机械效率的因素有:提升物体的重、动滑轮自重、摩擦;滑轮组的机械效率与提升物体的高度,提升物体的速度无关。
故选D。
(4) 解析:同一滑轮组,提升物体越重,额外功一定,有用功在总功中的比重越大,机械效率越高;不同滑轮组提升同一物体时,动滑轮越重,有用功不变,有用功在总功中的比重越小,机械效率越低。
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