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一、选择题(每小题7分,共28分)
1[2025江苏常州期中]下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(
A.功率越大,做功越快,机械效率越大
B.功率反映做功的快慢,与机械效率无关
C.做功越少,功率越小,机械效率越小
D.机械效率越大,表明它做的功越多
1[2025江苏常州期中]下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是(
B
)A.功率越大,做功越快,机械效率越大
B.功率反映做功的快慢,与机械效率无关
C.做功越少,功率越小,机械效率越小
D.机械效率越大,表明它做的功越多
答案:
B
【解析】功率越大,做功越快,但机械效率不一定越大,故A错误;功率反映做功的快慢,与机械效率无关,故B正确;功、功率、机械效率是三个不同的概念,做功越少,其功率不一定越小,机械效率也不一定越小,故C错误;机械效率是有用功与总功的比值,机械效率的高低与做功的多少无关,故D错误。故选B。
【解析】功率越大,做功越快,但机械效率不一定越大,故A错误;功率反映做功的快慢,与机械效率无关,故B正确;功、功率、机械效率是三个不同的概念,做功越少,其功率不一定越小,机械效率也不一定越小,故C错误;机械效率是有用功与总功的比值,机械效率的高低与做功的多少无关,故D错误。故选B。
如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒为1.5N,从A点到O点冰壶沿直线运动,则此过程中(
A.推力对冰壶做功为270J
B.推力对冰壶做功为324J
C.冰壶克服阻力做功为54J
D.冰壶克服阻力做功为45J
C
)A.推力对冰壶做功为270J
B.推力对冰壶做功为324J
C.冰壶克服阻力做功为54J
D.冰壶克服阻力做功为45J
答案:
C
【解析】运动员的推力对冰壶做的功为$W = Fs = 9N×6m = 54J$;冰壶克服阻力做的功为$W' = fs' = 1.5N×(6m + 24m + 6m) = 54J$。
【解析】运动员的推力对冰壶做的功为$W = Fs = 9N×6m = 54J$;冰壶克服阻力做的功为$W' = fs' = 1.5N×(6m + 24m + 6m) = 54J$。
3[2024江苏无锡中考,中]如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是(

A.总功为800J
B.动滑轮重为5N
C.绳端移动的距离为4m
D.滑轮组的机械效率为80%
D
)A.总功为800J
B.动滑轮重为5N
C.绳端移动的距离为4m
D.滑轮组的机械效率为80%
答案:
D
【解析】由图知n = 2,不计绳重和摩擦,绳端移动的距离$s = 2h = 2×4m = 8m$,故C不正确;拉力做的总功$W_{总}=Fs = 125N×8m = 1000J$,故A不正确;拉力$F = \frac{1}{2}(G + G_{轮})$,则动滑轮的重力$G_{轮}=2F - G = 2×125N - 200N = 50N$,故B不正确;滑轮组做的有用功为$W_{有用}=Gh = 200N×4m = 800J$,滑轮组的机械效率$η = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% = \frac{800J}{1000J}×100\% = 80\%$,故D正确。
【解析】由图知n = 2,不计绳重和摩擦,绳端移动的距离$s = 2h = 2×4m = 8m$,故C不正确;拉力做的总功$W_{总}=Fs = 125N×8m = 1000J$,故A不正确;拉力$F = \frac{1}{2}(G + G_{轮})$,则动滑轮的重力$G_{轮}=2F - G = 2×125N - 200N = 50N$,故B不正确;滑轮组做的有用功为$W_{有用}=Gh = 200N×4m = 800J$,滑轮组的机械效率$η = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% = \frac{800J}{1000J}×100\% = 80\%$,故D正确。
4[2025河北邢台期末,偏难]材料相同的甲、乙两个实心物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点($OA<OB$),如图所示,杠杆处于水平平衡状态。如果将甲、乙两物体(密度比水大,不溶于水)浸没于水中,杠杆将会(

A.A端下沉
B.B端下沉
C.仍保持水平平衡
D.以上说法都不正确
C
)A.A端下沉
B.B端下沉
C.仍保持水平平衡
D.以上说法都不正确
答案:
C
【解析】由题知,甲、乙两物体的密度相同,$OA\lt OB$,即甲对杠杆的力的力臂要小于乙对杠杆的力的力臂;根据杠杆的平衡条件可知,$G_{甲}×L_{甲}=G_{乙}×L_{乙}$,即$ρgV_{甲}L_{甲}=ρgV_{乙}L_{乙}$,所以$V_{甲}L_{甲}=V_{乙}L_{乙}$①,如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,此时甲、乙都要受到浮力的作用,根据阿基米德原理可知,甲、乙受到的浮力分别为$F_{浮甲}=ρ_{水}gV_{甲}$、$F_{浮乙}=ρ_{水}gV_{乙}$,此时甲对杠杆的拉力与力臂的乘积为$(G_{甲}-ρ_{水}gV_{甲})×L_{甲}=G_{甲}×L_{甲}-ρ_{水}gV_{甲}×L_{甲}$②,此时乙对杠杆的拉力与力臂的乘积为$(G_{乙}-ρ_{水}gV_{乙})×L_{乙}=G_{乙}×L_{乙}-ρ_{水}gV_{乙}×L_{乙}$③,由于$V_{甲}L_{甲}=V_{乙}L_{乙}$,所以$ρ_{水}gV_{甲}×L_{甲}=ρ_{水}gV_{乙}×L_{乙}$,则甲和乙对杠杆的拉力与对应的力臂的乘积相同,故杠杆仍然会保持水平平衡。故选C。
【解析】由题知,甲、乙两物体的密度相同,$OA\lt OB$,即甲对杠杆的力的力臂要小于乙对杠杆的力的力臂;根据杠杆的平衡条件可知,$G_{甲}×L_{甲}=G_{乙}×L_{乙}$,即$ρgV_{甲}L_{甲}=ρgV_{乙}L_{乙}$,所以$V_{甲}L_{甲}=V_{乙}L_{乙}$①,如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,此时甲、乙都要受到浮力的作用,根据阿基米德原理可知,甲、乙受到的浮力分别为$F_{浮甲}=ρ_{水}gV_{甲}$、$F_{浮乙}=ρ_{水}gV_{乙}$,此时甲对杠杆的拉力与力臂的乘积为$(G_{甲}-ρ_{水}gV_{甲})×L_{甲}=G_{甲}×L_{甲}-ρ_{水}gV_{甲}×L_{甲}$②,此时乙对杠杆的拉力与力臂的乘积为$(G_{乙}-ρ_{水}gV_{乙})×L_{乙}=G_{乙}×L_{乙}-ρ_{水}gV_{乙}×L_{乙}$③,由于$V_{甲}L_{甲}=V_{乙}L_{乙}$,所以$ρ_{水}gV_{甲}×L_{甲}=ρ_{水}gV_{乙}×L_{乙}$,则甲和乙对杠杆的拉力与对应的力臂的乘积相同,故杠杆仍然会保持水平平衡。故选C。
二、填空题(每空6分,共42分)
5[2024四川南充中考,中]如图所示,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力$F_{1}= 70N$,水平拉力$F_{2}= 50N$。B静止,A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力$F_{2}$的功率为

5[2024四川南充中考,中]如图所示,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力$F_{1}= 70N$,水平拉力$F_{2}= 50N$。B静止,A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力$F_{2}$的功率为
5
W,地面对木板B的摩擦力为20
N。
答案:
5 20
【解析】物块A在水平拉力$F_{2}=50N$的作用下,以10cm/s的速度向右匀速滑动,则拉力$F_{2}$的功率$P = \frac{W}{t} = \frac{F_{2}s}{t} = F_{2}v = 50N×0.1m/s = 5W$;A向右匀速滑动,受力平衡,水平方向上B对A的摩擦力与A受到的拉力为一对平衡力,二力大小相等,则$f_{B对A}=F_{2}=50N$,由物体间力的作用是相互的可知,A对B的摩擦力$f_{A对B}=f_{B对A}=50N$,木板B置于水平地面上,水平方向上对B进行受力分析,木板B受到水平向左的拉力$F_{1}$、物块A对木板B水平向右的摩擦力,因为B处于静止状态,所以还会受到地面对B水平向右的摩擦力,则地面对木板B的摩擦力$f_{地}=F_{1}-f_{A对B}=70N - 50N = 20N$。
【解析】物块A在水平拉力$F_{2}=50N$的作用下,以10cm/s的速度向右匀速滑动,则拉力$F_{2}$的功率$P = \frac{W}{t} = \frac{F_{2}s}{t} = F_{2}v = 50N×0.1m/s = 5W$;A向右匀速滑动,受力平衡,水平方向上B对A的摩擦力与A受到的拉力为一对平衡力,二力大小相等,则$f_{B对A}=F_{2}=50N$,由物体间力的作用是相互的可知,A对B的摩擦力$f_{A对B}=f_{B对A}=50N$,木板B置于水平地面上,水平方向上对B进行受力分析,木板B受到水平向左的拉力$F_{1}$、物块A对木板B水平向右的摩擦力,因为B处于静止状态,所以还会受到地面对B水平向右的摩擦力,则地面对木板B的摩擦力$f_{地}=F_{1}-f_{A对B}=70N - 50N = 20N$。
6[2025江苏无锡期末,中]如图是公共场所的无障碍通道(斜面)。沿该无障碍通道上到平台与走台阶上到平台相比,可以省

力
。现将重700N的小车沿4m长的斜面匀速推上0.6m高的平台(忽略小车的体积),平行于斜面向上的推力为150N,此过程中斜面的机械效率为70
%,小车所受摩擦力为45
N。
答案:
省力 70% 45
【解析】利用斜面可以省力,但不能省距离;推力做的有用功为$W_{有}=Gh = 700N×0.6m = 420J$,推力做的总功为$W_{总}=Fs = 150N×4m = 600J$,斜面的机械效率为$η = \frac{W_{有}}{W_{总}}×100\% = \frac{420J}{600J}×100\% = 70\%$;克服摩擦力做的功为额外功,根据$W_{总}=W_{有}+W_{额}$可知,额外功为$W_{额}=W_{总}-W_{有}=600J - 420J = 180J$,小车所受摩擦力为$f = \frac{W_{额}}{s} = \frac{180J}{4m} = 45N$。
【解析】利用斜面可以省力,但不能省距离;推力做的有用功为$W_{有}=Gh = 700N×0.6m = 420J$,推力做的总功为$W_{总}=Fs = 150N×4m = 600J$,斜面的机械效率为$η = \frac{W_{有}}{W_{总}}×100\% = \frac{420J}{600J}×100\% = 70\%$;克服摩擦力做的功为额外功,根据$W_{总}=W_{有}+W_{额}$可知,额外功为$W_{额}=W_{总}-W_{有}=600J - 420J = 180J$,小车所受摩擦力为$f = \frac{W_{额}}{s} = \frac{180J}{4m} = 45N$。
7[2024江苏苏州期中,偏难]如图所示,重为2N的物块P下方连接有一个重为1N的钩码,上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一个与物块P质量相同的物块Q,将它们由静止释放。细线重力及各处的摩擦均不计,钩码落地后不弹起。在钩码落地前P、Q间细线拉力F的范围:

2~3N
,在钩码落地后物块P未落地前P、Q间细线拉力$F=$2
N。
答案:
2~3N 2
【解析】观察图可知,滑轮固定不动,是定滑轮,不能省力,可以改变力的方向;左侧物块P下方连接有一个重为1N的钩码,上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一个与物块P质量相同的物块Q,将它们由静止释放。细线重力及各处的摩擦均不计,钩码落地后不弹起。在钩码落地前P、Q间细线拉力F的范围:2~3N,在钩码落地后物块P未落地前P、Q间细线拉力$F=2N$。
【解析】观察图可知,滑轮固定不动,是定滑轮,不能省力,可以改变力的方向;左侧物块P下方连接有一个重为1N的钩码,上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一个与物块P质量相同的物块Q,将它们由静止释放。细线重力及各处的摩擦均不计,钩码落地后不弹起。在钩码落地前P、Q间细线拉力F的范围:2~3N,在钩码落地后物块P未落地前P、Q间细线拉力$F=2N$。
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