機械和功(4.2)機械功練習題

機械和功〔4.2〕機械功練習題一．選擇題〔共10小題〕1．以下運動中的物體，沒有力對它做功的是〔〕A．在光滑水平面上做勻速滑動的物體B．在水平軌道上勻速行駛的列車C．從高處落下的雨滴D．正在下坡行駛的汽車2．甲、乙二人的體重相同，同時從一樓開始登樓，甲比乙先到三樓，那么他們二人〔〕A．做的功相同，但甲的功率較大B．做的功相同，功率也相同C．甲做的功較多，但功率相同D．甲做的功率多，功率也較大3．以下實例中，人對物體做功的是〔〕A．學生背著書包在水平路面上前進一段路程B．人推車，車未動C．足球被踢出后，在草地上滾動一段距離D．某同學用與水平方向成45度角的拉力拉動木箱在水平地面上移動一段距離4．在自由下落過程中物體運動速度會越來越快．一個物體由A點自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點，AB=BC，如下圖，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，那么以下關系正確的選項是〔〕A．W1≠W2P1≠P2 B．W1=W2P1=P2C．W1=W2P1＞P2 D．W1=W2P1＜P25．以下關于功率的說法中，正確的選項是〔〕A．物體做功越多，功率越大B．物體做功越快，功率越大C．物體做功時間越長，功率越大D．物體做功時間越短，功率越大6．如下圖的四幅圖是小明同學將書包從學校大門提到樓上教室中的情景，①將書包從地面提起②提著書包沿水平方向行走③提著書包上樓④站在門口等候開門．其中，他對書包做功的過程是〔〕A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④7．以下估計測量中正確的選項是〔〕A．一本初二物理書重約5牛B．中學生走路上學的平均功率約為50瓦C．八年級男生從一樓走到四樓的功率為1千瓦D．將一本八年級物理課本拿到桌面需要做功1.5焦8．如下圖，利用圖1中甲、乙兩種裝置，用F甲和F乙將同一重物分別勻速提升同一高度，兩個拉力自由端的s﹣t圖象如圖2所示，不計滑輪重力及摩擦，那么兩拉力所做的功W甲、W乙以及功率P甲、P乙的關系正確的選項是〔〕A．W甲：W乙=1：1、P甲：P乙=1：4 B．W甲：W乙=1：2、P甲：P乙=2：1C．W甲：W乙=1：1、P甲：P乙=1：1 D．W甲：W乙=1：2、P甲：P乙=4：19．某同學從底樓走到三樓，大約用了20秒，那么該同學做功的功率最接近〔〕A．10瓦 B．150瓦 C．500瓦 D．1000瓦10．為了能使甲的功率比乙的功率大，下面哪種條件是不可能實現(xiàn)的〔〕A．W甲=W乙，t甲＜t乙 B．W甲＞W(wǎng)乙，t甲＜t乙C．W甲＞W(wǎng)乙，t甲＞t乙 D．W甲＜W乙，t甲＞t乙二．填空題〔共6小題〕11．重力為50牛物體在大小為10牛水平拉力作用下，10秒內在水平地面上沿拉力方向勻速前進3米，那么物體與地面之間的摩擦力為牛，拉力做的功為焦，功率為瓦．12．如下圖，A、B滑輪的重力與摩擦忽略不計，當用拉力F1在5秒內將重為10牛的物體M勻速提起0.2米時，拉力F1的功率為瓦．當用拉力F2勻速提起物體M時，拉力F2F1〔選填“大于”、“等于”或“小于”〕．假設分別用拉力F3與拉力F1將物體M勻速提起相同的高度，那么拉力F3所做的功拉力F1所做的功〔選填“大于”、“等于”或“小于”〕．12題圖13題圖14題圖16題圖13．如下圖，質量為2千克的物體A在力F的作用下以0.4米/秒的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧秤的讀數(shù)為1.5牛，那么拉力F為牛，物體與水平地面的摩擦力為牛，在5秒鐘內F做的功是焦，其功率為瓦，在此過程中重力做功焦．14．如下圖，重力為80N的木塊在大小為10N的水平拉力F的作用下，10s內沿水平面勻速前進了5m，那么木塊受到的摩擦力為N，拉力F的功率是W．假設水平拉力變?yōu)?2N，那么木塊在水平方向上所受的合力為N．15．用20牛的水平拉力將質量為20千克的物體沿水平方向拉動5米所需要的時間為0.5秒，此過程中，重力做的功焦；拉力所做的功是焦，功率是瓦．16．如下圖，滑輪重力及摩擦均不計，用大小3牛的力F拉滑輪使A物體勻速運動了5米，那么彈簧測力計的示數(shù)為牛，物體A受到的拉力為牛，拉力F所做的功為焦．三．計算題〔共2小題〕17．小楊同學用100牛的水平推力推動重500牛的木箱，使木箱沿推力方向做勻速直線運動，10秒內前進了6米．試求：〔1〕小楊同學對木箱所做的功；〔2〕小楊同學對木箱所做功的功率．18．把重為20牛的物體勻速提升到5米高處，用時40秒．求：①拉力所做的功W．②拉力所做功的功率P．四．解答題〔共1小題〕19．甲、乙、丙三位同學分別將重力不同的物體勻速豎直向上提升，所得實驗數(shù)據(jù)如表：同學重力〔牛〕升高高度〔m〕時間〔s〕甲401.52乙8014丙1000.55〔1〕根據(jù)上表可知，做功最多的是同學，做功最快的是同學．〔2〕為了表示做功的快慢，他們在表中增加了最后一欄工程，這個工程的含義是，并將此欄有關數(shù)據(jù)補充完整．為此引入物理學量叫做．機械和功——機械功練習題參考答案與試題解析一．選擇題〔共10小題〕1．〔2017?棗陽市校級模擬〕以下運動中的物體，沒有力對它做功的是〔〕A．在光滑水平面上做勻速滑動的物體B．在水平軌道上勻速行駛的列車C．從高處落下的雨滴D．正在下坡行駛的汽車【考點】力是否做功的判斷．【分析】此題要抓住做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可．【解答】解：A、物體沿光滑的水平面運動，即此時沒有摩擦力，所以其運動是靠慣性，故沒有力做功，故A正確．B、在水平軌道上勻速行駛的列車，此時牽引力和摩擦力都做了功，故B錯誤；C、高處落下的雨滴，重力做了功，故C錯誤；D、下坡行駛的汽車，重力和摩擦力都做了功，故D錯誤；應選A．2．〔2017?棗陽市校級模擬〕甲、乙二人的體重相同，同時從一樓開始登樓，甲比乙先到三樓，那么他們二人〔〕A．做的功相同，但甲的功率較大B．做的功相同，功率也相同C．甲做的功較多，但功率相同D．甲做的功率多，功率也較大【考點】功的計算．【分析】由功的計算公式可得出二人做功的關系；由功率公式可求得二人的功率關系．【解答】解：因二人的體重相同，上升的高度相同，故由W=FS可知，二人做功一樣多；而功率P=，甲所用的時間短，故甲的功率要大；應選A．3．〔2016春?百色期末〕以下實例中，人對物體做功的是〔〕A．學生背著書包在水平路面上前進一段路程B．人推車，車未動C．足球被踢出后，在草地上滾動一段距離D．某同學用與水平方向成45度角的拉力拉動木箱在水平地面上移動了一段距離【考點】力是否做功的判斷．【分析】此題要抓住做功的兩個必要因素：1．作用在物體上的力；2．物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可．【解答】解：A、學生背著書包在水平路面上前進，人給書包一個向上的力，書包向上沒有移動距離，人對書包沒有做功，故A錯誤；B、人推車車未動，人對車施加了一個力的作用，車在推力的作用下沒有通過距離，沒有做功；故B錯誤；C、足球被踢出后，作用力力消失，足球由于慣性而向前運動，故沒有對足球做功；故C錯誤；D、某同學用與水平方向成45度角的拉力拉動木箱，對木箱有一個向前的分力的作用，木箱在力的方向上移動了距離，對木箱做了功；故D正確．應選D．4．〔2016春?上海校級期末〕在自由下落過程中物體運動速度會越來越快．一個物體由A點自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點，AB=BC，如下圖，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，那么以下關系正確的選項是〔〕A．W1≠W2P1≠P2 B．W1=W2P1=P2 C．W1=W2P1＞P2 D．W1=W2P1＜P2【考點】功的大小比擬；功率大小的比擬．【分析】〔1〕AB=BC，根據(jù)W=Gh可知這兩段物體做的功相等；〔2〕因為小球在自由下落時做加速下落運動，所以根據(jù)速度公式可知經(jīng)過相同路程的時間關系，再根據(jù)功率公式得出它們的功率關系．【解答】解：由題AB=BC，根據(jù)W=Gh可知，物體在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；由于小球在自由下落時做加速運動，根據(jù)t=可知，小球在BC段運動的時間短，根據(jù)公式P=可知，物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2．應選：D．5．〔2016春?山亭區(qū)期末〕以下關于功率的說法中，正確的選項是〔〕A．物體做功越多，功率越大B．物體做功越快，功率越大C．物體做功時間越長，功率越大D．物體做功時間越短，功率越大【考點】功率的概念．【分析】功率指物體在單位時間內完成的功，由所做功的多少和所用的時間決定．它反映了物體做功的快慢，功率越大，做功越快．【解答】解：功率的大小同時取決于做功多少和所用時間．A沒有涉及到做功時間，不符合題意．C、D沒有涉及到做功多少，不符合題意．應選B．6．〔2016春?浦東新區(qū)期中〕如下圖的四幅圖是小明同學將書包從學校大門提到樓上教室中的情景，①將書包從地面提起②提著書包沿水平方向行走③提著書包上樓④站在門口等候開門．其中，他對書包做功的過程是〔〕A．①③ B．②④ C．①②③ D．①②③④【考點】力是否做功的判斷．【分析】此題要抓住做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離．二者缺一不可．【解答】解：①將書包從地面提起，有力，有距離，人對書包做功；②提著書包沿水平方向行走，力的方向與運動方向垂直，人對書包沒有做功；③提著書包上樓，有力，有距離，人對書包做功；④站在門口等候開門，有力，無距離，人對書包沒有做功．應選A．7．〔2016秋?黃浦區(qū)期中〕以下估計測量中正確的選項是〔〕A．一本初二物理書重約5牛B．中學生走路上學的平均功率約為50瓦C．八年級男生從一樓走到四樓的功率為1千瓦D．將一本八年級物理課本拿到桌面需要做功1.5焦【考點】功的計算；重力大小的估測；功率的計算．【分析】此題考查對生活中常見物體質量、重力的估測，結合對生活的了解和對質量、重力單位的認識，選出符合實際的選項即可．【解答】解：A、初二物理書的質量在200g=0.2kg左右，受到的重力大約為0.2kg×10N/kg=2N．故A錯誤；B、人騎自行車的功率約為50W左右，走路要比騎自行車慢得多，所以功率達不到50W，故B錯誤；C、中學生質量約為50kg，每層樓高約為3m，中學生從一樓走到四樓做的功約為W=mgh=50kg×10N/kg×3×3m=4500J，所用時間大約是20s，其功率為P===225W，故C錯誤；D、一本物理課本的重力在2N左右，課桌的高度在0.7m左右，將一本八年級物理課本從地面拿到桌面需要做功為W=Gh=2N×0.7m=1.4J，接近1.5J．故D正確．應選D．8．〔2016春?楊浦區(qū)期中〕如下圖，利用圖1中甲、乙兩種裝置，用F甲和F乙將同一重物分別勻速提升同一高度，兩個拉力自由端的s﹣t圖象如圖2所示，不計滑輪重力及摩擦，那么兩拉力所做的功W甲、W乙以及功率P甲、P乙的關系正確的選項是〔〕A．W甲：W乙=1：1、P甲：P乙=1：4 B．W甲：W乙=1：2、P甲：P乙=2：1C．W甲：W乙=1：1、P甲：P乙=1：1 D．W甲：W乙=1：2、P甲：P乙=4：1【考點】功率的計算；功的計算．【分析】〔1〕利用兩個裝置將同一重物分別勻速提升同一高度，根據(jù)W=Gh可知對物體做的功相同；不計滑輪重力及摩擦，利用甲、乙兩種裝置做的額外功都等于0，拉力做功等于對物體做的功；可以比擬拉力做功大小關系；〔2〕不計滑輪重力及摩擦，定滑輪不省力F=G；動滑輪省力一半，F(xiàn)=G，可得拉力大小關系；由圖2得出拉力端移動速度的關系，利用P=Fv得出功率大小關系．【解答】解：〔1〕由題知，利用兩個裝置將同一重物分別勻速提升同一高度，由W=Gh可知對物體做的功相同；不計滑輪重力及摩擦，兩種裝置做的額外功都等于0，拉力做功等于對物體做的功，所以拉力做功大小相等，即：W甲：W乙=1：1；〔2〕不計滑輪重力及摩擦，定滑輪不省力F=G；動滑輪省力一半，F(xiàn)=G，所以拉力F甲：F乙=1：2；由圖2知，t=8s時，得出S甲=0.4m，S乙=0.8m，S甲：S乙=1：2，由v=得v甲：v乙=1：2，由P=Fv得：P甲：P乙===1：4．可見，BCD錯、A正確．應選A．9．〔2016春?楊浦區(qū)期中〕某同學從底樓走到三樓，大約用了20秒，那么該同學做功的功率最接近〔〕A．10瓦 B．150瓦 C．500瓦 D．1000瓦【考點】功率的計算．【分析】估計該同學的重力和爬樓的高度，根據(jù)公式W=Gh求出該同學做的功，利用P=求出該同學登樓時做功的功率．【解答】解：一名學生的體重大約為500N，一層樓高約為3m，一樓到三樓的高度為6m，該同學做的功：W=Gh=500N×6m=3000J，該同學登樓時做功的功率：P===150W．應選B．10．〔2016秋?蓮湖區(qū)期中〕為了能使甲的功率比乙的功率大，下面哪種條件是不可能實現(xiàn)的〔〕A．W甲=W乙，t甲＜t乙 B．W甲＞W(wǎng)乙，t甲＜t乙C．W甲＞W(wǎng)乙，t甲＞t乙 D．W甲＜W乙，t甲＞t乙【考點】功率計算公式的應用．【分析】由功率計算公式P=逐項分析即可．【解答】解：A、W甲=W乙，t甲＜t乙，由P=可知，P甲＞P乙，故A不符合題意；B、W甲＞W(wǎng)乙，t甲＜t乙，由P=可知，P甲＞P乙，故B不符合題意；C、W甲＞W(wǎng)乙，t甲＞t乙，由P=可知，P甲可能大于、可能等于、也可能小于P乙，故C不符合題意；D、W甲＜W乙，t甲＞t乙，由P=可知，P甲＜P乙，故D符合題意．應選D．二．填空題〔共6小題〕11．〔2016?嘉定區(qū)一?！持亓?0牛的物體在大小為10牛的水平拉力作用下，10秒內在水平地面上沿拉力方向勻速前進3米，那么物體與地面之間的摩擦力為10牛，拉力做的功為30焦，功率為3瓦．【考點】功的計算；功率的計算．【分析】根據(jù)二力平衡可知f=F，拉力和前進的距離，根據(jù)公式W=Fs可求拉力做的功；又知道做功時間，根據(jù)公式P=可求功率；做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上通過的距離【解答】解：f=F=10N拉力做功為W=F×S=10N×3m=30J功率為P===3W故答案為：30，312．〔2016?松江區(qū)三?！橙缦聢D，A、B滑輪的重力與摩擦忽略不計，當用拉力F1在5秒內將重為10牛的物體M勻速提起0.2米時，拉力F1的功率為0.4瓦．當用拉力F2勻速提起物體M時，拉力F2等于F1〔選填“大于”、“等于”或“小于”〕．假設分別用拉力F3與拉力F1將物體M勻速提起相同的高度，那么拉力F3所做的功等于拉力F1所做的功〔選填“大于”、“等于”或“小于”〕．【考點】功率的計算；定滑輪及其工作特點；動滑輪及其工作特點；功的大小比擬．【分析】〔1〕由圖可知，吊A的滑輪是定滑輪，滑輪的重力與摩擦忽略不計，使用定滑輪不省力，拉力F=G，利用W=Fs求拉力做功，再利用P=求拉力做功功率；〔2〕滑輪的重力與摩擦忽略不計，使用定滑輪、動滑輪時，做的額外功為0，拉力做的功等于提升物體做的功．【解答】解：〔1〕由圖可知，A滑輪是定滑輪，滑輪的重力與摩擦忽略不計，拉力F1=G=10N，s=h=0.2m，拉力做功W=F1s=10N×0.2m=2J；拉力F1的功率：P===0.4W；使用定滑輪不省力，所以拉力F2=F1=10N；〔2〕滑輪的重力與摩擦忽略不計，使用定滑輪、動滑輪時，做的額外功為0，拉力做的功等于克服物體重力做的功；分別用拉力F3與拉力F1將物體M勻速提起相同的高度，由W=Gh可知克服物體重力做的功相同，所以拉力做的功相同．故答案為：0.4；等于；等于．13．〔2016春?閔行區(qū)期末〕如下圖，質量為2千克的物體A在力F的作用下以0.4米/秒的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧秤的讀數(shù)為1.5牛，那么拉力F為3牛，物體與水平地面的摩擦力為1.5牛，在5秒鐘內F做的功是3焦，其功率為0.6瓦，在此過程中重力做功0焦．【考點】功的計算；動滑輪及其工作特點；功率的計算．【分析】〔1〕由圖知，用彈簧測力計可以測出對物體A的拉力，而物體A做勻速運動，物體A受到的摩擦力等于拉力，可求摩擦力；〔2〕分析滑輪可知，n=2，拉力端移動速度等于物體A移動速度的一半，利用s=vt求出拉力端移動距離，再利用W=Fs求拉力做功，利用P=求拉力的功率；〔3〕做功的兩個必要條件：一是力，二是在力的方向上移動的距離，據(jù)此判斷重力是否做功．【解答】解：〔1〕如圖，用彈簧測力計可以測出對物體A的拉力FA，而物體A做勻速運動，物體A受到的摩擦力等于拉力，那么摩擦力f=FA=F示=1.5N，作用在動滑輪軸上的拉力：F=F示+f=2F示=2×1.5N=3N；〔2〕圖中滑輪為動滑輪，動力作用在軸上，費力省距離，那么拉力端移動速度：v=v物=×0.4m/s=0.2m/s，拉力端移動距離：s=vt=0.2m/s×5s=1m，拉力做功：W=Fs=3N×1m=3J，拉力的功率：P===0.6W；〔3〕此過程中，物體A在重力的方向上沒有移動距離，重力不做功，即重力做功為0J．故答案為：3；1.5；3；0.6；0．14．〔2016春?上海校級期末〕如下圖，重力為80N的木塊在大小為10N的水平拉力F的作用下，10s內沿水平面勻速前進了5m，那么木塊受到的摩擦力為10N，拉力F的功率是5W．假設水平拉力變?yōu)?2N，那么木塊在水平方向上所受的合力為2N．【考點】功率的計算；力的合成與應用；動滑輪及其工作特點．【分析】〔1〕木塊勻速運動，木塊受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等；〔2〕水平拉力、木塊在拉力的方向上前進的距離，利用W=Fs求拉力做的功；又知道做功用的時間，再利用公式P=計算出拉力的做功功率；〔3〕假設水平拉力變?yōu)?2N，木塊對水平面的壓力、接觸面的粗糙程度不變，木塊受到的摩擦力不變，木塊受到的合力F合=F﹣f．【解答】解：〔1〕木塊水平拉力作用下勻速前進，處于平衡狀態(tài)，所受摩擦力：f=F=10N；〔2〕拉力做功：W=Fs=10N×5m=50J，拉力做功功率：P===5W；〔3〕假設水平拉力變?yōu)?2N，木塊對水平面的壓力、接觸面的粗糙程度不變，所以木塊受到的摩擦力不變，木塊受到的合力：F合=F′﹣f=12N﹣10N=2N．故答案為：10；5；2．15．〔2016春?楊浦區(qū)期中〕用20牛的水平拉力將質量為20千克的物體沿水平方向拉動5米所需要的時間為0.5秒，此過程中，重力做的功0焦；拉力所做的功是100焦，功率是200瓦．【考點】功的計算；功率的計算．【分析】做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上通過的距離，據(jù)此確定重力做功大?。颓斑M的距離，根據(jù)公式W=Fs可求拉力做的功；又知道做功時間，根據(jù)公式P=可求功率．【解答】解：因為物體在重力的方向上沒有移動距離，所以，重力對物體做功為0J；拉力做的功：W=Fs=20N×5m=100J；拉力做功功率：P===200W．故答案為：0；100；200．16．〔2016春?浦東新區(qū)期中〕如下圖，滑輪重力及摩擦均不計，用大小3牛的力F拉滑輪使A物體勻速運動了5米，那么彈簧測力計的示數(shù)為3牛，物體A受到的拉力為6牛，拉力F所做的功為30焦．【考點】功的計算；動滑輪及其工作特點．【分析】〔1〕知道拉力F，可得彈簧測力計的示數(shù)；〔2〕在水平方向上使用動滑輪，克服的是物體A與地面的摩擦力．根據(jù)測力計的示數(shù)和動滑輪的省力情況可以得到物體受到的拉力；〔3〕求出拉力F端移動的距離，利用W=Fs計算拉力F做的功．【解答】解：〔1〕拉力F=3N，那么彈簧測力計的示數(shù)為3N；〔2〕滑輪重力及摩擦均不計，使用動滑輪能省一半的力，拉力F等于物體A受到拉力的，即F=FA，所以物體A受到的拉力：FA=2F=2×3N=6N；〔3〕繩端移動的距離：s=2s物=2×5m=10m，拉力F做的功：W=Fs=3N×10m=30J．故答案為：3；6；30．三．計算題〔共2小題〕17．〔2016?崇明縣二模〕小楊同學用100牛的水平推力推動重500牛的木箱，使木箱沿推力方向做勻速直線運動，10秒內前進了6米．試求：〔1〕小楊同學對木箱所做的功；〔2〕小楊同學對木箱所做功的功率．【考點】功的計算；功率的計算．【分析】知道小楊同學用的