2023年北京市初三二模物理試題匯編：功的原理

第1頁(yè)/共1頁(yè)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(dòng)了3m，用時(shí)10s，滑輪組的額外功是100J。對(duì)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

A．滑輪組的機(jī)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(dòng)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(guò)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?jiǎng)踊喫艿闹亓動(dòng)=200N，人的重力G人=600N，滑輪組繩重及摩擦均可忽略不計(jì)，g取10N/kg。則下列判斷正確的是（）

A．人對(duì)繩豎直向下的拉力大小為600NB．滑輪組提升重物的機(jī)械效率為60%C．人豎直向下的拉力做功的功率為100WD．人對(duì)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(dòng)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(gè)滑輪質(zhì)量相等，不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，關(guān)于該過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

A．小明在提升物體A的過(guò)程中，繩子自由端拉力的功率為100WB．動(dòng)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(guò)程中，滑輪組的機(jī)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(dòng)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(dòng)滑輪重100N。關(guān)于該過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

A．繩子自由端移動(dòng)的距離是1mB．該工人對(duì)地面的壓力為90NC．滑輪組的機(jī)械效率η為90%D．滑輪組的額外功為120J5．（2023·北京豐臺(tái)·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(dòng)繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，提升過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%。已知物體A重800N，該工人重600N，兩個(gè)滑輪質(zhì)量相等，不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，關(guān)于該過(guò)程下列說(shuō)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(duì)地面的壓力為100ND．支架受到滑輪組的拉力為1700N三、計(jì)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(gè)過(guò)程中，拉力F做的功隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦。求：（1）動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)；（2）滑輪組的機(jī)械效率為η。

7．（2023·北京門(mén)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(dòng)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(shí)該滑輪組的機(jī)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(dòng)滑輪重50N，每個(gè)磚塊重100N，工人的質(zhì)量是70kg，不計(jì)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(dòng)繩子，勻速提升5個(gè)磚塊時(shí)，求：①工人對(duì)繩子的拉力大小。②工人對(duì)水平地面的壓力大小。③滑輪組的機(jī)械效率。（結(jié)果保留整數(shù)）（2）通過(guò)計(jì)算，分析討論該建筑工人用此裝置最多可以提升幾個(gè)磚塊。

參考答案1．A【詳解】B．由圖可知，動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)n=3，繩子自由端豎直向上勻速移動(dòng)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(cuò)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(cuò)誤；D．若不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，克服動(dòng)滑輪的重力做的功為額外功，由W額=G動(dòng)h可知，動(dòng)滑輪的重力但題中未說(shuō)明不計(jì)繩重和摩擦，因此動(dòng)滑輪的重力小于100N，故D錯(cuò)誤；A．滑輪組的機(jī)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(duì)繩豎直向下的拉力大小為故A錯(cuò)誤；B．由于滑輪組繩重及摩擦均可忽略不計(jì)，則滑輪組提升重物的機(jī)械效率為故B錯(cuò)誤；C．繩子自由端移動(dòng)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(duì)繩豎直向下的拉力和繩對(duì)人的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等。對(duì)人受力分析可得，人受到繩對(duì)人向上的拉力和地面對(duì)人的支持力以及重力的作用，處于平衡狀態(tài)，則人對(duì)地面的壓力大小為故D錯(cuò)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(dòng)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(cuò)誤；B．不計(jì)繩子重和摩擦，作用在繩端的拉力為動(dòng)滑輪重G動(dòng)=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(gè)滑輪質(zhì)量相等，故兩個(gè)滑輪重力相等，故支架受到滑輪組的拉力大小為T(mén)=500N×3+200N=1700N故C正確；D．不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪做的功為額外功的唯一來(lái)源，故機(jī)械效率為故D錯(cuò)誤。故選BC。4．BD【詳解】A．物體A上升的高度由圖可知承擔(dān)物重是繩子股數(shù)n=2，繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=2×1m=2m故A錯(cuò)誤；B．繩子自由端移動(dòng)的速度拉力F大小為工人對(duì)地面的壓力故B正確；C．滑輪組的機(jī)械效率故C錯(cuò)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(jī)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(dòng)的速度為繩子自由端拉力的功率為故B錯(cuò)誤；C．工人受到繩子向上的拉力、向下的重力和地面對(duì)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(duì)該工人的支持力為由于工人對(duì)地面的壓力和地面對(duì)工人的支持力是一對(duì)相互作用力，因此該工人對(duì)地面的壓力為故C正確；D．不計(jì)滑輪組的繩重和摩擦，根據(jù)可得，動(dòng)滑輪的重力為因?yàn)槎ɑ喓蛣?dòng)滑輪的質(zhì)量相同，所以定滑輪的重力與動(dòng)滑輪的重力相等，即對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)間變化的關(guān)系為一過(guò)原點(diǎn)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(jì)繩子重和摩擦，作用在繩子自由端的拉力為所以動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)=40N（2）滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)為40N；（2）滑輪組的機(jī)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(shí)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(dòng)滑輪繞2段繩子，不計(jì)繩重和輪軸處的摩擦，工人對(duì)繩子的拉力②工人受到重力、地面的支持力和繩的拉