第六章功和能知识点题库

质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为15m² ，物体重2000N、体积为0.1m³ ，物体未露出水面前，此装置机械效率为80%．（不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦）g取10N/kg求：

（1）物体浸没在水中受到的浮力；
（2）动滑轮的重力；
（3）若工人双脚与地面的接触面积为500cm² ，当他对地面的压强为2×10³Pa时，池底受到水的压强的变化量。

如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置，这个过程用时2秒，弹簧测力计对绳的拉力为F．请你根据这个同学做的实验完成下列问题：

（1）准备了下列器材：钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺，其中多余的器材是；
（2）如图，由刻度尺的读数可知，钩码上升的距离是cm。
（3）若弹簧测力计的读数为1.2N，则这个动滑轮的机械效率是，拉力F做功的功率是W。

工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示，机械中各处的摩擦力及绳重忽略不计，从图象可知影响滑轮组机械效率的因素之一是，动滑轮重N，货物重270N时工人向下拉绳子的拉力是N。

现有30包大米，总质量为150kg（米袋质量不计），要你尽可能快地把它们搬上10m高处的库房。若你每次只搬1包，你将要为克服自身重力而消耗大量的能量；若你想一次都搬上去，则可能寸步难行。假设你身体可以提供的用于搬物体的功率与被搬物体质量之间的关系如图所示，计算：

（1）全部搬完后，人对30包大米做的功；
（2）要尽可能快地把大米搬上库房，每次应搬几包大米；
（3）完成这一工作，人对大米做功的最短时间。（注：不计搬起大米的时间）

中国研制的“鲲龙”AG600是目前世界上最大的水陆两栖飞机，可用于森林灭火、水上救援等，其有关参数如表所示。在某次测试中，飞机在水面以12m/s的速度沿直线匀速行驶，水平动力的功率为2.4×10⁶W．水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg。求：

鲲龙”AG600有关参数
最大起飞质量	53.5t
最大巡航速度	500km/h
最大航行时间	12h
最大航行路程	4500km

（1）飞机以最大巡航速度飞行4000km所用的时间；
（2）飞机在水面匀速行驶时，水平动力的大小；
（3）飞机关闭动力系统静止在水面上，达最大起飞质量时排开水的体积。

用100 N的水平推力，使重500 N的物体沿水平地面移动20 m．地面支持力对物体所做的功为，推力对物体做的功为．

用如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳子重和绳与滑轮间的摩擦），下列计算结果正确的是：（）

A . 所做的有用功为1J B . 动滑轮自重0.2N C . 拉力F做功的功率为0.3W D . 该滑轮组的机械效率为50%

如图是海洋公园里的观众正在观看海豚表演的精彩画面，海豚飞离水面高高跃起，在空中划出一道完美的曲线，又重新落回水中。对海豚表演的过程，下列说法正确的是（）

A . 离开水面后，海豚受到的是平衡力 B . 离开水面后，海豚继续上升是因为海豚具有惯性 C . 海豚上升过程中，相对于水面是静止的 D . 海豚下落过程中，是动能转化为重力势能

救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱，如图甲所示，提升过程中始终以 $\text{[math]}$ 的速度竖直向上匀速提起，图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图像，整个提起过程用时 $\text{[math]}$ ，g取 $\text{[math]}$ ，水的密度为 $\text{[math]}$ ，不计水的阻力及水面高度的变化。

求：

（1）开始提起（t=0）时，沉箱下表面受到水的压强（不计大气压）；
（2） $\text{[math]}$ 内拉力的功率；
（3）沉箱的密度为多大。

如图所示，水平台面由同种材料制成，粗糙程度均匀，在它上面放着质量为500g的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为100g的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（g取10N/kg）（　　）

A . 木块匀速运动的过程中，木块的机械能变小 B . 木块匀速运动的过程中，受到的滑动摩擦力是1N C . 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小 D . 钩码触地后木块继续滑动，拉力对物体做功

如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用200牛的拉力F在10秒内将总重为500N的泥土匀速提升2m。在这段时间内：

（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
（4）忽略摩擦和桶重，动滑轮的重量是多少？

如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用100牛的竖直向上拉力F通过滑轮拖着重为190牛的物体A做竖直向上移动，物体A运动时的s-t图像如图所示。求：

（1）物体A运动10秒通过的路程s；
（2）滑轮所受重力的大小G_轮；
（3）物体A运动10秒，拉力F所做的功W和功率P。

现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车。汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g=10N/kg。求：

（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？

图甲中用力F₁水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动ｓ的距离。图乙中用动滑轮拉着同一物体也在同一路面上匀速移动ｓ的距离，水平拉力为F₂。使用动滑轮的过程中（）

A . 总功为Ｗ_总＝F₂ｓ B . 用功为Ｗ_有＝Gｓ C . 机械效率为η＝ $\text{[math]}$ D . 额外功为Ｗ_额＝2F₂ｓ－F₁ｓ

冰壶运动为冬奥会上的比赛项目。如图甲所示是比赛用的冰壶，若其质量18kg，与冰面接触面积240cm² ，某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继续滑行至C点停止，如图乙。g 取10N/kg，求：

（1）冰壶如图甲静置在水平冰面上时对冰面的压强；
（2）这次投掷过程中运动员对冰壶做的功；
（3）冰壶滑行过程中重力做的功。

关于功率和机械效率，下列说法正确的是（）

A . 功率大的机械，做功一定多 B . 做功多的机械，机械效率一定高 C . 功率大的机械，做功一定快 D . 省力的机械，机械效率不一定高

如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若 $\text{[math]}$ ，所用竖直向上的拉力分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，拉力做功的功率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，两装置的机械效率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ （忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

小朱课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A . 从A点到C点铁球的动能一直减小 B . 铁球在B位置时受到的重力和弹力不是平衡力 C . 从B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹力 D . 从A点到C点铁球的机械能不变

小宝看到南昌到井冈山高速公路旁的限速牌如图甲所示，小宝猜想限速的原因可能是车辆的动能越大，发生交通事故的后果越严重。

（1）探究小宝的猜想，如图乙所示，让铁球从斜面上滚下撞击木块，记录的实验数据如下表：

序号	铁球质量m/g	铁球起始高度h/cm	木块被撞击后移动的距离s/cm
1	100	10	15
2	100	20	26
3	200	20	41

①为了使铁球到达斜面底端时速度相同，小宝将质量不等的铁球从斜面的（选填“同一”或“不同”）高度释放；

②物理学中将不易直接测量的量转换为可感知、可度量的量，这种研究方法叫转换法。实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较来反映铁球动能的大小。

③探究动能与速度、质量的关系，综合表中的实验数据可得出的结论是：越大，越大，动能就越大。

（2）小宝通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图象，如图丙所示，由图可知车辆的质量越大，限制车速（选填“越大”或“越小”）。
（3）如图丁所示，让小球从A点静止释放，运动到C点时，若一切外力全部消失，则小球会沿路线继续运动。（选填“a、b、c或d”）

斜面是一种简单机械，它在生活中的应用非常广泛。如图所示，工人师傅将一箱重为1200N的货物从4.5m长的固定斜面，匀速拉到高为1.5m的货车上，所用拉力F＝500N，则工人师傅做的有用功是 J，斜面的机械效率是。

第六章 功和能 知识点题库

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