三、功的原理 知识点题库

如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在 10s内被匀速提升了1m.已知拉绳子的力 F为 500N,在提升重物的过程中:

(1)做的有用功是   J,

(2)拉力F的功率是   W.

(3)要提高此装置的机械效率可采用措施有 (写出一种即可).

如图所示,用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度,物体重均为10N,滑轮重均为1N,不计绳重,所用的拉力分别是F1和F2 , 机械效率分别是η1和η2 , 则F1F2 , η1η2 . (选填“>”、“<”或“=”)

质量为40kg、底面积为0.2m2的货物放在水平地面上(g取10N/kg).

  1. (1) 求货物所受的重力和货物对地面的压强;
  2. (2) 小明利用如图所示的滑轮组来提升该货物,已知拉力F=250N,货物在10s内被匀速提升了3m.求此过程中拉力的功率;
  3. (3) 求第(2)问中滑轮组的机械效率.
在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示.

次数

钩码重G/N

钩码上升的高度h/cm

弹簧测力计的示数F/N

弹簧测力计移动的距离s/cm

1

2

5

0.6

25

2

4

8

1.1

  1. (1) 在表格的空格处,填上合适的数据.
  2. (2) 在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
  3. (3) 第1 次实验测得滑轮组的机械效率为
  4. (4) 如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以估算出这时滑轮组的机械效率值应在范围内.
  5. (5) 实验时,应使弹簧测力计做运动.小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数,则他这样得出的机械效率与实际值相比(填“偏小”、“偏大”或“相等”).
某实验小组用四个所受重力相同的滑轮组成了如图甲、图乙所示的滑轮组进行实验,该小组用甲、乙两个滑轮组分别将重物匀速提升相同的高度.不计绳重及摩擦,下列说法不正确的是(   )

A . 若G1=G2 , 则拉力F1和F2做的功一定相等 B . 若G1=G2 , 则两装置的机械效率相同,且F1>F2 C . 当提升的重物所受的重力逐渐增大时,两装置的机械效率将随着提高 D . 用相同速度拉动两装置绳子自由端时,提升重物的速度一定相等
小刚利用如图甲所示的滑轮组及相关器材进行实验,改变所挂物体重G,在绳自由端施加竖直向上的拉力F,使滑轮组匀速提拉重物升高相同的高度,拉力所做的总功为W,滑轮组的机械效率为η.不计绳重及轮与轴的摩擦,图乙中关于物重G及对应的W和η的关系图像,其中正确的是(   )

A .     B .      C .      D .
如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力F作用下,建筑材料A在10s内匀速竖直上升了2m。在这个过程中,拉力F做的功为2000J,动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%.求:

  1. (1) 拉力F的功率P。
  2. (2) 建筑材料A所受重力G的大小。
建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为300N,时间为20s,不计摩擦和绳重,(g取10N/kg)求:

  1. (1) 工人做的有用功;
  2. (2) 工人做工的功率;
  3. (3) 此过程中该装置的机械效率。
在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下:

  1. (1) 实验中要竖直向上拉动弹簧测力计,使物体升高。
  2. (2) 图乙中弹簧测力计的示数为N,表格中②处数据应为%。
  3. (3) 如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
如图所示(滑轮组的绕绳未画出),小明用力向下拉动绕在滑轮组的绳子的自由端,使绳端向下移动了1.5m,重物以0.1m/s的速度匀速上升了0.5m.已知:滑轮组的机械效率为80%;重物重为1200N;小明重600N(g=10N/kg).求:

  1. (1) 按题意画出滑轮组的绕绳方法。
  2. (2) 小明做功的功率。
  3. (3) 物体匀速上升时,小明对地面的压力。
在物理学中,把功和总功的比值叫做机械效率。由于存在额外功,机械效率总(选填“大于”、“等于”、“小于”)1。
小黄同学帮助邻居残疾人老章叔叔买来了一辆电动轮椅,小黄和章叔叔一起研究说明书,电动轮椅的原理简图如图所示。他们了解到,操纵杆可操纵双刀双掷开关 S 以及滑动变阻器 R1 的滑片 P。前推操纵杆时轮椅慢慢前进,继续前推操纵杆时轮椅快速前进;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。蓄电池的电压为 U(保持不变),R2 为定值电阻:

  1. (1) 原理图中双刀双掷开关 S 中间的连接物(深色部分)为 (选填“导体”或“绝缘体”);
  2. (2) 从原理图和以上描述可知,当开关接到两个接线柱时,轮椅前进。若轮椅以v0 的速度匀速前进,此过程中轮椅受到的平均阻力为 f,电池的输出功率为 P0 , 求此过程中轮椅工作的效率
  3. (3) 当轮椅后退时电动机的功率是 P1 , 此时电流表示数为 I,求 R2的阻值
如图所示,沿斜面向上拉一个重为450 N的物体到斜面顶端,斜面长1.2 m,高0.3m,拉力做功为216 J。则物体受到的摩擦力是N。若增大该斜面的倾角,斜面的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

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如图所示,用滑轮组提升重物时,5s将重90N的物体匀速提升了2m。已知动滑轮重为10N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中正确的是(   )

A . 绳子自由端拉力F的大小为90N B . 提升物体的过程中,拉力F做的有用功为200J C . 绳子自由端拉力F的功率为36W D . 此滑轮组的机械效率为90%
将重物从长2m、高0.5m的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75℅,则推力做的有用功为J,物体所受的重力为N。
工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体10s内匀速提高10m,若所用的拉力为150N,不计绳重和摩擦。

  1. (1) 拉力做的有用功是多少?
  2. (2) 拉力做的总功是多少?
  3. (3) 拉力的功率是多少?
  4. (4) 该滑轮组的机械效率为多少?
如图所示是电动传送机,传送带斜面长15m,高7.5m,每袋货物质量m=30kg。传送机匀速传送一袋货物到A处所做的有用功为J,传送机工作时的机械效率是75%,则传送一袋货物所做的额外功是J。(g取10N/kg)

某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m,用时100s。若工人所用的拉力为400N,则拉力的功率为w,滑轮组的机械效率为。工人使用该滑轮组提升600N的沙子时,滑轮组的机械效率将(选填“增大”、“减小”或“不变”)。使用滑轮组(选填“能”或“不能”)省功。

分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为10N。把物体匀速提升1m的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是(   )

A . 甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J B . 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300J C . 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等 D . 甲、乙两滑轮组的机械效率相等
如图所示是一种小型千斤顶示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m,把1000 N的重物匀速抬高14cm。试求:

  1. (1) 工人做的功;
  2. (2) 此千斤顶的机械效率。