专题11 功、功率、机械效率（解析版）（第2期）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专题11功、功率、机械效率（解析版）（第2期）一、选择题1.（2022·四川乐山）下列四幅图中，力有对物体做功的是（）。A.推车未推动；B.提着滑板水平前行；C.搬石未搬起；D.用绳子提升物体【答案】D。【解析】A．推车未推动，有力但是没有距离，劳而无功，故A不符合题意；B．提着滑板水平前行，力与物体运动距离垂直，垂直无功，故B不符合题意；C．搬石未搬起，有力但是没有距离，劳而无功，故C不符合题意；D．用绳子提升物体，有力作用在物体上，并且在力的方向上移动了距离，故这个力做了功，故D符合题意。故选D。2.（2022·四川乐山）如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（）。A.拉力F的功率为3W；B.1min内物体移动的距离为36m；C.1min内所做的有用功为1440J；D.该滑轮组的机械效率为85%【答案】C。【解析】A．拉力F的功率为==50N0.6m/s=30WWFsPFvtt故A不符合题意；B．如图滑轮组，一共有3段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】11==0.6m/s=0.2m/s33vv物绳1min内物体移动的距离为=0.2m/s60s=12msvt物物故B不符合题意；C．物体与地面间的滑动摩擦力为0.20.2600N=120NfG1min内所做的有用功为==120N12m=1440JWfs物有故C符合题意；D．1min内所做的总功为==30W60s=1800JWPt总该滑轮组的机械效率为1440J100%=100%80%1800JWW有总故D不符合题意。故选C。3.（2022·河北）在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）。A.动滑轮所受重力为10NB.滑轮组所做的有用功为2000JC.工人所用拉力的功率为380WD.滑轮组的机械效率为95%【答案】D。【解析】B．建筑材料上升的高度h=5m，所以有用功为380N5m1900JWGh有故B错误；C．由图可知，绳子股数n=2，绳端移动的距离为s=2h=2×5m=10m工人所用拉力的功为200N10m2000JWFs总拉力的功率为2000J400W5sWPt总，故C错误；A．不计绳重及摩擦，所做的额外功为2000J1900J100J额总有【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】动滑轮所受重力为100J20N5mWGh额动，故A错误；D．滑轮组的机械效率为1900J100%100%95%2000JWW有总故D正确。故选D。4.（2022·四川眉山）小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（）。①拉力F做功为2850J②动滑轮的重力为50N③拉力F做的额外功为600J④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。A.①③B.②④C.①②D.③④【答案】B。【解析】①如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端移动的距离为226m12msh绳物拉力F做功为3=475N12m5.710JWFs总故①错误；②动滑轮的重力为2-2475N900N50NGFG动物故②正确；③拉力F做的额外功为50N6m300JWGh额动故③错误；④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为950N100%=100%==95%950N50NWGhGWGhGhGG有物物总物动物动故④正确，故综上所述，②④正确，B正确。故选B。5.（2022·湖南常德）如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（）。A.F1＞F2，F1移动距离多B.F1＜F2，F2移动距离多C.F1所做的额外功多D.两装置的机械效率相同【答案】D【解析】AB．由图可知，左侧的滑轮组，n=2，则拉力为112FGG动F1移动距离为s1=2h右侧的滑轮组，n=3，则拉力为213FGG动F2移动距离s2=3h因此F1＞F2，F2移动距离多，故AB错误；C．不计绳重和摩擦，提动滑轮做的功为滑轮组的额外功，两个动滑轮相同，提升相同的高度，故两个滑轮组做的额外功相同，故C错误；D．不计绳重和摩擦滑轮组的机械效率与所提物重和滑轮重有关，与绳子的绕法无关，在提升相同物体到相同的高度，所做的有用功与额外功相同，故两装置的机械效率相同，故D正确。故选D。6.（2022·邵阳）如图所示，滑轮组下面悬挂一重为12N的物体，在竖直向上的拉力F的作用下，该物体在10s内被匀速提升了0.5m，拉力F的大小为5N。关于该滑轮组，下列计算结果正确的是（）。A.绳子自由端移动的距离是1mB.有用功为0.6JC.总功为5JD.该装置的机械效率为80%【答案】D。【解析】A．由图可知，承担物重的绳子段数为n=3，当物体上升0.5m时，绳子自由端移动的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】距离是30.5m=1.5msnh故A错误；B．有用功为12N0.5m=6JWGh有故B错误；C．拉力做的总功为5N?1.5m=7.5JWFs总故C错误；D．该装置的机械效率为6J100%100%80%7.5JWW有总故D正确。故选D。7.（2022·湖北武汉）用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m，拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（）。A.66.7%，50WB.66.7%，100WC.75%，50WD.75%，100W【答案】D。【解析】AB．一个动滑轮提升重物，一共有两段绳子分担物重，故n=2，这个动滑轮的机械效率300N100%=100%100%100%=75%22200NWGhGhWFsFh有总故AB不符合题意；CD．绳子移动的距离为2=22m=4msh绳物拉力的功率分别是200N4m==100W8FsWPtt绳故C不符合题意，D符合题意。故选D。8.（2022·湖南岳阳）如图，用40N的拉力，在10s内将重100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组（）。A.绳端移动的距离为6mB.有用功为120JC.拉力做功的功率为36WD.机械效率为80%【答案】C。【解析】A．将物体匀速提升3m，则绳端移动的距离为33m9msnh【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】故A不符合题意；B．有用功为=100N3m300JWGh有用物故B不符合题意；C．拉力做的功为总功，总功为=40N9m360JWFs总拉力做功的功率为360J36W10sWPt总故C符合题意；D．滑轮组的机械效率为300J100=10083.3360JWW有用总％％％故D不符合题意。故选C。9.（2022·湖北随州）由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（）。A.M是动滑轮；B.拉力F=2G；C.拉力F做的功为3Fh；D.拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同【答案】B。【解析】A．在拉力F的作用下，N会随着拉力一起移动，M不动，所以M是定滑轮，N是动滑轮，故A错误；B．由于N是动滑轮，且n=2，不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦，拉力为F=2G故B正确；C．拉力F做的功为22hFhWFsF故C错误；D．配重G上升的速度是拉力F移动的速度的2倍，故D错误。故选B。10.（2022·四川达州）如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（）。A.拉力F大小为4NB.绳子自由端移动的速度为0.6m/sC.拉力F做功的功率为3WD.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J【答案】A。【解析】B．动滑轮上有三段绳子，则n=3，5s内绳子自由端移动的距离s绳=ns物=3×100×10-2m=3m绳子自由端移动的速度3m0.6m/s5ssvt绳绳故B正确，不符合题意；AC．物体克服摩擦力做的有用功W有=fs物=12N×100×10-2m=12J拉力做的总功12J15J80%WW有总拉力F大小15J5N3mWFs总绳拉力F做功的功率15J3W5sWPt总故A错误，符合题意；C正确，不符合题意。D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功W额=W总-W有=15J-12J=3J故D正确，不符合题意。故选A。11.（2022·四川成都B）小武用如图所示滑轮组匀速提升500N的重物，10s内物体上升了1m，大滑轮重20N，每个小滑轮重10N，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，下列结论正确的是（）。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】A.动滑轮对重物做的功为520JB.小武施加的拉力的功率为52WC.使用此滑轮组能匀速提起重为570N的物体D.若机械效率为80%，则提升的物重为160N【答案】BC。【解析】A．由受力分析可知，动滑轮对重物的拉力F拉等于重物的重力G，即F拉=G=500N重物上升的高度为h=1m，故由W=Fs可得，动滑轮对重物做的功为W=Gh=500N×1m=500J故A错误；B．由图中可知，动滑轮上有三股绳子承重，故绳子自由端的拉力为11520500N20NN333FGG动绳子自由端移动的距离为s=3h=3×1m=3m故绳子自由端的拉力做的功为520N3m520J3WFs故由WPt可得，拉力的功率为520J52W10sWPt故B正确；C．由题意可知，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为F大=200N，故由13FGG动可得，使用此滑轮组能匀速提起的物体的最大重力为G大=3F大-G动=3×200N-20N=580N故可知使用此滑轮组能匀速提起重为570N物体，故C正确；D．该滑轮组的机械效率为100%100%100%WGhGWGGGGh有总动动若机械效率为80%，解得此时物体的重力为G′=80N，故D错误。故选BC。二、填空题12.（2022·湖南长沙）用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功是___________J；它的电动机功率为3000W，此过程用时10s，起重机的机械效率为___________%；若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变___________。【答案】①1.2×104；②40；③大。【解析】[1]将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功为的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】W有用=Gh=3000N×4m=1.2×104J[2]电动机功率为3000W，此过程用时10s，做的总功为W总=Pt=3000W×10s=3×104J起重机的机械效率为441.210J100%40%310JWW有用总[3]若减小动滑轮的重力，将重物提升同样的高度，做的额外功变小，做的有用功不变，总功变小，根据机械效率的公式，起重机的机械效率将变大。13.（2022·湖南郴州）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水