第十一章-机械功和机械能经典题型精选

1第十一章机械功和机械能经典精选类型一：功的概念和计算基础题【例1】以下几种情况中，力对物体做功的有（）A．人用力提杠铃，没有提起来B．沿着斜面把汽油桶推上车厢C．用力提着水桶水平移动2米，水桶离地面高度不变D．物体在光滑水平面上匀速前进二米【例2】下列关于物体是否做功的说法中正确的是（）A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功【例3】关于图所示的各种情景，下面说法错误．．的是（）A．甲图中：系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤B．乙图中：人用力向上搬大石块没有搬动，则重力对大石块做了功C．丙图中：在拉力作用下拉力器弹簧变长，说明力可使物体发生形变D．丁图中：抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢【例4】物体A在水平拉力F=20N的作用下，第一次加速运动了10m，第二次匀速运动了10m，第三次减速运动了10m，在三次不同的运动情况中比较拉力F对物体做的功（）A．第一次最多B．第二次最多C．三次一样多D．第三次最多【例5】如图所示，已知ABCMMM．在同样大小的力F作用下，三个物体都沿着力的方向移动了距离s，则力F所做的功（）A．A情况下F做功最多B．B情况下F做功最多C．C情况下F做功最多D．三种情况下F做功相同【例6】今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台．观景台搭建在大峡谷的西侧谷壁上，呈U字型，离谷底1200m高，取名为“人行天桥”，如图所示．如果在建造过程中有一块质量为0.1kg的石子从观景台掉落谷底，则下落过程中，石子的重力做功为（g取10N/kg）（）A．12JB．1200JC．51.210JD．61.210J【例7】某商场扶梯的高度是5m，扶梯长7m，小明体重为600N．扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功_________J．中档题【例8】足球运动员用500N的力踢球，足球离开运动员的脚后向前运动了50m，在此运动过程中，运动员对足球做的功是J．2【例9】某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（）A．0B．200JC．150JD．条件不足，无法计算【例10】重为1000N的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m，小车所受阻力为车重的0.3倍，则拉力对小车做的功为_________J；小车的重力做的功为_________J．【例11】如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m．求：（1）泥桶上升的高度；（2）拉力做的功【例12】一个滑块质量2千克，在光滑斜面上由A滑到B，如图所示．已知AB=40厘米，斜面对物体支持力是17牛，在从A到B的过程中，重力做功_____焦，支持力做功_____．【例13】如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）A．50JB．25JC．100JD．200J【例14】A、B两物体在相等水平外力作用之下做匀速直线运动，如果B的质量是A的2倍，A所受的外力是B的3倍，A运动速度是B的4倍，那么在相同的时间内，外力对A、B两物体做功之比应是（）A．6：1B．8：1C．12：1D．24：1【例15】如图所示，用大小不变的力F把重1000N的物体由图中A处沿水平面AB和长10m、高3m的光滑斜面BC匀速推至斜面顶端C，推力共做功4500J，那么物体从B被推到斜面顶端C时，推力做多少功?物体在水平面上所受摩擦力为多大?水平面AB长多少?【例16】如图所示，一个重8N的物体A斜放在长2m、高1m的斜面上，用细绳跨过定滑轮与重5N的物体B连起来．在B的作用下，A由斜面底端被匀速拉上顶端．求：（1）绳对A的拉力大小．（2）A所受的摩擦力大小．（3）拉力对A做了多少功．题型二：对有用功、额外功、总功的认识，并能利用机械效率公式进行简单的分析判断例1：下列机械效率的说法正确的是（）A．机械效率可以提高到100%B．机械效率总小于1C．功率大的机械机械效率高D．机械效率越高,有用功就越多例2：各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析图1中三种做功情况(滑轮规格均相同，不计绳重)，产生额外功最多的应是图。若钩码的质量为100g，在三种情况中均被提高1m，各种情况机械做的有用功均为J，通过分析可判断出图的机械效率最大。例3：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（）A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功B、两个情形中，两人对水做的功都是总功C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功3题型三：会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率例1：一台起重机将重5000N的货物提高2m，如果额外功是2500J，则起重机做的有用功是J，该起重机的机械效率是。例2：工人利用如图2所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用功W有用=__________J，该滑轮组此时的机械效率η＝________%.例3、重2540牛的货物。如图1所示，滑轮组把它提升1.7米。若不考虑摩擦，也不考虑滑轮和绳子的物重，则：（1）绳端拉力F是多少牛？（2）绳端移动的距离是多少米？（3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800牛，滑轮组的机械效率是多少？例4、用如图所示的滑轮组将重500N的物体，在2S内匀速提升6m，已知拉力的大小为200N，不计绳重及摩擦，求：（1）滑轮组提升重物时所做的功。（2）滑轮组的机械效率。（3）拉力的功率。（4）动滑轮的重。例5、如图2所示，物体重15000牛顿，物体与水平地面的滑动摩擦力为物体重的0.2倍，滑轮组的机械效率为80%，求物体向左匀速运动时绳的自由端的拉力是多大？例6、用如图所示的滑轮组吊起一物重为100N的物体，上升1m，机械效率为80%求1）拉力F是多少？2）若物重再加5N，提升1m总功，拉力，机械效率分别是多少？题型三：会测定滑轮组的机械效率，通过探究认识不同情况下滑轮组的机械效率不同，并能解释其中的原因例1：小芳和小兰运用如图4所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；图2图44猜想2：可能与被提升的钩码重有关；猜想3：可能与钩码被提升的高度有关。小芳和小兰分别根据各自的猜想进行了探究，每次提升的高度相同，实验记录如下表。（A）从表二数据中可以发现，小兰探究的猜想是第种猜想。（B）请根据小兰（表二）和小芳（表三）的实验记录，在表中写出这次探究的结果。（C）归纳她俩的实验探究，你所得的结论是：例2：在测定滑轮组的机械效率的实验中，朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做匀速运动，并将一组实验数据填入下表，（1）请你完成实验表格。拉力F(N)钩码重G（N）测力计线端提升的距离s（m）钩码上升的高度h（m）有用功W有（J）总功W总（J）机械效率η0.3010.40.1（2）在下面的方框内画出实验装置图（3）若仍用同一滑轮组，增加悬挂的钩码的个数，那么此滑轮组的机械效率将（“增大”、“不变”、“减小”）。控制因素钩码重（N）绳端拉力（N）机械效率较小提升速度10483.3较大提升速度10483.3探究结果控制因素钩码重（N）绳端拉力（N）机械效率相同的提升速度10483.3155.787.7探究结果表二表二表三