中考物理二轮专题复习专项训练07《功功率机械效率的计算与推导证明》复习题（含详解）

这是一份中考物理二轮专题复习专项训练07《功功率机械效率的计算与推导证明》复习题（含详解），共4页。试卷主要包含了填空题，选择题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。
1．[·兰州]某同学在10 s内做了5个引体向上，他的质量为60 kg，每次上升的高度为40 cm。该同学做一次引体向上克服重力做的功是________J，10 s内做功的功率为________W。(g取10 N/kg)
2．[·南充]如图ZX7－1所示，在滑轮组的作用下，重为300 N的物体A以0.2 m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60 N，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F＝________N，拉力F做功的功率P＝________W。
图ZX7－1
3．有一斜面长4 m、高1 m，现把一重为600 N的物体匀速推上去，所用沿斜面方向的推力至少是________N，若实际所用推力为200 N，则斜面的机械效率为________%，摩擦力为________N。
二、选择题
4．[·德阳]一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的s－t图像如图ZX7－2所示，根据图像，下列判断正确的是( )
图ZX7－2
A．物体10 s时的速度大于4 s时的速度
B．0～6 s拉力对物体所做的功大于6～12 s拉力对物体所做的功
C．0～6 s拉力对物体做功的功率小于6～12 s拉力对物体做功的功率
D．0～6 s物体所受的拉力大于6～12 s物体所受的拉力
5．[·杭州]如图ZX7－3所示，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧测力计示数为10 N，物体M的运动速度为1 m/s(不计滑轮与绳重、绳子与滑轮间的摩擦以及滑轮与轴间的摩擦)，那么在此过程中( )
图ZX7－3
A．物体M与地面间的摩擦力为5 N
B．物体M与地面间的摩擦力为10 N
C．水平拉力F做功的功率为20 W
D．1 s内滑轮对物体M做功为10 J
三、计算与推导题
6．[·福建]一辆小轿车以15 m/s的速度在水平公路上匀速行驶，受到的阻力是1200 N。设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变。
(1)求小轿车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力。
(2)求小轿车在水平路面上行驶300 m的过程中，其牵引力所做的功。
(3)要使小轿车的牵引力增大为原来的1.5倍，则其行驶速度应为多少？
7．[·枣庄]如图ZX7－4所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，物体重G＝4×103 N，汽车重G车＝3×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103 N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求：
(1)若汽车运动的速度为1.2 m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间。
(2)滑轮组的机械效率是多少。(计算结果写成百分数的形式，小数点后保留一位小数)
(3)汽车的牵引力是多大。
(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少。
图ZX7－4
8．如图ZX7－5所示，用力F将重为G的物体匀速拉上高为h，斜边长为s的斜面，物体与斜面之间的摩擦力为f，很多同学都认为，物体匀速上升的过程中，拉力F与摩擦力f是一对平衡力，试根据有用功、额外功和总功之间的关系，推导证明：f＝F－Gh/s，并说明拉力F与摩擦力f不是一对平衡力。
图ZX7－5
参考答案
1．240 120
2．120 72
3．150 75 50
4．B [解析] 由题图可知，0～6 s和6～12 s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～6 s通过的路程是3 m，6～12 s通过的路程为1 m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～6 s过程中的速度大于6～12 s过程中的速度，即4 s时的速度大于10 s时的速度，故A错误。因为0～6 s和6～12 s物体均做匀速直线运动，所以两个阶段拉力相同；又因为0～6 s通过路程为3 m，6～12 s为1 m，由W＝Fs可知，0～6 s拉力做功较多，故B正确、D错误。由于物体速度发生了改变，且0～6 s过程中的速度大于6～12 s过程中的速度，根据P＝Fv可知，0～6 s拉力对物体做功的功率大于6～12 s拉力对物体做功的功率，故C错误。
5．C [解析] 如题图所示，n＝2，物体做匀速直线运动，f＝2F＝2×10 N＝20 N，故A、B错误。物体移动的路程s′＝v物t，绳子自由端移动的距离s＝2s′＝2v物t＝2×1 m/s×1 s＝2 m，则拉力做功W＝Fs＝10 N×2 m＝20 J，拉力做功功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(20 J,1 s)＝20 W，故C正确、D错误。
6．解：(1)小轿车在水平路面匀速行驶，
牵引力F＝f＝1200 N。
(2)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功
W＝Fs＝1200 N×300 m＝3.6×105 J。
(3)行驶过程中小轿车的功率始终保持不变，即P＝Fv＝F′v′，所以v′＝eq \f(Fv,F′)＝eq \f(Fv,1.5 F)＝eq \f(15 m/s,1.5)＝10 m/s。
7．解：(1)由题图可知，滑轮组由3段绳子承担物重，则物体上升的速度为v物＝eq \f(1,3)v车＝eq \f(1,3)×1.2 m/s＝0.4 m/s，物体由井底拉至井口需要的时间t＝eq \f(h,v物)＝eq \f(10 m,0.4 m/s)＝25 s。
(2)滑轮组的机械效率为η＝eq \f(W有用,W总)×100%＝eq \f(Gh,Fs)×100%＝eq \f(Gh,F·3 h)×100%＝eq \f(G,3F)×100%＝eq \f(4×103 N,3×2×103 N)×100%≈66.7%。
(3)由题意可得，汽车受到的阻力f＝0.05G车＝0.05×3×104 N＝1500 N，又因为汽车做匀速直线运动，受平衡力作用，在水平方向上汽车受到向右的牵引力、向左的拉力及向左的阻力作用。由力的平衡条件可得牵引力F牵＝F＋f＝2×103 N＋1500 N＝3500 N。
(4)汽车运动的距离s车＝s绳＝3h＝3×10 m＝30 m，牵引力做功为W牵＝F牵s车＝3500 N×30 m＝1.05×105 J。
8．证明：有用功W有用＝Gh，总功W总＝Fs，克服摩擦做的额外功W额外＝fs，W总＝W有用＋W额外，即Fs＝Gh＋fs，所以摩擦阻力f＝F－eq \f(Gh,s)，由此可看出，f≠F，不能满足二力平衡的条件，所以拉力和摩擦力不是一对平衡力。