初中物理机械功机械能

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1.如图所示,物体重100 N,当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50 N,用滑轮组使物
体沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动20 s.若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略,则
水平拉力F的大小为________,拉力做的功为________J,功率为________W.如果滑轮组的
机械效率为80%,则拉力做功的功率为________W.

F

2.如图所示,物体重为100 N,若不计任何摩擦及绳重,则不考虑动滑轮重时,匀速拉动滑
轮向上运动0.5 m时,拉力F的大小为________N,拉力做的功为________J,机械效率为
________.若考虑动滑轮重且动滑轮重8 N时,则匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时,拉力
F
大小为________N,拉力做的功为________J,机械效率为________.

F

3.如图13是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮,若使绳端的拉力沿向
上的方向
(1)请在图13中画出该滑轮组的绳子绕法。

(2)完善下列实验步骤:
A.按组装图把实验器材装配好
B.用弹簧秤测量出重物的重力
C.在动滑轮下面挂上重物,并分别记下重物和弹簧秤的位置
D. 拉弹簧秤,使重物上升一段距离,读出
E.用刻度尺分别量出 和 移动的距离
F.由测得的数据,求出滑轮组的机械效率
(3)在这个实验中,若物重4N,重物上升了0.1m,弹簧秤示数为2N,请计算该滑轮组的机
械效率η= 。
(4)你能分析一下效率不是100%的原因吗?请你试着写出两条:
、 。
4.中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命
架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图15所示,
在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢
绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N,施工台距离地面的高度为3m。如果起重
机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N,在忽略钢绳重和摩
擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少?
(2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?
(3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进
度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提
升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端
拉力的功率为多大?
5.如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重。不计绳重和摩擦,物体重G1从200N开始逐渐增加,
直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮
组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。

(1)每个滑轮重多少N?
(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,物体重多少N?

6.某兴趣小组的同学在学习了斜面的机械效率的实验后,想探究滑轮组的机械效率与那些
因素有关。他们经过讨论后得出了一下猜想:
a.滑轮组的机械效率可能与物体的重力有关;
b.滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数有关;
c.滑轮组的机械效率可能与滑轮组绕线方法有关;
d.滑轮组的机械效率可能与绳子的材料有关;
f.滑轮组的机械效率可能与匀速提升的速度有关;
g.滑轮组的机械效率可能与重物被提升的高度有关。
请你选择一个猜想设计实验方案:选择猜想________进行实验。
(1)实验所需要的实验器材有:a.滑轮若干个,b.规格相同的砝码若干个,c.细线一条,
d.棉绳一条,e.铁架台,f.弹簧测力计 ,g.刻度尺,h.秒表
请按你所选的猜想选择适合的器材(只写字母):________________________。
(2)请写出必要的实验步骤:

(3)请设计出实验所需的记录数据的表格:
7.节能是汽车性能的一个重要指标.但同一辆汽车每百公里的消耗与行驶速度的快慢是否
有关呢?星期天,小明乘坐叔叔的汽车去上海,于是他决定借此机会对这一问题进行探究。
他们去时走高速公路,回来时走320国道,得到了下表所示的数据。


去上海 回嘉兴
平均速度(km/h)
90 60

里程(km)
108 116

耗油量(L)
8.5 11.2

(1)分析数据后,下明觉得这与他事先的猜想相吻合。你认为小明的猜测应该
是 。
(2)请你算出汽车在高速公路上行驶108km消耗的汽油质量。(ρ汽油=0.8kg/L)

(3)若汽车在高速公路上行驶时发动机的功率为60 kW,那么汽车行驶108km,发动
机做的功为多少。

8.中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命
架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图15所示,
在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢
绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N,施工台距离地面的高度为3m。如果起重
机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N,在忽略钢绳重和摩
擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少?
(2)动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大?
(3)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以
0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为
多大?

9.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为
600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.5m/s的速
度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg,。求在此过程中:
(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
(3)人拉力的功率为多大?

10.小文同学在“测定滑轮组机械效率”的实验
中,用如图所示的装置匀速吊起钩码,并记录了如下实验数据:
根据实验数据,小文同学计算机械效率的过程如下:
有用功 W有用=(G1+G2)h=(4十0.4) ×0.1J=0.44J

总功 W总=FS= 1. 6 ×0.3J=0. 48J
机械效率:
答:当匀速吊起4N重的钩码时,该滑轮组的机械效率约为91.7%.
小文同学的计算过程是否正确?如有错误,请在下方空白处写出错误之处
并对滑轮组的机械效率作出正确解答.

11.在探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,采用了如图a所示的实验装置,将木块放
在粗糙的水平面上,让小球在光滑的斜面上由静止开始沿斜面向下运动,到达斜面底端的速
度只与起点的高度有关,起点越高,到达底端的速度越大;不同质量的小球分别从光滑的斜
面上由同一高度静止下滑,并撞击水平面上的木块,被撞木块运动的距离越长,运动小球所
具有的动能越大。现有甲、乙、丙、丁四位同学作出了如下猜想:
甲同学:物体动能的大小可能跟物体的质量有关,质量越大动能越大。
乙同学:物体动能的大小可能跟物体的质量有关,质量越大动能越小大。
丙同学:物体动能的大小可能跟物体的速度有关,速度越大动能越大。
丁同学:物体动能的大小可能跟物体的速度有关,速度越大动能越小。

为了验证以上四种猜想,同学们采用了如图a所示的实验装置来进行实验和收集证据,
并设计了如下的实验步骤:
A.如图b所示,让同一钢球分别从不同的高度h1、h2(h1<h2)处滚下。
B.记录木块运动的距离S1=0.52m,S2=0.84m.
C.如图c所示,让质量分别位m1、m2(m1<m2)的木球、钢球从同一高度滚下。
D.记录木块运动的距离S1=0.42m,S2=0.90m。则:
(1)从步骤A、B中可以得出:质量相同时,速度越大的物体具有的动能越 。
(2)从步骤C、D中可以得出:速度相同时,质量越小的物体具有的动能越 。