初中物理有用功和额外功试题

图1中力水平拉动重为的物体在水平路面匀速移动了。改用滑轮组拉动在同一路面匀速移动了，拉力为（如图。此过程滑轮组　　

A．总功为B．额外功为

C．D．额外功为

质量为的塑料桶装满水后总质量为，小明将其从地面匀速搬到高度为的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是　　，有用功是　　，机械效率是　　。

如图，用一个重为2N的动滑轮，把G_物＝12N的物体在2s内匀速提升0.2m（不考虑绳子的重力和摩擦），则（　　）

A．绳子的拉力F＝6N

B．绳子自由端移动速度v＝0.1m/s

C．有用功W_有＝2.8J

D．动滑轮的机械效率η＝85.7%

小华到商厦看到载货电梯后，对其结构和工作原理产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到，电梯是通过电动机带动钢丝绳，利用滑轮组来提升货物，其机械部分结构如图甲所示，某次工作电梯在25s内将质量为500kg的重物匀速提升15m，电动机对钢丝绳的拉力为F＝3×10³N，为了安全，电梯设置有超载自动报警系统，其控制电路工作原理如图乙所示，已知电源电压U＝8V，保护电阻R₁＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R₂的阻值随压力F大小变化如图丙所示，求：

（1）提升物体的有用功率；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）当电流表示数达到20mA时，电梯会发出超载警报声，该电梯承载的物重应小于多少N？

将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s＝3m，上升的高度h＝1.2m，则人对物体做的有用功是　　J，斜面的机械效率是　　。

用2.5N的拉力将重为5N的物体沿着长1m，高0.4m的斜面从底部匀速拉到顶端，做的有用功为   　J．该斜面的机械效率是　80%　。

陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台。已知提升雕像时，拉力F的功率为6×10³W，绳子自由端移动速度为0.3m/s。（g＝10N/kg）求：

（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？

（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？

（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？

陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台。已知提升雕像时，拉力F的功率为6×10³W，绳子自由端移动速度为0.3m/s。（g＝10N/kg）求：

（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？

（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？

（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？

工人用如图所示的滑轮组，在时间 $t$内，将重为 $G$的货物匀速提升了 $h$，人对绳子竖直向下的拉力恒为 $F$（不计绳重和摩擦）。以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．拉力 $F$的功率为 $\frac{2\mathit{Fh}}{t}$

B．额外功为 $(2F-G)h$

C．滑轮组的机械效率为 $\frac{G}{3F}$

D．滑轮组的机械效率随 $h$的增大而增大

如图所示，重为 $G$的物体在拉力 $F$的作用下，以 $v$的速度匀速运动了 $s$，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的 $n$分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．使用该滑轮组一定省力B．拉力的功率为 $2\mathit{Fv}$

C．额外功为 $\frac{1}{n}(2\mathit{nF}-G)s$D．滑轮组的机械效率为 $\frac{G}{2F}$

如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为 $1600N$的建材由斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面倾角为 $30°$，斜面高为 $4.5m$，建材移动的速度为 $0.4m/s$，电动机的输出功率为 $400W$，斜面的效率与整个装置的效率之比 ${\eta }_1:{\eta }_2=10:9$．（忽略定滑轮处摩擦及绳重）求：

（1）对建材做的有用功。

（2）斜面的效率。

（3）电动机消耗的电能。

在修建天水市体育中心的施工过程中，起重机在 $4s$内将质量为 $5\times {10}^3\mathit{kg}$的钢材沿竖直方向匀速提升了 $2m$，而它的电动机做的功是 $2\times {10}^{5}J$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）钢材上升过程中的速度。

（2）起重机对钢材所做的有用功。

（3）起重机的机械效率。

如图甲所示，物体重 $500N$，某人用 $F=400N$平行于斜面的拉力使物体沿斜面向上做直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。

（1）物体运动的速度多大？

（2） $10s$内人对物体做了多少功？功率多大？

（3） $10s$内人对物体做了多少有用功？

如图所示，用力 $F$拉着重为 $G$的物体竖直匀速上升，在时间 $t$内物体上升的高度为 $h$（物体未拉出水面），若物体的体积为 $V$，水的密度为 $\rho$，则下列算式正确的是 $($　　 $)$

A． $\eta =\frac{G}{3F}$B． $\eta =\frac{G+\mathit{\rho Vg}}{3F}$

C． $W_{有}=\mathit{Gh}$D． $P_{有}=\frac{\left(G-\mathit{\rho Vg}\right)h}{t}$

如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用 $F_A$、 $F_B$匀速提升重力为 $G_A$、 $G_B$的 $A$、 $B$两物体，不计绳重和摩擦。若 $G_A>G_B$，则 ${\eta }_{甲}$　 $>$　 ${\eta }_{乙}$；若 $F_A=F_B$，则 $G_A$　　 $G_B$．（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$” $)$