初中物理功的计算试题

如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力 $F_1$、 $F_2$将重物 $G_1$、 $G_2$提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．若 $G_1=G_2$，则拉力 $F_1$、 $F_2$做的总功相同

B．若 $G_1=G_2$，则拉力 $F_2$做的有用功多

C．若 $G_1>G_2$，则甲的机械效率大于乙的机械效率

D．若 $G_1>G_2$，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等

学习物理要注意联系生活实际，观察物理现象，以下说法符合实际的是 $($　　 $)$

①泰安市冬天最低气温约 $-{30}^{°}\text{C}$； ②人正常步行速度约为 $2.1m/s$； ③通过家庭节能灯中的电流约为 $100\mathit{mA}$；

④手托两个鸡蛋匀速向上抬高 $1m$约做功 $1J$。

A．只有①、②B．只有②、③C．只有①、④D．只有③、④

如图所示的滑轮组，每个滑轮重 $20N$，拉动绳子自由端，用这个滑轮组把质量为 $38\mathit{kg}$的重物匀速提升 $3m$，不计绳重和摩擦， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。下列正确的是 $($　　 $)$

A．作用在绳自由端的拉力大小为 $400N$

B．该过程做的有用功为 $1200J$

C．该过程的机械效率为 $95\%$

D．所挂物体越重，该滑轮组机械效率越小

如图所示，工人准备用一根最多能承受 $400N$力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 $A$和 $B$．完全露出水面的物体 $A$被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 $20\mathit{kg}$（绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳

不会断裂， $g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）物体 $A$完全露出水面后以 $0.5m/s$的速度匀速上升时，物体 $A$的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体 $A$浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为 $75\%$，物体 $A$的密度是多少。

（3）若用该滑轮组打捞体积为 $50d{m}^3$的物体 $B$时，物体 $B$最多露出多少体积时绳子将断裂。

小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力 $F$与绳子自由端移动的距离 $s$的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为 $85\%$．每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：

（1）物体在空中上升 $1m$，小雨做的功是多少？

（2）每个滑轮的重力是多少？

（3）物体的密度是多少？

救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力 $F$大小为 $2.5\times {10}^{3}N$时，小车 $A$恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车 $A$的质量为 $1t$，斜面高为 $2m$，斜面长为 $5m$（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦， $g=10N/\mathit{kg})$在小车 $A$由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为　　 $J$，整个装置的机械效率为　　，小车 $A$与斜面间的摩擦力大小为　　 $N$。

下列数据符合实际的是 $($　　 $)$

A．一枚一角硬币的厚度是 $2.4\mathit{cm}$

B．正常成年人步行速度是 $1.1m/s$

C．将两个鸡蛋举高 $1m$做功大约 $10J$

D．一台家用电冰箱正常工作时的电流约 $4A$

如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为 $25c{m}^2$，弹簧测力计的挂钩上挂着重为 $3.9N$的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由 $20\mathit{cm}$上升到 $22\mathit{cm}(g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）金属块未放入水中时（如图所示），水对容器底的压强；

（2）金属块的密度；

（3）金属块浸没水中（未接触容器底）静止时，弹簧测力计的示数；

（4）缓慢匀速提升金属块使其上升 $10\mathit{cm}$，金属块始终处于浸没状态，你认为此过程中浮力做功吗？若做功，请计算出浮力做了多少功；若不做功，请说明理由。

如图所示，利用动滑轮将重力为 $100N$的物体在 $5s$内匀速竖直提升，拉力 $F$为 $60N$，绳子自由端移动的距离为 $2m$，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体移动的速度为 $0.4m/s$B．所做的有用功为 $200J$

C．动滑轮的机械效率为 $60\%$D．拉力 $F$的功率为 $24W$

如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体 $A$和 $B$匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升 $A$的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是 $($　　 $)$

① $A$物体比 $B$物体轻

②提升 $A$的拉力较大

③提升 $A$所做的额外功较少

④提升 $A$做的有用功较多

A．只有①③B．只有②④C．只有②③D．只有①④

如图所示，老师在课堂上用自制的滑轮组提升重物，将质量为 的重物在 内匀速提升 。他对绳的拉力 为 。不计绳重和摩擦，下列判断正确的是 　　

A．	动滑轮的重力为	B．	拉力所做的功为
C．	拉力做功的功率为	D．	滑轮组的机械效率为

2021年5月15日，"祝融号"火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记，如图甲所示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为 ，其速度 与时间 的关系图象如图乙所示。火星车的质量为 ，车轮与地面接触的总面积约为 。（空气阻力忽略不计， 取 求：

（1）火星车静止时，对水平地面的压强。

（2）火星车做匀速直线运动时，牵引力做的功。

救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力 $F$大小为 $2.5\times {10}^{3}N$时，小车 $A$恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车 $A$的质量为 $1t$，斜面高为 $2m$，斜面长为 $5m$（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦， $g=10N/\mathit{kg})$在小车 $A$由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为　　 $J$，整个装置的机械效率为　　，小车 $A$与斜面间的摩擦力大小为　　 $N$。

如图所示，工人用滑轮组匀速提升重 $800N$的货物，所用的拉力 $F$为 $500N$，货物匀速上升了 $5m$。在此过程中，所做的有用功是　　 $J$；滑轮组的机械效率是　　。

近日，我市首批10辆宇通牌6.4米纯电驱动无级变速空调公交车投入试运行，市民出行可享受到更加舒适，绿色环保的服务。假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为 $120\mathit{kW}$，以 $36\mathit{km}/h$的速度行驶了 $1h$，在这个过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电动机做功为 $1.2\times {10}^{5}J$B．电动机做功为 $4.32\times {10}^{8}J$

C．公交车的牵引力为 $600N$D．公交车的牵引力为 $1.2\times {10}^{4}N$