功和机械能不简单的题(带答案)

1、某次演练中，直升飞机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度v与时间t的关系如图所示。下列判断正确的是A．在0~t1内，伞兵受到的重力小于阻力B．在t1~t2内，伞兵受到的重力等于阻力C．在t2~t3内，伞兵受到的阻力保持不变

D．在t2~t3内，伞兵运动的机械能不变

2、图5是“蹦极”的示意图。a 点是跳台的位置，b 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c 点是蹦极者下降的最低点。在蹦极者下降的过程中，下列说法正确的是

A．从a 到b 过程，蹦极者的速度越来越大 B．从a 到b 过程，绳的弹性势能越来越大

C．从b 到c 过程，蹦极者的动能先变大后变小 D．从b 到c 过程，蹦极者的速度越来越小

3、用滑轮组将密度为 2.8×103kg/m3,质量为56kg金属块完全在水中匀

速提升0.5m，加在绳子自由端的拉力是F,动滑轮重120N,如图所示。不计绳重及摩擦，g取10N/kg，则下列说法正确的是A.金属块受到的重力与浮力是平衡力 B.拉力F的有用功是280J C.金属块受到的浮力是200N D.滑轮组的机械效率是75%

4、平直的公路上有甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,相同时间内牵引力做的功之比为 5:3, 则A．通过路程之比为 5:3 B．行驶速度之比为 5:3

C．牵引力的功率之比为 3:5 D．汽车受的阻力之比为 5:3三、填空题

5、如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少________N，若他在1min内做了20个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0．4m，则他的功率至少为_____W。

6、如图所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N。甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力F的大小为8N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=1.5m/s，向左做匀速直线运动。不计滑轮处摩擦，绳子拉物体乙的功率是 W。

四、计算题

7、如图12所示，是某水上打捞船将一个完全密闭的正方体货箱缓慢地打捞出水面的起吊装置示意图。货箱平放在海底，海底深度H=30m，该货箱边长L=1m，货箱及内部货物的总重G货=4.0×104N，动滑轮（只有一个）及附属配件的总重G滑轮=1.0×104N。不计绳重和滑轮摩擦及绳在水中受到的浮力，不考虑风浪、水流等的影响。（海水的密度视为ρ＝1× 103kg/m3、g取10N/kg）试问：

（1）用声纳探测货箱上表面的回声的时间是多少？（声音在海水中的传播速度为υ=1450m/s）

（2）要将货箱从海底处匀速吊起到上表面将露出水面的过程中，拉力F做了多少功？

（3）若货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。8、 一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机，汽缸的直径为95毫米，活塞冲程为127毫米，第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是196牛／厘米2，飞轮的转数是1200转／分，这台发动机的功率是多少瓦？

9、以前，我国北方经常用辘轳将水从井里提上来，如下图所示。辘轳的本质是可以连续转动的杠杆。已知吊桶的质量是2kg，容积是8×10-3m3；井中水面到地面的高度为5 m，水的密度是1.0×103 kg / m3。不计摩擦及绳和摇柄质量。取g＝10N/ kg。

（1）当人通过辘轳用20s的时间，将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时，人所做的有用功是多少？人所做有用功的功率是多大？该机械的机械效率是多少？

（2）当人通过辘轳将装半桶水（体积为4×10-3 m3）的吊桶匀速提升到地面时，该机械的机械效率是多少？（3）根据上面的

计算结果，提出改进吊桶的办法，以提高该机械的机械效率。

（4）请列举使用该机械比人直接提升吊桶的好处。（答出两条即可）

10、液压千斤顶是汽车等运输机械常备的维修工具。如图所示的是液压

千斤顶的原理剖面图。只要对小活塞施加一个不大的作用力使小活塞下降距离h1，就可以利用大活塞上升距离h2把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎。如果活塞、液体本身所受的重力及摩擦可以忽略不计，试根据功的原理和液体的不可压缩

性推导出：作用在大、小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系。

五、综合题

11、如图，物体A重为100N，在力F的作用下匀速前进，弹簧秤示数为2N，动滑轮移动速度为0.1m/s，不计绳与滑轮间摩擦以及滑轮的重．

（1）物体所受的摩擦力为多少?（2）物体移动5s的距离是多少?（3）拉力F的功率为多少?

一、选择题1、C 2、AC 3、CD 6、 6 四、计算题

7、解：（1）分析题意可知：

4、AB

三、填空题5、300　40

（2）分析题意可知，拉力F做了多少功W=(G-F浮+G轮)（H-L）=1.16x106J

（3）货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中，货箱排开水的体积减小，货箱受到的浮力

减小，滑轮受到的拉力增大，拉力做的有用功增大，额外功几乎不变，由此可知动滑轮的机械效率变大．

8、活塞面积S=πr2=3.14×（9.5／2）2=70.85（厘米）2 (1)

活塞受到的压力F=PS=196×70.85≈1.389×104（牛） (2)燃气对活塞每次做功W=Fh=1.389×104×0.127≈1764(焦) (3)曲轴每转一周两个气缸做功，每分钟发动机做功次数n=1200×2=2400（次／分） (4)

每次做功所用时间t=1／n=1／2400(分／次)=0.025(秒／次) (5)9、解：（1）满桶水的质量m1 = ρV =1.0×103 kg / m3×8×10-3 m3= 8kg

人所做的有用功W有= m1gh = 8kg×10N/ kg×5 m = 400 J人所做有用功的功率

提升吊桶所做总功W总= Fh=(m1+m2)gh =(8kg+2kg)×10N/ kg×5 m =500 J机械效率

（2）半桶水的质量m1′ = ρV′ =1.0×103 kg / m3×4×10-3 m3 =4kg

所做有用W有′= m1′gh = 4kg×10N/ kg×5 m = 200 J

所做总功W总′= Fh=( m1′+m2)gh =(4kg+2kg)×10N/ kg×5 m = 300 J机械效率

（3）减小吊桶的质量，增大吊桶的容积。（4）省

力；改变施力方向，方便用力（或“方便”）；安全。

10、证明：由题意知小活塞下降的距离为h1时，大活塞上升的距离为h2，

由功的原理：

（2分）又由液体的不可压缩性，即

（2分）综合有： 所以

（1分）

11、（1）f=2N

（2）v物＝2v动 ＝2×0.1m/s=0.2m/s s=vt＝0.2m/s×5s＝1m （3）F=2f=2×2N＝4N ＝4N×0.1m/s＝0.4W