1、中学科学第三章能量的转化与守恒 (2-3节)培优练习(一)例1均匀木棒AB长为L,可绕O点无摩擦自由转动,木棒质量为m,棒偏转时角度是60度,此过程中水平拉力F对木棒做_焦耳的功。例2如图所示,在滑轮组的作用下,物体A沿水平地面以0.2米/秒的速度匀速前进了2米,已知物体A重为300牛,拉力F的功率为12瓦,不计绳和滑轮重,则拉力F=_牛例3用滑轮组匀速提升重为3000牛的物体,作用在绳子自由端的拉力为625牛,拉力做功的功率为1875瓦,滑轮组的机械效率为60%。不计摩擦和绳重,则重物上升的速度_,滑轮组中动滑轮的总重为_。例4斜面高为H,长为3H,今将重为G 的物体沿斜面以速度V匀速推上去
2、,已知斜面对重物的摩擦力为物体重的1/5,则推力为_,推力的功率_,斜面的机械效率_。巩固练习1功和功率1有两辆匀速行驶的汽车,甲车的牵引力是乙车牵引力的1.5倍,通过相同距离时,甲需要的时间是乙的0.5倍,则甲乙两车发动机功率之比是_。2班级里组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大。为此,在活动中必须测量的物理量有_,_,_。3重500牛的物体,放在水平地面上,某工人用100牛的水平拉力拉此重物,使重物以0。2米/秒的速度匀速移动50米,这个工人所做的功是_,功率是_。4一辆小汽车在一条平直公路上匀速行驶,在一分钟内通过的路程是900米。已知汽车在这段距离中,发动机的功率是24千瓦,汽车重
3、1200牛,则这段距离中重力做的功是_,汽车在这段距离中所做的功是_,汽车受到的牵引力是_。5有一训练用的杠铃的直径是44厘米,杠铃的质量是150千克,某举重运动员在08秒钟内能举到17米的高度,然后停留2秒,在此整个过程中运动员所做的功为_,做功的功率为_。6用功率为75千瓦的抽水机将水送到离水面10米高处,若传动装置和抽水机效率为75%,那么10分钟内能抽上_吨水。7在井中安装一台抽水机,要求在10分钟内将3.6米3的水抽到10米高处,若抽水机的斜率为60%,那么,这台抽水机的功率为_千瓦8体积为1dm3实心铝球从高为0.5的电滑斜面上滑下来,又在光滑的水平面上前进了3米,在此过程中重力做
4、功_焦。2简单机械 功的原理1已知作用在某杠杆上的力是2牛,阻力是5牛,阻力臂长5厘米,为使杠杆平衡,动力臂长_厘米;若将阻力增大25牛,仍使杠杆平衡,不改变力臂长短,动力应增大_牛。2用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提起重物时,人对绳子的拉力70牛,滑轮重10牛,可匀速提起_牛或_牛的重物。3在一个长20厘米保持水平的杠杆上,已知动力与阻力之比为3:2,则动力臂是_厘米,阻力臂是_厘米。4某机械的效率是60%,已知所做有用功是120焦耳,则总功是_焦耳,额外功是_焦耳。5李刚利用一个动滑轮提升重为900牛的物体,所用的拉力为500牛,物体在10秒内匀速上升1米。在此过程中,拉力做功为_焦
5、;拉力的功率为_瓦。该动滑轮的机械效率为_。6一小车在与斜面平行的拉力的作用下,沿斜面匀速由底部运动到顶部,已知小车质量为m,斜面长为L,高h、拉力所做的功率P、斜面机械效率为 。(1)小车运动过程中的速度_;(2)物体与地面的摩擦力为_牛。7用100牛的力沿机械效率为60的斜面可拉上一个重为400牛的物体匀速前进,据此可知斜面的高与长之比为_。8某人用20牛的力将重32牛的物体匀速拉上长为4米,高为2米的斜面顶端,则此斜面的机械效率为_,斜面对物体的摩擦力为_。9将一重为500牛的圆桶拉上长5米,高2米的斜面,已知作用于绳端的拉力是300牛,则斜面的机械效率为_。10用一个6段绳子支持动滑轮
6、和货物的滑轮组,把720牛的物体举高2米,滑轮组的机械效率为60%,则绳子自由端的拉力是_。3综合1质量为200千克的汽车,以20米/秒的速度在平直的公路上行驶,若汽车的输出功率恒定,路面对汽车的摩擦力恒为车重的005倍,那么汽车开上坡度为001(坡路的高与长之比)的坡路所能达到的最大速度是_米/秒。2一辆重6104牛的汽车,匀速驶上长1000米,高20米的坡路,在运动中受到的阻力是车重的0.06倍,则发动机的牵引力等于_牛,总功是_焦,有用功是_焦。3用功率为1.96千瓦的电动机带动起重机,以3米/秒的速度匀速提升重物,若起重机能提起的最大重力为490牛,则起重机的机械效率为_。4满载货物的
7、卡车重120000牛,匀速驶上高为3米、长为10米的斜坡,机械效率为75%发动机的牵引力是_牛;卡车受到的摩擦阻力是_牛。5在水平桌面上放置一重为200牛的物体,用如图所示的滑轮组拉物体,装置中各段绳的方向都呈水平状态,当用F=6牛的力拉绳子的自由端,使物体以0.2米/秒的速度前进了1分钟,若物体与桌面之间的滑动摩擦力大小为10牛,求:(1)拉力所做的功;(2)内部消耗的额外功;(3)该滑轮组的机械效率。6用滑轮组匀速提升起400牛重的物体,作用在绳子自由端的拉力为125牛,拉力的功率为250瓦,此时滑轮组的机械效率为80%。不计摩擦和绳重,求(1)物体被匀速提升的速度;(2)动滑轮的重;(3
8、)如果用这个滑轮组匀速提升900牛重的物体,作用在绳子自由端的拉力为多大?此时滑轮组的机械效率为多大?7某人站在地面上用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重物。已知动滑轮重100牛,人的拉力为450牛,不计绳重和摩擦。求:(1)用此滑轮组能提起的重物为多少牛?(2)若人用力在4秒内把重物提升4米高,拉力功率多大?(3)提升重物过程中机械效率多大?答案:例1 1/4mgL 例2 20 例3 0.375;2000 例4 8/15G,8/15Gv;62.5%1功和功率1、3:1 2、人重;楼高;登楼时间 3、5000;20 4、1440000;16005、2175.6;2719.5 6、34 7、0.98 8、13.232简单机械 功的原理1、12.5;1 2、130;200 3、0.8;1.2 4、200;80 5、1000;100;90%6、pl/mgh;mgh/l(1-) 7、3:20 8、80%;4 9、33% 10、2003综合1、16.7 2、4800;4.8106;1.2106 3、75% 4、4800;1200 5、144;24;83% 6、100;250;90% 7、800;900;89%