初中物理竞赛专题九--功与能考试习题

1、 6/6竞赛专题九 功与能考点一 功的概念的理解例1一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（）AW1W2W3BW1W2W3CW1W2W3DW1W2W3考点二 功的计算例2 三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间，为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式，下图是它

2、的工作原理图当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55107kg，每个浮筒的质量为1.8107kg，求：（1）若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？（2）当质量为2106kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时（即图中所示位置），进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m3？（不计钢绳和滑轮的重力及摩擦）例3 如图所示，面积较大的水池内水深为H，水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块，物块的一半体积浸在水中。现用力

3、将木块缓慢地压入水中直到池底，则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中，池中水的能量增加了()A2mg(Ha)Bmg(Ha)Cmg(H)D2mg(H)例4.螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。练习一 如图所示，在河中间固定一个细长圆管，管内有一轻质活塞，活塞下端位于水面，面积为1厘米2，质量不计，大气压强为1.0105帕。现将活塞缓慢提高H=15米，则在该过程中外力对活塞做功为()A50焦

4、B100焦C150焦D200焦练习二 如图所示，高度为L、横截面积为s的物块浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L。已知杯子的横截面积为2s，水的密度为0，物块的密度为0，现用外力将物块按入水底，则外力所做的功至少是()A0gsL2B0gsL2C0gsL2D0gsL2练习三 如图所示，水池池壁是一个斜面，池中装有深度为h的水，池底a点到水面b点之间的距离为l。现要将一质量为m的铁块从a匀速拖到b，此过程中斜面的机械效率为。水和铁块的密度分别是水和铁。求：(1)铁块在池底所受的水对它的压强p；(2)将铁块从a拖到b所做的有用功W有；(3)拖动过程中铁块所受的阻力f。考点三 用功的原理解题变力做功功

5、的原理可以叙述为：使用机械时，人所做的功，等于不用机械时直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。任用功的原理是理解题时的前提是不考虑额外功。任用功的原理解题的好处是只考虑结果，将复杂的做功过程进行简化。例3（黄冈市竞赛题）一高为25cm，宽为15cm，厚为5cm的长方体砖块竖直放于水平地面上，作用在A的力沿如图所示的方向把砖块推倒，已知砖的重力为20N，则推倒砖块所做的功为多少？例4（黄冈市竞赛题）人在A点拉着绳通过一定滑轮匀速吊起质量为m=50 kg的物体，如图6-1-6所示，开始绳与水平方向的夹角为60，当人匀速提起重物由A点沿水平方向运动s=2 m而到达B点，此时绳与水平方向成30

6、角.求人对绳的拉力做了多少功.考点四、功率的计算例5 如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v0.1m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉力F跟时间t变化的图象。设t0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg。求：（1）水库水的深度；（2）重物的密度；（3）整个打捞过程中汽车的最小功率。练习：（黄冈中学理科试验班招生试题）心电图的出纸速度（纸带移动的速度）是2.5 cm/s，记录下的某人的心电图如图所示（图纸上每小格边长为0.5 cm）则： (1)此人的心率为多少次/min?（保留两位有效数字） (2)若某人的心率为75次/min，每跳一次输送80 mL血液，他的血压（可看作心脏压送血液的平均压强）为1.510Pa，据此估算此人心脏跳动做功的平均功率为多少？ (3)按第二问的答案估算一下，人的心脏工作一天所做的功相当于把1 t重的物体举起多高？考点五 多种机械组合的机械效率问题 例：如图所示，把重1.8104N的矿车沿斜面拉到顶端，用一套滑轮组和轮轴，斜面长L=20m，高h=10m，轮半径R=1m，轴半径r=30cm，斜面与滑轮组的机械效率为1=60%，轮轴