15年简单机械+功+功率+机械效率+培优练习答案解析和解析

..简单机械功功率机械效率培优复习一．选择题〔共16小题1．一辆汽车做直线运动,t1s末关闭发动机,t2s末静止,其v﹣t图如图．图中α＜β,若汽车牵引力做功为W,平均功率为P,汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力作功分别为W1和W2、平均功率分别为P1、P2,则〔A．W=W1+W2B．W1＞W2C．P=P1D．P1=P22．如图所示,分别都用平行于光滑斜面向上的拉力F,使重力分别是G和3G的A、B两个物体都沿斜面向上移动S的距离,则两次情况下,拉力F分别对A、B所做的功〔A．对A做功多B．对B做功多C．两次做功一样多D．无法比较功的大小3．如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物挂在A、B两处,每次用力让重物上升同样的高度,下列说法正确的是〔A．重物在A点处人做的有用功多B．重物在B点处人做的有用功多C．重物在A点处杠杆的机械效率高D．重物在B点处杠杆的机械效率高4．如图所示,甲、乙两只容器形状不同,但容积却相同,现让两容器盛满水,将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入水中同样的深度处．如果将金属匀速提出水面,则拉力所做的功〔A．从甲容器中拉出水面做功多些B．从乙容器中拉出水面做功多些C．从甲、乙两容器中拉出水面做功一样多D．无法比较5．如图所示,在水平支承面ABC上,AB段光滑,BC段粗糙,且AB=BC．现用恒定的拉力F将物体由A点拉到C点．设在AB段上及BC段上,拉力对物体所做的功分别为W1和W2,则下列关系式正确的是〔A．W1＞W2B．W1=W2C．W1＜W2D．W1和W2无一定关系6．甲、乙两车功率相等,都在平直的公路上匀速行驶,在相等的时间内,甲、乙两车通过的路程比为4：5,则〔A．甲、乙两车做功之比为4：5B．甲、乙两车速度之比为5：4C．甲、乙两车受到阻力之比为5：4D．甲、乙两车的牵引力之比为1：17．如图所示,一根粗细不均匀的木棒放在地面上,现有一作用在木棒的一端、方向始终与木棒垂直的力F将木棒缓慢地抬起,在这过程中〔A．力F对木棒做功,力的大小变小B．力F对木棒做功,力的大小变大C．力F对木棒不做功,力的大小变小D．力F对木棒不做功,力的大小变大8．甲、乙两台机器,功率之比为2：3,工作时间之比为1：3,则它们所做功之比为〔A．2：9B．2：1C．3：2D．3：19．某同学用自制的滑轮组来提起450N的重物,如图,绳子自由端拉力F=200N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不考虑绳重和摩擦,则拉力做功功率和该滑轮组的机械效率分别等于〔A．120W、80%B．100W、75%C．120W、75%D．100W、80%10．如图装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面上作匀速直线运动,则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为〔〔不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重A．1秒B．2秒C．3秒D．4秒11．下面说法正确的是〔A．省力机械比费力机械的机械效率高B．做功较多的机械比做功较少的机械功率大C．做额外功较多的机械比做额外功较少的机械机械效率低D．做功较慢的机械比做功较快的机械功率小12．甲、乙两汽车在平直公路上匀速行驶,甲汽车的重是乙汽车的2倍,甲汽车的速度是乙汽车的2倍,若汽车受到的阻力为车重的,则两汽车的功率之比为〔A．1：4B．4：1C．2：1D．1：213．质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示．根据图象可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为〔〔g取10N/kgA．45WB．135WC．169WD．270W14．如图所示是甲、乙两台机械做功时的功﹣时间图象,由图象可知甲、乙两台机械的功率大小关系是〔A．P甲＞P乙B．P甲=P乙C．P甲＜P乙D．无法确定15．图是健身用的"跑步机"示意图,质量为m的健身者踩在与水平面成d角的静止皮带上,用力向后蹬皮带,可使皮带以速度v匀速向后运动．若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f,则在运动的过程中,下列说法中正确的是〔A．f皮带运动的阻力B．人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力C．人对皮带做功,其做功功率为fvD．人对皮带不做功16．如图所示,浸没在水中的物体B密度为ρB,受重力为10N,动滑轮受重力为1N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B在水中时动滑轮的机械效率为η．若用一水平向左的力F拉A物体在水平面上以2.5cm/s的速度匀速移动10s,拉力做功为2.5J．若撤去水平拉力F,物体B刚好在水中匀速下降〔不计水的阻力,则下列正确的是〔A．F=5NB．F=10NC．η=90%D．ρB=10×103kg/m3二．填空题〔共8小题17．哥哥的体重是600牛顿,弟弟的体重是500牛顿,兄弟俩进行登楼比赛,当他们都从一楼蹦到5楼时,哥哥和弟弟所用的时间之比是5：4,则做功之比是,功率之比是．18．由于宿舍停水,学校为保障师生的生活用水,紧急调来一台功率为15kW的抽水机,把水抽到距水面10m高的蓄水池中,抽水机30min刚好将容积为180m3的额蓄水池抽满,抽满水后,蓄水池中水的质量是kg,抽水机对水做功J,抽水机的机械效率是．19．质量为m长为L的均匀铁链,摊放在地面上,将其从中点提起,使其离开地面,至少要做功？20．如图所示,物体A重30牛,用大小为4牛、方向如图的水平拉力拉滑轮,使物体A在5秒内匀速直线运动4米,则拉力F做的功为焦,拉力F的功率为瓦．在物体运动过程中,动能大小．〔选填"变大"、"不变"或"变小"．21．如图所示,动滑轮右边用绳子固定,左边悬挂物体A,动滑轮在拉力F作用下在2s内将物体A匀速提高2m,若动滑轮重2N,A所受重力为9N,不计摩擦力,拉力做的功是J,动滑轮的机械效率为,动滑轮升高m,动滑轮这种使用方法的好处是〔选填"省力"或"省距离"22．如图所示,重600N的工人用"起重葫芦"将集装箱吊起,当工人要500N的力,拉动链条式集装箱匀速上升2m时,工人拉动链条所做的功是J,集装箱的重为N,在上升过程中,工人对集装箱的压力为N．〔不计"起重葫芦"的重及摩擦23．如图所示,一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆,重心在距B端处,当用竖直向上的力F1将A端抬高h〔B端仍在地面上用时5秒钟,F1做功为W1,功率为P1；当用竖直向上的力F2将B端抬高h,〔A端仍在地面上,用时4秒钟,F2做功为W2,功率为P2,则W1：W2=,P1：P2=．24．随着我国人民生活水平的提高,轿车已进入千家万户．如图1所示是小敏同学家新买的一台小轿车,通过观察,她联想到许多物理知识在小轿车上的应用．请你结合所学物理知识回答下列问题：〔1轿车上的方向盘实质是一个〔填"费力""省力"或"等臂"杠杆；当轿车行驶时,驾驶员以〔填"轿车""地面"或"乘客"为参照物他是运动的．〔2轿车驾驶室内安装有安全带和安全气囊,这是为了防止急刹车时,由于人具有所带来的安全事故．〔3汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的较大的性质,在这个过程中是通过方式使水的温度升高,内能增大．〔4若小轿车以9×104W的恒定输出功率启动后,以30m/s的速度做匀速直线运动,则在1min内,对轿车做功J,轿车受到的阻力是N,通过的路程是m．〔5若该轿车的质量为1500kg,每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2,当轿车静止在水平地面上时,它对地面的压强是Pa；当轿车出现故障后,往往要送到汽车检修厂进行检修,几个工人师傅为了便于检修,用如图2所示的滑轮组将轿车拉升到2m高处,他们需用6000N的力,则该滑轮组的机械效率是．〔g取10N/kg三．解答题〔共6小题25．某同学在"测滑轮组机械效率"的实验中,用如图甲所示的装置匀速提起钩码,并做了如下实验记录：钩码重G〔N钩码上升高度h〔m测力计拉力F〔N测力计移动距离s〔m20.10.40.3〔1提起钩码的时候,应注意用测力计沿方向拉,使重物做运动〔2如果你对该同学的实验记录进行有关分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现在于：〔3如图乙是测力计的放大图,结合图甲你会发现导致实验结果违背物理规律的原因,其原因是〔4纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为〔5小明在该同学实验的基础上,进行了几次增加钩码的测量,计算结果表明,同一个滑轮组,当提升的物重增加时,滑轮组的机械效率会,从理论上分析,是因为．26．在"探究影响滑轮组机械效率的因素"实验中,小华同学用如图所示的滑轮组做了多次实验,其中第4、5两次实验中只更换了动滑轮,实验数据记录如表所示：实验次数钩码重C1/N动滑轮重C2/N钩码提升高度h1/m弹簧测力计示数F/N弹簧测力计上升高度h2/m滑轮组的机械效率η120.50.10.850.378.4%240.50.11.540,386.6%360.50.12.240.389.3%4610.12.400.383.3%5620.12.740.373.3%〔1小华同学在拉动弹簧测力计时,应该注意的问题是；〔2对比分析1、2、3次实验数据,可以得到的初步结论是：使用同一滑轮组提升重物,滑轮组的机械效率随物重的增加而；〔3对比分析3、4、5次实验数据,可以得到的初步结论是：在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越；〔4事实上,上述表格中的机械效率要大于实际值,原因是我们没有考虑绳子的重量和摩擦,这是一种常用的物理方法,下列事例中,也是运用了这种方法的是．A、探究平面镜的成像规律B、探究液体压强的大小C、探究杠杆的平衡条件D、在电路中使用电压表和电流表．27．小张同学在探究斜面的机械效率是实验中,将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,移动1mm〔如图所示,改变斜面倾斜程度进行多次试验,记录数据如表：倾斜程度斜面高h/m拉力F∕N机械效率η较缓0.22.050.0%较陡0.32.462.5%最陡0.42.871.4%〔1小张同学探究的是斜面的机械效率与的关系．〔2有上表的数据看出：斜面越陡,越〔填省力或费力．〔3小张同学猜想斜面机械效率还可能更物体的重有关．他设计的步骤如下：①将长木板搭成斜面；②用弹簧测力计测出木块的重力G；③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s；④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动,读出弹簧测力计的拉力F；⑤计算斜面的机械效率．请你指出上述实验步骤的一处错误并改正：要验证小张同学的猜想,接下来进行的操作是；小张同学认为：以更慢的速度沿斜面拉木块,机械效率会更低．你认为他的观点〔正确或错误,理由是：．28．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示．她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得下表所示的数据：斜面倾斜角θ小车重G/N斜面高h/m斜面长S/m拉力F/N有用功W有/J总功W总/J机械效率η12°50.212.12.148%30°50.513.62.569%45°50.714.33.54.3〔1请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据．〔2分析上表中的数据,可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越,斜面越省力,斜面的机械效率越．〔3实验过程中拉力的方向应与斜面．〔4若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持不变,斜面的光滑程不变,只改变,这种研究问题的方法我们称之为法．〔5在上述实验中,物重,斜面长度不变,若不考虑斜面摩擦,如图所示,哪个图能正确表示F与斜面高度h的关系〔29．〔2010秋•广陵区校级期中用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．〔1实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的二个原因：①．②．〔2为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据：请将表格中的数据填写完整次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/mW有用/JW总/J机械效率η/%1A点1.50.100.70.300.1571.42B点2.00.151.20.300.36〔3根据表中数据,能否得出"杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高"的结论？答：；请简要说明一条理由：．30．〔2012秋•勉县月考用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．〔1实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：；〔2为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如表所示的两组数据：次数钩码悬挂点钩码总量G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η%1A点1.50.100.70.3071.42B2.00.151.20.30将表格中的空白处补充完整．根据表中数据,能否得出"杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高"的结论？答：；请简要说明两条理由：①；②．简单机械功功率机械效率培优复习参考答案与试题解析一．选择题〔共16小题1．一辆汽车做直线运动,t1s末关闭发动机,t2s末静止,其v﹣t图如图．图中α＜β,若汽车牵引力做功为W,平均功率为P,汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力作功分别为W1和W2、平均功率分别为P1、P2,则〔A．W=W1+W2B．W1＞W2C．P=P1D．P1=P2考点：功的大小比较；功率大小的比较．专题：功、功率、机械效率．分析：〔1根据能量守恒判断；〔2由功的计算公式可求得加速和减速过程中克服摩擦力做功的大小；〔3利用P=可求P与P1之间的关系；〔4先确定加速和减速过程中的平均速度,然后利用P=Fv比较功率之间的关系．解答：解：A、因为能量守恒,因此汽车牵引力所做的功等于整个过程中克服摩擦做的功,故W=W1+W2；故A正确；B、由图可知,加速过程的位移要大于减速过程的位移,因摩擦力不变,故加速时摩擦力所做的功大于减速时摩擦力所做的功,故B正确；C、因为加速过程中,摩擦力小于牵引力,因此牵引力所做的功大于克服摩擦力所做的功,由P=可知,P＞P1,故C错误；D、根据匀变速直线运动规律知道加速和减速运动中平均速度相等,由P=Fv可知,摩擦力的功率相等,故P1=P2；故D正确．故选ABD．点评：本题要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式,同时要注意图象在题目中的应用．2．如图所示,分别都用平行于光滑斜面向上的拉力F,使重力分别是G和3G的A、B两个物体都沿斜面向上移动S的距离,则两次情况下,拉力F分别对A、B所做的功〔A．对A做功多B．对B做功多C．两次做功一样多D．无法比较功的大小考点：功的大小比较．专题：应用题；功、功率、机械效率．分析：知道斜面长的大小关系,利用W=FL比较拉力F对A、B所做的功．解答：解：分别都用平行于光滑斜面向上的拉力F,把物体沿斜面向上移动S的距离,由W=FL可知两次做的功相同,即W1=W2．故选C．点评：本题考查斜面,拉力做功大小的判断,关键是知道利用W=FL比较拉力F对A、B所做的功．3．如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物挂在A、B两处,每次用力让重物上升同样的高度,下列说法正确的是〔A．重物在A点处人做的有用功多B．重物在B点处人做的有用功多C．重物在A点处杠杆的机械效率高D．重物在B点处杠杆的机械效率高考点：功的大小比较；机械效率的大小比较．专题：推理法；功、功率、机械效率．分析：〔1知道重物重力和重物上升的距离,根据W=Gh求出有用功．〔2由于拉力总是竖直向上的,重物挂在杠杆的A、B两处,所以动力臂不变,阻力臂变大,知道利用杠杆所做的额外功就是克服杠杆的重力而做的功,则根据杠杆的重力和杠杆中点上升的距离,根据W=Gh求出额外功；求出总功；根据机械效率公式求出机械效率．解答：解：〔1∵利用杠杆提升重物,∴W有用=Gh,∵在A、B两处提升的是同一个重物,上升同样的高度,∴在A、B两处人做的有用功相同,故A、B选项错误．〔2由图可知：在A、B两处提升重物,重物上升同样的高度时,而杠杆的重心上升的高度hA＞hB,∵W额外=G杆h,∴W额外A＞W额外B,∵在A、B两处人做的有用功相同,而W总=W有用+W额外,∴W总A＞W总B,∵η=,∴ηA＜ηB．所以C选项错误,D选项正确．故选D．点评：对于已知机械效率或要求机械效率的问题,想法求出有用功、总功,本题关键是判断出在A、B两处提升重物,上升同样的高度时,杠杆的重心上升的高度的关系．4．如图所示,甲、乙两只容器形状不同,但容积却相同,现让两容器盛满水,将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入水中同样的深度处．如果将金属匀速提出水面,则拉力所做的功〔A．从甲容器中拉出水面做功多些B．从乙容器中拉出水面做功多些C．从甲、乙两容器中拉出水面做功一样多D．无法比较考点：功的大小比较．专题：功、功率、机械效率．分析：将金属上升的过程分为两个阶段：一是金属在水中上升,最后金属的上表面到达水表面,找出运行距离,确定拉力大小〔F1=G﹣F浮,计算此过程拉力做功；二是金属逐渐出水面,最后金属的下表面到达水表面,找出运行距离,确定拉力大小〔将金属块匀速提离水面,所受浮力匀速减小,所以这个过程中金属所受的平均浮力等于金属完全浸在水中的浮力的一半,F2=G﹣F浮；注意：在甲乙两图中,因为甲的上表面面积大,所以当金属出水面时,甲水面下降的比较少,甲的h2比乙的h2大；而甲乙图中的h1、H、G、F浮都是相同的．解答：解：设要将金属匀速提离水面,要经过两个阶段：1．金属在水中上升,最后金属的上表面到达水表面,运行距离h1,拉力F1=G﹣F浮,则此过程中,拉力做功W1=〔G﹣F浮×h1；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①2．金属逐渐出水面,最后金属的下表面到达水表面,运行距离h2,拉力F2=G﹣F浮′,此过程中浮力是变化的,F浮′=F浮,平均拉力F2=G﹣F浮,则此过程中,拉力做功W2=〔G﹣F浮×h2；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得,拉力做的总功：W总=W1+W2=〔G﹣F浮×h1+〔G﹣F浮×h2,在甲乙两图中,因为甲的上表面面积大,所以当金属出水面时,甲水面下降的比较少,甲的h2比乙的h2大,而甲乙图中的h1、G、F浮都是相同的所以甲的做功比较多．故选A．点评：本题考查了浮力的计算、功的计算,分析题图,找出两图相同〔甲乙图中的h1、H、G、F浮都是相同的和不同〔甲的h2比乙的h2大的地方是本题的关键．可以定性分析：因为没有告诉我们开口的程度及水量的多少,可以认为甲情况液面无限大,而乙情况液面与物体上表面差不多,这样甲可以认为上升过程中液面高度基本不变,而乙可以认为上升很小的一段距离液面就脱离物体,所以甲做功多．5．如图所示,在水平支承面ABC上,AB段光滑,BC段粗糙,且AB=BC．现用恒定的拉力F将物体由A点拉到C点．设在AB段上及BC段上,拉力对物体所做的功分别为W1和W2,则下列关系式正确的是〔A．W1＞W2B．W1=W2C．W1＜W2D．W1和W2无一定关系考点：功的计算．专题：功、功率、机械效率．分析：根据功的公式W=Fs可直接作出判断．可知做功的多少与接触面的粗糙程度无关,只与力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关．解答：解：由公式W=Fs可知,力F是水平恒定的,又AB=BC,所以,W1=W2．故选B．点评：正确理解功的公式W=FS的含义是解题的关键．注意：某个力做的功,只与力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关,与其它因素无关．6．甲、乙两车功率相等,都在平直的公路上匀速行驶,在相等的时间内,甲、乙两车通过的路程比为4：5,则〔A．甲、乙两车做功之比为4：5B．甲、乙两车速度之比为5：4C．甲、乙两车受到阻力之比为5：4D．甲、乙两车的牵引力之比为1：1考点：功的计算公式的应用；功率计算公式的应用．专题：应用题；功、功率、机械效率．分析：已知功率相等,在相等的时间内,做功之比可以用W=Pt进行比较；再根据W=FS变形,就可以求出牵引力之比．解答：解：〔1甲、乙两车功率相同,根据W=Pt则在相等的时间内做的功相等,即W甲：W乙=1：1,故A错误；〔2两车运动时间之比t甲：t乙=1：1,通过的路程之比为s甲：s乙=4：5,由：v=,可知速度之比等于路程之比,即：v甲：v乙=s甲：s乙=4：5,故B错误；〔3做功之比W甲：W乙=1：1,通过的路程之比为s甲：s乙=4：5,根据F=则两车所受的牵引力之比为F甲：F乙=5：4故D错误；〔4两车都做匀速直线运动,所受阻力等于牵引力,即：f甲：f乙=F甲：F乙=5：4,故C正确．故选C．点评：本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用,要求功、牵引力的大小之比,要求细心,防止因颠倒而出错．7．如图所示,一根粗细不均匀的木棒放在地面上,现有一作用在木棒的一端、方向始终与木棒垂直的力F将木棒缓慢地抬起,在这过程中〔A．力F对木棒做功,力的大小变小B．力F对木棒做功,力的大小变大C．力F对木棒不做功,力的大小变小D．力F对木棒不做功,力的大小变大考点：力是否做功的判断；杠杆的平衡分析法及其应用．分析：利用做功的两个必要因素即可确定在此过程中力F对木棒是否做功．在抬起的过程中,利用杠杆的平衡条件来分析F大小的变化．解答：解：在抬起的过程中,人对木棒一个向上的力,木棒在这个力的作用下向上移动了距离,所以,人对木棒做了功．此过程中,F与杠杆始终垂直,所以动力臂L1不变,由于木棒的位置的变化,导致了阻力F2的阻力臂L2在变小,根据杠杆的平衡条件可得：F=．在公式中由于L2的变小可知F在变小．综上分析,故选A．点评：此题中确定阻力臂的变化是此题的难点．8．甲、乙两台机器,功率之比为2：3,工作时间之比为1：3,则它们所做功之比为〔A．2：9B．2：1C．3：2D．3：1考点：功的大小比较．专题：功、功率、机械效率．分析：已知甲、乙两台机器的功率之比和工作时间之比,根据公式W=Pt即可求出甲、乙两台机器做功之比．解答：解：根据公式P=得,W甲=P甲t甲,W乙=P乙t乙,所以,=×=×=．故选A．点评：本题是比值运算问题,可以根据公式推导变形得出,也可以用赋值法求得．9．某同学用自制的滑轮组来提起450N的重物,如图,绳子自由端拉力F=200N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不考虑绳重和摩擦,则拉力做功功率和该滑轮组的机械效率分别等于〔A．120W、80%B．100W、75%C．120W、75%D．100W、80%考点：功率的计算；滑轮〔组的机械效率．专题：计算题；功、功率、机械效率．分析：①已知滑轮组的绳子股数为3,则v绳=3v物,拉力所做的功即总功W总=FS,总功的功率P===Fv绳；②滑轮组的机械效率η====,据此计算．解答：解：由图可知：n=3,则v绳=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s,由P===Fv绳得：拉力做功功率P=Fv绳=200N×0.6m/s=120W；由η====得：滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=75%．故选C．点评：此题主要考查机械效率和功率公式的运用．解答此题的关键是根据现有的公式推导出新的计算公式．10．如图装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面上作匀速直线运动,则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为〔〔不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重A．1秒B．2秒C．3秒D．4秒考点：功率计算公式的应用．专题：功、功率、机械效率．分析：〔1物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力．〔2拉动A向左运动,A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡,可求出拉力．〔3利用滑轮组距离关系,B移动的距离是A移动距离的3倍,求出A移动的距离,则拉力所做的功为W=Fs,再利用P=求出做功时间．解答：解：物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时,f=F拉=3GB=3×10N=30N．拉动A向左运动时,A受力如图,F=f+F拉=30N+30N=60N；sB=3m,则sA=sB=×3m=1m,因此拉力F做功为W=FsA=60N×1m=60J,所用时间为t===2s故选：B．点评：此题注意分析滑轮组的绳子段数,确定所使用的公式,做好受力分析是解题关键．11．下面说法正确的是〔A．省力机械比费力机械的机械效率高B．做功较多的机械比做功较少的机械功率大C．做额外功较多的机械比做额外功较少的机械机械效率低D．做功较慢的机械比做功较快的机械功率小考点：功率的概念；机械效率．分析：根据力、功、机械效率、功率关系的意义分析．解答：解：A、说法错误,机械效率是有用功与总功的比值,与是否省力无关．B、说法错误,功率是表示做功快慢的物理量,等于做功的大小与所用时间的比值．C、说法错误,效率高说明有用功在总功中占的比例多．D、说法正确,功率是表示做功快慢的物理量,做功较慢的机械的功率小．故选D．点评：本题考查了力、功、机械效率、功率关系．功率由功和时间共同决定,机械效率由有用功和总功共同决定．12．甲、乙两汽车在平直公路上匀速行驶,甲汽车的重是乙汽车的2倍,甲汽车的速度是乙汽车的2倍,若汽车受到的阻力为车重的,则两汽车的功率之比为〔A．1：4B．4：1C．2：1D．1：2考点：功率的计算．专题：功、功率、机械效率．分析：已知汽车受到的阻力和重力的关系,利用公式P===Fv即可求出两汽车的功率之比．解答：解：根据公式P===Fv；两汽车的功率之比为：P甲：P乙=F甲v甲：F乙v乙=G甲v甲：G乙v乙=×2：=4：1．故选B．点评：本题考查速度、做功、阻力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道汽车做匀速直线运动时,牵引力等于自身所受到的阻力．13．质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示．根据图象可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为〔〔g取10N/kgA．45WB．135WC．169WD．270W考点：功率的计算．专题：计算题；功、功率、机械效率．分析：跳绳的过程中上升阶段是克服重力做功下降阶段是重力做功的过程,先求出物体的重力G；再根据图象读出跳一次所用的时间t；计算1min内所跳的次数n；读出起跳的最大高度h,利用W=Gh求出克服重力所做的功W；再利用P=估算平均功率P．解答：解：该同学的重力：G=mg=45kg×10N/kg=450N；跳一次所用时间：t1=s；1min内所跳的次数：n==180；起跳的最大高度h=0.1m,克服重力做功：W=G•nh=450N×180×0.1m=8100J；1min内克服重力做功的平均功率：P===135W．故选B．点评：本题考查了重力的计算公式、功的计算、功率的计算,关键是能从图中获取最大高度与跳一次所用的时间．14．如图所示是甲、乙两台机械做功时的功﹣时间图象,由图象可知甲、乙两台机械的功率大小关系是〔A．P甲＞P乙B．P甲=P乙C．P甲＜P乙D．无法确定考点：功率大小的比较．专题：功、功率、机械效率．分析：功率表示物理做功的快慢程度,单位时间内做的功越多,功率越大．解答：解：根据图示可知,相同时间内,甲做的功比乙多,故甲的功率比乙的功率大,即P甲＞P乙．故选A．点评：本题通过图象来考查功率的大小,要求同学们具有一定的识图能力,可以通过两种方法来判断：一是相同时间内比较做功多少；二是做相同的功看用时多少．15．图是健身用的"跑步机"示意图,质量为m的健身者踩在与水平面成d角的静止皮带上,用力向后蹬皮带,可使皮带以速度v匀速向后运动．若皮带在运动的过程中受到脚的摩擦力为f,则在运动的过程中,下列说法中正确的是〔A．f皮带运动的阻力B．人的重力与皮带对人的支持力是一对平衡力C．人对皮带做功,其做功功率为fvD．人对皮带不做功考点：功率的计算．专题：功、功率、机械效率．分析：用力向后蹬皮带,脚和皮带之间产生了摩擦力,脚受到左的摩擦力,皮带受到向右的摩擦力作用,向右的摩擦力是皮带运动的动力．皮带在脚的作用下运动,人对皮带做功．人对皮带做功的功率为P=fv．人受到的重力竖直向下,人受到皮带对人的支持力是垂直皮带向上的．两个力方向不在同一条直线上,不是平衡力．解答：解：A、脚蹬皮带时,脚和皮带之间产生了摩擦力,皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力．故A错误；B、人受到的重力竖直向下,支持力垂直皮带向上,皮带和水平面之间有夹角,所以两个力不在同一条直线上,不是平衡力．故B错误；C、人对皮带要做功,其做功的功率为fv．故C正确；D、皮带在人的作用下移动了距离,人对皮带做功．故D错误．故选：C．点评：摩擦力是皮带运动的动力,自行车前进的动力也是摩擦力,这些学生不容易理解．16．如图所示,浸没在水中的物体B密度为ρB,受重力为10N,动滑轮受重力为1N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B在水中时动滑轮的机械效率为η．若用一水平向左的力F拉A物体在水平面上以2.5cm/s的速度匀速移动10s,拉力做功为2.5J．若撤去水平拉力F,物体B刚好在水中匀速下降〔不计水的阻力,则下列正确的是〔A．F=5NB．F=10NC．η=90%D．ρB=10×103kg/m3考点：滑轮〔组的机械效率；阿基米德原理；功的计算公式的应用．专题：计算题；浮力；功、功率、机械效率．分析：〔1根据拉力F所做的功利用W=Fs=Fvt即可求出拉力F；〔2物体A在物体B的作用下向右匀速直线运动,物体A在水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力作用,根据二力平衡条件得出等式．物体A向左匀速直线运动时,物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,物体A和水平桌面的摩擦力不变．物体水平向左匀速直线运动,物体A水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右绳的拉力、水平向右的摩擦力作用,根据力的平衡得出等式,〔3根据G=mg=ρgV和阿基米德原理即可得出物体B的密度．解答：解：〔1v=2.5cm/s=0.025m/s,由W=Fs=Fvt得：拉力F===10N,故A错误,B正确；〔2若撤去水平拉力F,物体B刚好在水中匀速下降时,分别对A、B物体受力分析如下图所示：则根据力的平衡条件可得：f=F′,GB＞F浮,拉A物体在水平面上向左匀速移动,分别对A、B物体受力分析如下图所示：则根据力的平衡条件可得：F=f+F′,GB＞F浮,∵A物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,∴f的大小不变,∴f=F′=F=×10N=5N；由于使用的是动滑轮,不计绳重及滑轮摩擦时,则F′=〔GB﹣F浮+G动,∴F浮=GB+G动﹣2F=10N+1N﹣2×5N=1N；由η===得：则机械效率η===90%,故C正确；〔3由F浮=ρ水gV排得：V排=,∵B物体始终浸没在水中,∴V排=V,∴由G=ρgV得：ρB====×1.0×103kg/m3=10×103kg/m3,故D正确．故选BCD．点评：本题的重点是摩擦力大小的判断,根据摩擦力大小的影响因素,判断出物体A向左和向右运动的摩擦力大小不变,再根据物体A做匀速直线运动,利用力的平衡力得出等式．二．填空题〔共8小题17．哥哥的体重是600牛顿,弟弟的体重是500牛顿,兄弟俩进行登楼比赛,当他们都从一楼蹦到5楼时,哥哥和弟弟所用的时间之比是5：4,则做功之比是6：5,功率之比是24：25．考点：功的大小比较；功率大小的比较．专题：计算题；功、功率、机械效率．分析：克服重力做功公式：W=Gh,功的计算公式可表示出两人做功之比；功率公式：P=,将做功之比中的数字和时间之比中的数字代入公式即可．解答：解：已知G哥：G弟=600N：500N=6：5,h哥=h弟,所以W哥：W弟=G哥h哥：G弟h弟=6×1：5×1=6：5因为W哥：W弟=6：5,t哥：t弟=5：4,所以P哥：P弟=：=：=24：25．故答案为：6：5；24：25．点评：本题考查的是对功和功率公式的应用,解答时注意有关两人的物理量前后顺序要对应．18．由于宿舍停水,学校为保障师生的生活用水,紧急调来一台功率为15kW的抽水机,把水抽到距水面10m高的蓄水池中,抽水机30min刚好将容积为180m3的额蓄水池抽满,抽满水后,蓄水池中水的质量是1.8×105kg,抽水机对水做功1.764×107J,抽水机的机械效率是65%．考点：功的计算；机械效率的计算．专题：计算题；功、功率、机械效率．分析：〔1知道要抽水的体积可以利用密度的变形公式求水的质量；〔2由水的质量求出重力,进一步利用功的公式计算对水做的有用功；〔3已知抽水机的功率和工作时间,根据W=Pt可求总功,再根据η=×100%计算机械效率．解答：解：〔1由ρ=得：m=ρV=1×103kg/m3×180m3=1.8×105kg,〔2G=mg=1.8×105kg×9.8N/kg=1.764×106N,对水做的有用功：W有=Gh=1.764×106N×10m=1.764×107J；〔3∵P=∴抽水机做的总功：W总=Pt=15000W×30×60s=2.7×107J,∴抽水机的效率：η=×100%=×100%≈65%．故答案为：1.8×105；1.764×107；65%．点评：本题考查了质量、重力、功和效率的计算,综合性强,但属于基础,难易适中．19．质量为m长为L的均匀铁链,摊放在地面上,将其从中点提起,使其离开地面,至少要做功mgL？考点：功的计算．专题：计算题；功、功率、机械效率．分析：根据公式W=Gh可知：只要得出将其从中点提起,使其离开地面时,铁链重心提升的高度即可．解答：解：已知铁链的质量为m,则铁链的重力为mg．从中点提起铁链直至离开地面,则长为L的铁链重心提起的高度为L×=L,根据公式W=Gh得：至少要做的功为：W=Gh=mg×L=mgL．故答案为：mgL．点评：本题考查功的计算,关键是判断出铁链重心提升的高度．20．如图所示,物体A重30牛,用大小为4牛、方向如图的水平拉力拉滑轮,使物体A在5秒内匀速直线运动4米,则拉力F做的功为8焦,拉力F的功率为1.6瓦．在物体运动过程中,动能大小不变．〔选填"变大"、"不变"或"变小"．考点：功的计算；功率计算公式的应用；动能和势能的大小变化．专题：功、功率、机械效率；机械能及其转化．分析：〔1根据动滑轮的特点求出拉力F移动的距离,根据W=Fs求出拉力F做的功,根据P=求出拉力F的功率；〔2物体由于运动而具有的能叫做动能,影响动能大小的因素是质量和速度．解答：解：〔1动滑轮绳子的有效股数为2,由sA=2sF可得,拉力F移动的距离：sF=sA=×4m=2m,拉力F做的功：W=FsF=4N×2m=8J,拉力F的功率：P===1.6W；〔2在物体运动过程中,物体的质量和速度均不变,动能大小不变．故答案为：8；1.6；不变．点评：本题考查了功和功率的计算以及影响动能大小因素的应用,确定拉力F移动的距离是解题的关键．21．如图所示,动滑轮右边用绳子固定,左边悬挂物体A,动滑轮在拉力F作用下在2s内将物体A匀速提高2m,若动滑轮重2N,A所受重力为9N,不计摩擦力,拉力做的功是20J,动滑轮的机械效率为90%,动滑轮升高1m,动滑轮这种使用方法的好处是省距离〔选填"省力"或"省距离"考点：功的计算；机械效率的计算．专题：计算题；机械与功．分析：解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮,如图所示,当直接用手拉动滑轮时,这样使用动滑轮的方法其特点是费力但可以省距离．解答：解：由图可知,该滑轮是动滑轮,由于绳子的一端固定,所以当滑轮上升1m,物体就会上升2m；故当物体升高2m时,滑轮就会上升1m；拉力F=2G+G动=2×9N+2N=20N,拉力做功：W总=Fs=20N×1m=20J；有用功：W有=Gh=9N×2m=18J,动滑轮的机械效率：η=×100%=×100%=90%；由此可知,物体上升的距离大于滑轮上升的距离,因此使用该动滑轮可以省距离；故答案为：20；90%；1；省距离．点评：此题灵活考查了动滑轮的使用特点,要结合实例进行分析解答．22．如图所示,重600N的工人用"起重葫芦"将集装箱吊起,当工人要500N的力,拉动链条式集装箱匀速上升2m时,工人拉动链条所做的功是4000J,集装箱的重为1400N,在上升过程中,工人对集装箱的压力为100N．〔不计"起重葫芦"的重及摩擦考点：功的计算．专题：功、功率、机械效率．分析：〔1由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=4,则拉力F移动的距离s=4h；拉力F与拉力移动距离s的乘积为总功,即工人拉多链条所做的功；〔2不计"起重葫芦"的重及摩擦,客服工人重力所做的功是额外功,克服集装箱的重力所做的功是有用功,根据W总=W有用+W额外求出对集装箱所做的功；根据W有用=Gh,求出集装箱的重力；〔3根据平衡力分析个人的受力情况,得出工人的体重与拉力只差是工人对集装箱的压力．解答：解：拉力F移动的距离：s=4h=4×2m=8m；拉力F所做的总功：W总=Fs=500N×8m=4000J；拉力F所做的额外功：W额外=G人h=600N×2m=1200J；根据W总=W有用+W额外,有用功为：W有用=W总﹣W额外=4000J﹣1200J=2800J；根据W有用=Gh,集装箱的重G===1400N；工人对集装箱的压力为：F′=G人﹣F=600N﹣500N=100N．故答案为：4000；1400；100．点评：本题考查了学生的识图能力,同时考查了学生对功的公式、滑轮组s=nh的理解和运用．23．如图所示,一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆,重心在距B端处,当用竖直向上的力F1将A端抬高h〔B端仍在地面上用时5秒钟,F1做功为W1,功率为P1；当用竖直向上的力F2将B端抬高h,〔A端仍在地面上,用时4秒钟,F2做功为W2,功率为P2,则W1：W2=2：1,P1：P2=8：5．考点：功的计算；功率的计算．专题：功、功率、机械效率．分析：如图,当用竖直向上的力将A端抬高时,BE为动力臂,BF为阻力臂,在△BEA和△BFC中,BE：BF=BA：BC,由杠杆的平衡条件可知拉力F×BE=G×BF,可以得出F1=G；同样的道理可以得出,F2=G；从而可求两个拉力的大小关系,又知道提升的高度都是h,利用功的公式求两个拉力做功关系．解答：解：如图,当用竖直向上的力将A端抬高时,在△BEA和△BFC中,BE：BF=BA：BC=3：2,因为杠杆的平衡,F1×BE=G×BF,所以F1==G；同样的道理可以得出,当用竖直向上的力将B端抬高时,F2=G；F1：F2=G：G=2：1,由于W=Fs,提升的高度h相同,则W1：W2=F1h：F2h=2：1．功率之比为：P1：P2=：=：=8：5．故答案为：2：1,8：5．点评：本题考查了学生对杠杆平衡条件及功的公式的掌握和运用,关键在于分析出当竖直向上施加力时,拉力不变,拉力大小等于G或G．24．随着我国人民生活水平的提高,轿车已进入千家万户．如图1所示是小敏同学家新买的一台小轿车,通过观察,她联想到许多物理知识在小轿车上的应用．请你结合所学物理知识回答下列问题：〔1轿车上的方向盘实质是一个省力〔填"费力""省力"或"等臂"杠杆；当轿车行驶时,驾驶员以地面〔填"轿车""地面"或"乘客"为参照物他是运动的．〔2轿车驾驶室内安装有安全带和安全气囊,这是为了防止急刹车时,由于人具有惯性所带来的安全事故．〔3汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较大的性质,在这个过程中是通过热传递方式使水的温度升高,内能增大．〔4若小轿车以9×104W的恒定输出功率启动后,以30m/s的速度做匀速直线运动,则在1min内,对轿车做功5.4×106J,轿车受到的阻力是3000N,通过的路程是1800m．〔5若该轿车的质量为1500kg,每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2,当轿车静止在水平地面上时,它对地面的压强是1.875×105Pa；当轿车出现故障后,往往要送到汽车检修厂进行检修,几个工人师傅为了便于检修,用如图2所示的滑轮组将轿车拉升到2m高处,他们需用6000N的力,则该滑轮组的机械效率是83.3%．〔g取10N/kg考点：滑轮〔组的机械效率；参照物及其选择；惯性；二力平衡条件的应用；杠杆的分类；压强的大小及其计算；功的计算；热传递改变物体内能；水的比热容的特点及应用．专题：其他综合题．分析：〔1结合生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆,物理学上所说的运动和静止都是相对的,都是相对于参照物来说的；〔2一切物体都有惯性；〔3水的比热容最大,相同质量,升高相同的温度,水吸收的热量最多,改变物体内能的方法有两个：做功和热传递；〔4根据W=Pt来计算轿车所做的功；由公式P=Fv,求出牵引力的大小,由二力平衡条件判断出阻力的大小；跟s=vt计算出轿车通过的路程；〔5汽车对水平地面的压力等于它的重力,应用压强公式可以求出汽车对地面的压强；判断出承担物重的绳子段数,得出s的大小,由公式η==计算出机械效率的大小．解答：解：〔1方向盘是一个轮轴,力作用在轮上可以省力,所以实质是省力杠杆,轿车行驶时,驾驶员相对地面有位置的改变,所以以地面为参照物驾驶员是运动的；〔2轿车急刹车时,由于人具有惯性,还要向前运动,所以轿车驾驶室内安装有安全带和安全气囊,这是为了防止轿车急刹车时,由于人具有惯性所带来的安全事故；〔3水的比热容最大,相同质量,升高相同的温度,水吸收的热量最多,所以冷却效果好,汽车上的散热器用水作为冷却剂,是发动机的热传给水,所以在这个过程中是通过热传递的方式使水的温度升高,内能增大．〔4由P=得,W=Pt=9×104W×60s=5.4×106J；由P=Fv得,F===3000N；因为匀速行驶,所以f=F=3000N；由v=得,s=vt=30m/s×60s=1800m；〔5停在水平地面上时,汽车对地面的压力：F=G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N,汽车对地面的压强：p===1.875×105Pa；由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,η=×100%=×100%=×100%≈83.3%．故答案为：〔1省力；地面；〔2惯性；〔3比热容；热传递；〔45.4×106；3000；1800；〔51.875×105；83.3%．点评：本题考查的知识点比较多,但大都是比较基本的内容,相对来说比较简单,难度在于功、功率、机械效率公式的应用,要掌握基本公式及相应的推导公式．三．解答题〔共6小题25．某同学在"测滑轮组机械效率"的实验中,用如图甲所示的装置匀速提起钩码,并做了如下实验记录：钩码重G〔N钩码上升高度h〔m测力计拉力F〔N测力计移动距离s〔m20.10.40.3〔1提起钩码的时候,应注意用测力计沿竖直方向拉,使重物做匀速直线运动〔2如果你对该同学的实验记录进行有关分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现在于：总功小于有用功〔3如图乙是测力计的放大图,结合图甲你会发现导致实验结果违背物理规律的原因,其原因是弹簧测力计的读数错误〔4纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为83.3%〔5小明在该同学实验的基础上,进行了几次增加钩码的测量,计算结果表明,同一个滑轮组,当提升的物重增加时,滑轮组的机械效率会提高,从理论上分析,是因为额外功不变,有用功增多,有用功在总功中所占比例增大．考点：滑轮〔组机械效率的测量实验．专题：测量型实验综合题．分析：〔1为了正确测量拉力,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；〔2由于额外功的存在,总功总会大于有用功；〔3根据图示读出弹簧测力计的示数,找出错误的原因；〔4读出测力计的示数,根据公式η==计算出机械效率；〔5同一滑轮组,被提升的物体越重,有用功越多,则有用功在总功中所占比例越大,机械效率越高．解答：解：〔1提起钩码的时候,应注意用测力计沿竖直方向拉动,使重物做匀速直线运动,此时可准确测出拉力的大小；〔2由表格中数据知,W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,W总=Fs=0.4N×0.3m=0.12J；总功小于有用功,所以不符合物理规律；〔3由图知,测力计的分度值为0.2N,示数为0.8N,由数据可知,测力计拉力F的读数错误,造成了实验结果违背物理规律；〔4滑轮组的机械效率应为：η=×100%=×100%=×100%≈83.3%；〔5当提升的物重增加时,有用功会增多,同一滑轮组,所做额外功不变,所以有用功在总功中所占比值增大,机械效率提高．故答案为：〔1竖直；匀速直线；〔2总功小于有用功；〔3弹簧测力计的读数错误；〔483.3%；〔5提高；额外功不变,有用功增多,有用功在总功中所占比例增大．点评：本题是测量滑轮组机械效率的实验,考查了对机械效率概念的理解及影响滑轮组机械效率的因素,不仅要掌握影响因素,而且要理解原因．26．在"探究影响滑轮组机械效率的因素"实验中,小华同学用如图所示的滑轮组做了多次实验,其中第4、5两次实验中只更换了动滑轮,实验数据记录如表所示：实验次数钩码重C1/N动滑轮重C2/N钩码提升高度h1/m弹簧测力计示数F/N弹簧测力计上升高度h2/m滑轮组的机械效率η120.50.10.850.378.4%240.50.11.540,386.6%360.50.12.240.389.3%4610.12.400.383.3%5620.12.740.373.3%〔1小华同学在拉动弹簧测力计时,应该注意的问题是沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计；〔2对比分析1、2、3次实验数据,可以得到的初步结论是：使用同一滑轮组提升重物,滑轮组的机械效率随物重的增加而增大；〔3对比分析3、4、5次实验数据,可以得到的初步结论是：在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低；〔4事实上,上述表格中的机械效率要大于实际值,原因是我们没有考虑绳子的重量和摩擦,这是一种常用的物理方法,下列事例中,也是运用了这种方法的是D．A、探究平面镜的成像规律B、探究液体压强的大小C、探究杠杆的平衡条件D、在电路中使用电压表和电流表．考点：滑轮〔组机械效率的测量实验．专题：实验题；探究型实验综合题．分析：〔1实验过程中,当匀速拉动弹簧测力计运动时,这样弹簧测力计处于平衡状态,拉力等于弹簧测力计的示数；〔2比较实验1、2、3的条件和机械效率大小,可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响；〔3探究滑轮组机械效率与动滑轮重之间的关系时,应控制被提升的重物一定,改变动滑轮的重力,然后分析表中的数据得出结论；〔4因为没有考虑绳子的重量和摩擦,所以测量得到的机械效率大于实际值,该实验是由于不准确测量导致的,逐个分析下列选项中的实验,找出与其方法一样．解答：解：〔1在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小；〔2实验1、2、3中,滑轮组相同,提升的物体〔钩码重越大,机械效率越高,说明：使用同一滑轮组提升重物,滑轮组的机械效率随物重的增加而增大；〔3实验3、4、5中,提升钩码重相同,动滑轮的重力不同,动滑轮的重力越大,机械效率越低,因此可得出：在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低．〔4因为没有考虑绳子的重量和摩擦,所以测量得到的机械效率大于实际值,该实验是由于不准确测量导致；A、探究平面镜的成像规律是运用了等效替代法进行了准确测量；B、探究液体压强大小时利用转换法进行准确测量；C、探究杠杆的平衡条件时,通过消除自重的影响,多次测量来寻找规律；D、由于电压表和电流表都有内阻,因此在电路中使用电压表和电流表所测得的值不准确．故D符合题意．故答案为：〔1沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计；〔2增大；〔3低；〔4D．点评：本题考查了学生分析实验数据得出实验结论的能力,利用好控制变量法是关键．27．小张同学在探究斜面的机械效率是实验中,将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,移动1mm〔如图所示,改变斜面倾斜程度进行多次试验,记录数据如表：倾斜程度斜面高h/m拉力F∕N机械效率η较缓0.22.050.0%较陡0.32.462.5%最陡0.42.871.4%〔1小张同学探究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系．〔2有上表的数据看出：斜面越陡,越费力〔填省力或费力．〔3小张同学猜想斜面机械效率还可能更物体的重有关．他设计的步骤如下：①将长木板搭成斜面；②用弹簧测力计测出木块的重力G；③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s；④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动,读出弹簧测力计的拉力F；⑤计算斜面的机械效率．请你指出上述实验步骤的一处错误并改正：④中用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时,读出弹簧测力计的拉力F,要验证小张同学的猜想,接下来进行的操作是；换用重力不同的物体重复上面的实验,小张同学认为：以更慢的速度沿斜面拉木块,机械效率会更低．你认为他的观点错误〔正确或错误,理由是：机械效率与物体的运动快慢无关．考点：斜面机械效率的测量实验．专题：探究型实验综合题．分析：〔1实验中控制物体的重力和斜面的长度不变,改变斜面的倾斜程度,探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系；〔2根据表中数据找出拉力大小与斜面倾斜程度之间的关系；〔3物体匀速运动时,受的拉力和摩擦力才是一对平衡力；实验中要进行多次测量,使得出的结论具有普遍性；机械效率的大小和物体的运动速度无关．解答：解：〔1实验中控制物体的重力和斜面的长度不变,改变斜面的倾斜程度,探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系；〔2由上表的数据看出：斜面越陡,所用的拉力越大；〔3实验步骤④是错误的；物体匀速运动时,受的拉力和摩擦力才是一对平衡力,大小相等,所以实验步骤的改正：用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时,读出弹簧测力计的拉力F；要验证小张同学的猜想,应进行多次测量,使得出的结论具有普遍性,所以接下来进行的操作是：换用重力不同的物体重复上面的实验；他的观点是错误的；理由是：机械效率与物体的运动快慢无关．故答案为：〔1斜面倾斜程度；〔2费力；〔3④中用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时,读出弹簧测力计的拉力F；换用重力不同的物体重复上面的实验；错误；机械效率与物体的运动快慢无关．点评：此题主要考查的是学生对实验操作和实验数据的分析和处理能力,难度较大．28．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示．她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得下表所示的数据：斜面倾斜角θ小车重G/N斜面高h/m斜面长S/m拉力F/N有用功W有/J总功W总/J机械效率η12°50.212.112.148%30°50.513.62.53.669%45°50.714.33.54.381%〔1请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据．〔2分析上表中的数据,可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越小,斜面越省力,斜面的机械效率越低．〔3实验过程中拉力的方向应与斜面平行向上．〔4若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持斜面倾角不变,斜面的光滑程不变,只改变小车重力,这种研究问题的方法我们称之为控制变量法．〔5在上述实验中,物重,斜面长度不变,若不考虑斜面摩擦,如图所示,哪个图能正确表示F与斜面高度h的关系〔A考点：斜面机械效率的测量实验．专题：探究型实验综合题．分析：〔1根据实验数据,利用W有=Gh、W总=FS和η=求出表格中的所缺的数据,完成表格．〔2分析表格数据时,虽然拉力和机械效率的变化是因斜面的倾斜度的改变而引起的,但我们先比较省力时,倾斜度是如何变化,然后比较机械效率的变化．〔3利用斜面提升重物,额外功主要是克服摩擦力而做的功,拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上,且匀速拉动物体．〔4实验应采用控制变量法,探究斜面机械效率与物重的关系,应控制斜面倾角、斜面光滑程度不变而改变物重大小进行实验．〔5分析实验数据,推理实验图象,采用排除的方法就可以找到正确的图象．解答：解：〔lW有1=Gh1=5N×0.2m=1J；W总2=F2S=3.6N×1m=3.6J；η3===81%．〔2比较数据：θ3＞θ2＞θ1时,则拉力F3＞F2＞F1,机械效率η3＞η2＞η1；即：斜面倾斜度θ越小时,越省力,斜面机械效率越低．〔3为了使拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上,所以应与斜面平行向上．〔4探究斜面的机械效率与物重的关系,要保持斜面倾角不变,斜面的光滑程不变,只改变小车重力,这种研究问题的方法我们称之为控制变量法．〔5从表中数据可见,推力F随着斜面高度h的增大而增大,排除C和D两个图；随着斜面的高度增大,由于存在摩擦力推力不会成正比变化,故选A．故答案为：〔11,3.6,81%；〔2小,低；〔3平行向上；〔4斜面倾角；小车重力；控制变量；〔5A．点评：本题考查通过斜面机械效率的实验,考查了有用功、总功、机械效率的计算