北京初三一模物理汇编：功的原理

第1页/共1页2023北京初三一模物理汇编功的原理一、单选题1．（2023·北京朝阳·统考一模）如图所示，用动滑轮把重90N的沙子从一楼地面运上二楼地面，每层楼高3m，动滑轮重10N。第一次用桶装沙子，桶重20N，第二次用布袋装沙子，布袋重5N，两次用时均为10s。下列说法错误的是（）A．第一次人对绳子的拉力为60N B．第二次动滑轮做的有用功为285JC．第二次人拉绳子的功率为31.5W D．第一次动滑轮的机械效率为75%2．（2023·北京西城·统考一模）如图所示，工人站在水平地面上用滑轮组提升货箱。工人用力拉绳子，使货箱以0.08m/s的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为90%。已知工人体重为600N，货箱重为810N，绳子所能承受的最大拉力为1000N。若不计滑轮组的绳重和摩擦，下列判断正确的是（）A．提升货箱时，此工人的拉力为300NB．提升货箱时，此工人对地面的压力为1050NC．提升货箱过程中，此工人拉力的功率为36WD．此工人使用该滑轮组可以提升重为1100N的货箱3．（2023·北京房山·统考一模）如图是利用滑轮组匀速提升圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，每个滑轮重为150N，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为1000N。圆柱体M在绳端拉力F作用下，以0.1m/s的速度匀速上升，在这个过程中，拉力F的功率为150W，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T。不计绳重、轮与轴的摩擦，下列选项中正确的是（）A．拉力F的大小为750NB．拉力T的大小为1650NC．滑轮组的机械效率η为90%D．该滑轮组能够提升的最大物重为2700N二、多选题4．（2023·北京海淀·统考一模）如图甲所示，滑轮组悬挂在水平支架上。两次分别匀速提升物体A、B时，卷扬机拉力F所做的功W随时间t的变化关系图线分别为图乙中的a、b、已知两个滑轮的质量相等，两次提升时物体上升的速度均为0.2m/s，物体A的质量为180kg，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．物体B的质量为80kgB．提升物体A时滑轮组的机械效率为80%C．提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为3200ND．相同时间内，滑轮组提升物体A时做的额外功大于提升物体B时做的额外功5．（2023·北京通州·统考一模）一个重700N的工人站在地面上，利用如图甲所示的滑轮组提升一批不同重力的货物。此时，工人正在用竖直向下的拉力F使重为500N的货物A以0.2m/s的速度匀速上升，拉力F所做的功W与时间t的关系如图乙所示。已知缠绕滑轮组的绳子最多只能承受550N的拉力，在不计绳重和摩擦的情况下，下列说法中正确的有（）A．拉力F为300NB．拉力F的功率为120WC．此人使用该滑轮组最多能使重为1300N的货物匀速上升D．此人使用该滑轮组匀速提升货物时，最大的机械效率约为90.9%6．（2023·北京门头沟·统考一模）如图所示，小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起，每次重物均以0.4m/s的速度匀速上升，且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。当吊起质量为240kg的重物A时，牵引车对绳的拉力为F，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．牵引车的速度是0.8m/s B．5s拉力F做的功为4000JC．动滑轮所受的重力为600N D．拉力F的功率为1200W7．（2023·北京·统考一模）如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次用的力竖直向上拉动绳子，使货物以的速度匀速上升。已知工人体重为，货物重为，货物与地面的接触面积为。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为三、计算题8．（2023·北京丰台·统考一模）某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物重4.5N，绳子自由端的拉力F为1.5N。在0~2s的过程中，求：（1）有用功；（2）拉力F的功率；（3）滑轮组的机械效率。9．（2023·北京平谷·统考一模）如图所示滑轮组将重600N的物体匀速提起，如果重物以0.2m/s的速度匀速上升1m，人对绳子的拉力F的功率为150W，求：（1）物体上升的时间；（2）人对绳子的拉力F所做的功；（3）滑轮组的机械效率。10．（2023·北京延庆·统考一模）用如图所示的滑轮组，将质量为80kg的建筑材料A从地面匀速提高了2m，用时10s，在这个过程中，拉力F为500N，g取10N/kg。求：（1）建筑材料受到的重力G；（2）滑轮组的机械效率η；（3）拉力F做功的功率P。

参考答案1．B【详解】A．由可知，第一次人对绳子的拉力为故A正确，不符合题意B．由可知，第二次动滑轮做的有用功为故B错误，符合题意；C．第二次做的额外功为第二次做的总功为由可知，第二次人拉绳子的功率为故C正确，不符合题意；D．第一次动滑轮做的有用功为第一次做的额外功为第一次做的总功为第一次动滑轮的机械效率为故D正确，不符合题意。故选B。2．D【详解】A．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳子，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率此时滑轮组的机械效率为90%，即解得动滑轮的重力G动=90N，提升货箱时，此工人的拉力为故A错误；B．提升货箱时，此工人受到的支持力F支=G人-F=600N-450N=150N由力的作用相互性可知此工人对地面的压力为F压=F支=150N故B错误；C．自由端绳子移动的速度v=2v物=2×0.08m/s=0.16m/s提升货箱过程中，此工人拉力的功率为故C错误；D．工人体重为600N，绳子所能承受的最大拉力为1000N，则提升货箱的最大拉力是600N，提升货箱的最大重力G大=2F大-G动=2×600N-90N=1110N此工人使用该滑轮组可以提升重为1100N的货箱，故D正确。故选D。3．C【详解】A．由图示知，滑轮组承重绳子为3根，则绳子端移动的速度据P=Fv得，拉力故A错误；B．定滑轮静止，受到竖直向上的钢架的拉力作用及竖直向下的重力、两根绳子的拉力作用，处于平衡状态，这三个力是平衡力，所以钢架的拉力T=G定+2F=150N+2×500N=1150N故B错误；C．不计绳重及摩擦时，据得，圆柱体的重力滑轮组的机械效率故C正确；D．绳子能承受的最大拉力F大=1000N，滑轮组能提升的最大物重故D错误。故选C。4．AC【详解】A．由题意知，物体A的重力为由图乙可知，拉物体A时拉力的功率为提升重物的绳子有两段，由P=Fv，可知，提升物体A时，绳端的拉力为动滑轮的重力为拉物体B时，拉力的功率为提升物体B时，绳端的拉力为动滑轮的重力为200N，则物体B的重力为则物体B的质量为故A正确；B．由可知，提升物体A时滑轮组的机械效率为故B错误；C．由图甲可知，定滑轮上有3根绳子，每根绳子的拉力为1000N，两个滑轮的质量相等，则提升物体A时支架受到定滑轮的拉力为故C正确；D．不计绳重与摩擦，提升物体做的额外功等于动滑轮做的功，动滑轮的重力不变，两次提升物体上升的速度相等，则相同时间内，动滑轮被提升的高度相同，则额外功相同，故D错误。故选AC。5．ABD【详解】A．由图乙可知，1s内拉力做的功为120J，1s内货物上升的高度h=vAt=0.2m/s×1s=0.2m由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×0.2m=0.4m由W=Fs可知拉力故A正确；B．拉力的功率故B正确；C．不计绳重和摩擦的情况，动滑轮的重力G动=nF-G=2×300N-500N=100N人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力F人最大=G人=700N由于绳子所能承受的最大拉力为550N，即绳子所能承受的最大拉力小于人的最大拉力，因此此人使用该滑轮组提升货物时绳子自由端的最大拉力F最大=F绳最大=550N货物的最大重力G最大=nF最大-G动=2×550N-100N=1000N故C错误；D．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率滑轮组的最大机械效率故D正确。故选ABD。6．CD【详解】BC．重物的重力由图可知，n=3，由可得，拉力的大小滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，由可得，动滑轮所受的重力5s拉力F做的功故B错误，C正确；AD．车的速度等于绳端移动的速度拉力F的功率故A错误，D正确。故选CD。7．BC【详解】A．第一次拉动绳子时，工人对对水平台面的压力故A错误；B．第二次匀速拉动绳子时，由图可知，承担物重绳子的段数为3段，可得解得第一次拉动绳子时，绳子对货物的拉力第一次拉动绳子时，货物对地面的压力第一次拉动绳子时，货物对地面的压强故B正确；C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率故C正确；D．绳子自由端的速度第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率故D错误。故选BC。8．（1）0.45J；（2）0.3W；（3）75%【详解】解：（1）由图像可知，物体上升的高度为0.1m，有用功为（2）由图像可知，绳子自由端移动的距离为0.4m，拉力做的总功为由图像可知，做功的时间为2s，拉力的功率为（3）滑轮组的机械效率答：（1）有用功为0.45J；（2）拉力F的功率为0.3W；（3）滑轮组的机械效率为75%9．（1）5s；（2）750J；（3）80%【详解】解：（1）物体上升的时间（2）人对绳子的拉力F所做的功W总=Pt=150W×5s=750J（3）有用功W有=Gh=600N×1m=600J滑轮组的机械效率答：（1）物体上升的时间是5s；（2）人对绳子的拉力F所做的功是750J；（3）滑轮组的机械效率是80%。10．（1