2023年北京市初三二模物理试题汇编：功的原理

第1页/共1页2023北京初三二模物理汇编功的原理一、单选题1．（2023·北京海淀·统考二模）如图所示，用滑轮组提升所受重力为400N的物体，在拉力F的作用下，绳子自由端竖直向上匀速移动了3m，用时10s，滑轮组的额外功是100J。对于这一过程，下列说法正确的是（）

A．滑轮组的机械效率是80%B．滑轮组提升物体所做的有用功是1200JC．拉力F的功率是40WD．动滑轮所受的重力为100N2．（2023·北京顺义·统考二模）如图所示，站在水平地面上的人通过滑轮组提升重物，该重物的重力G物=800N，重物在拉力作用下以v=0.1m/s的速度竖直匀速上升。已知动滑轮所受的重力G动=200N，人的重力G人=600N，滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计，g取10N/kg。则下列判断正确的是（）

A．人对绳竖直向下的拉力大小为600NB．滑轮组提升重物的机械效率为60%C．人竖直向下的拉力做功的功率为100WD．人对地面的压力大小为600N二、多选题3．（2023·北京昌平·统考二模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，小明站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升。已知小明拉绳子的力为500N，物体A重为800N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程，下列说法正确的是（）

A．小明在提升物体A的过程中，绳子自由端拉力的功率为100WB．动滑轮所受重力为200NC．支架受到滑轮组的拉力为1700ND．小明在提升物体A的过程中，滑轮组的机械效率为70%4．（2023·北京平谷·统考二模）如图所示，滑轮组固定在水平钢架上，重600N的工人站在水平地面上，用拉力F竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升10s。已知物体A重900N，拉力F的功率为102W，动滑轮重100N。关于该过程，下列说法正确的是（）

A．绳子自由端移动的距离是1mB．该工人对地面的压力为90NC．滑轮组的机械效率η为90%D．滑轮组的额外功为120J5．（2023·北京丰台·统考二模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A以0.2m/s的速度匀速上升，提升过程中滑轮组的机械效率为80%。已知物体A重800N，该工人重600N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，关于该过程下列说法中正确的是（）

A．绳子自由端受到竖直向下的拉力为500NB．绳子自由端拉力的功率为300WC．该工人对地面的压力为100ND．支架受到滑轮组的拉力为1700N三、计算题6．（2023·北京房山·统考二模）图甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求：（1）动滑轮所受的重力G动；（2）滑轮组的机械效率为η。

7．（2023·北京门头沟·统考二模）质量为60kg的工人站在水平地面上，利用滑轮组竖直向下拉动绳子自由端，将重为800N的物体A以0.2m/s的速度匀速上升1m，此时该滑轮组的机械效率为80%（g取10N/kg）。求：（1）有用功W有；（2）人拉绳子的力F；（3）人拉绳子做功的功率。

8．（2023·北京大兴·统考二模）建筑工人用如图所示的滑轮组提升一堆砖块，已知托板重200N，动滑轮重50N，每个砖块重100N，工人的质量是70kg，不计绳重和轮轴处的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用竖直向下的拉力拉动绳子，匀速提升5个砖块时，求：①工人对绳子的拉力大小。②工人对水平地面的压力大小。③滑轮组的机械效率。（结果保留整数）（2）通过计算，分析讨论该建筑工人用此装置最多可以提升几个砖块。

参考答案1．A【详解】B．由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，绳子自由端竖直向上匀速移动了3m，则物体上升的距离拉力做的有用功W有=Gh=400N×1m=400J故B错误；C．拉力做的总功W总=W有+W额=400J+100J=500J拉力的功率故C错误；D．若不计绳重和摩擦时，克服动滑轮的重力做的功为额外功，由W额=G动h可知，动滑轮的重力但题中未说明不计绳重和摩擦，因此动滑轮的重力小于100N，故D错误；A．滑轮组的机械效率故A正确。故选A。2．C【详解】A．由题图可知，该滑轮组绳子承重股数为n=2，则人对绳竖直向下的拉力大小为故A错误；B．由于滑轮组绳重及摩擦均可忽略不计，则滑轮组提升重物的机械效率为故B错误；C．绳子自由端移动的速度为根据可得，人竖直向下的拉力做功的功率为故C正确；D．根据力的作用是相互的，人对绳竖直向下的拉力和绳对人的拉力是一对相互作用力，大小相等。对人受力分析可得，人受到绳对人向上的拉力和地面对人的支持力以及重力的作用，处于平衡状态，则人对地面的压力大小为故D错误。故选C。3．BC【详解】A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则绳端移动的速度v绳=nv=2×0.2m/s=0.4m/s由绳子自由端拉力的功率为P=Fv绳=500N×0.4m/s=200W故A错误；B．不计绳子重和摩擦，作用在绳端的拉力为动滑轮重G动=2F-G=2×500N-800N=200N故B正确；C．支架受到滑轮组的拉力等于3段绳子上的力之和再加上定滑轮的重力，已知两个滑轮质量相等，故两个滑轮重力相等，故支架受到滑轮组的拉力大小为T=500N×3+200N=1700N故C正确；D．不计滑轮组的绳重和摩擦，克服动滑轮做的功为额外功的唯一来源，故机械效率为故D错误。故选BC。4．BD【详解】A．物体A上升的高度由图可知承担物重是绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×1m=2m故A错误；B．绳子自由端移动的速度拉力F大小为工人对地面的压力故B正确；C．滑轮组的机械效率故C错误；D．滑轮组的额外功故D正确。故选BD。5．ACD【详解】A．由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，则滑轮组的机械效率为解得，绳子自由端受到竖直向下的拉力为F=500N。故A正确；B．绳子自由端移动的速度为绳子自由端拉力的功率为故B错误；C．工人受到绳子向上的拉力、向下的重力和地面对他向上的支持力，处于平衡状态，由力的平衡条件可得，地面对该工人的支持力为由于工人对地面的压力和地面对工人的支持力是一对相互作用力，因此该工人对地面的压力为故C正确；D．不计滑轮组的绳重和摩擦，根据可得，动滑轮的重力为因为定滑轮和动滑轮的质量相同，所以定滑轮的重力与动滑轮的重力相等，即对定滑轮分析可知，定滑轮受到三段绳子向下的拉力和定滑轮的重力、支架对定滑轮向上的拉力作用，处于平衡状态，根据力的平衡条件可得，支架对定滑轮向上的拉力为即为支架受到滑轮组的拉力。故D正确。故选ACD。6．（1）40N；（2）90%【详解】解：（1）根据图乙可知，拉力F做的功随时间变化的关系为一过原点的直线，故功率为一定值，根据图像可得拉力F的功率为绳子的有效段数为2，故绳子自由端的速度为v=20.25m/s=0.5m/s根据故有P=Fv=F20.25m/s=100W所以作用在绳子自由端的拉力F=200N不计绳子重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力为所以动滑轮的重力为G动=40N（2）滑轮组的机械效率为答：（1）动滑轮所受的重力G动为40N；（2）滑轮组的机械效率为90%。7．（1）800J；（2）500N；（3）200W【详解】解：（1）有用功W有=Gh=800N×1m=800J（2）根据可得人拉绳子做的总功人拉绳子的距离s=nh=2×1m=2m人拉绳子的力（3）物体A以0.2m/s的速度匀速上升1m，由此可知人拉绳子的时间人拉绳子做功的功率答：（1）有用功W有为800J；（2）人拉绳子的力F为500N；（3）人拉绳子做功的功率为200W。8．（1）①；②325N；③67%；（2）11块砖【详解】解：（1）①由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳子，不计绳重和轮轴处的摩擦，工人对绳子的拉力②工人受到重力、地面的支持力和绳的拉