寧波科學九上培優題庫第5章簡單機械與功3功與機械能一、單選題（共19題；共38分）1.（2020·柯橋模擬）疫情期間為減少人員外出接觸，社區服務人員用無人機給居家隔離人員送貨。如圖是一架自重5kg(含貨籃)的對稱臂(翼)無人機，其最大載重10kg。超市給小柯家送來10kg大米和5kg面粉，需要通過這架無人機送到10樓的小柯家(高30米)。下列相關說法不正確的是（

）A.

無人機上升時的動力來自空氣

B.

無人機滿載后勻速上升時，每一臂(翼)對空氣的推力為25牛

C.

把全部貨物送到10樓小麗家，無人機至少需要做功約為6000焦

D.

無人機帶著貨物勻速上升過程中，無人機及貨物機械能一直增大2.

如圖所示，分別用甲、乙兩個滑輪組在相等時間內將質量相等的重物勻速提升相同的高度，繩和輪之間的摩擦均不計，下列說法正確的是（）A.

甲滑輪組比乙滑輪組更省力

B.

甲滑輪組繩子移動的速度比乙的大

C.

甲、乙兩個滑輪組對重物所做的功相等

D.

甲滑輪組的機械效率比乙的低3.

如圖所示，用相同的輪滑不同的繞法提起相同的重物，繩重、摩擦忽略不計，在物體勻速上升的過程中（）A.

甲圖省力，機械效率甲圖大

B.

甲圖省力，機械效率一樣大

C.

乙圖省力，機械效率乙圖大

D.

乙圖省力，機械效率一樣大4.如圖，兩個滑輪組由每個質量相同的滑輪組成．用它們分別將重物G1.G2提高相同高度（

）A.

用同一個滑輪組提起不同的重物，機械效率不變

B.

若G1=G2，甲的機械效率高

C.

若G1=G2，拉力做的總功相同

D.

若G1=G2，拉力做的額外功相同5.（2018九上·義烏月考）在下圖所示的四種情景中，人對物體做功的是(

)A.

提著桶在水平面上勻速前進

B.

舉著剛幫原地不動

C.

用力搬石頭但沒有搬動

D.

推著小車前進6.（2018九上·杭州期中）如圖所示，斜面長5m，高1m，將10N重的物體A從斜面頂端勻速拉到斜面頂端，需要用拉力2.5N，則物體受到的摩擦力為（

）A.

2.5N

B.

10N

C.

0.5N

D.

6.25N7.如圖所示，在電梯里，一名背書包的學生在隨著電梯勻速上升的過程中，以下說法正確的是(

).

A.

學生的動能轉化成重力勢能

B.

學生的運動狀態發生了變化

C.

學生對書包做了功

D.

學生所受到的重力和她對電梯的壓力是一對平衡力8.（2020九上·海曙期末）如圖所示，OQ是水平地面，物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q，OP段拉力F1為300N，做的功為W1，功率為P1；PQ段拉力F2為200N，F2做的功為W2，功率為P2．則(

)A.

W1>W2

B.

W1<W2

C.

P1>P2

D.

P1<P29.（2016·溫州）如圖裝置中，物體A重100N，物體B重10N，在物體B的作用下，物體A在水平方向作勻速直線運動，則如果在物體A上加一個水平向左的拉力F，拉力的功率為10W，使物體B勻速上升3m所用的時間為（不計輪與軸之間的摩擦，不計輪重、繩重）（

）A.

6s

B.

5s

C.

4s

D.

3s10.利用如圖所示的裝置，工人用力F把重為100N的物體以0.2m/s的速度勻速提升6m。若不計繩重和摩擦，則這一過程中（

）A.

拉力F的大小為50N

B.

繩子自由端的速度為0.4m/s

C.

拉力F所做的功為600J

D.

拉力F的功率為10W11.關于機械效率，下列說法正確的是（

）A.

有用功越大，機械的機械效率就越高

B.

額外功越大，機械的機械效率就越低

C.

總功越大，機械的機械效率就越低

D.

有用功與總功的比值越大，機械的機械效率就越高12.（2019九上·余杭月考）如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做直線運動，兩次拉動木塊得到的s-t關系圖象如圖乙所示．兩次對應的彈簧測力計示數分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，下列判斷正確的是(

)A.

F1>F2、P1>P2

B.

F1=F2、P1>P2

C.

F1>F2、P1=P2

D.

F1<F2、P1<P213.如圖所示的滑輪組中，動滑輪重1N，小強用6N的拉力F通過該滑輪組勻速拉起重10N的物體，物體沿豎直方向上升0.4m。此過程中，額外功和機械效率分別是（

）A.

0.4J83.3%

B.

0.8J91.7%

C.

0.8J83.3%

D.

0.4J91.7%14.小明用兩個相同的滑輪組成不同的滑輪組(如圖所示)，分別將同一物體以相同速度提高到相同高度，滑輪組的機械效率分別為η1、η2，拉力分別為F1、F2，拉力的功率分別為P1、P2，忽略繩重及摩擦，下列關系正確的是(

)A.

F1＞F2η1＝η2P1＝P2

B.

F1＜F2η1＝η2P1＜P2

C.

F1＞F2η1＝η2P1＞P2

D.

F1＞F2η1＞η2P1＝P215.（2019·慈溪模擬）如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速直線運動，彈簧測力計的示數為3N。若不計滑輪、彈簧測力計和繩的重以及滑輪摩擦，則下列說法正確的是(

)A.

B受到的摩擦力為3N，方向水平向左

B.

滑輪移動的速度為0.4m/s

C.

繩子拉物體A的功率為2W

D.

在運動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數仍為3N16.（2019·海曙模擬）某工廠搬運貨物用了如圖所示的裝置。已知滑輪組中繩子能承受的最大拉力為500N，定滑輪的質量為0.5kg，動滑輪的質量為0.6kg，貨箱重為15N，不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦，下列說法正確的是（

）A.

勻速吊起貨物上樓，每次能吊的貨物最多不能超過1469N

B.

使用的定滑輪質量越小越省力翻貨箱

C.

工人分別用5m/s和3m/s速度勻速拉升同一貨物，工人做功的功率相同

D.

所吊貨物質量為100kg，勻速提升10m，則水平拉力F所做的功為10210J17.（2019·余姚模擬）如圖甲所示，用由一個動滑輪和兩個定滑組成的滑輪組提升吊籃C及其中的貨物A和電動機B。啟動電動機，它所提供的拉力F隨時間t的變化關系如圖乙所示，吊籃上升的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關系分別如圖丙和丁所示。若一切摩擦和繩重均可忽略不計，在1s~2s內，滑輪組的機械效率為90%，則下列說法中正確的是（

）A.

在0~1s內，電動機提供的拉力所做的功為1100J

B.

在1s~2s內，電動機提供的拉力的功率為1500W

C.

在0~3s內，電動機提供的拉力的功率為1275W

D.

動滑輪重為100N18.面積很大的水池，水面上浮著一邊長為a，質量為m的正方體均勻木塊，開始時木塊靜止，如圖甲。現用力F將木塊勻速下壓，運動時，F隨深度H變化如圖乙，則下列正確的是（

）A.

正方體木塊的密度為水的23

B.

在木塊勻速下沉過程中，F最大值是

mg4

C.

木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，重力對木塊做功是mga419.（2018·寧波）如圖所示，F1=4N，F2=3N，此時物體A對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法錯誤的是（

）A.

F2的功率為0.6W

B.

彈簧測力計讀數為9N

C.

物體A和地面之間有摩擦力

D.

如果增大F2，物體A可能向左運動二、填空題（共8題；共18分）20.小麗同學用水平力F拉動如圖所示裝置，使重100N的A物體4s內在水平地面上勻速運動了80cm，物體B重50N(物體B與A始終接觸)，此過程中地面受到的摩擦力為10N，彈簧測力計的示數為8N。若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦，則滑輪移動的速度為________m/s，水平拉力F的功率為________W。21.（2019九上·義烏月考）金屬的電阻隨溫度升高而增大，小燈泡發光時，燈絲溫度高，燈絲電阻比不發光時大得多，在課外興趣小組活動時，某校甲乙同學用實驗研究小燈泡的電功率跟所加電壓的關系，實驗室提供給他們的器材是：額定電壓6V，額定功率為3W的小燈泡1只，電壓表1只，電流表1只，變阻器1只，電源（大于6V）1個，開關1個，導線若干。（1）甲同學根據P=UI設計了如圖a所示的電路進行研究。乙同學先由計算式R=U額2/P額算出小燈泡的電阻R，再根據P=U2/R設計了如圖b所示的電路進行研究，你認為哪位同學設計的電路是合理的________（填“甲”或“乙”或“甲和乙”）（2）若甲乙同學按照各自所設計的電路進行實驗，甲同學先測出若干組電壓和電流值，再由P=UI求得對應的功率，并做出功率隨電壓變化的圖線；乙同學先測出若干電壓值，再由P=U2/R求得對應的功率，也做出功率隨電壓變化的圖線，則下圖中哪個圖線反映了他們的實驗結果________

。（圖中標有a的為甲同學所得的圖線，圖上標有b的為乙同學所得圖線）22.（2017九上·樂清月考）一個邊長為10厘米的正方體木塊，下表面通過一細線與容器底相連（容器足夠高）。現向容器中慢慢加水，木塊位置隨加水深度的變化如圖甲所示。用F浮表示木塊受到的浮力，h表示容器中水的深度，細線長為20厘米，則圖乙可以正確描述F浮隨深度h變化的圖象。（g取10N/kg）（整個過程木塊克服重力所做的功是________焦。23.（2018九上·義烏月考）如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t的關系和物體速度v與時間t的關系如圖乙所示。則第2秒末時，物體處于________狀態，第6秒末到第9秒末，推力F做功是________焦耳,3-6秒時物體受到的滑動摩擦力為________牛。24.如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它在同一水平木板上滑動，圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的路程隨時間變化的圖象。請根據圖象判斷：在相等的時間內，木塊兩次受到的拉力F1________

F2；兩次拉力對木塊做的功W1________

W2。（選填“＞”“＜”或“=”）25.（2019·寧波保送考試）

（1）A、B兩人共同搬一個質最分布均勻的木箱上樓梯，如圖所示。木箱長為L，高為H（H<L），樓梯和地面成45°角。如果兩人對木箱的作用力方向都是豎直向上的，且木箱與樓梯平行，那么A對木箱施加的力與B對木箱施加的力的比值是________。（2）悠悠球是古老的玩具，它由輪和軸（含繞在軸上的細線）兩部分組成（如圖乙），一悠悠球輪半徑為R，軸半徑為r（軸與輪固定，無相對運動）。將繞好細線的悠悠球放在水平地面上，如圖丙（a）所示，在大小不變的水平拉力F作用下悠悠球會向________（填“左”或“右”）滾動；如圖丙（b）所示，在大小不變的水平拉力下作用下悠悠球向右滾動距離為s，則F做功為________。26.如圖所示，質量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1只作用于ab的中點，第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h（h＜ab＜bc），則在上述過程中F1________

F2（選填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1________

F2所做的功（選填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功________

第二次克服重力所做的功（選鎮“大于”、“小于”或“等于”）。27.（2019·浙江模擬）電動自行車已成為大眾化的一種交通工具，廠家對電動自行車性能進行了測試，得到速度v和牽引力F隨時間t變化的關系圖象如圖所示。已知勻速行駛時，電動機輸入電壓48V，輸入電流5A。電動自行車在7~12s受到的摩擦力為________N，電流做了________焦耳的功。三、實驗探究題（共6題；共70分）28.建筑工地上，工人想把一個手推車推到2m高的平臺上，用木板在地面與平臺間搭一個6m長的斜面，工人用平行斜面的240N的力將手推車推上平臺，用時5s．若斜面的機械效率是50%．試求：（1）工人推車所做的功是多少？（2）工人做功的功率是多少？（3）手推車的重力是多少？29.（2019·杭州模擬）某實驗小組利用圖示裝置研究杠桿的機械效率，實驗的主要步驟如下：①用輕繩懸掛杠桿一端的O點作為支點，在A點用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點用輕繩豎直懸掛一個彈簧測力計，使杠桿保持水平；②豎直向上拉動彈簧測力計緩慢勻速上升（保持O點位置不B變），在此過程中彈簧測力計的讀數為F，利用刻度尺分別測出A、B兩點上升的高度為h1、h2?；卮鹣铝袉栴}：（1）杠桿機械效率的表達式為η=________。(用已知或測量的物理量符號表示）（2）本次實驗中，若提升的鉤碼重一定，不計裝置的摩擦，則影響杠桿機械效率的主要因素是：________。（3）若將鉤碼的懸掛點由A移至C，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將________（填“變大”“變小”“不變”）。請證明。________

。30.如圖甲是小紅“測量滑輪組的機械效率”的實驗裝置。（1）實驗時小紅沿豎直方向________拉動彈簧測力計，使鉤碼上升10cm，彈簧測力計的示數如圖甲所示，若每個物塊重2N，則滑輪組的機械效率為________。（2）小紅做完實驗，通過和其他小組交流，了解到滑輪組的機械效率與動滑輪重有關系，接著她改變動滑輪重，提升同一物體進行多次實驗，獲得數據并繪制出如圖乙的圖像。由圖像可知：被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越________。若不計繩重和摩擦，分析圖像中的A點可知，被提升物體所受的重力為________N。31.

測量小燈泡的電功率實驗（小燈泡額定電壓2.5V）（1）請根據實驗目的，連接圖1的電路（2）電路正確連接后，電壓表、電流表的示數及燈泡亮度如表：數據序號

1

2

34

5

電壓U/V

3.0

2.5____________________

1.4

0.4

電流I/A

0.30

0.28____________________

0.22

0.12

燈泡亮度

很亮

較亮

亮

暗看不到發光第3次實驗的電壓表、電流表示數如圖2所示，請把實驗數據填寫在表中（3）哪次實驗燈泡正常發光？________

（填寫數據序號）（4）第5次實驗看不到燈泡發光，電路是否是斷路？________

，判斷的依據是什么？________

（5）小明實驗時，連接了如圖3所示的實物圖，接線有錯誤在方框圖內畫出與圖3所示連接情況對應的電路圖（6）若圖3所示電路，只是接線有錯誤，閉合開關，燈亮嗎？________

，電壓表指針是否有偏轉？________

32.如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖．已知井深12m，物體重G=6×103N，汽車重G車=3×104N，汽車勻速拉繩子時的拉力F=2.2×103N，汽車受到的阻力為車重的0.1倍．求：（1）將物體從井底拉至井口的過程中，汽車拉繩子的拉力對滑輪組做了多少功？（2）滑輪組的機械效率為多少？（保留一位小數）（3）若汽車運動的速度為3m/s，則將物體由井底拉至井口需要多長時間？（4）汽車牽引力為多少？牽引力的功率為多少？33.（2018九下·鄞州月考）美國建筑師凱文?朔普費爾設計出了一種能漂浮在水中的城市（如圖所示），漂浮城市裝有動力裝置，可以移動.該漂浮城市三角形建筑的主體結構是中空的，強風能從中通過，可以確保當颶風來臨時，把颶風對建筑的破壞降至最低.該漂浮城市高達360m，占地270萬平方米，可容納多達4萬居民.酒店、商店等只要是普通城市有的，這里都一應俱全.漂浮城市的表面安裝有太陽能電池板，接收太陽能的功率為8.0×108W，請回答下列問題：（1）某班級有50位中學生從岸上進入漂浮城市參觀，則漂浮城市受到的浮力約增加（

）A.2.5×102N

B.2.5×103N

C.2.5×104N

D.2.5×105N（2）若三角形建筑空洞的面積為2.0×104m2，某次颶風正好垂直于空洞的表面吹入，1s鐘流入空洞的空氣質量是1.92×106kg，該地的空氣密度是1.2kg/m3.則颶風的風速為多少？（3）若電池板吸收的太陽能只用來提供推動漂浮城市前進所需的能量，漂浮城市在平靜的水面上沿直線運動，運動過程中受到的阻力不變.從某一時刻開始，漂浮城市受到水平方向的牽引力F隨運動時間t的變化關系如下圖甲所示，漂浮城市的運動速度v與時間t的關系如下圖乙所示.①漂浮城市運動到第25s時受到的阻力為________

N.從第50s鐘到100s鐘內牽引力做的功為________；②漂浮城市在勻速運動過程中，太陽能轉化為機械能的效率為多少________？四、解答題（共15題；共185分）34.（2019·余姚模擬）學校機器人興趣小組進行“精準吊裝”實驗，7塊長短不一的長方體木塊均平放在水平地面上，機器人將木塊按長度從大到小依次吊裝并對稱疊放。已知木塊的密度相同，高度均為h=0.2m，寬度均為b=0.2m，不同序號木塊的質量如下表，其中m=12kg，g取10Nkg。序號1234567質量2mmm/2m/3m/4m/5m/6（1）已知1號木塊的長度a=1.2m，求未疊放時1號木塊對地面的壓強。（2）如圖，把2號木塊吊裝到1號木塊的上面，求此過程中克服重力所做的功。（3）機器人完成全部吊裝疊放用時6min，求整個過程克服木塊重力做功的功率。35.（2016·浙江模擬）一艘打撈船正在打撈一個沉入海底的實心物體。打撈船將物體以0.5m/s的速度向上勻速提起，從開始打撈到全部出水，鋼纜提升物體的功率P隨時間t變化的圖象如圖所示，第80s時物體全部出水，海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）物體上表面剛好到達水面時，鋼纜所做的功；（2）開始打撈時物體上表面受到水的壓強；（3）被打撈的物體的密度。36.（2019·德清模擬）如圖甲所示是打撈船上的電動機和纜繩從水底豎直打撈一重為30000N的長方體物體，通過打撈船的吃水線變化測得，當物體完全浸沒在水中時受到的浮力為10000N，如右圖橫坐標為打撈時間，縱坐標為打撈機對物體的拉力，如果被打撈的物體始終以0.1m/s的速度勻速上升，g取10N/kg。求：（1）當重物露出水面的過程中，打撈船將________(下沉、不變、上浮)。（2）圖中X的值為________（3）在水中打撈物體時（未露出水面），打撈機對物體所做的功。

37.

海南環島自行車賽引人矚目．下表是制造賽車各種材料的技術指標．材料技術指標鉻鋁鋼鋁合金鈦合金碳纖維性能（強度）強較弱較強強密度/（kg/m3）7.9×1032.9×1034.3×1031.6×103求：（1）若車架的體積約為3×10﹣3m3，則車架的最小質量是多大？（2）若整車和賽車手的總重為700N，車輪與地面的總接觸面積為10﹣3m2，請計算賽車手在比賽過程中對地面的壓強．（3）若賽車手在某路段勻速直線行駛，30s通過450m的路程，所受阻力約為60N，求賽車手勻速行駛的功率是多少？（4）請說出賽車手在比賽過程中，用什么方法減小空氣阻力提高成績．（寫出一種方法）38.新農村建設中，某工人利用如圖所示的滑輪組提升重2700N的物體，物體上升了2m，繩子末端的拉力為750N，不計繩重和摩擦力，求：（1）工人做的有用功是多少？（2）該滑輪組的機械效率是多少？（3）動滑輪的總重力是多少N？39.如圖所示為一吊運設備的簡化模型圖，圖中虛線框里是滑輪組(未畫出)?；喗M繩子自由端由電動機拉動，現用該設備先后搬運水平地面上的物體A和B，已知兩物體重力GA＝1.75GB。當對A施以豎直向上的拉力FA＝1500N時，物體A靜止，受到地面支持力是NA；當對B施以豎直向上的拉力FB＝1000N時，物體B也靜止，受到地面支持力是NB，且NA＝2NB。求：（1）物體A的重力GA和地面支持力NA大小。（2）當電動機對滑輪組繩子的自由端施以F＝625N的拉力時，物體B恰好以速度v被勻速提升，已知此時拉力F功率為500W，滑輪組機械效率為80%，不計各種摩擦和繩子質量，物體B的速度v為多少？40.體重是衡量身體健康與否的重要指標，世界衛生組織給出了一些相關資料：資料一：人體標準體重測算公式：男性的標準體重（千克）=身高（厘米）－105，女性的標準體重（千克）=身高（厘米）－100；資料二：14歲~18歲青少年實際體重和標準體重的比值與營養狀況的評價指標表實際體重/標準體重＜0.90.9~1.1＞1.1營養狀況評價指標營養不良正常營養過剩小衢，男，今年15歲。在體檢時，測得身高為165厘米、體重為70千克。（1）根據資料和測量數據，判斷小衢的營養狀況________；（2）測體重時，他的雙腳與水平放置的電子秤接觸面積為0.04米2，則他對電子秤的壓強為多少帕？（3）體育課上，小衢和小科進行爬樓梯比賽，從底樓開始爬上9米高的四樓。質量為70千克的小衢用了10秒，質量為60千克的小科用了9秒。小衢說：“我們都從底樓跑到四樓，我的體重比你大，我克服重力做的功比你多”；小科說：“我跑得比你快，我做功的功率比你大”。請通過分析計算說明他們的說法是否正確。41.（2019·桐鄉模擬）某新能源汽車質量為3×103kg，汽車輪胎與地面的總接觸面積為0.1m2。行駛時，蓄電池為車上的電動機供電，電動機為汽車提供動力。當它在平直路面上勻速行駛時，電動機工作電流為50A，工作電壓為300V，汽車所受阻力為車重的0.04倍。(g取10N／kg)（1）汽車空載停在平直路面上時，對路面的壓強為________。（2）若該汽車以10m／s的速度在平直路面上勻速行駛時，電動機功率用于牽引汽車前進功率的百分比為________。（3）如果改用太陽能電池給車上的電動機供電，其它條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積是多少?結合計算結果對該設想中的太陽能汽車提出一條改進建議。(若該車所用太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率為15％，地面每平方米接受太陽輻射的功率為103W。)42.甲、乙兩位同學對“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有關”持有不同的意見，于是他們對此展開研究。他們從網上查到，雨滴在下落過程中接近地面時受到的空氣阻力與雨滴的橫截面積S成正比，與雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k為比例系數，是個定值），雨滴接近地面時可看做勻速直線運動。把雨滴看做球形，其半徑為r，密度為ρ，比熱為c，球的體積為V=43（1）半徑為r的雨滴重力為________。（2）在接近地面時，大雨滴的下落速度_________小雨滴的下落速度（選填“大雨”“等于”“小于”），寫出推理過程。（3）假設半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過程中，重力對它所做的功全部轉化為雨滴的內能，則雨滴的溫度升高了多少？43.（2020·永嘉模擬）在學習了電磁繼電器的知識以后，小明和小紅分別為學校教室設計了一個制暖裝置，小明的設計理念是“階段性制暖”，采用溫