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1、第九章章末1一、选择题（共7小题）1（2013白银）关于杠杆的使用。以下说法中正确的是（）A如图甲所示，使用镊子时费了力，但省了距离B如图乙所示，使用羊角锤时省了力，也省了功C如图丙所示，使用剪刀时费了力，也省了距离D如图丁所示，使用起子开瓶时费了力，也改变了力的方向【考点】7M：杠杆及其五要素；7O：杠杆的分类【分析】（1）杠杆分为：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆；（2）省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力省距离，等臂杠杆既不省力也不费力；（3）功的原理：使用任何机械都不能省功。【解答】解：A、镊子使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，故A正确；B、羊角锤使用时，动力臂大于阻力臂，
2、属于省力杠杆，省力费距离，但是不省功，故B不正确；C、使用该剪刀时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故C不正确；D、起子使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故D不正确。故选：A。【点评】使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便，这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功。2（2014邵阳）如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，则此过程中（）A工人做的有用功为800JB工人做的总功为500JC滑轮组的机械效率为60%D拉力做功的功率为20W【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：
3、功率的计算【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；拉力F与拉力移动距离的乘积为总功；有用功与总功的比值是机械效率；根据P=求出拉力的功率。【解答】解：有用功：W有=Gh=400N2m=800J；拉力F移动的距离：s=2h=22m=4m；拉力F所做的总功：W总=Fs=250N4m=1000J；滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%；拉力做功的功率：P=100W。故选：A。【点评】本题考查了学生对总功、有用功、机械效率以及功率的理解和掌握，正确求出有用功和总功是关键。3（2014牡丹江）
4、如图所示，用滑轮组将钩码缓慢提升一定高度，在这个过程中（）A滑轮组提升钩码做的功是有用功B弹簧测力计拉力做的功是额外功C滑轮组的机械效率与钩码重无关D弹簧测力计上升的高度是钩码的2倍【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；7X：滑轮组及其工作特点；EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率【分析】（1）滑轮组做的有用功是钩码重和上升高度的乘积，即W有用=Gh；总功是拉力和细绳自由端移动的距离的乘积，即W总=FS；机械效率等于有用功和总功的比值；（2）影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子的重力及摩擦，同一滑轮组提升物体重力越大，机械效率越大。【解答】解：A、如图，用绳子将
5、钩码提升，升高钩码所做的功为有用功，所以A正确；B、弹簧测力计拉力做的功是总功，所以B错误；C、影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子的重力及摩擦，同一滑轮组提升物体重力越大，机械效率越大，所以C错误；D、图中滑轮组有3段绳子，弹簧测力计上升的高度是钩码的3倍，所以D错误。故选：A。【点评】滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功；提升的物体重力增大，有用功增大，额外功基本不变，有用功在总功中占得比值增大，机械效率变大。4（2015眉山）如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N
6、（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（）A绳子自由端拉力F的大小为300NB滑轮组的机械效率为60%C提升物体的过程中，额外功为200JD绳子自由端拉力F的功率为150W【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算【分析】图中使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则s=2h。（1）利用F=（G+G动）计算拉力大小；（2）利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；（3）利用s=2h求出拉力移动的距离，不计绳重和摩擦，利用F=（G物+G轮）求拉力大小，再利用W=Fs求拉力做功；利用W有=Gh求滑轮组对重物做的功（有用功）。（4）知道运
7、动时间，利用功率公式求拉力的功率。【解答】解：（1）由题知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力：F=（G轮+G物）=（600N+100N）=350N，故A错误；（2）滑轮组对重物做的功：W有=Gh=600N2m=1200J，拉力移动的距离：s=2h=22m=4m，拉力做功：W总=Fs=350N4m=1400J，由W总=W有+W额得，所做额外功：W额=WW有=1400J1200J=200J；故C正确；（3）滑轮组的机械效率：=100%=100%85.7%，故B错误；（4）拉力做功功率：P=140W，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和
8、运用，本题关键：一是利用好不计绳重和摩擦时拉力F=（G轮+G物），二是掌握机械效率和功率的计算公式。5（2015长春）工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A增大提升重物的速度，可以增大有用功B减小定滑轮的重力，可以减小额外功C增大提升重物的高度，可以提高机械效率D减小动滑轮的重力，可以提高机械效率【考点】EH：有用功和额外功；F7：增大或减小机械效率的方法【分析】（1）滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值，比值越大，机械效率越高。（2）要提高滑轮组的机械效率可以，有用功一定时，减少额外功；额外功一定时，增大有用功。【解答】解：（1）滑轮组的机械效率=，
9、所以机械效率的高低与物体被提升的高度和提升速度无关，故A、C不正确；（2）使用滑轮组时，克服动滑轮重所做功为额外功，由滑轮组的机械效率=可知，减小动滑轮重力可减小额外功，定滑轮的重力不影响额外功的多少，故B不正确、D正确。故选：D。【点评】本题主要考查了提高滑轮组的方法。首先要知道滑轮组机械效率是有用功与总功之比，比值越大，效率越高。所以有用功越大、额外功越少，机械效率越高。因此可以通过减少额外功，提高有用功来提高滑轮组的效率。6（2014泰州）在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车；（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表操作
10、数值测力计示数（N）移动距离（cm）竖直提升1030沿斜面拉动5.260分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是（）A沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小B测力计示数与移动距离近似成反比C利用斜面可以省力，但不能少做功D可以计算力所做的功，且两次做功近似相等【考点】7Y：斜面与轮轴；EB：功的大小比较；EE：功的原理【分析】利用图表中数据分析：使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便；做到方便、快捷等；这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功。【解答】解：分析数据有如下一些发现。其中，具有较高水平的发现是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。C是D基
11、础上的延伸，故C更是具有较高水平的发现。故选：C。【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。7（2015青岛）综合选择（不定项选择）：下列说法错误的是（）物质熔点/密度（kgm3）比热容/J（kg）1铜10838.91030.39103铁15357.91030.46103铝6602.71030.88103A可以用铁锅来熔化铜块B加热质量相同的铜和铝，其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示，其中图线a表示的是铜C质量相同的实心铁球和铝球浸没在水中，铁球受到的浮力比铝球大D用力分别匀速提升体积之比为2：1的实心铜块和铝块，提升的高度之比为
12、5：4，则两次拉力做功之比为55：6【考点】1B：熔点和凝固点；2B：密度公式的应用；8O：阿基米德原理的应用；EC：功的计算；GG：热量的计算【分析】（1）根据铁和铜熔点进行判断。（2）根据Q=cmt分析铜块和铝块加热，它们吸收热量多少。（3）已知球的质量相同，根据公式V=可知，密度越大体积越小，排开水的体积越小，浸没在水中时受到的浮力越小。（4）根据铜和铝的体积之比，求出它们的质量之比，再求出重力之比，又知道高度之比，最后求出做功之比。【解答】解：A、查表可知纯铁的熔点是1535，而铜的熔点是1083，所以在铜达到熔点而熔化时，铁锅还远远没有达到熔点，即可以用铁锅来熔化铜块，故A正确；B、
13、由Q=cmt可知，给等质量的铜块和铝块加热，升高相同的温度时，铝块吸收的热量多，故图象a表示的是铝块，故B错误；C、质量相等的实心铁块和铝块，铝的密度最小，体积最大，排开水的体积最大，根据F浮=gV排可知，铝块受到的浮力大，故C错误；D、金属块匀速运动，处于平衡状态，拉力等于金属块的重力，即F=G=mg=Vg，拉力功W=Fs=Vgs，铜块和铝块的体积之比为2：1，提升的高度之比为5：4，则两次拉力的功之比为：W1：W2=铜V铜gh铜：铝V铝gh铝=铜V铜h铜：铝V铝h铝=8.9103kg/m325：2.7103kg/m314=445：54，故D错误。故选：BCD。【点评】本题是一道综合题，涉及
14、的知识点较多，由表中获取所需信息、应用热量公式、液体压强公式、功的计算公式等即可正确解题，要注意基础知识的学习与掌握。二、填空题（共12小题）8（2015镇江）测量滑轮组机械效率的装置如图所示。用5N拉力F将重为8N的物体匀速提升0.5m，用时4s，拉力做得总功W总=5J，有用功W有用=4J，滑动组的机械效率=80%，拉力的功率P=1.25W。【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算【分析】（1）做有关滑轮组的计算题首先要判断承担重物的绳子股数，最后一段是由动滑轮引出来的，所以绳子股数是2有用功等于重物重力与重物上升高度的乘积W有用=Gh。（2）拉力所做的功即
15、为总功，所以拉力的功率即为总功率，用W总=FS，再利用P=即可。（3）滑轮组的机械效率根据=即可计算。【解答】解：由图可知：承担动滑轮和重物的绳子股数为2股，则n=2，所以s=nh=20.5m=1m；（1）做的有用功：W有用=Gh=8N0.5m=4J。（2）拉力所做的功：W总=Fs=5N1m=5J；拉力的功率：P总=1.25W。（3）滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%。故答案为：5；4；80%；1.25。【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，要求灵活运用公式，属于基础题目。9（2015泸州）如图所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线，已知升降机的箱
16、蓝重900N，用升降机将重600N的王师傅匀速提升8m，升降机做的有用功4800J，升降机的机械效率是40%。（伸缩杆和所携带的工具质量不计）【考点】EH：有用功和额外功；F3：机械效率的计算【分析】对人们有用的功就叫做有用功。本题中利用W有=G人h计算有用功；并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。本题中利用W额=G箱h计算额外功，有用功与额外功的和叫总功。由此算出总功，根据=计算机械效率。【解答】解：由题将王师傅提升8m做的功是有用功，所以：W有=G人h=600N8m=4800J；伸缩杆和所携带的工具质量不计，对升降机箱做的功是额外功，所以：W额=G箱h=900N8m=7200J，升降机的
17、机械效率：=100%=100%=100%=40%。故答案为：4800；40%。【点评】此题主要考查的是学生对有用功、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。10（2015无锡）如图所示，小明用动滑轮把90N的重物匀速提升2m，所用的拉力是60N，则小明做的有用功是180J，动滑轮的机械效率是75%。【考点】F4：滑轮（组）的机械效率【分析】（1）知道物重和提升的高度，利用W有=Gh求提起重物所做的有用功；（2）知道拉力大小和绳子自由端移动的距离，利用W总=Fs求总功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率。【解答】解：（1）提起物体所做的有用功：W有用=Gh=90N2m=180J；（2）由图
18、可知，动滑轮有两段绳子承担物体重，s=2h=22m=4m，提起物体所做的总功：W总=Fs=60N4m=240J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=75%。故答案为：180；75%。【点评】本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键。还可以直接用=计算机械效率。11（2015宜昌）用如图所示的滑轮组将一重为200N的物体匀速向上提高3m，拉力为150N，则有用功为600J这个滑轮组的机械效率为66.7%（计算结果保留1位小数）。【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率【分析】（1）已知物体的重力和物体升高的高度
19、，根据公式W有=Gh可求此过程中人做的有用功；（2）通过动滑轮绳子的段数n=2，根据W总=Fs=Fnh计算总功，根据=计算机械效率。【解答】解：（1）有用功：W有用=Gh=200N3m=600J；（2）由图通过动滑轮绳子的段数n=2，拉力做的总功：W总=Fs=F2h=150N23m=900J；此滑轮组的机械效率是=100%=100%66.7%。故答案为：600；66.7%。【点评】本题考查有用功、总功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对动滑轮上绳子段数的判断。12（2015赤峰）一台起重机将重1800N的货物提高4m，做的有用功为7200J，如果额外功是4800J，总功为
20、12000J，机械效率为60%。【考点】EH：有用功和额外功；F3：机械效率的计算【分析】已知货物的重和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；有用功和额外功之和等于总功；根据=计算机械效率。【解答】解：起重机做的有用功：W有=Gh=1800N4m=7200J；总功：W总=W有+W额=7200J+4800J=12000J；（3）机械效率：=100%=100%=60%。故答案为：7200；12000；60%。【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功和机械效率计算公式的理解和掌握，难度不大。13（2014攀枝花）如图，在水平拉力F的作用下，物体匀速向右运动的距离为L，水平面对物体的摩擦力为f，则额外
21、功表达式为W额=（4Ff）L。【考点】EH：有用功和额外功【分析】根据二力平衡的条件可知，物体做匀速运动时所受拉力等于摩擦力；克服摩擦力做的功为有用功；利用滑轮组拉物体时，在绳子自由端所做的功是总功；总功等于有用功与额外功之和。【解答】解：由题水平拉物体时，克服物体与水平面间摩擦力做的功为有用功，所以W有=fL，由图通过动滑轮绳子段数n=4，拉力F做的总功：W总=Fs=F4L=4FL，W总=W有+W额，所以W额=W总W有=4FLfL=（4Ff）L。故答案为：W额=（4Ff）L。【点评】本题考查对有用功、额外功和总功的认识和理解，正确理解基本概念，判断出通过动滑轮绳子段数是关键。14（2014娄
22、底）如图，用一个动滑轮把重90N的沙袋从地面提到6m高的脚手架上，所用的拉力是60N，则此动滑轮提升沙袋所用的有用功为540J，机械效率是75%。【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率【分析】（1）知道物重和提升的高度，利用W有=Gh求提起重物所做的有用功；（2）知道拉力大小和绳子自由端移动的距离，利用W总=Fs求总功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率。【解答】解：（1）提起物体所做的有用功：W有用=Gh=90N6m=540J；（2）由图可知，s=2h=26m=12m，提起物体所做的总功：W总=Fs=60N12m=720J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=75%
23、。故答案为：540；75%。【点评】本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键。15（2014海南）如图所示，提沙子时，用质量较小的塑料桶代替铁桶后（其他条件不变）做的额外功减小，机械效率比用铁桶时增大（均选填“增大”或“减小”）。【考点】EH：有用功和额外功；F2：机械效率的大小比较【分析】使用滑轮组时，做的有用功不变，用质量较小的塑料桶代替铁桶后，减小了额外功，因此机械效率会增大。【解答】解：使用滑轮组时，提的沙子不变，做的有用功不变，减小桶子重，减小了额外功，则有用功占总功的比例增大，故滑轮组的机械效率增大。故答案为：减小；
24、增大。【点评】滑轮组的机械效率与提升物体的物重有关，同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大，减小机械重，可以提高机械效率。16（2014南京）如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则他所做的有用功是1620J，额外功是180J，拉力的功率是90W，滑轮组的机械效率是90%。【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算【分析】（1）根据W=Gh求出有用功；（2）根据s=3h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出总功，再根据W总=W有用+W额求出额外功；（3）根据P=求出拉力的功率；（4）根据=求出机械效率。【解答】
25、解：（1）有用功W有用=Gh=540N3m=1620J；（2）拉力移动距离s=3h=33m=9m，拉力做的总功W总=Fs=200N9m=1800J，W总=W有用+W额W额=W总W有用=1800J1620J=180J；（3）拉力的功率P=90W；（4）滑轮组的机械效率=100%=100%=90%。故答案为：1620；180；90；90%。【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目。17（2015淮安）如图所示，小明用50N的力F将重为80N的物体在5s时间内匀速提升1m，在此过程中，小明做的有用功为80J，滑轮的机械效率80%，拉力做功的功
26、率为20W。【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算【分析】已知物重和上升高度，利用W有用=Gh得到有用功；由图知，承担物重的绳子段数为2，已知物体上升的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力和绳子拉下的长度，可以得到总功；已知总功和所用时间，可以得到拉力的功率；已知有用功和总功，两者之比为滑轮组的机械效率。【解答】解：小明做的有用功为W有用=Gh=80N1m=80J；绳子拉下的长度为s=2h=21m=2m，拉力做的总功为W总=Fs=50N2m=100J，拉力的功率为P=20W；滑轮组的机械效率为=100%=100%=80%。故答案为：80；80%；20。【点
27、评】这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了功的公式、功率的公式、机械效率的公式，虽然用到的公式较多，但只要搞清楚力与距离的对应关系，难度也并不大。18（2013株洲）工人用力F水平推重为200N的物体，在4s内水平推力F与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示。在这过程中，水平推力做的功为120J，推力做功的功率为30W。【考点】EC：功的计算；FF：功率的计算【分析】根据图象读出物体受到拉力的大小和移动的距离，根据W=FS和P=即可求出推力做的功和推力做功的功率。【解答】解：根据图示可知，F=60N，S=2m则水平推力做的功：W=FS=60N2m=120J；推力做功的功率：P=3
28、0W。故答案为：120；30。【点评】本题考查了学生的读图能力、功的公式、功率公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素（力和距离）方向的一致性，易错点！19（2013吉林）如图所示，小丽用200N的拉力，把重量是320N的物体匀速提升3m，拉力做的功是1200J，动滑轮的机械效率是80%。【考点】EC：功的计算；F4：滑轮（组）的机械效率【分析】已知物重和提升高度，根据公式W=Gh可求有用功，已知动滑轮上绳子段数和拉力F，根据公式W=FS可求总功，机械效率=100%。【解答】解：有用功W有用=Gh=320N3m=960J，总功W总=FS=F2h=200N23m=1200J，=100%=100%
29、=80%。故答案为：1200；80%。【点评】本题考查功和机械效率的计算，关键是公式的灵活运用以及公式的推导，学会举一反三的能力，根据所学公式推导出自己解题所需要的公式，这是本题的难点。三、解答题（共11小题）20（2015张家界）新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了2m，绳子末端的拉力为750N，不计绳重和摩擦力，求：（1）工人做的有用功是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）动滑轮的总重力是多少N？【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率【分析】由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h。（1）知道
30、提升物体的高度和物重大小，利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功；（2）利用s=4h求出绳子自由端移动的距离，知道拉力大小，利用W总=Fs求出总功，再利用=求出该滑轮组的机械效率。（3）不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=（G物+G动）求动滑轮重；【解答】解：（1）使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh=2700N2m=5400J；（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，使用滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnh=750N42m=6000J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=90%；（3）不计绳重和摩擦力，绳子自由端拉力：F=（G物+G动），即：750N=（2700N+G
31、动），解得：G动=300N。答：（1）工人做的有用功是=5400J；（2）该滑轮组的机械效率是=90%；（3）动滑轮的总重力是300N。【点评】本题主要考查了学生对有用功、总功和滑轮组的机械效率的理解和掌握，属于基础题目，应熟练掌握。21（2014镇江）将重为16N的物体用图示装置匀速提升2m，拉力F=10N，不计轮轴间摩擦及绳重，求：（1）动滑轮所受重力的大小；（2）该过程中的有用功W有；（3）该装置的机械效率。【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；F4：滑轮（组）的机械效率【分析】图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h。（1）不计摩擦和绳重，利用动滑轮拉力大小F=（G物+G
32、轮）求动滑轮重；（2）根据公式W有用=Gh求出有用功；（3）利用=求动滑轮的机械效率。【解答】解：已知：n=2，G=16N，F=10N，（1）不考虑绳重和摩擦，F=（G+G轮），即：10N=（16N+G轮），动滑轮重：G轮=4N；（2）有用功为：W有用=Gh=16N2m=32J；（3）该装置的机械效率：=100%=100%=100%=100%=100%=80%。答：（1）动滑轮所受重力为4N；（2）该过程中的有用功为32J；（3）该装置的机械效率80%。【点评】本题考查了使用动滑轮拉力的计算、功、机械效率的计算，根据题图确定n的大小是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系F=（G
33、轮+G物）是本题的关键。22（2014南宁）太阳能电池作为一种新能源产品，逐渐得到广泛运用，太阳能电池板在几小时内可得到的太阳辐射能约为1.26107J。（1）若某一牵引力为3103N的电动汽车做匀速直线运动时，通过一段路程所做的功也等于1.26107J求这段路程。（2）如果这些能量全部被一定质量的水吸收（不考虑热损失），能使水的温度从20升高到80，求这些水的质量。c水=4.2103J/（kg）。【考点】ED：功的计算公式的应用；GI：热平衡方程的应用【分析】（1）知道牵引力的大小和做的功，根据W=Fs求出电动汽车匀速行驶的路程；（2）由题意可知水吸收的热量，根据Q吸=cm（tt0）求出可加
34、热水的质量。【解答】解：（1）由W=Fs可得，电动汽车匀速行驶的路程：s=4.2103m；（2）由题意可知，水吸收的热量：Q吸=1.26107J，由Q吸=cm（tt0）可得，可加热水的质量：m=50kg。答：（1）这段路程为4.2103m；（2）这些水的质量为50kg。【点评】本题考查了做功公式和吸热公式的灵活应用，要注意升高到（末温）和升高了（温度的变化量）之间的区别。23（2015泰安）如图所示，将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水面的高度由14cm上升到16cm将物体在水中匀速缓慢提升2cm，物体仍然处于浸没状态，拉力做功0.02J（物体与水的摩擦阻力忽略不
35、计）g取10N/kg，求：（1）拉力的大小；（2）容器中水的质量。【考点】2B：密度公式的应用；8O：阿基米德原理的应用；ED：功的计算公式的应用【分析】（1）知道拉力做的功，同时知道物体上升的距离，故据公式W=Fs可以计算出拉力的大小；（2）通过称重法求出浮力的大小，再计算物体的体积，而后计算出该容器的体积，进而计算出水的质量。【解答】解：（1）据W=Fs可知：F=1N；（2）物体在水中受到的浮力是F浮=GF拉 即F浮=5N1N=4N由阿基米德原理可知，F浮=液gV排可以计算出物体的V排=0.0004m3设圆柱体的底面积是S则V柱=V排=S（h2h1）S=0.02m2m水=水V水=水Sh1=
36、1000kg/m30.02m20.14m=2.8kg故水的质量是m=2.8kg答：（1）拉力的大小是1N；（2）容器中水的质量为2.8kg。【点评】该题考查了功的计算、浮力的计算、密度的计算等，能熟练的利用公式分析是解决该题的关键。24（2015河池）我国自行制造的履带式旋挖井机，用于建筑工地打井作业，它的结构示意图如图1所示。整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由空心钻杆A和钻头D（大小可根据需要更换）组成。旋挖井机工作时，主机通过C将动力传给A，A带动D竖直往下旋挖，并将挖出的泥沙填充到A内；停止旋挖时，C与A完全分离，H的拉力可把A、D和泥沙提到地面。部分数据见下表：
37、名称旋挖井机整机质量 9104kg钻杆质量 5103kg钻头直径质量 40cm 100kg 80cm 200kg 120cm300kg（1）假设旋挖井机用20s将0.5t的泥沙从井下先提高10m，接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上，求此过程中，旋挖井机做的有用功和有用功率。（2）把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，固定在A上的D的横截面示意图如图2所示，其中S为D与泥沙的接触面积（即图中的阴影部分），R为D的半径，求D对井底泥沙的压强。（3）假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，A对C竖直向上的力为
38、F，请你比较此状态下整机重力G（重心在O点）与力F的大小。【考点】7N：杠杆的平衡条件；86：压强的大小及其计算；EH：有用功和额外功；FF：功率的计算【分析】（1）根据W=Gh=mgh计算旋挖井机做的有用功，再根据P=计算有用功的功率；（2）根据F=G计算压力，根据p=计算D对井底泥沙的压强；（3）旋挖井机在D对C向上力F的作用下履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，相当于一个杠杆，根据杠杆的平衡条件，分析F与G的力臂可以得出F与G的大小关系。【解答】解：（1）根据功的定义，旋挖井机提高泥沙时对泥沙做功，水平移动移动时不做功，W有=Gh=mgh=0.5103kg10N/kg10m=5104J
39、；有用功率：P有=2103W。（2）卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，由图D半径40cm，则直径为80cm，由表格此钻头质量200kg，所以D对井底泥沙压力：F=G=（m杆+m钻头）g=（5103kg+200kg）10N/kg=5.2104N，由题S为D与泥沙的接触面积，S=500cm2，D对井底泥沙的压强：p=1.04106Pa；（3）旋挖井机在D对C向上力F的作用下履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，相当于一个杠杆，M点为支点，如图所示：H处于松弛状态，对杠杆没有力的作用，根据杠杆的平衡条件：FLF=GLG，由图可知：LFLG，所以FG。答：（1
40、）旋挖井机做的有用功为5104J，有用功率为2103W；（2）D对井底泥沙的压强为1.04106Pa；（3）旋挖井机M点着地，H处于松弛状态，此状态下整机重力G大于力F。【点评】本题考查了功和功率、压强的计算和杠杆平衡条件的应用，综合性强，过程较复杂。明确题意，熟练运用相关的公式是解题的关键。25（2015咸宁）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小，求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？（2）滑轮组提升重物的机械效
41、率是多少？（3）动滑轮的重力是多少？【考点】7!：滑轮组绳子拉力的计算；EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率【分析】（1）已知物体M的重力，根据公式W=Gh计算拉力F对所提升物体M做的有用功。（2）据货物上升的高度和速度，可以计算出货物上升的时间，进而据图乙，可以确定此时拉力做的功，即总功，再据机械效率的计算公式计算即可。（3）据图甲能看出有两端绳子吊着动滑轮，故应该费2倍的距离，所以结合公式W=FS可以计算出绳子自由端的拉力，在不计绳子的重、摩擦时计算出动滑轮的重力。【解答】解：（1）有用功：W有=Gh=760N10m=7600J；（2）货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的
42、高度，故其运动的时间是，据v=可知，t=20s；故据图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，所以其机械效率是：=100%=95%；（3）据图甲能看出有两端绳子吊着动滑轮，故应该费2倍的距离，所以绳子自由端移动的距离是S=210m=20m；故据（2）中的数据可知，W=Fs，故F=400N；所以动滑轮的重力是G动=2FG=2400N760N=40N。答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是7600J；（2）滑轮组提升重物的机械效率是95%；（3）动滑轮的重力是40N。【点评】本题的关键是求出拉力的大小，求拉力的时候容易出错的是忘记动滑轮的重力。26（2015株洲）一根金属棒AB置于水平地面上，今通过
43、弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示，请根据图象解答下列问题。（1）该金属棒的长度l=1.2m；（2）在B端拉起的过程中，当x1=0.6m时，测力计的示数为F1=3N；当x2=1.6m时，测力计的示数F2=5N。（3）求金属棒的重心到A端的距离d。【考点】ED：功的计算公式的应用【分析】（1）由甲乙图和杠杆平衡条件分析可知杆的长度；（2）在已知杆的长度的情况下，根据乙图x的不同长度对应的功的大小，得到杆的重力，也就是F2的示数；根据图乙得到F1的数值；（3）由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离。【解答】解：
44、（1）由于拉力始终竖直向上，由杠杆的平衡条件可知，拉力不变（动力臂与阻力臂之比不变）。由图乙可知，当B端离地1.2m时，A端刚离地，所以金属棒长1.2米；（2）因为W=Gh，所以金属棒的重力G=5N，即F2=5N；由图乙可知拉力F1=3N；（3）由杠杆平衡条件得，重心到A端的距离d=0.72m。答：（1）1.2；（2）3；5；（3）金属棒的重心到A端的距离d为0.72m。【点评】此题主要考查对于功与距离的关系的理解，难点是曲线图的分析。27（2015绥化）在建筑工地上，“吊车”是常见的一种起重设备。如图为吊车上的滑轮组的示意图。在起重过程中，钢丝绳用6103N的拉力F，将重为1.2104N的物
45、体在l0s内匀速提升6m（不计绳重和摩擦）求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功和总功。（2）滑轮组拉力F的功率。（3）若用该滑轮组匀速提升1.8104N的重物，则其机械效率是多少？【考点】EH：有用功和额外功；F4：滑轮（组）的机械效率；FF：功率的计算【分析】（1）根据W有用=Gh求出有用功，再根据W总=Fs=3Fh求出总功；（2）根据P=求出拉力的功率；（3）根据F=（G+G动）求出动滑轮重，再根据=求出机械效率。【解答】已知：拉力F=6103N，重力G=1.2104N，时间t=10s，高度h=6m，物重G=1.8104N，n=3求：（1）有用功W有用=？总功W总=？（2）功率P=？（3）机械效率=？解：（1）有用功：W有用=Gh=1.2104N6m=7.2104J；总功：W总=