【三年中考】北京市2012-2014年中考物理分类汇编：功、功率、机械效率

北京市2012-2014年中考物理分类汇编 功、功率、机械效率 18．（3分）（2014 北京）起重机将 建筑材料由地面提升到楼顶，第一次用15000N的竖直拉力F1将材料甲匀速提升15 m；第二次用10000N的竖直拉力F2将材料乙匀速提升15m．对于上述两个过程，下列说法中正确的是（　　） A． 甲的速度一定等于乙的速度 B．甲的质量一定大于乙的质量 C． 拉力F1做的功一定大于拉力F2做的功 D． 甲运动的时间一定小于乙运动的时间 选BC　 38．（7分）（2014 北京）用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为η1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为η2．已知：G1﹣G2=30N，η2﹣η1=5%，=，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10﹣2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计． 求： （1）物体M1受到的浮力F浮； （2）拉力F1与F2之比； （3）物体M1受到的重力G． 解：（1）根据F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3=400N； （2）P===Fυ P1=F1υ绳=2 F1υ P2=F2υ绳=2 F2υ == ① （3）在匀速提升水中物体M1的过程中，以动滑轮A和物体M1为研究对象，受力分析如左图所示； 在匀速提升水中物体M2的过程中，以动滑轮B和物体M2为研究对象，受力分析如右图所示． 由图可知： 2F1+F浮=G+G1 ② 2F2+F浮=G+G2 ③ G1﹣G2=30N ④ 由②③④得：F1﹣F2=15N ⑤ 由①⑤解得：F1=240N F2=225N η= η2﹣η1=5% ﹣=5% ﹣=5% 解得：G=760N； 答：（1）物体M1受到的浮力F浮为400N； （2）拉力F1与F2之比为16：15； （3）物体M1受到的重力G为760N．　 10．（2分）（2013 北京）下列有关力做功的说法中正确的是（　　） 　 A． 用水平力推着购物车前进，推车的力做了功 　 B． 把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 　 C． 书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功 　 D． 挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功 选A 14．（2分）（2013 北京）如图是利用 滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N．圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为4.5×103kg/m3．在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T．在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．下列选项中正确的是（　　） 　 A． 压强p的最小值为15000Pa B． 拉力T的大小为2700N 　 C． 拉力F的大小为640N D． 滑轮组的机械效率为90% 解：（1）对动滑轮和物体做整体受力分析，如图1，对定滑轮做受力分析如图2所示， ∵h=3m，S=0.02m2， ∴V=0.06m3， ∴F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N， ∵M全部浸没，则V=V排， ∴===， 解得GM=2700N， 由已知可知：v==m/s， ∵P===F 3v=F×3×m/s=160W， ∴F===800N，故C错误； （2）由平衡条件：F浮+3F=G轮+GM， 可得G轮=600N+3×800N﹣2700N=300N，则T=2F+G轮=1600N+300N=1900N，故B错误； （3）η==×100%=×100%=×100%=87.5%，故选项D错误； （4）F浮+3F=G动+G M，露出水面，浮力减小， ... ...