7.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力F为8N,拉力移动的距离为0.25m.拉力所做的功为

2
J,杠杆的机械效率为90%
.答案
7.2 90%
解析
【分析】
要解答本题,需明确总功、有用功及机械效率的计算方法:总功是拉力做的功,等于拉力与拉力移动距离的乘积;有用功是提升物体时克服物体重力做的功,等于物体重力与物体上升高度的乘积;机械效率为有用功与总功的比值,按公式代入计算即可。
【解析】
1. 计算拉力做的总功:根据功的计算公式 $ W_{总}=Fs $,代入 $ F=8N $,$ s=0.25m $,得 $ W_{总}=8N × 0.25m=2J $。
2. 计算有用功:有用功是提升物体做的功,公式为 $ W_{有}=Gh $,代入 $ G=18N $,$ h=0.1m $,得 $ W_{有}=18N × 0.1m=1.8J $。
3. 计算杠杆的机械效率:根据机械效率公式 $ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% $,代入数值可得 $ \eta=\frac{1.8J}{2J} × 100\%=90\% $。
【答案】
2;90%
【知识点】
功的计算;机械效率
【点评】
本题考查功和机械效率的基础计算,属于简单题型,核心是区分总功和有用功的计算逻辑,代入数值时注意单位统一即可顺利求解。
【难度系数】
0.8
要解答本题,需明确总功、有用功及机械效率的计算方法:总功是拉力做的功,等于拉力与拉力移动距离的乘积;有用功是提升物体时克服物体重力做的功,等于物体重力与物体上升高度的乘积;机械效率为有用功与总功的比值,按公式代入计算即可。
【解析】
1. 计算拉力做的总功:根据功的计算公式 $ W_{总}=Fs $,代入 $ F=8N $,$ s=0.25m $,得 $ W_{总}=8N × 0.25m=2J $。
2. 计算有用功:有用功是提升物体做的功,公式为 $ W_{有}=Gh $,代入 $ G=18N $,$ h=0.1m $,得 $ W_{有}=18N × 0.1m=1.8J $。
3. 计算杠杆的机械效率:根据机械效率公式 $ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\% $,代入数值可得 $ \eta=\frac{1.8J}{2J} × 100\%=90\% $。
【答案】
2;90%
【知识点】
功的计算;机械效率
【点评】
本题考查功和机械效率的基础计算,属于简单题型,核心是区分总功和有用功的计算逻辑,代入数值时注意单位统一即可顺利求解。
【难度系数】
0.8
8.如图,小明将一个重为3N的物块从斜面底端匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为1.25N.物块沿斜面移动的距离$s=1.6\mathrm{m}$,上升的高度$h=0.6\mathrm{m}$.则小明对物块做的有用功是

1.8
J,物块与斜面之间的摩擦力为0.125
N,斜面的机械效率是90%
.答案
8.1.8 0.125 90%
解析
【分析】
要解决本题,需明确斜面相关的功和机械效率的核心概念:有用功是克服物体重力做的功,总功是拉力做的功,额外功是克服斜面摩擦力做的功,机械效率为有用功与总功的比值。解题时,先根据对应公式分别计算有用功、总功,再通过总功与有用功的差得到额外功,进而求出摩擦力,最后计算机械效率。
【解析】
1. 计算有用功:
有用功是克服物块重力做的功,公式为 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $,代入已知数据 $ G=3\mathrm{N} $、$ h=0.6\mathrm{m} $,得:
$ W_{\mathrm{有}} = 3\mathrm{N} × 0.6\mathrm{m} = 1.8\mathrm{J} $。
2. 计算总功:
总功是拉力做的功,公式为 $ W_{\mathrm{总}} = Fs $,代入已知数据 $ F=1.25\mathrm{N} $、$ s=1.6\mathrm{m} $,得:
$ W_{\mathrm{总}} = 1.25\mathrm{N} × 1.6\mathrm{m} = 2\mathrm{J} $。
3. 计算摩擦力:
额外功是克服摩擦力做的功,即 $ W_{\mathrm{额}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 2\mathrm{J} - 1.8\mathrm{J} = 0.2\mathrm{J} $;又因为额外功满足 $ W_{\mathrm{额}} = fs $,所以摩擦力 $ f = \frac{W_{\mathrm{额}}}{s} = \frac{0.2\mathrm{J}}{1.6\mathrm{m}} = 0.125\mathrm{N} $。
4. 计算机械效率:
机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% $,代入数据得:
$ \eta = \frac{1.8\mathrm{J}}{2\mathrm{J}} × 100\% = 90\% $。
【答案】
1.8;0.125;90%
【知识点】
斜面机械效率、功的计算、有用功与额外功
【点评】
本题考查斜面的功和机械效率的基础计算,核心是区分有用功、总功和额外功,理解额外功源于克服斜面摩擦力,属于基础应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.3
要解决本题,需明确斜面相关的功和机械效率的核心概念:有用功是克服物体重力做的功,总功是拉力做的功,额外功是克服斜面摩擦力做的功,机械效率为有用功与总功的比值。解题时,先根据对应公式分别计算有用功、总功,再通过总功与有用功的差得到额外功,进而求出摩擦力,最后计算机械效率。
【解析】
1. 计算有用功:
有用功是克服物块重力做的功,公式为 $ W_{\mathrm{有}} = Gh $,代入已知数据 $ G=3\mathrm{N} $、$ h=0.6\mathrm{m} $,得:
$ W_{\mathrm{有}} = 3\mathrm{N} × 0.6\mathrm{m} = 1.8\mathrm{J} $。
2. 计算总功:
总功是拉力做的功,公式为 $ W_{\mathrm{总}} = Fs $,代入已知数据 $ F=1.25\mathrm{N} $、$ s=1.6\mathrm{m} $,得:
$ W_{\mathrm{总}} = 1.25\mathrm{N} × 1.6\mathrm{m} = 2\mathrm{J} $。
3. 计算摩擦力:
额外功是克服摩擦力做的功,即 $ W_{\mathrm{额}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 2\mathrm{J} - 1.8\mathrm{J} = 0.2\mathrm{J} $;又因为额外功满足 $ W_{\mathrm{额}} = fs $,所以摩擦力 $ f = \frac{W_{\mathrm{额}}}{s} = \frac{0.2\mathrm{J}}{1.6\mathrm{m}} = 0.125\mathrm{N} $。
4. 计算机械效率:
机械效率公式为 $ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% $,代入数据得:
$ \eta = \frac{1.8\mathrm{J}}{2\mathrm{J}} × 100\% = 90\% $。
【答案】
1.8;0.125;90%
【知识点】
斜面机械效率、功的计算、有用功与额外功
【点评】
本题考查斜面的功和机械效率的基础计算,核心是区分有用功、总功和额外功,理解额外功源于克服斜面摩擦力,属于基础应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.3
9.(2025·溧阳期中)小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动,到养老院当义工,在活动中小勇帮助老人将2桶相同的油从一楼提到三楼,用时30s.已知每桶油的质量为5kg,小勇的质量为45kg,每层楼的楼高是3m.g取10N/kg.在此过程中,以下结果正确的是 (
A.小勇做的有用功为900J
B.小勇做的总功为2700J
C.小勇所做总功的功率为110W
D.小勇做功的效率为27.3%
C
)A.小勇做的有用功为900J
B.小勇做的总功为2700J
C.小勇所做总功的功率为110W
D.小勇做功的效率为27.3%
答案
9.C
解析
【分析】要判断各选项是否正确,需先明确有用功、总功、功率、机械效率的概念,再结合题目条件计算物理量。首先确定从一楼到三楼的提升高度为2层楼,即$h=3m×2=6m$;有用功是对油做的功,总功是对油和自身做的功,再分别计算各选项对应的物理量,对比判断。
【解析】首先计算相关物理量:
1. 提升高度:从一楼到三楼共2层,$h=3m×2=6m$;
2. 油的总重力:$G_{油}=m_{油}g=2×5kg×10N/kg=100N$;
3. 小勇的重力:$G_{人}=m_{人}g=45kg×10N/kg=450N$;
对各选项分析:
选项A:有用功$W_{有用}=G_{油}h=100N×6m=600J≠900J$,错误;
选项B:总功$W_{总}=(G_{油}+G_{人})h=(100N+450N)×6m=3300J≠2700J$,错误;
选项C:总功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3300J}{30s}=110W$,正确;
选项D:效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{600J}{3300J}×100\%≈18.2\%≠27.3\%$,错误。
【答案】C
【知识点】有用功与总功、功率计算、机械效率
【点评】本题考查功、功率、机械效率的基础计算,关键是正确确定提升高度(易错点为误算为3层),区分有用功和总功,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】首先计算相关物理量:
1. 提升高度:从一楼到三楼共2层,$h=3m×2=6m$;
2. 油的总重力:$G_{油}=m_{油}g=2×5kg×10N/kg=100N$;
3. 小勇的重力:$G_{人}=m_{人}g=45kg×10N/kg=450N$;
对各选项分析:
选项A:有用功$W_{有用}=G_{油}h=100N×6m=600J≠900J$,错误;
选项B:总功$W_{总}=(G_{油}+G_{人})h=(100N+450N)×6m=3300J≠2700J$,错误;
选项C:总功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3300J}{30s}=110W$,正确;
选项D:效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{600J}{3300J}×100\%≈18.2\%≠27.3\%$,错误。
【答案】C
【知识点】有用功与总功、功率计算、机械效率
【点评】本题考查功、功率、机械效率的基础计算,关键是正确确定提升高度(易错点为误算为3层),区分有用功和总功,难度适中。
【难度系数】0.5
10.如图所示,用$F=12\mathrm{N}$的拉力竖直向上匀速提升木块,2s内木块升高的高度为0.1m,木块的重力$G=30\mathrm{N}$,在此过程中,下列判断正确的是 (

A.拉力$F$做的功为1.2J
B.滑轮组做的有用功为3J
C.滑轮组的机械效率为40%
D.拉力$F$做功的功率为0.6W
B
)A.拉力$F$做的功为1.2J
B.滑轮组做的有用功为3J
C.滑轮组的机械效率为40%
D.拉力$F$做功的功率为0.6W
答案
10.B
解析
【分析】
要判断各选项正误,需先确定滑轮组承担物重的绳子段数$n$,再分别计算有用功、总功、机械效率和拉力的功率,最后与选项对比。观察题图可知,动滑轮上有3段绳子承担物重,即$n=3$;再根据对应公式逐一计算各物理量,分析选项。
【解析】
1. 确定绳子段数:由图得,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=3$。
2. 计算有用功:有用功是提升物体做的功,公式为$W_{有}=Gh$,代入数据得:$W_{有}=30\mathrm{N}×0.1\mathrm{m}=3\mathrm{J}$,对应选项B。
3. 计算总功:拉力移动距离$s=nh=3×0.1\mathrm{m}=0.3\mathrm{m}$,总功公式$W_{总}=Fs$,代入得:$W_{总}=12\mathrm{N}×0.3\mathrm{m}=3.6\mathrm{J}$,选项A中拉力做功为$1.2\mathrm{J}$,错误。
4. 计算机械效率:$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{3\mathrm{J}}{3.6\mathrm{J}}×100\%\approx83.3\%$,选项C中机械效率为$40\%$,错误。
5. 计算拉力功率:公式$P=\frac{W_{总}}{t}$,代入得:$P=\frac{3.6\mathrm{J}}{2\mathrm{s}}=1.8\mathrm{W}$,选项D中功率为$0.6\mathrm{W}$,错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的有用功、总功、机械效率、功率计算
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的计算,关键是确定承担物重的绳子段数,区分有用功与总功,计算时需准确运用公式,避免出错。
【难度系数】
0.6
要判断各选项正误,需先确定滑轮组承担物重的绳子段数$n$,再分别计算有用功、总功、机械效率和拉力的功率,最后与选项对比。观察题图可知,动滑轮上有3段绳子承担物重,即$n=3$;再根据对应公式逐一计算各物理量,分析选项。
【解析】
1. 确定绳子段数:由图得,动滑轮上承担物重的绳子段数$n=3$。
2. 计算有用功:有用功是提升物体做的功,公式为$W_{有}=Gh$,代入数据得:$W_{有}=30\mathrm{N}×0.1\mathrm{m}=3\mathrm{J}$,对应选项B。
3. 计算总功:拉力移动距离$s=nh=3×0.1\mathrm{m}=0.3\mathrm{m}$,总功公式$W_{总}=Fs$,代入得:$W_{总}=12\mathrm{N}×0.3\mathrm{m}=3.6\mathrm{J}$,选项A中拉力做功为$1.2\mathrm{J}$,错误。
4. 计算机械效率:$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{3\mathrm{J}}{3.6\mathrm{J}}×100\%\approx83.3\%$,选项C中机械效率为$40\%$,错误。
5. 计算拉力功率:公式$P=\frac{W_{总}}{t}$,代入得:$P=\frac{3.6\mathrm{J}}{2\mathrm{s}}=1.8\mathrm{W}$,选项D中功率为$0.6\mathrm{W}$,错误。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组的有用功、总功、机械效率、功率计算
【点评】
本题考查滑轮组相关物理量的计算,关键是确定承担物重的绳子段数,区分有用功与总功,计算时需准确运用公式,避免出错。
【难度系数】
0.6
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