初中物理功的计算试题

在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：

（1）人的拉力所做的功。

（2）人的拉力做功的功率。

（3）动滑轮受到的重力。

在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车，如图。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是 $($ 　　 $)$

A．	伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用
B．	后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C．	空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小
D．	伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功 $4.8\times {10}^7$ 焦

甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积 $S$成正比，与雨滴下落速度 $v$的平方成正比，即 $f=\mathit{kS}{v}^2$（其中 $k$为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为 $r$，密度为 $\rho$，比热为 $c$，球的体积为 $V=\frac{4}{3}\pi r^3$．（注 $:$所有结果均用字母表示）

（1）半径为 $r$的雨滴重力为　　。

（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度　　小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于” $)$，写出推理过程。

（3）假设半径为 $r$的雨滴在近地面下落 $h$高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？

跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	向上起跳过程中小金的动能持续增大
B．	在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C．	小金跳一次克服重力做功约3焦
D．	小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦

为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	两个滑轮在装置中起的作用相同
B．	拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．	沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．	将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等

如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗，它能稳健地爬陡坡，它的出现，让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70千克，每只脚与地面接触面积为50平方厘米。

（1）以行走的机器狗为参照物，旁边的台阶是　　（选填“静止”或“运动” $)$的。

（2）机器狗行走时（两脚着地），它对地面的压强为多少帕？

（3）机器狗爬上3米高的陡坡时，克服自身重力做功为多少焦？

如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为 $8N$ 、边长为 $10\mathit{cm}$ 的立方体物块 $M$ ， $M$ 与容器底部不密合。以 $5\mathit{mL}/s$ 的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度 $h$ 随时间 $t$ 的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：

（1）当 $t=140s$ 时，物块 $M$ 在水中处于 　　（填"沉底""悬浮"或"漂浮" $)$ 状态。

（2）当 $t=140s$ 时，水对容器底部的压力大小是多少？

（3）图乙中 $a$ 的值是多少？

（4）在 $0-40s$ 和 $40s-140s$ 两个阶段，浮力对物体做功分别是多少？

2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示，已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。

项目	参数
最高车速（千来 $/$小时）	25
整车质量（千克）	40
电动自行车最大功率（瓦 $)$	400

（1）车轮上刻花纹的目的是　　；

（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米 ${}^2$，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？

（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？

（4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？

2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示，已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。

项目	参数
最高车速（千来 $/$小时）	25
整车质量（千克）	40
电动自行车最大功率（瓦 $)$	400

（1）车轮上刻花纹的目的是　　；

（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米 ${}^2$，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？

（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？

（4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？

为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	两个滑轮在装置中起的作用相同
B．	拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．	沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．	将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等

木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放可向下做匀速直线运动；若木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下则可向上做匀速直线运动（绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计），如图所示，问： $(g$取10牛 $/$千克）

（1）当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦力的方向为　　。

（2）木块的质量为　　千克。

（3）若右侧物体下落20厘米时其重力做的功为　　焦。

如图所示，物体 $A$重 $100N$．物体 $B$重 $10N$，此时 $A$沿着水平桌面以 $0.2m/s$的速度向右做匀速直线运动（不计摩擦、绳重及滑轮重），那么物体 $B$匀速下降的速度是　    　 $m/s$，物体 $A$与水平面间的摩擦力是　    　 $N$， $10s$内物体 $A$受到的拉力做功　　     $J$。

小华利用如图所示滑轮组将一桶重 $400N$的水匀速提高 $6m$，共用时 $2\mathit{min}$，滑轮组的机械效率为 $80\%$（不计桶重、绳重和摩擦）。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．小华所做的有用功为 $3000J$

B．小华所用拉力 $F$为 $250N$

C．拉力 $F$的功率是 $37.5W$

D．若提升过程中，有部分水洒出，滑轮组的机械效率不变

一个边长为 $20\mathit{cm}$，质量为 $20\mathit{kg}$的正方体石块静止在水平地面上。工人用如图所示的滑轮组将石块在 $10s$内匀速提升 $5m$，工人施加的动力 $F$为 $125N$．求：（不计绳重和摩擦， $g$取 $10N/\mathit{kg}$）

（1）石块静止在水平地面时，它对地面的压强是多大？

（2）滑轮组对石块做了多少功？

（3）人对滑轮组做功的功率是多少？

（4）该滑轮组的机械效率是多少？

用如图所示的滑轮组拉动物体 $A$，使物体 $A$以 $0.2m/s$的速度水平向左匀速运动 $10s$。已知物体 $A$重 $500N$，物体 $A$受到的摩擦力为 $120N$，拉力 $F$的功率为 $30W$．下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．绳子自由端移动的距离为 $2m$

B．拉力 $F$的大小为 $40N$

C．滑轮组的机械效率为 $80\%$

D．滑轮组对物体 $A$所做的功为 $1000J$