4.2 机械功 知识点题库

如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg,要求对水平地面压强不超过3000Pa,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示.(g取10N/kg).求:

  1. (1) 该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2

  2. (2) 该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动2s能通过多远路程?此时水平推力做了多少功?

  3. (3) 该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?

在一次研究性学习活动中,我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查.下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数:

电动自行车

摩托车

最高车速

≤20km/h

最高车速

≤90km/h

一次充电耗电量

0.6kW•h

一次加油量

10L

一次充电连续行驶里程

50km

一次加油连续行驶里程

400km

电动机效率

75%

发动机效率

30%

最大骑行噪声

≤62dB

行驶噪声

≥90dB

  1. (1) 与摩托车相比,电动自行车有哪些优势?(说出两个方面)

  2. (2) 假设给电动自行车的蓄电池充电时,消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能.那么,电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是多少?当自行车以最高车速匀速行驶时,电动机的有用功率大约是多大?

  3. (3) 摩托车每行驶1km大约要消耗多少能量?(汽油的密度:0.71×103kg/m3;汽油的热值:4.6×107J/kg;g取10N/kg)

冰壶运动是冬奥会的比赛项目,如图甲.运动员在发球区的投掷线MN将冰壶推出,使冰壶沿着中心线PO滑行,如图乙所示,以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负,投掷线MN与营垒圆心O的距离是30m.若冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的摩擦力为冰壶重力的0.015倍,用秒表记录了刚好运动到营垒圆心O处静止所用的时间为10s,则这段时间冰壶的平均速度是  m/s,克服摩擦力做功的功率为   W;停在冰面上时冰壶与冰道接触的底面积约为0.02m2 , 冰壶对冰面的压强是   Pa.

如图所示,小丽背着书包站在匀速上行的自动扶梯上随着扶梯一起上行,在上行过程中:小丽的机械能(选填“增大”、“减小”或“不变”);小丽对书包(选填“做了功”或“没做功”).

如图所示,用水平力F将放在课桌边的文具盒推至课桌中央,此过程中对文具盒做功的力是(   )

A . 文具盒所受重力 B . 文具盒所受支持力 C . 文具盒所受的推力F D . 没有力对文具盒做功
小华用100N的水平推力,推着重500N的物体,在水平地面上10s内匀速直线运动了5m,小华做的功是J,功率是W.
下列生活实例中,力对物体做功的有(   )
A . 小车在推力的作用下向前运动了一段距离 B . 用尽全力搬石头,搬而未起 C . 提着滑板在水平路面上前行 D . 物体在绳子拉力的作用下升高
工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的 倍。在此过程中下列说法不正确的是(   )

A . 绳子自由端沿水平方向移动了4m B . 物体受到的拉力为750N C . 拉力F的功率为375W D . 该滑轮组的机械效率一定小于100%
你认为以下估测数据最符合实际的是(   )
A . 梵净山顶的大气压约为1.5×105Pa B . 一名中学生的体重约为200kg C . 从地上捡起物理书放在课桌上做功接近2J D . 人的正常体温是39℃
如图所示,斜面高为1m,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力F,将重为200N的木箱由斜面底端匀速或慢拉到面端,下列关于做功的判断正确的(    )

A . 木箱受到斜面的摩擦力做功的大小为100J B . 木箱受到重力做功的大小为800J C . 木箱受到合力做功的大小为125J D . 木箱受到斜面的支持力做功的大小为200J
搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m,所用的拉力为50N,不计绳重及摩擦。求:

  1. (1) 工人做的有用功
  2. (2) 工人做的额外功;
  3. (3) 滑轮组的机械效率;
  4. (4) 动滑轮的重。
“千百年梦想成真,十五年玉汝于成”,上天入地,腾云驾雾,曾是巫文化中神仙大咖才有的旷世绝技,承载这世人对对飞天梦的原始想象。2019年8月16日,巫山神女机场正式通航,回想艰苦奋斗的激情岁月:立项选址、建设、试飞、验收,三峡人民的“飞天梦”一步一步变成现实,实践证明,只要路走对了,就不怕遥远;只要有梦想,就一定能实现。已知图中的汽车在装载完成后重力为105N,当汽车在水平路面匀速运动,所受阻力为重力的五分之一,汽车牵引力功率为92kW,请你运算汽车运动100s以内时:

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  1. (1) 汽车所受的阻力有多大?
  2. (2) 牵引力做了多少功?
  3. (3) 汽车通过的距离多长?
如图所示,重物A在力F的作用下,以0.1m/s的速度匀速上升,此时弹簧测力计的示数为5N,则A物体所受的重力为N,拉力F在10s内所做的功为J。(不计摩擦、绳重及滑轮自重)

一辆汽车,以20m/s的速度在水平路面上,沿直线匀速行驶 5min,汽车的质量为1500kg,行驶时所受的阻力为车重的 0.2倍,则牵引力为 N。这段时间内汽车牵引力所做的功为J,重力做的功为J。(g取10N/kg)
人对物体做了功的是(  )
A . 投出去的篮球继续向前运动 B . 小明用力搬石头,没有搬起 C . 水平用力推着木箱沿水平面运动 D . 拔河时,双方运动员相持不动
如图所示,在光滑水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,弹簧在自然长度 时,小球位于O点。当通过小球压缩弹簧到A位置时,弹簧的弹性势能为 40J。释放小球,小球从A点开始向右运动到O点,此过程中弹力对小球做功J。

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如图是我国救援直升机实施救援的情景。若2人质量共150千克,在拉力作用下匀速向上运动,已知拉力的功率为1470瓦,问:

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  1. (1) 拉力多大?
  2. (2) 拉力在20秒内做功多少?
  3. (3) 被救人员20秒内向上移动多少距离?
施工工地上一个滑轮组经过改进后提高了机械效率,用它把同一物体提升到相同的高度。改进后和改进前相比较,下列说法正确的是(    )
A . 总功不变,有用功增加了 B . 总功不变,额外功增加了 C . 有用功和额外功都减少了 D . 有用功不变,总功减少了
2005年,中国首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成功。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车在一段平直的公路上匀速行驶了12km。汽车的牵引力为1500N。假设燃油完全燃烧,汽车发动机的效率高达40%,那么,在这段运动过程中,求(该车所用汽油的热值为q=4.5×107J/kg)
  1. (1) 牵引力对汽车做的功是多少?
  2. (2) 整个过程燃料燃烧释放的热量是多少J?
  3. (3) 整个过程消耗多少kg的汽油?
如图所示,用12.5N的拉力F,10s内把重为20N的木箱匀速提升30cm(不计绳重及摩擦),则绳子自由端移动的速度是m/s,动滑轮重是N,该滑轮组的机械效率是