粤沪版物理九年级第十一章 机械功与机械能综合测试题
一、单选题
1.如图,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为( )
A. B. C. D.
2.为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献,用他的名字来命名功和能单位的物理学家是( )
A.牛顿 B.焦耳 C.安培 D.欧姆
3.2021年5月15日7时18分,我国天问一号着陆器搭载祝融号火星车成功降落在火星北半球的乌托邦平原,标志着我国首次自主发射的火星探测任务取得阶段性成功。天问一号着陆器为安全着陆,在距地面一定高度时,将向下喷出高压气体,做减速运动,则此过程( )
A.动能不变,重力势能减小,机械能减小
B.动能增加,重力势能减小,机械能不变
C.动能减小,重力势能减小,机械能减小
D.动能减小,重力势能增加,机械能变大
4.小强背着10kg的书包从一楼跑上五楼,用时40s。关于小强对书包做功的功率估算正确的是(g 取10N/kg )( )
A.3W B.30W C.300 W D.3000 W
5.如图所示,工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中,做了300J的有用功,100J的额外功,则该动滑轮的机械效率为( )
A.75% B.66.7% C.33.3% D.25%
6.第24届冬季奥林匹克运动会,于2022年2月4日至20日在中华人民共和国北京市和张家口市联合举行,这是中国首次举办的冬季奥林匹克运动会,单板滑雪项目的重头戏之一是U形池场地比赛。如图所示图甲是U形池场地,图乙是运动员在比赛中完成某个动作的一瞬间,下列说法中正确的是( )
A.运动员在下落过程中,惯性越来越大
B.运动员从离开池沿腾空至最高点的过程中运动状态一定发生改变
C.滑雪运动员在空中运动的过程中,没有力对他做功
D.雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是一对平衡力
7.已知某物体只受到一对平衡力的作用,则下列判断正确的是( )
A.若物体的机械能保持不变,则该物体的重力势能可能增大
B.若物体的动能保持不变,则该物体的机械能一定保持不变
C.若撤去其中的一个力,则物体的机械能可能减小
D.若同时撤去物体受到的两个力,则物体的机械能一定保持不变
二、多选题
8.如图所示是美国总统奥巴马在休闲时玩篮球的情景,下列说法正确的是( )
A.篮球出手后还能继续飞行,是由于受到惯性的作用
B.篮球最终会落到地面上,是因为受到重力的作用
C.篮球出手后,奥巴马对篮球不再做功
D.篮球碰到篮板后改变方向,说明力可以改变物体的运动状态
9.2016年11月20日,2016南昌国际马拉松赛在南昌市秋水广场鸣枪举行,马拉松全长42.195公里,来自肯尼亚的托马斯 埃斯托 埃克鲁在水平路面上加速起跑并且发觉路旁的树木在渐渐的后退,他最终以2小时16分15秒的成绩夺得了男子组冠军.下列有关托马斯比赛过程中说法正确的是( )
A.托马斯在加速起跑过程中它的动能增加,势能不变
B.托马斯在加速起跑过程中它的动能增加,势能减少
C.托马斯发觉路旁的树木在渐渐的后退,他之所以有这种感觉是因为他选择的参照物是他自己
D.托马斯跑完全程的平均速度是5.16m/s
三、填空题
10.日常生活中很多俗语蕴含着丰富的物理知识.如“爬得高,摔得狠”是因为爬高的人重力势能随着高度的增加而 ,摔下来就狠了.
11.一天,小李在家玩火柴盒.他反复让火柴盒从同一高度自由下落,发现在甲情况下,火柴盒落到桌面后大多会反弹;乙情况下(火柴盒盒芯部分拉出),火柴盒落到桌面后盒芯插回外盒而不反弹.对上述现象的解释,合理的是
A、甲中火柴盒与桌面碰撞时有弹力作用,而乙情况则没有
B、甲中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变
C、乙中火柴盒与桌面碰撞后机械能不变
D、乙中火柴盒与桌面碰撞时,盒芯与外盒发生摩擦,机械能大大减少.
12.做功除了有多少之分,还有快慢之分。请你用学过的知识回答下列问题:
(1)在图《向左走,向右走》的漫画中,在50s的时间内,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m。他们中,对物体做功的是 (选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是 W。
(2)甲、乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲乙两人的体重之比为5 : 6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ,甲乙两人平均功率之比是 。
四、综合题
13.在对应的横线上填写合适的物理单位:
(1)两只普通鸡蛋的重力大约为1 ;
(2)一个中学生站立在水平地面上对地面的压强约为15000 ;
(3)一名优秀运动员短时间运动的功率大约是0.8 。
14.质量相等的甲、乙两个物体在同一斜面下滑过程中,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示。
(1)甲在斜面上运动的过程中,动能 ,重力势能 ,机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)甲、乙两物体到达斜面底端的动能分别为E甲和E乙,则E甲 E乙(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)甲、乙两物体从初始位置运动到斜面底端过程中,重力做功的功率分别为P甲和P乙,则P甲:P乙= 。
15.小华参加体育中考的跳绳考试时,她在1min内连续跳了150次,获得跳绳项目的满分.已知小华的质量为45kg,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2时,跳起时重心升高的平均高度为4cm.g取10N/kg.求:
(1)小华站在操场上等待时对地面的压强;
(2)小华跳一次所做的功;
(3)小华跳绳时的平均功率.
五、科普阅读题
16.阅读短文,回答问题:
世界瞩目!嫦娥五号探测器成功发射
2020年11月,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。如图所示是中国文昌航天发射场时的情景,火箭加速离开地面时,发出巨大的轰鸣声,拖着长长的橘红色火焰直奔天际。
(1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,是利用了力的作用是 的;
(2)火箭加速离开地面的过程中,动能 ,重力势能 ;(均选填“减小”或“增大”);
(3)航天器首次在月球轨道交会对接时,“上升器”相对“轨道器”是 (选填“运动”或“静止”);
(4)嫦娥五号是首次进行地外天体采样返回任务,计划把2千克的月壤样品带回地球,这些月壤样品的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)嫦娥五号返回器返回地球时,与大气剧烈摩擦做功,温度 ,像火球一样。
六、简答题
17.如图所示,弹簧一端固定在竖直墙面,另一端固定在置于粗糙水平面的木块上。现将木块从弹簧原长位置O点拉至A点,松手后木块向右运动,最终将弹簧压缩至B点(图中未画出)。请比较lAO和lOB的大小关系,并从能量转化的角度说明理由(不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内)。
七、作图题
18.如图乙所示,将一弹簧固定在水平面上,在其上放置一个钢球,钢球静止时弹簧长度为 .用手向下压钢球使弹簧长度压缩到 .释放钢球后,钢球运动到距离桌面最高点 处.请在丙图上画出钢球从释放运动到最高点过程中,其动能随运动高度变化的大致关系图象.
八、实验探究题
19.质量可忽略的细绳上端固定,下端系一质量为m的小球,做长为l的单摆(摆),如图所示。意大利物理学家伽利略曾经观察教堂中的吊灯发现“摆的等时性”,即“不论摆动的幅度大些,还是小些,完成一次摆动的时间是一样的”。请你设计实验,验证此单摆摆动一次的时间与摆球的质量m是否有关。
实验器材: ;
实验步骤: ;
实验结论: 。
九、计算题
20.如图所示,水平地面上M点有一质量为60kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,MN间的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子所受的重力;
(2)箱子运动的速度;
(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。
21.某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦。第一次他匀速提升重物G1=150N时,人竖直向上拉绳的力为F1,人对高台的压强为p1;第二次他匀速提升另一重物G2=270N时,人竖直向上拉绳的力为F2,人对高台的压强为p2。两次物体匀速上升的速度均为0.5m/s,人的重力G人=500N,且p1:p2=14:15.求:
①若人的双脚与高台的总接触面积为4×10﹣2m2,当人站在高台上没有拉绳时,人对高台的压强;
②第一次提升重物时,克服物体重力做功的功率;
③第二次提升重物时,滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】有用功为W有=Gh
总功为W总=Fs
斜面的机械效率为η=
故答案为:B。
【分析】物体重力和高度的乘积计算有用功,拉力和距离的乘积计算总功,有用功和总功的比值计算机械效率。
2.【答案】B
【解析】【解答】解:A、牛顿是力的单位;故A错误;
B、功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为J;故B正确;
C、安培是电流的国际单位;故C错误;
D、欧姆是电阻的国际单位;故D错误;
故选B.
【分析】功和能的国际单位是焦耳,简称焦,符号为J.
3.【答案】C
【解析】【解答】天问一号着陆器在距地面一定高度时,将向下喷出高压气体,从开始喷气到安全着陆这一阶段,返回舱的质量不变,速度变小,动能减小;同时高度变小,重力势能减小;因动能与势能统称为机械能,所以着陆器的机械能减小。
故答案为:C。
【分析】质量一定时,物体的动能和速度有关,重力势能和物体的高度有关。
4.【答案】B
【解析】【解答】在整个过程中,上升的高度
小强对书包做功
小强对书包做功的功率
故答案为:B。
【分析】根据物体的质量计算重力;利用重力和高度的乘积计算做功多少,功和时间的比值计算功率。
5.【答案】A
【解析】【解答】由题知,W有用=300J,W额=100J,
W总=W有用+W额=300J+100J=400J,
动滑轮的机械效率:
η= = ×100%=75%.
故答案为:A.
【分析】已知有用功和额外功的大小,总功等于有用功加上额外功,利用效率公式η= 求动滑轮的机械效率.
6.【答案】B
【解析】【解答】A.惯性的大小只与物体的质量有关,下落过程中运动员的质量不变,所以惯性大小不变,A不符合题意;
B.运动员从离开池沿腾空至最高点的过程中,受到重力和空气阻力的作用,这两个力不是平衡力,所以其运动状态一定改变,B符合题意;
C.滑雪运动员在空中运动的过程中,会受到空气阻力的作用,那么运动员会克服阻力做功,C不符合题意;
D.雪地对滑雪板的支持力,作用在滑雪板上;滑雪板对雪地的压力,作用在雪地上;这两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】惯性的大小只与物体的质量有关;物体受到非平衡力,物体的运动状态一定改变。
7.【答案】C
【解析】【解答】AB、物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动.当物体静止时,动能、重力势能和机械能都不变;当物体做匀速直线运动时,动能不变,但物体可能水平运动,也可能不是水平运动;物体水平方向做匀速直线运动时,动能不变,重力势能不变,机械能不变;物体不是水平方向,而做匀速上升、或匀速下降时,动能不变,重力势能要改变,机械能改变;所以一个物体受到平衡力的作用,动能一定不变,势能可能改变,机械能可能改变.AB不合题意;
C、若撤去其中的一个力,则物体的运动状态发生改变,其速度或高度均有可能改变,故机械能可能减小,C符合题意;
D、若同时撤去物体受到的两个力,则物体保持原来的运动状态,如果是匀速上升或下降,则重力势能改变,机械能可能改变,D不合题意 .
故答案为:C .
【分析】机械能包括动能和势能 . 平衡力的合力为零,物体在平衡力的作用下保持静止(在水平面或空中)或匀速直线运动(水平运动或升降运动),撤去一个力后,物体的运动速度和高度均可能发生变化,机械能发生变化 .
8.【答案】B,C,D
【解析】【解答】解:A、篮球出手后还能继续飞行,是由于篮球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用.A不符合题意;
B、篮球最终会落到地面上,是因为受到重力的作用,重力改变了它的运动状态.B符合题意;
C、篮球出手后,奥巴马对篮球不再有力的作用,有距离无力,不做功.C符合题意;
D、篮球碰到篮板后改变方向,说明力可以改变物体的运动状态.D符合题意.
故答案为:BCD.
【分析】惯性是物体自身的属性,不是力,不能说受到惯性.
9.【答案】A,C,D
【解析】【解答】解:
AB、托马斯在水平路面上加速起跑过程中,质量不变,速度变大,高度不变,所以他的动能增加,势能不变.故A正确,B错误;
C、若以他自己为参照物,路旁的树木和托马斯之间的位置不断发生变化,路旁的树木是向后运动的,所以参照物是他自己.故C正确;
D、由题知,s=42.195km=42195m,t=2h16min15s=8175s,
则托马斯跑完全程的平均速度为v= = ≈5.16m/s.故D正确.
故选ACD.
【分析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能.在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析.(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止.(3)利用v= 计算托马斯跑完全程的平均速度.
10.【答案】增加
【解析】【解答】“爬得高,摔得狠”是因为爬高的人,高度逐渐增加,而人的质量不不变,所以重力势能随着高度的增加而增大,摔下来就狠了。
故答案为:增加.
【分析】根据影响重力势能的因素解答.
11.【答案】D
【解析】【解答】甲乙两图,火柴盒下落时,重力势能转化为动能,当与桌面碰撞时动能转化为弹性势能,此时有能量损失,机械能减小,故ABC错;
而乙图中,火柴盒还克服摩擦做功,机械能转化为内能,减少的更多,不能弹起,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)甲图中,火柴盒下落时,重力势能转化为动能,当与桌面碰撞时动能转化为弹性势能,此时有能量损失,机械能减小;
(2)乙图中,火柴盒下落时,重力势能转化为动能,当与桌面碰撞时,除了和甲图一样动能转化为弹性势能外,还克服摩擦做功,机械能减少更多,不能弹起。
12.【答案】(1)女孩;10
(2)5:6;3:4
【解析】【解答】(1)男孩对小提琴施加的拉力是竖直向上的,而小提琴沿水平向左匀速运动,故小提琴在竖直方向上没有移动距离,所以男孩对物体没有做功;女孩施加的拉力是水平方向上的,小提琴在水平方向上有力且移动了距离,所以女孩对琴做了功;女孩做的功:W=Fs=5N×100m=500J,做功的功率为:P=W/t=500J/50s=10W;(2)甲乙两人爬杆时是克服自己重力做功,爬到杆顶时上升高度相同,则做功之比:
W甲/W乙=G甲h/G乙h=G甲/G乙=5/6;功率之比为:P甲/P乙=(W甲/t甲)/(W乙/t乙)=W甲/W乙×t乙/t甲=5/6×9s/10s=3/4。
【分析】(1)根据做功的两个因素:有力的作用且在力的方向上移动一段距离判断两者是否做功,然后根据W=Fs求出做的功,利用P=求出做功的功率.(2)甲乙两人做功是克服自己重力做功,所以两人爬到杆顶做功分别等于两人的重力乘以杆的长度,当杆的长度相等时,则甲乙两人爬到杆顶做功之比等于甲乙两人的体重之比,甲乙两人平均功率之比可利用先利用公式推导然后代入数据求比值.
13.【答案】(1)N
(2)Pa
(3)kW
【解析】【解答】(1)十只普通鸡蛋约为一斤即500g,则两只普通鸡蛋的质量约为100g,根据G=mg可知重力大约为1N。(2)一个中学生的重量约为500N,站立在水平地面上与地面的接触约为边长为18cm的正方形,对地面的压强约为
则对地面的压强约为15000Pa才合理。(3)短跑运动员的速度约为10m/s,跑步时施加是力约为F=80N,功率约为P=Fv=80N×10m/s=800W=0.8kW
【分析】(1)根据常见物体的质量计算重力;(2)压强的单位是帕斯卡;(3)根据力和速度的乘积计算功率的大小。
14.【答案】(1)增大;减小;减小
(2)>
(3)2:1
【解析】【解答】(1)动能的影响因素:质量、速度。重力势能的影响因素:质量、高度。甲在斜面运动过程中质量未变,速度增加,高度降低,因此动能增大,重力势能减小。下滑过程中需要克服摩擦做功因此整个的机械能在减小。
(2)由图可知斜面上的路程是相同的,但甲所用的时间小于乙所用的时间,所以甲到达斜面底端的速度大于乙到达斜面底端的速度,那么甲的动能大于乙的动能。
(3)甲乙两物体质量相等且在同一高度下滑因此重力做功大小相同,根据图上所显示可得乙所用的时间是甲时间的2倍。根据公式 可知P甲:P乙=2:1。
【分析】(1)在斜面运动过程中质量未变,速度增加,高度降低,因此动能增大,重力势能减小;下滑过程中需要克服摩擦做功因此整个的机械能在减小;
(2)质量相同,速度越大,动能越大;
(3)根据公式,可求出功率之比。
15.【答案】(1)解:小华对地面的压力:
F=G=mg=45kgx10N/kg=450N
小华对地面的压强:
(2)解:跳一次所做的功:
W1=Fs=Gh=450N×0.04m=18J
(3)解:跳150次所做的功:
W=nWt=150×18J=2700J,
平均功率:
【解析】【分析】本题考查了压强公式、做功公式、功率公式的应用,水平面上物体的压力和自身的重力相等.
(1)小华在操场上等待时对地面的压力等于自身的重力,根据F=G=mg求出其大小,受力面积为两只鞋底与地面的接触面积之和,根据p=求出对地面的压强;
(2)根据W=Gh=mgh求出小华跳一次所做的功;
(3)根据题意求出跳一次绳所用的时间,根据P=求出小华跳绳时的平均功率.
16.【答案】(1)相互
(2)增大;增大
(3)静止
(4)不变
(5)升高
【解析】【解答】(1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭对气体产生一个向下的力,气体对火箭产生一个向上的力,火箭获得上升的推力,这是利用了力的作用是相互的。
(2)火箭加速离开地面的过程中,质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大。
(3)上升器与轨道器交会对接成为一体,以轨道器为参照物,上升器的位置没有发生变化,则上升器是静止的。
(4)把2千克的月壤样品带回地球,这些月壤样品的质量将不变;
(5)嫦娥五号返回器返回地球时,与大气剧烈摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,温度升高,像火球一样。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)加速上升的物体,动能变大,重力势能变大;
(3)相对于参照物,没有位置变化,物体是静止的,有位置变化是运动的;
(4)物体的质量是属性,和空间位置无关。
(5)物体间相互摩擦,内能增大,温度升高。
17.【答案】由题意可知,水平面是粗糙的,则木块在运动过程中,整个装置的机械能不守恒;弹簧被拉伸后发生弹性形变,对木块产生弹力,弹簧在恢复原状时对木块做功,使得木块的速度变大,动能变大,到O点时弹簧恢复原状,弹力为0,此时弹簧的弹性势能转化为木块的动能和内能,机械能减小;经过O点后,木块压缩弹簧,弹簧会缩短,木块对弹簧做功,木块的动能转化为弹簧的弹性势能和内能,木块的动能减小,速度变小,到B点时,木块的动能转化为弹性势能,速度为0,动能为0,木块的机械能进一步减小,做的功更少,综上可知,lAO>lOB,理由是A、B点的动能均为0,从A点到B点,木块的机械能减小,A点的弹性势能大于B点的弹性势能,所以lAO>lOB。
【解析】【分析】物体在弹力作用下运动,弹性势能转化为内能和动能;运动的物体具有动能。
18.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】用手向下压钢球使弹簧长度压缩到 ,释放钢球后,钢球从 到L的过程中,弹簧的弹力大于钢球的重力,其合力方向竖直向上,钢球向上做加速运动,动能不断增大;当弹簧长度为L时,弹簧的弹力等于钢球的重力,钢球所受的合力为零,此时速度最大,动能最大;当钢球从L上升到2L的过程中,离开弹簧前,弹簧的弹力小于钢球的重力时,合力竖直向下,钢球向上做减速运动,动能不断变小;离开弹簧后,钢球由于惯性继续向上运动,速度不断变小,动能不断减小;当钢球到达最高点2L处时,速度为零,动能为零.综上分析可知,钢球从 到L过程中,动能从零逐渐增大;钢球从L到2L过程中,动能从最大逐渐减小为零,故作图如下:
【分析】将钢球从释放运动到最高点过程进行分解,分析各个阶段钢球受到的重力和弹簧的弹力关系,根据两个力的大小关系,确定合力的方向,分析钢球的运动情况,再结合动能大小的影响因素分析其动能变化,进而做出其动能随运动高度变化的大致关系图象.
19.【答案】单摆、秒表、刻度尺;①将一个质量较轻的小球拉到高度为h的位置由静止释放,用秒表记录单摆摆动10次所需时间t1;②将另一个质量较重的小球拉到高度为h的位置由静止释放,用秒表记录单摆摆动10次所需时间t2;若t1=t2,则单摆摆动一次的时间与摆球的质量m无关;若t1≠t2,则单摆摆动一次的时间与摆球的质量m有关。
【解析】【解答】需要测量时间,以及改变单摆的摆动幅度,所以需要秒表和刻度尺。①将一个质量较轻的小球拉到高度为h的位置由静止释放,用秒表记录单摆摆动10次所需时间t1;
②将另一个质量较重的小球拉到高度为h的位置由静止释放,用秒表记录单摆摆动10次所需时间t2。若t1=t2,则单摆摆动一次的时间与摆球的质量m无关;若t1≠t2,则单摆摆动一次的时间与摆球的质量m有关。
【分析】探究单摆摆动一次的时间与摆球的质量的关系时,需要需要秒表和刻度尺;将质量不同的摆球从相同位置释放记录时间,总结规律。
20.【答案】(1)箱子所受的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
(2)箱子运动的速度
(3)由于箱子匀速运动,所以阻力等于推力。故箱子所受推力为600N×0.2=120N,所以 从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率P=Fv=120N×0.5m/s=60W。
【解析】【分析】(1)物体所受的重力G=mg;
(2)物体运动的速度;
(3)匀速状态为平衡状态,所以阻力等于推力且题目已知箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍,故算出推力即可求出推力对箱子做功的功率。 三道题均代入数值即可。
21.【答案】解:①当人站在高台上没有拉绳时,对高台的压力:F压=G人=500N,人对高台的压强:p人= =1.25×104Pa;②第一次提升重物时,克服物体重力做功的功率:P=G1v=150N×0.5m/s=75W;③由图可知,n=3,则绳子自由端的拉力:F= (G+G动)= (G+G动),人对高台的压力:F压=G人+F=G人+ (G+G动),对高台的压强:p= = = ,第一次他匀速提升重物G1=150N时,p1= = = ,p2= = = ,则 = = = ,解得:G动=30N,由η= ×100%= ×100%= ×100%可得,第二次提升重物时滑轮组的机械效率:η= ×100%= ×100%=90%。答:①当人站在高台上没有拉绳时,人对高台的压强为1.25×104Pa;②第一次提升重物时,克服物体重力做功的功率为75W;③第二次提升重物时,滑轮组的机械效率为90%。
【解析】【分析】①当人站在高台上没有拉绳时,对高台的压力和自身的重力相等,根据p= 求出人对高台的压强;②第一次提升重物时,根据P= = =Gv求出克服物体重力做功的功率;③由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据F= (G+G动)表示出绳子自由端的拉力,人对高台的压力等于绳子的拉力和人的重力之和,根据p= 求出人对高台的压强,利用两次压强之比求出动滑轮的重力;使用滑轮组时,提升物体重力所做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功,根据η= ×100%= ×100%= ×100%求出第二次提升重物时滑轮组的机械效率。本题考查了压强、功率和滑轮组机械效率的计算,正确的表示出提升物体时两次人对高台的压强求出动滑轮的重力是关键。
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