功-功率-機械效率習(xí)題練習(xí)

功，功率，機械效率習(xí)題練習(xí)小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行了三次實驗，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)物重G/N物體上升的高度h/cm測力計的示數(shù)F/N測力計移動的距離s/cm

1

6

3

2.5

9

2

6

5

2.5

18

3

6

8

2.5

24甲①表中有一個數(shù)據(jù)的記錄是錯誤的，錯誤的數(shù)據(jù)是____________；18cm或5cm②第3次實驗中滑輪組的機械效率是_____；80%③本次實驗得到的結(jié)論是：__________________________________。（1）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問題：滑輪組的機械效率與物體提升的高度無關(guān)小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。(1)分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機械效率與物體上升的高度

，與所提物體的重力大小

（有關(guān)/無關(guān)）；(2)請算出第4次實驗的機械效率為

；(3)如果換用圖乙所示裝置進行實驗，把同一重物提升相同高度，機械效率更

（大/?。?；(4)在正確操作該實驗時，應(yīng)該沿著豎直方向勻速拉動彈簧測力計，若某同學(xué)在實驗時加速拉動彈簧測力計，則所測得的滑輪組機械效率與正確操作實驗相比將

（偏大/不變/偏小）。（2）小紅在小明實驗的基礎(chǔ)上利用圖乙也做了實驗，①小紅的做法目的是為了改變

；②當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械效率_______（選填“相同”或“不相同”），理由是：____________________________。得到的結(jié)論是：________________________滑輪組的繞線方式相同做的有用功相同，做的額外功也相同乙甲滑輪組的機械效率與繞線方式無關(guān)（3）小軍也用如圖甲所示的滑輪組進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：物重G/N繩端拉力F/N機械效率η/％較小提升速度

10

4.2

79.4中等提升速度

10

4.2

79.4較大提升速度

10

4.2

79.4物理量控制因素在小軍的實驗中，你得到的結(jié)論是：甲滑輪組的機械效率與物體被提升的速度無關(guān)例1圖中物體重80牛,拉力F為25牛。10秒內(nèi)將物體勻速提升2米。求：①有用功、總功和機械效率？②若動滑輪重12牛，求克服動滑輪重力做的功和克服摩擦做的功？③有用功的功率及總功率?F解：例２用如圖所示的滑輪組沿水平地面將物體由A位置拉到B位置，已知F=32牛，滑輪組的機械效率為62.5%。⑴求物體和地面間的摩擦力？⑵若AB間距離為0.8米，時間為20秒，求拉力F的功率？

ＡＢＦ解：例３如圖,人船總重2000牛,人站在船上拉繩子,2秒種內(nèi)使船向岸邊勻速移動5米。船受阻力為船總重的1/10，滑輪組機械效率90%，求：拉力的功率？ 答：拉力的功率約為555瓦。解：例4如圖所示，用兩個滑輪組勻速提起重物。已知：F1∶F2=3∶4；G1∶G2=2∶3，若甲滑輪組的機械效率為80%，求：乙滑輪組的機械效率？答：乙滑輪組的機械效率為60%。甲乙

G1

G2

F1

F2解：例5用如圖所示滑輪組(繩和輪的摩擦不計)將一重78牛的鐵塊勻速提升2米,拉力F做功200焦。求：①該滑輪組的機械效率?②若將鐵塊浸沒在水中,勻速提升2米(不計水的阻力)則拉力F’做多少功?2(ρ鐵=7.8×103千克/米3)FF’解：例6用如圖所示的滑輪組勻速提起水中的重物，當(dāng)重物浸沒在水中時，拉力為11.6牛，滑輪組的機械效率為75%，當(dāng)重物離開水面時，拉力為14.5牛（整個裝置的摩擦和繩重不計），求重物的密度。

F例7

F1

G1乙甲

G2

F24:32:1如圖所示,已知物重G1∶G2=2∶1,甲圖中的動滑輪重G甲與G1之比是1∶5,乙圖中的動滑輪G乙與G2之比是3∶5,(不計摩擦)求:①甲、乙兩滑輪組機械效率之比?②拉力F1與F2之比?

中考物理專題訓(xùn)練功功率機械效率第十五章功和機械能

1、功的兩個必要因素：

①作用在物體上的力F

②物體在力的方向上通過的距離S.一、功不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。2．功的計算

力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS。

3．功的單位：

焦耳（J），1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。

一、功4．應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應(yīng)。③功的單位“焦”（?！っ?焦），不要和力和力臂的乘積（?！っ祝荒軐懗伞敖埂保﹩挝桓慊??？键c一：功的兩個必要條件及功的計算例一、下圖的四種情境中，人對物體做功的是()D例二、用10N的水平拉力拉著重為60N的小車在水平路面上前進3.5m，拉力做的功為______J，重力對小車做的功是_____J。350·北京專用A

1、如圖所示，用水平力F拉著重為100N的物體在水平地面上向左勻速移動了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20N，則（）變式訓(xùn)練：

A、重力做的功是500JB、拉力大小為100N C、拉力大小為120ND、拉力做的功為100JFD

2、小晗從學(xué)校一樓打水勻速走上三樓．每層樓的高度為4m．水和桶的總重為l0N．上三樓后又水平勻速走100m到達班級．那么小晗在這個過程中對水桶做功為____J。變式訓(xùn)練：80二、功的原理

1．內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。

2．說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）

①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。

②功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。

③使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。

④我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。二、功的原理

3．應(yīng)用：斜面

①理想斜面：

指斜面光滑；②理想斜面遵從功的原理；

③理想斜面公式：

FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。

如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。三、機械效率1．有用功：

定義：對人們有用的功。

公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總

斜面：W有用=Gh

2．額外功：

定義：并非我們需要但又不得不做的功。

公式：W額=W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）

斜面：W額=fL

3．總功：

定義：有用功加額外功或動力所做的功

公式：W總=W有用＋W額=FS=W有用／η

斜面：W總=fL+Gh=FL

三、機械效率4．機械效率：

①定義：有用功跟總功的比值。

②公式：

斜面：定滑輪：

動滑輪：滑輪組：

③有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。④提高機械效率的方法：

減小機械自重、減小機件間的摩擦。三、機械效率5．機械效率的測量：

①原理：

②應(yīng)測物理量：

鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。

③器材：

除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。

④步驟：

必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。三、機械效率5．機械效率的測量：

⑤結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：

A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。

B、提升重物越重，做的有用功相對就多。

C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。

繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率?？键c二：機械效率及計算例一：甲機械的機械效率比乙機械的機械效率高，表明()A.甲的有用功比乙的有用功多B.做相同的總功,甲的有用功比乙的有用功少C.甲的總功比乙的總功少D.做相同的總功,甲的有用功比乙的有用功多D例二、用動滑輪提一物體，物體重16N，動滑輪重為4N。當(dāng)物體被勻速提高1m時，

(不計繩重及摩擦)

求：(1)手拉繩的拉力

(2)有用功

(3)總功

(4)動滑輪的機械效率

1、某人用100N的力,沿豎直方向?qū)⒏軛U動力臂的端點壓下2米,杠桿的另一端把320N的重物舉高0.5米,則他做的有用功是

J,杠桿的機械效率是

.變式訓(xùn)練：16080%實驗探究：測量滑輪組機械效率1、實驗原理：3、實驗器材：

4、實驗注意事項：η=W有/W總X100%

=Gh/FSX100%2、測量的物理量：G、h、F、S滑輪組、彈簧測力計、刻度尺、物體等實驗時，應(yīng)向上勻速拉動彈簧測力計考點三：測量滑輪組的機械效率例.如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，每個鉤碼重1N。（1）實驗時要豎直向上________拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為_______N。若彈簧測力計向上移動15cm,該滑輪組的機械效率為_________。（2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組的機械效率將_____（選填：“增大”、“減小”或“不變”）。1212勻速1.283.3%增大討論：如何提高滑輪組的機械效率？四、功率1．定義：

單位時間里完成的功。2．物理意義：

表示做功快慢的物理量。3．公式：

4．單位：主單位W；常用單位kWmW馬力。

換算：

1kW=103W

1mW=106W

1馬力=735W。

某小轎車功率66kW，它表示：

小轎車1s內(nèi)做功66000J。

四、功率5．機械效率和功率的區(qū)別：

功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；

機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功?？键c四：功率的概念及計算例一：機器甲的功率比機器乙的功率大，表示（）

A．甲做的功比乙多

B．甲做功的時間比乙短

C．甲做功比乙快

D．無法確定關(guān)于功和功率C例二、小明同學(xué)積極參加社區(qū)服務(wù)活動，幫助鄰居張奶奶將一袋重150N的米勻速背上15m高的六樓，上樓共用時3min．在此過程中，小明對這袋米做了______J的功，對米做功的功率為_______W．225012.5

1、登樓梯比賽時，李明同學(xué)從一樓登上五樓，共用了12s，他登樓時的功率最接近于（）

A、500WB、100WC、50WD、10W變式訓(xùn)練：A

2、小華每天騎車上學(xué)，當(dāng)他以5m/s的速度勻速行駛時，受到的阻力為20N.若他家到學(xué)校的距離為3Km，則小明以此速度騎車的功率是_____W，本題可刪去的條件是_________________。變式訓(xùn)練：

100他家到學(xué)校的距離為3Km五、機械能1．知識結(jié)構(gòu)：

五、機械能（2）動能和勢能的轉(zhuǎn)化動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

②如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。

五、機械能（二）動能和勢能的轉(zhuǎn)化4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：

⑴首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素──看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。

⑵還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。

⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機械能不守恒。

五、機械能（三）水能和風(fēng)能的利用

1．知識結(jié)構(gòu)：2．水電站的工作原理：

利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機，利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。

·北京專用D

考點五：機械能2、滑雪運動員從山頂加速下滑的過程中，他的（）A、重力勢能增加，動能增加

B、重力勢能減少，動能減少C、重力勢能增加，動能減少D、重力勢能減少，動能增加D考點五：機械能1．（2011柳州）下列過程，哪個情況小明對桶做了功（）A．小明提著桶站立不動

B．小明提著桶水平移動

C．小明提著桶站在勻速水平運動的車廂內(nèi)D．小明提著桶站在勻速向上運動的電梯內(nèi)D中考真題賞析2．（2011株洲）用大小不同的甲、乙兩個力拉同—物體，兩力所做的功W與在這兩個力的方向上移動的距離S的關(guān)系圖像如圖，由圖可知，甲、乙兩個力的大小關(guān)系是（）A．F甲>F乙B．F甲＜F乙C．F甲＝F乙D．條件不足，無法判斷。A中考真題賞析3、(2011威海)圖中是一個兩面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一個物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運動到C點，所需拉力分別為FA、FB，所做功分別為WA、WB，則：A、FA＝FB，WA＝WB

B、FA＜FB，WA＝WB

C、FA＜FB，WA＜WB

D、FA＞FB，WA＞W(wǎng)B

B中考真題賞析4.（2011陜西）（4分）如圖所示，用平行于斜面、大小為1.25N的拉力F，將重為1.8N的物體從斜面底端勻速拉至頂端，則有用功是

J，機械效率是

。0.3672%中考真題賞析5、（2011達州）。如圖所示用滑輪組將重600N的物體在10秒內(nèi)勻速提升了5m，如拉力為400N，則下列各計算結(jié)果正確的是A．拉力所做的功為6000JB。機械所做的有用功為2000JC．拉力的功率為600wD。該滑輪組的機械效率為80%。D中考真題賞析6.（2011煙臺）在不計摩擦和繩子質(zhì)量的情況下,分別使用定滑輪、動滑輪、滑輪組(兩個定滑輪和兩個動滑輪)勻速提升同一物體到同一高度處,其機械效率分別為η定、η動、η組,則下列選項正確的是A.η組<η動<η定B.η定<η動<η組C.η動<η定<ηD.η定<η組<η動A中考真題賞析7.（2011哈爾濱）如圖所示，小聰用桶、小明用口袋，各裝重120N的砂子從一樓運上三樓.小聰做的有用功為

J，小聰與小明所用機械的效率之比為

.(不計繩重及摩擦)

７２０９：１０中考真題賞析8．（2011沈陽）舉重是我國的優(yōu)勢體育項目。一位身高180cm的運動員和一位身高160cm的運動員，在挺舉項目中用相同時間把同樣重的杠鈐舉起，如果他們對杠鈐所做的功分別為W1和W2，功率分別為P1和P2，則下列關(guān)系式正確的是()A．W1=W2P1=P2B．W1>W2P1>P2C．W1>W2P1=P2D．W1<W2P1<P2

B中考真題賞析9．（2011年福州市）如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為5.4N。（1）實驗時要豎直向上且＿＿＿＿拉動彈簧測力計。若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，是＿＿＿＿＿N，則滑輪組的機械效率是＿＿＿＿＿。（2）若僅增加物體的重，該滑輪組的機械效率將＿＿＿＿（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（不計摩擦）勻速2.475%增大中考真題賞析10.（2011德州）在探究“影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學(xué)用同一滑輪組分別做了三次實驗，如圖12所示。實驗數(shù)據(jù)記錄如下：1）編號①處數(shù)據(jù)應(yīng)為

，編號②數(shù)據(jù)為

。（2）分析以上實驗數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機械效率主要與

有關(guān)。3.8

73.5%

提升重物的重力

中考真題賞析（2011宿遷）在“探究動滑輪的機械效率”時，某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量，數(shù)據(jù)記錄如下：實驗序號鉤碼重/N動滑輪重/N拉力/N鉤碼上升的高度/m測力計移動的距離/m有用功/J總功/J機械效率/%①40.52.30.20.40.80.9287.0②40.92.50.20.40.81.080.0③60.53.30.20.4（a）（b）（c）中考真題賞析（1）完成表格中第3次數(shù)據(jù)（a）（b）（c）處的計算，填在下面的橫線上：（a

（b）

；（c）

．（2）通過比較

兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知動滑輪的機械效率與動滑輪的自重

（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．（3）小明認(rèn)為“同一個機械，它的機械效率是一個定值”，通過比較

兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知他的觀點是

的（選填“正確”或“錯誤”）．第①次第②次第③次第29題圖1.2

1.3290.9

①與②

有關(guān)

①與③

錯誤

中考真題賞析11．（2011銅仁）小華和他的興趣小組利用如下圖所示的滑輪組進行實驗，人以600N的力向下拉繞在滑輪組上的繩子的一端，10秒鐘繩子下端移動了1.5m，重物上升0.5m，已知該滑輪組的效率為70％（g取10N/kg）。（1）畫出小華興趣小組所用滑輪組的繞線情況。（2）人的拉力做功的功率是多少？（3）被吊起重物的質(zhì)量是多少？中考真題賞析12．（2011南京）(6分)如圖所示，工人用定滑輪勻速提升重為180N的物體，所用的拉力為200N，在5s內(nèi)物體升高的高度為2m．此過程中，求：

(1)有用功；

(2)總功的功率；

(3)定滑輪的機械效率．第31題圖中考真題賞析13．（2011湛江）在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想：A．斜面的機械效率可能與物體的重力有關(guān)．B．斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)．小華同學(xué)為了證實自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖12所示的裝置進行了實驗探究，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：中考真題賞析（1）在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上____拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向__移動（填“左”或“右”）．（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實驗斜面的機械效率為_______%，第②次實驗中總功為______J．實驗次數(shù)斜面傾角θ物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長S/m有用功W有/J總功W總/J斜面的機械效率3005.00.64.21.23.05.03003.00.62.51.21.860%4503.00.82.81.22.43.471%勻速

左

60

3.0

（3）通過對比實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證小華的猜想___（填寫字母）；通過對比實驗②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：__________________________．（4）此實驗主要用到的研究方法是__________．（5）除了小華的猜想以外，請你猜想斜面的機械效率還可能與______（寫出一個）有關(guān)．A

在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高

控制變量法

斜面的粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等

14（2011大連）水平地面上有一個重為4000N的箱子，箱子的底面積為4m2?，F(xiàn)用起重機把箱子吊到3m高的位置，所用時間為10s，起重臂下的鋼絲繩是繞在一個動滑輪上的，如圖8所示。鋼絲繩上的拉力為2500N。試求：(1)起重機起吊前，箱子對地面的壓強是多少?(2)起重機起吊該箱子的機械效率是多少?(3)鋼絲繩上拉力的功率是多少?中考真題賞析解：（1）p＝F/S＝G/S（1分）＝4000N/4m2＝1000Pa（1分）（2）W有＝F1h＝Gh＝4000N×3m＝12000J（1分）

W總＝F2s＝F2·2h＝2500N×2×3m＝15000J（1分）

η＝W有/W總＝12000J/15000J＝80%（1分）（3）P＝W總/t＝15000J/10s＝1500W（1分）答：（1）起重機起吊前，箱子對地面的壓強是1000Pa。（2）起重機起吊該箱子的機械效率是80%。（3）鋼絲繩上拉力的功率是1500W。15（2011莆田）《西游記》中對孫悟空到龍宮借寶一段有這樣的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根鐵柱子，兩頭是兩個金箍，緊挨金箍有鐫成的一行字?！缫饨鸸堪粢蝗f三千五百斤’，約丈二長短，碗口粗細”。以國際單位制，金箍棒質(zhì)量為6750kg，體積約0.2m3，問：（1）在海底將上述棒抽出后，棒受到的重力和浮力多大？（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/