中考專題：功和功率

中考專題：功和功率中考專題：功和功率中考專題：功和功率V:1.0精細整理，僅供參考中考專題：功和功率日期：20xx年X月功和功率【重點難點提示】1．重點是功和功率以及機械效率的概念。2．難點是做功的兩個必要因素以及對有用功和額外功的理解和運用。3．考點是功的兩個必要因素；功的公式和單位；功率的公式和單位；功的原理；機械效率的概念和公式；測定滑輪組的機械效率。本節(jié)知識是中考命題大綜合題的重要內容，是考查學生計算能力，分析解決問題能力的落腳點，分值在10分以上?！窘?jīng)典范例引路】例1起重機用鋼繩起吊重為l×103N的重物，先沿豎直方向將重物勻速提高10m，再沿水平方向將重物勻速移動9m，然后又將重物提高lm，起重機對重物共做了多少功？

分析：起重機用鋼繩提取重物，繩對重物所做的功就是起重機對重物所做的功。繩對重物做功有三個過程，第一、三過程繩沿豎直方向提升重物，重物在繩拉力的方向移動了距離做了功，第二過程重物在水平方向移動了距離但不是在拉力方向上移動的距離，故沒做功解：根據(jù)W=FS知鋼繩提取重物做功W=Gh=1×103N×（10m＋lm）＝1.l×104J例2關于功、功率、機械效率的說法錯誤的是（）A．做功越多的機械功率越大B．機械效率越高的機械做功越快C．相同時間內做功越多的機械做功越快D．機械效率越高的機械它的額外功占總功的比越小分析：功率是描述做功快慢的物理量。描述的方法是取單位時間內所完成的功，因此做功越多的機械在單位時間內完成的功不一定多，故A選項不正確，C選項正確。機械效率是衡量機械優(yōu)劣、性能的一種技術數(shù)據(jù)。衡量方法是取W有與W總的比，比值越大（或W與W總的比值越?。┢錂C械性能越好，做功的有效程度越高，與做功的快慢無關。故選項B錯，D正確。解：選AB。例3一臺抽水機在10分鐘內把3.6m3的水抽到10m高處，若抽水機的效率是0.6，那么動力機供給抽水機的功率多大（

g取10N／kg）

分析與解答：抽水機10分鐘抽水做功W有用＝Gh=vgh=l×103kg/m3×3.6m3×10N／kg×10m=3.6×105J動力機對抽水機做功W總=動力機輸給抽水機功率P總=例4利用圖4－15的滑輪組提取重物把800N的貨物勻速提取時需用250N的力拉繩子，不計繩與滑輪的摩擦，求：①若把1×103N的重物勻速提取，作用在繩自由端的拉力至少多大？

②若人重500N，利用這個滑輪組向下拉繩提取貨物的最大機械效率多大？

圖4-15分析與解答：設重物在拉力F的作用下上升h，由W總=W有+W額得F·4h=Gh+G動h，故動滑輪總重G動=4F－G＝4×250N－800N＝200N（1）當重物G′=1×103N在拉力F′作用下上升h時，根據(jù)W總=W有+W額得F′4h=G′h+G動h，故F′=（G′+G動）=（1×l03N＋200N）=300N。（2）當拉力F″＝G人=500N將重為G″的重物勻速提取時，根據(jù)W總=W有+W額得F″4h=G″h＋G動h知G″=4F″－G動=4×500N－200N＝1800N，故滑輪組最大的機械效率=例4．某人用圖4－16所示裝置將貨物從斜面底瑞拉上斜面頂端，已知斜面長5米，高3米，拉力100N，貨物重250N，不計動滑輪重和繩與滑輪間的摩擦，求：（1）拉力做的功；（2）斜面對物體的摩擦力；（3）斜面的機械效率。分析與解答：（1）當貨物上升3m時，在拉力F方向上移動的距離S＝2L=2×5m＝10m，拉力F做功W總=FS＝100N×10m＝l×103J。（2）提取重物做功W有=Gh=250N×3m＝750J克服重物與斜面的摩擦做功W額=W總一W有=l×103J－750J=250J，斜面對物體的摩擦力3）斜面的機械效率=【解題技巧點撥】做功有兩個必要因素，兩個因素缺一不能算做功，例如：手中提一桶水不動，雖然手用了力但沒有在提力方向上移動距離；再如：物體在光滑的水平面上憑慣性勻速移動10米，物體移動了距離但作用于物體在水平方向的力為零，兩種情況都不能說對物體做了功。對功的原理應從以下兩個方面來理解。一是理想機械做功時由于不存在克服機械自身重和摩擦做額外動，故有W總=W有，用文字表達為：使用機械時人們所做的功都等于不用機械而直接用手做的功。二是實際機械做功時由于額外功的存在，故有W總=W有+W額。用文字表達為：動力對機械所做的功都等于機械克服阻力所做的功。無論是哪一理解，使用任何機械都不省功普遍正確。對機械效率的理解應注意三點：①機械效率是一個比值沒有單位。②機械效率總小于l。③機械效率是衡量機械做功有效程度的物理量，它反映了機械的性能。公式P＝F·V說明：功率一定的機器其牽引力與運動的速度成反比。汽車爬坡時，司機換檔減速目的是為了增大汽車的牽引力?！揪C合能力訓練】一、選擇題1．在下列情況下，力對物體做了功的是（）A．用力舉著物體在空中不動 B．手提重物在水平方向上勻速移動C．小球在光滑的水平面上勻速滾動 D．木塊在光滑的斜面上勻速滑下2．下列有關功率的說法正確的是（）A．功率大的機器做功一定多 B．做功越多的機器的功率越大C．功率大的機器做功越快 D．完成相同的功用時越小功率越大3．關于機械效率下列說法正確的是（）A．機械效率高的機械使用時越省力B．機械效率高的機械使用時越省功時C．機械效率高的機械做的有用功越多D．機械效率高的機械省做額外功4．關于功的原理，下列說法正確的是（）A．使用任何機械，動力對機械所做的功一定等于機械克服阻力所做的功B．使用先進的機械可以省功C．使用機械不能省功但能省力D．使用省力的機械做功一定費距離5．甲、乙兩斜面的高度相同但長度不同（L甲＞L乙），今把質量相同的兩物以相同的速度從斜面底端勻速拉到頂端，若斜面是光滑的，則拉力的功率是（）A．P甲＞P乙B．P甲＜P乙C．P甲=P乙D．無法比較6．用某一滑輪組提升重物，下列幾種做法能夠提高它的機械效率的是（）A．改變繩子的繞法 B．增加重物提高的高度C．增加重物的質量 D．減輕動滑輪的重力7．一人用同樣大的力拉木箱，在光滑地面和粗糙地面前進相同距離，下列說法正確的是（）A．在粗糙地面做功多 B．在光滑地面做功多C．兩次做功一樣多 D．無法比較8．如用4－17所示，在不計滑輪的摩擦和繩重時人拉繩的自由端沿水平面向右移動，使200N的重物勻速提高lm，在這一過程中，手拉繩的力F和人拉繩做功為（）圖4-17A．100N200J B．200N200JC．200N100J D．無法計算9．一只箱重100N，放在水平地面上，用100N的水平拉力，使箱沿水平方向勻速移動lm，則（）A．箱子受到的摩擦力是1100N B．箱子受到的摩擦力是100NC．推力做功1100J D．推力做功100J10．一人將質量為20kg的物體搬到5m高的樓房頂，如果用定滑輪、動滑輪將此物提到同樣高的樓頂上，不計摩擦和動滑輪重，則對重物做功較多的是（）A．人直接搬B．用定滑輪C．用動滑輪D．三種情況一樣多11．在水平地面上，用同樣大的力F使質量、阻力、速度不同的物體前進相同距離則（）A．質量越大的物體力F做功越多B．物體運動速度越大的物體力F做功越多C．摩擦阻力越大的物體力F的做功越多D．作用力F做功一樣多12．使用機械，下列說法不正確的是（）A．可以省力B．可以省距離C．可以省功D．可以改變力的方向13．下列說法正確的是（）A．機械功率越大，機械效率越高B．機械功率越大，機械做功越多C．機械效率越大，機械做功越多D．機械效率越大，額外功占總功的比越小14．甲、乙兩臺機器，其效率甲＞乙，則（）A使用甲機器省力些 B．使用甲機器做功快些C．使用甲機器做功多些 D．以上說法都不對15．用定滑輪、動滑輪，滑輪組分別提升同一重物，在不計摩擦的情況下機械效率最高的是（）A．定滑輪 B．動滑輪 C．滑輪組 D．一樣高16．下列敘述錯誤的是（）A．滑輪組的省力情況是由動滑輪個數(shù)決定B．使用機械一定省功C．提高功率就是提高效率D．功率是單位時間內完成的功二、填空題17．一重力20N的物體在水平拉力的作用下作勻速直線運動，2S內沿水平地面移動了10m，若物體受到的摩擦力為4N，那么重力做功J，拉力功率為W。18．如圖4－18所示，繩子一端固定，另一端繞過重為G的油桶，在繩的自由端用大小不變的水平力F使桶沿水平地面滾動一周，設油桶半徑為R，拉力F做功為。圖4-1819．某同學要估測自己爬桿的功率，需測的物理量是，和。20．在“測定滑輪組的機械效率”的實驗中，需要的測量儀器是，實驗過程中要注意向拉彈簧測力計，使鉤碼上升一段距離。21．李林同學用98N的力將質量為2kg的鉛球沿水平方向擲出5m，則他做功。22．小球受到力的作用，同時又前進了一段距離，那么作用力對小球做功（填“一定”或“不一定”）23．一臺抽水機每秒把20kg的水抽到10m高處，則每分鐘做功焦，這臺抽水機的功率是Kw。24．提高機械效率的主要辦法是。25．相同功率的汽車裝滿貨后跑得慢是因為。三、綜合題26．用圖4－19的滑輪組，從水中勻速地把體積為1m3的重物打撈上岸，設裝置的機械效率為80％保持不變，重物的密度為l×103kg/m3，不計水的阻力，求在整個打撈過程中拉力F的變化范圍（g取10N／kg）27．如圖4－20所示的繩子一端固定在斜面頂端O點，另一端繞過圓木，已知圓木質量為200kg，斜面長4m，高2m，g取10N／kg，求：(1)不計摩擦時將圓木勻速地拉上斜面頂端所需拉力多大？

（2）若所需拉力600N則斜面的機械效率多大？圖4-19圖4-20圖4-2128．如圖4－21所示裝置的機械效率為75％，質量為9kg的重物在拉力F的作用下勻速上升，不計繩與滑輪的摩擦時求：（l）拉力F多大。（2）若繩能承受的最大拉力為50N，此裝置的機械效率可提高到百分之幾（g取10N／kg）29．用繩子把圖4－22中的滑輪組成一個最省力的滑輪組，若每個滑輪重100N，繩子承受的最大拉力200N，要求：（1）畫出滑輪組的裝配圖；（2）求用滑輪組最多能提取的物體；（3）若在1秒內重物上升0.1m，求拉力的功率；（4）求此滑輪組的最大機械效率。圖4-22【創(chuàng)新備考訓練】30．某人用兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組把礦井底的重物勻速提到地面用了50S，已知重物上升的功率為225W，拉力為250N，滑輪組的機械效率為75％，求井深及物重。31．有一動滑輪，利用它提取浸沒在水中的物體，當重物完全在水中勻速上升時需500N的拉力，當重物完全離開水面在空中勻速上升時需600N的拉力，不計水的阻力和繩與滑輪的摩擦，動滑輪的重不能忽略，求此重物的體積。（g取10N／kg）32．由兩個動滑輪組成一個滑輪組，如圖4－23所示機械效率為80％，利用它提升重為200牛的物體，如果繩子的自由端被勻速拉動20m，求：拉力多大；重物上升的高度；（3）所做的額外功。圖4-23參考答案【綜合能力訓練】1.D2.CD3.D4.ACD5.B6.CD7.C8.B9.BD10.D11.D12.C13.D14