初三中考總復習功、功率、機械效率

知識點1．機械效率（1）有用功、額外功和總功：利用機械做功時，對人們有用的功叫有用功（）；對人們沒有用，但又不得不做的功叫額外功（）；有用功加額外功是總共做的功，叫總功（），．（2）機械效率的定義：有用功跟總功的比值，公式為：，有用功總小于總功，所以機械效率總小于1．（3）關于機械效率的公式，還有幾個，分別是：①； ②； ③也許大家注意它們的適用條件，當滑輪組豎直放置時方能使用．（3）功率和機械效率的區(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功是有用的．功率和機械效率是兩個物理意義不同也沒有直接聯(lián)系的物理量．功率大的機械，機械效率不一定高；機械效率高的機械，功率也不一定大．知識點2．關于機械效率的實驗滑輪組的機械效率和物體重、動滑輪重有關，如果動滑輪重不變，物體越重，機械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機械效率越低．要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動滑輪重都屬于機械本身重力，摩擦力越大也會使吊起同樣重的物體時使用的拉力越大，使機械效率降低，總的說，滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力對機械效率問題的考察，有時也會牽涉到斜面．初三中考總復習功、功率、機械效率一單選12.水平地面上的購物車在水平推力的作用下，沿推力的方向運動一段距離，則下列判斷重正確的是A．重力對購物車做了功B.支持力對購物車做了功C．推力對購物車做了功D.沒有力對購物車做功9．水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移動一段距離，則下列判斷正確的是A．文具盒所受重力做了功B．文具盒所受支持力做了功C．文具盒所受拉力做了功D．沒有力對文具盒做功圖3A舉著杠鈴不動BA將貨物從地面搬到車上圖3A舉著杠鈴不動BA將貨物從地面搬到車上D小靜背著書包在等車C大力士支撐著大輪胎靜止不動8、如圖所示，用/20N的力F拉著重為100N的物體，使其沿水平面以2m/s的速度勻速運動了5s，若每個滑輪重10N，忽略繩重和滑輪軸的摩擦，則下列說法正確的是（）A拉力F做的功為200JB.拉力F的功率為120WC.滑輪組對物體做的有用功為400JD.滑輪組對物體所做有用功的功率為60W19.如圖9所示，直升飛機懸停在空中。下列說法正確的是()A.直升飛機受到的升力豎直向上B.直升飛機重力不做功。C.直升飛機的動能和重力勢能之間不斷轉化。D.直升飛機的機械能不斷增加。甲F甲=15NF乙=10N乙13．甲F甲=15NF乙=10N乙A．甲的動能一定大于乙的電能B．甲的重力一定大于乙的重力圖11C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙圖11D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙功率下列實例中，有力對物體做功的是（

）A.跳水運動員從跳臺跳下B.背著書包在水平路面上前進C.舉重運動員舉起杠鈴停在空中D.小球在光滑水平面上滾動在臺球比賽中，選手推動球桿撞擊白球，白球發(fā)生運動后碰撞其它球，以下說法正確的是（）A.在水平桌面滾動的球受到了重力，重力對它做了功B.手推動球桿前進時，手對球桿做了功C.桌面對球的支持力做了功D.白球撞擊黑球后沒有靜止，是因為人的手還在對白球做功1.某九年級同學家住5樓．一天，他提著裝有30個雞蛋的塑料袋從1樓走到家里在此過程中，下列估算不合理的是（

）A他提雞蛋的力做的功約為200JB.他提雞蛋的力做功的功率約為3WC.他爬樓做的功約為6×103JD.他爬樓做功的功率約為1×103WD10、如圖所示，在水平地面上，小聰用力將箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子沒有移走，下面關于做功的分析，正確的是（

）A.小明用了力，他對箱子做了功B小聰用力拉動了箱子，她對箱子做了功C小聰在箱子的過程中，箱子的重力做了功D.小明、小聰都沒有對箱子做功如圖，用大小相等的拉力F，分別沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和運動方向始終一致，運動時間tab>tcd，運動距離sab=scd，比較兩種情況下拉力所做的功和功率（

）A.ab段做功較多B.ab段與cd段的功一樣多C.ab段功率較大D.ab段與cd段的功率一樣大1、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=WBB.FA<FB，WA=WBC.FA<FB，WA<WBD.FA>FB，WA>WB圖5甲F1G1乙F2G2西城15．將規(guī)格完全相同的動滑輪，用繩子繞成甲、乙兩個滑輪裝置，如圖5所示。使用甲、乙兩個裝置分別勻速提升重力為G1和G2的兩個物體，升高相同的高度。繩自由端施加豎直向上的拉力分別為F1和F2，甲、乙兩裝置的機械效率分別為η甲和η乙。已知：G1>圖5甲F1G1乙F2G2A．η甲可能大于η乙B．η甲一定大于η乙C．η甲一定等于η乙D．η甲一定小于η乙二、多選ABC圖1319．一個小球從A點由靜止開始下落，速度越來越大、相繼經(jīng)過B、C兩點，如圖13所示。若A、B兩點間的距離等于ABC圖13A．小球在下落過程中的動能不變B．小球在C點的重力勢能小于在B點的重力勢能C．小球所受重力在AB段做的功等于在BC段做的功D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于BC段做功的功率19．小剛利用如圖12甲所示的滑輪組及相關器材進行實驗，改變所掛物體重G，在繩自由端施加豎直向上的拉力F，使滑輪組勻速提拉重物升高相同的高度，拉力所做的總功為W，滑輪組的機械效率為η。不計繩重及輪與軸的摩擦，圖12乙中關于物重G及對應的W和η的關系圖像，其中正確的是OOAGη乙COGWFDOGWFFG甲圖12BOGηFF三、實驗27．小陽采用了如圖16所示的繞線方法組裝了滑輪組。他通過滑輪組用2N的拉力F將重4.2N的物體勻速提升了0.1m的距離，則有用功為J，此滑輪組的機械效率為。30．用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組有兩種繞線方法。小明采用了如圖19甲所示的繞線方法組裝滑輪組，小樂采用另一種繞線方法組裝滑輪組。圖19乙甲圖19乙甲F（2）實驗中他們得到的數(shù)據(jù)如下表所示。實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η小明140.12.30.2260.13.40.288.2%小樂350.11.90.387.7%470.12.60.389.7%小明第1次實驗中，有用功為J，此滑輪組的機械效率為。（保留1位小數(shù)）（3）綜合分析小明和小樂的實驗，可得結論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越。（選填“高”或“低”）圖1801N圖1801N2345012345表三：序號序號動滑輪重G動/N鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η/%10.10.50.20.340.473.520.110.20.60.483.330.120.21.10.490.9序號動滑輪重序號動滑輪重G動/N鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η/%10.120.21.10.490.920.1520.21.150.48730.220.21.20.483.3（1）分析表一中數(shù)據(jù)，小麗認為：對于同一動滑輪，所提升的鉤碼越重，機械效率。（2）分析表二中數(shù)據(jù)，你的結論是：提升相同鉤碼時，。（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)≠，排除測量因素的影響，主要原因之一是：。3、某實驗小組利用如圖所示的裝置測滑輪組機械效率，記錄數(shù)據(jù)如下表：實驗序號勾碼重/N勾碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動的距離/m機械效率/

%①40.11.80.374.1②60.12.40.3——（1）實驗時，應沿豎直方向

拉動彈簧測力計；（2）第2次實驗中，拉力做的總功是

J，滑輪組做的有用功是

J，滑輪組的機械效率η=

（結果保留一位小數(shù)）．（3）由記錄數(shù)據(jù)分析，兩次機械效率不同的主要原因是

．31.小陽同學利用如圖24所示的滑輪組做探究“滑輪組的機械效率與被提升物體所受重力的關系”的實驗。實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。序號鉤碼總重GN鉤碼上升高度h/m測力計拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率η/%120.10.80.383.3250.11.80.392.6380.12.80.3圖24(1)在實驗過程中，小陽應_________拉動彈簧測力計。(2)請你計算出第三次實驗滑輪組的機械效率為：_________（保留一位小數(shù)）。(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得：使用同一滑輪提升重物時，被提升物體所受重力越大，____________。0101N2345012345圖3（1）寫出實驗步驟；（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。①用調(diào)好的彈簧測力計分別測出一個鉤碼、一個動滑輪所受重力,用G、G動表示。如圖3所示組裝實驗器材，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示。用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。（2分）②用彈簧測力計分別測出另外兩個動滑輪所受重力G動，保證所掛鉤碼不變，再做兩次實驗，每次實驗更換動滑輪，仿照步驟①分別測量對應的F、s、h。并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中。（1分）③利用公式，計算3次實驗動滑輪的機械效率η，并將η值記錄在表格中。（1分）（2）實驗數(shù)據(jù)記錄表：（1分）G動/NG/NF/Nh/ms/mη如圖所示，用甲、乙兩種裝置將物體勻速提升相同高度，物體重均為10N，滑輪重均為1N，不計繩重，所用的拉力分別是F1和F2，機械效率分別是η1和η2，則F1

F2，η1

η2．（選填“>”、“<”或“=”）2.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，小明用同一滑輪組進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表：序號動滑物重G動/N物重G/N物體上升的高度h/m繩端收到的拉力F/N繩端移動的距離s/m滑輪組的機械效率η/%10.510.10.60.355.620.520.11.00.366.730.540.1

0.3

（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖甲中畫出滑輪組的繞繩方法．（2）實驗中，沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使物體緩緩上升，在測量繩端所受的拉力時，彈簧測力計應

（選填“保持靜止”或“勻速上升”）；（3）第三次試驗時，測力計實數(shù)如圖乙所示，此時繩端受到的拉力為

N，滑輪組的機械效率為

%；（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知：1隨著物重的增大，額外功

（選填“變小”、“不變”或“變大”），原因是

；2要提高同一滑輪組機械效率，可以采取

的措施．338．實驗桌上有帶橫桿的鐵架臺、刻度尺、彈簧測力計、細繩，另外還有鉤碼一盒，質(zhì)量不等的滑輪2個，滑輪的輪與軸之間的摩擦很小，可忽略不計。請選用上述實驗器材證明：動滑輪的機械效率與所掛物體的重力有關。（1）寫出實驗步驟；（2）畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表格。如圖用重力為G1的動滑輪組裝實驗器材，用彈簧測力計拉住細繩端，豎直向上勻速緩慢拉動，使質(zhì)量為m的鉤碼勻速上移一段距離，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F1，用刻度尺測出繩端移動距離s和鉤碼移動距離h，記錄G1、F1、m、s、h在實驗記錄表格中。再懸掛一個鈎碼，仿照步驟①再做一次，記錄G1、F1、m、s、h在實驗記錄表格中。利用公式η=分別計算兩次滑輪組的機械效率G動/Nm/kgF/Ns/mh/mW總/JW有/Jη四、科普無鏈條電動自行車圖33無鏈條電動自行車，整體外形時尚，沒有了鏈條，外觀變得與普通自行車或電動車有些不同，如圖33所示。無鏈條電動自行車被稱為“沒有鏈條的混合動力電動自行車”圖33圖33中所示這款無鏈條電動自行車，其鋰電池容量為10Ah、電壓為36V。與鏈條車相比，這種新型自行車具備許多優(yōu)點。比如：省力、耐用、安全、靈便、干凈衛(wèi)生、結構簡單、修理方便，騎行12000km也無須大修。因此，無鏈條電動自行車是城市中一種理想的交通工具。請回答下列問題：（1）無鏈條電動自行車可將騎行者踩腳踏板所產(chǎn)生的動能通過發(fā)電機轉化為能，由車子的鋰電池存儲，之后再通過驅(qū)動后輪再次轉化成動能，驅(qū)動車子前進。（2）圖33中這款車的鋰電池最多所儲存的電能約為J。（3）圖33中這款車，若騎行者不踩腳踏板，僅靠鋰電池驅(qū)動，這種“電力驅(qū)動”可使車連續(xù)行駛2×104m；若騎行者踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量，這種“混合動力驅(qū)動”可使車連續(xù)行駛3.5×104m，則“混合動力驅(qū)動”時人所提供的能量與“電力驅(qū)動”時鋰電池提供的能量之比為。電電動機（2）1.296×106（3）3∶4共享單車騎自行車出行有很多益處，不僅可以節(jié)能減排、緩解交通壓力，而且騎車時，人需要消耗體能，可以強身健體。一個成年人在水平路面上騎車時所受阻力大約20N。近年來，我國多個城市推出了多種新型共享單車，北京市的許多街道旁也隨處可見，如圖24所示。這種單車外觀結構簡單，單車的質(zhì)量約25kg，比普通自行車質(zhì)量要大些。圖25掃描二維碼圖25掃描二維碼計費結果等信息狀態(tài)和定位上報請求解鎖解鎖云端系統(tǒng)圖24單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS定位模塊和SIM卡等，便于監(jiān)控單車的具體位置和狀態(tài)，其工作原理如圖25所示。用戶可使用手機下載單車APP，查看并找到單車的位置，然后用手機掃描車身上的二維碼，通過手機網(wǎng)絡發(fā)送電磁波到云端請求解鎖，云端收到請求后識別該車輛并發(fā)送解鎖指令，單車執(zhí)行解鎖指令自動開鎖，用戶便可以開始騎行，手機APP就顯示計時、計價等信息。此外，此種單車的第一代，當用戶在騎行過程中踩動腳踏板，可將機械能轉化為電能，為車內(nèi)蓄電池充電，以滿足單車定位和自動開鎖等過程中的用電需要。請回答下列問題：（1）此種單車和手機之間是利用傳遞信息的。（2）此種單車的第一代，在騎行過程中可將機械能轉化為電能，是利用現(xiàn)象實現(xiàn)的。（3）成人在水平路面上騎車時，每秒鐘平均消耗的能量約為J。五、計算A圖3442.圖34是用動滑輪遠送建筑材料A的示意圖，在卷揚機對繩子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的時間里，勻速豎直上升了10m。在這個過程中，動滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有，卷揚機對繩子的拉力F做功的功率為A圖34求：（1）有用功W有；（2）動滑輪勻速提升建筑材料A的機械效率η。45.用如圖24所示的滑輪組提升物體A。在勻速豎直提升A的過程中，卷揚機加在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N，物體A上升的速度vA為0.1m/s，滑輪組的機械效率為90%，不計繩重和滑輪與軸的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物體A所受的重力GA；（3）動滑輪所受的重力G動。40．工人用如圖27所示的滑輪組勻速打撈沉在水中體積是3×10-2m3的鋁塊。在勻速打撈過程中，被打撈的鋁塊露出水面前與完全出水后工人對繩的拉力之比為2：3，不計摩擦、繩重及水的阻力，已知鋁的密度為2.7×103kg（1）鋁塊浸沒在水中時所受的浮力；（2）鋁塊完全出水后，滑輪組的機械效率；（3）鋁塊完全出水后，以0.2m/s的速度被勻速提升時，工人拉繩的功率。圖27 圖27圖36FA卷揚機41.用如圖36所示的滑輪組從水中提升物體圖36FA卷揚機勻速豎直上升的過程中，卷揚機加在繩子自由端豎直向下的拉力為F，滑輪組的機械效率為。已知：F=400N，=80%，物體A的體積V=9dm3，g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力均忽略不計。求：（1）物體A的浮力F??；（2）物體A所受的重力GA。36.如圖36是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、配重、纜繩、滑輪和電動機等部件組成，連接轎廂的兩根纜繩非?？拷I廂空載時的質(zhì)量是310kg，配重的質(zhì)量是300kg，某次電梯載貨量為100kg，當電梯勻速上升15m，所用的時間為10s，（不計纜繩重力和輪與軸之間的摩擦，g取10N/kg）在此運動過程中，求：（1）轎廂的速度大??；（2）配重重力對配重做的功；（3）電動機的功率。圖36圖36O42．“藍鰭金槍魚-21”（簡稱“金槍魚”）是自主水下航行器，可進行深海搜尋。其外形與潛艇相似（如圖25甲所示），其體積為1m3，質(zhì)量為750kg，最大潛水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考慮海水密度變化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。（1）求“金槍魚”在海水下3000m處時所受到的壓強；（2）“金槍魚”搜尋任務完成后，先是漂浮在海面上，然后由起重裝置將其勻速豎直吊離海面。起重裝置拉力的功率隨時間變化的圖象如圖25乙所示，圖中P3＝3P1。求：t1時刻金槍魚露出海面的體積（要求：畫出t1、t3時刻金槍魚的受力分析圖）45.如圖33所示，放在水平地面上的物體A，質(zhì)量為114kg，物體A與水平地面的接觸面積為1.5×103cm2。工人師傅用600N的拉力F勻速向上提升物體A，物體A上升的速度為0.2m/s。不計摩擦及繩重，求：（1）工人師傅5s時間做的功。（2）提升物體A時，此滑輪組的機械效率。（3）若工人師傅用450N的拉力提升物體A，物體A沒有被拉動，此時物體A對地面的壓強。44．（3分）如圖33甲所示是某建筑工地利用滑輪組和卷揚機提起重物的示意圖。已知勻速提起質(zhì)量為m=90kg建筑材料時，卷揚機對繩的拉力為F，滑輪組的機械效率為η，卷揚機拉力的功率為P。建筑材料上升的距離和時間關系如圖32乙所示，動滑輪受到的重力G動（1）卷揚機對繩的拉力F；（2）滑輪組的機械效率η；（3）卷揚機拉力的功率為P。乙乙甲卷揚機圖33今年6月以來我國南方普降大雨，多地發(fā)生泥石流，一塊巨石滾到了公路上，搶修人員正在用如圖所示的裝置將石頭拖離公路．若石頭的重為1.2×104N，與地面的接觸面積為0.2m2，石頭在水平路面上被勻速直線拉動，10s內(nèi)繩子自由端沿水平方向勻速直線移動了3m，石頭受到的摩擦阻力為3.6×103N，繩子自由端的位力為1500N．求：（1）石頭靜止在水平地面上時，對地面的壓強．（2）繩子自由端拉力的功率．（3）滑輪組的機械效率．一輛氫氣動力試驗汽車的質(zhì)量為1.5×103kg，10min內(nèi)汽車在平直路面上勻速行駛了1.2×104m，消耗了0.15kg的氫氣．此過程汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力為1.0×103N，行駛時汽車輪胎與地面接觸的總面積為0.1m2．（氫氣的熱值取1.4×108J/kg，g取10N/kg）求：（1）汽車對地面的壓強．（2）牽引力做功的功率．（3）汽車發(fā)動機的效率．10、2015年4月21日，重達2.3噸的世界上最大的太陽能飛機“陽光動力2號”降落在南京機場．如圖所示，該飛機機身和機翼均采用極輕的碳纖維材料，機翼上安裝有高效太陽能電池板，能提供65kW的最大功率，該飛機的最大飛行速度為140km/h．假設飛機停在水平地面時地面的總接觸面積為0.1m2（1）機停在水平地面時對地面的壓強大??；（2）當飛機發(fā)動機的輸出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平勻速飛行時，發(fā)動機的牽引力大??；（3）若飛機發(fā)動機保持60kW的輸出功率勻速飛行1h，發(fā)動機輸出的能量為多大？這些能量相當于多少升的航空燃油完全燃燒時釋放的能量？航空燃油的熱值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3．用滑輪組與電動機結合使用可節(jié)省人力，提高工作效率．如圖所示，是一業(yè)余打撈隊打撈某密封箱子的示意圖，已知電動機工作時拉繩子的功率為1100W保持不變，箱子質(zhì)量300kg、體積0.1m3，每個滑輪重200N，水深6m，水面離地面4m，將箱子從水底提到地面時，用時間24s（不計繩重、摩擦和水的阻力，取g=10N/kg）．求:

（1）箱子在水底時下表面受到水的壓強．（2）電動機把箱子提升到地面做的總功．（3）整個打撈過程中，滑輪組機械效率的最大值．（4）整個打撈過程中，箱子上升的最大速度．6×104Pa（2）2.64×104J（3）93.75%（4）0.5m/s釋放化學能的過程不斷地發(fā)生在人體內(nèi)，食物也是一種“燃料”．營養(yǎng)成分在人體細胞里與氧結合，提供細胞組織所需的能量．人體攝入的能量（營養(yǎng)師常稱之為熱量）過多或過少，都有損于健康．（1）某種巧克力的營養(yǎng)成分表上標有“每100g能量2361kJ”，該標識的含義與以下物理量_______（填入字母代號）的含義類似．A.熱量B.內(nèi)能C.熱值D.比熱容（2）小華同學質(zhì)量為50kg，正常情況下步行上一層樓需要12s，他克服重力做多少功？他克服重力做功的功率是多少？（每層樓高3m，g取10N/kg）（3）人體攝入過多的能量往往希望通過運動消耗掉．小華同學吃了一塊凈含量50g的上述巧克力，如果他從巧克力獲得的能量全部用于克服重力做功，則他要爬多少層樓？（每層樓高3m）C（2）1500J；125W（3）787小雨通過如圖甲所示滑輪組將水中物體勻速提升至空中，他所用拉力F與繩子自由端移動的距離s的關系圖象如圖乙所示．其中物體在空中勻速上升過程中滑輪組的機械效率為85%．每個滑輪等重，不計繩重、摩擦和水的阻力．求：（1）物體在空中上升1m，小雨做的功是多少？（2）每個