中考专题：功和功率

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1、功和功率功和功率【重点难点提示重点难点提示】 1重点是功和功率以及机械效率的概念。 2难点是做功的两个必要因素以及对有用功和额外功的理解和运用。 3考点是功的两个必要因素；功的公式和单位；功率的公式和单位；功的原理；机械 效率的概念和公式；测定滑轮组的机械效率。本节知识是中考命题大综合题的重要内容， 是考查学生计算能力，分析解决问题能力的落脚点，分值在 10 分以上。【经典范例引路经典范例引路】 例例 1 起重机用钢绳起吊重为 l103N 的重物，先沿竖直方向将重物匀速提高 10m， 再沿水平方向将重物匀速移动 9m，然后又将重物提高 lm，起重机对重物共做了多少功？ 分析：分析：起重机用钢绳

2、提取重物，绳对重物所做的功就是起重机对重物所做的功。绳对 重物做功有三个过程，第一、三过程绳沿竖直方向提升重物，重物在绳拉力的方向移动了 距离做了功，第二过程重物在水平方向移动了距离但不是在拉力方向上移动的距离，故没 做功 解：解：根据 W=FS 知钢绳提取重物做功 W=Gh=1103N（10mlm）1.l104J 例例 2 关于功、功率、机械效率的说法错误的是（ ） A做功越多的机械功率越大 B机械效率越高的机械做功越快 C相同时间内做功越多的机械做功越快 D机械效率越高的机械它的额外功占总功的比越小 分析：分析：功率是描述做功快慢的物理量。描述的方法是取单位时间内所完成的功，因此 做功越多

3、的机械在单位时间内完成的功不一定多，故 A 选项不正确，C 选项正确。机械效 率是衡量机械优劣、性能的一种技术数据。衡量方法是取 W有与 W总的比，比值越大（或 W与 W总的比值越小）其机械性能越好，做功的有效程度越高，与做功的快慢无关。故选 项 B 错，D 正确。 解：解：选 AB。 例例 3 一台抽水机在 10 分钟内把 3.6m3的水抽到 10m 高处，若抽水机的效率是 0.6，那 么动力机供给抽水机的功率多大？（g 取 10Nkg） 分析与解答：分析与解答：抽水机 10 分钟抽水做功 W有用Gh=vgh = l103kg/m33.6m310Nkg10m=3.6105J动力机对抽水机做功

4、 W总=JJW55 1066 . 0 106 . 3有用动力机输给抽水机功率 P总=WSJ tW35 101600106总例例 4 利用图 415 的滑轮组提取重物把 800N 的货物匀速提取时需用 250N 的力拉绳 子，不计绳与滑轮的摩擦，求： 若把 1103N 的重物匀速提取，作用在绳自由端的拉力至少多大？ 若人重 500N，利用这个滑轮组向下拉绳提取货物的最大机械效率多大？图图 4-15 分析与解答分析与解答：设重物在拉力 F 的作用下上升 h，由 W总=W有+W额得 F4h=Gh+G动 h，故动滑轮总重 G动=4FG4250N800N200N （1）当重物 G=1103N 在拉力 F

5、作用下上升 h 时，根据 W总=W有+W额得F4h=Gh+G动h，故 F=（G+G动）=（1l03N200N）= 300N。41 41（2）当拉力 FG人=500N 将重为 G的重物匀速提取时，根据 W总=W有+W额得F4h=Gh G动 h 知 G=4F G动=4500N 200N1800N，故滑轮组最大的机械效率=%9050041800 44h NN FG hFG例 4某人用图 416 所示装置将货物从斜面底瑞拉上斜面顶端，已知斜面长 5 米， 高 3 米，拉力 100N，货物重 250N，不计动滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，求： （1）拉力做的功； （2）斜面对物体的摩擦力； （3）斜面的机械

6、效率。 分析与解答分析与解答：（1）当货物上升 3m 时，在拉力 F 方向上移动的距离 S2L= 25m10m，拉力 F 做功 W总=FS100N10ml103J。 （2）提取重物做功 W有=Gh=250N3m 750J 克服重物与斜面的摩擦做功 W额= W总一 W有=l103J750J=250J，斜面对物体的摩擦力NmJ LWf505250额3）斜面的机械效率=%751017503JJ WW总有【解题技巧点拨解题技巧点拨】 做功有两个必要因素，两个因素缺一不能算做功，例如：手中提一桶水不动，虽然手 用了力但没有在提力方向上移动距离；再如：物体在光滑的水平面上凭惯性匀速移动 10 米， 物体移

7、动了距离但作用于物体在水平方向的力为零，两种情况都不能说对物体做了功。 对功的原理应从以下两个方面来理解。一是理想机械做功时由于不存在克服机械自身 重 和摩擦做额外动，故有 W总=W有，用文字表达为：使用机械时人们所做的功都等于不 用机械而直接用手做的功。二是实际机械做功时由于额外功的存在，故有 W总=W有+W额。 用文字表达为：动力对机械所做的功都等于机械克服阻力所做的功。无论是哪一理解，使 用任何机械都不省功普遍正确。对机械效率的理解应注意三点：机械效率是一个比值没有单位。机械效率总小于 l。 机械效率是衡量机械做功有效程度的物理量，它反映了机械的性能。 公式 PFV 说明：功率一定的机器

8、其牵引力与运动的速度成反比。汽车爬坡时，司 机换档减速目的是为了增大汽车的牵引力。【综合能力训练综合能力训练】 一、选择题 1在下列情况下，力对物体做了功的是（ ） A用力举着物体在空中不动 B手提重物在水平方向上匀速移动 C小球在光滑的水平面上匀速滚动 D木块在光滑的斜面上匀速滑下 2下列有关功率的说法正确的是（ ） A功率大的机器做功一定多B做功越多的机器的功率越大 C功率大的机器做功越快D完成相同的功用时越小功率越大 3关于机械效率下列说法正确的是（ ） A机械效率高的机械使用时越省力 B机械效率高的机械使用时越省功时 C机械效率高的机械做的有用功越多 D机械效率高的机械省做额外功 4关

9、于功的原理，下列说法正确的是（ ） A使用任何机械，动力对机械所做的功一定等于机械克服阻力所做的功 B使用先进的机械可以省功 C使用机械不能省功但能省力 D使用省力的机械做功一定费距离 5甲、乙两斜面的高度相同但长度不同（L甲L乙） ，今把质量相同的两物以相同的 速度从斜面底端匀速拉到顶端，若斜面是光滑的，则拉力的功率是（ ） AP甲P乙 BP甲P乙 CP甲=P乙 D无法比较 6用某一滑轮组提升重物，下列几种做法能够提高它的机械效率的是（ ） A改变绳子的绕法B增加重物提高的高度 C增加重物的质量D减轻动滑轮的重力 7一人用同样大的力拉木箱，在光滑地面和粗糙地面前进相同距离，下列说法正确的 是

10、（ ） A在粗糙地面做功多B在光滑地面做功多 C两次做功一样多 D无法比较 8如用 417 所示，在不计滑轮的摩擦和绳重时人拉绳的自由端沿水平面向右移动， 使 200N 的重物匀速提高 lm，在这一过程中，手拉绳的力 F 和人拉绳做功为（ ）图图 4-17 A100N 200J B200N 200J C200N 100J D无法计算 9一只箱重 100N，放在水平地面上，用 100N 的水平拉力，使箱沿水平方向匀速移 动 lm，则（ ） A箱子受到的摩擦力是 1100N B箱子受到的摩擦力是 100N C推力做功 1100J D推力做功 100J 10一人将质量为 20kg 的物体搬到 5m

11、高的楼房顶，如果用定滑轮、动滑轮将此物提 到同样高的楼顶上，不计摩擦和动滑轮重，则对重物做功较多的是（ ） A人直接搬 B用定滑轮 C用动滑轮 D三种情况一样多 11在水平地面上，用同样大的力 F 使质量、阻力、速度不同的物体前进相同距离则 （ ） A质量越大的物体力 F 做功越多 B物体运动速度越大的物体力 F 做功越多 C摩擦阻力越大的物体力 F 的做功越多 D作用力 F 做功一样多 12使用机械，下列说法不正确的是（ ） A可以省力 B可以省距离 C可以省功 D可以改变力的方 向 13下列说法正确的是（ ） A机械功率越大，机械效率越高 B机械功率越大，机械做功越多 C机械效率越大，机械

12、做功越多 D机械效率越大，额外功占总功的比越小 14甲、乙两台机器，其效率甲乙 ，则（ ） A 使用甲机器省力些B使用甲机器做功快些 C使用甲机器做功多些D以上说法都不对 15用定滑轮、动滑轮，滑轮组分别提升同一重物，在不计摩擦的情况下机械效率最 高的是（ ） A定滑轮B动滑轮C滑轮组D一样高 16下列叙述错误的是（ ） A滑轮组的省力情况是由动滑轮个数决定 B使用机械一定省功 C提高功率就是提高效率 D功率是单位时间内完成的功 二、填空题 17一重力 20N 的物体在水平拉力的作用下作匀速直线运动，2S 内沿水平地面移动了10m，若物体受到的摩擦力为 4N，那么重力做功 J，拉力功率为 W。

13、 18如图 418 所示，绳子一端固定，另一端绕过重为 G 的油桶，在绳的自由端用大 小不变的水平力 F 使桶沿水平地面滚动一周，设油桶半径为 R，拉力 F 做功为 。图图 4-18 19某同学要估测自己爬杆的功率，需测的物理量是 ， 和 。 20在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，需要的测量仪器是 ，实验 过程中要注意向 拉弹簧测力计，使钩码 上升一段距离。 21李林同学用 98N 的力将质量为 2kg 的铅球沿水平方向掷出 5m，则他做功 。 22小球受到力的作用，同时又前进了一段距离，那么作用力对小球 做功 （填“一定”或“不一定” ） 23一台抽水机每秒把 20kg 的水抽到 10m

14、高处，则每分钟做功 焦，这台抽 水机的功率是 Kw。 24提高机械效率的主要办法是 。 25相同功率的汽车装满货后跑得慢是因为 。 三、综合题 26用图 419 的滑轮组，从水中匀速地把体积为 1m3的重物打捞上岸，设装置的机 械效率为 80保持不变，重物的密度为 l103kg/m3，不计水的阻力，求在整个打捞过程 中拉力 F 的变化范围（g 取 10Nkg）27如图 420 所示的绳子一端固定在斜面顶端 O 点，另一端绕过圆木，已知圆木质 量为 200kg，斜面长 4m，高 2m，g 取 10Nkg，求： (1)不计摩擦时将圆木匀速地拉上斜面顶端所需拉力多大？ （2）若所需拉力 600N 则斜面的机械效率多大？图图 4-19 图图 4-20 图图 4-21 28如图 421 所示装置的机械效率为 75，质量为 9kg 的重物在拉力 F 的作用下匀 速上升，不计绳与滑轮的摩擦时求： （l）拉力 F 多大。 （2）若绳能承受的最大拉力为 50N，此装置的机械效率可提高到百分之几？（g 取 10Nkg）29用绳子把图 422 中的滑轮组成一个最省力的滑轮组，若每个滑轮重 100N，绳子 承受的最大拉力 200N，要求： （1）画出滑轮组的装配