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1、专题21 功、机械效率、功率典例1 （2011年中考辽宁阜新卷）小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，此时他对桌子的推力 桌子所受到的阻力(填“大于”、“小于”或“等于”)，此过程中小明 (填“有”或“没有”)做功。解析：本题考查了二力平衡条件的应用以及学生对功的公式W=Fs的掌握和运用桌子始终处于静止状态；小车在水平方向上处于平衡状态，则在水平方向上受的力是平衡力；即阻力和推力是一对平衡力；根据二力平衡的条件：阻力和推力的大小相等，方向相反而且作用在同一条直线上；他对桌子的推力等于桌子所受到的阻力桌子始终没动，在力的方向上移动的距离为0；此过程中小明没有做功答案：等于；没有
2、点评：（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到的力平衡，利用二力平衡条件即可判定阻力和推力大小的关系；（2）物体做功的条件：有力作用在物体上和物体在力的方向上有距离，二者缺一不可。典例2 （2011年中考四川广安卷）小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m，他用250N的拉力拉了10s，下列说法正确的是（g取10N/kg） （ ） A有用功为200J B额外功为500J C动滑轮的机械效率为75% D小均的功率为200W解析：本题考查了动滑轮的特点和有用功、额外功、总功、机械效率、功率的计算方法，分清什么力做有用功、什么力做总功是解题的关键。利用动滑轮提升重物时，克服重力
3、做的功为有用功，克服滑轮重力和摩擦力做的功为额外功，拉力做的功为总功。本题中，物体的重力G=mg=40kg10N/kg=400N，克服重力做的功即有用功W有=Gh=400N5m=2000J，故A错；拉力做的功即总功W总=Fs=F2h=250N25m=2500J，额外功：W额=W总W有用=2500J2000J=500J，故B正确；动滑轮的机械效率=80%，故C错；拉力的功率P=，故D错。本题答案为B。点评：解决本题的关键是掌握动滑轮的特点，分清什么力做有用功、什么力做总功以及W有、W额和W总之间的关系。典例3 （2011年中考广州卷）用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N
4、、绳重和摩擦力不计，则（）A.手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙 B.手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C.手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D.手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙解析：由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式=100%可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小。答案为D。点评：此题考查了定滑轮和动滑轮的工作特点，并比较了它
5、们之间的机械效率，知道定滑轮和动滑轮的总功区别之处典例4 （2011年中考贵州铜仁卷）小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70（g取10N/kg）。（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。（2）人的拉力做功的功率是多少？（3）被吊起重物的质量是多少？解析：（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：。（2）人的拉力F=600N，移动距离s=1.5m，时间t=10s，则人的拉力做功的功率为（3）重物G上升高度h=0.5m，机械效率，机械效率所以重
6、物G=1260N，重物的质量。点评：遇到滑轮组绕线问题，先根据s=nh判断出绳子的段数n，再根据“奇动偶定”的绕线法则来绕制绳子；用滑轮组提升重物时，有用功为物体重力乘以物体升高的高度，总攻为绳子自由端的拉力乘以自由端移动的距离；记住滑轮组提升重物时机械效率的计算公式。A卷 基础训练一、单项选择题1（2011年中考广西柳州卷）下列过程，哪个情况小明对桶做了功（ ）A小明提着桶站立不动 B小明提着桶水平移动C小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内1.D 解析：物体做功的条件：有力作用在物体上和物体在力的方向上有距离，二者缺一不可。选项ABC均是有力作用在水桶上（
7、方向竖直向上）但水桶在力的方向上无距离（在竖直方向上无距离），所以均不做功，ABC错；选项D，有力也有在力方向上的距离，所以做功，D对。本题答案为D。点评：根据物体做功的条件，判断是否有力对物体做功。2（2011年中考四川广安卷）在下图的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A提着水桶在水平地面上匀速前进 B扛着米袋慢慢爬上楼梯 C用力推汽车，汽车没动 D举着杠铃原地不动2.B 解析：A、提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶的力的向上的，向上没有移动距离，人对水桶没有做功，不符合题意；B、扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋的力向上，向上移动了距离，人对米袋做功，符合题意；C、用力推汽车，汽车没动，
8、人给汽车一个向前的力，向前没有移动距离，人对汽车没有做功，不符合题意；D、举着杠铃原地不动，人对杠铃的力向上，向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，不符合题意。本题答案为B。3（2011年中考湖南张家界卷）下图所示的几种情况中，人对物体做了功的是3.A4（2011年中考辽宁沈阳卷）举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起，如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是 （ ）AW1=W2 P 1=P2 BW1 W2 P 1P2CW1 W2 P 1=P2 DW1 W2 P 1P24
9、.B5（2011年中考湖北黄石卷）关于力和机械，下列说法中正确的是（ ）A重力就是万有引力B弹力是物体由于发生弹性形变而产生的C动滑轮既可以省力也可以省功D如果机械处于良好的运行状态，机械效率就等于1 5.B 解析：根据重力和万有引力的定义，重力是物体受到万有引力而产生的力，但重力不就是万有引力故A错误；根据弹力的概念，我们在拉橡皮筋、压尺子时感受到它们对手有力的作用，这就是弹力弹力是物体由于发生弹性形变而产生的故B正确；使用动滑轮可以省力，但不会省功，故C错误；根据机械效率的定义是有用功占总功的百分比，所以机械在处于良好运行状态下，它也有额外功，所以机械效率小于1故D错误。6（2011年中考
10、湖南长沙卷）如图所示，一个质量为45kg的人，在10s内连续5此跳上每级高度为0.2m的台阶，则此人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（ ）A450W B45W C4.5W D4500W6.B7.（2011年中考湖北武汉卷）如图所示，一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为（ ）A.4102W B.4103W C.1.8104W D.1.8105W7.B 解析：18kg的水大约经4.5s从瀑布顶端落到底端，在该过程中，重力的功率约.本题答案为B。8（2
11、011年中考广西河池卷）李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼，她做的有用功是 （ ）A对桶所做的功 B对水所做的功C对水和桶所做的功 D对水、桶和人所做的功8.B 解析：对水所做的功是对人们有用并且必须做的功，是有用功，选项B正确；对桶做的功是不需要但不得不做的功，是额外功，选项BCD错误。本题答案为B.点评：考查有用功。9（2011年中考广东清远卷）关于图中的两类滑轮甲和乙，下列说法正确的是（ ）A甲能改变拉力的方向 B甲是等臂杠杆C甲比乙省力 D甲比乙效率高9.C 解析：甲是动滑轮，省力费距离，不能改变力的方向，而乙是定滑轮，相当于等臂杠杆，不省力也不省距离，但可以改变力的方向，选项AB
12、错误，C正确；将相同物体提升相同高度时，甲需要克服动滑轮重力做功，即有用功相同，甲的额外功大，总功也大，所以甲比乙效率低，选项D错误。本题答案为C。10（2011年中考甘肃兰州卷）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为（）A80%、800J B80%、1000J C62.5%、200J D80%、200J10.D 解析：本题考查有关滑轮组的机械效率和所做的额外功等相关知识。工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率为有用功与总功的比值，即为80%；而所做的额外功为克服动滑轮重力所作的功，即为2
13、00J。11（2011年中考福建漳州卷）在如图所示的滑轮组中，用110N的力在5s内把重为200N的物体匀速提高2m，则（ ）A对重物做的有用功约为200J B滑轮组的机械效率约为90C拉力做的总功约为220J D拉力的功率约为44W11.B12（2011年黑龙江牡丹江卷）做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关于做功的说法正确的是 （ ）A对桶做的功是有用功 B对水做的功是有用功C对水做的功是额外功 D克服自身重力做的功是总功12.B13（2011年中考四川达州卷）如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m，如拉力为400N，则下列各计算结果正确的是（ ）A拉力所做的功为6000J B机械所做的有用功为2000J C拉力的功率为600W D该滑轮组的机械效率为80%13.D 解析：由图知，s=2h=25m=10m，拉力做功：W总=Fs=400N10m=4000J，故A错；拉力做功功率：P=W总/t=4000J/10s=400W，故C错；机械所做的有用功：W有=Gh=600N5m=3000J，故B错；滑轮组的机械效率：=100%=100%=75%，故D
