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专题11 功和机械能考点一：功1．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上搬动距离。
不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动；②有距无力，如足球走开脚后水平搬动；③力距垂直，如提着水桶水平搬动。
2．做功公式是W ＝Fs ，在国际单位制中功的单位是焦耳(焦)，符号是J 。
公式W ＝Fs 中F 和s 的同体性、同向性和同时性。
3．功的原理：使用任何机械都不省功。
考点二：功率1．功率：物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。
2．公式P ＝W t ，其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。
还可以够推导出公式P ＝W t ＝Fs t ＝F ·v ·t t ＝Fv ，由公式可知：当功率一准时，减小速度，能够增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。
3．测功率原理是：P ＝W t ，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
考点三：机械能1．功和能的关系(1)一个物体拥有能量，能够用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就拥有能量。
可用做功的多少来衡量物体拥有能量的大小。
(2)功是能量转变的量度，做功过程必然陪同能量转变，做了多少功，就有多少能量发生了转变。
(3)拥有能的物体只表示物体能够做功，但不用然“正在做功”或“已经做功”。
2．能：一个物体能够做功，就说这个物体拥有能量(能)，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦(J)。
3．动能：物体由于运动而拥有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，所有运动的物体都拥有动能。
4．重力势能：物体由于被举高而拥有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。
5．弹性势能：物体发生弹性形变而拥有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，拥有的弹性势能越大。
6．机械能：动能和势能统称为机械能。
7．机械能的转变：动能和势能在必然条件下能够相互转变，若只有动能和势能之间的转变(不计各种阻力)，机械能的总量不变，也许说机械能是守恒的。
初二物理功和机械能(讲义及答案)及解析一、选择题1．下列说法正确的是（）A．受平衡力作用的物体，因为受力平衡，合力为零，所以机械能一定不变B．木块沿斜面匀速下落的过程中，重力势能转化为动能C．用食品夹夹取蛋糕时，食品夹属于费力杠杆D．擦地板时，增加拖布对地板的压力是为了增大压强2．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定3．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（）A．物体A受到的摩擦力为3NB．1min内拉力对物体A做功为36JC．2min内B物体的重力做功为144JD．若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动，则F＝8N4．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力F的方向，使其从①→②→③，此过程中（）A．①位置力臂最长B．③位置力臂最长C．弹簧测力计示数先变大后变小D．弹簧测力计示数先变小后变大G=，拉力大5．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N F=，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（）小15NA．27N B．36N C．18N D．270N6．初中物理中我们用斜面做过多次探究实验，如图所示，以下分析正确的是A．图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关；B．图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率；C．图丙是探究动能大小与哪些因素有关；D．如图乙木块B中，B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力7．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为A．F A＝8NB．F A＝20NC．F A＝14ND．F A＝7N8．关于功率和机械效率，下列说法正确的是A．机械效率高的机械，功率一定大B．做功时间长的机械，功率一定小C．所有机械的机械效率都小于1D．功率大的机械，做功一定多9．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。
中考物理专题考点精讲及典型真题详解:功和机械能考点1：功1．定义：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了功.2．做功的两个必要因素：（1）有力作用在物体上；（2）物体在力的方向上通过距离.3．功的计算公式是W=Fs ，单位是焦耳，符号是J ，1 J=1N·m.注意：力不做功有以下三种情况：（1）“劳而无功”，有力作用在物体上，物体没有移动距离，即F≠0，s ＝0.（2）“不劳无功”，物体移动了距离，但没有力作用在物体上，即s ≠0，F ＝0.（3）“垂直无功”，有力作用在物体上，物体移动了距离，但是力的方向和距离垂直.【例1】（2021·浙江丽水市·中考真题）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时___________秒；（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功___________焦。
【答案】30 1500【详解】[1]该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，所用时间30m 30s 1m/ss t v === [2]若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功50N 30m 1500J W Fs ==⨯=【例2】如图所示为小明同学做挺举连续动作的几个状态图，说法不正确的是（ ）A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃做了功B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中对杠铃做了功C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功D．小明同学在站立状态过程中对杠铃做了功【详解】做功的两个因素，1.要有力作用在物体上，2.物体在力的方向上通过的距离。
A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中，小明对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，A正确，故A不符合题意；B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，B正确，故B不符合题意；C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，C正确，故C不符合题意；D．小明同学在站立状态过程中，对杠铃有一个向上的力，但杠铃没有移动距离，所以没有对杠铃做功，D错误，故D符合题意。
中考物理专题辅导——杠杆、功、机械能考点剖析： 这专题内容涉及的物理概念比较多．在中考时，有下列一些知识点经常考查到．这专题内容涉及的物理概念比较多．在中考时，有下列一些知识点经常考查到． （1）杠杆的平衡条件，杠杆的应用）杠杆的平衡条件，杠杆的应用（2）滑轮）滑轮（3）功、功率的概念）功、功率的概念（4）机械效率的概念）机械效率的概念（5）功的原理）功的原理（6）机械能）机械能本节常用的公式有：杠杆的平衡条件：F 1l 1＝F 2l 2滑轮组的拉力：F ＝n1（G 物＋G 动滑轮）（竖直向上提物体，不计摩擦和绳重）（竖直向上提物体，不计摩擦和绳重） 功的计算公式：W ＝F s 功率的计算公式：功率的计算公式：机械效率：P ＝tW ，P ＝F ·v W 总＝W 有＋W 额 1．“力臂”“力臂”在学习“二力平衡”的知识时，我们可以把物体受的力都画在重心上，并未考虑力的作用位置对物体平衡产生的影响．而在学习杠杆的平衡条件时，大小、方向都相同的力，作用在杠杆不同的位置上，产生的效果则不同．在杠杆不同的位置上，产生的效果则不同．要理解“力臂”这个概念，我们要学会画力臂．要理解“力臂”这个概念，我们要学会画力臂．动力臂l 1：支点到动力作用线的距离．：支点到动力作用线的距离．阻力臂l 2：支点到阻力作用线的距离．：支点到阻力作用线的距离．2．实际生活中杠杆的分析．实际生活中杠杆的分析杠杆平衡条件为：F 1l 1＝F 2l 2，按照力臂的不同，可将杠杆分为：，按照力臂的不同，可将杠杆分为：（1）当l 1＞l 2时，F 1＜F 2，为省力杠杆，如：撬杠、瓶启子、手推车．，为省力杠杆，如：撬杠、瓶启子、手推车．（2）当l 1＜l 2时，F l ＞F 2，为费力杠杆，如：铁锨．，为费力杠杆，如：铁锨．（3）当l 1＝l 2时，F l ＝F 2．杠杆既不省力，也不费力．如：天平、定滑轮，称为等臂杠杆．杆．3．运用杠杆平衡条件分析问题．运用杠杆平衡条件分析问题4．滑轮组绳子自由端的拉力．滑轮组绳子自由端的拉力5．功的概念．功的概念 6．考查滑轮组的机械效率．考查滑轮组的机械效率7．功和功率综合．功和功率综合8．机械能．机械能（1）动能：物体由于运动而具有的能叫动能，运动物体的质量大，速度越大，它的动能就越大．能就越大．（a）（b），画出杠杆OAB示意图，找到支点O，BC为力的作用线，画出力臂根据杠杆的平衡条件：G·OA＝Fl2（a）（b）2 N×20BA BC D起重机，l1＜l2，F l＞F2为费力杠杆．其他：手推车、瓶启子、撬杠均是（a）（b），绳子的绕法为最省力，则应从定滑轮开始绕起，最后承担物重的绳子根数如何求滑轮组绳子上的拉力 N+500N100图5 拉动物体A，这时拉力F大小和重量无直接关系．大小和重量无直接关系． ＝图6 初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功．第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功． 第二种：力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功．如向上抛出某个物体，重（a）（b）图7 以O为支点，杠杆慢慢抬起过程中，重力大小为G，始终不变，重力的力臂为变小了．，从图中看出，L增大了．拉力大小为，从图中看出，拉力的力臂L F变小了．图8 精析 拉力的功W ＝Fs ，要正确求出功，要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，必须求出拉力和拉力移动的距离，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮这就和滑轮组的受力分析综合起来了．组的受力分析综合起来了．已知：GA ＝50N ，G B ＝30N ，v B ＝0.1 m /s ，t ＝2s ． 求：W解 A 向右运动，受向右拉力F 1和向左的摩擦力f ，A 匀速运动：f ＝F l ．与B 相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重G B ．∴ F 1＝31G B ＝31×30＝10 f ＝F 1＝10N当A 向左运动时，A 受向左的拉力F 2和向右的摩擦力f 及向右的绳子拉力F 1． F 2＝f ＋F 1（F 1=31G B ＝10N ），f 大小不变大小不变∴ F 2＝10N ＋10N ＝20N在2s 内，物体上升距离h ＝v B ×t ＝0.1m /s ×2s ＝0.2m拉力移动距离s ＝3h ＝3×0.2m ＝0.6m拉力做的功W ＝F 2s ＝20N ×0.6m ＝12J答案 12J中考热身：一、选择题 1、在轻质杠杆两端A 、B 各挂有体积相同的铜块和铝块（铜r >铝r ），支点O 在如图9所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡．在下列情况下，杠杆仍然在水平位置保持平衡的是的是 （）图9 A ．在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体．在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体B ．将铜块和铝块同时浸没在水中．将铜块和铝块同时浸没在水中C ．将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分．将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分D ．将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离．将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离2、下列工具中，属于费力杠杆的是、下列工具中，属于费力杠杆的是 （ ）A．食品夹．定滑轮．瓶盖子 D．定滑轮．撬棒 C．瓶盖子．食品夹 B．撬棒3、希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装的旗杆顶端的是、希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装的旗杆顶端的是 （）A．杠杆．斜面．定滑轮 D．斜面．动滑轮 C．定滑轮．杠杆 B．动滑轮4、一根轻质杠杆，在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时，杠杆恰好平衡．若将两牛，则杠杆 （）边物重同时减少50牛，则杠杆A．左端下沉．仍然平衡 D．无法确定．无法确定．右端下沉 C．仍然平衡．左端下沉 B．右端下沉5、关于滑轮，下列说法错误的是、关于滑轮，下列说法错误的是 （）A．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向B．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向C．定滑轮实质是个等臂杠杆．定滑轮实质是个等臂杠杆D．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆6、如图10所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆 （）相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆图10 A．仍能平衡．不能平衡，大球那端下沉．仍能平衡 B．不能平衡，大球那端下沉C．不能平衡，小球那端下沉．无法判断．不能平衡，小球那端下沉 D．无法判断7、各式各样的剪刀都是一对对杠杆．要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适?（）A． B．C．D．图11 8、如图12所示杠杆中属于费力杠杆的是所示杠杆中属于费力杠杆的是 （）A．B．C．D．图12 9、如图13所示，以下简单机械中属于费力杠杆的是所示，以下简单机械中属于费力杠杆的是 （）A．瓶口起子．瓶口起子 B．镊子．镊子 C．羊角锤．羊角锤 D．动滑轮．动滑轮图13 10、以下工具：①钢丝钳；②镊子；③扳手；④扫帚；⑤钩鱼杆；⑥瓶盖起子．在正确使用情况下属于省力杠杆的是情况下属于省力杠杆的是 （）A．①③⑥．①③⑥ B．②④⑤．②④⑤ C．①④⑤．①④⑤ D．②③⑥．②③⑥二、填空题1、如图14所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3米，OB=0.2米．A点处挂一个质量为2千克的物体G，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体G 的重力大小为_______牛，力F大小为_______牛．牛．图14 2、如图15，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O点为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡．将重物M浸没在水中，钩码移到B处，杠杆又平衡．则重物与钩码的质量之比为_____，重物M的密度是_______千克/米3．图15 3、钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具，它的钳口刻纹是用增大接触面的________程度的方法来增大摩擦的，度的方法来增大摩擦的，用钢丝钳剪断铁丝时，用钢丝钳剪断铁丝时，用钢丝钳剪断铁丝时，它是它是________杠杆．（选填“省力”、“费力”、“不省力也不费力”）4、如图16为手上托着重40牛物体的手臂骨骼与肌肉的生理结构意图，手、手腕、尺骨和桡骨可以看成一支杠杆，重力不计，O为支点．（1）在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图；（2）根据图中标尺估算出肱二头肌此时的收缩力约为________牛．牛．16 图17 、在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到下表数据：、在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到下表数据：定滑轮的最少个数分别为：图18 那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？11 参考答案一、 选择题题号答案二、 填空题1、19.6 29.4 2、4∶5，4×1033、粗糙，省力、粗糙，省力4、（1）如图如图 （2）320牛三、 实验题 1、 右 右2、 （1）一个，一个）一个，一个（2）74% （3）略）略四、计算题解：（1）h ＝/2×100%＝83.3% （2）设动滑轮重0，由2＝＋0，得0＝40牛 设提升的最大物重为′，人的体重为1，此时绳的拉力为′，则′＝1，由2′＝′＋0，得所能提起物体的最大物重′＝2′－0＝1160牛。
第10讲—功和机械能2023年中考物理一轮复习讲练测一、思维导图二、考点精讲考点1 功1. 功（1）定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。
（2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在这个力的方向上移动的距离。
（3）不做功的三种情况：①有力无距离；②有距离无力；③有力有距离，但是力垂直距离。
【归纳总结】不做功的三种情况图示特点物体运动但在水平方向不受力，因惯性而动物体受力，但静止有力有距离，但力的方向与运动方向垂直举例 踢出去的足球会继续往前滚动，但是人已经没有对它做功 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进，提水桶的力水桶的重力均不做功(1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。
即：W=Fs 。
(2)符号的意义及单位：W 表示功，单位是焦耳(J)，1J=1N ·m ；F 表示力，单位是牛顿(N)；s 表示距离，单位是米(m)。
注意事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F 。
②公式中的“s ”是在力F 的方向上通过的距离，必须与“F ”对应。
③F 、s 的单位分别是N 、m ，得出的功的单位才是J 。
(4)变形公式：求距离：s ＝F W ；求力：F ＝ SW ． (5)常考功的估算a ．将地面上的物理课本捡起放到课桌上，人对课本做的功约为2 J ；b.从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶做的功约为1 J ；c.一名普通中学生从一楼走到三楼，克服自身重力做的功约为3 000 J.考点2 功率1. 定义：功与做功所用的时间的比值叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功，用符号“P ”表示。
2. 物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。
3. 公式：P ＝tW ．在国际制单位中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒，它有个专门的名称叫做瓦特，简称瓦，符号是W ．工程技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位．4. 单位换算：1 kW ＝1000W.5. 变形公式：求物体所做的功：W ＝Pt ；求做功所用的时间：t ＝PW . 6. 做匀速直线运动的物体的功率公式推导：P ＝Fv.(1)要特别注意公式中速度v 的单位必须是m/s ，力F 的单位是N ，功率P 的单位是W.(2)由公式可知，当功率一定时，减小速度可以增大牵引力．(如汽车上坡时换挡减速)7. 功率的估测：中学生跳绳的功率约为60 W、中学生正常步行上楼的功率约为150 W、家用小轿车正常行驶的功率约为80 kW.考点3 动能和势能1. 能量（1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。
第二节 机械能自然界中的能量有很多,诸如电能、内能、化学能、核能等。
机械能是重力势能、弹性势能和动能的总称。
一、重力势能1．重力做功的特点当物体上升或者下降时,重力就会对物体做功,重力所做的功对应着物体与地球之间能量的变化。
如图5.28所示,我们分别计算物体m沿不同路径从1h 高度运动至2h 高度时,重力做的功。
物体沿AB 下落时,有()12AB W mg h h =-。
物体沿AC 下落时,设AC 与水平方向夹角为α,则()cos 90AC AC W mg s α=⋅⋅︒-,因为()21cos 90sin AC AC s s h h αα⋅-=-︒=,因此()12AC W mg h h =-。
可见,AB AC W W =,无论物体沿着竖直方向下落,还是沿着倾斜直线下落,重力所做的功都等于重力大小与下降高度的乘积。
这个结论可以用来求解沿AD 下降时重力的功AD W 。
将曲线AD 分割成无限多的微元段,则每一个微元段可以视为倾斜的直线,微元段的竖直高度分别为1h ∆,2h ∆,3h ∆,…,则()()12312312AD W mg h mg h mg h mg h h h mg h h =∆+∆+∆+⋅⋅⋅=∆+∆+∆+⋅⋅⋅=-综上可知,重力做功与物体的移动路径无关,只与物体的初、末位置的高度差有关,可以用AB W mg h =∆来计算重力做的功,其中h ∆表示物体在初、末位置的高度差,如果物体有一定的形状和大小,则h ∆表示物体的重心在初、末位置的高度差。
2．重力势能的定义重力做功时,对应着物体能量的变化。
这种能量是由于物体与地球之间存在引力作用,而该种引力（重力）做功又与路径无关,只与初、末位置有关,物体和地球间的这种由相对位置决定的能叫做重力势能。
重力势能是物体和地球所共有的,为了叙述方便,可以说成是某一物体的重力势能。
重力势能的计算公式为p E mgh =,在国际单位制中,重力势能的单位是焦（J ）。
初二物理功和机械能(讲义及答案)含答案一、选择题1．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是A．机械效率越高，机械做功一定越多B．机械做功越多，机械效率一定越高C．功率越大的机械，做功一定越快D．做功越快的机械，机械效率一定越高2．如图甲，轻质杠杆AOB可以绕支点O转动，A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙，杠杆刚好水平平衡，已知AO:OB=5:2；乙的重力为50N，乙对地面的压强为3000Pa．甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器，内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触)，现将甲上方的绳子剪断，甲落入容器中静止，整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2，则下列说法中正确的是（）A．杠杆平衡时，乙对地面的压力为50NB．甲的密度为2×103kg/m3C．甲落入水中静止时，水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400PaD．甲落入水中静止时，水对容器底部的压力为14N3．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是A．使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向B．定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆C．又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的D．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力4．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：65．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是A．20N B．25N C．30N D．35N6．如图，粗细均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40N；则木棒的重力为（）A．160N B．120N C．80N D．4ON7．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是A．动力臂逐渐变小B．阻力臂逐渐变大C．动力F与动力臂乘积不变D．动力F逐渐变大8．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为A．F A＝8NB．F A＝20NC．F A＝14ND．F A＝7N9．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）gB．绳子对物体A的拉力为（M-m）gC．地面对物体A的支持力为MgD．绳子对天花板的拉力为2mg10．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于A．600N B．400N C．150N D．200N二、填空题11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。
初中物理中考[力学]专题7功与机械能-知识点力学专题7：功与机械能一、功的定义与计算方法1.功的定义：力在物体上作用，使其沿力的方向发生位移，这个力对物体所做的工作叫做功。
2. 公式：功 = 力× 位移× cosθ式中，力与位移的方向夹角为θ，力与位移方向相同时，cosθ = 1，力与位移方向垂直时，cosθ = 0。
3.单位：国际单位制中，力的单位为牛顿（N），位移的单位为米（m），功的单位为焦耳（J）。
二、功与能量的关系1.功与能量：力对物体所做的功等于物体获得的能量，即功和能量相等。
2.能量：物体由于位置、形状、速度等因素而具有的做功能力就叫做能量。
3.势能：物体由于位置或形状的变化而具有的做功能力就叫做势能。
4.动能：物体由于运动而具有的做功能力就叫做动能。
5.机械能：物体的势能和动能总和称为机械能，是物体的综合性质。
三、重要的机械能定理1.动能定理：物体的动能增加等于物体所受合外力做的功。
公式：ΔEk=W式中，ΔEk为动能的增量，W为合外力所做的功。
2.重力势能定理：物体在重力作用下从高处下落，重力对物体做的功等于物体的势能减小。
公式：W = mgh式中，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体下落的高度。
3.弹簧势能定理：物体与弹簧相互作用时，弹簧对物体所做的功等于物体的势能减小。
公式：W=(1/2)kΔx²式中，k为弹簧的弹性系数，Δx为弹簧的伸长量。
四、机械能守恒定律1.机械能守恒定律：在重力和弹簧力作用下的封闭系统中，机械能始终保持不变。
2.公式：E1=E2式中，E1为系统在其中一时刻的机械能，E2为系统在另一时刻的机械能。
3.应用：可以利用机械能守恒定律解决问题，如小球从高处滚下，可以利用势能和动能的转化来求解速度、高度等问题。
五、摩擦力对机械能的影响1.理想情况下：在没有摩擦力的情况下，机械能守恒定律成立，机械能始终保持不变。
2.实际情况下：在有摩擦力的情况下，机械能不再守恒，会逐渐转化为热能和其他形式的能量，机械能的总量会减小。
全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能（word，带解析）一、选择题1．如图8甲所示，王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙。
他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上。
关于这两种方法，下列说法中正确的是( )A．王大叔克服重力做功较多B．两人做同样多的有用功C．小鹏做功的功率要大些D．甲、乙两种情况下的机械效率一样答案: B解析：这两种方法，都把重物推到了高台上，两人做同样多的有用功，克服重力做功相同，选项A错误B正确。
由于题中没有给出时间，不能殴打哪个做功的功率大，选项C错误。
由于乙中情况需要克服摩擦做功，乙种情况下的机械效率小，选项D错误。
2．如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。
则运动员( ) A．起跳上升过程中，重力势能转化为动能B．匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力C．以滑板为参照物，运动员始终是静止的D．由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上答案: D解析：运动员起跳上升过程中，动能转化为重力势能，选项A错误。
匀速滑行时，人的重力与滑板对人的支持力为一对平衡力，选项B错误。
以滑板为参照物，运动员做竖直上抛运动，选项C错误。
由于惯性，人和滑板水平方向速度相等，人越过杆后仍将落在滑板上，选项D正确。
3．如图l3甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时问变化的图像如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是( )A．0~ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力B．1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4NC．2s~3s内人对木箱的推力做功为6JD．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动答案: B解析：0~ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力，选项A错误。
由图丙可知，2s~3s内木箱匀速运动，木箱受到的滑动摩擦力大小为4N。
1s~2s内木箱加速运动，木箱受到的滑动摩擦力大小为4N，选项B正确。
2s~3s内人对木箱的推力为4N，木箱移动距离为2m，做功为W=Fx=4N×2m=8J，选项C错误。
如果3s后人停止用力，木箱将在摩擦力作用下做减速直线运动，选项D错误。
4．如图所示，在河中间固定一个细长圆管，管内有一轻质活塞，活塞下端位于水面，面积为1厘米2，质量不计，大气压强为1.0×105帕。
现将活塞缓慢提高15米，则在该过程中外力对活塞做功为A．50焦B．100焦C．150焦D．200焦答案: B解析：在提高前10米过程中克服大气压做功等于提起的10米水柱的重力势能W1=10×1×10－4××103×10×5J=50J，提高后5米的过程中需克服大气压做功，外力对活塞做功W2=p0s×5=1.0×105×1×10－4×5J=50J，外力对活塞做功W= W1＋W2=100J，选项B正确。
5．飞机、轮船运动时，受到的阻力并不固定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，如果要把飞机、轮船的速度增大到2倍，发动机的输出功率要增大到原来的( )A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍答案: D解析：由f=kv2，P=Fv，F=f可得P=kv3.。
当速度增大到2倍，发动机的输出功率P要增大到原来的23=8倍，选项D正确。
6．一辆娱乐电瓶车，工作电压为24V，工作电流为10A，效率为80%。
电瓶车及人总重为2000N，行驶时阻力是总重的0.1倍，则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为( )A．83s B．833s C．104s D．以上都不对答案: C解析：由UIη=fv得匀速行驶的速度v=UIη/f=24V×10A×80%/(0.1×2000N)=0.96m/s，水平匀速行驶100m所用的时间约为t=s/v=104s，选项C正确。
7．下列几种现象中，没有对物体做功的是答案: D解析：物体在绳子拉力作用下升高，拉力做功；静止的小车在拉力作用下运动起来，拉力做功；汽车在刹车阻力作用下速度降低，阻力做功；人用力搬石头，石头不动，没有做功，选项D没有对物体做功。
8．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示)，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是( ) A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2=W3C．W1=W2=W3D．W1=W2＜W3答案: C解析：由功的定义，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积，即W=Fs．该力在这三个过程中在力的方向上通过的距离相等，所以做功相等，选项C正确。
二、简答题9．警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点，被广泛应用于反恐，如图7甲所示。
图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩，它们可用来发射箭和钢珠，并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。
请观察它的结构，并分析它的使用过程，其中用到了哪些物理知识?答案: ①手柄上有花纹，表面粗糙增大摩擦。
②箭身细长，减小空气阻力。
③弓箭或钢珠离开弩弦后能继续运动，物体具有惯性。
④箭头尖锐，减小受力面积，增大压强。
⑤利用弩的弹力发射弓箭，将弹性势能转化为动能。
⑥肩托，增大受力面积，减小压强。
⑦瞄具，光的直线传播。
⑧光学瞄准镜，光的折射。
⑨滑轮组，放箭时省力。
⑩滑轮组，放箭时省距离。
三、计算题10．小胖同学在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动，其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣。
坑的形状如图5所示，从地面上看，坑基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点，坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡。
请你回答：(1)为什么要挖成图5所示的深坑，而不挖成图6甲所示的仅比电线杆略粗一点的圆筒状深坑，或者如图6乙、丙所示的那种大口径的方形或圆形的深坑?这样做有什么好处?(2)通过计算对比分析：如果将这种水泥电线杆分别埋入图5、图6甲所示的坑中。
则把水泥电线杆放到坑口适当位置后，在竖起水泥电线杆的过程中，抬起水泥电线杆的细端至少分别需要多大的力?已知这种坑深2.0m，宽0.3m，地面处坑口长2.3m，坑底长0.3m。
水泥电线杆的质量为600kg，长10.0m，粗端直径0.25m，其重心距粗端4.0m。
(取g =10N/kg)(3)在上述两种情况下，竖起水泥电线杆的过程中，人们对水泥电线杆至少分别要做多少功?答案: 解析：(1)．挖成图5所示的深坑好处如下：①少挖土方：挖成图5所示的深坑要比挖成图6乙、丙所示的深坑少挖土方，这样可以少做功，避免人力浪费，提高劳动效率。
②便于施工：施工人员更易于从图5所示的坑里向外取土。
③省力省功：用图5所示的深坑埋水泥电线杆，与用图6甲所示的深坑埋水泥电线杆相比，不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工时即省力又省功。
④施工安全：用图5所示的深坑埋水泥电线杆，施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥电线杆就行了，水泥电线杆不会向其它方向倾倒，施工比较安全。
说明：每答对一种理由给1分，本小问最多得2分。
答案合理即给分。
(2)①若将这种电线杆埋入图5所示的坑中，电线杆就位后的情况如图答1所示。
设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F1。
在图答1中，电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3 m －0.3 m =2.0m进而：O1A1=10.0 m －2.0 m =8.0m O1B1=4.0 m －2.0 m =2.0m电线杆重：G=mg=600×10 N =6000N根据杠杆平衡条件，有：F1×O1A1=G×O1B1解得：F1==N=1500N②若将这种电线杆埋入图6甲所示的坑中。
电线杆就位后的情况如图答2所示。
设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F2。
在图答2中：O2A2=10.0m O2B2=4.0m根据杠杆平衡条件，有：F2×O2A2=G×O2B2解得：N 。
(3)．在图答1中，电线杆重心升高：h1=4.0 m －2.0 m =2.0m人们对电线杆做功：W1=Gh1=6000×2.0 J =12000J在图答2中，电线杆重心升高：h2=4.0m人们对电线杆做功：W2=Gh2=6000×4.0 J =24000J 。
11．晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样，他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。
所谓排气量就是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。
一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。
汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周。
现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L，最大功率为74kW，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为5200r/min。
汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为14:1，压缩比是10(即气缸总容积与燃烧室容积的比值)，若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。
请计算：(1).这台发动机在最大功率时的热机效率。
(2).发动机在最大功率时，汽车的最高时速为175km/h，计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。
答案: 【解析】(1)．这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有用功W有=74×103W×60s=4.44×106J.。
在1min内转动5200r，吸入汽油和空气的混合气2600次。
1min内发动机消耗汽油的质量为：m= ρV =1.35kg/m3×1.8×10－3 m3×2600 =0.47 kg。
1min内汽油完全燃烧放出的热量W总=0.47kg×4.6×107J/ kg=2.16×107J。
这台发动机在最大功率时的热机效率η=W有/W总×100%=21%(2)．汽车以最高时速175km/h前进100km所用时间：t=s/v=100km/175km/h =34.3min。
汽车每行使100km的耗油质量为：m’= 0.47 kg/min×34.3min=16.1kg 。
汽车每行使100km的耗油体积为V’= m’/ρ=16.1kg/0.71kg/L=22.7L 。
