中考物理基础篇机械功功率(附强化训练题)
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功和功率练习题及答案初二物理在初中物理学习中,功和功率是非常重要的概念。
正确理解和掌握功和功率的概念对于学生们学习物理和解决问题至关重要。
为了帮助初二学生更好地理解功和功率,下面列举了几个练习题及其答案,供大家参考。
练习题一:1. 一辆质量为800kg的小轿车以15m/s的速度匀速行驶,推动它的发动机功率为多少?2. 一台电梯将一个质量为60kg的人以2m/s的速度从地面提升到10米高的楼顶,这时电梯所做的功为多少?3. 一台机械工作30秒能够将600N的力推动20米,这台机械的功率是多少?答案一:1. 根据功率的定义,功率P等于功W对时间t的比值,即P = W / t。
小轿车的匀速行驶说明没有外力对它做功,因此推动小轿车的发动机功率为零。
2. 电梯所做的功等于人的重力与垂直位移的乘积,即W = mgh。
将数值代入公式计算得到W = 60kg × 9.8m/s² × 10m = 5880焦耳。
3. 机械的功等于推力与位移的乘积,即W = Fs。
将数值代入公式计算得到W = 600N × 20m = 12000焦耳。
该机械工作30秒,因此功率P = W / t = 12000焦耳 / 30秒 = 400瓦特(W)。
练习题二:1. 一名学生以8W的功率爬楼梯,用时10秒,这时学生所做的功为多少?2. 一台电动小车以10m/s的速度行驶,电动小车的质量为200kg,这时电动小车受到的阻力为100N,求电动小车的功率。
3. 用时20秒钟,一名工人以75W的功率做完一件工作,这件工作所需的功是多少?答案二:1. 功等于功率乘以时间,即W = Pt。
将数值代入公式计算得到W = 8W × 10秒 = 80焦耳。
2. 电动小车受到的阻力与速度相乘得到阻力功,即Ff = F × v。
将数值代入公式计算得到Ff = 100N × 10m/s = 1000焦耳。
初中物理功、功率、机械效率例题及详细解析【典型例题】类型一、基础知识1、下面情况中,人对物体做功的是()A. 举重运动员举着杠铃不动B. 人用力却没有把重物提起C. 某同学提着水桶在水平路面匀速行走D. 旅客提着行李走上楼梯【思路点拨】本题要抓住做功的两个必要因素:1.作用在物体上的力;2.物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。
【答案】D【解析】A、B均属于“不动无功”型,有力作用但没通过距离;C属于“劳而无功”型,桶运动方向与施力方向垂直;D具备做功的两个必要因素,人对行李施力,行李沿拉力方向有移动距离,D选项中人对行李箱用向上的力,并且在力的方向上移动了距离,所以人对物体做了功。
【总结升华】做功要满足的两个要素是:作用在物体上的力;在力的方向上通过的距离。
举一反三:【变式】(多选)小车重200N,人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中,下列判断正确的是()A.重力没做功B.人对车做功10000JC.人对车做功1500J D.小车受到的阻力是230N【答案】AC2、某人用50N的力,将重30N的铅球抛到7m远处,这个人对铅球做的功为()A、350JB、210JC、0D、无法计算【思路点拨】人推铅球,对铅球施加了力,并且铅球在该力的方向上移动了距离,根据功的公式W=Fs分析判断。
【答案】D【解析】铅球的运动可以分为两个阶段:第一个阶段是人推铅球,第二个阶段是铅球在空中飞行。
在第一个阶段人用力推动铅球,对铅球做功;在第二个阶段,铅球离开了人,人不再对铅球做功。
注意:在第一个阶段,在人推力的作用下,铅球移动了一段距离,但这个距离不是7m;具体是多少,题中未给出,无法判断。
【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用,关键是掌握做功的两个必要条件(一是力,二是在力的方向上移动的距离)。
举一反三:【变式】(2015•无锡)现有30包大米,总质量为150kg,小明想尽快将它们搬上10m高处的库房,如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象,由图可知他可以提供的最大功率为_____W;为尽可能快地将大米搬上库房,他每次应搬_____包,若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是_____s。
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。
初三物理机械功率试题及答案一、选择题1. 机械功率是指单位时间内所做的功,其单位是:A. 瓦特(W)B. 焦耳(J)C. 牛顿(N)D. 米/秒(m/s)2. 某人在10秒内将一个质量为50千克的物体提升到2米的高度,若不计摩擦和空气阻力,求此人的功率是多少瓦特?A. 100WB. 200WC. 500WD. 1000W3. 功率的计算公式是:A. P = F × sB. P = W / tC. P = F / tD. P = s / t二、填空题4. 机械功率的国际单位是______。
5. 机械功率的计算公式是______。
6. 如果一个机械装置的功率为2000瓦特,它在5秒内做的功是______焦耳。
三、计算题7. 一辆汽车以恒定速度行驶,其功率为60千瓦。
若汽车在10分钟内行驶了30公里,请计算汽车的平均速度。
8. 一个起重机在5分钟内将一个质量为1000千克的货物提升到10米的高度,若不计摩擦和空气阻力,请计算起重机的功率。
四、简答题9. 请简述机械功率与机械效率的区别。
五、实验题10. 设计一个实验来测量一个小型电动机的功率。
答案:一、选择题1. A2. B3. B二、填空题4. 瓦特(W)5. P = W / t6. 10000焦耳三、计算题7. 平均速度 = 30公里 / (10分钟× 60秒/分钟) = 5米/秒8. 功率 = (1000千克× 9.8米/秒² × 10米) / (5分钟× 60秒/分钟) = 3267.5瓦特四、简答题9. 机械功率是指单位时间内所做的功,是功与时间的比值,而机械效率是指有用功与总功的比值,两者是不同的概念。
五、实验题10. 实验步骤:a. 测量电动机的电压和电流。
b. 测量电动机在一定时间内所做的功。
c. 根据公式P = W / t,计算电动机的功率。
结束语:通过本试题的练习,同学们应该能够更好地理解和掌握机械功率的概念、计算方法以及与机械效率的区别。
中考物理功和机械能知识点-+典型题及解析一、选择题1.关于功、功率和机效率,下列说法中正确的是()A.做功多的机械,功率一定大B.功率大的机械,做功一定快C.做功快的机械,机械效率一定高D.精密的机械,机械效率能达到100%2.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3.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4.如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为20N,当OC=10cm时,此时G1对地面的压强为2×104Pa,现用一水平拉力,使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动,当G1对地面的压力恰好为0时,经过的时间是( )A.25s B.30s C.35s D.40s5.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。
若人以0.6m/s 的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库。
人拉货物的过程中,分析正确的是()A.货物移动距离为20m B.工人的拉力为400NC.工人做的有用功为43.610J⨯D.工人拉力的功率为360W6.如图所示,一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上,若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间,欲使其一端抬离地面,则()A.F1>F2,因为甲中的动力臂长B.F1<F2,因为乙中的阻力臂长C.F1>F2,因为乙中的阻力臂短D.F1=F2,因为动力臂都是阻力臂的2倍7.如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当杠杆静止时,弹簧测力计示数为10N;若将弹簧测力计改为斜向上拉,使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直,当杠杆静止时,弹簧测力计的示数A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法判断8.如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中不正确的是A.物块的密度为a haρ-()B.物块的重力为(a﹣h)ρgaC.物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg(a﹣h)D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是2 24a h a g ρ-()9.下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是A.撞击锤柄,锤柄停止运动后,锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上B.近视眼原来成像在视网膜之后,佩戴凹透镜以后得到了矫正C.竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触,小球随小车一起向右做匀速直线运动,此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用D.每个滑轮重3牛,物体重6牛,不计绳力和摩擦,物体静止时拉力F为3牛10.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,做功一定多二、填空题11.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,每个钩码重2N。
九年级物理机械功和机械能例题与习题机械在物理的运用中非常的广泛,下面是小编给大家带来的九年级物理机械功和机械能例题与习题,希望能够帮助到大家!九年级物理机械功和机械能例题与习题【例1】在平地上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,前进了10m(图1),推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5m,他做了多少功?【分析】水平推箱子做的功W1,等于水平推力F和水平前进的距离s的乘积Fs。
匀速举箱子时用的力F′与箱子重G大小相等、方向相反。
举箱子是F′克服重力(阻力)G使箱子在F′方向上升高h,所做的功W2=F′h=Gh,这种情况下,常常为了简便而说:克服阻力G做的功W2=Gh。
【解答】F=50N,s=10m,G=100N,h=1.5m。
W1=Fs=50N×10m=500J。
W2=Gh=100N×1.5m=150J。
答:他推箱子做功500J,举箱子做功150J。
【说明】题中给了两个力:50N、100N,也给了两个距离:10m、1.5m。
千万不要死记乱套公式,算出两个功:W1=100N×10m=1000J,W2=50N×1.5m=75J。
对于公式,务必要在理解的基础上记忆、运用。
W=Fs中的F是使物体在它的方向上通过距离s的力,s是物体在F方向上通过的距离。
【例2】重为100N的物体在光滑水平面上匀速移动80m,则重力对物体做的功是多少?【分析】重力的方向竖直向下,在竖直方向上物体没有发生移动;物体在光滑水平面上移动,是由于物体有惯性,可以保持运动状态不变。
水平方向上没有受到作用力。
【解答】W=Gh=100×0=0【说明】力对物体做功,必须有力作用在物体上,且物体在力的方向上通过距离。
如果有作用力,但在力的方向上没发生移动,或者不受作用力,物体静止或匀速直线运动,都没有力对物体做功。
【例3】某人用100N顿的水平拉力,将500N顿的物体在水平地面上匀速移动8m,拉力做了多少功?若他用100N顿的力竖直向上提此重物,他对物体做多少功?【分析】当他用100N的水平拉力作用于物体,物体且在这个力的方向上移动8m,他对物体做的功应等于FS。
中考物理《功和功率的计算》专项练习题(附答案)一、单选题1.某同学进行体能训练,用100s跑上20m高的高楼,试估算他登楼的平均功率最接近下列哪个数值()A.10W B.100W C.1000W D.10000W2.一位同学从一楼登上三楼,用了20s.则他上楼时的功率大约为()A.几瓦B.几十瓦C.几百瓦D.几千瓦3.关于能的概念,下列说法正确的是()A.一个物体能够做功,就说这个物体具有能B.一用线悬挂着的小球,没有做功所以就没有能C.一个物体已做的功越多,说明这个物体具有的能越多D.一个物体做了功,说明这个物体具有能4.如图所示,两个斜面的粗糙程度相同,现将甲乙两个物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端,拉力分别F1和F2,且F1=F2,这一过程中,下列说法中正确的是()A.左侧斜面的机械效率大于右侧斜面的机械效率B.左侧斜面的额外功大于右侧斜面的额外功C.拉力F1的总功率小于F2的总功率D.上升过程中甲物体增加的重力势能小于乙物体增加的重力势能5.建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍(不计滑轮重和绳重)。
在此过程中下列说法正确的是()A.绳子自由端沿水平方向移动了6 mB.物体受到的拉力为750NC.拉力F的功率为750WD.滑轮组的机械效率为80%6.某人骑着一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近( ) A .1WB .10WC .100WD .1000W7.关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是( )A .功率大的机械,机械效率一定高B .机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大C .机械做功时,工作时间越短,功率一定越大D .利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功8.AC311民用直升机是我国直升机大家族中一款轻型多用途直升机.该机型有中国航空工业集团公司自主研制,是具有国际先进水平的2吨直升机.若一架AC311民用直升机在一次作业时,将1000N 的重物在2s 内举高2m 后,又停在空中10s .则后10s 内,直升机对重物做功的功率为( ) A .0WB .200WC .1000WD .2000W9.利用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F 1和F 2分别把质量相等的重物G 1和G 2提升到相同的高度,则( )A .甲滑轮组的机械效率高B .乙滑轮组的机械效率高C .F 2做功的功率大D .F 1、F 2做功的功率一样大10.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度的平方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同.现有两滴质量分别为m 1和m 2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( ) A .m 1:m 2B .√m 1 : √m 2C .√m 2 : √m 1D .√m 13 : √m 23 11.中考体育跳绳项目测试中,小明同学在1min 内跳了120次,则他跳绳时的功率大约是( )A .0.5 WB .5 WC .50WD .500 W12.如图所示,用一滑轮组在5s 内将一重为200N 的物体向上匀速提起2m ,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦。
一、选择题1.关于功、功率和机效率,下列说法中正确的是()A.做功多的机械,功率一定大B.功率大的机械,做功一定快C.做功快的机械,机械效率一定高D.精密的机械,机械效率能达到100%2.如图所示,A物体受到的重力是 100N,在拉力F 的作用下,能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。
已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法正确的是()A.拉力F 的功率是 1W B.2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C.5s 内拉力所做功的大小是 15J D.物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 3.端午节是我国的传统节日,很多地方举行了赛龙舟活动,极大丰富了人们的文化生活,关于赛龙舟活动,以下分析不正确的是()A.运动员划水的船桨是费力杠杆B.龙舟漂浮在水面上,说明龙舟受到的浮力大于重力C.运动员向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的D.划船时,水既是受力物体同时也是施力物体G=,拉力大4.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.270N5.用图所示装置提升重为350 N的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是A.该装置不仅省力,还省距离B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 NC.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D.此过程装置的机械效率约为58.3%6.小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动.活动要求是:家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡.若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N,小兰站在距离中央支点2米的一侧,爸爸应站在距离支点l米的另一侧,木板水平平衡.现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5米/秒,则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?A.1.0米/秒B.0.75米/秒C.0.5米/秒D.0.25米/秒7.以下几个验证性小实验,其中有错误的是A.冬天将玻璃片从室外拿到室内,发现它上面有一层雾,说明降低温度可以使气体液化B.将滚摆从最高点放手后,发现它上下运动,说明动能和重力势能可以相互转化C.用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度,发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小,说明相同情况下斜面越长越省力D.在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动,发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小,说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小8.某同学自制了一架天平,由于制作粗糙,天平两侧长度不同.当将一物体放在天平的左盘时,右侧砝码的质量为m1,恰好平衡;当将该物体放在天平的右盘时,左侧砝码的质量为m2,天平才平衡.则该物体的质量应为:()A.B.C.D.无法确定9.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10.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.如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置,A B是个杠杆,O为支点,杠杆平衡时,B端受到的向下的拉力________A端受到的向下拉力(选填“大于”、“小于”或“等于”);用于装载货物的小车自重为500N,若搬运2000N的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1600N,该滑轮组的效率η甲=________;若用同样的滑轮按乙图组装,匀速提升相同的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙,乙滑轮组的效率为η乙,考虑实际情况,则F甲________F乙,η甲________η乙(选填“>”、“<”或“=”).12.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,每个钩码重2N。
第12讲机械功功率12.1 学习提要12.1.1 功的概念1.功如果一个物体在力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
功的大小等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功的符号为W。
2. 功的计算公式W=Fs,其中W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离。
3. 功的单位在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦(J)。
1焦=1牛·米(1J=1N·m)12.1.2 功率的概念1.功率的物理定义功率是表示做功快慢的物理量,功率的符号是P。
功率大就表示在同样的时间内力所做的功多,或者完成同样的功所用的时间较少。
2.功率的定义单位时间内所做的功,叫功率。
功率的定义式为P=W/t ,其中P表示功率,W表示功,t表示完成的时间。
3.功率的单位在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦(W)。
1瓦=1焦/秒(1W=1J/s)。
除了瓦以外有时还用千瓦(kw)做功率的单位,它们的换算关系是1kw=1000w。
12.1.3 功的原理使用任何机械都不能省功,这个结论称为功的原理。
使用机械可以省力,但必须多移动距离,也可以省距离,但必须多费力。
既省力又省距离的机械是不存在的。
功的原理不仅适用于简单机械,也适用于各种复杂的机械。
12.2 难点解释12.2.1 理解“功”的意义物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”或“工作”的含义不同。
在物理学中,“做功”是指作用在物体上的力F和物体在力的方向上通过的一段距离S这两个必要因素同时存在的物理过程。
这两个因素缺一不可,缺少了其中任何一个条件,物理上就说没有做功。
根据做功的两个必要因素,下面三种情况中力没有做功。
(1)物体受到力的作用,但没有通过距离。
例如人用力推一个笨重的物体而没有推动;一个举着物体不动,力都没有对物体做功。
(2)物体不受外力,例如物体由于惯性做匀速直线运动,物体虽然通过了一段距离,但物体没有受到力的作用,没有力做功。
中考物理复习基础知识+典型考题详解:功和功率一、功1.功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了功,用符号W表示2.做功的两个因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离在下列三2.功的计算(1)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
)功的计算公式为W=F s,其中W表示功,单位是焦耳;F表示力,单位牛顿;s表示沿力的(2A.分子的尺度约为1mmB.此时考场的大气压约为lOOOPaC•将两个鸡蛋举高1m做功约10JD.—名初中生以正常速度爬楼梯的功率约为100W【答案】D【详解】A.分子的量度单位为lO v o m,即0.1nm,故A不符合实际;B.考场的大气压接近一个标准大气压,约1.0x105Pa,故B不符合实际;C.两个鸡蛋重力约1N,举高1m做功W=Gh=1Nx1m=1J故C不符合实际;D.一初中生以正常速度从一楼登上三楼所做功为W=Gh=mgh=50kgx10N/kgx6m=3000J一初中生以正常速度从一楼登上三楼用时间约30s,爬楼梯的功率约为功率_W_3000J_P t30s100W故D符合实际。
故选D。
2.下列生活实例中,人对物体施加的力做功的有()甲:箱子在推力作用乙:提看小桶在水平路丙:用尽全力搬石丁:物体在绳子作用下前进了-段距离面匀速前行-段距离丸搬而未起下升高一段距离A.甲和乙B.甲和丁C.乙和丙D.丙和丁【答案】B【详解】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通过一段距离,二者缺一不可。
甲中,箱子在推力的作用下向前运动了一段距离,有力作用在箱子上,箱子在力的方向上通过了距离,所以推力对物体做了功;乙中,提着小桶在水平路上前行,人给小桶一个向上的力,而小桶沿水平方向移动,小桶向上没有移动距离,人对小桶没有做功;丙中,用尽全力搬石头,但未搬动,有力作用在物体上,但没有移动距离,不做功;丁中,物体在绳子的作用下沿力的方向升高一段距离,力对物体做了功。
冲刺2020年中考物理强化训练11——功和机械能1.考查热点:功的定义以及做功的两个必要条件,动能和势能的理解,机械能的转移和转化,功和功率的简单计算2.考查题型:以选择题、填空题、计算题、综合能力题为主3.备考重点:机械能的转化,功、功率的简单计算1.(2018江苏省盐城市)将掉在地面上的一本物理书捡起来放在课桌上,人对物理书做的功最接近于()A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J2.(2019·七台河)如图所示,力对物体做功的是()A B C DA.用力搬石头,搬而未动B.提着桶在水平路面上前进C.用力将鸡蛋举高D.手举杠铃静止不动3.(2019·青海)自行车是一种节能环保的交通工具。
下列关于自行车的说法正确的是()A.以正在骑行的人为参照物,路边的树木是静止的B.骑行越快车越不容易停下来,是由于速度越大惯性越大C.轮胎上刻有花纹是为了增大摩擦D.骑车下坡时动能越来越小4.(2019·宜昌)如图所示,过山车是一项惊险刺激的游戏项目,下列关于过山车的机械能说法正确的是()A.刚开始过山车匀速被拉升时,机械能不变B.过山车向下俯冲时,重力势能转化为动能C.通过环形轨道最高点时,重力势能最大,动能为0D.过山车在运行过程中机械能守恒5.(2019·西宁)在集体劳动中,同学们联想到了一些物理知识,其中错误的是()A.小强在木箱下垫上几根圆木棍,推起来很轻松,是因为滚动摩擦比滑动摩擦小B.小丽尽全力搬一块大石头,虽然没有搬动,但是她也对石头做了功C.小红向地面上泼水,盆虽然留在手中,但是水却由于惯性而“飞”了出去D.小刚用力推垃圾桶,将它推到另一个位置,是因为力可以改变物体的运动状态6.(2018山东聊城)2018年2月12日13时03分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星,如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运行,不受空气阻力,则下列说法正确的是()A.卫星从远地点运行到近地点,重力势能减小,动能增大,机械能守恒B.卫星从远地点运行到近地点,重力势能增大,动能减小,机械能守恒C.卫星从近地点运行到远地点,重力势能增大,动能增大,机械能不守恒D.卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小,动能减小,机械能不守恒7.(2019·雅安)如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面,一小球由A点以一定的速度υ沿轨道滚下,经另一侧与A等高点B后到达最高点C。
中考物理机械功功率机械效率考点复习(知
识点+试题)
机械功、功率、机械效率
要点索引:1、把握机械功的定义、单位、公式及应用。
2、理解功率的定义、功率的公式、运用功率的公式解题。
3、知道机械效率的定义及公式,会用机械效率公式解题。
同学们,我们在上一讲中讨论了简单机械相关知识点,本讲中我们将要讨论机械功与功率、机械效率方面的知识点与考点。
本讲的内容较多,在历年中考试卷中所占的比例也不小,试题形式可以为填空、选择形式的基础性的考查,也可以是实验探究性考查,比如如何测定滑轮组的机械效率;另外,关于功与功率的计算、机械效率的计算,也可以作为计算题或压轴题来考查,出现频率较高,我们要注意了!下面我们用七步教学法为大家梳理本讲涉及到的重点知识与考点,助你中考金榜题名!。
人教版中考物理复习:《功和机械能》计算题强化练习题一、计算题1.为解决某偏远山区的用电困难,利用当地水力资源丰富的特点,扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站,让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电,供当地居民生活所需。
若水从10m高处下泄,每小时下泄量为,取。
每小时水的重力做的功W为多少?若水的重力做的功有转化为电能,发电机的发电功率P是多少?2.小冬同学用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为取求:拉力做的有用功;滑轮组的机械效率;若小冬同学用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N,额外功占总功的,小冬提升货物的重.3.一木块重480N体积为,用力F将木块沿斜面匀速拉到高处,如图甲所示。
已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。
整个过程的额外功是求:木块的密度;拉力F大小;斜面的机械效率。
4.港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一,其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,引桥长1000m,竖直高度为40m,简化图如图所示。
重的汽车在沉管隧道中以的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的倍。
从引桥最低端开始汽车功率增大到90kW匀速行驶,耗时45s到达人工岛路面,求:汽车完全通过沉管隧道需要多少秒;汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功;汽车在引桥上所受阻力的大小。
5.水平地面上放着一个底面积为,体积为的均匀木块,小星用水平拉力F在1min内将木块匀速拉动了一段距离,拉力F做的功为J.已知运动过程中木块所受的阻力是木块重力的倍.木g取求:木块对地面的压力和压强;木块移动的速度.6.2018年10月20日,在湖北荆广漳河机场,我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600水上首飞成功。
若飞机在空中飞行时获得的水平推力,以500 的速度沿水平方向匀速航行500km,需要完全燃烧热值为的航空煤油4000kg。
则:飞机在空中飞行的时间有多长煤油完全燃烧放出的热量为多大发动机的效率为多大7.电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐。
2022年中考物理三轮复习冷热门与必考点专题练 (全国通用)专题25 机械功和功率综合计算类问题训练(共24道题)一、选择题1.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是()A.W1:W2=2:1 P1:P2=6:1 B.W1:W2=2:3 P1:P2=2:1C.W1:W2=2:1 P1:P2=3:2 D.W1:W2=2:1 P1:P2=2:32.如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为50N,滑轮组下端挂有物体B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连,物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,此时测力计的示数为550N;在物体B下加挂重为90N的物体C 后,用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体B上升的速度大小为5cm/s. 若不计绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg,则下列说法中正确的是()A.物体A所受滑动摩擦力大小为275NB. F的大小为530NC. F做功的功率为42wD.B的重力为500N3.如图所示,用不变的拉力 F 匀速拉动重为 G 的物体A,使物体 A 沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力F 做的功为()A. FsB. GsC. 2FsD. (G+F)s二、填空题1.(2021大庆)小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置,当施加图乙所示随时间变化的水平拉力F 时,重物的速度v 随时间t 变化的关系如图丙所示。
不计绳与滑轮的重量及滑轮转动时的摩擦,绳对滑轮的拉力方向近似看成水平方向。
在0﹣1s 内,重物受到地面的摩擦力为 N ,在2s ﹣3s 内,拉力F 做功的功率为 W 。
2. (2021江苏连云港)小明用20N 的水平推力,将重为150N 的购物车沿水平地面向前推动了10m ,在此过程中,推力对购物车做功__________J ,支持力对购物车做功__________J 。
中考物理总复习《简单机械与功》专项练习题(附带答案)1.尊老爱幼是中华民族的传统美德。
小伟在重阳节送给爷爷一款带有放大镜的指甲刀(如图所示),以方便爷爷剪指甲。
拇指按压的手柄是______________杠杆。
手柄上有凹凸不平的花纹,目的是______________。
2.如图所示,重为20N ,棱长为10cm 的正方体物块放在水平桌面上,在10N 的水平拉力F 作用下,5s 内沿水平方向匀速移动了50cm ,则物块对水平桌面的压强为______Pa ,水平拉力F 做功的功率为______W 。
3.用如图所示的滑轮组在10s 内将200N 的重物匀速提升3m ,滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,拉力F 的功率为_________W 。
4.两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N 的拉力F 拉动绳端,使物体在5s 内水平向左匀速滑动1m ,物体与地面间的摩擦力为9N ,则拉力F 的功率为_________________W ,滑轮组的机械效率为_________________。
5.某重物的质量为80kg ,体积为30.05m ,则该重物的密度为____________3kg/m ,该重物放在水平地面上时,与地面的接触面积为20.025m ,则它对地面的压强为__________Pa 。
工用如图所示的滑轮组将该重物竖直向上匀速提升5m ,用时50s ,此过程中重物上升的速度是__________m/s 。
若增大提升重物的质量,该滑轮组的机械效率将变____________。
(g 取10N/kg )6.壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川,司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。
右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图,他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其他地方,请分析:(1)支架下端垫有底面积较大的石块,其目的是为了______压强;(2)支架上的横杆其实是______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”);(3)如果他们无法将巨木抬起,请你提出一个抬起巨木的改进方案:______。
最新初中物理考点总复习专题讲解《专题14:功、功率和机械效率》一、考向分析:功、功率和机械效率是中考中的重点内容,主要考查:判断物体是否做功、功和功率的计算,机械效率的计算、机械效率的大小比较及探究滑轮组机械效率的影响因素,综合性强、难度较大.题型多以选择、计算出现.二、考点汇总:【考点1】功、功1.功※提示:在利用功的计算公式进行计算时,力与物体移动的距离在方向上必须一致.2.功率※提示:功率表示做功的快慢,功表示做功的多少.一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定,功率大的做功不一定多,做功多的功率也不一定大.在分析功和功率的关系时,必须考虑时间的因素.【考点2】机械效率_______________三、命题预测:命题点1功和功率的计算下列说法中正确的是( )A.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功 B .提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功C .抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功D .用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功力学中的功必须同时具备做功的两个必要因素,两者缺一不可.据此可以总结出不做功的三种情况:1.不劳无功,具体说就是物体不受力,就不存在做功的问题;2.劳而无功,就是虽然有力作用在物体上,但物体没有动,这时力也没有做功.3.没成效则不做功,物体既运动又受力,但由于运动方向与力的方向垂直,所以力不做功.1.如图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( )A.大力士表演拉汽车前行,此时人拉车的力做了功B.起重机吊着重物水平移动,钢丝绳的拉力对重物做了功C.举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做了功D.足球在水平地面上运动,足球的重力对足球做了功2.如图所示,用50 N的水平拉力F拉着物体在2 s内沿水平方向前进了4 m,下列说法正确的是( )A.拉力做功为零B.拉力的功率为零C.拉力做功为100 JD.拉力的功率为100 W3.如图是一款新研发的微型机械人,它可拖动比自身大很多的物体.机器人质量是1.2×10-2 kg,它静止在水平地面上时,与地面的接触面积是1×10-4 m2.求:(1)它受到的重力是多少?(g取10 N/kg)(2)静止时,它对水平地面的压强是多少?(3)若它用120 N的水平拉力在10 s内匀速拖动重物前进1 m,则拉力的功率是多少?命题点2机械效率(多选)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度.若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )A.F1大于F2B.F1和F2做的功一定相等C.甲、乙的机械效率不相等D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等【点拨】解题的关键点是:甲、乙两装置均为“一定一动”滑轮组,绕法不同→n不同,滑轮完全相同,将相同的物体匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦→有用功、额外功均相同.4.如图,用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时,拉力做功的功率为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η不计绳重与摩擦).下列判断正确的是( )乙(A.P甲=P乙η甲=η乙B.P甲<P乙η甲>η乙C.P甲<P乙η甲<η乙D.P甲>P乙η甲>η乙5.用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上,如图所示,当匀速提升物体时,绳子自由端的拉力F=20 N,物体移动的速度为0.1 m/s,每个滑轮重10 N,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是( )A.绳子自由端移动的速度为0.3 m/sB.物体的重力为40 NC.该滑轮组的机械效率为66.67%D.拉力F的功率为2 W6.(多选)如图,用此滑轮组在4 s内将重力为50 N的物体匀速提升2 m,绳端拉力为20 N,不计摩擦及绳重,下列说法正确的是( )A.绳子自由端移动的速度为1 m/sB.动滑轮的重力为10 NC.克服物体重力做功为100 JD.滑轮组的机械效率为83.3%实验突破:命题点探究简单机械的机械效率探究简单机械的机械效率在中考试题中常从以下几个方面进行考查:(1)实验的基本操作过程,如拉动物体做匀速直线运动;(2)对于实验现象、实验数据进行分析;(3)利用控制变量法设计实验,得出结论;(4)进行功、功率、机械效率的计算;⑸分析机械效率的影响因素.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表.(1)在2次实验中滑轮组的机械效率为________(结果保留一位小数).(2)第3次实验中弹簧测力计的示数未填,由图可知,弹簧测力计的示数为________N.(3)分析数据可得结论,由同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”).(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8 N的物体匀速提升10 cm,此时滑轮组的机械效率可能为________(只填序号).A.71.6%B.82.6%C.92.4%(5)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.(6)为了测量绳子自由端的拉力F,A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是________(填“A”或“B”)同学的方法.理由是:_____________________________________________.(7)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了___________________________________________(8)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了________________________________.强化训练(一):一、选择题1.下列实例中,力对物体没有做功的是( )A.叉车向上举起货物B.小林沿着斜面向上拉动物体C.小欣背着书包上楼D.小明用力推石头但石头不动2.如图,爷爷与小丽进行爬楼比赛,他们都从1楼上到6楼.爷爷的体重是小丽体重的2倍,爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍.若爷爷做功为W1,功率为P1,小丽做功为W2,功率为P2,则下列判断正确的是( )A.W1∶W2=1∶1 B.W1∶W2=4∶1 C.P1∶P2=1∶1 D.P1∶P2=4∶13.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为F A,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )A.f/2F A B.f/3F C.F A/2F D.G/2F4.如图所示,斜面高为1 m,长为4 m,用沿斜面向上大小为75 N的拉力F,将重为200 N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端,下列关于做功的判断正确的是( )A.木箱受到重力做功的大小为800 JB.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 JC.木箱受到合力做功的大小为125 JD.木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J5.小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别是W甲、W乙,则下列说法正确的是( ) A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高C.拉力F甲与F乙之比为5∶4D.两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶56.小勇体重600 N,利用如图所示的滑轮组在10 s内使物体A 匀速上升5 m.已知物体A重为800 N,小勇作用在绳端的拉力大小为500 N,在此过程中,下列说法正确的是( )A.水平地面对小勇的支持力做功为6 000 JB.小勇做的有用功为3 000 JC.小勇拉力的功率为250 WD.此滑轮组的机械效率为80%7.(多选)如图所示滑轮组,在50 s内将重5 000 N货物匀速吊起10 m高,绳的自由端受到的拉力大小是1 500 N,关于该滑轮组的说法正确的是(不计绳重及摩擦)( )A.滑轮组的机械效率为83.3%B.绳自由端移动的距离是50 mC.滑轮组所做有用功的功率是1 000 WD.该装置中的动滑轮总重为1 000 N二、填空题8.“绿色环保,低碳出行”.2015年1月18日,绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行.假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,其电动机的输出功率为120 kW,速度为36 km/h,共行驶2 h,其电动机做功为________J,公交车的牵引力为________N.9.如图所示,用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6 000 N的物体,物体上升5 m所用的时间为10 s,滑轮组的机械效率是80%,则有用功是________J,总功是________J,拉力F的功率是________W.10.如图所示,工人用滑轮组匀速提升重800 N的货物,所用的拉力F为500 N,货物在50 s内匀速上升5 m.在此过程中,货物上升的速度是________m/s;所做的有用功是________J;拉力做功的功率是________W;滑轮组的机械效率是________.11.如图所示,在斜面上拉一重50 N的木块到0.3 m高处,木块沿斜面向上移动了1 m,共耗时5 s,已知拉力为20 N,则拉力的功率为________W,此斜面的机械效率为________.三、实验探究题12.下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”的实验时收集的有关数据:(1)请你将表格中的数据补充完整:★=________;▲=________;◆=________(2)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重越大,滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”).(4)第一次实验中,提升钩码所用的时间为1.5 s,则拉力的功率是________W.四、计算题13.如图所示,在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F3的力缓慢转动轮轴时,细绳不断缠绕于轮轴之上,细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2 m,力的传感器显示对A物体的拉力F1为450 N.(忽略轮轴摩擦)(1)拉力F1做功是多少?(2)若滑轮组的机械效率为75%,绳对滑轮组拉力F2是多少?(3)若OB∶OC=1∶4,则F3的大小为多少?14.如图所示,重为1 140 N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2.工人师傅用600 N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2 m/s.(不计摩擦及绳重).求:(1)工人师傅拉绳的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大.强化训练(二):一、选择题1.甲乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重量都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )A.若G1=G2,则拉力做的总功相同B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1>G2,则拉力做的有用功相同D.用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变2.(多选)如图所示,A物体受到的重力是100 N,在拉力F的作用下,能以0.2 m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5 N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是()A.拉力F的功率是1 WB.2 s内绳子自由端移动的距离是1.2 mC.5 s内拉力F所做功的大小是15 JD.物体A受到水平地面的摩擦力大小是12 N3.(多选)如图所示,在甲、乙两个滑轮组中,所有滑轮的质量都相同,在F A和F B的作用下,重物A、B分别以相同的速度匀速上升.已知F A∶F B=3∶2,不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.两重物A、B所受的重力相等B.在相同的时间内,拉力所做的额外功相同C.拉力F A和F B做功的功率之比为3∶2D.甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率二、填空题4.如图所示,小明用50 N的力F将重为80 N的物体在5 s内匀速提升1 m,在此过程中,小明做的有用功为________J,滑轮的机械效率为________,拉力做功的功率为________W.5.如图所示,用滑轮组拉动重为70 N的物体A,使物体A在水平方向上移动5 m,所用拉力F为20 N,地对物体A的摩擦力为30 N.则拉力F做的功为________J,滑轮组的机械效率为________.6.如图所示,沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端,斜面长1.2 m,高0.3 m,拉力做功为2.16 J,则这个斜面的机械效率是________%,物体受到的摩擦力是________N.三、计算题7.某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子a连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从200 N开始逐渐增加,直到组装滑轮组的绳子b被拉断,每次物体拉动的距离均为2 m.通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙.(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:(1)动滑轮重力(2)当滑轮组的机械效率为80%,物体以0.2 m/s的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率;(3)一个重500 N的同学利用该滑轮组,想独自用竖直向下的力拉断绳子b,请你通过计算分析他能否实现.参考答案考点汇总:考点1 1.力 力的方向 力 物体在力的方向上移动的距离 W =Fs 焦耳 J2.功 做功所用时间 做功快慢 Wt 瓦特 W 千瓦 kW 103考点2 W 总= W 有+ W 额 有用功 总功 η η=W 有W 总小于 小于1 无关 η=W 有W 总=GhFs 竖直 匀速 高 低 省 减小摩擦 增加命题预测: 例1 A 例2 ABD 题组训练 1.A 2.D3.(1)微型机器人的重力:G =mg =1.2×10-2 kg ×10 N/kg =0.12 N ;(2)机器人静止时,它对水平地面的压力:F =G =0.12 N ,对水平地面的压强:p =F S =0.12 N1×10-4 m 2=1 200 Pa ;(3)拉力做的功:W =Fs=120 N ×1 m =120 J ,拉力的功率:P =W t =120 J10 s =12 W 4.C 5.A 6.BCD实验突破:例 (1)88.9% (2)2.2 (3)高 (4)C(5)匀速 (6)B 在使用滑轮组时,滑轮组还要克服一些机械摩擦,所以要测量滑轮组的机械效率,需向上提升物体时进行读数 (7)测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功 (8)获得多组数据归纳出物理规律强化训练(一):1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.ACD 8.8.64×108 12 000 9.3×104 3.75×104 3.75×103 10.0.1 4 000 100 80% 11.4 75%12.(1)0.1 0.33 66.7% (2) (3)高 (4)0.1413.(1)拉力F 1做功:W 1=F 1s 1=450 N ×2 m =900 J ;(2)∵滑轮组机械效率η=F 1s 1F 2s 2,∴F 2=F 1s 1ηs 2=900 J 75%×4 m =300 N ;(3)根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2,∴F 3F 2=OB OC =14,∴F 3=14F 2=14×300 N =75 N .14.(1)拉力的功率:P 拉=W 总t =Fst =Fv 绳=600 N ×2×0.2 m/s =240 W ;(2)滑轮组的机械效率:η=W 有用W 总×100%=Gh Fs 绳×100%=Gh F ×2h ×100%=1 140 N600 N ×2×100%=95%;(3)由于忽略摩擦及绳重,2F =G +G 动,动滑轮重:G 动=2F -G =2×600 N -1 140 N =60 N ,绳端最大拉力等于人体重力,则物体对滑轮组的拉力:F 拉=2G 人-G 动,滑轮组提升物体的拉力:F 拉′=G -F 支,物体受到的支持力:F 支=G -F ′拉=G -F 拉=G +G 动-2G 人=1 140 N +60 N -2×450 N =300 N ,物体对地面的最小压强:p =F 压S =F 支S =300 N0.15 m 2=2.0×103 Pa.强化训练(二):1.B 2.BCD 3.AB 4.80 80% 20 5.200 75% 6.62.5 0.6757.(1)由图乙可知,当f 1=200 N 时,η1=50%,W 有用1=f 1s ,由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,W 额外=G 动s ,∴W 总1=f 1s +G 动s ,∵η1=W 有用1W 总1,∴η1=f 1s f 1s +G 动s =200 N 200 N +G 动=50%,∴G 动=200 N ;(2)当η2=80%时,η2=f 2s f 2s +G 动s =f 2f 2+G 动=80%,∴f 2=800 N ,∴W 有用2=f 2s =800 N ×2 m =1 600 J ,∵v =s t ,∴t =s v = 2 m 0.2 m/s =10 s ,∵P =Wt ,∴P 有用=W 有用2t =1 600 J10 s =160 W ;(3)由图乙可知,当f 3=1 600 N 时,绳子刚好被拉断,由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,且物体做匀速直线运动,∴绳b 承受的最大拉力F 3=13(G 动+f 3)=13×(200 N +1 600 N)=600 N ,因为人的重力为500 N ,竖直匀速拉动绳子,所以绳子对人的最大拉力为人的重力,根据力的作用是相互的,故人给绳子的最大拉力为500 N ,由于绳子b 承受的最大拉力大于人给绳子的最大拉力,所以该同学不能拉断绳子b.。
第12讲机械功功率12.1.1 功的概念 1. 功如果一个物体在力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
功的大小等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功的符号为W2. 功的计算公式W=Fs 其中W 表示功,F 表示力,s 表示物体在力的方向上通过的距离。
在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦(W 。
1瓦=1焦/秒(1W=1J/s )。
除了瓦以外有时还用千瓦(kw )做功率的单位,它们的换算关系是 1kw=1000w 。
12.1.3功的原理使用任何机械都不能省功,这个结论称为功的原理。
3.功的单位在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦(12.1.2 功率的概念 1. 功率的物理定义功率是表示做功快慢的物理量,功率的符号是 的功多,或者完成同样的功所用的时间较少。
2. 功率的定义单位时间内所做的功,叫功率。
功率的定义式为 P=W/t ,其中P 表示功率,3. 功率的单位J )。
1 焦=1 牛•米(1J=1N ・ m )P 。
功率大就表示在同样的时间内力所做W 表示功,t 表示完成的时间。
使用机械可以省力,但必须多移动距离,也可以省距离,但必须多费力。
既省力又省距 离的机械是不存在的。
功的原理不仅适用于简单机械,也适用于各种复杂的机械。
12.2.1理解“功”的意义物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”或“工作”的含义不同。
在物理学中,“做 功”是指作用在物体上的力 F 和物体在力的方向上通过的一段距离S 这两个必要因素同时存在的物理过程。
这两个因素缺一不可,缺少了其中任何一个条件,物理上就说没有做功。
根据做功的两个必要因素,下面三种情况中力没有做功。
(1) 物体受到力的作用,但没有通过距离。
例如人用力推一个笨重的物体而没有推 动;一个举着物体不动,力都没有对物体做功。
(2) 物体不受外力,例如物体由于惯性做匀速直线运动,物体虽然通过了一段距离,但物体没有受到力的作用,没有力做功。
(3) 物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。
例如人在水平面上推车前进, 重力的方向是竖直向下的,车虽然通过了距离,但在重力方向上没有通过距离, 因此重力没有对车做功。
1222 理解功率的另一个单位:马力日常生活中人们经常说, 这台手扶拖拉机是10马力的,那辆汽车是75马力的,这台空 调是1匹、1.5匹等等。
匹或马力在历史上是常用的功率的单位,现在国际单位制中已不采 用,但在日常生活中还在使用。
关于马力的来由,18世纪后半叶,由于改进蒸汽机而出名的英国发明家瓦特(1736-1819),为了找到功率的计量单位,日夜苦思冥想。
有一天,他从 邻近的酒坊里借了一匹特别强壮的马,找来一根绳子,绳子的一端拴在马上,另一头绕过定滑轮绑在1000磅(1b )的重物上。
马向前跑,重物就向上提升。
当时马用了1min 时间把重物提升了 33英尺(ft ),功率是550磅英尺/秒(1b • ft/s )。
瓦特就把这个功率定义为1马力,用它作文功率的单位。
由于换算起来很不方便,我国和世界上绝大多数国家后来都规 定1马力=735W12.2难点解释需要注意的是,马力只是功率的单位,不是一匹马的功率。
在长时间内一匹马做功的功率一般只有0.4~0.6马力。
在特殊情况下,像马车陷在泥地里,一匹壮马能够产生近10马力的功率,把车子拉出来。
人正常劳动的功率一般是0.05~0.1马力。
1223 理解p=F • v的物理意义功率是表示做功快慢的物理量。
功率的大小跟功和做功的时间两个因素有关,并由它们的比值决定。
由功率的定义式P=W和功的计算式W=Fs可推导得到P=F・v,即已知力与速度可以计算功率。
当作用在物体上的力不变,利用P=F- v,计算功率时,若速度是运动物体在某一时刻的速度,则功率就对应于该时刻的功率,速度改变,且方向与F—致时,则计算出的功率也随v改变而改变。
例如汽车爬坡时,由于汽车发动机的功率是一定的,根据公式P=F- v可知,汽车的牵引力跟速度成反比,牵引力较大时,速度相应减小。
司机采取的措施是换挡降速,以获得较大的牵引力。
12.2.4 如何理解功的原理在不考虑摩擦和机械自重的情况下,可以得出:使用任何机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功。
我们把它叫做理想机械。
在理想机械中,动力对机械所做的功等于机械对物体所做的功。
例如使用斜面提升重力为G的物体,斜面长和高分别为L和h,用沿斜面方向的拉力F将物体拉到斜面的顶端。
在不考虑斜面摩擦的情况下,利用机械(斜面)做的功W仁W2即FL=Gh,得到F=h/L • G说明利用斜面提升物体时,沿斜面方向的拉力F是物体重力G的h/L倍,因此使用斜面可以省力。
考虑摩擦和机械自重的机械,又叫实际机械。
在实际机械中,人们对机械所做的功W总等于不用机械直接对物体所做的功W有用与使用机械不得不做的额外功W额外之和,即W总=W<用+W额外。
综上所述,功的原理对所有机械,包括理想机械、实际机械、考虑摩擦还是不考虑摩擦的机械等,都普遍适用。
因而人们称它为“黄金定律”。
12.3例题解析12.3.1功的计算与判断例1冰块在水平的光滑冰面上匀速滑行时,分析冰块所受到的力是否对冰块做功?点拨】分析冰块的受力情况。
冰在光滑的冰面上滑行时,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力。
“光滑” 冰面表示摩擦力不计,而冰块在水平的光滑冰面上做的是匀速运动,它的滑行是惯性运动。
【解答一】分析冰块的受力情况可知,当冰块在光滑的冰面匀速滑行时,冰块只受到重力和冰面支持力,方向分别是竖直向下和竖直向上。
所以冰块虽在冰面上移动了距离,但此距离与所受重力、支持力垂直,根据做功的两个必要因素,说明没有力对物体做功。
【解答二】根据计算公式W=Fs这里“ s”必须是物体在力的方向上通过的距离。
对于重力G 做功,W=G 0,=0J ;对于支持力N做功,W=N 0,=0J,而在水平方向上,W=0- s=0J,所以没有力对物体做功。
【反思】如果冰块在水平的粗糙的地面上匀速滑行时,则冰块在水平方向将受到拉力(假设拉力的方向是水平方向)的作用,并在力的方向上通过了一段距离,那么这个力将对冰块做功。
例2 一个人用330N的力推着重力为1500N的小车,使它在水平路面前进了2m,则人对小车做的功是()A. 3000JB.600JC. 条件不足,无法计算D. 不能确定人是否做功【点拨】要确定人用力推小车做的功,要分析小车在水平路面上前进的距离是否为在推力方向通过的距离。
【解析】由题意可知,人用推力推小车前进了一段距离,说明人对小车做了功,但题目中没有明确人推小车的力一定是水平方向,因此推力所做的功不一定是600J.【答案】C【反思】在分析和计算力对物体做的功时,必须抓住功的两个必要因素,并注意两个物理量的对应关系,才能准确计算和判断作用力对物体做的功。
12.3.2 功率概念的理解和计算例3举重运动员把980N的杠铃举高2m然后在空中停留10s,问运动员功做了多少功?头2s 内、后10s 内和整个过程的功率分别多大?【点拨】根据功率的定义,分析举重运动员在各个时间段是否做功。
【解答】根据功的计算公式W=FS举重运动员要匀速举起杠铃,必须克服杠铃的重力做功,即F=G=980N而在力的方向上通过的距离S=2m所以W=FS=980N 2m =1.96 • 103 J根据功率的公式P=W/t=,可得头2s内的功率3P=W/t=1.96 • 10 J/2s = 980W而后10s 内杠铃停在空中,人对杠铃虽有向上的作用力,但杠铃在此力的方向上没有移动距离,所以后10s 内人对杠铃没有做功,因而功率等于零。
在整个过程内做的功仍是I. 96 • 103 J,时间共12s,所以P 总=W/t =1.96 • 103 J/12s = 163W3【答案】1.96 • 10 J 980W 0W 163W【反思】功率是反映物体做功快慢的物理量,不表示做功的多少。
运动员在不同的时间内可以做相同的功,但做功的快慢是不同的,即功率不同。
因此在计算功率时,应把握好做功和对应的时间。
II. 3.3 公式P=Fv 的应用例4汽车发动机的功率为100kw,汽车的速度可达到90km/h,如果把该发动机装在汽船上,汽船的速度只能达到30km/h, ,则汽车和汽船行驶时受到的阻力之比是多少?【点拨】当汽车或汽船分别以相同的额定功率行驶,速度分别达到最大时,牵引力等于阻力,即F=f 。
【解答】由公式P=Fv 得,f1 :f2=v2 :v1= 30km/h :90km/h= 1:3【答案】1:3【反思】应用公式P=Fv ,要注意个物理量的对应关系,在功率不变时,F与v是反比关系。
例如,汽车上桥时,旺旺减小行驶的速度,用以增大上桥的动力。
12.3.4 功的原理的应用例5将质量相同的甲乙两物体,分别沿BA和CA两个光滑斜面底端匀速拉到顶端,如图12-1所示,如果所用的时间相同,则拉力()A. F甲做的功比F乙大,F甲的功率比F乙大B. F甲做的功比F乙大,F甲的功率比F乙小C. F甲和F乙做的功相同,功率不同D. F甲和F乙做的功和功率相同【点拨】甲乙两个物体的质量相同,所受到的重力也相同,由于它们在拉力的作用下沿光滑的斜面到达同一高度,则机械(斜面)克服重力做的功是相同的。
【解析】由题意m甲=口乙,则G甲=G z根据功的原理,W^=W®=Gh得出F甲和F乙所做的功相同。
又因为它们做功的时间也相同,所以F甲和F乙做功的功率也相同。
【答案】D【反思】解决这类问题关键是分析两部分的功:即外力对机械所做的功和机械对物体所做的功。
在不考虑摩擦和机械自重等理想情况下,这两部分功是相等的。
例6如图12-2所示,用动滑轮提升物体,作用在绳子上的拉力是400N,如果2s内将物体匀速提高4m,那么拉力做的功和功率各多大?(不考虑滑轮重力和摩擦)FdB 12-2【点拨】运用功的计算公式W=FS要注意力F与通过的距离s的对应关系。
在这个问题中,拉力F通过的距离S是物体上升距离h的2倍,即s=2h。
【解答】设s和h分别表示拉力移动的距离和物体上升的距离,根据功的原理可以得到3 W =Wa,可得Fs=Gh,由动滑轮的特点可知s=2h,所以W动=Fs=400N - (2 • 4m)=3.2 • 10 J,则P=W/t=3.2 • 10 J/2s=1.6 • 10 W【答案】3.2 • 103J 1.6 • 103W【反思】如同例5,滑轮也属机械,同样可以应用功的原理解决这类问题,关键是搞清绳子自由端移动的距离s和物体上升距离h的倍数关系:s=nh。
(其中n为绳子的股数)A卷1. 做功有两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体______________________ 。