中考物理功、功率和机械效率专题复习(word文档有答案)

专题11 功、功率、机械效率考点1 功1．（2023·湖北恩施）如图所示，迅速向下撞击斧子的木柄，斧头能套紧在木柄上，是由于（）A．斧头具有惯性B．木柄具有惯性C．柄对斧头做功D．斧头没受力【答案】A【解析】斧头松了，将木柄向下撞击地面时，木柄静止，斧头由于惯性还要保持原来的运动状态，结果就可以使斧头套紧在木柄上，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

2．（2023·北京）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力C．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功【答案】C【解析】A．购物车在水平地面上做匀速直线运动，购物车处于平衡状态。

水平推力和阻力是二力平衡关系，应该相等，故A错误；B．车受到的支持力受力物体是车，车对地面的压力受力物体时是地面，受力物体不同，所以它们不是一对平衡力，故B错误；C．若小京撤去对车的水平推力，车在阻力作用下会慢慢停下，运动状态发生了改变，故C正确；D．若小京撤去对车的水平推力，对车没有的力的作用，不再对车做功，故D错误。

故选C。

3．（2023·湖南常德）“低碳出行，骑行天下”，骑行越来越受到人们的青睐。

下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是（）A．上坡前加快蹬车是为了增大惯性B．自行车的刹车把手是一个费力杠杆C．自行车在水平路面快速行驶过程中，人和重力都做了功D．自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦【答案】D【解析】A．惯性是物体本身具有的一种性质。

惯性大小只跟物体的质量大小有关，与物体是否运动、运动的快慢、是否受力等外界因素无关，故A错误；B．使用自行车的刹车手闸，动力臂大于阻力臂，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上，是一个省力杠杆，故B错误；C．自行车在水平路面上前进了一段距离，没有在重力方向上通过距离，则重力没有做功，故C错误；D．自行车轮胎做得凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D正确。

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。

一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图所示，一工人利用如图所示的滑轮组在10s 内将质量为40kg 的物体匀速提升3m ，此过程中工人对地面的压强为6000Pa 。

已知工人与地面的接触面积为500cm 2，工人的质量和动滑轮质量之和为80kg ，不计绳重和摩擦。

则下列说法错误的是（ ）A ．工人用提升400N 重物的过程中，动滑轮做的有用功为1200JB ．工人用提升400N 重物的过程中，绳子自由端移动的速度为0.6m/sC ．用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为80%D ．工人的质量为60kg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．动滑轮做的有用功40kg 10N/kg 3m=1200J ===W G h m gh ⨯⨯物物动有故A 正确，不符合题意；B ．由图知，绳子段数n =2，物体匀速提升3m ，绳子自由端移动距离s =6m ，绳子自由端移动的速度为6m 0.6m/s 10ss v t === 故B 正确，不符合题意；CD ．工人对地面的压强为6000Pa ，工人与地面的接触面积为500cm 2=0.05m 2，所以工人对地面的压力26000P N a 0=.30005m F pS ==⨯设动滑轮质量为m 动，则人的质量m 人=80kg -m 动因为n =2，所以()()11-=-+=-g+22F G F G G G m g m m g =人拉人物动人物动 代入数据，得出m 动=20kg ，m 人=60kg ，故D 正确，不符合题意。

用该滑轮组提升重为600N 的物体，机械效率为()=100%=1200%=100%=75%6+6+0000+00W G hG W G hNG GN NG η=⨯⨯⨯有物物总物动物动故C 错误，符合题意。

故选C 。

2．如图所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 内拉力做的功是________J ，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．【答案】5 80% 【解析】 【分析】 【详解】物体2s 移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m ， ∵使用的是动滑轮，∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m ， 拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J ； ∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍， ∴f=0.2G=0.2×20N=4N ， 滑轮的机械效率： η====80%．故答案为5，80%．3．如图所示，用F =50N 的力通过滑轮组水平拉重为80N 的物体使其向左匀速运动0.4m ，在这个过程中拉力F 做功为_____J ，已知物体受到水平地面的摩擦力为60N ，该滑轮组的机械效率为_____（忽略绳子和动滑轮的重力）【答案】40 60% 【解析】 【分析】首先判断滑轮组有几段绳子受力，计算出拉力移动的距离，利用拉力做的总功；滑轮组所做的有用功为克服物体A 受到摩擦力所做的功，根据求出其大小，再根据效率公式求出滑轮组的机械效率。

中考物理功、功率和机械效率专题复习本讲内容是河北省中考中的重点内容，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．考点考点内容题型分值考查内容考点1 功计算题 2 功的计算考点2 功率计算题 2 滑轮组功率的计算考点3 机械效率及因素计算题选择题21滑轮组的机械效率的计算滑轮组有用功、额外功、总功和机械效率定性分析功、功率1．功两个必要因素一是作用在物体上的______；二是物体在_________上通过的距离三种不做功的情况不劳无功物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离.例如踢出去在空中运动的足球不动无功物体受到力的作用，但保持静止状态，即没有移动距离.例如“推而不动”、“搬而未起”劳而无功物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直.例如手提物体沿水平方向移动功的计算文字式功等于__________与_________________________________的乘积表达式________________单位________，符号为_________,.1 J=1 N·m【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．功率定义在物理学中，把____与______之比叫做功率意义表示物体________的物理量公式P=___________单位基本单位是_______，符号是_____；工程技术上还常用_______，符号是.单位的换算关系:1 kW=_______W,1 W=1 J/s【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．机械效率三种功有用功我们需要的，必须要做的功叫做有用功，用 W有表示额外功我们在做有用功的同时，我们还不得不做的功叫做额外功，用W额表示总功有用功与额外功之和是总共做的功叫做总功，用W总表示.用公式表示为_______________.机械效率定义物理学中，将________跟______的比值叫做机械效率，用___________表示表达式________________说明机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总_______ 总功，故机械效率总_________机械效率的高低与使用机械是省力还是费力________________测量滑轮组的机械原理___________________________ 过程效率钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s结论同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越______；提升相同重物，滑轮组越多，机械效率越________，但越____力提高机械效率的方法___________动滑轮的重；加润滑油，减小_______；________物重命题点1 功和功率的计算(自贡)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．(咸宁)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．(桂林)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．(福州)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)(河北)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．(来宾)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乙(不计绳重与摩擦)．下列判断正确的是 ( )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．(黑河市、齐齐哈尔市、大兴安岭)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)(石家庄十八县基础摸底联考)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%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．(岳阳)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．次数钩码重/N钩码上升距离/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升距离/cm机械效率1 2 10 0.8 30 83.3%2 4 10 1.5 303 6 10 30 90.9%(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________________________________．一、选择题1．(来宾)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．(沈阳)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．(武汉)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FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )A．f/2FA B．f/3F C．FA/2F D．G/2F4．(泸州)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．(威海)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．(丹东)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)(葫芦岛)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．(绵阳)“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．(南京)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．(扬州)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．(德州)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．(阜新)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：实验序号动滑轮重G动/N物重G/N钩码上升的高度h/m拉力F/N拉力作用点移动的距离s/m有用功W有/J总功W总/J滑轮组的机械效率η1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 ★0.21 47.6%2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 0.2 ▲60.6%3 0.54 0.1 2 0.3 0.4 0.6 ◆(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．(佛山)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F是多少？2的大小为多少？(3)若OB∶OC＝1∶4，则F314．(河北)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．一、选择题1．(长沙)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)(营口)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)(保定一模)如图所示，在甲、乙两个滑轮组中，所有滑轮的质量都相同，在FA和FB 的作用下，重物A、B分别以相同的速度匀速上升．已知FA∶FB＝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FA 和FB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．(淮安)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．(遵义)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．(南充)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．(遂宁)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．参考答案考点解读考点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ηη＝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各个击破例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＝FS＝0.12 N1×10－4 m2＝1 200 Pa；(3)拉力做的功：W＝Fs＝120 N×1 m＝120 J，拉力的功率：P＝Wt＝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拓展训练(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整合集训基础过关1．D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.ACD 8.8.64×10812 000 9.3×104 3.75×104 3.75×10310.0.1 4 000 100 80% 11.4 75%12.(1)0.1 0.33 66.7% (2)(3)高(4)0.1413.(1)拉力F1做功：W1＝F1s1＝450 N×2 m＝900 J；(2)∵滑轮组机械效率η＝F1s1F2s2，∴F2＝F1s1ηs2＝900 J75%×4 m＝300 N；(3)根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，∴F3F2＝OBOC＝14，∴F3＝14F2＝14×300N＝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%＝GhFs绳×100%＝GhF×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 m2＝2.0×103 Pa.能力提升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f1＝200 N时，η1＝50%，W有用1＝f1s，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，W额外＝G动s，∴W总1＝f1s＋G动s，∵η1＝W有用1W总1，∴η1＝f1sf1s＋G动s＝200 N200 N＋G动＝50%，∴G动＝200 N；(2)当η2＝80%时，η2＝f2sf2s＋G动s＝f2f2＋G动＝80%，∴f2＝800 N，∴W有用2＝f2s＝800 N×2 m＝1 600 J，∵v＝st，∴t＝sv＝2 m0.2 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f3＝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F3＝13(G动＋f3)＝13×(200 N＋1 600N)＝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.。

专题02 功、功率、机械效率（解析版）清单01 功1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 （力的方向上）通过一段 （距离），这个力就对物体做了功。

2.功的两个必要条件：① 有力作用在 （物体上）；② 物体在 （力的方向上）通过了距离。

3.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直。

4.功的公式：功等于 （力）跟物体在力的方向上通过的 （距离）的乘积。

公式：FS W =。

5.功的单位：国际单位制中，功的单位是： （焦耳），符号是 （J ），1J= 1N ·m 。

6.功的公式的应用：①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应；③功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不是力和力臂的乘积（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）。

清单02 功率1.定义：单位时间里完成的 （功）；或说成：单位时间内力作做的功。

2.功率的物理意义：功率是表示力做功 （快慢）的物理量；即单位时间内完成的功。

3.公式：Fv tWP ==。

4.单位：在国际单位制中，功率单位是 （瓦特），符号是 （W ）。

常用单位还有千瓦（kW ）、马力。

换算关系：W W kW 73511013==马力，。

5.功率公式的解释：（1）物体在拉力F 的作用下，以速度v 沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即Fv P =。

（2）利用该公式时要注意：拉力F 必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v 的单位必须用m/s ，这样算出的功率单位才是W ；速度v 跟拉力F 必须对应，即v 必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。

清单03 机械效率１.有用功：对机械、活动有用的功。

公式：W 有用＝ （Gh ）（提升重物）=W 总－W 额=ηW 总；斜面：W 有用= Gh 。

公式：W 有用＝ （fs ）（水平拉动物体）。

2.额外功：并非需要但又不得不做的功。

中考物理功、功率及机械效率计算专题（附答案）1.建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500N 的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力为200N，时间为20s，这次提升砖块过程中：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力．2.在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以0.25m/s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求：（1）拉力的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小．3.用如图所示的滑轮组去拉物体A，已知A物质的密度是2×103kg/m3，底面积是0.3m2，重力为600N．物体A在F=100N 的拉力作用下，沿水平方向匀速前进了2m．（g取10N/kg）求：（1）物体A对水平地面的压强是多少？（2）物体A的体积是多大？（3）若该装置的机械效率为80%，物体A在水平方向上受到的阻力是多少4.如图所示，斜面长S=10m ，高h=4m ．用沿斜面方向的推力F ，将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中物体克服摩擦力做了100J 的功．求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F 的大小．5. 如图所示，小车在水平面上通过滑轮组提升重物．动滑轮重400N．与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N，小车的最大输出功率为15KW，水平地面上一物体A重1600N，与地面的接触面积为4m2．（不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦）．请求（1）提升前，物体A对水平地面的压强．（2）滑轮组提升重物A时的机械效率．（3）若要使被提升重物以1m/s的速度匀速上升，整个装置工作过程中能提升重物的最大重力．6．工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，每次运送量不定．滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取10N/kg．（1）若某次运送建材的质量为40kg，求此时的拉力是多少？（2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率；（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？7．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．己知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：（1）若汽车运动的速度为3m/s，将物体由井底拉至井口需要的时间；（2）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；（3）滑轮组的机械效率（保留一位小数）；（4）汽车牵引力的功率．1.：（1）W有用=Gh=500N×4m=2000J．（2）s=3×4m=12m，t=20s，W总=Fs=200N×12m=2400J，P===120W．（3）W有用=2000J，W总=2400J，η=×100%=×100%=83.3%，（4）由（3）知：W额外=W总-W有用=2400J-2000J=400J，由W额外=G动滑轮h得G动滑轮===100N．所以提升500N的重物时，G总=G动滑轮+800N=100N+800N=900N，因动滑轮上有3根绳子，所以F=G总=×900N=300N．2.40 62.5 803.（1）2×103．（2）0.03m3．（3）160N．4.(1)400J (2)80％ (3)50N5.（1）400Pa；（2）80%．（3）14600N．6.（1）400N；（2）80W；（3）600N．7.（1）12s；（2）7.92×104J；（3）90.9%；（4）1.56×104W．。

功 功率 机械效率定义：把作用在物体上的力和在这个力的方向上移动的距离的乘积叫做功 ①必须作用在物体上功 功的两个必要因素： ②必须在这个力的方向上通过距离 计算：W=F ·S 单位：J 1J=1N ·m 功的原理：任何机械都不省功定义：单位时间内完成的有用功叫做功率 功率 计算公式：tW P = 可变形为P=F ·v单位：瓦特 符号：w 1kw=103w 1Mw=106w总功：有用功和额外功之和。

额外有用总W W W +=，一般是动力所做的功 有用功：基本概念 额外功：在使用机械时，对人们无用但又不得不做的功，用表额外W 示机械效率：有用功在总功中占的百分比来表示。

总有用W W =η，η﹤1①改进机械的结构机械效率 怎样提高 ②按规程进行保养，合理使用及减小摩擦机械效率 ③同样的机械，提起的重物越重，额外有用总W W W +=，机械效率越高总功的计算方法：①S F W ·=总； ②额外有用总W W W +=； ③η有用总W W =动能：物体由于运动而具有的能，大小决定：①质量②速度机械能 重力势能：由于物体被举高而具有的能，大小决定：①质量②被举高高度 弹性势能：由于发生弹性形变而具有的能，大小决定：发生弹性形变的程度定义：动能和势能的统称叫机械能机械能及其转化 转化：通常是减少那种能量转化为增大那种能量守恒：在能量的转化过程中，若物体只受重力作用，就只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。

条件：只有动能和势能相互转化，没有其他能量转化。

中考题1、（2009•重庆） 如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（ ）C A ．文具盒所受重力对它做了功 B ．文具盒所受支持力对它做了功 C ．文具盒所受的推力F 对它做了功 D ．在此过程中没有力对文具盒做功2、（2009•天津）（多选）2008年8月l5日北京奥运会上，身高l68 cm 、体重75㎏的我国举重运动员曹磊，挺举成绩为154 k9，并用时1.5 s 成功抓举起128㎏的杠铃。

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功与机械效率一、选择题1。

如下图所示的四种情境中，人对物体做功的是（B）2。

某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（D）A. 两种方式机械效率一定相等B. 两种方式功率一定相等C. 两种方式所做的总功一定相等D。

两种方式所做的有用功一定相等3. 如图所示，轻质杠杆AB可以绕O点转动,在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的动力，使该杠杆在水平位置保持平衡。

若将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置平衡,则（D）A．动力臂增大，动力增大B。

动力臂增大，动力减小C. 动力臂减小，动力减小D．动力臂减小，动力增大4. 如图甲所示，物体A在水平拉力F的作用下，以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数如图乙所示。

若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是( A）B．此滑轮是定滑轮C．拉力F的功率为0.4 WD．以物体A为参照物,弹簧测力计是静止的5。

如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示；物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示．则下列说法中正确的是（D）A。

力学考点（13）功和功率和机械效率考点解读：功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现，在中考试题中岀现率极高，即使学习中 的重点内容，又是学习中的难点，属于中考中的拉分题目。

需注意在理解其物理概念的基础上，通过多 做些练习，方能达到熟能生巧。

例题解析：例1、（ ★）（06北京大纲卷）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）解析：做功有两个必要因素：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。

本题的A 、 B 、D 三种情景，虽然人均对物体施加了力，但物体均没有移动，所以 A 、B 、D 两图的人都没有对物体 做功。

C 图中的小丽在竖直方向上施加了力，并使箱子在竖直方向上移动了一段距离，所以小丽对箱子 做了机械功。

答案：C例2、 （★★★ ）（06江苏南通海门）如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力 F ，沿不同的方向拉物体运动相同的路程 s ，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（ ） （A ）乙图中的拉力做功最少 （B ）（C ）甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多（D ） 解析：三种情况下拉力做的功就只 需比较拉力的大小和沿拉力方向移 动距离的长短，不要受干扰条件平 比斗面或斜面及向上或向下运动的影 响。

本题中这两个因素都相同，所 •以做功一样多。

答案：C例3、（★★★★★ ）（06北京大纲卷）如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体 A 和物 体B 。

当提升物体A 时，滑轮组的机械效率为 75%为F i ；当提升物体B 时，小民 对地面的压力为F 2。

已知小民的质量为65kg ，物体A 的质量为90kg ，物体B 的质 量为50kg 。

假设在拉绳子的过程中， 小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直 向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。

则 F 2：F i = ________ 。

解析：这是一道比例型题，由于小民对地面的压力 F i =G 人-（G+G ） /2,小民 对地面的压力F 2= G 人-（G+G ） /2,要求出F 2：F i 必须先解出动滑轮的重 G 。

（考查范围：功和功率）姓名班级得分附本章知识概要：（一）如何判断物体的做功情况1. 理解判断的依据依据:见课本P207——做功的两个必要因素. 重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”^2. 明白不做功的三种情况A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离（如见课本中的图14 — 2）.此情况叫“劳而无功”.B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动）.此情况叫“不劳无功”.C. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动）.此情况叫“垂直无功”.3. 在分析做功情况时还应注意以下几点A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功.B. 一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功.因此，讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功^C. 什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功. 比如:在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W = Gh;在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W = fs.（二）对公式V^Fs的理解1. 公式一般式W = Fs常用式W = Gh（克服重力做功）或W = f阻s（克服摩擦阻力做功）2. 单位焦耳（J）3. 注意事项A. 有力才有可能做功，没有力根本不做功.B. F与s的方向应在同一直线上（初中要求）（比如一个人提着一重物G，从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高）C. 做功的多少，由W = Fs决定，而与物体的运动形式无关.（三）怎样理解功率的概念 1. 物理意义表示物体做功的快慢.2. 定义物体在单位时间内所做的功.3. 计算式P = W/t.4. 单位瓦（W）.5. 注意事项A. 注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时，做功多的就做功快.否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关 .B. 由P= W/t变形为P= F • v可知：功率一定时，力F与速度v成反比.（四）理解功的原理，明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1. 功的原理使用任何机械都不省功.A. 对于理想机械（指不计摩擦、机械的重、绳重）:W人对机械=W机械对物体=W手或W总=W有.B. 对于实际机械：W人对机械（W总）＞W机械对物体（W有）或W总=W有+W额.2. 有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式^A. 有用功（Wr）指机械克服有用阻力所做的功（对我们有用的功）.求有用功W，要看使用机械的目的.①对于竖直方向上提升重物，目的是克服重力做功，故W有=Gh ;②对于水平方向匀速拉（推）物体，目的是克服摩擦阻力做功，故W有=f阻s物.B. 总功（W总）指动力对机械所做的功.其表达式为:W总=Fs.（F 为直接作用在机械上的力）B.在水平方向上拉动物体一"=区厂、（s物为物体移动C. 额外功（灿）指机械克服额外阻力（对我们无用但不得不做的）所做的功.对于只计滑轮的重而言，W额=G轮h.（五）怎样理解和应用机械效率K1. 定义有用功占总功的比值，即京=帝-.2. 物理意义机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量.若机械效率越大，表示该机械对总功的利用率越高，即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大，或者说额外功占总功的比例越小，也说明该机械的性能越好.3. 机械效率为何总小于1?因在使用机械时，不可避免W额＞0.所以由W L W有+ W额可知:W 有＜W总，即Y]＜1.4. 计算机械效率的各种变形式.叵箜G^GA. 在竖直方向上提升物体，门=七=F& =W 5F（对于杠杆:n = s/h =& ;对于滑轮组:n = s/h，s为动力移动的距离山为物体提升的高度）注：若只计动滑轮的重，则F= （G+说）/n，机械效率门还可等于的距离，，动力为拉力移动的距离）5. 如何提高机械效率？由^=W =心十帝，可知：A. 当W!一定时，减少W，可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦.所以，我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施，以此来提高它的效率. B. 当W:一定时，增加W，可适当提高机械效率.比如，对于同一滑轮组（额外功不变），增加所提物体的重，帘就会越大，机械效率就会越高.总之，对于滑轮组而言，要提高效率，可增加有用功的同时尽量减小额外功.C. 注意事项①机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢，功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量，效率高只表示机械对总功的利用率高.因此，功率大的机械不一定机械效率高，如内燃机车的功率是4210W，但它的效率只有30 — 40% ;而机械效率高的机械，它的功率不一定就大，如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系，不能认为越省力的机械效率就越高.、单项选择题（本题包含39小题）1 .以下事例中，重力做功的是（）A. 冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行C. 跳水运动员下落D. 举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动C .运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟D .水球重50牛，沿光滑水平面运动10米5.用三种方法来提升同一个重物： a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ; b.沿光滑斜面将重物提高h; c.用手直接将重物提高6. 汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（）A. 汽车的牵引力为零B .汽车所受的摩擦力为零C. 汽车牵引力所做的功为零D.汽车所受的合力为零7 .以下估测中，基本符合实际情况的是（）A. 人正常步行的速度约5m/s,B. 某同学走路时对地面的压强约 1.5 x 103PaC. 中学生的体重约50ND.把一个鸡蛋举高1m故的功约0.5J8. 某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：（）A. 200焦B. 300焦C. 0 焦D. 500焦9. 重50N的重物，在10N^平力的作用下，沿水平方向移动了5m那么重力对重物做的功是（）A. 50JB.250JC.0D. 上述都不对10. 在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg。

第14讲 功、功率和机械效率本讲内容是河北省中考中的重点内容，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．预计2016年中考将会考查探究滑轮组的机械效率或功、功率和机械效率的计算．功、功率1．功致．【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．机械效率_______________命题点1 功和功率的计算(2015·自贡)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．(2015·咸宁)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．(2015·桂林)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．(2015·福州)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)(2015·河北)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．(·来宾)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乙(不计绳重与摩擦)．下列判断正确的是 ( )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．(2015·黑河市、齐齐哈尔市、大兴安岭)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)(2015·石家庄十八县基础摸底联考)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%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．(2015·岳阳)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________________________________．一、选择题1．(2015·来宾)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．(2015·沈阳)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．(2015·武汉)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．(2015·泸州)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．(·威海)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．(2015·丹东)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)(2015·葫芦岛)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．(2015·绵阳)“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．(2015·南京)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．(2015·扬州)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．(·德州)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．(2015·阜新)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．(2015·佛山)如图所示，在C 点作用方向始终与半径OC 垂直、大小为F 3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F 1为450 N ．(忽略轮轴摩擦)(1)拉力F 1做功是多少？(2)若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力F 2是多少？(3)若OB∶OC＝1∶4，则F3的大小为多少？14．(2013·河北)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．一、选择题1．(·长沙)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)(2015·营口)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)(2015·保定一模)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．(2015·淮安)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．(2015·遵义)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．(2015·南充)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．(2015·遂宁)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．参考答案考点解读考点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 J 2.功 做功所用时间 做功快慢 W t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 各个击破例1 A 例2 ABD 题组训练 1.A 2.D3.(1)微型机器人的重力：G ＝mg ＝1.2×10－2kg×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 N 1×10－4 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.A6.BCD实验突破例 (1)88.9% (2)2.2 (3)高 (4)C拓展训练 (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整合集训 基础过关1．D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.D 7.ACD 8.8.64×108 12 000 9.3×1043.75×104 3.75×10310.0.1 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 N 0.15 m2＝2.0×103 Pa.能力提升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 N200 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＝W t ，∴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19讲 焦耳定律本讲内容在中考中命题多以生活中的用电器为背景，主要考查：电流的热效应，有时还与热学知识、效率的知识综合考查，题型多为填空题．近三年在河北省中考中的具体情况如下表：探究电流的热效应若该试验用温度计和液体来做实验，应选煤油，因为煤油的________较小；两【提示】电流通过用电器，将电能转化为热能的现象叫电流的热效应．电流的热效应是电流的普遍现象．焦耳定律电热的利用和防止例_____________利用了“逆向思维”．命题点1 焦耳定律的理解与应用(2015·石家庄长安区模拟)一台线圈电阻为0.3 Ω的电动机，接在12 V的电源上时，通过电动机的电流为0.5 A，在2 min内电流产生的热量是________J，转化成的机械能为________J.电学计算要分清纯电阻用电器和非纯电阻用电器的计算，纯电阻用电器Q＝W，非纯电阻用电器Q<W，电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能．此时热量计算只能使用Q＝I2Rt.1．(2015·宿迁)电炉中电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为( )A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B．导线的绝缘皮隔热C．导线散热比电阻丝快D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量很少2．(2015·无锡)某物理兴趣小组想利用如图所示的装置比较铝和某种合金材料的导电性能．(1)他们应该选用____________和长度都相同的铝丝和合金丝．(2)在两个相同烧瓶分别装入等质量的煤油．接通电路后，他们发现甲烧瓶中煤油的温度比乙烧瓶中煤油的温度升高得慢，这说明________丝的导电性能较强．3．(2015·成都)如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置．已知R甲＝5 Ω，R乙＝10 Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝________联在电路．若电路中的电流为0.3 A，则甲电阻丝在1 min内产生的热量为________J.命题点2 电热器的“多档”问题(2015·石家庄桥西区模拟)小明家新买了一个电热煎药壶，原本有高中低三档功率，用了一段时间后发现低温档不能工作，高温档和中温档发热相同．小明翻阅说明书查到电热煎药壶工作电路如图所示，小明想到造成故障的原因是________________，说明书上还写着“高温档400 W、中温档200 W、低温档100 W”的字样，那么小明应该找一个________Ω的电阻丝来修复这个壶，此壶在高温档工作________min可使1 L、初温为20 ℃的药液温度升高到100 ℃.[c药液＝4.2×103J/(kg·℃)、ρ药液＝1×103 kg/m3，不计热量损失]多档电功率问题，关键是正确理解和画出高温档和低温档涉及的电路形式．对于家庭电路的电压，一般电压220 V 是不变量，据P ＝U2R 可知，功率与电阻成反比，即电路中的电阻越小，实际功率越大是高温档，反之是低温档，若电阻值居中，则对应中温档．常见的形式有：a ．高温档：单接电热丝R 1，电功率P ＝U 2/R 1；低温档：R 1和R 2串联，其中若R 2为电热丝，电功率P ＝U 2R 1＋R 2，若R 2为外接电阻，电功率P ＝U 21/R 1，其中U 1＜U.b ．高温档：并联电热丝R 1和R 2，电功率P ＝U 2/R 总；低温档：单接R 1或R 2，电功率P ＝U 2/R 1或P ＝U 2/R 2.c ．高温档：并联电热丝R 1和R 2，电功率P ＝U 2/R 并＝U 2/R 1＋U 2/R 2；中温档：单接电热丝R 1或R 2，电功率P ＝U 2/R 1或P ＝U 2/R 2；低温档：R 1和R 2串联，电功率P ＝U 2/( R 1＋R 2).4．(2015·河北模拟)某品牌电热饮水机有加热和保温两种工作状态，从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图(其中S 0为温控开关)．当开关S 0断开时，水箱中的水温度________(填“高”或“低”)，饮水机处于________状态．水箱中装满水后，闭合S ，需要________min 可使水从25 ℃升高到85 ℃.[ρ水＝1×103 kg/m 3、c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]5．(2015·河北模拟)某同学家中有个自动电热水瓶，如图和表格是它的电路原理图及参数．A 为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路．已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)．则：(1)电热水瓶放出热量的90%被水吸收，将一瓶1 kg 、20 ℃的水加热到92 ℃时，电热水瓶应正常工作多长时间？(2)请分析黄灯亮时电热水瓶处于保温状态还是加热状态？(不考虑指示灯对电路的影响)(3)求发热丝R1、R2的阻值．命题点探究焦耳定律主要考查控制变量法在实验中的应用，及控制条件的理解，对实验探究过程的理解．(2015·临沂)如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R 乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b.(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油，闭合开关一段时间，可以通过温度计____________情况，判断电阻丝产生热量的多少，此方案是探究________和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与________大小的关系．(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝阻值R甲________R乙时，可以比较不同物质的吸热能力．若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲________c乙．焦耳定律采用控制变量法，探究电热与电阻的关系，通电时间和电流不变，改变电阻，通过烧瓶内温度计示数升高的多少，分析产生电热的多少，此处利用了转换法．(3)小强利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，他们将其中一烧瓶中的煤油换成________(填“质量”或“体积”)相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻的规格________(填“相同”或“不相同”)．水和煤油吸热升温，这是通过________来改变液体内能的．此时通过观察________________(填“温度计示数”或“加热时间长短”)表示吸收热量的多少．(4)该装置通过温度计示数的变化情况，判断电阻丝产生热量的多少，这是采用了________法．你还可以把电阻丝产生热量的多少转换为________________________等等．(5)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小强选用煤油而不用水做实验，主要是由于____________________________．(6)小强用如图1装置也对“电流产生的热量与哪些因素有关”进行了探究，在两个密闭容器中装有质量________(“相等”或“不等”)的空气，并各放置一根阻值不同的电阻丝，此装置可研究电流产生的热量与________的关系，如图2是两密闭容器中的电阻丝，阻值一样，但在其中一容器外并联上一个阻值相同的电阻，此装置研究的是电流产生的热量与________的关系，两个实验都是观察U型管中液面的________来比较电阻丝产生热量的多少．如果通过图2装置左边容器中5 Ω的电流为0.8 A，则其右边容器中的空气1分钟内最多可从电阻丝吸收________J的热量(忽略环境影响)．如果通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，则出现该现象的原因可能是________________________．一、选择题1．(2015·潍坊)下列图中所示的家用电器，利用电流的热效应工作的是( )A ．电暖气B ．洗衣机C ．电风扇D ．电视机2．(·杭州)加在某电动机上的电压是U ，电动机消耗的电功率为P ，电动机线圈的电阻为r ，则电动机线圈上消耗的电热功率为( )A ．P B.U 2r C.P 2rUD ．P3．(2015·乐山)如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝(R 1＜R 2＜R 3)分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是( )A ．aB ．bC ．cD ．三个相同4．(2015·武汉)下图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U 形管中液面的高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是( )A ．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系B ．将左边容器中的电阻丝换成10 Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系C ．通电一段时间后，左侧U 形管中液面的高度差比右侧的大D ．该实验装置是利用U 形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的5．将阻值为40 Ω的电阻丝接在电源两端，通电10 min ，电流产生的热量是1.5×103J ，若将阻值为10 Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电10 min ，电流产生的热量是( )A ．1.5×103 JB ．3.75×103 JC ．7.5×103 JD ．6.0×103J6．(多选)(2015·崇左)如图是探究电流热效应的实验装置．烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则( )A ．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系B ．在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C ．在甲图中，闭合开关一段时间后，两个瓶中温度计示数相同D ．在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升得越多7．(多选)(2015·石家庄内四区模拟)如图是一种热水器的铭牌．下面的表述中不正确的是( )A.电热水器在额定电压220 V 时产生1 000 W 的电热B ．电热水器在额定电压220 V 时产生1 000 W 的电热功率C ．电热水器的热效应是电流通过发热体的电阻时产生的D ．电热水器正常工作20 min ，电流做的功是2×104J 二、填空题 8．(2015·山西)英国物理学家________做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，其计算公式是________．这一发现发展了电热学理论，为电热应用作出了杰出的贡献．9．(2015·济宁)某导体电阻为10 Ω，通电5 min 产生的热量是1 200 J ，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是________J.10．(2015·玉林)某电热水壶正常工作时的电流为5 A 、电阻为42 Ω.假设电热水壶正常工作时电能全部转化为水的内能，工作5 min 后，水吸收的热量为________J ，此热量能把质量为1 kg 、温度为20 ℃的水加热到________℃.[水的比热容c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]11．(·威海)如图所示，电源电压恒为12 V ，闭合开关S ，当滑动变阻器的阻值为10 Ω时，电压表的示数为10 V ，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是________W ；若电动机内部线圈的电阻为 2 Ω，则通电 5 min 电流通过电动机内部线圈产生的热量是。

1.如图所示是蓝鳍金枪鱼－21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用。

航行器质量约为750 kg，体积约为1 m3，可潜入水下4 500 m 深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体。

(海水密度ρ海水＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)航行器下潜至水下3000 m深处时，所受海水的压强和浮力。

(2)航行器停留在水下3 000 m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况。

(3)航行器完成水下3 000 m作业后返航，在它上浮2 000 m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少？2.用如图所示的滑轮组提升物体A。

在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F 为400N，物体A上升的速度v A为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力G A；（3）动滑轮所受的重力G动。

3.如图所示(滑轮组的绕绳未画出)，人以600 N的力向下拉动绕在滑轮组上的绳子一端10 s，使绳端向下移动了1.5 m，重物匀速上升了0.5 m，已知滑轮组的机械效率为70%(g取10 N/kg)。

(1)按题意画出滑轮组的绕绳。

(2)人所做功的功率多大？(3)被吊起的重物质量多大？4．（丽水）世界上最长悬挑玻璃廊桥﹣重庆云端廊桥于2015年5月1日建成，廊桥的地面和护栏全部采用三层钢化夹胶超白玻璃，游客在上面犹如“凌空悬浮”一般，请回答：（1）一块厚度为0.01米、面积为1米2的该玻璃质量为25千克，则这种玻璃的密度是千克/米3．（2）每平方米该玻璃承重高达9×104牛，则这种玻璃可承受的最大压强是多少帕？（3）建成仪式时，在廊桥上进行了跳伞表演，若跳伞者的质量为65千克，则跳伞者降落到距离廊桥700米的地面，重力做功多少焦？5.汽车发动机效率η是指发动机牵引汽车前进所做的功与汽油完全燃烧产生内能的比值，一辆小汽车在高速公路上匀速行驶200km，所用时间是2h，消耗汽油14L（汽油完全燃烧），若此汽车汽油发动机的效率η是25%，汽油密度ρ汽油=0.8×103kg/m3，汽油热值q汽油=4.5×107J/kg．（1）求该汽车在高速公路上行驶这段时间内的牵引力和牵引力功率的大小．（2）汽车驶出高速公路后，进入某国道，如图为此国道某直线路段的一处测速仪，测速仪内有能发射和接受超声波的传感器．在汽车以某一速度v远离测速仪某段距离L=64m时，测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4s．已知此路段限速为80km/h，超声波的速度为340m/s．试计算并说明汽车在此路段是否超速？6.有一个边长为0.2m的正方体木块，质量为20kg，求：（g取10N/kg)(1) 该木块对水平地面的压强.(2)用如图所示的滑轮组匀速提起木块，使木块上升lm，己知拉力F大小为125N，不计绳重和摩擦，此f滑轮组的机械效率为多少？7.如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105 N的物体匀速提起，在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.（1）计算物体上升的速度.（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是_________，并列式计算出该物理量.（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率.8.如图所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图.已知大理石的密度是2.8×10３ kg/m３，每块大理石板的规格为50 cm×50 cm×2 cm，升降机吊框的重力是600 N.不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦，g取10 N/kg.则：（1）一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少？（2）如果吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10 000 N，则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板？（3）在某次提升作业中，吊车钢丝绳的拉动速度是0.1 m/s，则在2 min内吊车将大理石板提升的高度是多少？9.如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮；配重A的质量为140 kg，底面积是8.0×10－２ m２，杠杆EH可绕Ｏ点在竖直平面内转动，OE∶OH =1∶2.假定运动员体重是600 N，一只脚板与地面的接触面积为2.0×10-2 m2，（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10 N/kg）.求：（1）配重A自由放置时对地面的压力是多大？（2）当人将配重A匀速提升0.2 m时，人做功340 J，动滑轮重为多少？（3）当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？24．某建设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m．拉力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍．求：（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？（2）该滑轮组的机械效率是多少？（3）拉力F做功的功率是多少？1.解：(1)由液体压强公式得p＝ρ海水gh＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×3 000 m＝3.09×107 Pa，由阿基米德原理，得F浮＝ρ海水gV排＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝1.03×104 N(2)由题意知，航行器发动机关闭后，在海水中只受浮力和重力，由重力的计算公式，得G＝mg＝750 kg×10 N/kg＝7.5×103 N，因为F浮>G，所以航行器在海水中将上浮(3)由题意知，航行器在海水中上升距离s＝2 000 m，由功的计算公式，得W ＝F浮s＝1.03×104 N×2000 m＝2.06×107 J2.（1）80w（2）720N（3）80N3.解：(1)如图所示。

一、初中物理功和机械能问题1．下列关于做功和功率的说法中正确的是（）A．有力作用在物体上，力一定对物体做功B．物体对外做功越多，功率就越大C．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，功率为零D．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多【答案】C【解析】【分析】【详解】A．有力作用在物体上，没有通过距离，力对物体没有做功，故A错误；B．根据WPt=可知，功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，因此做功越多，功率不一定越大，故B错误；C．在光滑的水平面上，物体依靠物体的惯性做匀速直线运动，水平方向上没有受到力的作用，没有力对物体做功，因此功率为零，故C正确；D．力对物体做功大小W Fs=，做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有关，故D错误。

故选C。

2．举重是我国的优势体育项目，如图所示，运动员需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。

在抓举时，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.9m，另一位运动员将杠铃举起1.8m。

如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（）A．W1 < W2B．W1 > W2C．P1 = P2D．P1 < P2【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．根据W Gh=可得，他们把同样重的杠铃举起，克服杠铃的重力做功，对杠铃所做的功只与被举高的高度有关，高度越大，做功越多，即W1 > W2。

故A错误，B正确；CD．他们用相同时间把同样重的杠铃举起，相同的时间内，做的功越多，功率越大。

由上可知W1 > W2，所以P1 > P2。

故CD错误。

故选B。

3．在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中，当其中一名杂技演员被抛出后，其仍可在空中继续向上运动，如图所示，则下列说法中正确的是（）A．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，仍受到惯性的作用B．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其惯性不断减小C．被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中，其机械能不断减小D．被抛出的杂技演员在向上运动的过程中，其受到向上的抛力大于其重力【答案】C【解析】【分析】【详解】A．惯性是物体固有的属性，它不是力，所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的，被抛出的杂技演员能够向上运动，是因为物体具有惯性。

总复习：功功率机械效率（基础）【考纲要求】1、理解功、功率的概念，能够解决简单问题，比较功和功率的大小；2、会测量简单机械的机械效率，知道有用功、额外功、总功和机械效率，知道影响机械效率大小的因素。

【知识网络】【考点梳理】考点一、功作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。

要点诠释：（1）理解判断的依据：依据：做功的两个必要因素。

重点：抓住力作用在物体上是否有“成效”。

（2）明白不做功的三种情况：A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。

B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。

C. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。

（3）在分析做功情况时还应注意以下几点：A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。

B. 一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功，因此讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。

C. 什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F 做了功。

比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W ＝Gh ；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W ＝fs 。

考点二、对公式W ＝FS 的理解 1.公式： 一般式 W ＝Fs常用式 W ＝Gh (克服重力做功)，或W ＝f 阻s (克服摩擦阻力做功) 2.单位： 焦耳(J) 要点诠释：（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。

（2）F 与s 的方向应在同一直线上（初中要求）（比如一个人提着一重物G ，从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高。

） （3）做功的多少，由W ＝Fs 决定，而与物体的运动形式无关。

考点一 功、功率的计算1．（2019·广州）运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg 。

只考虑人受到重力和空气阻力。

下落时的速度－时间图线如图26所示。

（1）人在前50s 内下落了2100m ，求这段时间内人的平均速度。

（2）人在前30s 内下落了1500m ，求这段时间内人所受重力做的功和功率（g=10N/kg ）。

（3）从第10s 到第30s 这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的？（4）人在第30s 时所受空气阻力_______第50s 时所受空气阻力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】（1）42m/s （2）1.2×106J 4×104W （3）人的动能先增大后不变，人的重力势能一直减小，人的机械能一直减小 （4）等于【解析】（1）人在前50s 内的平均速度为v 1=t1s1=50s 2100m =42m/s（2）人在前30s 内所受重力做的功为W =Gh =mgh =80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J人在前30s 内所受重力的功率为P =t W =30s 1.2×106J = 4×104W（3）由图26知，人的速度在第10s 到第30s 这个过程中的变化情况是：先变大后不变。

因此，人的动能的变化情况是：先增大后不变。

由于人一直在下落，则人的高度越来越小，所以人的重力势能的变化情况是：一直减小。

而人在下落过程需要克服空气阻力做功，使机械能转化为内能，所以人的机械能的变化情况是：一直减小。

（4）设人在第30s 时和在第50s 时所受空气阻力分别为f 1、f 2，因为人在第30s 时和第50s 时均处于匀速状态，得f 1=G 人、f 2=G 人，可见f 1=f 2。

2．(2019·内江)发生意外的民航客机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气装会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿着斜面滑行到地上。

专题10 功、功率、机械效率1．（2020河南）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的重力势能逐渐增大B．小球的机械能逐渐减小C．小球的重力在ab段做功比在cd段多D．小球的重力在ab段做功比在cd段多慢【答案】D【解析】A．小球下落过程中，高度减小，重力势能减小，故A错误；B．不计空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故B错误；C．ab段长度小于cd段，重力相同，做功大小与下落距离成正比，ab段做功小于cd段，故C错误；D．ab段做功小于cd段做功，而所用时间相等，所以ab段功率小于cd段做功，故D 正确。

故选D。

2．（2019河南）工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F．以下说法正确的是（）A．拉力F的功率为B．额外功为（2F-G）hC．滑轮组的机械效率为D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大【答案】AB【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，绳端移动的距离s=nh=2h，拉力F做的功：W总=Fs=2Fh，则拉力F的功率：，故A正确；B、拉力做的有用功：W有=Gh，则额外功：W额=W总-W有=2Fh-Gh=（2F-G）h，故B正确；C、滑轮组的机械效率：，故C错误；D、根据可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，故D错误。

故选：AB。

3．（2018河南）（双选）如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。

两木块下表面的粗糙程度相同。

甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正确的是（）A．F1大于F2B．F1比F2做功多C．F2比F1的功率大D．甲的重力做功较多【答案】AB【解析】故选：AB。

【点睛】此题考查功率的大小比较，涉及到重力公式的应用、压力和重力的关系、二力平衡的应用、功率的计算公式的应用，是一道综合性很强的题目，但难度不大，掌握基础知识即可正确解题。

功：，当力F 和距离S 的夹角成90度时，力F 不做功。

功率：Fv tWP ==，第一个公式计算平均功率；第二个公式计算瞬时功率（即某一速度下的功率），F 为牵引力；当物体匀速运动时，两公式通用。

1.登楼梯比赛时，某同学从一楼登上三楼用时12s ，该同学登楼时克服重力做功的功率最 接近于（ ）A.3WB.30 WC.300 WD.3000 W2．某人用100N 的水平拉力使重为500N 的小车沿水平方向前进了5m ，在这过程中拉力做的功是________J 。

后来又用沿斜坡方向的100N 的拉力将小车拉上坡顶，该斜坡长为5m ，高为0.5m ，这时拉力做的功为________J 。

3．一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗机的质量为1.5×103kg ，发动机用8×104N 的推力使飞机在10s 内前进5000m ，则飞机受到的重力为___________N ，这段时间内飞机的平均速度为_______m/s ，推力的功率为___________W 。

4．一台拖拉机耕地的最大牵引力是2．5410⨯N ，若每小时拖拉机行驶7．2千米，它的功率多大？每小时作功多少？5．一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km ，轿车上的速度表如图所示，在此过程中⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s?⑵若轿车发动机的功率为40kW ，则该车行驶中所受阻力多大？牵引力做功多少？6．在100m 深的矿井里，每分钟积水9m3，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？类型1：竖直方向提升重物的滑轮组有用功：提起重物所做的功h G S F W 物物物有用==额外功：克服摩擦力所做的功和提升滑轮所做的功，提升动滑轮所做的功h G S F W 动动动额外== 总功：拉绳子的动力所做的功Fnh S F W ==绳绳总 机械效率：nFG Fnhh G W W 动动总有用===η理想的滑轮组：不计滑轮重和绳重，且不计摩擦的滑轮组，%100=η半理想的滑轮组：不计绳重和摩擦，但要考虑动滑轮重的滑轮组动物物动物物额外有用有用总有用G G G hG h G h G W W W W W +=+=+==η1．用图所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0．1m ，所用时间为２s ，作用在绳子末端的拉力F 为６Ｎ（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），所做的有用功为_______J ，动滑轮自重__________Ｎ，该滑轮组的机械效率为______。