《功、功率和机械效率》专题复习课教学内容及试题精选

第十五章《功、机械效率、功率》功1、判断是否有力对物体做功。

（1）举重运动员举着杠铃不动。

（2）小明提着书包沿水平方向运动了一段距离。

(3)苹果从树上掉下来，重力对苹果是否做了功。

（4）足球被踢出去以后，向前滚动了几米。

2、下列关于力是否做功的判断，说法正确的是（）A、提着水桶站在原地不动，水桶受到提力的作用，水桶相对于地面有距离，则提力做了功。

B、重10N的木箱，在3N的水平拉力下使它水平移动了2m，重力做了功。

C、手提木箱上楼，提力对木箱做了功。

D、一小球在光滑水平面上依靠惯性前进了10m，则摩擦力做了功。

3、体育课上，小明用500N的推力将重40N的铅球推出了8m，则小明推铅球做的功是（）A、3200JB、4000JC、4320JD、无法判断4、起重机吊着重为9000N的圆木，将圆木匀速提高5 m，则起重机钢丝绳的拉力对圆木做的功是J，之后吊着圆木又水平移动了10 m，此时拉力做功为J在整个过程中拉力做的总功是J4、小华在水平面上用100N的水平推力，推着重200N的小车前进了10 m，当撤去推力后小车又前进了1 m，则小华做了多少功？除了克服物重做功外，还要克服____________及__________做功1、小明在用水桶提水时，不小心把水桶掉进井里，现他要把水桶打捞上来，但桶中还有部分水，则他在打捞桶的过程中，对做的功是有用功，对做的功是额外功，对做的功是总功。

2、判断：下面说法中是否正确1. 做功多的机械，机械效率高( )2．做总功越多，机械效率越低( )3．做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高( )4．做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高( )5．用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同( )6．因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1( )7．做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高( )8．有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高( )9、机械效率高的机械省功( )10机械效率高的机械有用功占总功比值大( )12算一算1、 一台起重机将重3600N 的货物提高4m 。

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.。

功功率机械效率习题一．选择题1. 下列实例中，力对物体没有做功的是()A．起重机吊起重物B．马拉车，车未动C．跳水运动员从跳台跳下D．举重运动员，将杠铃举起2. 下列关于物体是否做功的说法中正确的是()A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功3，如图所示，用F＝50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3 m，在这个过程中()A．拉力F做了150 J的功B．拉力F做了300 J的功C．重力做了600 J的功D．重力做了1200 J的功4 一足球运动员用100 N的力踢一个重为5 N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30 m，在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为()A．3 000 J B．500 J C．150 J D．0 J5. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8 N的拉力使重2 N的物体匀速上升，下面说明正确的是()A．滑轮组机械效率是83.3%B．滑轮组的机械效率是66.7%C．绳端移动的速度和物体上升的速度相同D．绳端移动的速度是物体上升速度的两倍6.利用如图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5 m，高2m，拉力为F＝50 N，则该装置的机械效率是()A．40%B．50%C．80%D．100%7.下列关于功率和机械效率说法中正确的是()A．机械效率越高，机械做功一定越快B．做功越多的机械，机械效率一定越高C．功率越大的机械做的功一定越多D．做功越快的机械，功率一定越大8. 一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后比改进前相比()A．有用功减少，总功减少B．有用功增加，总功增加C．有用功不变，总功减少D．机械效率提高了，功率也变大了9. 一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是()A．在粗糙地面上做功较多B．在光滑地面上做功较多C．两次做功一样多D．条件不够，无法比较两次做功的多少10.一吊车在2 s内将1 500 N的货物提高2 m后，在空中停留了3 s，又在5 s内沿水平方向将货物移送了10 m，则10 s内吊车的功率为()A．300 W B．2 000 W C．3 000 W D．1 500 W11. 在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是()A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功B．使用机械可以省力或省距离，但不能省功C．机械做功越快，机械效率越高D．机械做功越多，机械效率越高12. 林雨同学把掉在地上的物理课本拾回课桌，他对课本所做的功最接近()A．0.02 J B．0.2 J C．2 J D．20 J13.如图所示，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑斜面上．现它们分别在同样大小力的作用下沿F的方向移动了s，则F对物体做的功()A．对A做的功多B．对A和B做功一样多C．对B做的功多D．条件不足，无法确定14. 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度，两者相比，甲升降机()A．做的总功较少B．做的总功较多C．提升重物做的有用功较少D．提升重物做的有用功较多15. 在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的应用．如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中不正确的解释是()A．向井内放送水桶时，人对配重(石块)做功，使配重的重力势能增大B．向井内放水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力C．往上提水时，配重(石块)帮助人对水桶做功，配重的重力势能减小D．往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力16. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)()A．F1＞F2，η1＝η2B．F1＞F2，η1＞η2C．F1＜F2，η1＝η2D．F1＜F2，η1＞η217. 下列简单机械中，能省功的是()A．扳手B．天平C．理发剪刀D．以上三个均不省功18. 关于机械效率，下面说法正确的是()A．功率越大的机械，机械效率越高B．机械效率大小与功率大小有关C．机械效率越低的机械，做的功就越少D．由于有用功总小于总功，机械效率总小于119. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是()A．F1<F2，W1＝W2，P1<P2B．F1>F2，W1>W2，P1>P2C．F1<F2，W1<W2，P1<P2D．F1<F2，W1＝W2，P1>P220. (多选)用如图所示的滑轮组将重10 N的物体匀速提升0.1 m，所用时间为2 s，作用在绳子末端的拉力F为6 N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)，下列计算结果正确的是()A．所做的有用功为1 J B．动滑轮自重0.2 NC．拉力F做功的功率为0.3 W D．该滑轮组的机械效率为83.3%21. 体育课上，某同学用100 N的力把50 N重的铅球推出8 m远，他对铅球做功()A．800 J B．400 J C．0 D．条件不足，无法计算22. 如右图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2.若不计绳重与摩擦，则()A．W1＝W2，η1＝η2B．W1＝W2，η1<η2C．W1<W2，η1>η2D．W1>W2，η1<η223. (多选)如图所示，在水平拉力F的作用下使物体m沿水平地面做匀速直线运动，若滑轮与绳子重力及摩擦不计，已知物体m与地面间的摩擦力为10 N，物体m运动的速度为2 m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是()A．拉力F的大小为20 N B．拉力F的大小为5 NC．拉力的功率P的大小为20 W D．拉力的功率P的大小为10 W二、填空题24. 木块在大小为10 N的水平拉力作用下，沿水平面匀速前进2米，拉力做功为______焦，木块受到摩擦力的大小为______牛；若木块重16牛，在此过程中重力做功为______焦．25. 如图所示，斜面长5 m，高1 m，工人用沿斜面方向400 N的力把重1 600 N的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是______J，斜面的机械效率是________．26. 如图所示健身运动的过程中，物体A的质量为4 kg，滑轮摩擦不计．当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小__________(选填“也改变”或“不变”)．若2.4 s内脚腕将A物体匀速提起0.3 m，则对物体A所做的功为__________J，功率为__________W.27. 如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6 N，实验时要竖直向上匀速拉动测力计，由图可知拉力大小为__________N，若钩码上升的高度为8 cm，则测力计向上移动__________cm，该滑轮组的机械效率为__________．(结果保留一位小数)28. 不计绳重和摩擦，用一个动滑轮将重为8 N的物体匀速提高1 m，所用竖直向上的拉力为5 N，则动滑轮的机械效率为________；用此动滑轮将重为18 N物体也提高1 m时，所做的总功是________J，此时动滑轮的机械效率为________．29. 小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2 000 N的物体A在3 s内沿水平方向匀速移动了6 m，若A所受地面的摩擦力F摩擦＝600 N，小强所用拉力F＝250 N，则拉力F的功率为________W，该装置的机械效率是________．30.滑轮组既能省力又能改变施力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600 N的重物缓慢提升2 m，如右图所示，绳自由端的拉力F＝250 N，拉力做的功是J，该滑轮组的机械效率等于三．实验题３１. 在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F 拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示．多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：(1)当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为__________N；做的有用功为__________J；斜面的机械效率为__________%.(2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越______．(3)根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：__________________.四、计算题３２．用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200 N，人用125 N的拉力向下拉动绳子，5 s内可使物体匀速上升2 m．求：(1)拉力所做的功和拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率．３３.如图所示，重物A是体积为10 dm3，密度为7.9×103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：(1)作用于绳端的拉力F是多少？(2)若缓慢将重物A提升2 m，拉力做的功是多少？(3)若实际所用拉力为400 N，此时该滑轮的效率是多少？(g＝10 N/kg)３４.如下图所示，斜面长s＝10 m，高h＝4 m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100 N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100 J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．附：参考答案一．选择题1. 解析：力学中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的距离，二者缺一不可．ACD三项中都对物体施加了力，并且物体都在力的方向上通过了距离，力对物体做了功．B 项中马对车施加了力，但车没有移动距离，因此没有做功，故应选B.答案：B2. 答案：C3. 解析：使用动滑轮时，能省一半的力，但要费一倍的距离，因此物体移动3 m，拉力需移动6 m，可见拉力做的功为W＝Fs＝50 N×6 m＝300 J；由于物体没有在重力的方向上移动距离，因此重力没有做功．故选B.答案：B4.答案：D5.解析：用一定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组有两种绕法，一种绕法是3股绳子，一种绕法是2股绳子．由题意知绳子股数：n＝2 N0.8 N＝2.5＝3股，则η＝GnF＝2 N3×0.8 N＝83.3%；绳子自由端移动的速度V绳＝nV物＝3V物．故选项A正确．答案：A6.答案：A7.解析：功率和机械效率是两个完全不同的概念，这两个物理量从不同的方面反映机械的性能．功率表示机械做功的快慢，机械效率是有用功占总功的比例，功率大的机械不一定机械效率高．答案：D8. 答案：C9. 答案：C10.答案：A11.答案：B12.解析：物理课本的重3 N，课桌高度约为0.8 m，由公式W＝Gh知把物理课本捡回课桌约做功2.4 J，因此选C.答案：C13.解析：根据功的定义，W＝Fs，做功多少只与拉力大小和在拉力方向上通过的距离有关，与物在光滑表面，还是粗糙表面无关．答案：B14.解析：两升降机把质量相同的物体升高相同的高度，所做的有用功是相同的，C、D错；由于甲的机械效率高，因此做的额外功较少，即做的总功较少，B错、A正确．答案：A15.解析：向井内放水桶时石块要上升，所以人对石块做功，它的重力势能增大，A对；设石块的重力为G1，它的力臂是l1，水桶的重力为G2，它的力臂是l2，根据杠杆平衡条件向井内放水桶时人用力的大小为(G1l1)/l2－G2，不一定小于水桶的重力，而且根据石块的大小来判断还很可能要大于水桶的重力，所以向下放水桶不见得省力，B错；往上提水时石块向下运动重力势能减小，所以可以帮助人对水桶做功，C 对；往上提水时再设桶与水的总重为G，根据杠杆平衡条件人用的力是G－(G1l1)/l2，它显然比水桶和水的总重小，所以是省力的，D对．答案：B16.解析：由题目知，滑轮相同、重物相同，忽略绳重和摩擦的情况下，分别利用这两个滑轮组把同一物体匀速提高到相同高度时，所做的有用功、额外功都相同，故二者机械效率相等，即η1＝η2.但左侧滑轮有两段绳子承担物重，右侧滑轮组却有三段绳子承担物重，它更省力，故F1＞F2.答案：A17.解析：根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此D项正确．答案：D18. 解析：功率表示做功的快慢，机械效率表示的是有用功在总功中占的比重，它们之间没有任何联系，因此可以排除A 、B ；做功的多少，除了和机械效率有关，还和总功有关，因此C 项错误，本题应选D.答案：D19. 解析：因为斜面光滑，所以F 1·AB ＝F 2·AC ＝Gh ，由AB>AC ，可知F 1<F 2；两个力做的功均等于克服物体重力做的功：W 1＝W 2＝Gh ；两种情况下物体速度相同，即v 1＝v 2，则由P ＝W t ＝F·st＝F·v 可知P 1<P 2.答案：A20. 解析：本题是对功、功率和机械效率的综合考查．W 有用＝Gh ＝10 N ×0.1 m ＝1 J ；W 总＝Fs ＝6N ×0.2 m ＝1.2 J ；P ＝W 总t ＝1.2 J 2 s ＝0.6 W ；η＝W 有用W 总＝1 J1.2 J×100%＝83.3%；G 轮＝2F －G 物＝12 N －10 N ＝2N ．故本题答案为AD.答案：AD21. 解析：铅球离手后飞出8 m 远是由于它具有惯性，这一过程中人对铅球没有力的作用，不对铅球做功．人对铅球做的功要用推力100 N 乘以铅球在手中向前移动的距离，而这一距离题中没有给出，因此无法计算．答案：D22. 解析：使用定滑轮甲时不需要克服滑轮重力做功，而使用动滑轮乙时，还需要克服动滑轮重力做额外功，因此提升同一袋沙子，使用乙做的功更多，W 1<W 2，两种情况中有用功相同，而总功W 1<W 2，则由W 有用W 总可知η1>η2.答案：D23. 解析：由于不计摩擦，使用动滑轮能省一半力，所以F ＝12f ＝12×10 N ＝5 N ；物体运动速度为2 m/s ，则绳子自由端移动的速度v ＝2 v 物＝2×2 m/s ＝4 m/s ，因此拉力的功率P ＝W t ＝F·st＝F·v ＝5 N ×4 m/s ＝20 W ，因此B 、C 均正确．答案：BC二．填空题24. 解析：根据公式W ＝Fs 计算求得拉力做的功为20 J ，木块做匀速运动，受力平衡，摩擦力为10 N ．物体沿水平方向运动，重力方向竖直向下，二者垂直，重力对物体不做功．答案：20 10 025. 解析：由题意知，推力做的功W 总＝Fl ＝400 N ×5 m ＝2 000 J ．有用功W 有＝Gh ＝1 600 N ×1 m＝1 600 J ，因此斜面的机械效率η＝W 有W 总＝1 600 J2 000 J＝80%.答案：2 000 80% 26. 解析：定滑轮的特点是：能改变力的方向，但不省力，沿哪个方向用力其力臂都是定滑轮的半径，力臂不变，所以拉力大小不变．对物体做的功W ＝Fs ＝Gh ＝mgh ＝4 kg ×10 N/kg ×0.3 m ＝12 J ，功率P ＝Wt＝12 J 2.4 s＝5 W. 答案：不变 12 527. 解析：由图知滑轮组绳子股数为3，s ＝nh ＝3×8 cm ＝24 cm ，机械效率为η＝G nF ＝ 6 N3×2.4 N＝83.3%.答案：2.4 24 83.3%28. 解析：动滑轮的机械效率η＝Gh F·s ＝Gh F·2h ＝G 2 F ＝8 N2×5 N＝80%，动滑轮重力G 动＝2F －G ＝2×5 N－8 N ＝2 N ，物体重18 N 时所需拉力F ′＝12(G ′＋G 动)＝12×(18 N ＋2 N)＝10 N ，(绳子自由端移动距离S ′＝2h ′＝2×1 m ＝2 m ，所以总功W ′总＝F ′·s ′＝10 N ×2 m ＝20 J ；此时动滑轮的机械效率η′＝G ′2F ′＝18 N2×10 N＝90%，比原来的机械效率增大了．答案：80% 20 90%29. 解析：题图中动滑轮被三股绳子拉动，物体A 在3 s 内拉动6 m ，拉力F 在3 s 内拉动6 m ×3＝18 m ，拉力做功W 总＝Fs ＝250 N ×18 m ＝4 500 J ，拉力做功的功率P ＝W t ＝4 500 J3 s＝1 500 W ，有用功W 有用＝fs A ＝600 N ×6 m ＝3 600 J ，该装置机械效率η＝W 有用W 总×100%＝3 600 J4 500 J ×100%＝80%. 答案：1 500 80%30. 答案：1_500J 80%.三．实验题３１. 答案：(1)6 4 66.7 (2)大 (3)斜面越陡，机械效率越大．四、计算题３２．答案：解：(1)由图知，绳子股数为2. W ＝Fs ＝F·nh ＝125 N ×2×2 m ＝500 JP ＝W t ＝500 J 5 s＝100 W.(2)η＝W 有W 总＝Gh Fs ＝Gh F·nh ＝200 N 125 N ×2＝80%３３. 解析：重物A 完全沉没在水中，它受到三个力：重力、浮力、向上的拉力．重物A 要保持平衡，则重力、浮力、向上的拉力相平衡，即G ＝F 浮＋F 上，G ＝mg ＝ρ物gV ＝7.9×103 kg/m 3×10 N/kg ×10×10－3 m 3＝790 N ，F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×10×10－3 m 3＝100 N ，F 上＝G －F 浮＝790 N －100 N＝690 N ．由于使用的是动滑轮，所以F 拉＝F 上2＝690 N2＝345 N ．若缓慢将重物A 提升2 m ，物体始终未提出水面，F 拉大小不变，拉力做的功W ＝F 拉s ＝345 N ×2 m ×2＝1 380 J ．若实际所用拉力为400 N ，此时该滑轮的效率η＝F 上h F 拉s ×100%＝(G －F 浮)·h F 拉·2h×100%＝690 N800 N ×100%＝86.25 %.答案：解：(1)G ＝ρVg ＝7.9×103 kg/m 3×10×10－3 m 3×10 N/kg ＝790 NF 浮＝ρ水V 排g ＝1.0×103 kg/m 3×10×10－3 m 3×10 N/kg ＝100 NF ＝12(G －F 浮)＝12×(790 N －100 N)＝345 N(2)W ＝Fs ＝345 N ×4 m ＝1 380 J(3)η＝W 有用W 总×100%＝(G －F 浮)h F 拉·2h ×100%＝G －F 浮2F 拉×100%＝690 N 800 N ×100%＝86.25%３４. 解：(1)重力做的功即有用功：W 有＝Gh ＝100 N ×4 m ＝400 J(2)克服摩擦做的功即额外功：W 额＝100 JW 总＝W 有＋W 额＝400 J ＋100 J ＝500 Jη＝W 有W 总＝400 J 500 J＝80% (3)拉力大小：F ＝W 总s ＝500 J10 m＝50 N。

专题02 功、功率、机械效率（原卷版）清单01 功1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 通过一段 ，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 ；② 物体在 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 跟物体在力的方向上通过的 的乘积。

公式：FS W =。

5.功的单位：国际单位制中，功的单位是： ，符号是 ，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 ；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 的物理量；即单位时间内完成的功。

3.公式：Fv tW P ==。

4.单位：在国际单位制中，功率单位是 ，符号是 。

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＝ （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总；斜面：W 有用= Gh 。

公式：W 有用＝ （水平拉动物体）。

2.额外功：并非需要但又不得不做的功。

公式：W 额= W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）；斜面： W 额=fL 。

3.总功：有用功加额外功或动力所做的功。