初中中考物理总复习之功和功率、机械效率、机械能.doc

初中中考物理专题辅导共5个专题之力学篇 作者QQ：460838510 【第11讲】功和功率一、基本知识点：1、力学中的“功”包含的两个必要因素是：作用在物体上的力F；物体沿力的方向移动的距离s。2、功的计算公式：WFs；WPt。功的单位是J（与电功的单位相同）。注意：功的计算公式的习惯表现形式：WFs（水平方向上）；W=Gh（竖直方向上）。体会“J”这个单位的大小：把一个苹果从地板拣到饭桌上，所做的功大约就是1J。3、功率是表示物体做功快慢的物理量；物体在单位时间（或1s钟）做的功叫做功率；计算公式是PW/t；4、在国际单位制中，功率的主单位是W，1W=1J/s；1kW=103W。注意：体会“W”这个单位的大小：如果你用1s钟把一个苹果从地板拣到饭桌上，你的功率大概就有1W。5、功的原理就是使用任何机械都不省功。二、典型例题：【例1】下列过程中，力做了功的是 A小孩用力推一辆小车，但没有推动B小孩用力向上提一袋大米，但没有提起来C大扫除时，一个同学将一桶水从教室前面提到教室后面D大扫除时，一个同学将一桶水从底楼提到四楼的教室里【试一试】小明在下列过程中，没有做功的是 【例2】用100N的水平拉力拉着重500N的物体沿水平方向移动了10m，求拉力做的功。注意：这里的重500N是个“陷阱”。【试一试】1、用50N的力拉着重为100N的物体沿水平方向前进了10m，在计算拉力所做的功时，正确的式子是 AW50N10m BW100N10mCW(50100)N10m DW(10050)N10m2、体育课上，小明用50N的力将重为40N的实心球扔了10m远，则小明对实心球所做的功 A500J B400J C0J D无法确定【例3】把重200N的箱子搬上10m高的楼，人对箱子做了多少功？【试一试】起重机的钢绳把重500N的物体吊高了5m，接着又吊着该物体沿水平面移动了4m，在此过程中，起重机对物体做的功 AW500N5m BW500N4mCW500N(54)m DW500N(54)m【例4】质量为60kg的人用1min爬到了12m高的楼上，求此人的功率是多少？解：人上楼时，对自己做的功为：人的功率为：【例5】功率为1kW的机器工作1h做功多少？【例6】一台抽水机每小时能把100m3的水抽到18m高的地方，求抽水机的功率。解：抽水机每小时做的功为：抽水机的功率为：【例7】如图，在拉力F=15N的作用下，重G=100N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动了5s，求拉力F所做的功及拉力的功率。解：当物体以1m/s的速度运动时，绳子被拉出的速度是2m/s， 5s里绳子被拉出的长度为s=vt=2m/s5s=10m；拉力F所做的功为W=Fs=15N10m=150J；拉力F的功率为。注意一个有用的推导公式：，即：P=Fv。上题另解：绳子被拉出的速度为v=1m/s2=2m/s； 拉力F的功率为P=Fv=15N2m/s=30W。【例8】为治理渠江航道，工程船用钢丝绳将河底上一段废桥墩系住匀速吊出水面，如图甲。桥墩始终以0.2m/s的速度匀速上吊，机械输出功率随时间变化的图象如乙图（不计机械自重与摩擦）。求：河水对河底的压强；桥墩浸没在河水中时所受的浮力。（本题系广安市2012年中考题，有一定难度）解：从图像可知，30秒才将桥墩吊出水面；桥墩所在位置距离水面的深度为h0.2m/s30s6m；pgh1.0103kg/m310N/kg6m6104pa；从图像可知，桥墩全部浸没在水中时，机械的功率为6kW；由公式PFv得这时拉力为Fp/v6103W/0.2m/s3104N；又，从图像可知，桥墩全部离开水面时，机械的功率为10kW；这时的拉力Fp/v10103W/0.2m/s5104N；F浮5104N3104N2104N。另解：桥墩完全浸没在水中时，功率为6kW，在水中做的功：W水P水t6103W20s；又，W水G水h水G水0.2m/s20s；桥墩在水中的重为G水3104N。桥墩被吊离水面后，功率为10kW，在空气中做的功：W空P空t10103W30s；又，W空G空h空G空0.2m/s30s；桥墩在空气中的重为G空5104N。桥墩受到的浮力F浮G空G水5104N3104N2104N。【试一试】1、如下左图，质量为2kg的物体在拉力F=5N的作用下以1m/s的速度做匀速直线运动，求拉力2s所做的功及拉力的功率是多少？ 【答案：10J；5W】2、如上右图，在拉力F=15N的作用下，重G=100N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，求拉力的功率。【答案：45W】3、汽车发动机的功率P是固定的，汽车在爬较陡的坡路时，发动机为了获得更大的牵引力F，有经验的司机往往会换用 A高速档 B中速档 C低速档 D都可以【答案：C】4、功率相等的甲乙两车匀速行驶，在相等的时间里两车通过的距离之比是21，则甲乙两车 A牵引力之比是12 B做功之比是12C速度之比是12 D所受的阻力之比是21【答案：A】三、基础习题+经典考题：1、用1N的水平拉力拉着一个物体在水平面上移动了1m，则拉力所做的功为_J；把重为2N的物体向上拉高了0.5m，则拉力所做的功为_J；质量为1kg的物体在重力的作用下，下落了1m，则重力所做的功为_J。2、重为100N的物体被拉上了5m高处，这时拉力所做的功是_J；重力所做的功是_J。3、一台机器在1s内做了1200J的功，这台机器的功率是_W，它连续工作1min能做_J的功。4、一个举重运动员在1s内把130kg的杠铃举高了2m，则举重运动员做了_J的功，他的功率是_W。5、某人提着5kg的物体沿水平方向行走了10m，则该人对物体做的功为_J；如果他把这个物体提到10m高的楼上，他对物体做的功为_J。6、如下图，将同一物体分别沿斜面BA和CA以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，己知斜面长BACA，则，所用的时间t1_t2；所用拉力F1_F2；所做的功W1_W2；拉力的功率P1_P2。（选填“”、“”或“”）7、下列说法中正确的是 A只要对物体施加了力就一定对物体做了功B只要对物体施了力，物体又移动了距离，就一定对物体做了功C只有人才能对物体做功D功的大小等于力F与物体在力的方向上通过的距离s的乘积8、下列过程中，力对物体做了功的是 A用力推物体，但没有推动 B举重运动员举着杠铃站着不动C挑着一担东西在水平地面上行走 D扛着一桶饮用水上楼9、小颖提着水桶准备打水做清洁，在下列情形中，小颖提水桶做了功的是 A提着水桶站立原地不动 B提着水桶沿水平方向行走C提着水桶上楼 D提着水桶下楼10、下列过程中，力所做的功恰好为1J的是 A把1N的物体移动1mB把重为1N的物体沿水平方向拉出1mC用1N的力把物体沿力的方向拉出1mD把质量为1kg的物体提高1m11、一支步枪的枪管长0.8m，炸药爆炸时气体对子弹的推力约为2000N，子弹飞离枪口后还飞行了1000m才落地，则炸药爆炸气体对子弹所做的功为 A1600J B2106J C2.016106J D无法确定12、两台机器做相等的功所用的时间之比是23，则它们的功率之比是 A23 B32 C11 D欠条件，无法计算13、一个小孩与一个大人用相同的时间从地面上跑到楼顶，则他们克服自己的重力所做的功与做功的功率大小 A所做的功相等，但大人的功率较大B大人做的功较多，但功率相等C大人小孩所做的功和功率都相等D大人做的功较多，功率也较大14、小强同学听到上课铃响后，一口气从一楼跑上了三楼，所用时间仅10s，他上楼过程中，克服自身重力做功的功率最接近 A5W B50W C500W D5000W15、用20N的水平拉力拉着重1500N的雪橇在雪地里匀速前进了500m，所用的时间是50s，求拉力所做的功和功率各是多少？【答案：10000J；200W】16、如果一台抽水机每小时能把100t水抽到18m高的水池里，这台抽水机的功率是多少kW？【答案：5kW】17、如图，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体A在水平方向以1m/s的速度做匀速直线运动，此时测力计的示数为10N，不计绳和滑轮间的摩擦，求拉力的大小及拉力的功率是多少？【答案：20N；10W】18、测定自己上楼时的功率有多大，是一项很有意义也很有趣的物理实践活动。如果现在你要测定自己爬上4楼时的功率，需要测定哪些物理量，请你根据自身实际情况，假设出这些量的大小，计算出自己上楼的功率（取g=10N/kg）。【答案：自己的质量或重力、楼高、爬楼所用时间】【第12讲】机械效率及其计算一、基本知识点：1、有用功：对我们有用的功称为有用功，W有用=Gh；额外功：对我们无用，但又不得不做的功叫额外功，用W额表示；总功：有用功与额外功之和叫总功；W总=Fs；W总=W有用W额。2、机械效率就是有用功跟总功的比值，用百分数表示。机械效率的值始终小于1；竖直方向上的机械效率计算公式是：。水平方向上的机械效率的计算方法：，f为阻力，F为拉力，s与s一般有着某种倍数关系（由滑轮组的绕线确定）。3、机械效率主要是因为要克服摩擦与机械自重需要做一些额外功，所以提高机械效率的措施有：减轻机械自重；减小摩擦；同等条件下增加提升重物。4、注意掌握三种简单机械的机械效率计算（见后面的例题）。二、典型例题：【例1】【之一：滑轮组的机械效率问题】如下图，钩码重5N，拉力为3N，钩码被升高了1m，求动滑轮的机械效率。解：有用功为：；总功为：；机械效率为：。【例2】【之二：斜面的机械效率问题】如下图，将重为1N的物体沿斜面匀速拉上长为1m、高为0.2m的斜面，所用拉力为0.25N，求斜面的机械效率。【例3】【之三：杠杆的机械效率问题】如图，用一杆杆将重为2N的物体匀速抬高了0.5m，所用动力是0.8N，动力作用点移动了1.5m，求此时杠杆的机械效率。【试一试】1、用一滑轮组把36N的物体提高了4m，做了96J的额外功，则滑轮组做的有用功为_J，拉力的总功为_J，该滑轮组的机械效率为_。2、用杠杆把400N的物体撬高了0.5m，这时杠杆做的有用功为_J；如果这时动力作用点下降了1m，所用的动力为250N，则动力所做的总功为_J，杠杆的机械效率为_。【例4】【其它机械效率问题】一台功率为10kW的起重机在1min里把2t货物吊高了24m，求起重机的机械效率有多大？解：起重机做的有用功为起重机做的总功为起重机的机械效率为。【例5】【较复杂的机械效率计算问题水平方向上的机械效率】如图，在拉力F=3N的作用下，重G=15N的物体以0.5m/s的速度做匀速直线运动了10s，此时物体与地面的摩擦力f为8N。求：拉力F所做的功；拉力F的功率；滑轮组的机械效率。解：物体在10s里运动了s物=vt=0.5m/s10s=5m；绳子被拉出的距离s绳=3s物=15m。则：拉力所做的功为W总=Fs绳=3N15m=45J。拉力的功率为。【或：P总=Fv绳=3N0.5m/s3s=4.5W】W有用=fs物=8N5m=40J；。【试一试】1、如下左图，物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F=60N，该装置的机械效率为70%，则物体受到的摩擦力f为 A60N B126N C180N D257.1N【答案：_，解得f =126N】2、如上右图，质量为60kg的物体在水平拉力F=80N的作用下恰好做匀速直线运动，此时物体受到的阻力是物重的0.3倍，求该滑轮组的机械效率。【答案：75%】【例6】【涉及动滑轮自重的机械效率问题】如图，用这个滑轮组将120N的物体匀速提高了2m，所用的拉力为50N，若均不计绳重与摩擦。求：此时滑轮组的机械效率；动滑轮有多重；当用该滑轮组将170N的重物提升2m时，机械效率又是多大？要点在不考虑绳重与摩擦时，求动滑轮重的方法：求出W额；利用W额G动h求出G动。（即提升动滑轮所做的功就是额外功。）【试一试】1、工人用此滑轮组将600N的材料提高了2m，所用拉力为250N。求此时滑轮组的机械效率及动滑轮的重（不计绳重与摩擦）。【答案：80%；150N】2、如图，小明沿长4m的斜面将600N的货物匀速推上1.5m高的车厢，所用推力是300N。求：此时斜面的机械效率；小明做的额外功；货物与斜面的摩擦力。【答案：75%；300J；75N。提示：克服摩擦所做的功是额外功。】三、基础习题+经典考题：1、下列说法中，错误的是 A有用功一定小于总功 B额外功一定小于总功C额外功一定小于有用功 D总功一定等于有用功和额外功之和2、机械效率越高的机械， A越省力 B越省功C功率越大 D额外功所占的比例越小3、下列哪种方法不能提高机械的机械效率 A减轻机械的自重 B减小机械的摩擦C减小被提升物体的重量 D增加被提升物体的重量4、关于功率与机械效率，正确的叙述是 A功率是表示物体做功快慢的物理量B机械效率是表示物体做功快慢的物理量C功率是表示物体做功多少的物理量D机械效率是表示物体做功多少的物理量5、下列说法中，正确的是 A功率大的机器做功一定多 B功率大的机器做功一定快C功率大的机器一定越省力 D功率大的机器机械效率一定越大6、小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是 A甲种方法做的功多 B甲种方法更省功C甲种方法更省力 D两种方法的机械效率相等7、如下左图，用这两个滑轮组把同样的物体提升相同的高度，在不计摩擦与绳重、机械自重的情况下， A所用拉力相等 B所用拉力F1F2C机械效率相等 D机械效率128、如下中图，定滑轮与动滑轮的重均为1N，物体G=8N在拉力F的作用下在1s里被匀速吊高了0.2m，如果不计绳重及摩擦，则下列计算中，正确的是 A绳子自由端移动的速度是0.6m/s B拉力的大小为5NC滑轮组的机械效率为80% D拉力F的功率为1.8W 9、工人用上面右图所示的滑轮组提升重物，在10s内将200N的重物匀速提升了2m，已知工人的拉力为80N，则下列计算中，错误的是 A工人所做的有用功是400J B工人所做的总功是480JC滑轮组的机械效率为62.5% D工人做功的功率为48W10、用如图所示的滑轮组提升重物，已知重物的质量是120kg，这时所用的拉力是500N，当重物升高2m时，拉力所做的功是多少？该滑轮组的机械效率是多少？【答案：3000J；80%】11、如图，滑轮组的机械效率是80%，设重1600N的物体G以0.4m/s的速度匀速上升，求：拉力F的大小；拉力F在10s里所做的功；拉力F的功率。【答案：500N；8000J；800W】12、用滑轮组提升重物G，如下图，如果每个滑轮的重都是15N，若不计摩擦，当提起20kg重物时，所用的拉力是60N，重物被提高了1m。求：（g取10N/kg）这时滑轮组的机械效率是多大？若要计摩擦，那么克服摩擦所做的额外功是多少？【答案：83%；10J】13、如图，A物体重为6N，拉动测力计甲，使A物体以0.2m/s的速度匀速向右运动了4s钟，此时甲、乙两测力计的示数分别为1N、2.4N。求：A物体与地面的摩擦力；拉动甲测力计的功率；该装置的机械效率。【答案：2.4N；0.6W；80%】14、在深为50m的矿井中，地下水的流量为3m3/min，为了不让矿井积水，要用抽水机向上抽水。那么抽水机每小时须做功多少？若抽水机的机械效率为80%，则至少要选用功率为多大的水泵？【答案：9107J；31.25kW】15、如图，用滑轮组拉着重为600N的物体沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F所做的功为1280J，求：拉力F的大小；拉力F的功率；若动滑轮重为12N，不计绳重及摩擦，求滑轮组的机械效率。【答案：80N；32W；92.5%】16、小明在做“测定滑轮组的机械效率”实验时，老师分配给他的滑轮组如下图所示。他用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%（忽略了摩擦与绳子的重）。请你在图中画出最省力的绕线法；绳子自由端的拉力及拉动的速度；动滑轮的总重；若用该滑轮组提起小于3.6N的物体时，机械效率将如何变化？【答案：绕4股；1.2N、0.3m/s；1.2N；减小】17、小明想测自己“搬重物上楼的效率有多大”，他帮奶奶把买的50kg米一次性杠到了15m高的6楼，小明的质量为50kg。你能算出他这次杠米上楼的效率吗？（g取10N/kg）小明对50kg米所做的有用功W有为_J；小明把50kg的自己和50kg的米搬上楼做的总攻W总为_J；小明这次杠米上楼的效率为_；小明可以通过_的办法来提高杠米上楼的效率（填一种办法即可）；他_办法使自己杠米上楼的效率达到100%（选填“有”或“没有”）。18、如下图，这是小林设计的“测滑轮组的机械效率”示意图：甲 乙该实验必测的两个量是_和_，使用的测量仪器是_，可测可不测的两个量是钩码升高的_和绳子被拉出的_；手拉动测力计时应保持_拉动；用这两个滑轮组提升相同的重物时，省力较多的是_，机械效率较高的是_；原因是_。19、如下图，这是“探究斜面的机械效率”示意图：甲 乙如果要测这两个斜面的机械效率，必须用到的两种测量工具是_和_；如果将同一重物分别沿甲、乙两个坡度不同的斜面拉上高度相同的斜面顶端，所用的拉力分别是F甲和F乙，那么F甲和F乙的大小关系是F甲_F乙；若拉力在两个斜面上所做的有用功分别是W甲和W乙，则W甲和W乙的大小关系是W甲_W乙。你猜想一下，斜面的机械效率可能跟哪些因素有关？【第13讲】机械能一、基本知识点：1、物体由于运动而具有的能叫动能，物体的质量和速度越大，物体的动能就越大，一切运动的物体都具有动能。2、物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体的质量和高度越大，物体的重力势能就越大。3、物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，物体的弹性形变越大，物体的弹性势能就越大。4、动能与势能合称为机械能。（“能”的单位是“J”）二、典型例题：【例1】降落伞在空中匀速下落时 A重力势能减小，动能增大 B重力势能减小，动能不变C重力势能减小，动能减小 D重力势能减小，动能增大（注意：匀速运动的物体，动能不变。）【例2】如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：用质量不同的A、B两个小钢球（mAmB）碰撞静止在同一水平面上的木块。实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时_相同；实验中通过观察木块被推动的距离的大小，可以比较A、B两个