功和机械能第1讲功机械效率级学生版

1、MSDC模块化分级讲义体系初中物理.机械和功第1讲.功和机械效率（B级）.学生版Page功和机械效率中考要求功和机械效率中考要求考试内容知识点分项细目考试目标了解理解功和能功1做功的两个必要因素2功的单位3运用功的公式解决有关问题功率1功率的概念2功率的单位及单位换算3运用功率的公式解决有关问题机械效率1有用功、额外功、总功2机械效率3运用机械效率的公式解决有关问题知识框架知识框架功功功和机械效率功和机械效率机械效率机械效率知识点睛知识点睛知识点1功1功：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，我们就说力对物体做了功2做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过

2、的距离3计算公式：，功的单位：（焦耳）4不做功的几种情况：A物体受到力的作用，但物体没有移动，这个力对物体不做功如小孩搬大石头搬不动B由于惯性保持物体的运动，虽有通过的距离，但没有力对物体做功如冰块在光滑水平面上运动C当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时，这个力对物体不做功如提着重物在水平地面上行走甲、乙图是力做功的实例，丙、丁图是力不做功的实例5功的原理（1）实验证明：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功人们使用机械的目的，一是为了省力，二是为了省距离，三是为了操作方便改变力的方向，但使用任何机械都不省功这个结论叫做功的原理（2）功的原理是能量守恒定律的一种表现形式，是一

3、个普遍的结论，对任何机械都适用，但必须满足物体是匀速运动的这个原理平时可通俗地解释为；利用机械使物体匀速运动时，动力做的功等于克服阻力做的功（3）利用功的原理推导杠杆平衡条件如图，设动力为F1，动力臂为L1；阻力为F2，阻力臂为L2在力作用下，杠杆由AB位置匀速转到CD位置，则杠杆的A端在F1作用下下降了h1，动力做功；B端克服阻力F2的作用升高了h2，克服阻力做功，由于功的原理即注意到，有由此可得例题精讲例题精讲如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）如图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（）A拉力F做了150J的功B拉

4、力F做了300J的功C重力做了600J的功D重力做了1200J的功如图所示，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑的斜面现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离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，无法确定如图所示，在半径为R，重为G的油桶外绕了几圈绳子，在绳子的一端用一水平拉力F，使油桶沿水平地面滚过距离s在这一过程中，拉力F所做的功为（）AGs B（G+F）s CFs D2Fs绳子通过光滑环悬挂一个重50牛的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过3米，已知开始时，绳端与圆环的距离为4米在这一过

5、程中，小孩的拉力所做的功为（）A50焦 B100焦 C150焦 D200焦课堂检测课堂检测关于图所示的各种情景，下面说法错误的是（）A甲图中：系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤B乙图中：人用力向上搬大石块没有搬动，则重力对大石块做了功C丙图中：在拉力作用下拉力器弹簧变长，说明力可使物体发生形变D丁图中：抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢如图所示，已知在同样大小的力F作用下，三个物体都沿着力的方向移动了距离s，则力F所做的功（）AA情况下F做功最多 BB情况下F做功最多CC情况下F做功最多 D三种情况下F做功相同今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台观景台搭建在大

6、峡谷的西侧谷壁上，呈U字型，离谷底高，取名为“人行天桥”，如图所示如果在建造过程中有一块质量为的石子从观景台掉落谷底，则下落过程中，石子的重力做功为（取）（）ABCD如图所示，物体A的质量，在拉力F的作用下，物体A以的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长求：（1）物体A与水平面间摩擦力f的大小；（2）拉力F的大小；（3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功AB两物体在相等水平外力作用之下做匀速直线运动，如果B的质量是A的2倍，A所受的外力是B的3倍，A运动速度是B的4倍，那么在相同的时间内，外力对

7、AB两物体做功之比应是（）A6：1 B8：1 C如图所示，将同一物体分别施以平行于斜面的力，从两个倾角不同的光滑斜面的底端拉至顶端，斜面倾角为和（），所需的力分别为、，所作的功对应为、，则（）A BC D重力为，长为的均匀直棒悬挂成竖直状态，现在棒的下端施加一水平拉力，让棒缓慢转过角后停止转动如图所示，若不计摩擦，则棒在转动过程中（）A拉力逐渐变大，拉力不做功B拉力逐渐变小，拉力做功为C拉力不变，拉力做功为D拉力逐渐变大，拉力做功为板支于重心点，并在点正上方放一重力的物体（大小不计），另在板上处用一细绳系在地上，设，细绳所能承受的最大拉力为，此时木板处于水平平衡位置，细绳刚好竖直伸直，如图所示

8、现用一大小为的水平推力使物体沿方向做直线运动，当细绳刚好被拉断时推力对物体做多少功?知识点睛知识点睛知识点2机械效率1有用功、额外功和总功利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功（）；对人们没有用，但又不得不做的功叫额外功（）；有用功加额外功是总共做的功，叫总功（），对于同一个机械，由于人们的目的不同，有用功和额外功是不同的，它们不是一成不变的，分析时应注意例如：用水桶从井中提水时，我们的目的是提水，则对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功；从井里捞桶的时候，我们的目的是从井中捞桶，则对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功2机械效率的定义：有用功跟总功的比值3机械效率的公式：，有用功总小于总功，

9、所以机械效率总小于1（1）当总功一定时，机械所做的有用功越多，即额外功越少，机械效率就越高；（2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，即额外功越少，机械效率就越高；（3）当额外功一定时，机械所做的总功越多，或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率越高理解了机械效率的概念，就能判断有关的一些说法是否正确如做“有用功越多的机械，机械效率就越高”，“机械做功时，额外功越少的机械，机械效率就越高”等等，在分析、比较这类问题时要注意机械效率的高低是由有用功和总功两个因素决定的，只分析一个因素，不能判断机械效率的高低注意：（1）对于实际机械来说，因为利用任何机械做功时，总免不了要做额外功对于

10、额外功，我们只能尽量减小，而不会为零（2）对于不考虑机械自重和摩擦的理想机械来说，其的比值就等于1，因此机械效率等于14功率和机械效率的区别功率和机械效率是两个不同的概念功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的功率和机械效率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大这正是同学们学习中最容易产生错觉的地方，请仔细领会、分辨，千万不可将两个概念混为一谈例题精讲例题精讲下列有关“功”、“功率”和“机械效率”的说法中，正确的是（）A机器的功率越大，做的功越多B功率不同的机器，做

11、的功可能相等C机器做功的时间越少，功率就越大D机器的功率越大，机械效率就越高甲的机械效率比乙的机械效率高，这表明（）A甲的有用功比乙的有用功大 B甲的总功比乙的总功小C做相同的总功，甲的有用功比乙的小 D做相同的总功，甲的有用功比乙的大某机械效率为80，表示的含义是（）A总功中有80用来克服额外阻力做功B总功中有20用来克服额外阻力做功C总功中有20是有用功D它只作了80的功用如图所示的滑轮组提升重物，能提高机械效率的方法是（）A改变绳子的绕法 B增加提升的高度C减小提升的高度 D增加重物的质量用一个动滑轮把重的货物提高，所用的力是，则这个动滑轮的机械效率是，动滑轮重为同高度，滑轮组的机械效率

12、分别为1、2下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（）A BC D如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则绳子自由端移动的距离是m，此过程有用功为J，滑轮组的机械效率为图12如图12所示，滑轮组在拉力F1=45N的作用下，拉着物体A以3m/s的速度做匀速直线运动，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，拉力F1的功率为P1；用该滑轮组拉着物体B以1.5m/s的速度做匀速直线运动，所用拉力F2的功率为P2，滑轮组的机械效率为75%；已知P1：P2=3：2，则物体B做匀速直线运动时受到的阻力为N。图12课堂检测课堂检测关于功率下列说法中正确的是（）A有用功越多，机械的功率越大 B

13、机械做功越快，机械的功率越大C机械的功率越大，它能做的功越多 D机械效率越高，机械的功率越大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为了提高滑轮组的机械效率，下列措施中可行的是（）A在可能条件下，尽量减少动滑轮的个数及每个动滑轮的质量B在可能条件下，尽量减少定滑轮的个数及每个定滑轮的质量C在可能条件下，尽量增加每次提升货物的质量D改变绳子的绕法，尽量增加承担重物及动滑轮的绳子的股数E在可能条件下，尽量加快每次提升货物的速度两台柴油机，甲机效率是40%，乙机效率是

14、30%，据此可判断（）A甲机功率一定比乙机大B甲机所用燃料一定比乙机省C在相等时间内甲机做的功一定比己机多D在消耗相等的柴油时，甲机做的有用功一定比乙机多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的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（）A滑轮组的机械效率是 B滑轮组的机械效率是C绳端移动速度与物体上升速度相同 D绳端移动速度是物体上升速度的两倍如图所示，用一个重为9N的动滑轮来提或物体，在实际工作中竖直向上的拉力为30N，则动滑轮的机械效率（）A一定等于85%B一定大于85%C一定小于85%D以上情况都有可能用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用拉力为

15、200N，物体升高2m，所用时间为5s此过程中，有用功为J，拉力做功的功率为W，定滑轮的机械效率为图9所示的是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内A有用功是4500JB拉力F做功的功率约是33WC动滑轮重300ND滑轮组的机械效率75%总结复习资料总结复习资料知识点1功知识点2 功率知识点3机械效率课后作业课后作业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在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功C物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D力对物体做功越多，

16、功率就越大关于机械效率的说法正确的是（）A机械效率是描述机械做功快慢的 B机械效率越高，物体做的有用功一定多C越省力的机械，机械效率越高 D机械效率是一个小于1的数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如图，滑轮重小于物重（绳重、摩擦不计）使用甲图滑轮最大的好处是_；若匀速提升相同的重物，则_，机械效率_（“”）某人用平行于斜面的拉力，把一个重为1000N的物体，沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端，拉力的大小为250N，则拉力所做的有用功为_J，此斜面

17、的机械效率为_如图所示，用滑轮组将600N的生物匀速提升，如果拉力为400N，则此滑轮组的机械效率为重为的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进，小车所受阻力为车重的倍，则拉力对小车做的功为_J；小车的重力做的功为如图10所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是A地面受到的摩擦力为7N B滑轮移动的速度为0.4m/sC水平拉力F的功率为4.8W D在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J中考演兵中考演兵（2011.东城一模）以著名物理

18、学家的名字作为“能量”单位的是A瓦特B欧姆C帕斯卡D焦耳（2011.朝阳一模）国际单位中功率的单位是A焦耳 B帕斯卡 C瓦特 D牛顿图6图6举重运动员举着杠铃不动。运动员对杠铃做功了A人推汽车但没有推动。人的推力对汽车做功了B足球在水平地面上滚动。足球受到的重力对足球做功了D起重机吊着重物上升。钢绳竖直向上的拉力对重物做功了C（2011.大兴二模）在图5所示的四种情境中，人对物体做功的是（多选）如图所示，滑轮组在拉力的作用下，拉着重的物体以的速度在水平面上匀速移动，物体匀速运动时受的阻力为，拉力的功率为，在内拉力做的功为；若将滑轮组绳端的拉力换为，在拉力的作用下物体以的速度作匀速直线运动，拉力

19、的功率为，在内拉力做的功为忽略滑轮摩擦和绳重，下列说法正确的是ABCD（多选）（2011.东城一模）如图10甲所示，重为80的物体在大小为30、水平向左的拉力F1作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。改用如图10乙所示滑轮组后，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上向右匀速运动0.5m，下列说法正确的是A物体与地面之间的摩擦力为15B拉力F1的功率为24C拉力F2的大小为90D拉力F2做的功是30图10图10甲乙（2011.西城一模）如图7所示，A是一个重为G的活塞，B是一个粗细均匀、竖直固定放置的圆筒.用竖直向下的力F1推活塞A，使

20、其恰能以速度为匀速向下运动（如图甲），活塞从金属筒上端移动到下端的过程中，所用的时间为，F1做的功为W1，功率P1；若对活塞A施以竖直向上的力F2，使其恰能以速度为匀速向上运动（如图乙）活塞从金属筒下端移动到上端的过程中，所用的时间为，F2做的功为W2，功率P2.已知F1=G，P1= P2.则下列判断正确的是A. B. C. D. 图7图7图10图10（多选）（2011.西城一模）如图 10 所示，用 24N 的水平拉力F 拉滑轮，可以使重 20N的物体 A以 0 . 2m/s 的速度在水平地面上匀速运动。物体B重 10N，弹簧测力计的示数为 5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦

21、，下列说法中正确的是A地面受到的摩擦力为 7NB滑轮移动的速度为 0 . 4 m/ s C水平拉力F的功率为 4 .8W D在2s内绳子对物体A所做的功为 4 . 8 J(多选)（2011.大兴二模）如图9所示，重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5ms的速度匀速运动10s。（不记轮与绳之间的摩擦），则A .物体与地面间摩擦力是300NB . 2S内拉力F对物体做功是300JC. 拉力F移动的速度是1.0m/sD. 拉力F做功的功率是50W图9图9（2011.西城二模）如图6所示装置，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉住物体B，此时物体B保持静止。小明用竖直向下

22、大小为2N的力F1拉重为1N物体A时，物体B以0.06m/s的速度水平匀速向右运动；小明只用水平向左的拉力F2拉物体B时，物体A以0.3m/s的速度匀速上升。不计轮重、绳重和轴摩擦，则下列判断正确的是A物体B受到的滑动摩擦力大小为6NB水平向左拉物体B时，拉力F2功率为1.2WC水平向左拉物体B时，拉力F2的大小为10ND用力F1竖直向下拉物体A时，物体A重力的功率为0.02W（多选）（2011.朝阳一模）如图9所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内A拉力F做的有用功4500J B拉力

23、F做功的功率约33WC动滑轮重300ND滑轮组的机械效率75%图6F图6F1甲AF2B乙A功率大的机械做功一定快B功率大的机械做功一定多C机械做功少，功率一定小，机械效率一定低D有用功一定时，额外功少的机械，机械效率一定高（2011东城二模）如图6所示，A、B重G A:G B=1:3，用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体，在相同时间内两物体被提升高度分别为hA和hB，2hA=5hB。已知两滑轮组动滑轮重分别为G甲和G乙，且G甲 G乙=13。两滑轮组的机械效率分别为1和2，功率分别为P1和P2。若不计绳重和滑轮轴处摩擦，则下列判断正确的是A1 :2 = 1 : 1 B:= 3 : 8 CP1

24、 :P 2 = 5 :3 D A:B =2 : 5图图10BA（多选）（2011怀柔一模）如图10所示装置，物体B所受重力GB=9N，物体A沿水平桌面向右匀速运动。小文用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B以速度v1匀速上升，此时滑轮组的机械效率为1，拉力F1的功率为P1；若将一个与B完全相同的物体C系在B下端，小文用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体B和C一起以v2的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为2，拉力F2的功率为P2。1:2= 4:5，v1:v2= 1:2，不计绳重及滑轮轴处的摩擦，则A动滑轮重G动= 6N B物体A受到的摩擦力fA= 05C拉力F1:F2=10:13D拉力的

25、功率P1:P2=13:5图9货箱（2011门头沟一模）如图9，质量为70kg的工人站在水平地面上，用滑轮组把货物运到高处。已知货物质量为160kg，人用力F匀速拉绳，人拉绳的功率P，货箱以01m/s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重及滑轮摩擦，图9货箱A工人的拉力F大小为400NB工人拉绳的功率P为40WC地面对工人的支持力N为1100ND动滑轮的质量为400kg图6将一重为1000N的建筑材料匀速运送到6m高的楼上，站在楼上时，一个人可产生的平均拉力为150N。建筑工人用一个重100N的滑轮和一根足够长的绳子，用图6所示的滑轮将建筑材料拉到楼上。如果不

26、计绳重和摩擦，以下说法中正确的是图6A需要4个人，效率为91% B需要4个人，机械效率为83%C需要3个人，机械效率为91% D需要3个人，机械效率为83%（2011延庆二模）如图7所示，重为100N的物体B，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动，在4s内物体A移动了08米，已知B的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g取10N/kgAB对绳的拉力是20NBB对绳的拉力的功率是16WCA物体受摩擦力为148ND滑轮组的机械效率为90%图6甲（2011.房山一模）如图6所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船

27、上的滑轮，站在岸上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人拉绳子的功率为W图6甲如图所示，重的物体在水平拉力的作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，物体所受的滑动摩擦阻力是物重的倍，物体在内前进了若不计滑轮重、绳重及轴摩擦，拉力F的功率等于如图所示，当物体B重2N时，物体A恰能沿水平桌面向右匀速运动欲使物体A沿桌面向左匀速运动，需对A施加水平向左的拉力_N（不计绳重和滑轮轴摩擦）图12（2011丰台一模）如图12所示，滑轮组在拉力F1=45N的作用下，拉着物体A以3m/s的速度做匀速直线运动，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，拉力F1的

28、功率为P1；用该滑轮组拉着物体B以15m/s的速度做匀速直线运动，所用拉力F2的功率为P2，滑轮组的机械效率为75%；已知P1：P2=3：2，则物体B做匀速直线运动时受到的阻力为N。图12如图12所示，牵引车通过滑轮组匀速打捞起河水中的物体A，在被打捞的物体没有露出水面之前，牵引车控制绳子自由端，使物体A以04m/s的速度匀速上升，牵引车对绳的拉力为F1，F1的功率为P1；当被打捞的物体完全露出水面后，牵引车控制绳子自由端，使物体A以03m/s的速度匀速上升，牵引车对绳的拉力为F2，F2的功率为P2，且P1=P2。已知动滑轮重100N，物体完全露出水面后滑轮组的机械效率为80%（若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg），则被打捞的物体A的密度为kg/m3。图图12F1A如图所示装置，物体B所受重力为GB，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动小明用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小明用另一个水平向左的力拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平