功-功率-机械效率习题练习

功，功率，机械效率习题练习小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm

1

6

3

2.5

9

2

6

5

2.5

18

3

6

8

2.5

24甲①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是____________；18cm或5cm②第3次实验中滑轮组的机械效率是_____；80%③本次实验得到的结论是：__________________________________。（1）分析表中数据，回答以下问题：滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如下表。(1)分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度

，与所提物体的重力大小

（有关/无关）；(2)请算出第4次实验的机械效率为

；(3)如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，机械效率更

（大/小）；(4)在正确操作该实验时，应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计，若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将

（偏大/不变/偏小）。（2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验，①小红的做法目的是为了改变

；②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_______（选填“相同”或“不相同”），理由是：____________________________。得到的结论是：________________________滑轮组的绕线方式相同做的有用功相同，做的额外功也相同乙甲滑轮组的机械效率与绕线方式无关（3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：物重G/N绳端拉力F/N机械效率η/％较小提升速度

10

4.2

79.4中等提升速度

10

4.2

79.4较大提升速度

10

4.2

79.4物理量控制因素在小军的实验中，你得到的结论是：甲滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关例1图中物体重80牛,拉力F为25牛。10秒内将物体匀速提升2米。求：①有用功、总功和机械效率？②若动滑轮重12牛，求克服动滑轮重力做的功和克服摩擦做的功？③有用功的功率及总功率?F解：例２用如图所示的滑轮组沿水平地面将物体由A位置拉到B位置，已知F=32牛，滑轮组的机械效率为62.5%。⑴求物体和地面间的摩擦力？⑵若AB间距离为0.8米，时间为20秒，求拉力F的功率？

ＡＢＦ解：例３如图,人船总重2000牛,人站在船上拉绳子,2秒种内使船向岸边匀速移动5米。船受阻力为船总重的1/10，滑轮组机械效率90%，求：拉力的功率？ 答：拉力的功率约为555瓦。解：例4如图所示，用两个滑轮组匀速提起重物。已知：F1∶F2=3∶4；G1∶G2=2∶3，若甲滑轮组的机械效率为80%，求：乙滑轮组的机械效率？答：乙滑轮组的机械效率为60%。甲乙

G1

G2

F1

F2解：例5用如图所示滑轮组(绳和轮的摩擦不计)将一重78牛的铁块匀速提升2米,拉力F做功200焦。求：①该滑轮组的机械效率?②若将铁块浸没在水中,匀速提升2米(不计水的阻力)则拉力F’做多少功?2(ρ铁=7.8×103千克/米3)FF’解：例6用如图所示的滑轮组匀速提起水中的重物，当重物浸没在水中时，拉力为11.6牛，滑轮组的机械效率为75%，当重物离开水面时，拉力为14.5牛（整个装置的摩擦和绳重不计），求重物的密度。

F例7

F1

G1乙甲

G2

F24:32:1如图所示,已知物重G1∶G2=2∶1,甲图中的动滑轮重G甲与G1之比是1∶5,乙图中的动滑轮G乙与G2之比是3∶5,(不计摩擦)求:①甲、乙两滑轮组机械效率之比?②拉力F1与F2之比?

中考物理专题训练功功率机械效率第十五章功和机械能

1、功的两个必要因素：

①作用在物体上的力F

②物体在力的方向上通过的距离S.一、功不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。2．功的计算

力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。

3．功的单位：

焦耳（J），1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。

一、功4．应用功的公式注意：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），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。考点一：功的两个必要条件及功的计算例一、下图的四种情境中，人对物体做功的是()D例二、用10N的水平拉力拉着重为60N的小车在水平路面上前进3.5m，拉力做的功为______J，重力对小车做的功是_____J。350·北京专用A

1、如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（）变式训练：

A、重力做的功是500JB、拉力大小为100N C、拉力大小为120ND、拉力做的功为100JFD

2、小晗从学校一楼打水匀速走上三楼．每层楼的高度为4m．水和桶的总重为l0N．上三楼后又水平匀速走100m到达班级．那么小晗在这个过程中对水桶做功为____J。变式训练：80二、功的原理

1．内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。

2．说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）

①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。二、功的原理

3．应用：斜面

①理想斜面：

指斜面光滑；②理想斜面遵从功的原理；

③理想斜面公式：

FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。

如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。三、机械效率1．有用功：

定义：对人们有用的功。

公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总

斜面：W有用=Gh

2．额外功：

定义：并非我们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：

定义：有用功加额外功或动力所做的功

公式：W总=W有用＋W额=FS=W有用／η

斜面：W总=fL+Gh=FL

三、机械效率4．机械效率：

①定义：有用功跟总功的比值。

②公式：

斜面：定滑轮：

动滑轮：滑轮组：

③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。④提高机械效率的方法：

减小机械自重、减小机件间的摩擦。三、机械效率5．机械效率的测量：

①原理：

②应测物理量：

钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。

③器材：

除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

④步骤：

必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。三、机械效率5．机械效率的测量：

⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

B、提升重物越重，做的有用功相对就多。

C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。考点二：机械效率及计算例一：甲机械的机械效率比乙机械的机械效率高，表明()A.甲的有用功比乙的有用功多B.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少C.甲的总功比乙的总功少D.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多D例二、用动滑轮提一物体，物体重16N，动滑轮重为4N。当物体被匀速提高1m时，

(不计绳重及摩擦)

求：(1)手拉绳的拉力

(2)有用功

(3)总功

(4)动滑轮的机械效率

1、某人用100N的力,沿竖直方向将杠杆动力臂的端点压下2米,杠杆的另一端把320N的重物举高0.5米,则他做的有用功是

J,杠杆的机械效率是

.变式训练：16080%实验探究：测量滑轮组机械效率1、实验原理：3、实验器材：

4、实验注意事项：η=W有/W总X100%

=Gh/FSX100%2、测量的物理量：G、h、F、S滑轮组、弹簧测力计、刻度尺、物体等实验时，应向上匀速拉动弹簧测力计考点三：测量滑轮组的机械效率例.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重1N。（1）实验时要竖直向上________拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_______N。若弹簧测力计向上移动15cm,该滑轮组的机械效率为_________。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将_____（选填：“增大”、“减小”或“不变”）。1212匀速1.283.3%增大讨论：如何提高滑轮组的机械效率？四、功率1．定义：

单位时间里完成的功。2．物理意义：

表示做功快慢的物理量。3．公式：

4．单位：主单位W；常用单位kWmW马力。

换算：

1kW=103W

1mW=106W

1马力=735W。

某小轿车功率66kW，它表示：

小轿车1s内做功66000J。

四、功率5．机械效率和功率的区别：

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有用功。考点四：功率的概念及计算例一：机器甲的功率比机器乙的功率大，表示（）

A．甲做的功比乙多

B．甲做功的时间比乙短

C．甲做功比乙快

D．无法确定关于功和功率C例二、小明同学积极参加社区服务活动，帮助邻居张奶奶将一袋重150N的米匀速背上15m高的六楼，上楼共用时3min．在此过程中，小明对这袋米做了______J的功，对米做功的功率为_______W．225012.5

1、登楼梯比赛时，李明同学从一楼登上五楼，共用了12s，他登楼时的功率最接近于（）

A、500WB、100WC、50WD、10W变式训练：A

2、小华每天骑车上学，当他以5m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为20N.若他家到学校的距离为3Km，则小明以此速度骑车的功率是_____W，本题可删去的条件是_________________。变式训练：

100他家到学校的距离为3Km五、机械能1．知识结构：

五、机械能（2）动能和势能的转化动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能。

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。

五、机械能（二）动能和势能的转化4．动能与势能转化问题的分析：

⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素──看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。

⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。

⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。

五、机械能（三）水能和风能的利用

1．知识结构：2．水电站的工作原理：

利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。

·北京专用D

考点五：机械能2、滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（）A、重力势能增加，动能增加

B、重力势能减少，动能减少C、重力势能增加，动能减少D、重力势能减少，动能增加D考点五：机械能1．（2011柳州）下列过程，哪个情况小明对桶做了功（）A．小明提着桶站立不动

B．小明提着桶水平移动

C．小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内D．小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内D中考真题赏析2．（2011株洲）用大小不同的甲、乙两个力拉同—物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离S的关系图像如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（）A．F甲>F乙B．F甲＜F乙C．F甲＝F乙D．条件不足，无法判断。A中考真题赏析3、(2011威海)图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则：A、FA＝FB，WA＝WB

B、FA＜FB，WA＝WB

C、FA＜FB，WA＜WB

D、FA＞FB，WA＞WB

B中考真题赏析4.（2011陕西）（4分）如图所示，用平行于斜面、大小为1.25N的拉力F，将重为1.8N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是

J，机械效率是

。0.3672%中考真题赏析5、（2011达州）。如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5m，如拉力为400N，则下列各计算结果正确的是A．拉力所做的功为6000JB。机械所做的有用功为2000JC．拉力的功率为600wD。该滑轮组的机械效率为80%。D中考真题赏析6.（2011烟台）在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是A.η组<η动<η定B.η定<η动<η组C.η动<η定<ηD.η定<η组<η动A中考真题赏析7.（2011哈尔滨）如图所示，小聪用桶、小明用口袋，各装重120N的砂子从一楼运上三楼.小聪做的有用功为

J，小聪与小明所用机械的效率之比为

.(不计绳重及摩擦)

７２０９：１０中考真题赏析8．（2011沈阳）举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起，如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是()A．W1=W2P1=P2B．W1>W2P1>P2C．W1>W2P1=P2D．W1<W2P1<P2

B中考真题赏析9．（2011年福州市）如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。（1）实验时要竖直向上且＿＿＿＿拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是＿＿＿＿＿N，则滑轮组的机械效率是＿＿＿＿＿。（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将＿＿＿＿（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（不计摩擦）匀速2.475%增大中考真题赏析10.（2011德州）在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图12所示。实验数据记录如下：1）编号①处数据应为

，编号②数据为

。（2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与

有关。3.8

73.5%

提升重物的重力

中考真题赏析（2011宿迁）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：实验序号钩码重/N动滑轮重/N拉力/N钩码上升的高度/m测力计移动的距离/m有用功/J总功/J机械效率/%①40.52.30.20.40.80.9287.0②40.92.50.20.40.81.080.0③60.53.30.20.4（a）（b）（c）中考真题赏析（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a

（b）

；（c）

．（2）通过比较

两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重

（选填“有关”或“无关”）．（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较

两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是

的（选填“正确”或“错误”）．第①次第②次第③次第29题图1.2

1.3290.9

①与②

有关

①与③

错误

中考真题赏析11．（2011铜仁）小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验，人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10秒钟绳子下端移动了1.5m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为70％（g取10N/kg）。（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。（2）人的拉力做功的功率是多少？（3）被吊起重物的质量是多少？中考真题赏析12．（2011南京）(6分)如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用的拉力为200N，在5s内物体升高的高度为2m．此过程中，求：

(1)有用功；

(2)总功的功率；

(3)定滑轮的机械效率．第31题图中考真题赏析13．（2011湛江）在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：中考真题赏析（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上____拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向__移动（填“左”或“右”）．（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为_______%，第②次实验中总功为______J．实验次数斜面倾角θ物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率3005.00.64.21.23.05.03003.00.62.51.21.860%4503.00.82.81.22.43.471%匀速

左

60

3.0

（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想___（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：__________________________．（4）此实验主要用到的研究方法是__________．（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与______（写出一个）有关．A

在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高

控制变量法

斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等

14（2011大连）水平地面上有一个重为4000N的箱子，箱子的底面积为4m2。现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图8所示。钢丝绳上的拉力为2500N。试求：(1)起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少?(2)起重机起吊该箱子的机械效率是多少?(3)钢丝绳上拉力的功率是多少?中考真题赏析解：（1）p＝F/S＝G/S（1分）＝4000N/4m2＝1000Pa（1分）（2）W有＝F1h＝Gh＝4000N×3m＝12000J（1分）

W总＝F2s＝F2·2h＝2500N×2×3m＝15000J（1分）

η＝W有/W总＝12000J/15000J＝80%（1分）（3）P＝W总/t＝15000J/10s＝1500W（1分）答：（1）起重机起吊前，箱子对地面的压强是1000Pa。（2）起重机起吊该箱子的机械效率是80%。（3）钢丝绳上拉力的功率是1500W。15（2011莆田）《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根铁柱子，两头是两个金箍，紧挨金箍有镌成的一行字。‘如意金箍棒一万三千五百斤’，约丈二长短，碗口粗细”。以国际单位制，金箍棒质量为6750kg，体积约0.2m3，问：（1）在海底将上述棒抽出后，棒受到的重力和浮力多大？（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/