2020年中考物理复习之挑战压轴题（解答题）：功率与机械效率（10题）

2020年中考物理复习之挑战压轴题（解答题）：功率与机械效率（10题）一、解答题（共10小题）1（2019秋天等县期中）如图所示，用滑轮组拉着重的物体沿水平方向匀速移动，在内移动了，拉力做的功为。（1）求拉力的大小和功率；（2）若滑轮组的机械效率为，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦）。（3）地面对物体的摩擦力为多少？2（2018秋常州期末）利用如图所示的滑轮组，小明将重物体从一楼地面匀速提升至六楼地饭，在绳端施加的拉力为，物体匀速上升的速度为。已知每层楼高，问：（1）绳端移动的速度？（2）绳端拉力做功的功率？（3）滑轮组的机械效率？（4）小明吊起物体过程所用时间？3（2019秋莲湖区期中）如图所示，工人用滑轮组匀速提升重的货物，所用的拉力为，货物在内匀速上升。不计绳重及细绳与滑轮间的摩擦，求：（1）在此过程中工人所做的有用功。（2）拉力做功的功率。（3）滑轮组的机械效率。（4）若工人用滑轮组匀速提升重的货物，则滑轮组的机械效率。（结果保留至4（2019秋灌云县期中）如图所示，用的拉力将重为的物体匀速提升，用时，不计绳重和摩擦。（1）拉力做的有用功，总功分别是多少？拉力做功的功率为多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）提升多重物体时，滑轮组机械效率是？5（2018秋睢宁县期中）如图所示，通过滑轮组用的拉力在内将重为的物体匀速提高，不计绳重和摩擦，求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）当此滑轮组匀速提升重的物体时，此时滑轮组的机械效率是多少？6（2019秋无锡期中）小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速提升放在树下一水平面上的不同物体，物重从开始逐渐增加，每次物体被提升的距离均为。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物重的关系图象，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：由图乙可知，当物重为时，滑轮组机械效率是多大？动滑轮重是多少？当滑轮组的机械效率为，物体以的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？当物重为时，体重为的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明。7（2019秋江都区月考）如图所示是用实验室中的滑轮组成的滑轮组。（1）若用的拉力可使重的物体匀速上升，求该滑轮组的机械效率；（2）如果动滑轮重，除动滑轮外，摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的，要使该滑轮组的机械效率，求所吊物体的重力为多少？。8（2019秋花山区校级月考）小陈开着质量为的小车从水平路面驶入采石河路收费站，再驶入宁马高速引桥。引桥长度为，高为，（如图所示）（1）当汽车水平匀速行驶时，发动机输出功率恒为，此时汽车速度为，求汽车在水平路面受到的阻力多大？（2）当汽车驶入高架引桥，发动机输出功率恒定为，已知汽车从引桥底部行驶到顶部所用时间为，汽车在引桥上受到的阻力是多大？9（2019秋仪征市校级月考）小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。次数机械效率122.10.10.10.20.21221.20.10.20.20.24320.90.10.30.20.2742（1）实验中应竖直方向拉动弹簧测力计，如果在弹簧测力计静止就时读数，测出的机械效率将偏（大小）。（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是；（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是。（4）小华在小明实验的基础上多使用一个规格相同的滑轮做了实验，如图4所示。小华多使用一个滑轮，目的是为了。当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，若忽略绳重及摩擦，滑轮组的机械效率（相同不相同）。10（2019秋莲湖区期末）小明利用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，实验数据如下表：序号动滑轮重钩码重力钩码上升高度绳的拉力绳端移动距离机械效率0.110.10.60.20.120.11.10.20.220.11.20.2（1）小明测量动滑轮的机械效率的实验原理是：实验时，小明应竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。（2）第次实验时，测得动滑轮的机械效率为。（3）小明同学在读弹簧测力计示数时，为便于读数将测力计静止，则他读出的拉力大小将（选填“大于“小于“或“等于” 测力计运动中的读数，这样得出的机械效率与实际值相比。（选填“偏小”“偏大”或“相等” （4）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将。（均选填“增大”“减小”或“不变” （5）分析表中数据可知，可能的原因是。2020年中考物理复习之挑战压轴题（解答题）：功率与机械效率（10题）参考答案与试题解析一、解答题（共10小题）1（2019秋天等县期中）如图所示，用滑轮组拉着重的物体沿水平方向匀速移动，在内移动了，拉力做的功为。（1）求拉力的大小和功率；（2）若滑轮组的机械效率为，求动滑轮的重力（不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦）。（3）地面对物体的摩擦力为多少？【考点】：功率的计算；：滑轮（组的机械效率；：功的计算公式的应用【专题】11：计算题；592：功、功率、机械效率；63：分析、综合能力【分析】（1）已知拉力做的功也就是总功和动滑轮上绳子的段数以及物体移动的距离，根据公式可求拉力的大小，还知道做功的时间，根据公式可求拉力做功的功率。（2）已知机械效率和总功，根据公式可求拉力做的有用功，已知总功和有用功，可求额外功，根据公式可求动滑轮的重力。（3）此题中克服摩擦力做的功为有用功，根据求出摩擦力大小。【解答】解：（1）由图可知，则拉力端通过的距离：，由得拉力：，拉力的功率：。（2）由得有用功：，则额外功：，因为，所以。（3）由于克服物体受到的摩擦力所做的功为有用功，所以根据可得地面对物体的摩擦力：。答：（1）拉力的大小和功率分别、；（2）若滑轮组的机械效率为，动滑轮的重力为。（3）地面对物体的摩擦力为。【点评】本题考查拉力、功率、额外功和动滑轮重力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题的难点是求动滑轮的重力。2（2018秋常州期末）利用如图所示的滑轮组，小明将重物体从一楼地面匀速提升至六楼地饭，在绳端施加的拉力为，物体匀速上升的速度为。已知每层楼高，问：（1）绳端移动的速度？（2）绳端拉力做功的功率？（3）滑轮组的机械效率？（4）小明吊起物体过程所用时间？【考点】：滑轮（组的机械效率；：功率的计算；：滑轮组及其工作特点【专题】11：计算题；63：分析、综合能力；592：功、功率、机械效率【分析】（1）由图可知，滑轮组中动滑轮由3股绳子承担，则根据即可求出绳端移动的速度；（2）根据求出拉力的功率；（3）根据求出有用功率；然后根据求出滑轮组的机械效率（4）已知每层楼的高度可求物体上升的高度，根据滑轮组的组装图可求绳子自由端移动距离，然后根据求出小明吊起物体所用的时间。【解答】解：（1）由图可知，滑轮组中动滑轮由3股绳子承担，则绳端移动的速度：。（2）根据可知：拉力的功率；（3）根据可知：有用功率；则此滑轮组的机械效率：。（4）物体从一楼匀速提升至六楼上升的高度：，则小明提升物体所用的时间：。答：（1）绳端移动的速度为；（2）绳端拉力做功的功率为；（3）滑轮组的机械效率为；（4）小明吊起物体过程所用时间为。【点评】此题考查了有关滑轮组的计算，关键是明确连接动滑轮绳子的股数及物体上升的高度，注意在忽略绳重及摩擦力的情况下成立。3（2019秋莲湖区期中）如图所示，工人用滑轮组匀速提升重的货物，所用的拉力为，货物在内匀速上升。不计绳重及细绳与滑轮间的摩擦，求：（1）在此过程中工人所做的有用功。（2）拉力做功的功率。（3）滑轮组的机械效率。（4）若工人用滑轮组匀速提升重的货物，则滑轮组的机械效率。（结果保留至【考点】：有用功和额外功；：滑轮（组的机械效率；：功率的计算【专题】11：计算题；592：功、功率、机械效率【分析】（1）知道货物的重力和提升的高度，根据求出动滑轮提升重物所做的功；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出绳端移动的距离；利用求出总功；根据求出拉力做功的功率；（3）根据求出机械效率；（4）不计绳重和摩擦，首先根据求出动滑轮的重力，然后根据求出机械效率。【解答】解：（1）工人所做的有用功： ；（2）由图可知，则绳端移动的距离；总功：；拉力做功的功率：；（3）滑轮组的机械效率：；（4）因不计绳重和摩擦，由可得动滑轮的重力：，则根据可得提升重的货物的机械效率为：。答：（1）在此过程中工人所做的有用功为；（2）拉力做功的功率为；（3）滑轮组的机械效率为。（4）若工人用滑轮组匀速提升重的货物，则滑轮组的机械效率为。【点评】本题考查功、功率、机械效率计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是动滑轮上绳子段数的分析，难点是机械效率公式的推导。4（2019秋灌云县期中）如图所示，用的拉力将重为的物体匀速提升，用时，不计绳重和摩擦。（1）拉力做的有用功，总功分别是多少？拉力做功的功率为多大？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）提升多重物体时，滑轮组机械效率是？【考点】：滑轮（组的机械效率；：有用功和额外功；：功率的计算【专题】62：应用能力；11：计算题；592：功、功率、机械效率【分析】（1）由利用求拉力做的有用功，图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数，拉力移动距离，利用求拉力做的总功，再利用求拉力做功功率；（2）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。（3）不计绳重和摩擦，由可求得动滑轮重力，再利用可求得提升物体的重力。【解答】解：（1）拉力做的有用功：，由图知，不计绳重和摩擦，拉力端移动距离：，拉力做的总功：，拉力做功的功率：；（2）滑轮组的机械效率：，（3）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力：，当滑轮组的机械效率时，则，即，解得。答：（1）拉力做的有用功为，总功为；拉力做功的功率为；（2）滑轮组的机械效率是，（3）提升重物体时，滑轮组机械效率是。【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功、功率、机械效率的计算，灵活的应用公式和确定滑轮组绳子的有效股数是关键。5（2018秋睢宁县期中）如图所示，通过滑轮组用的拉力在内将重为的物体匀速提高，不计绳重和摩擦，求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）当此滑轮组匀速提升重的物体时，此时滑轮组的机械效率是多少？【考点】：滑轮（组的机械效率【专题】11：计算题；592：功、功率、机械效率【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计绳重和摩擦，利用求滑轮组的机械效率；（2）不计绳重和摩擦，根据求出动滑轮的重力；当匀速提升重的物体时，利用即可求出机械效率。【解答】解：（1）由图可知，不计绳重和摩擦，根据可得，滑轮组的机械效率；（2）不计绳重和摩擦，由可得动滑轮的重力；，由于不计绳重和摩擦，则，所以此时滑轮组的机械效率：。答：（1）滑轮组的机械效率是；（2）当此滑轮组匀速提升重的物体时，此时滑轮组的机械效率是。【点评】本题考查了有关滑轮组的计算，利用好两个推导公式：一是不计绳重和摩擦，拉力；二是滑轮组的机械效率和。6（2019秋无锡期中）小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速提升放在树下一水平面上的不同物体，物重从开始逐渐增加，每次物体被提升的距离均为。根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物重的关系图象，如图乙所示。若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，求：由图乙可知，当物重为时，滑轮组机械效率是多大？动滑轮重是多少？当滑轮组的机械效率为，物体以的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？当物重为时，体重为的小熊竖直向下拉绳，还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明。【考点】：滑轮（组的机械效率；：功率的计算；：滑轮组绳子拉力的计算【专题】11：计算题；592：功、功率、机械效率【分析】（1）由图象知，当物重为时，滑轮组的机械效率为，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，根据机械效率得到动滑轮重力；（2）已知滑轮组的机械效率和动滑轮重；根据机械效率得到物体的重力，根据即可求出有用功率；（3）由于不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，当物重为时，由图得出绳子的股数。根据动）计算此时绳子受到的拉力，与小熊的体重比较，即可得出结论。【解答】解：（1）由图象知，当物重为时，滑轮组的机械效率为；不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，滑轮组的机械效率，所以动滑轮重力为：；（2）当滑轮组机械效率为时，根据可得此时物体的重力：，则滑轮组的有用功率为：；（3）由图可知绳子的有效股数，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，当物重为时，则作用在绳端的拉力为：，因为，所以小熊不能用此滑轮组拉动物体。答：由图乙可知，当物重为时，滑轮组机械效率是；动滑轮重是；当滑轮组的机械效率为，物体以的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是；当物重为时，体重为的小熊不能用此滑轮组竖直向下拉动物体。【点评】此题是一道力学综合题，考查了滑轮组的特点、功率、机械效率的变化，考查角度新颖，是一道创新题。7（2019秋江都区月考）如图所示是用实验室中的滑轮组成的滑轮组。（1）若用的拉力可使重的物体匀速上升，求该滑轮组的机械效率；（2）如果动滑轮重，除动滑轮外，摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的，要使该滑轮组的机械效率，求所吊物体的重力为多少？。【考点】：滑轮（组的机械效率【专题】592：功、功率、机械效率；11：计算题【分析】（1）知道物重、拉力和绳子有效股数，根据公式求出机械效率；（2）当滑轮组效率为时，由于摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的，据此可以求出克服动滑轮重做的额外功占总功的比例，然后根据动滑轮重做的额外功利用求出总功，然后求出有用功，利用求出物体的重力。【解答】解：（1）由图可知，绳子的有效股数，若用的拉力可使重的物体匀速上升，则该滑轮组的机械效率：；（2）当机械效率为时，由于摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的，则克服动滑轮重做的额外功在总功中占的比例为：，已知动滑轮重，设物体提升的高度为；由前面解答可知，所以总功：，由机械效率公式可得有用功：；根据可得所吊物体的重力：。答：（1）滑轮组的机械效率为；（2）所吊物体的重力是。【点评】此题主要考查的是学生对机械效率、有用功、总功、额外功计算公式的理解和掌握，明确克服动滑轮重做的功是额外功是解决此题的关键，有一定难度。8（2019秋花山区校级月考）小陈开着质量为的小车从水平路面驶入采石河路收费站，再驶入宁马高速引桥。引桥长度为，高为，（如图所示）（1）当汽车水平匀速行驶时，发动机输出功率恒为，此时汽车速度为，求汽车在水平路面受到的阻力多大？（2）当汽车驶入高架引桥，发动机输出功率恒定为，已知汽车从引桥底部行驶到顶部所用时间为，汽车在引桥上受到的阻力是多大？【考点】：功率计算公式的应用【专题】592：功、功率、机械效率；12：应用题；43：推理法；23：实验探究题【分析】（1）汽车在水平路面匀速行驶时，牵引力大小等于受到的阻力，根据公式可求牵引力的大小即可得出阻力；（2）根据求出在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功；【解答】解：（1）由可得，汽车在水平路面受到的牵引力：；由于汽车水平匀速行驶，摩擦阻力和牵引力是一对平衡力，所以；（2）当汽车在引桥上行驶时，汽车做的总功，所做的有用功：；汽车克服阻力做功：，根据得，汽车在引桥上受到的阻力：。答：（1）汽车在水平路面受到的阻力；（2）汽车在引桥上受到的阻力是。【点评】本题考查功和功率的计算及推导公式的灵活运用等知识，综合性很强，难度较大，推导时一定要细心、谨慎。9（2019秋仪征市校级月考）小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。次数机械效率122.10.10.10.20.21221.20.10.20.20.24320.90.10.30.20.2742（1）实验中应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，如果在弹簧测力计静止就时读数，测出的机械效率将偏（大小）。（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是；（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是。（4）小华在小明实验的基础上多使用一个规格相同的滑轮做了实验，如图4所示。小华多使用一个滑轮，目的是为了。当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，若忽略绳重及摩擦，滑轮组的机械效率（相同不相同）。【考点】：滑轮（组机械效率的测量实验【专题】592：功、功率、机械效率；62：应用能力；：探究型实验综合题；41：控制变量法；18：误差分析和数据处理【分析】（1）实验中应竖直方向匀速拉动弹簧测力计；如果在弹簧测力计静止就时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，测量出力的拉力偏小，总功偏小，据此分析；（2）（3）根据实验1、2中相同因素和不同因素分析回答；（4）定滑轮可改变力的方向；若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮自重做的功为额外功的唯一来源，根据分析。【解答】解：（1）实验中应竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；如果在弹簧测力计静止就时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，测量出力的拉力偏小，总功偏小，测出的机械效率将偏大；（2）实验1、2提起的物重相同、绳重相同，摩擦比较小，实验1不需要对定滑轮做额外功，实验2要对动滑轮做额外功，所以有用功相同时，实验2使用动滑轮做的额外功多，实验2的机械效率较低；（3）实验2、3提起的物重相同，动滑轮相同，绳重相同，摩擦不同，所以影响这两次试验机械效率不同的主要原因是摩擦；（4）小华在小明实验的基础上多使用一个规格相同的滑轮做了实验，如图4所示。小华多使用一个滑轮，目的是为了改变力的方向；若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮自重做的功为额外功的唯一来源，小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，机械效率：，故滑轮组的机械效率相同。故答案为：（1）匀速；大；（2）第2次实验要克服动滑轮的重力做更的额外功；改变力的方向；（3）摩擦；（4）改变力的方向；相同。【点评】本题测定滑轮组机械效率的实验，考查注意事项、数据分析、定滑轮的作用、控制变量法、影响机械效率大小的因素。10（2019秋莲湖区期末）小明利用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，实验数据如下表：序号动滑轮重钩码重力钩码上升高度绳的拉力绳端移动距离机械效率0.110.10.60.20.120.11.10.20.220.11.20.2（1）小明测量动滑轮的机械效率的实验原理是：实验时，小明应竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。（2）第次实验时，测得动滑轮的机械效率为。（3）小明同学在读弹簧测力计示数时，为便于读数将测力计静止，则他读出的拉力大小将（选填“大于“小于“或“等于” 测力计运动中的读数，这样得出的机械效率与实际值相比。（选填“偏小”“偏大”或“相等” （4）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将。（均选填“增大”“减小”或“不变” （5）分析表中数据可知，可能的原因是。【考点】：滑轮（组机械效率的测量实验【专题】592：功、功率、机械效率；：测量型实验综合题；41：控制变量法；18：误差分析和数据处理；65：实验基本能力【分析】（1）测量动滑轮的机械效率的实验原理是；实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；（2）根据表中第次实验数据，根据求出动滑轮的机械效率；（3）若读数将测力计静止读数，则没有测量机械之间的摩擦，据此分析；根据分析求出的总功变化，根据分析机械效率的变化；（4）纵向分析表中数据得出机械效率与变化量的关系；纵向比较数据得出机械效率与变化量的关系；（5）绳子自由端的拉力成立条件是不计绳子的重力和机械之间有摩擦。【解答】解：（1）小明测量动滑轮的机械效率的实验原理是：；实验时，小明应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；（2）第次实验时，测得动滑轮的机械效率为：；（3）小明同学应在竖直向上匀速拉动弹簧测力计时读数，为便于读数将测力计静止，测没有测量机械之间的摩擦，则他读出的拉力大小将小于测力计运动中的读数，因有用功不变，根据，故求出的总功偏小，由，这样得出的机械效率与实际值相比偏大；（4）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大；比较数据知，提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将减小；（5）作用在滑轮组绳子自由端的拉力：成立条件是不计绳子的重力和机械之间有摩擦，但实验中因绳子有重力和机械之间有摩擦，故。故答案为：（1）；匀速；（2）；（3）小于；偏小；（4）增大；减小；（5）绳子有重力和机械之间有摩擦。【点评】本题测量动滑轮的机械效率，考查实验原理、注意事项、机械效率计算、误差分析和数据分析、控制变量法、影响机械效率大小的因素及适用的条件，涉及的知识点较多。考点卡片1滑轮组绳子拉力的计算【知识点的认识】用滑轮组来拉升重物时，绳子拉力的计算，就是看有几段绳子拉着重物，拉力就是重物重力的几分之一关系：（1）如果不考虑动滑轮的重和绳子的摩擦力：F拉G物/n （2）如果考虑动滑轮的重，不考虑摩擦力公式为F拉（G动+G物）/n；其中：F拉拉力，G动动滑轮的重力，G物被提升物体的重力，n吊住动滑轮绳子的段数【命题方向】命题的关键是拉力与物重的关系：已知拉力求物重或已知重力求绳头的拉力，要注意：考虑不考虑动滑轮的重，不考虑摩擦力，这样简单的题目以填空形式出现，最主要的是与机械效率的内容结合【解题方法点拨】滑轮组计算拉力的题目实际就是有几段绳子在拉重物，关键在于这“几段”是怎么看是几段的，要抓住“在拉重物”这几个字，只有拉重物的绳子才能算进去，也就是在拉动滑轮（或直接拉重物）的段数，拉定滑轮的是不算的2滑轮组及其工作特点【知识点的认识】（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F若忽略滑轮重，则有F其中n为承担物重的绳子的段数 （3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为snh（n表示承担物重的绳子的段数）（4）确定承担物重的绳子的段数n的方法 在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数如图甲所示，有两段绳子吊着动滑轮，n2，F1G，图乙有三段绳子吊着动滑轮，n3，F2G【命题方向】利用滑轮组的特点、用途及关系式解题是命题一个方面，滑轮组的绕法也是命题关键，例1：如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（）A B C D分析：（1）杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆（2）定滑轮的优点是改变力作用的方向，使用一个动滑轮的优点是可以省一半的力，而它们匹配成滑轮组，可以达到既省力又改变力作用方向的目的解：使用的简单机械，在忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力的条件下；A、由杠杆的平衡条件F1L1F2L2，得：F1B、使用的是一个定滑轮，改变力作用的方向，但不省力，F2GC、使用的是一个动滑轮，可以省一半的力，则F3D、使用的是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮被两根绳子承担，绳子的拉力就是物重的二分之一即F4比较各机械使用时绳子的拉力可知：A图中的机械最省力故选A点评：本题考查杠杆、动滑轮、定滑轮和滑轮组的工作特点，比较拉力大小时，需逐个计算后再比较例2：请你在如图中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法分析：要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，根据此特点可解此题（1）最省力时绳子段数n与滑轮个数n的关系是：nn+1；（2）若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”解；动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，由图知：滑轮个数n2，所以绳子段数n3，根据“奇动偶定”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图所示：此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重故答案为：如图点评：要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”【解题方法点拨】（1）求绳子的“段数”：求解方法有两种，一是根据省力情况（公式FG）去求，当G不能被F整除时，要采用“只入不舍”的方法来处理小数位；二是根据移动距离的关系snh来求（2）确定动滑轮的“个数”：根据求出的绳子的段数n来确定当n为奇数时，动滑轮的个数N；当N为偶数时，动滑轮的个数N（3）找绳子的”起点“：可依据“奇动偶定”的原则，即当n为奇数时，绳子的起始端在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端在定滑轮的挂钩上（4）画绕线：画装配图时，根据“一动一定”的原则，从内向外绕线，同时根据要求确定定滑轮的个数，最后得到符合要求的装配图3功的计算公式的应用【知识点的认识】做功包括两个必要因素：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计算功的公式：WFS WGH，wpt【命题方向】功的计算公式的应用是中考的热点，一般以选择题、填空题、计算题的形式出现【解题方法点拨】学习物理，重在理解首先要明白规律、原理的内涵，然后才能正确运用这些规律和原理进行分析或计算，并通过练习和运用达到对物理知识的进一步理解和掌握初中物理关于功的计算公式有三个，它们之间有什么区别，如何正确运用是解题关键4有用功和额外功【知识点的认识】（1）有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功（2）额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功（3）总功：有用功与额外功的和叫总功（4）总功的计算：W总Fs；W总W有用+W额外（5）有用功的计算方法：W有用Gh；W有用W总W额外（6）额外功的计算方法：W额外Gh，W额外f摩s；W额外W总W有用【命题方向】此考点主要考察有用功与额外功的区别及功之间的简单计算，主要以选择、填空题为主例1：下列说法正确的是（）A用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功B用水桶从井中提水的时候，对水做的是总功C桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功D桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功分析：（1）有用功就是人们为达到某一目的而需要做的功；额外功是指人们在做功时，并不需要做，但是为了达到目的而不得不做的功（2）区分有用功和额外功关键是要看目的是什么解：A、用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，故A错误B、用水桶从井中提水的时候，对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，有用功和额外功之和是总功故B错误C、桶掉到井里，从井里把桶捞上来，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，故C正确D、桶掉到井里，从井里把桶捞上来，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，桶里带了一些水，对水做的功是额外功故D错误故选C点评：区分有用功和额外功关键是要看目的是什么为达到目的做的功就是有用功，对达到目的没有用，但又不得不做的功就是额外功例2：把一桶水从5m深的井里提到地面上，桶重4N，水重16N，提水过程中，做的有用功为80J；若刚才是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则所做的有用功为20J分析：要解决此题，需要掌握有用功、额外功、总功及机械效率的概念，并能将各个功区别开有用功是指对人们有用的功额外功是没有用但又不得不做的功总功是有用功与额外功之和解：在提水的过程中，对水做的功是有用功，所以W有用G水h16N5m80J对水桶做的功是额外功，所以额外功为W额G桶h4N5m20J若是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则对水桶做的功为有用功，则此时的有用功为20J故答案为：80；20点评：此题通过对有用功的计算考查了学生对有用功的理解，在做功时对人们有用的功是有用功，没有用但不得不做的功是额外功，额外功与有用功的和是总功【解题方法点拨】要弄清有用功、额外功和总功的概念针对不同的题意确定有用功和额外功举例来说，用水桶打水，提起水桶自身做功是额外功，提出水做的功是有用功但把水中的桶捞上来，提起水桶自身做的功是有用功，把桶里的水提出来做的功成了额外功5滑轮（组）的机械效率【知识点的认识】（1）滑轮组提升重物时有，因为W有用Gh，W总Fs，所以有，又因为snh，所以有，如果不计摩擦和绳重，则有F，所以（2）滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，G物相同时，G动越大、越小；滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、越大；同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关【命题方向】第一类常考题：公式简单运用如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为（）A60% B70% C80% D90%分析：用滑轮组提升重物，则重物被提升的功为有用功，而人的拉力所做的功为总功，故机械效率可用来求解解：已知G400N；h6m；F250N从图中看出有两段绳子在拉重物，故s2h26m12m故机械效率80%故选C点评：本题考查滑轮组的机械效率，属于求滑轮组机械效率中最基础的题目第二类常考题：如图所示，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1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m在这段时间内：（1）拉力F所做的有用功是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多大？分析：（1）克服泥土的重力所做的功是有用功；（2）拉力F所做的功是总功，总功与时间的比值等于功率；（3）有用功与总功的比值是机械效率点评：本题考查的知识点多，用到的公式多，难点是求拉力所做的总功，由滑轮组的特点知：绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系是snh；从而求出拉力方向上移动的距离【解题方法点拨】（1）根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数，求出物体上升高度，然后利用公式W总Fs计算总功、W有用Gh计算有用功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率（2）滑轮的机械效率取决于动滑轮的质量和物体的质量，如果动滑轮质量越小，物体质量越大，则效率越高6滑轮（组）机械效率的测量实验【知识点的认识】实验目的：测量滑轮组的机械效率实验原理：实验器材：滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺实验步骤：（1）用弹簧测力计测量出钩码的重力G；（2）按装置图把滑轮组和刻度尺安装好，并记下钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置；（3）竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，读出其示数F，并从刻度尺上读出钩码上升的距离h和绳子末端移动的距离s；（4）分别算出有用功W有、总功W总和机械效率，将各项数据填入下表（5）增加被提升钩码的个数，重复步骤（2）（3）（4）实验数据：次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m有用功W有/J绳端的拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率n1100.114.20.31.2679.4%2150.11.56.00.31.883.3%3200.127.50.32.2588.9%注意事项：（l）匀速拉动弹簧测力计，目的是保证弹簧测力计的示数F大小不变；（2）为了便于读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数；（3）多次测量的目的是进行一些必要的比较，利用不完全归纳法总结规律，而不是求平均值实验结论：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大【命题方向】例：某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示 实验次数物理量123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.62.4绳端移动距离s/m0.30.4机械效率74.1%62.5%（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用乙（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低（选填“越高”、“不变”或“越低”）（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s0.3 m，机械效率83.3%（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高分析：（1）应竖直匀速拉动测力计（2）根据钩码上升高度与测力计移动距离的关系分析答题（3）分析表中实验数据，得出结论（4）根据表中实验数据求出绳子移动的距离，应用效率公式求出滑轮组效率（5）根据实验控制的变量与表中实验数据分析答题解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升（2）由表中实验数据可知，第2次实验绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍，由图示滑轮组可知，实验使用的是乙图所示装置做的实验（3）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低（4）由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验：绳端移动距离s3h30.1m0.3m，机械效率100%100%100%83.3%（5）由表中第1次实验和第3次实验数据可知：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高故答案为：（1）匀速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高点评：在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键【解题方法点拨】（1）当动滑轮自重、摩擦及物重变化时，滑轮组的机械效率也会发生变化若用不同的滑轮组提升相同的重物到同一高度，由于有用功相同，动滑轮越重，做的额外功就越多，有用功在总功中占的比例就小，机械效率就越低若用同一滑轮组提起不同的重物，由于动滑轮重和摩擦一定，则提起的物体越重，有用功在总功中占的比例就越大，机械效率就越大（2）提高滑轮组机械效率的方法：减小额外功，即减小机械自重及摩擦如减小动滑轮重、定时润滑等在允许范围内增加货物重力由可知，W有一定，W额越小，越大；W额一定，货物越重，W有越大，越大7功率的计算【知识点的认识】（1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。（2）功率的公式：P（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）（3）计算功率的另一个公式：PFv，即物体在拉力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F所做功的功率可表示为Fv（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）a推导：由P，联立WFs，得PFv。由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。b应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。【命题方向】第一类常考题：某九年级同学家住5楼。一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是（）A他提鸡蛋的力做的功约为200JB他提鸡蛋的力做功的功率约为3WC他爬楼做的功约为6103JD他爬楼做功的功率约为1103W分析：估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据WFs可算出做功的多少。然后再根据P计算功率。解：（1）根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”，可知提30个鸡蛋的力大约为F15N；住宅楼的楼层高大约3米，家住5楼，此同学实际爬楼高度h3m412m；故提鸡蛋的力大约做功WFs15N12m180J。W1Gs500N12m6103J，他爬楼做的功W总W+W1180J+6103J6.18103J，故A、C比较符合实际；（2）从1楼到5楼大约1min，则他提鸡蛋的力做功的功率P3W；故B符合实际；爬楼做功的功率P11.03102W，故D不符合实际。故选D。点评：所谓估算，不是猜，而是依据生活经验或常识，对相关物理量进行估计，必要时还需根据相关公式计算得出结果；需注意：实际爬楼的层数等于楼层数减一。第二类常考题：工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m。此过程中，有用功为960J，拉力做功的功率为200W。分析：解决此题是利用功的公式WFs求解有用功和拉力所做的功，利用功率的公式P求