明白不做功的三种情况

1、1. 明白不做功的三种情况A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离（如见课本中的图14 2）.此情况叫“劳而无功”.B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动）.此情况叫“不劳无功”C. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方 向移动）.此情况叫“垂直无功”.2. 在分析做功情况时还应注意以下几点A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功.B. 一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功.因此，讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.C. 什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方

2、向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力 F做了功.比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为 W Gh;在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W= fs.3. 注意事项一A. 有力才有可能做功，没有力根本不做功.B. F与s的方向应在同一直线上（比如一个人提着一重物 G，从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高）C. 做功的多少，由W= Fs决定，而与物体的运动形式无关.4. 注意事项二A. 注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量 ，“功”表示做功的“多少”，而“功率” 则表示做功的“快慢”，“多

3、少”与“快慢”的意义不一样 .只有在做功时间相同时，做功多 的就做功快.否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大.也就是说：功率与功和时 间两个因素有关.B. 由P= W/t变形为P= F v可知:功率一定时，力F与速度v成反比.理解功的原理，明白有用功、总功、额外功的含义及其关系5. 功的原理 使用任何机械都不省功.A. 对于理想机械（指不计摩擦、机械的重、绳重）:W人对机械=WZ械对物体 =W手或 W&= W.B. 对于实际机械：W人对机械（W&）W机械对物体（Wt）或W/ = W有+ W额.6. 有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式A. 有用功（Wr）指机械

4、克服有用阻力所做的功（对我们有用的功）.求有用功W,要看使用机械的目的. 对于竖直方向上提升重物，目的是克服重力做功，故Wr= Gh 对于水平方向匀速拉（推）物体，目的是克服摩擦阻力做功，故Wf = f阻s物.B. 总功（W总）指动力对机械所做的功.其表达式为：W= Fs.（F为直接作用在机械上的力 ）C. 额外功（W额）指机械克服额外阻力（对我们无用但不得不做的）所做的功.对于只计滑轮的 重而言,W»= Gh.7. 计算机械效率的各种变形式.w Gh Gh GAA.在竖直方向上提升物体，n = = ?' ="（对于杠杆:n = s/h =-；对于滑轮 组:n =

5、s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度）注：若只计动滑轮的重，则F= （G+G轮）/n,机械效率n还可等于卞':,即n = .叭 $： %B.在水平方向上拉动物体，n=（s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离）8. 如何提高机械效率？Wi 叭由n =匚 ='可知：A. 当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有 ：动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦所以，我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施，以此来提高它的效率B. 当W定时，增加W有,可适当提高机械效率比如，对于同一滑轮组（额外功

6、不变），增加所提物体的重，就会越大，机械效率就会越高总之,对于滑轮组而言，要提高效率，可增加有用功的同时尽量减小额外功C. 注意事项 机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢，功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率 高低的物理量，效率高只表示机械对总功的利用率高因此，功率大的机械不一定机械效率高如内燃机车的功率是 4210W,但它的效率只有3040%而机械效率高的机械，它的功率不一定 就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦 机械效率的高低与机械是否省力无内在联系，不能认为越省力的机械效率就越高一、计算题（本题包含24小题，每题？分，共？分 ）1 . （0

7、5南宁市）一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。求：轿车行驶的速度是多少米/秒？在2min内轿车行驶的路程是多少千米？若轿车发动机提供的牵引力为F= 1600N,则轿车通过上述路程黑石铺大桥东起开牵引力做的功为多少焦(3) 测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过1.2 x 106Pa，若房基与地面的接触面积为i x io3m，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？4. (00北京东城区)如图所示，物体 A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前 进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s,(不计绳和滑轮重)求：(1)

8、 物体A受到的重力.(2)物体A受到的摩擦力.(3)力F做的功.(4)力F做功的功率.2F5. (05莆田市)一块水田面积为 2400m 要灌平均0.1m深 § v 、的水。不计水渗透的损失，求：§ 匸IA(1 )所灌水的体积。TTtTTTTTTTTTTT(2 )所灌水的质量。(3) 若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少 功？(4) 若水泵的功率为2.4kw ,抽这些水要用多长时间？( P水=1.0 x103kg/m3,g=10N/kg)6. (04福州)前不久，闽江口发生一起两船相撞事故，致使一货船沉入几十米深的江底。假设沉船上有一只

9、体积为0.02m3，重为500N的密闭保险箱。现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉，在50s内提升了 10m(未露出水面)，此过程中：(不计水的阻力，g取10N/kg )(1 )保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大？(2) 保险箱上升的速度多大？(3) 拉力做了多少功？7 .一个边长为10cm,密度为0.44 x 10 3kg/m3.的正方体木块漂浮在 水面上，将它匀速压入水中，经过的竖直距离为5m,压力做了多少功?(g = 9.8 N/kg)8.用如图所示的滑轮组捞起一块重2548N的花岗岩石块做了 31360J的功，该处湖深是多 少?( p 石= 2.6 x 103kg/m3)(05镇江市)如

10、图所示，物体 G所受到的重力大小为40N.(1) 在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.(2 )若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功.(3)比较上述两种情况，你能得出什么结论9. (00海南省中考)用1台功率为30千瓦的电动机带动水泵抽水供给高出水面30米的水箱已知水箱的容积为 60米3,抽水装置的机械效率为60%.求： 水箱充满水后，水箱内水的质量. 需要多少时间才能把空水箱注满水.(p水=1.0 x 103kg/m3,

11、g = 10牛/千克)10. (04南通)一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示， 在此过程中轿车速度为多少 km/h?合多少m/s?若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大？若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？ （ q汽油=4.6 x 107J/kg ）11. （03青海省）站在地面上的人用滑轮组把重960牛的货物由地面 匀速提升到4米的高处，所用的时间是8秒,人作用在绳子自由端的 拉力为600牛.（不计摩擦和绳重） 依据题意在图中画出绳子的绕法 请根据已知条件设疑并解答12.5m 求：.（至少求出 （05河北课改区）一台起重机将质量为

12、 如果额外功是 9000 J。（I ）起重机做的有用功和总功；（2）在此过程中起重机的机械效率。4个物理量）420kg的货物提高了(取 g=10N/kg )（04福建宁德）如图所示，一个工人用滑轮组提起600N的货物，所用的拉力是250N,绳自由端被拉下 3m,求滑轮组的额外功和机械效率.14. （04广州课程标准）张明同学用如图所示的滑轮组做”测滑轮组的机械效率”的实验时，拉线的绕法如图所示。每个钩码重均为0.5N，将钩码匀速向上提升20cm,弹簧测力计移动的距离为60cm,弹簧测力计的示数为1N,问：13.G100120在实验过程中，对钩码做的有用功是多少？ 滑轮组的机械效率是多少 为什么

13、总功总是大于有用功？15. （05芜湖市）工人用一个动滑轮，将质量为20kg的货物竖直提高了 2m。己知该动滑轮的机械效率为80 %，求工人的拉力。小明解此题的思路是：因为使用动滑轮省一半力，所 以F=G/2=mg/2 ;又因为此滑轮的机械效率n = F/F ',故所求拉力F'= F/ n ,即得。请判断小明的思路是否正确？若正确，请按其思路代入数据，解出此题；若不正确，请指出错在那里？然后写出你认为正确的 解题过程，并求出拉力。（取g=10N/kg ）16. （04重庆北碚）建筑工地上工人利用滑轮组使 如果工人做的功是 12500J。 工人做功的功率是多少？2000N重物匀速

14、升高5m所用的时间是50s。滑轮组的机械效率是多少?17. （02南京）用如图所示的滑轮组在10s内将重物提升了 10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦，求：（1）拉力的功率；物体的重力；动滑轮的重18. （05德阳课改区）如图所示是德什大桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4 x 104N的钢材匀速提高10m。已知拉力F为10“N。则 这个过程中：（1）拉力F做了多少功？拉力 F的功率多大？（2）滑轮组的机械效率多大？（3）题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械？A19. (04辽宁本溪)一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学

15、用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块LIF没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N。求石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少？(2)绳的自由端拉力做功为多少？(3)动滑轮的机械效率为多少？( p“33石=3X 10 kg/m 、g=10N/kg )20. 用如图所示的滑轮组 (绳重及摩擦不计)将重79N的铁块匀速提升2m,拉力F做功200J , 求：(1) 滑轮组的机械效率.(2) 若将铁块浸没水中，仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2m(不计水的阻力)，则此时滑轮组的机械效率是多少？(P铁=7.9 x 103kg/m 3, g = 10N/kg)21. (04南宁)如图所示，

16、某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0.02m2、高为2m的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2.0 x103kg/m3,水的密度为1.0 x 103kg/m3,滑轮组的机械效率是70%. (g取10N/ kg，滑轮和绳子的重力忽略不计)求：(1)圆柱体在水中所受的浮力.(2) 若圆柱体从H=16n深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子 自由端拉力F所做的功.(3) 如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N,则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断22. (05泰安市)某人在河岸上，借助岸边的大树，利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸.已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮

17、组成的(滑轮和拉绳自重不计)，船的总质量为7.92 x 103kg，船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍，船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平，若人的拉力是220N,船靠岸的速度是 0.3m/s , (g = 10N/kg)求：(1) 滑轮组的机械效率.(2) 人拉绳的功率.23. 一个工人用图14-46所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由端4s内率用p表示，请拉下4m,不考虑绳重和摩擦，求：(1) 有用功和总功率；(2) 机械效率；(3) 若用此滑轮组提升 3200N的货物，所需拉力为多少 ？24、一辆汽车在水平路面上匀速行驶：(1) 若汽车的牵引力用F表示

18、，速度用v表示，发动机的功你推导出F、P和v之间的关系式：P=Fv。(2) 若汽车的发动机在 90kW的额定功率下工作，此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s,求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。25、如图所示，小明在跑步机上锻炼身体.设他在跑步机上以 5m/s的速度匀速跑动30min ,跑动的总动力为 40N .求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程F重5mF甲甲>1-27、某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为,；z1： ' < ；下表为他乘车到达目的地时的车费发票求:出租车在这段时间所做的功（2）出租车行驶时的功率.28 . （04江苏淮安）如图所示

19、，在50N的水平拉力F作用下,800 N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120 N .则滑轮组的机械效率为 若物体的速度为 0.2m/s,则1min内拉力做的功 为J31 . （05四川成都（非课改）在一次登楼比赛中，体重相等的甲、乙两同学同时从一楼出 发,他们登楼的速度大小保持不变当甲登上8楼时，乙刚好到达7楼.在这个过程中，他们所做的功大小关系为：W甲W乙;他们做功的功率大小关系为:P甲P乙（填物体A与水平面间摩擦力 F的大小拉力F的大小物体运动10秒钟，拉力F与物体A的重力所做的功 拉力F的功率（2）他在这段时间内做了多少功 ？（3）他做功的功率是多少 ？26、如

20、图所示，物体 A的质量m=12千克，在F的作用下，物体 A以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为12牛，忽略滑轮与绳子间的摩擦以及滑轮弹簧秤及绳子所受的重力，并且绳子足够长，求：（1）（2）（3）（4）56. （05沈阳市（非课改区）小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，据条移动的距离为0.3m，所用的力为180N，连续拉锯50次用了 1min，这个过程中小刚做功为_J，功率W.起重机对重m/s。29 . （05桂林课改区）一台功率为40kw的抽水机，机械效率为60 %，如果要把河水抽到5m高的地方，则每小时抽水机做的总功是 J，其中有用功是 J，所抽水的质量是 kg（g =

21、 10N/kg）30. （05沈阳市（非课改区）如图所示，物重 G为600N，用滑轮组将重物匀速提升 所用拉力F为250N，滑轮组的机械效率为 .若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将 （选填”变大”、”变小”或”不变"）60 . （05四川成都（非课改）小张和小王同学分别用如图所示滑轮相 同但绳子绕法不同的两个滑轮组提升相同的重物.小张同学认为自己设计的装置（如图甲）更省力；小王同学认为自己设计的装置（如图乙）机械效率更高若不计摩擦，你认为甲、乙两个装置中 更省力，而机械效率的关系是 46 . （04四川）某起重机将1 X 104N的 重物沿竖直方向提起，重物由静止开始

22、向上做变速直线运动，然后 做匀速直线运动，已知重物在开始的30s内上升的高度为16m，在接着的10s内又匀速上升了 8叶若空气阻力忽略不计，则在匀速运动过程中，： 物的拉力的功率是 W;在上述的40s内重物运动的平均速度是牟费发黑EU - SR88HUI(12 - 05 -上勒WtOOI。川5朋价2.00 X6J0km耳疋TAXI35 . （04南京）在”测滑轮组机械效率 数据如下："的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验钩码重/N钩码上升的高 度/um弾蟄测力计的 示数用弾螯测力计移动 的距离/cm2100.B402551.520个，其中动滑轮（1 ）此实验所用滑轮的个数至少是

23、有个32. （05河北省）小红同学在利用如图所示的滑轮组做”测滑轮组的机械效率 ”的实验中,用弹簧测力计匀速竖直拉起重8N的物体，物体升高了0.2m，弹簧测力计的示数是N，在实验过程中对物体所做的有用功是 J，滑轮组的机械效率是33 . （05南宁市）如图，物体 G的重为16N,手拉绳的力为10N。但物体被匀速拉动提高时，动滑轮的机械效率为 （不考虑摩擦）。若想增大动滑轮的机械效率，可采用的方法是_。（答一种即可）34 如图所示，在测定滑轮组机械效率的实验中：（1）实验原理是 .（2）直接测得的物理量是 、（3）实验中应选用的测量工具是 .（4）测量时，必须 拉动弹簧测力计.（5）如果使钩码升

24、高的高度增加为原来的2倍，机械效率将 .（填"增大”减小 "或”不变”）（2 ）实验中应 拉弹簧测力计。（3 ）第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ，第二次实验时滑轮组的机械效 （选填""、”小于”或”等于”）第一次的机械效率。36 . （05泉州市）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。（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_丄 ,若钩码该滑轮组的机械效率为上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动cm,2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组 有机械效率将。（选填：”增大”、”减小”或"不变”）37 如图，是某同学测定滑

25、轮组机械效率的实验装置，用此甲、乙两不同滑轮组提升同一重物G,试回答下列问题：拉力F的大小关系是F甲F乙.（填，=,V）若使物体G上升同样高度，则拉力F做的有用功W甲W乙，总功W总W乙总（填，=,） 甲、乙两装置的机械效率n甲n乙 机械效率小的那一装置，促使机械效率较小的原因是 由此得出结论：机械效率与省力多少是 关系.（填有、IZZI无）38 . （04连云港）如图所示，是王宾同学测定滑轮组机械效率的装置。（1）王宾同学实验中测量的有关数据如下表，请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕同nTJz 7/zz7线，并填好下表中的空格100%,他们意识向上拉动弹簧测力计，使钩码升 时小雪用用刻度尺测

26、出钩码提升的高度为 和计算的数据如下表：（2 ）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为 到出现了错误，请你帮助找出原因高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量G，然后竖直向上匀F，即可算出该滑轮组的机械效率该滑轮组的机械效率实际为 I|（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将wg （选填变大、变小、不变）* 月40 . （05盐城市）在做”测滑轮组机械效率 ”的实验中，小强和T?同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）（1 ）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重 速拉动弹簧秤使钩码升高，从弹簧秤上

27、读出拉力值（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知n甲n乙（选填：、v或=）。（3 ）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么？答： .41 . （05广西河池）大人用300N的力推车时车子恰好 能在水平地面上匀速运动。而甲乙两同学用如图所示的方法使该车在原水平地面上匀速前进 学的推力是200N，则乙同学的拉力是5m时，甲同'N，两同学所做的功是42 .如图，物体A通过动滑轮在水平推力F的作用下，沿水平面以1m/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧秤的示数为5N.若不计动滑轮

28、、绳| F?rwwA 子及弹簧秤的重和动滑轮与绳的摩擦，那么物体A与水平面的摩擦刁丿凡力大小为N.拉力F在2秒内做的功为J43. （04南通）图为某举重运动员在 0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片， 杠铃的质量为100kg，则杠铃重为 N。已知照片中杠铃的实际直径是40cm,根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为 W（g取10N/kg ）（2）请根据实验结论及 相关知识判断，下列说 法正确的是（）39 . （04沈阳）小雪和小红在”测滑轮组机械效率 ”的实验中，一起组装好如图所示的实 验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。（1）小红次数钩码重钩码上

29、升的高 度h/n竝力F/N細绪自由谛移动 的距离s/m机械效率 n/ %1L' j匚二一二JZf 310一一E175A. 滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力，与被提物重无关B. 对同一滑轮组，所提物体重力越小，机械效率越高C. 在不计绳重及摩擦时，机械效率的大小与绳子的绕法无关D. 滑轮组的机械效率越高，所做的有用功就越多瀬测力计提驸譴S有用功总功20,40.20(210QK44. (05哈尔滨市)一个工人用如图所示的滑轮组在4s内把重350N的货物匀速提起1m,所用的拉力是100N .则拉力做功的功率是 W此滑轮组的机械效率是45. (05莆田市)一块水田面积为2400m

30、i要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失，求：(1) 所灌水的体积(2) 所灌水的质量(3) 若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？33(4) 若水泵的功率为 2.4kw，抽这些水要用多长时间？ ( p水=1.0 x10 kg/m ,g=10N/kg)46. (04福州)前不久，闽江口发生一起两船相撞事故，致使一货船沉入几十米深的江底。假设沉船上有一只体积为 0.02m3，重为500N的密闭保险箱。现用绳子将保险箱从江底匀速向上 拉，在50s内提升了 10m (未露出水面)，此过程中：(不计水的阻力，g取 10N/kg)(1 )保险箱受到水的浮力和绳子

31、的拉力各多大？(2)保险箱上升的速度多大？(3) 拉力做了多少功？47. 个边长为10cm,密度为0.44 X 10 3kg/m【的正方体木块漂浮在水面上，将它匀速压入 水中，经过的竖直距离为5m压力做了多少功 ?(48(05镇江市)如图所示，物体G所受到的重力大小为 40N.1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功(2 )若将该物体放在倾角为 300的光滑斜面上，用平行斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功49. (04辽宁本溪)一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为 25N。求石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少