年中考物理一轮专题复习课件-功功率机械效率

功功率机械效率知识点1

判断力是否做功功的概念如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功判断力是否做功做功的两个必要条件一是作用在物体上的

;二是物体在这个力的

上移动了距离

力方向判断力是否做功力不做功的三种情况“不劳无功”(有距离无力)实例:踢出去的足球(人对足球不做功)“不动无功”(有力无距离)实例:推物体,物体未动(推力对物体不做功)“劳而无功”(力与距离垂直)实例:提着水桶水平前进(拉力对水桶不做功)【关联情境】

该知识点常结合日常生活考查力的做功情况情境1做功了吗1.如图所示的四幅图中所描述的力,对物体做了功的是(

)A.叉车托着货物静止,叉车对货物的力B.人搬石头但没有搬动,手对石头的力C.人推小车向前运动了一段距离,手对小车的推力D.塔吊吊着重物水平移动,绳对重物的拉力知识点2

功和功率类型功功率定义功等于

与物体在力的方向上

的乘积

在物理学中,

与做功

之比。功率是表示物体做功快慢的物理量

单位焦耳,简称焦,符号是

。

1J=1N·m瓦特,简称瓦,符号是

。

1kW=

W

力移动的距离功所用时间JW103类型功功率定义式W=

。F是力,单位是N;s是沿力的方向上移动的距离,单位是m

P=

。W是力做的功,单位是J;t是做功所用的时间,单位是s

拓展式重力做功W=

;

摩擦力做功W=

P===Fv(适用于做匀速直线运动的物体)Fs

GhFfs类型功功率估测将地上的物理课本捡起来放在桌子上,人对物理课本做功约为2J;从地上拿起一枚鸡蛋举过头顶,做功约为1J;一名中学生从一楼走到二楼做功约为1500J【关联情境】

该知识点常结合运送物体,如推物体运动、举重等考查功和功率的计算情境2举重2.如图所示,举重运动员在0.8s内将100kg的杠铃从地上举到1.8m的高度,则举重运动员对杠铃做的功是

J,在这个过程中运动员对杠铃做功的平均功率是

W。(g取10N/kg)

情境3推物体3.如图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,AC>BC。在相等时间内把同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点,若推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,则F1

F2,P1

P2。(均选填“>”“<”或“=”)

18002250<=知识点3

机械效率定义将

跟

的比值叫作机械效率,用符号η表示

计算公式η=

说明:W有用表示有用功,是指根据目的做的对人们有用的功;W额外表示额外功,是指使用机械时,不需要但又不得不做的功;W总表示总功,是指有用功和额外功之和;W总=W有用+W额外有用功总功

理解(1)使用任何机械都不能省功,有用功总是小于总功,所以机械效率总

1。

(2)做功多的机械,其机械效率不一定大影响因素与机械自重、摩擦、被提升物体的重力等因素有关提高机械效率的方法(1)滑轮组:增加被提升物体的重力、减小摩擦、减小机械自重。(2)斜面:减小斜面的粗糙程度、增大斜面的倾角小于考点1判断力是否做功例1(2026·原创题)如图所示,实心球是中考体育考试项目之一。盘点实心球考试中的物理知识,以下说法正确的是(

)A.实心球在空中运动过程中,投掷者对实心球做了功B.在投掷过程中,投掷者对实心球做了功C.捡球员托着实心球水平前进的过程中,重力对实心球做了功D.实心球在空中运动过程中,重力没有做功【易错提醒】力做功的条件:力和距离需要满足同体、同时、方向不垂直。练1(2025·济南章丘二模)如图所示,2025年1月16日,在都灵大冬会冰壶项目女子循环赛中,中国队8比7战胜英国队。在冰壶比赛中,运动员将冰壶掷出后,冰壶向前滑动过程中,冰壶的运动状态

(选填“改变”或“不改变”),水平冰面对冰壶的支持力

(选填“做功”或“不做功”)。

改变不做功考点2功和功率的理解例2

甲、乙两位同学进行举杠铃比赛,如图所示,甲比乙高,他们在相同的时间内举起了相同的杠铃,则(

)A.乙做功较多,功率较大B.甲做功较多,功率较大C.甲、乙做功相同,甲的功率较大D.甲、乙做功相同,乙的功率较小【解题思路】功率表示做功快慢,功的大小表示做功多少。比较功率大小要根据控制变量的思想,时间一定比较做功多少,或功一定比较时间多少。练2(2024·连云港)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是(

)

A.W1<W2

P1<P2 B.W1>W2

P1>P2C.W1=W2

P1=P2 D.W1<W2

P1>P2考点3功和功率的计算【考法1】简单运动类例3(2025·威海改编)如图所示,用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m、长5m)底端匀速推到顶端,用时20s。则推力做功为

J,推力做功的功率为

W。将小车推到顶端的水平台后继续前进了2m,此阶段小车受到的重力做功为

J。

75037.50

练3(2025·淄博淄川二模)如图是一辆无人配送车。若该无人配送车装满快递后的总质量为600kg,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的阻力是车重的0.1倍,轮胎与地面接触的总面积为500cm2。g取10N/kg,求:(1)配送车对水平地面的压强;(2)牵引力做的功;(3)牵引力做功的功率。

【考法2】图像分析类例4

放在水平地面上的物体A,受到方向不变的水平拉力F的作用,如图甲所示,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示,物体A运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。下列说法中正确的是(

)A.物体A在2~6s内做匀速直线运动B.物体A在0~2s内受到的摩擦力为20NC.拉力F在6~8s内所做的功为40JD.拉力F在6~8s内的功率为40W练4

两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是(

)A.两次物体运动的速度:v1<v2B.两次物体所受的拉力:F1>F2C.0~6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2D.0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2考点4机械效率例5(2025·日照)2024年,日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示,工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m,此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m,此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力,g取10N/kg。下列说法正确的是(

)A.在上升过程中,起重机对集装箱做的功为1.2×106JB.在上升过程中,起重机对集装箱做功的功率为1×104WC.在上升过程中,起重机的机械效率为100%D.在水平移动过程中,起重机对集装箱做的功为1×104J

练5(2025·济宁)将图中的滑轮以不同的绕线方式组装成甲、乙滑轮组(甲比乙省力)。小明分别用甲、乙滑轮组,在5s内将重为50N的物体竖直匀速提升0.2m。每个滑轮重为4N,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是(

)A.使用甲滑轮组时拉力为27NB.使用乙滑轮组时绳子自由端移动了0.6mC.使用甲滑轮组时拉力的功率比乙的大D.两个滑轮组的机械效率相等练6(2025·泰安岱岳二模)小明家装修房屋的时候,质量为60kg的工人师傅使用如图所示的滑轮组提升建筑材料,他用400N的竖直向下的拉力匀速拉动建材,在20s内将重720N的建材匀速提升了3m,g取10N/kg。求:(1)工人拉力做功的功率;(2)在此过程中滑轮组的机械效率;(3)若工人的脚与水平地面的总接触面积为400cm2,则他对水平地面的压强。

【分析、评估与交流】5.控制变量法的应用(1)同一滑轮组吊起数量不同的钩码,探究η与G的关系。(2)用重力或数量不同的动滑轮吊起数量相同的钩码,探究η与G动的关系。

【实验结论】7.影响滑轮组机械效率的因素:绳重和摩擦、动滑轮重、提起的物重。滑轮组机械效率的大小与物体提升的高度、滑轮组的绕线方式及提升物体的速度无关。

【一题通关】(2025·东营校级三模)选用图甲、乙所示一套装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如表:实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳子自由端移动距离s/cm机械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515

(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码

上升,由记录的数据可知,该实验使用的是图

所示的实验装置。

(2)第4次实验时所做的有用功为

J,滑轮组的机械效率是

%。

匀速直线甲0.380(或80.0)(3)分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越

(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析2、3次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度

(选填“有关”或“无关”)。

(4)用滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的是

。

A.换用更轻的动滑轮B.加快提升物体的速度(5)实验过程中,发现拉动弹簧测力计时不易读数,某同学认为应该静止时读数,老师说该想法是错误的,原因是

。

大无关A忽略了摩擦力对机械效率的影响【拓展设问】(6)若探究“机械效率一定时,有用功与总功的关系”,可控制

不变,改变

。

物重、滑轮重物体被提升的高度(7)若动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G,则滑轮组的机械效率与物体重力G的关系可能符合图中的

。

B◉升降电梯的工作原理电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力。电梯某次搭载乘客上楼,轿厢启动上升的路程与时间关系(s-t)如图乙所示,电动机拉钢丝绳做功的功率与时间关系(P-t)如图丙所示,不计钢丝绳重和一切摩擦,g取10N/kg。(1)图甲中,两个滑轮是

滑轮。

(2)图甲中,配重质量为800kg,则电梯匀速下降时,滑轮右侧钢丝绳对轿厢的拉力为

N。

(3)若轿厢中的乘客增加,该装置的机械效率

(选填“增大”“不变”或“减小”)。

定8000增大(4)由图乙和图丙获取的以下信息,其中正确的是

。

A.电梯上升的0~2s内,轿厢上升的运行速度恒为1m/sB.电梯上升的0~2s内,电动机拉钢丝绳做功的功率为7000WC.电梯匀速上升的过程中,电动机的钢丝绳对轿厢的拉力是2000ND.0~2s内,静止在电梯里的一名乘客受到的重力与轿厢地面对他的支持力是一对平衡力(5)电动机拉钢丝绳在0~12s内所做的功为

J。

C47000基础巩固练1.(2025·南充)新学期,老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书,在下列过程中,同学们对书不做功的是(

)

A.图甲中将书从地面提起的过程B.图乙中在水平路面推车的过程C.图丙中将书搬上教学楼的过程D.图丁中将书堆放在桌面的过程2.(2025·连云港)下列情景中,人对物体做功的是(

)A.司机用力推汽车,汽车不动B.人推自行车前进C.学生背着书包在水平路面上匀速前进D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离3.(2025·广州)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上,运动员用水平推力从a点推动冰壶,经过b点时松手,冰壶到达c点停止运动,由a到b和由b到c的过程中,设冰壶受到的滑动摩擦力分别为fab和fbc,运动员对冰壶做的功分别为Wab和Wbc,则(

)A.fab<fbc B.fab=fbcC.Wab<Wbc D.Wab=Wbc4.(2025·陕西B卷)我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是(

)A.该滑轮是动滑轮B.该滑轮可以改变施力的方向C.使用该滑轮可以省功D.提升重力不同的物体时,机械效率不变5.(2025·吉林)如图所示,工人用500N的拉力,在15s内将重为450N的物体匀速提升3m,在这个过程中,下列说法正确的是(

)A.使用的滑轮是动滑轮B.做的有用功为1500JC.拉力的功率为90WD.该装置的机械效率为90%6.(2025·德阳)塔吊是工程建设中常用的装置,其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用200N的拉力F,将480N的重物在10s内竖直匀速提升2m,则拉力F的功率为

W,该滑轮组的机械效率为

。

12080%7.(2025·长沙节选)无人机送快递为市民的生活带来了极大的便利。在某次取货途中,无人机载着空货箱竖直匀速上升36m用时30s。在取货点,工作人员将快递放入货箱,无人机再次升空,竖直匀速上升30m用时30s。已知无人机配备的货箱质量为1kg,取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为1∶2,放入货箱的快递质量为

kg。(不计空气阻力,g取10N/kg)

1.48.(2025·苏州)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m,g取10N/kg,求此过程中:(1)货箱的速度;(2)叉车对货箱所做的功;(3)叉车对货箱所做功的功率。

9.(2025·大庆节选)如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为6m2。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,v-t图像如图乙所示。已知汽车(包括司乘人员)的总质量为480kg,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,g取10N/kg。求:(1)汽车的功率P;(2)在0~15s内汽车牵引力做的功。

10.(2025·安徽)如图为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为40kg的物体沿竖直方向匀速提升3m,此过程中滑轮的机械效率为80%,g取10N/kg。求:(1)物体受到的重力大小;(2)工人所做的有用功;(3)工人所做的总功。

能力提升练11.(2025·达州)“奇思妙想”小组的同学在劳动实践基地,用如图所示机械将400N的物体匀速提升12m,用时1min。已知G动=100N,G人=600N,人与地面接触总面积为3.5×10-2m2(空气阻力、摩擦力及绳重不计),该过程中下列说法正确的是(

)A.人拉力的功率为80WB.物体上升速度为0.4m/sC.人对地面的压强为10000PaD.该滑轮组机械效率为66.7%12.(2025·兰州)某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图线a、b所示。已知物体的质量为0.5kg,动滑轮的质量为0.1kg,绳子自由端的拉力F为2.5N。则在0~5s的时间内,下列说法正确的是(

)A.绳子自由端移动的速度为0.02m/sB.滑轮组的有