功和功率 机械效率 测试题
第十五章功和功率、机械效率
一、填空题
1、正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W，那么在一天时间内心脏做功________J，这些功可把一个质量为60 kg的人匀速举高________m.(g=10 N/kg)
2、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400 N的货物抬高10 cm，手向下压杠杆的力是240 N，手下降的高度是________cm，人做的总功是________J，额外功是________J，杠杆的机械效率是________.
3、某人用20 N的推力把一个重400 N的箱子水平移动了10 m，则此人对箱子做的功为_________J；若此人又将此箱子匀速提到高1 m的货架上，此人又对箱子做功为________J.
4、如图所示，物体重100 N，当它沿水平面运动时受到的摩擦力大小为50 N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动20 s.若绳重、滑轮重及滑轮轴的摩擦均可忽略，则水平拉力F的大小为________，拉力做的功为________J，功率为________W.如果滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功的功率为________W.
F
5、如图所示，物体重为100 N，若不计任何摩擦及绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F的大小为________N，拉力做的功为________J，机械效率为________.若考虑动滑轮重且动滑轮重8 N时，则匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F大小为________N，拉力做的功为________J，机械效率为________.
F
6、(1)根据上表可知，做功最多的是________同学，做功最快的是________同学。
(2)为了表示做功的快慢，他们在表中增加了最后一栏项目，这个项目的含义是______________，并将此栏有关数据补充完整.为此物理学引入了一个物理量叫________。
7、用如图所示的滑轮组将总质量为500 g的钩码匀速上拉，不计摩擦和绳子的重力，弹簧测力计的读数是1.1 N，两个动滑轮的重力是________N；滑轮组的机械效率为________.若用此滑轮组提升1000 g的钩码，滑轮组的机械效率________.(填“不变”“变大”或“变小”,g
=10 N/kg)
8、在学校跳绳比赛中，小丽同学1 min跳了120次，每次跳起的高度为5 cm，已知她的质量是40 kg，那么小丽跳绳时的平均功率是________W，跳一次做的功是________J.(g=10 N/kg)
二、选择题
1、汽车上陡坡时，一般要换低挡，使车速降低，这是为了( )
A、减小额外功
B、增大功率
C、增大牵引力
D、增加有用功
2、一支步枪枪膛长80 cm，火药爆炸时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000 N，子弹离开枪口在空中飞行40 m后落在地上，则高压气体对子弹做的功是( )
A、1.6×103 J
B、1.6×105 J
C、1.6×104 J
D、8×104 J
3、船在水面上匀速行驶，受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用，其中( )
A、重力对船做功
B、浮力对船做功
C、牵引力对船做功
D、没有力对船做功
4、水平地面有一重4 N的足球，一个小孩用20 N的力踢球，使球向前运动了
30 m，那么小孩对球所做的功为( )
A、120 J
B、720 J
C、600 J
D、条件不足，无法计算
5、在光滑水平面上有一个质量为m的静止物体，用水平推力F使它加速前进了距离s，推力所做的功为W1，若仍用水平推力F在粗糙的水平面上推同一物体匀速前进的距离仍为s，推力所做的功为W2，那么( )
A 、W 1 B 、W 1=W 2 C 、W 1>W 2 D 、条件不足,无法判断 6、下列运动中的物体，没有力对它做功的是 （ ） A 、在光滑水平面上做匀速滑动的物体 B 、在水平轨道上匀速行驶的列车 C 、从高处落下的雨滴 D 、正在下坡行驶的汽车 7、如图所示，将同一物体分别沿s 1、s 2、s 3三个等高斜面匀速拉到顶部，且F 1>F 2>F 3，则拉力所做的有用功 （ ） 3 2 1 F s s s A 、W 1=W 2=W 3 B 、W 1>W 2>W 3 C 、W 1 D 、无法确定 8、机械效率越高，表示 （ ） A 、做的功越多 B 、做的有用功越多 C 、越省力 D 、有用功与总功的比值越大 9、如图所示，在相同时间里，用力F 甲、F 乙把等重的物体提升相同的高度，乙的动滑轮比甲重，比较它们的机械效率η甲、η乙和两力做功的功率P 甲、P 乙，则（ ） G F G F A 、η甲>η乙 ,P 甲>P 乙 B 、η甲>η乙,P 甲 C 、η甲<η乙,P 甲>P 乙 D 、η甲<η乙,P 甲 1、如图所示，某矿产工人用200 N 的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10 s 内将矿井里质量为32 kg 的物体提升4 m ，若不计一切摩擦，求： F (1)矿工在10 s 内所做的功和他做功的功率;(3分) (2)动滑轮的重量;(3分) (3)滑轮组的机械效率？(g =10 N/kg)(3分) 2、探究斜面的机械效率 如图所示，该实验器材有：不同的三个斜面、小车、________和________. (1)研究斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系： 在实验过程中，应选用三个________相同而________不同的斜面进行实验，只有这样才能得出斜面的机械效率与斜面光滑程度的关系。实验中需要测出的物理量有：小车的重力，斜面的________及斜面的________，小车在三个不同斜面向上________运动时的三个拉力的大小.最后计算出有用功和总功，从而算出不同斜面的机械效率。 结论：___________ ________。 (2)研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系： 在此实验中，应选用三个________相同而________不同的斜面进行实验，测出不同斜面的________和小车在不同斜面上________运动时的拉力大小.通过计算，最后得出结论。 结论：________________________________ __________________。 (3)该实验说明斜面的机械效率与斜面的________和________有关。 功知识点梳理与典型例题： 一、功 1．功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向我们就说力对物体做了功．2．做功的两个必要因素：和物体在力的方向上． 3．计算公式：，功的单位：，1焦耳物理意义是。 4．不做功的几种情况： A．“劳而无功”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．“不劳无功”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．“垂直无功”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 基础题 【例1】在国际单位制中，功的单位是（） A．焦耳B．瓦特C．牛顿D．帕斯卡 【例2】以下几种情况中，力对物体做功的有（） A．人用力提杠铃，没有提起来B．沿着斜面把汽油桶推上车厢 C．用力提着水桶水平移动2米，水桶离地面高度不变 D．物体在光滑水平面上匀速前进二米 【例3】下列关于物体是否做功的说法中正确的是（） A．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功 B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功 【例4】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（） 【例5】 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 【例6】 物体A 在水平拉力F =20N 的作用下，第一次加速运动了10m ，第二次匀速运动了 10m ，第三次减速运动了10m ，在三次不同的运动情况中比较拉力F 对物体做的功（ ）A ．第一次最多 B ．第二次最多 C ．三次一样多 D ．第三次最多 【例7】 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同 的水平地面上前进相同的距离．关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ） A ．在粗糙地面上做功较多 B ．在光滑地面上做功较多 C ．两次做功一样多 D ．条件不够，无法比较两次做功的多少 【例8】 如图所示，已知A B C M M M >>．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（ ） A ．A 情况下F 做功最多 B ．B 情况下F 做功最多 C ．C 情况下F 做功最多 D ．三种情况下F 做功相同 【例9】 一名排球运动员，体重60kg ，跳离地面0.9m ，则他克服重力做功（取g =10N/kg ） （ ）A ．54J B ．540J C ．9J D ．600J 【例10】 今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台．观景台搭建在大峡谷的西 侧谷壁上，呈U 字型，离谷底1200m 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0.1kg 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（g 取10N/kg ）（ ） A ．12J B ．1200J C ．51.210J ? D ．61.210J ? 功、功率和机械效率 一、填空题 （2007黄石市）．东风牌汽车在平直的公路上匀速行驶160m，所用时间为10s，若此时卡车所受的牵引力为5000N，则这段时间内牵引力所做的功为________J，牵引力的功率是________W。 （2007哈尔滨）用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为5N，则动滑轮的机械效率为_______；用此动滑轮将重为18N物体也提高lm时，所做的总功是_______J。(不计绳重和摩擦) < （2007重庆市）．一个成年人的质量为60kg，人的密度大致与水相近，那么， 这个人的体积在约为 m3。他匀速地从楼梯底端走上顶端，若楼梯长为 5m、高为3m，则他需克服自身重力做 J的功。 （2007湖州市）．小星用右图所示的滑轮组，在4秒内将质量为60千克的物 体A匀速提升了0．5米。已知绳子自由端所用的拉力F为200牛。则在这个过程中拉力做了_______焦的功，该滑轮组的机械效率为_______。 （2007年黑龙江鸡西市）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． （2007临沂市）．临沂市某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4m．扶梯长6m．孙珙同学体重500N，自动扶梯把孙琪同学从二楼运送到三楼的过程中对她做功_______J。如果要测算自动扶梯对她做功的功率．还应该测量的物理量是_______。 : （07陕西）如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）。沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以__________（选填“省力”或“省功”），若将重700N 的小车沿8m长的斜面推上1.2m的平台，沿斜面所用的推力为150N，在此过程中斜面的机械效率为___________。 （2007上海）. 一木块在大小为10N的水平拉力作用下，10 三内沿水平地面前进 5 没，则拉力做的功为 J，功率为 W；若木块重30N，在此过程中重力对木块做的 第十一章简单机械和功单元测试卷(B) （满分：100分时间：60分钟） 一、选择题（每小题2分，共24分） 1．下列图示的情形中，关于人做功的说法正确的是 A．图甲中，男孩踢一下足球，球离开脚在草地上滚动的过程中，人的脚仍对球做功 B．图乙中，司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动，人对汽车做了功 C．图丙中，女孩把一箱报刊搬起来，这个过程中，女孩对箱子做了功 D．图丁中，学生背着书包在水平路面上匀速前进，人对书包做了功 2．通过“探究斜面”活动的研究，你发现有没有既省力又省距离的机械( ) A．一定有B．一定没有 C．现有没有，但将来可能有D．无法得出结论 3．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重为G B 的物体，杠杆平衡时，AO处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重 不计，则G A和G B的大小关系是( ) A．G A>G B B．G A＝G B C．G A 力学考点（13）功和功率和机械效率 考点解读：功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现，在中考试题中出现率极高，即使学习中的重点内容，又是学习中的难点，属于中考中的拉分题目。需注意在理解其物理概念的基础上，通过多做些练习，方能达到熟能生巧。 例题解析： 例1、(★)(06北京大纲卷)如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ） 解析：做功有两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。本题的A 、 B 、D 三种情景，虽然人均对物体施加了力，但物体均没有移动，所以A 、B 、D 两图的人都没有对物体做功。 C 图中的小丽在竖直方向上施加了力，并使箱子在竖直方向上移动了一段距离，所以小丽对箱子做了机械功。 答案：C 例2、 (★★★)(06江苏南通海门)如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F ，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s ，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（ ） (A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多 解析：三种情况下拉力做的功就只 需比较拉力的大小和沿拉力方向移 动距离的长短，不要受干扰条件平 面或斜面及向上或向下运动的影 响。本题中这两个因素都相同，所 以做功一样多。 答案：C 例3、(★★★★★)(06北京大纲卷)如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。当提升物体A 时，滑轮组的机械效率为75%，为F 1；当提升物体B 时，小民 对地面的压力为F 2。已知小民的质量为65kg ，物体A 的质量为90kg ，物体B 的质 量为50kg 。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直 向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。则F 2:F 1= ________ 。 解析：这是一道比例型题，由于小民对地面的压力F 1=G 人-（G A +G 0）/2, 小民 对地面的压力F 2= G 人-（G B +G 0）/2,要求出F 2:F 1必须先解出动滑轮的重G 0。根据 当提升物体A 时，滑轮组的机械效率 %75%100)(%1000 0=+=?+=?=G G G h G G h G W W A A A A 总有A η，可解得G o =300N,然后代 入可求得F 2:F 1=5：1; 例4、(★★★★)(06广东汕头)一质量为3000kg 的汽车沿着长为5.4km 的 盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km 的山项时，耗时15min,汽车发动机牵引力为4000N.求，(1)汽车的行驶速度;(2)汽车发动机牵引力做的功;(3) 汽车发动机牵引力的功率. 解析：(1)汽车的行驶速度v=s/t=5.4×103m/(15×60s)=6m/s ；(2)汽车发动机牵引力做的功 W=FS=4000N ×5.4×103m=2.16×107J; (3) 汽车发动机牵引力的功率P=W/t=2.16×107J/(15×60s)= 2.4×104w. 例1图 例2图 例3图 功和功率 【重点难点提示】 1．重点是功和功率以及机械效率的概念。 2．难点是做功的两个必要因素以及对有用功和额外功的理解和运用。 3．考点是功的两个必要因素；功的公式和单位；功率的公式和单位；功的原理；机械效率的概念和公式；测定滑轮组的机械效率。本节知识是中考命题大综合题的重要内容，是考查学生计算能力，分析解决问题能力的落脚点，分值在10分以上。 【经典范例引路】 例1 起重机用钢绳起吊重为l ×103N 的重物，先沿竖直方向将重物匀速提高10m ，再沿水平方向将重物匀速移动9m ，然后又将重物提高lm ，起重机对重物共做了多少功？ 分析：起重机用钢绳提取重物，绳对重物所做的功就是起重机对重物所做的功。绳对重物做功有三个过程，第一、三过程绳沿竖直方向提升重物，重物在绳拉力的方向移动了距离做了功，第二过程重物在水平方向移动了距离但不是在拉力方向上移动的距离，故没做功 解：根据W=FS 知钢绳提取重物做功W=Gh=1×103N ×（10m ＋lm ）＝1.l ×104J 例2 关于功、功率、机械效率的说法错误的是（ ） A ．做功越多的机械功率越大 B ．机械效率越高的机械做功越快 C ．相同时间内做功越多的机械做功越快 D ．机械效率越高的机械它的额外功占总功的比越小 分析：功率是描述做功快慢的物理量。描述的方法是取单位时间内所完成的功，因此做功越多的机械在单位时间内完成的功不一定多，故A 选项不正确，C 选项正确。机械效率是衡量机械优劣、性能的一种技术数据。衡量方法是取W 有与W 总的比，比值越大（或W 与W 总的比值越小）其机械性能越好，做功的有效程度越高，与做功的快慢无关。故选项B 错，D 正确。 解：选 AB 。 例3 一台抽水机在 10分钟内把3.6m 3的水抽到10m 高处，若抽水机的效率是0.6，那么动力机供给抽水机的功率多大？（g 取10N ／kg ） 分析与解答：抽水机 10分钟抽水做功W 有用＝Gh=ρvgh = l ×103kg/m 3×3.6m 3×10N ／kg ×10m=3.6×105J 动力机对抽水机做功W 总=J J W 551066 .0106.3?=?=η有用 动力机输给抽水机功率P 总=W S J t W 35101600106?=?=总 例4 利用图4－15的滑轮组提取重物把800N 的货物匀速提取时需用250N 的力拉绳子，不计绳与滑轮的摩擦，求： ①若把1×103N 的重物匀速提取，作用在绳自由端的拉力至少多大？ ②若人重500N ，利用这个滑轮组向下拉绳提取货物的最大机械效率多大？ 功率和机械效率 一、选择题 1、一个人用动滑轮提升一个重物，若用的力是100牛，重物在0.5秒内匀速上升0.6米， 不计滑轮重，则人对动滑轮做功的功率是（） A.300瓦 B.240瓦 C.120瓦 D.100瓦 2、使用杠杆、定滑轮、动滑轮、轮轴等简单机械，将同一重物匀速提升h。若机械的摩擦和自重均不计，下列讲法中正确的是（） A.因为使用定滑轮不能省力，因此使用定滑轮比使用杠杆做功多 B.因为使用动滑轮要费距离，因此使用动滑轮比使用定滑轮做功多 C.因为使用动滑轮要费距离，因此使用动滑轮比使用杠杆做功多 D.使用它们做的功一样多 3、跟用手直截了当做功相比，使用滑轮组做功能够（） A.省力和改变力的方向 B.省力和省功 C.省力和提升机械效率 D.省力和省距离 4. 一滑轮组，不计绳子与滑轮间及所有滑轮的轮轴之间的摩擦，用它提升一重为G的物资时其机械效率为80％.若用此滑轮组来提升一重为2G 的物资时，其机械效率( ) A.大于80％ B.等于80％ C.小于80％ D.无法确定 5. 1970年4月24日我国第一颗人造地球卫星上天，它绕地球以椭圆轨道运行，近地点离地面高度为439km,远地点离地面高度为2384km，它从近地点向远地点运动时，下列讲法正确的是（） A. 势能减小，动能增大 B. 势能增大，动能减小 C. 势能不变，动能不变 D. 条件不足，无法判定 6. 关于机械效率，下列讲法正确的是（ ） A. 有用功越大，机械的机械效率就越高 B. 额外功越大，机械的机械效率就越低 C. 总功越大，机械的机械效率就越低 D. 有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就 越 高 7. 采取下列措施，能够提升机械效率的是 （ ） A. 有用功一定，增大总功 B. 总功一定，增大额外功 C. 有用功一定，减小额外功 D. 额外功一定，减小总功 8、如图所示的两个滑轮组，每个轮的质量都相等。用它们提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2，两个 滑轮组的机械效率分别为η1和η2。若不计摩擦，则下列 判定中正确的是（ ） A.一定是F1>F2 B.一定是F1 九年级第十一章简单机械和功单元测试卷附答案 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。 次数物重G /N 绳自由端的 拉力F/N 钩码上升的 高度h/cm 绳自由端移 动的距离 s/cm 机械效率η/% 1 1.00.51030 2 2.00.951574.1 (1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______； (2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位 有效数字） (3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。 【答案】 66.7 两次提升的物重不同 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]当钩码上升的高度为10cm时，绳自由端移动的距离为30cm，则绳子承担重物的段数 30cm 3 10cm s n h === 绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示 (2)[2] 第一次的机械效率 1 1 11 1 1N0.1m 100%100%100%66.7% 0.5N0.3m W G h W F s η ? =?=?=?≈ ? 有1有1 总 (3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。 2．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空?开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。 (1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验： ①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h； ②将浮子装满水，用_______________________； ③浮子上底面的面积表达式：S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。 (2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停?进水时，浮子内的?体压强为外界大气压强的1.2倍， OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。 (3)科学研究表明，?定质量的?体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过?定?度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证?桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。 【答案】量筒测出浮子里面水的体积V V h 30 适当向下移动 【解析】 【分析】 《简单机械和功》单元练习题及答案 （g 取10N/kg ） 选择题（每题2分，共20分） 题号 1 ? 2 3 4 5 6 7 8 9 ： 10 答案 ? 1、如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ） 2．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( ) A ．将左右两边的钩码均向外移动一格 B ．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 3、 如图所示,小明将两只鸡蛋举高2米，所做的功最接 近于( ) A. 0. 1 J B. 1 J 2J D. 2 J 4、如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（ ） 校 班级 姓名 考号 . ★★★★★★★★★★★★★装★★★★★★★★★★★★★订★★★★★★★★★★★★★线★★★★★★★★★★★★★★★★★★★ | 第3题图 · · A ．以A 点为支点的费力杠杠 B. 以A 点为支点的省力杠杠 C. 以 B 点为支点的费力杠杠 D. 以B 点为支点的省力杠杠 5、如图所示四种情景中，人对物体做了功的是（ ） 6、粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中 A. 重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W — C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得质量比被称物体的实际质量将 （ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定 8、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F A 、F B ，所做功分别为W A 、W B ，则： A 、F A ＝F B ，W A ＝W B B 、F A ＜F B ，W A ＝W B C 、F A ＜F B ，W A ＜W B D 、F A ＞F B ，W A ＞W B 9、将50N 的物体从一楼提到三楼，分别采用三种方法，做功最少的是（ ） A ．用手直接提上去 B ．用滑轮组提上去 、 C ．用定滑轮提上去 D ．三种方法做功相同 10、如图所示，工人用250N 的力将重400N 的物体匀速提升 2m ，在此过程中滑轮组 功、功率和机械效率 功、功率和机械效率的内容是力学知识的综合体现，在中考试题中出现率极高，即使学习中的重点内容，又是学习中的难点，属于中考中的拉分题目。需注意在理解其物理概念的基础上，通过多做些练习，方能达到熟能生巧。 考点一：力学中做功的条件 例1、(★)(北京大纲卷)如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（） 解析：做功有两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。本题的A 、 B、D三种情景，虽然人均对物体施加了力，但物体均没有移动，所以A、B、D两图的人都没有对物体做功。C图中的小丽在竖直方向上施加了力，并使箱子在竖直方向上移动了一段距离，所以小丽对箱子做了机械功。 跟踪巧练：1、下列关于力做功的说法，正确的是（） (A) 汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功 (B) 人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功 (C) 过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功 (D) 人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功 2、如图所示描述的力，有对物体做功的是（） 熊猫用力举着杠铃不动用力拉绳匀速提升重物用力搬石头没搬动用力提着水桶沿 水平方向移动 A B C D 考点二：功和功率的概念及有关计算 例2、如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（） (A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少 (C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多 解析：三种情况下拉力做的功就只需比较拉力的大小和沿拉力方向移动距离的长短，不要受干扰条件平面或斜面及向上或向下运动的影响。本题中这两个因素都相同，所以做功一样多。 例3、一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路 匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山项时，耗时15min, 汽车发动机牵引力为4000N.求，(1)汽车的行驶速度;(2)汽车 发动机牵引力做的功;(3) 汽车发动机牵引力的功率. 例1图 功和功率以及机械效率 2．（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W 1和W 2，功率分别为P 1和P 2，则下列关系式正确的是 ( ) A ．W 1=W 2 P 1=P 2 B ．W 1> W 2 P 1>P 2 C ．W 1> W 2 P 1=P 2 D ．W 1< W 2 P 1 简单机械和功检测试题及答案 1 / 4 简单机械和功例题 一、选择题 1.下列器具中，属于省力杠杆的是( D ) A.定滑轮 B.食品夹 C.镊子 D.铡刀 2.放学后，某同学背着重40N 的书包沿水平路面走了200m ，又登上大约10m 高的四楼才回到家，则他在回家的过程中对书包所做的功约为（ B ） A.0J B.400J C.2000J D.2400J 3．登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s ，该同学登楼时克服重力的功率 最接近于( A ) A ．500W B ．100W C ．50W D ．10W 4.如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆、和组成，用指甲刀剪指甲时，下列说法中正确的是 ( C ) A ．三个杠杆都是省力杠杆 B ．三个杠杆都是费力杠杆 c ．是省力杠杆，、是费力杠杆 D ．是费力杠杆，、是省力杠杆 5.“五一”假期，小林和爸爸一起去登花果山，小林用了15登上了山顶，爸爸用了20登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（ B ） A ．9∶8 B ．8∶9 C ．1∶2 D ．2∶1 6．如图所示，用滑轮组将重为600N 的重物匀速提升，如果拉力为350N ，则下列结论中正确的是( C ) A ．如果将物体提升2m ，拉力做功1200J B ．物体升高1m ，机械所做的有用功为350J C ．物体以0.5速度匀速上升，拉力的功率为350W D ．此滑轮组的机械效率为80% 7.如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的 机械效率为η1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过 程动滑轮的机械效率为η2。则（ A ） A.η1＜η2 B.η1＞η2 C.η1＝η2 D.η1和η2的关系无法确定 8.如图所示，在水平拉力F 作用下，使重40N 的物体A 匀速移动5m ，物体A 受到地面的摩擦力为5N ，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F 做的功为（ B ） A ．50J B ．25J C ．100J D ．200J 二、填空题 9.起重机将1000N 的重物竖直向上匀速提升15m 5m ，整个过 程中，竖直向上的拉力对重物做功 1.5×104. 10.阻力臂为动力臂4倍的杠杆是费力 (选填“省力”或“费力”) 杠杆。若该杠杆受到的阻 第4题图 F 2 F 1 第7题图 第6题图 第8题图 初中中考物理总复习之功和功率机械效率机械 能 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】 【 第 1 1 讲 】 功 和 功 率 一、基本知识点： 1、力学中的“功”包含的两个必要因素是：①作用在物体上的力F ；②物体沿力的方向移动的距离s 。 2、功的计算公式：①W ＝Fs ；②W ＝Pt 。 功的单位是J （与电功的单位相同）。 注意：⑴功的计算公式的习惯表现形式： ①；②。 ⑵体会“J ”这个单位的大小：把一个苹果从地板拣到饭桌上，所做的功大约就是1J 。 3、功率是表示物体做功快慢的物理量；物体在单位时间（或1s 钟）做的功叫做功率；计算公式是P ＝W/t ； 4、在国际单位制中，功率的主单位是W ，1W=1J/s ；1kW=103 W 。 注意：体会“W ”这个单位的大小：如果你用1s 钟把一个苹果从地板拣到饭桌上，你的功率大概就有1W 。 5、功的原理就是使用任何机械都不省功。 二、典型例题： 【例1】下列过程中，力做了功的是[ ] A ．小孩用力推一辆小车，但没有推动 B ．小孩用力向上提一袋大米，但没有提起来 C ．大扫除时，一个同学将一桶水从教室前面提到教室后面 D ．大扫除时，一个同学将一桶水从底楼提到四楼的教室里 【试一试】 小明在下列过程中，没有做功的是[ ] 【例2】用100N 的水平拉力拉着重500N 的物体沿水平方向移动了10m ，求拉力做的功。 注意：这里的重500N 是个“陷阱”。 【试一试】 1、用50N 的力拉着重为100N 的物体沿水平方向前进了10m ，在计算拉力所做的功时，正确的式子是[ ] A ．W ＝50N ×10m B ．W ＝100N ×10m C ．W ＝(50＋100)N ×10m D ．W ＝(100－50)N ×10m 2、体育课上，小明用50N 的力将重为40N 的实心球扔了10m 远，则小明对实心球所做的功[ ] A ．500J B ．400J C ．0J D ．无法确定 【例3】把重200N 的箱子搬上10m 高的楼，人对箱子做了多少功？ 【试一试】 起重机的钢绳把重500N 的物体吊高了5m ，接着又吊着该物体沿水平面移动了4m ，在此过程中，起重机对物体做的功[ ] A ．W ＝500N ×5m B ．W ＝500N ×4m C ．W ＝500N ×(5＋4)m D ．W ＝500N ×(5－4)m 【例4】质量为60kg 的人用1min 爬到了12m 高的楼上，求此人的功率是多少？ 解：⑴人上楼时，对自己做的功为： ⑵人的功率为：W 120s 60J 7200t W P === 【例5】功率为1kW 的机器工作1h 做功多少？ 【例6】一台抽水机每小时能把100m 3 的水抽到18m 高的地方，求抽水机的功率。 解：⑴抽水机每小时做的功为： J m kg N m m kg Vgh mgh Gh W 6333101818/10100/10?=???====ρ⑵抽水机的功率为：。kW W s J t W P 55000360010186 ==?== 【例7】如图，在拉力F=15N 的作用下，重G=100N 的物体以1m/s 的速度做匀速直线运动了5s ，求拉力F 所做的功及拉力的功率。 解：当物体以1m/s 的速度运动时，绳子被拉出的速度是2m/s ， ∴ 5s 里绳子被拉出的长度为s=vt=2m/s ×5s=10m ； 拉力F 所做的功为W=Fs=15N ×10m=150J ； 拉力F 的功率为W 30s 5J 150t W P ===。 注意一个有用的推导公式：Fv t s F t Fs t W P =?===，即：P=Fv 。 上题另解：绳子被拉出的速度为v=1m/s ×2=2m/s ； ∴ 拉力F 的功率为P=Fv=15N ×2m/s=30W 。 【例8】为治理渠江航道，工程船用钢丝绳将河底上一段废桥墩系住匀速吊出水面，如图甲。桥墩始终以0.2m/s 的速度匀速上吊，机械输出功率随时间变化的图象如乙图（不计机械自重与摩擦）。求：⑴河水对河底的压强；⑵桥墩浸没在河水中时所受的浮力。 （本题系广安市2012年中考题，有一定难度） 解：⑴从图像可知，30秒才将桥墩吊出水面； ∴桥墩所在位置距离水面的深度为h ＝0.2m/s ×30s ＝6m ； ∴p ＝ρgh＝1.0×103kg/m 3×10N/kg ×6m ＝6×104 pa ； ⑵从图像可知，桥墩全部浸没在水中时，机械的功率为6kW ； ∴由公式P ＝F v 得这时拉力为F ＝p/v ＝6×103 W/0.2m/s ＝3×104 N ； 又，从图像可知，桥墩全部离开水面时，机械的功率为10kW ； ∴这时的拉力F ＝p/v ＝10×103W/0.2m/s ＝5×104 N ； ∴F 浮＝5×104N －3×104N ＝2×104 N 。 ⑵另解： 桥墩完全浸没在水中时，功率为6kW ，在水中做的功： W 水＝P 水t ＝6×103 W ×20s ；又，W 水＝G 水h 水＝G 水×0.2m/s ×20s ； ∴桥墩在水中的重为G 水＝3×104 N 。 桥墩被吊离水面后，功率为10kW ，在空气中做的功： W 空＝P 空t ＝10×103 W ×30s ；又，W 空＝G 空h 空＝G 空×0.2m/s ×30s ； ∴桥墩在空气中的重为G 空＝5×104 N 。 ∴桥墩受到的浮力F 浮＝G 空－G 水＝5×104N －3×104N ＝2×104 N 。 【试一试】 1、如下左图，质量为2kg 的物体在拉力F=5N 的作用下以1m/s 的速度做匀速直线运动，求拉力2s 所做的功及拉力的功率是多少？ 【答案：10J ；5W 】 2、如上右图，在拉力F=15N 的作用下，重G=100N 的物体以1m/s 的速度做匀速直线运动，求拉力的功率。 【答案：45W 】 3、汽车发动机的功率P 是固定的，汽车在爬较陡的坡路时，发动机为了获得更大的牵引力F ，有经验的司机往往会换用[ ] A ．高速档 B ．中速档 C ．低速档 D ．都可以 【答案：C 】 4、功率相等的甲乙两车匀速行驶，在相等的时间里两车通过的距离之比是2∶1，则甲乙两车[ ] A ．牵引力之比是1∶2 B ．做功之比是1∶2 C ．速度之比是1∶2 D ．所受的阻力之比是2∶1 【答案：A 】 三、基础习题+经典考题： 1、用1N 的水平拉力拉着一个物体在水平面上移动了1m ，则拉力所做的功为____J ；把重为2N 的物体向上拉高了0.5m ，则拉力所做的功为_____J ；质量为1kg 的物体在重力的作用下，下落了1m ，则重力所做的功为_____J 。 2、重为100N 的物体被拉上了5m 高处，这时拉力所做的功是____J ；重力所做的功是_____J 。 3、一台机器在1s 内做了1200J 的功，这台机器的功率是____W ，它连续工作1min 能做______J 的功。 4、一个举重运动员在1s 内把130kg 的杠铃举高了2m ，则举重运动员做了_____J 的功，他的功率是____W 。 5、某人提着5kg 的物体沿水平方向行走了10m ，则该人对物体做的功为_____J ；如果他把这个物体提到10m 高的楼上，他对物体做的功为_____J 。 6、如下图，将同一物体分别沿斜面BA 和CA 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A ，己知斜面长BA ＞CA ，则，所用的时间 t 1____t 2；所用拉力F 1____F 2；所做的功W 1____W 2；拉力的功率P 1____P 2。（选填“＞”、“＜”或“＝”） 7、下列说法中正确的是[ ] A ．只要对物体施加了力就一定对物体做了功 B ．只要对物体施了力，物体又移动了距离，就一定对物体做了功 C ．只有人才能对物体做功 简单机械和功专题典型试题 中考“简单机械和功”专题典型试题的发展趋势分析“简单机械和功”专题是力学知识进一步的综合，涉及的知识与生活实际联系十分紧密，本章的主要考点包括以下一些：了解杠杆的力臂，通过实验能探究杠杆平衡条件；通过实验，学会使用知道杠杆、滑轮和滑轮组等简单机械改变里的大小和方向；通过实例认识功的概念；理解机械效率，了解提高机械效率的途径和意义；认识机械使用对社会发展的作用等。从近年来中考命题分析看，本专题知识是学生学习的难点，也是中考时的失分点。失分的主要因素，一是本章的概念比较多，学生理解和正确区分概念上存在一些困难，二是知识的综合程度比较强，学生综合应用知识的能力不足，三是科学探究中数据分析能力比较弱。因此要提高本专题的得分率，分析和把握本专题中考命题的趋势十分的必要。从各地中考试卷分析看，近年来“简单机械和功”专题的命题考查呈现以下趋势： 一、强调基本概念的理解与辨析 例题1（07常德市）关于简单机械下列说法中正确的是（） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高D．功率越大的机械，做功就越快例题2（07梅州市）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知>，施加的力分别为F1．F2，拉力做的功为W1．W2，拉力做功的功率分别为P1．P2，则下列判断中正确的是（） A．F1 简单机械和功单元检测试题 一、选择题（本题10小题，每小题2分，共20分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的） 1．(2011，第5题)下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是（） A．动滑轮B．订书机C．羊角锤D．镊子2．（2011，第18题）如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是 A．甲B．乙C．丙D．丁 3．（2011，第9题）如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是A．以B点为支点的费力杠杠B.以B点为支点的省力杠杠 C.以A点为支点的费力杠杠 D.以A点为支点的省力杠杠4．（2010年，4题）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—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，功率就越大 5，如图1所示四种情景中，人对物体做了功的是(). 6甲、乙两同学沿同样竹竿进行爬竿比赛，甲从地面爬到竿的顶端用了16s，乙从地面爬到竿的顶端用了12s，已知甲、乙两人的体重之比为3：4，则甲、乙两人爬竿的功率之比是（） A、3：4 B、4：3 C、9：16 D、16： 9 7．（2011年省市第13题）工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管）。其中最省力的方案是 8．（2011，第12题）用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重为150N的物体匀速提升1m。不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60％，则下列选项错误的是 A.拉力大小一定是125N B.有用功一定是150J C.总功一定是250J D.动滑轮重一定是100N 9．如图所示，杠杆处于平衡状态，则F的力臂是（） A、OA B、OC C、OD D、FD 10．2008年8月17日下午，奥运会赛艇女子四人双 桨的决赛在顺义奥林匹克水上公园进行,我国选手唐 宾、金紫薇、奚爱华、最终以6分16秒06的成绩,夺得该项目金牌。赛艇的桨可看成一个杠杆。若把杠杆按省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆进行分类，赛艇的桨属于（） A、省力杠杆 B、费力杠杆 图1 第3题图 5、如图所示四种情景中，人对物体做了功的是（ ） 6、粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中 A. 重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得质量比被称物体的实际质量将 （ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定 8、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F A 、F B ，所做功分别为W A 、W B ，则： A 、F A ＝F B ，W A ＝W B B 、F A ＜F B ，W A ＝W B C 、F A ＜F B ，W A ＜W B D 、F A ＞F B ，W A ＞W B 9、将50N 的物体从一楼提到三楼，分别采用三种方法，做功最少的是（ ） A ．用手直接提上去 B ．用滑轮组提上去 C ．用定滑轮提上去 D ．三种方法做功相同 10、如图所示，工人用250N 的力将重400N 的物体匀速提升2m ，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为( ) A ．80% 800J B ．80% 1000J C ．62.5% 200J D ．80% 200J 二、填空题（每空1分，共25分） 11、剪钢丝的老虎钳是一个_________杠杆, 实验室天平是一个 杠杆,夹取砝码的镊子是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 12、对于定滑轮，它的动力臂______阻力臂，所以使用定滑轮__ ____力，升国旗用的旗杆顶上安装滑轮是为了 ；对于动滑轮来说，当动力的方向竖直向上拉时，它的动力臂是阻力臂的__ ___倍，所以使用动滑轮可以_ _ 13、功包括两个必要的因素：一是___ ____ ___ ，二是_____ ____________ 。 14、两台机器的功率之比为3：1 ，它们做同样多的功，所需时间之比为___ ___，在相同时间内做功之比为___ ___。 15、提高机械效率的方法：一是________ ______ ，二是_____ _________ 。 16、有一杠杆，动力臂是阻力臂的３倍，则动力大小是阻力大小的 倍，这是一根 _ __（省、费）力杠杆。 17、用一只木桶通过滑轮组到井下取水，第一次取半桶水，第二次取满桶水（摩擦不计）。两次比较：额外1W 12:η额外W 2η（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 18.如图，慢慢将一根电线杆竖起；（1）若力的方向总是竖直向上，在电线杆竖直抬起的过程中，力的大小将 （选“增大”“减小”或“不变”）（2）若力的方向总和杆垂直，则提起的过程中，力的大小 将 （选“增大”“减小”或“不变”） 19、如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N 的面粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率为 ；如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg 的大米，当拉绳子的速度 为 m/s 时，拉力的功率为54W ．（绳重与摩擦不计） 20、用一个动滑轮匀速提升质量为20kg 的物体，所用竖直向上的拉力功和功率知识点梳理与典型例题
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