中考物理考點(diǎn)大串講（蘇科版）：專題02 功、功率、機(jī)械效率【考點(diǎn)清單】（解析版）

專題02功、功率、機(jī)械效率（解析版）清單01功1.功的定義：一個力作用在物體上，使物體在（力的方向上）通過一段（距離），這個力就對物體做了功。2.功的兩個必要條件：①有力作用在（物體上）；②物體在（力的方向上）通過了距離。3.不做功的三種情況：有力無距離；有距離無力、力和距離垂直。4.功的公式：功等于（力）跟物體在力的方向上通過的（距離）的乘積。公式：。5.功的單位：國際單位制中，功的單位是：（焦耳），符號是（J），1J=1N·m。6.功的公式的應(yīng)用：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對應(yīng)；③功的單位“焦”（?！っ?焦），不是力和力臂的乘積（?！っ?，力臂單位不能寫成“焦”）。清單02功率1.定義：單位時間里完成的（功）；或說成：單位時間內(nèi)力作做的功。2.功率的物理意義：功率是表示力做功（快慢）的物理量；即單位時間內(nèi)完成的功。3.公式：。4.單位：在國際單位制中，功率單位是（瓦特），符號是（W）。常用單位還有千瓦（kW）、馬力。換算關(guān)系：。5.功率公式的解釋：（1）物體在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做勻速直線運(yùn)動，則拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積，即。（2）利用該公式時要注意：拉力F必須是恒力，且物體運(yùn)動的速度應(yīng)不變；v的單位必須用m/s，這樣算出的功率單位才是W；速度v跟拉力F必須對應(yīng)，即v必須是受到拉力的物體在拉力的方向上移動的速度。清單03機(jī)械效率１.有用功：對機(jī)械、活動有用的功。公式：W有用＝（Gh）（提升重物）=W總－W額=ηW總；斜面：W有用=Gh。公式：W有用＝（fs）（水平拉動物體）。2.額外功：并非需要但又不得不做的功。公式：W額=W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）；斜面：W額=fL。3.總功：有用功加額外功或動力所做的功。公式：W總=W有用＋W額=FS=W有用／η；斜面：W總=fL+Gh=FL。4.機(jī)械效率：有用功跟總功的（比值）。機(jī)械效率計算公式：（）。

5.滑輪組的機(jī)械效率（不計滑輪重以及摩擦?xí)r）（1）滑輪組（豎直方向提升物體）：（）（G為物重，h為物體提升高度，F(xiàn)為拉力，S為繩子自由端走的距離）。

（2）滑輪組（水平方向拉動物體）：（）（f為摩擦力，l為物體移動距離，F(xiàn)為拉力，S為繩子自由端走的距離）。

6.斜面的機(jī)械效率：（）(h為斜面高，S為斜面長，G為物重，F(xiàn)為沿斜面對物體的拉力)。即時練習(xí)【練習(xí)1】下列實(shí)例中，有力對下面“打點(diǎn)”物體做功的是（）。A．蘋果從樹上自由的落到地面；B．背著書包在水平路面上行走；C．推著油桶不動阻止其向下滾動；D．小球在光滑水平面上勻速運(yùn)動【答案】A?！窘馕觥緼．受重力的作用，并且在重力的方向移動了距離，做功，故A符合題意；B．重力和對書包支持力在豎直方向，運(yùn)動方向水平，不做功，故B不符合題意；C．油桶沒有運(yùn)動，無距離，不做功，故C不符合題意；D．重力豎直方向，平面光滑所以沒有摩擦，運(yùn)動方向水平，不做功，故D不符合題意。故選A。【練習(xí)2】一同學(xué)用50N的水平方向的力，將一只重5N的足球沿水平方向蹋了出去，足球在地上滾動了30m停下。在球滾動的過程中，腳對球所做的功是（）。A．5J B．1500J C．150J D．0J【答案】D?！窘馕觥吭谇驖L動的過程中，腳對球沒有力的作用，腳對球所做的功是0，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D?！揪毩?xí)3】甲、乙兩人爬樓比賽，同時從一樓出發(fā)跑上五樓，結(jié)果甲先到而獲勝，則下列說法正確的是（）。A．甲做功多，甲的功率大；B．乙做功多，乙的功率大；C．若兩人的體重相同，則甲做的功多，甲的功率大；D．若兩人做的功相同，則甲用時少，甲的功率大【答案】D?！窘馕觥緼B．甲和乙爬樓，均克服自身重力做功，由于甲乙自身的重力未知，則無法比較甲和乙做功的大小和做功的快慢，故AB錯誤；CD．若兩人的體重相同，爬樓的高度相同，由公式W=Gh可知，甲乙兩人做功相同，甲先到說明做相同的功所用的時間短，由功率公式可得，甲的功率比乙大，故C錯誤；D正確。故選D。?【練習(xí)4】兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動，兩次物體運(yùn)動的路程隨時間變化的關(guān)系圖像如圖所示。根據(jù)圖像，下列判斷正確的是（）。A．兩次物體運(yùn)動的速度：v1<v2；B．0~6s兩次拉力對物體所做的功：W1=W2；C．兩次物體所受的拉力：F1>F2；D．0~6s兩次拉力對物體做功的功率：P1>P2【答案】D?！窘馕觥緼．由圖像可知，當(dāng)t=8s時，s1=0.8m，s2=0.4m，根據(jù)可得v1=0.1m/s，v2=0.05m/s，v1>v2，故A錯誤；B．兩物體做勻速直線運(yùn)動，所以拉力等于摩擦力，又因?yàn)槭峭晃矬w、同一水平面，所以受到的摩擦力是相等的，故兩次的拉力F1=F2，由圖可知，0~6s第一次運(yùn)動距離s1=0.6m，第二次運(yùn)動距離s2=0.3m，所以W1=F1s1=0.6F1，W2=F2s2=0.3F2所以W1>W2，故B錯誤；C．兩物體做勻速直線運(yùn)動，所以拉力等于摩擦力，又因?yàn)槭峭晃矬w、同一水平面，所以受到的摩擦力是相等的，故兩次的拉力F1=F2，故C錯誤；D．第一次做功功率第二次做功功率又因?yàn)镕1=F2，所以P1>P2，故D正確。故選D。【練習(xí)5】關(guān)于功的原理和機(jī)械效率的說法正確的是（）。A．使用機(jī)械提升物體可以省功；B．提升同一物體，使用省力杠桿一定比用等臂杠桿的機(jī)械效率大；C．提升同一物體，使用動滑輪一定比用定滑輪的機(jī)械效率大；D．使用任何機(jī)械提升物體，機(jī)械效率都不可能達(dá)到100%【答案】D。【解析】A．根據(jù)功的原理，使用任何機(jī)械提升物體時，都不能省功，因?yàn)椴豢杀苊獾臅鲱~外功，故A錯誤；B．提升同一物體，使用省力杠桿不一定比用等臂杠桿的機(jī)械效率大，機(jī)械效率指的是有用功與總功之比，與是否省力無關(guān)，故B錯誤；C．提升同一物體，使用動滑輪不一定比用定滑輪的機(jī)械效率大，機(jī)械效率指的是有用功與總功之比，與是否省力無關(guān)，故C錯誤；D．使用任何一個機(jī)械提升物體時，不可避免的會做額外功，故D正確。故選D?！揪毩?xí)6】小摩同學(xué)家里正在修建樓房，他通過調(diào)查了解到工人利用如圖的裝置，將重力為900N的物體勻速提升了6m，工人對繩子施加的拉力F為475N。忽略繩重和機(jī)械之間的一切摩擦。下列說法中正確的是（）。①拉力F做功為2850J；②動滑輪的重力為50N；③拉力F做的額外功為600J；④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機(jī)械效率為95%。A．①③B．②④C．①②D．③④【答案】B?！窘馕觥竣偃鐖D所示，一共有兩段繩子分擔(dān)動滑輪重，故繩子自由端移動的距離為拉力F做功為故①錯誤；②動滑輪的重力為故②正確；③拉力F做的額外功為故③錯誤；④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機(jī)械效率為故④正確，故綜上所述，②④正確，B正確。故選B。1.如圖所示的情景中，根據(jù)圖片和文字?jǐn)⑹?，可以確定下列過程中人對物體做功的是（）。A．人推一塊大石頭沒推動；B．人舉著啞鈴不動C．人拿著物體沿水平路面勻速前行；D．人將地面上的石塊撿起來【答案】D?！窘馕觥緼．人推一塊大石頭沒推動，有力，但物體沒有在力的方向上通過距離，沒有做功，故A不符合題意；B．舉著杠鈴靜止不動，盡管施加了力，但是沒有移動距離，因此不做功，故B不符合題意；C．人使箱子沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，人給箱子一個向上的力，箱子向上沒有移動距離，人對箱子沒有做功，故C不符合題意；D．把石塊從地上撿起來，人對石塊施加了力，并且在力的方向上移動了距離，因此做功，故D符合題意。故選D。2.如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，再改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO＝LOB，用頻閃相機(jī)每隔相同的時間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F1在AO段所做的功為W1，拉力F2在OB段所做的功為W2，物體在AO段受到的摩擦力為f1，在OC段受到的摩擦力為f2。下列判斷正確的是（）。A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2【答案】B?！窘馕觥緾D．由于物體對水平面的壓力大小不變（等于物體的重力），各段的粗糙程度相同，所以物體運(yùn)動時受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD錯誤；AB．由圖可知，在AO段物體在相同時間內(nèi)運(yùn)動的距離相同，說明物體做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡條件可知拉力F1=f；在OC段物體在相同時間內(nèi)運(yùn)動的距離增大，說明物體做加速直線運(yùn)動，則拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根據(jù)W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A錯誤，B正確。故選B。3.一個物體由A點(diǎn)自由下落時，相繼經(jīng)過B、C兩點(diǎn)，如圖所示，已知AB=BC，物體在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，則下列關(guān)系正確的是（）。A．W1=W2，P1>P2 B．W1=W2，P1=P2C．W1=W2，P1＜P2 D．W1≠W2，P1≠P2【答案】C?！窘馕觥课矬w在AB和BC段，距離相同，重力相同，根據(jù)W=Gh，重力做功相同，所以W1=W2物體在下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，物體質(zhì)量不變，動能增大，所以v1＜v2因?yàn)锳B=BC，所以t1>t2又因?yàn)閃1=W2根據(jù)P=，所以P1＜P2答案C。4.甲、乙兩個集裝箱質(zhì)量相同。先用起重機(jī)將甲集裝箱以1m/s的速度提升10m，再將乙集裝箱以2m/s的速度提升10m，那么起重機(jī)（）A．第一次做功多，功率大 B．第二次做功多，功率大C．兩次做功一樣多，功率一樣大 D．兩次做功一樣多，第二次功率大【答案】D。【解析】由于起重機(jī)勻速提升集裝箱，故起重機(jī)對集裝箱的拉力等于重力；甲、乙兩集裝箱質(zhì)量相同，則重力相同，提升高度相同，由W=Fs可知起重機(jī)兩次做的功相同。起重機(jī)提升乙集裝箱的速度大于提升甲的速度，根據(jù)P==Fv=mgv知，第二次功率大。故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。5.如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運(yùn)動，0-6s內(nèi)拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙，則在2-4s內(nèi)，拉力做的功，以及4-6s內(nèi)拉力的平均功率為（）。A．30J；2.5W B．30J；5W C．15J；2.5W D．15J；5W【答案】A?！窘馕觥坑蓤D乙可知，在2~4s內(nèi)，拉力F1=3N，由圖丙可知，在2~4s內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動，且v=5.0m/s，由速度公式可得，在2~4s內(nèi)物體運(yùn)動的距離s=vt=5.0m/s×2s=10m則在2~4s內(nèi)拉力做的功W=F1s=3N×10m=30J由圖乙可知，在4~6s內(nèi)，拉力F2=1N，由圖丙可知，在4~6s內(nèi)，物體做勻減速運(yùn)動，且初速度v=5.0m/s，末速度為0，則在4-6s內(nèi)物體的平均速度由得4-6s內(nèi)拉力的平均功率故選A。6.關(guān)于功率、機(jī)械效率的說法正確的是（）。A．功率大的機(jī)器做功一定多B．額外功占總功比值小的機(jī)器機(jī)械效率高C．做功多的機(jī)器機(jī)械效率一定高D．功率大的機(jī)器做功時間一定短【答案】B?！窘馕觥緼．功率是指做功的快慢，功率大的機(jī)器做功并不一定多，故A錯誤；B．根據(jù)機(jī)械效率公式可知額外功占總功比值小的機(jī)器，有用功占比大，則其機(jī)械效率高，故B正確；C．功率大的機(jī)械、做功多的機(jī)械，額外功不一定小，機(jī)械效率不一定高，故C錯誤；D．功率大的機(jī)器說明做功快，但做功時間不一定短，故D錯誤。故選B。7.甲乙兩個滑輪組如圖所示，其中的每一個滑輪都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計滑輪組的摩擦，下列說法中錯誤的是（）。A．若G1=G2，拉力做的有用功相同；B．若G1=G2，拉力做的總功不相同；C．若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率；D．用甲乙其中的任何一個滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變【答案】D?！窘馕觥緼．若G1=G2，將兩個重力相同的物體提高相同的高度，據(jù)W=Gh知，拉力做的有用功相同，故A正確，不符合題意；B．由圖示知，不計滑輪組摩擦，甲滑輪組提起一個動滑輪，乙滑輪組提起兩個動滑輪，甲所做的額外功比乙所做的額外功小，G1=G2時，所做的有用功相同，所以拉力所做的總功不相同，故B正確，不符合題意；C．若G1=G2，則兩個滑輪組所做的有用功相同，甲的額外功小于乙的額外功，甲的總功小于乙的總功，據(jù)知，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率，故C正確，不符合題意；D．用相同的滑輪組提起不同的重物，物重起重，機(jī)械效率越高，故D錯誤，符合題意。故選D。8.放在水平地面上的物體A受到水平向右的力F的作用。力F的大小以及物體A的運(yùn)動速度大小v隨時間t的變化情況如圖乙、丙所示。根據(jù)圖像信息回答當(dāng)t=7s時，物體A受到的摩擦力f的大小為______N，方向?yàn)開_____。912s，物體克服摩擦力做的功是______J?！敬鸢浮?；水平向左；54。【解析】[1]由圖丙圖像可知，當(dāng)運(yùn)動9s以后物體A做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，此時受到水推力和摩擦力是一對平衡力；由乙圖可知，912s，推力F＝6N，由二力平衡條件可得，摩擦力f＝F＝6N因物體受到的摩擦力只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與運(yùn)動的速度無關(guān)，所以，當(dāng)t＝7s時，物體A做變速直線運(yùn)動，受到的摩擦力也為6N。[2]物體在水平面上向右運(yùn)動，摩擦力方向與相對運(yùn)動方向相反，所以摩擦力的方向?yàn)樗较蜃?。[3]由圖丙知，912s，物體A做勻速直線運(yùn)動，且v＝3m/s，物體運(yùn)動的距離則克服摩擦力做的功。9.如圖所示，工人用滑輪組勻速提升重800N的貨物，所用的拉力F為500N，貨物在50s內(nèi)勻速上升5m。在此過程中，有用功是_____J；拉力做功的功率是_____W；滑輪組的機(jī)械效率是_____%。【答案】4000；100；80?！窘馕觥縖1]工人所做的有用功為[2]由圖可知，n=2，拉力移動距離為拉力做的功為拉力做功得功率為[3]滑輪組的機(jī)械效率。10.如圖甲所示，用水平拉力F1=20N拉著重為500N的物體在水平路面上勻速移動1m的距離，如圖乙所示，用水平拉力F2=12.5N拉著同一物體在同一路面上也勻速移動1m的距離，求圖乙中使用動滑輪時的：（1）有用功；（2）總功；（3）機(jī)械效率?！敬鸢浮浚?）20J；（2）25J；（3）80%?！窘馕觥浚?）由圖甲：用水平拉力F1=20N拉著重為500N的物體在水平路面上勻速運(yùn)動，可知物體在水平面上受到的摩擦力為對滑輪組分析，可知繩子的股數(shù)為，物體水平方向移動的距離為故有用功為（2）總功為（3）根據(jù)機(jī)械效率公式可得滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）有用功為20J；（2）總功為25J；（3）機(jī)械效率為80%。11.如圖所示，搬運(yùn)工人用滑輪組提升重540N的物體，所用的拉力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10秒，（不計繩重，繩與滑輪的摩擦）求：（1）有用功；（2）拉力F做功的功率；（3）若物重只有240N，滑輪組的機(jī)械效率。【答案】（1）1080J；（2）120W；（3）80%。【解析】（1）物體上升的高度物體做的有用功（2）由圖可知n＝3，繩子自由端移動的速度拉力F做功的功率（3）因?yàn)椴挥嬂K重和摩擦?xí)r，所以動滑輪的重力因?yàn)椴挥嬂K重和摩擦?xí)r所以物重只有240N時滑輪組的機(jī)械效率答：（1）有用功為1080J；