贵州省中考物理考点分类讲第14讲+功++功率+机械效率.docx

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贵州省中考物理考点分类讲第14讲+功++功率+机械效率

第14讲　功　功率　机械效率

本讲内容是中考的重点内容，主要考查做功的条件；功、功率、机械效率的计算；测量滑轮组的机械效率，学生需引起高度重视．贵州近两年虽然没有考查斜面的相关计算和测量斜面的机械效率，但是不容忽视．

考试说明

1.知道机械功和功率．用生活中的实例说明机械功和功率的含义.

2.知道机械效率．了解提高机械效率的途径和意义.

3.了解人类使用机械的历程．了解机械的使用对社会发展的作用.

　功、功率

1．功

两个必

要因素

一是作用在物体上的______；二是物体在_________上通过的距离

三种不

做功的

情况

不劳无功

物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离.例如踢出去在空中运动的足球

不动无功

物体受到力的作用，但保持静止状态，即没有移动距离.例如“推而不动”、“搬而未起”

劳而无功

物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直.例如手提物体沿水平方向移动

功的

计算

文字式

功等于__________与_________________________________的乘积

表达式

________________

单位

________，符号为_________,.1J=1N·m

　　【提示】　在利用功的计算公式进行计算时，力与物体移动的距离在方向上必须一致．

2．功率

定义

在物理学中，把____与______之比叫做功率

意义

表示物体________的物理量

公式

P=___________

单位

基本单位是_______，符号是_____；工程技术上还常用_______，符号是.单位的换算关系:

1kW=_______W,1W=1J/s

　　【提示】　功率表示做功的快慢，功表示做功的多少．一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定，功率大的做功不一定多，做功多的功率也不一定大．在分析功和功率的关系时，必须考虑时间的因素．

　机械效率

三

种

功

有用功

我们需要的，必须要做的功叫做有用功，用W有表示

额外功

我们在做有用功的同时，我们还不得不做的功叫做额外功，用W额表示

总功

有用功与额外功之和是总共做的功叫做总功，用W总表示.用公式表示为_______________

.机

械

效

率

定义

物理学中，将________跟______的比值叫做机械效率，用___________表示

表达式

________________

说明

机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总_______总功，故机械效率总_________

机械效率的高低与使用机械是省力还是费力________________

测量滑轮组的机械效率

原理

___________________________

过程

沿________方向_______拉动弹簧测力计使钩码升高，测出钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s

结论

同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越______；提升相同重物，滑轮组越多，机械效率越________，但越____力

提高机

械效率

的方法

___________动滑轮的重；加润滑油，减小_______；________物重

命题点1　功、功率

　（2015·安顺）举重是我国的优势体育项目．一位身高170cm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，把同样重的杠铃举起，如图所示．如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（　　）

A．W1＝W2、P1＝P2　　　B．W1＞W2、P1＝P2

C．W1＞W2、P1＞P2D．W1＜W2、P1＜P2

举起相同的杠铃时，身高越高的运动员举起的高度越大，根据W＝Gh分析做功大小；所用时间相同，再利用P＝比较功率大小．

1．（2015·铜仁）小龙背着质量为25kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿着走廊水平走了5m到达实验室．每层楼高3m，小龙对实验器材做功________J．若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500J，则小龙自身体重________kg.（g＝10N/kg）

2．（2014·毕节）用弹簧测力计水平拉着重8N的木块，在水平长木板上2秒钟内匀速移动了0.5m，如图所示，木块受到的摩擦力是____N，木块所受重力做功______J，弹簧拉力拉木块所做功的功率是________W.

3．（2014·安顺）现在有一种“手机自生能”技术，手机上装上特制电池，上下左右摇晃手机即可产生电能，每摇一分钟可通话两分钟．设手机上下摇动一次，相当于将200g的重物举高10cm，每秒约摇一次．由此可知，每摇一次可以获得的电能为________J，该手机通话时的功率为________W.

4．（2013·黔西南）汕昆高速公路安龙至兴义段某段平直公路长1.08km，小汽车以108km/h的速度在该段公路上做匀速直线运动，则汽车的速度合______m/s，汽车通过该段公路所用的时间为______s，若行驶时汽车阻力为2000N，则该车功率为__________W.

命题点2　机械效率的相关计算　（2015·遵义）如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，使物体A在水平方向上移动5m，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N，则拉力F做的功为________J，滑轮组的机械效率为________．

（1）功W＝Fs，F表示作用在物体上的力，s表示物体在力的方向上通过的距离；

（2）物体做功的平均功率P＝W/t，常用的功率公式P＝Fv，F表示动力，v表示物体的运动速度．（3）滑轮组机械效率的公式η＝×100%：

当绳子的重力和摩擦力不可以忽略时，机械效率η＝，其中G是物体的重力，F是自由端的拉力，n是吊住动滑轮的绳子段数；当绳子重力和摩擦力可以忽略时，机械效率η＝，G表示物体的重力，G动表示动滑轮的重力．

5．（2014·黔东南）工人用如图所示的滑轮组将质量为20kg的货物竖直匀速提高了2m，他所做的有用功是______J，已知该滑轮组的机械效率为80%，工人的拉力是________N．（g取10N/kg）

6．（2014·铜仁）利用如图所示的滑轮组提升重物，不计摩擦和绳子的重力，现用500N的拉力F将重为1800N的物体在5s内匀速提升了3m，则绳子自由端移动的速度是______m/s，动滑轮的质量为______kg，该滑轮组的机械效率为________．（g取10N/kg）

7．（2015·安顺）如图1所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手候斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底并最终点燃圣火的照片，该点火仪式体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神．已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约200s.

（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？

（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想用物理课上学过的滑轮组可以省力的方法，将火炬手拉上去．若小明同学站在地面上，用如图2所示的哪个滑轮组拉起火炬手最合适，理由是什么？

如果该滑轮组机械效率为80%，求小明同学的拉力至少要多大？

命题点　探究滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率实验考查点：

1.实验原理：

η＝×100%；2.弹簧测力计要匀速竖直向上拉动；3.控制变量法的使用；4.补充表格数据，计算机械效率；5.分析数据，得出影响机械效率的因素；6.总结结论；7.滑轮组的绕绳方法．

　（2015·黔南）某班同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关．各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表：

实验

次数

物重（N）

物体上升的高度（m）

拉力（N）

绳子自由端移动的

距离（m）

机械效率η（%）

1

1

0.1

0.6

0.2

83.3

2

1

0.1

0.4

0.4

62.5

3

2

0.1

0.65

0.4

76.9

4

1

0.2

0.6

0.4

83.3

（1）比较第1、2次实验数据得出：

用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮的个数越多，________________；比较第2、3次实验数据得出：

同一个滑轮组，提升的物体越重，______________；比较第1、4次实验数据得出：

同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度________．

（2）在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”），测得的机械效率________（填“偏高”“偏低”或“不变”），说明滑轮组的机械效率还与________有关．

（3）有两个小组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测得的机械效率却不同．原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的________不同，影响了测量结果．所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了________它的机械效率．

本实验用到控制变量法．例如比较第1、2次实验数据可知机械效率与动滑轮个数的关系；比较第2、3次实验数据可知，机械效率与物重间的关系；比较1、4次实验数据可知机械效率与物体上升高度的关系．

（4）有的同学认为：

“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是________（填“正确”或“错误”）的．你是用小明收集的数据中________两组数据对比分析来判断的．

（5）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是________________________________________．

（6）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了____________________________________．

一、选择题

1．（2015·赤峰）如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（　　）

A．大人与小孩做功相同，两人功率相同

B．大人与小孩做功相同，小孩功率大

C．大人比小孩做功多，大人功率大

D．大人比小孩做功多，小孩功率大

2．（2015·兰州）工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．绳端的拉力F为270N

B．拉力F的功率为270W

C．额外功为160J

D．有用功为1080J

3．（2015·泰安）分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N．不计绳重及摩擦，此过程中（　　）

A．F甲小于F乙

B．甲的机械效率小于乙的机械效率

C．F甲做的功大于F乙做的功

D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率

4．（2015·丹东）小勇体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m．已知物体A重为800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A．水平地面对小勇的支持力做功为6000J

B．小勇做的有用功为3000J

C．小勇拉力的功率为250W

D．此滑轮组的机械效率为80%

5．（2015·长春）工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．增大提升重物的速度，可以增大有用功

B．减小定滑轮的重力，可以减小额外功

C