功和功率.docx

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功和功率

（考查范围：

功和功率）

姓名_____________班级___________得分____________

附本章知识概要:

（一）如何判断物体的做功情况

1.理解判断的依据

依据:

见课本P207——做功的两个必要因素.

重点:

抓住力作用在物体上是否有“成效”.

2.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”.

3.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.

（二）对公式W＝Fs的理解

1.公式一般式W＝Fs

常用式W＝Gh（克服重力做功）或W＝f阻s（克服摩擦阻力做功）

2.单位焦耳（J）

3.注意事项

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（初中要求）（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.

（三）怎样理解功率的概念

1.物理意义表示物体做功的快慢.

2.定义物体在单位时间内所做的功.

3.计算式P＝W/t.

4.单位瓦（W）.

5.注意事项

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.

（四）理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系

1.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＝W机械对物体＝W手或W总＝W有.

B.对于实际机械:

W人对机械（W总）>W机械对物体（W有）或W总＝W有＋W额.

2.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.

A.有用功（W有）指机械克服有用阻力所做的功（对我们有用的功）.

求有用功W有,要看使用机械的目的.

①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故W有＝Gh；

②对于水平方向匀速拉（推）物体,目的是克服摩擦阻力做功,故W有＝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总＝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额＝G轮h.

（五）怎样理解和应用机械效率

1.定义有用功占总功的比值,即η＝

.

2.物理意义机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量.若机械效率越大,表示该机械对总功的利用率越高,即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大,或者说额外功占总功的比例越小,也说明该机械的性能越好.

3.机械效率为何总小于1?

因在使用机械时,不可避免W额>0.所以由W总＝W有＋W额可知:

W有

4.计算机械效率的各种变形式.

A.在竖直方向上提升物体,η＝

＝

＝

＝

（对于杠杆:

n＝s/h＝

；对于滑轮组:

n＝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η还可等于

即η＝

.

B.在水平方向上拉动物体,η＝

＝

（s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离）

5.如何提高机械效率?

由η＝

＝

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额一定时,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

①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30—40%；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.

②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、单项选择题（本题包含39小题）

1．（05宜昌市）以下事例中，重力做功的是（）

A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行

C.跳水运动员下落

D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动

2．如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图（）

3．（05柳州、北海）在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是（）

4．下列各种情况中做功的是（）

Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走　

Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走

Ｃ.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟　

Ｄ.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米

5．用三种方法来提升同一个重物：

a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：

（）

Ａ.a方式做功最少　　　　　　　Ｂ.b方式做功最少

Ｃ.c方式做功最少　　　　　　　Ｄ.三种方式做功一样多

6．（04湖北宜昌）汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（）

A．汽车的牵引力为零B．汽车所受的摩擦力为零

C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零

7．（04山西）以下估测中，基本符合实际情况的是（）

A.人正常步行的速度约5m/s，

B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa

C.中学生的体重约50ND.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J

8．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：

（）

Ａ．200焦　　　Ｂ．300焦　　　Ｃ．0焦　　Ｄ．500焦

9．重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移动了5m，那么重力对重物做的功是（）

A.50JB.250JC.0D.上述都不对

10．（05大连）在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg。

估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为（）

A.3×102JB.1×103JC.3×103JD.5×103J

11．（05广州市）教学大楼每层楼高为３m，小明提着一重为50Ｎ的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了４m进入课室，从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为（）

Ａ．0JＢ．300JＣ．450JＤ．500J

12．（05盐城市）如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（）

A.重力做的功是500JB.拉力大小为100N

C.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J

13．（04天津）如图，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（）

A．50JB.25J

C.100JD.200J

14．下列说法中正确的是（）

A.有些简单机械省功

B.斜面越长越省功

C.使用任何机械都不省功

D.定滑轮在使用过程中虽不省功，但是能省力

15．（05上海市）当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（）

A.做功多B.做功少C.做功快D.做功慢

16．（04辽宁本溪）下面说法中正确的是（）

A.浸没在水中的物体，密度越大，受到的浮力越小

B.既省力又省距离的机械是不存在的

C.机械的功率越小，做功越小

D.一块冰熔化成水后，体积、密度、质量和比热容均发生变化

17．（04深圳副卷）以下说法正确的是（）

A.运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性

B.做功越多，功率就越大

C.浮在水面上的木块所受浮力大于重力

D.坦克履带的作用之一是为了减少对地面的压强

18．（05临沂市）班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。

为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是（）

①三楼地面到一楼地面的高度；②从一楼到达三楼所用的时间

③每个同学的质量或体重；④一楼到三楼楼梯的长度

A．②④D．①④C．①②③D．②③

19．（04南通）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做功的功率最接近于（）

A．500WB．100WC．50WD．10W

20．（05广东省）如图所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（）

A.1200WB.10W

C.12WD.120W

21．（05贵阳）在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。

他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。

设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（）

A.5W　B.50W　　C.500W　　　D.5000W

22．（05毕节地区）一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后，在空中停留了3s，又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为（）

A．300WB．2000WC．3000WD．1500W

23．（04新疆建设兵团）"五一"假期，小林和爸爸一起去登红山，小林用了15min登到山顶，爸爸用了20min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（　）

A．9∶8　　　B．8∶9　　　C．1∶2　　　D．2∶1

24．甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的（）

A.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1

B.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1

C.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3

D.做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶1

25．甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面,它们在相等的水平推力作用下移动相同的距离,试判断推力对物体做功W甲和W乙及功率P甲和P乙的大小关系为（）

A.W甲>W乙,P甲＝P乙B.W甲＝W乙,P甲＝P乙

C.W甲P乙D.W甲＝W乙,P甲

26．分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一物体匀速提升到同一高度,其中机械效率最高的是（）

A.定滑轮B.动滑轮C.滑轮组D.无法确定

27．甲、乙两个机械，甲的机械效率是70%，乙的机械效率是50%，则（）

Ａ.甲机械做功省力　　　　　　　　Ｂ.甲机械做功快

Ｃ.甲机械做功多　　　　　　　　　Ｄ.以上说法都不对

28．下列关于机械效率的说法中，正确的是（）

A.越省力的机械，其机械效率越高

B.做的有用功越多，机械效率越高

C.做的总功越少，机械效率越高

D.额外功在总功中占的比例越小，机械效率越高

29．用同一个滑轮组来测挂不同钩码时的机械效率，下述结论正确的是（）

Ａ.钩码较重的一次机械效率较高　　

Ｂ.钩码较轻的一次机械效率较高

Ｃ.两次机械效率是一样的　.机械效率与提升高度有关

30．（05莆田市）一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（）

A.有用功减少，总功减少B．有用功增加，总功增加

C.有用功不变，总功不变D．有用功不变，总功减少

31．（04哈尔滨）同学们在探究"影响滑轮组机械效率高低的因素"时提出了下列假设

（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关

（2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（3）滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（）

A.

（1）B.

（2）C.（3）D.（4）

32．下面提出的方法中,可以提高滑轮组机械效率的作法是（）

A.多做有用功B.增加提升的重物质量

C.改变绳的绕法D.减少提升的时间

33．（04四川）在图所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G=50N，当施加在绳子自由端的拉力为F=30N，重物恰好匀速上升，绳重及一切摩擦均可忽略不计，由此可知（）

A.该装置的机械效率为60%

B.该装置的机械效率为55.6%

C.该装置中动滑轮重为5N

D.该装置中动滑轮重为10N

34．（04新疆建设兵团）一个工人用如图所示的滑轮组提起2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下面说法正确的是（　）

A.总功是3200J，效率是40％

B.有用功是8000J，效率是40％

C.有用功是3200J，效率是62.5％

D.总功是3200J，效率是62.5％

35．（05宿迁市）如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。

则下列关系正确的是（）

A．F甲＜F乙B．F甲＞F乙

C．η甲＜η乙D．η甲=η乙

36．关于滑轮组的功、功率、机械效率的说法正确的是（）

A.机械效率越高,做功越多B.功率越大,做功越快

C.机械的效率越高,功率越大

D.使用机械效率高的机械可以省功

37．（05广州市）下列说法中正确的是（）

Ａ.机械效率越高，机械做功一定越快

Ｂ.做功越多的机械，机械效率一定越高

Ｃ.功率越大的机械做功一定越多

Ｄ.做功越快的机械，功率一定越大

38．（03陕西）工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m.已知工人向下的拉力为480N,则下面说法中错误的是（）

A.绳子自由端被拉下6m

B.工人所做的有用功是1960J,总功是2880J

C.工人做功的功率是288W

D.滑轮组的机械效率为51%

39．（05四川成都（课改区））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（）

A．如果将物理提升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0.5m/s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%

二、填空题（本题包含25小题）

40．（05上海市）在图中，A装置是_____________滑轮（选填"定"或"动"）。

若用30牛的拉力将旗帜匀速提升10米，则拉力所做的功为______________焦。

41．（04西宁）某商场售货员用20N的水平推力使质量为65kg的货物沿水平方向匀速移动了3m，则该售货员对货物做功_______J，货物的重力做功_______J，物体受到的摩擦阻力是_____N.

42．起重机匀速吊起重为1000N的物体沿竖直方向提升了3m后又使物体沿水平方向移动了2m,最后又匀速提升了2m,在整个过程中,起重机对物体的拉力是____N,拉力对物体做的功是______J

43．（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5m时，甲同学的推力是200N，则乙同学的拉力是________N，两同学所做的功是______J。

44．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、绳子及弹簧秤的重和动滑轮与绳的摩擦,那么物体A与水平面的摩擦力大小为______N.拉力F在2秒内做的功为______J

45．（05安徽省）小芳用200N的水平推力在水平地面上推动重为300Ｎ的箱子，10s内箱子匀速前进0.5m，在这个过程中，小芳对箱子做功的平均功率是　　　　Ｗ，箱子与水平地面的滑动摩擦力是　　　　Ｎ.

46．（04四川）某起重机将1×104N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始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8m。

若空气阻力忽略不计，则在匀速运动过程中，起重机对重物的拉力的功率是_________W；在上述的40s内重物运动的平均速度是________m/s。

47．（04大连B）甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两个对木头做功的大小关系是W甲_______W乙（选填"＞"、"＝"或"＜"），对木头做功快的是_________同学。

48．（05沈阳市（课改区））某商场扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N。

扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功________________J。

如果要知道扶梯对小明做功的功率，还应该测量的物理量是________________。

49．（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">"、"="、"<"）

50．（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．

51．用一根杠杆在2秒钟内把一个重196牛的物体匀速举高0.2米,而杠杆的动力作用点下降1米,则动力做功是______焦,动力的功率是_______瓦.（杠杆自重不计）

52．如图,物体A重50牛,若滑轮的重力,绳重及摩擦不计,那么当滑轮在力的作用下以2米/秒的速度匀速上升时,物体A上升的速度是_____米/秒,在0.5秒内拉力F做的功是______焦,功率是_________瓦.

53．（04哈尔滨）如图所示，某同学在做俯、卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少________N，若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为________W。

54．（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）

55．（05汕头市（课改区））小刚用力将一桶水从井里提上来，他对做的功是有用功，他对做的功是额外功。

如果要提高做功效率，应该。

56．（05南京市）用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m，所用拉力为250N，则有用功为J，该动滑轮的机械效率为

57．（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__________．

58．（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h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）

59．（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5m，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____________.

61．（04广西桂林）用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m．则此过程中，有用功为_______J，拉力做功的总功率为______W，滑轮组的机械效率为_______

62．（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l00N．则拉力做功的功率是_____W，此滑轮组的机械效率是______

63．（04江苏淮安）如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ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120Ｎ.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________J

64．（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＝10N／kg）

三、作图题（本题包含1小题）

65．用一机械效率为70%的滑轮组,将重2240N的货物提起,所用拉力为800N,则此时至少需要用几个滑轮,请在方框内画出安装图.

四、简答题（本题包含2小题）

66．（05北京市）小磊同学是班里的"大力士"，一天他放学回家，看到公路上有一块大石头，他担心大石头会妨碍车辆正常通行。

于是，他决定把石头推到路边，但是他费了很大的力，累得满头大汗，石头却一点没动（如图所示）。

他的同学小颖恰好路过，看到此情景说：

"你的行为很值得称赞，但是你对石头并没有做功"。

你认为小磊同学对石头做功了吗？

为什么？

67．（04辽宁本溪）某同学用如图装置测定滑轮组机械效率，在实验前，请你帮他猜想该装置中可能影响其效率高低的主要因素有哪些？

（要求写出两种即可）

猜想

（1）______________________________________;