《2019中考物理專題復習講座 4 機械功、功率、機械效率試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019中考物理專題復習講座 4 機械功、功率、機械效率試題（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、機械功、功率、機械效率 要點索引：1、把握機械功的定義、單位、公式及應用。 2、 理解功率的定義、功率的公式、運用功率的公式解題。 3、 知道機械效率的定義及公式，會用機械效率公式解題。 同學們，我們在上一講中討論了簡單機械相關知識點，本講中我們將要討論機械功與功率、機械效率方面的知識點與考點。本講的內容較多，在歷年中考試卷中所占的比例也不小，試題形式可以為填空、選擇形式的基礎性的考查，也可以是實驗探究性考查，比如如何測定滑輪組的機械效率；另外，關于功與功率的計算、機械效率的計算，也可以作為計算題或壓軸題來考查，出現(xiàn)頻率較高，我們要注意了！下面我們用七步教學法為大家梳理本講涉及到的重點

2、知識與考點，助你中考金榜題名！ 一、 基礎點睛： 1、 對做功的理解 定義：一個力作用在物體上，且使物體在力的方向上通過了距離，那么，這個力就做了功。 做功的必要條件：（1）有力作用在物體上；（2）、使物體在力的方向上通過了距離。 下列三種情況，人的拉力都做了功，因為都符合做功的兩個必要條件如下圖所示。 那么，那些情況下人雖說用了力，但沒有做功呢？做功的兩個必要條件缺一不可，要判斷物體是否做功，就要嚴格對照這兩個條件。 如上所示，A圖中人提著水桶在水平地面移動，B圖中運動員舉著杠鈴不動，C 圖中人沒有搬動石頭，D圖中人通過滑輪組沒有提升動重物，這

3、些情況下人都用了力，但不符合做功條件，因此沒有做功，同學們請思考，他們都缺少哪個條件呢？ 有時人雖說有了功勞，出了力氣，但沒有做功。 2、 求功的公式 從上面的分析可知，做功需要符合兩個必要條件，根據這兩個條件，物理學中給出了求功的公式: W = F × S 上式中，F(xiàn)表示作用在物體上的力，單位為N，S表示物體在力的方向上通過的距離，單位為m，這樣，W表示功，單位是牛.米，它有一個專門的名稱----焦耳，焦耳也是能量的單位，符號為J,1牛頓米=1焦耳，即：1N.m = 1J. 3、 功率 功率是表示人或物體做功快慢的物理量，比如人搬同樣多的磚

4、頭上到三樓，有的搬的快，有的搬的慢，也就是說做同樣多的功，用時的長短不同，用時短的，單位時間內做的功就多，我們就說功率大些。 物理學中，根據功率的定義，可以給出求功率的公式： P = ， 式中W表示功，單位是J，t表示做功的時間，單位是s,那么，P得到單位就是J/s, 1J/s = 1瓦特 = 1瓦 =1（W） 4、 功的原理：功的原理就是使用任何簡單機械，只能省力，不能省功；例如，一個人可以利用滑輪組提升一個重物，雖說可以省力，把原本提不動的物體提起了，但不能省功，若要考慮摩擦和滑輪自重，不光是不能省功，還要多做一些無用功。 5、 機械效率 要搞懂機械效率，就需要先弄懂幾個

5、專用名詞： （1） 有用功：必須要做的，對我們有用的功，相當于不用機械，人直接把物體提升或拉動所做的功，可以記為：W有 = F . S（或Gh） （2） 額外功：并非我們需要的但又不得不做的功叫做額外功;如下圖中克服滑輪組自重和摩擦所做的功。 （3） 總功：有用功和額外功之和叫總功，用W總表示；相當于下圖中的人拉繩子全程所做的功。 （4）機械效率： a.概念：通常用有用功在總功中占的百分比來表示，叫做機械效率。 b.公式：η= c.滑輪組機械效率的影響因素 由公式 η== 當物重G物保持不變時，物重越重時，機械

6、效率越高。 當物重G物保持不變時，動滑輪重力越大，機械效率越低。 提高機械效率的方法有：（a）.減輕機械的自重。（b）.保證機械的良好潤滑，減小摩擦力。 二、 夯實小練 同學們，上面我們梳理了本講的知識點，在中考中基礎性的考查還是占有很大的成分，每位考生必須重視，下面我們來上幾題，讓你練練手，夯實我們的基礎吧。 1、以下實例，力對物體做功的是（ ） A．舉重運動員舉著杠鈴不動 B．小明將水桶從地面上提起 C．吊車吊著貨物在空中水平勻速移動 D．用力搬桌子而未搬起 答案：B; 解析：A、舉重運動員舉著杠鈴不動，這樣是有力但無距離，沒有做功，

7、不符合題意； B、將水桶從地面上提起，是在力的方向上移動一段距離，對物體做功了，符合題意； C、雖然有力也有距離，但此距離不是在力的方向上，力與距離垂直，沒有做功，不符合題意； D、搬桌子而未搬起，有力而無距離，沒有做功，不符合題意 2、小明放學后，背著重40 N的書包沿水平路面走了200m。又登上大約10 m高的四樓的樓梯才回到家。則他在回家過程中對書包所做的功為 ( ) A．0 J B．400 J C．2000 J D．2400 J 答案：B；解析：小明在水平路面上行走的過程中，書包通過的距離不在背力方向上，故這一段不做功；上樓過程做的功W

8、＝Fs＝40 N×10 m＝400 J。 3、用測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s-t圖象如圖所示，其對應的測力計示數分別為F1和F2，功率分別為P1和P2，則它們大小關系正確的是（ ） A．F1＞F2?? P1＞P2 B．F1=F2?? P1＞P2 C．F1=F2? ?P1＜P2 D．F1＜F2? P1＜P2 答案：B； 解析： （1）木塊兩次都進行勻速直線運動，拉力等于滑動摩擦力，滑動摩擦力相等，拉力F相等。 （2）從圖象中可以判斷出，第②次的運動速度v較小，根據公式P=

9、Fv，當拉力相等時，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。 4、-斜面長5m，高1m，工人用沿斜面方向400 N的力把重1600 N的集裝箱勻速推到車上，推力對集裝箱做的功是________J，斜面的機械效率是________。 答案：2000；80％； 解析：推力對集裝箱做的功是總功：400 N×5 m＝2000 J， 1600 N×1 m＝1600 J，。 三、經典呈現(xiàn)： 為了讓廣大考生對本次課程所涉及到的知識點進一步了解，我們收集了近兩年中考出現(xiàn)的經典題目，主要是考卷中的壓軸題，展示給廣大考生，開拓我們的視野，訓練我們的發(fā)散思維能力，以便輕松應對考試嘍。

10、 1、如圖所示，質量不等的甲、乙兩球（m甲＞m乙）從頂端分別沿固定光滑斜面體的a、b兩側滾到各自的底部，則在它們整個運動過程中有（ ） A. 甲球的重力所做的功少些 B、兩球的重力所做的功一樣多 C、它們運動到斜面底部時，乙的速度大些 D、它們運動到斜面底部時，兩球速度一樣大 答案： D；解析：（1）物體下滑過程中只有重力做功，W＝Gh＝mgh， ∵m甲＞m乙，高度相同， ∴W甲＞W乙，故AB錯誤； 因為高度相同，不論質量大小，所以滑至底端時的速度相同，故C錯誤，D正確。這個規(guī)律同學們可要記住喲。 2、如圖所示，甲、乙兩個容器形狀不同，現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細線系

11、著分別浸沒入同樣深度，這時兩容器的水面相平齊，如果將金屬塊勻速提升一段位移，直到金屬塊提離水面，不計水的阻力，則（ ） A. 在甲容器中提升時，拉力做功較多 B. 在乙容器中提升時，拉力做功較多 C. 在兩個容器中提升時，拉力做功相同 D.做功多少無法比較 答案; A; 解析： 設要將金屬勻速提離水面，要經過兩個階段： 1．金屬在水中上升，最后金屬的上表面到達水表面， 運行距離h1，拉力F1＝G?F浮， 故此過程中，拉力做功W1＝（G?F?。羑1；????????① 2．金屬逐漸出水面，最后金屬的下表面到達水表面， 運行距離h2，拉力F2＝G?F浮′， 此過程中

12、浮力是變化的，F(xiàn)浮′＝12F浮， 平均拉力F2＝G?12F浮， 故此過程中，拉力做功W2＝（G?12F?。羑2；????????????② 由①②可得，拉力做的總功： W總＝W1＋W2＝（G?F浮）×h1＋（G?12F?。羑2， 在甲乙兩圖中，因為甲的上表面面積大，所以當金屬出水面時，甲水面下降的比較少，甲的h2比乙的h2大， 而甲乙圖中的h1、G、F浮都是相同的，所以在甲容器中提升時，拉力做功較多。 3、為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設置了圖甲所示的滑輪組裝置。當用圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體上升的速度v和物體上升的高度h隨時

13、間變化的關系分別如圖丙和丁所示。不計繩重和繩與輪之間的摩擦。下列說法正確的是（ ） A.0s～1s內，物體做勻速直線運動 B.2s～3s內，拉力F的功率是200W C.1s～2s內，拉力F做的功是375J D.2s～3s內，滑輪組的機械效率是62.5% 答案：C; 解析：A、由圖丙可知，在0～1s內，物體的速度為0，處于靜止狀態(tài)，故A錯； B、由圖丙可知在2～3s內，重物做勻速運動，v3＝5m/s，由圖乙可知此時拉力F3＝40N， 由圖甲可知，從動滑輪上直接引出的繩子股數（承擔物重的繩子股數）n＝3， 所以拉力端移動速度v3′＝3v3＝3×5m/s＝15m/s， 拉

14、力做功功率（總功率）： P總＝F3V3′＝40N×15m/s＝600W，故B錯誤； C、由圖乙可知，在1～2s內，拉力F2＝50N，由圖丁得出重物上升高度h2＝2.5m， 拉力端移動的距離s2＝3h2＝3×2.5m＝7.5m， 拉力做的功： W＝F2s2＝50N×7.5m＝375J，故C正確； D、在2～3s內，滑輪組的機械效率： η＝W有用W總＝Gh3F3s3＝Gh3F3×3h3＝G3F3＝100N3×40N×100%≈83.33%，故D錯誤。 四、思維拓展 上面我們點出了經典的題型，為了讓廣大考生檢測自己對本次所講的知識點理解情況，下面列出了幾題，讓同學們自己去做，拓

15、展我們的思維，看看自己是否能夠把握經典的題型，這對完成考卷中的壓軸題大有好處呢。 1、如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速運動。彈簧測力計的示數恒為2N（不計滑輪、測力計、繩子的重力，滑輪的轉軸光滑）。下列說法正確的是（ ） A.物體A受到地面的摩擦力是3N，水平向左 B.在2s內，繩子對A做的功為4J C.滑輪移動的速度是0.4m/s D.拉力F做功功率為1W 答案： D；解析: A、不計滑輪的摩擦和重力，以動滑輪為研究對象，則兩段繩子向右的拉力與向左的拉力平衡，所以2F拉＝F，則A物體對滑輪的拉力F拉＝1/2F

16、＝1/2×10N＝5N；力的作用是相互的，所以滑輪對A的拉力也為5N； 彈簧測力計的示數恒為2N，因拉滑輪時，物體B始終處于靜止狀態(tài)，則測力計對B向右的拉力與A對B向左的摩擦力平衡，所以fA對B＝F示＝2N；力的作用是相互的，所以，物體B對A的摩擦力為2N，方向向右； 物體A向左勻速運動，同時地面對物體A還有向右的摩擦力，由力的平衡條件可得：F拉＝fB對A＋f地， 所以物體A受到地面的摩擦力：f地＝F拉?fB對A＝5N?2N＝3N，方向水平向右，故A錯； B、繩子對A的拉力F拉＝5N，2s物體A移動的距離為sA＝vAt＝0.2m/s×2s＝0.4m， 繩子對A做的功WA＝F拉s＝5N

17、×0.4m＝2J，故B錯； C、因拉力F作用在動滑輪的軸上，費力但省一半的距離，所以拉力端的移動速度（滑輪移動的速度）等于物體A移動速度的12， 則滑輪移動的速度v＝12vA＝12×0.2m/s＝0.1m/s，故C錯； D、拉力做功的功率P＝Wt＝Fst＝Fv＝10N×0.1m/s＝1W，故D正確。 故選：D。 2、（綜合）用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M，已知被提升的物體M質量為76kg，M的體積為3×10?3m3，在物體M未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示，不計繩重和摩

18、擦力大?。╣取10N/kg）。下面分析不正確的是（ ） A. 此過程中，繩子自由端的拉力F大小為400N B. 動滑輪重力為70N C. 當物體M沒有露出水面時，動滑輪下端掛鉤上繩子的拉力為730N D. 當物體M沒有露出水面的過程中，該滑輪組提升貨物的機械效率為95%。 答案;D; 解析如下： A、由v＝s/t得，物體運動的時間： t＝s/v＝10m/0.5m/s＝20s， 根據圖乙可知，此過程中繩子自由端拉力F做的總功是8000 J， 由圖知，滑輪組由2段繩子承擔物重，所以s＝2h＝2×10m＝20m， 由W總＝Fs得，拉力F＝W總/s＝W總/2h物＝8000J/

19、2×10m＝400 N，故A正確； B、因為勻速提升物體，對滑輪組受力分析可得：F＝12（F繩＋G動）， 則動滑輪的重力：G動＝2F?F繩＝2×400N?730N＝70 N，故B正確； C、物體M的重力：G物＝mg＝76kg×10N/kg＝760 N； 由于物體未露出水面，完全浸沒在水中，所以V排＝V物， 則物體受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝ρ水gV物＝1×103?kg/m3×10N/kg×3×10-3m3＝30 N， 當物體在水里勻速上升時受三個力的作用，物體的重力、浮力和動滑輪下方繩子的拉力，處于三力平衡，即F繩＋F浮＝G物， 則F繩＝G物?F?。?60N?30N＝730N；

20、故C正確； D、動滑輪下方繩子的拉力所做的功為有用功， 則有用功：W有用＝F繩×h物＝730N×10m＝7300 J， 滑輪組提升重物的機械效率：η＝W有用/W總×100%＝7300J/8000J×100%＝91.25%；故D錯誤。 3、(中考壓軸題）用滑輪組勻速提升重為2000N的物體，作用在繩子自由端的拉力大小為625N，拉力做功的功率為1250W，滑輪組的機械效率為80%，不計摩擦與繩重，求：(1)重物上升的速度； (2本滑輪組用幾段繩子懸掛動滑輪？ 答案： (1)重物上升的速度為0.5m/s； (2) n=4 解析：（1）：總功W總是拉力F所做的功，即可以用Fs求出，

21、也可以由拉力做功的功率求出，在t時間內，則。而有用功則是克服物重所做的功，;而v為重物上升的速度，即我們要解答的問題， ，比較兩個總功表達式，結合機械效率的公式；得到如下解題過程： 滑輪組的機械效率， 。 則：重物上升的速度為0.5m/s。 第2問的突破口是：如何確定懸掛動滑輪繩子的段數，本來最簡單方法就是看圖，數數有幾根繩懸掛動滑輪即可，而本題連圖都沒有，顯然不行。我們不要忘記在滑輪組題目中永遠隱含的條件是物體升高的距離h與拉力F移動距離S之間滿足S=nh,再考慮繩子自由端的移動和重物上升所用時間相同，就可以得到繩端，即拉力運動的速度; 拉力做功的功率：，

22、 繩端即拉力運動的速度：=2m/s。 繩端前進的速度是重物上升速度v的4倍，說明重物是被4根繩拉住。 五、 考點梳理 本次講座的內容在初中階段屬于重點和難點，在中考試卷中所占的分值也不低。那么，命題人會出什么樣的題目來考查我們呢？下面我們就來梳理一下涉及到本章的考點。 考點一：基礎性考查：對功、功率、機械效率是否能夠正確理解。 我們在復習的過程中，一定要對上述三個概念正確的理解，比如機械效率定義中的有用功、總功是否真正理解，看下面的例題. 例：關于機械效率，下列說法中正確的是（ ） A．機械做功越快，機械效率越高 B．機械所做的總功越少，機械效率越高 C．機械做的

23、有用功在總功中占的百分比越大，機械效率越高 D．使用機械時，所用動力跟物重的比值越小，機械效率越高 答案：C; 解析：A、機械做功越快，表示功率越大，單位時間內做的功越多，但機械效率不一定就高，故此項不符合題意； B、從機械效率公式可知，總功多，機械效率的大小還要看有用功的大小，故此項不符合題意； C、總功包括有用功和額外功，有用功在總功中占比例越大，機械效率越高，故此項正確符合題意； D、使用機械時，所用動力跟物重的比值與有用功占總功的比例沒有關系，故此項說法不對，不符合題意。 考點二：把探究滑輪組的機械效率作為實驗題來考查，看我們可能把握測定滑輪組機械效率的細節(jié)問題，如果作為

24、實驗題來考查，此題的分值要占5---7分，大家一定要留神了，請看下面的例題。 例：某實驗小組探究影響滑輪組機械效率的因素的實驗裝置如圖所示，實驗數據如下表。若不計摩擦，比較1和2兩次的實驗數據，可以看出滑輪組的機械效率與 有關；比較1和3兩次的實驗數據，可以看出滑輪組的機械效率與 有關。 答案：動滑輪的個數（或動滑輪的總量） 提升的物重 請大家動動腦筋，探討一下本題是怎么解出來的吧。 考點三：命題人在功與功率方面出一道計算題，如果作為計算題，一般就不會在同一試卷中再出實驗探究題了，請看下面的例題。

25、例、某型號汽車發(fā)動機的額定功率為6×104W，在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是1800N。在額定功率下，當汽車勻速行駛時，求： （l）發(fā)動機所提供的牽引力大?。? （2）行駛速度的大?。? （3）行駛5min牽引力所做的功。 解析：（1）因為汽車勻速行駛，受平衡力作用；由二力平衡知識得：F=f=1800N； （2）由得：； （3）已知：t=5min=300s， 行駛5min牽引力做功：。 答：發(fā)動機所提供的牽引力為1800N，行駛速度為33.3m/s，行駛5min牽引力所做的功是1.8×107J。 六、 真題檢驗 親愛的同學們，上面我們對本講的考點進行了梳理，你可感覺到本講的

26、知識點在各類考卷中出現(xiàn)的幾率非常大吧，下面我們再來看看近兩年中考卷中對上述的知識點是怎么考的吧，請你動筆做一下，對自己進行一次檢驗吧！ 1、（2017中考）指甲刀是生活中常用的小工具，如圖所示，它包含三個杠桿，關于這三個杠桿的說法正確的是（ ） A. 一個省力杠桿，兩個費力杠桿 B. 一個費力杠桿，兩個省力杠桿 C. 三個都是省力杠桿 D、三個都是費力杠桿 答案：A；解析：杠桿ABC，支點是B，動力臂大于阻力臂，是一個省力杠桿；杠桿OED，支點是O，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，杠桿OBD是費力杠桿，杠桿ABC是一個省力杠桿，故A正確。 故選：A。 2、（

27、2018中考）小明用如圖所示的滑輪組提升300N重物，在繩子自由端施加的拉力為125N，4s內重物勻速上升2m，不計繩重和輪、軸間摩擦。則（ ） A.繩子自由端移動的距離為4?m B.動滑輪重50N C.拉力做功的功率為150W D.此過程滑輪組的機械效率為80% 答案：D；解析：A、由圖知，承擔物重的繩子股數n＝3， 則繩子自由端移動的距離s＝3h＝3×2m＝6m，故A錯誤； B、因不計繩重和摩擦，則繩端的拉力F＝13（G物＋G動）， 即：125N＝13（300N＋G動）， 所以動滑輪重：G動＝75N，故B錯誤； C、拉力做的功：W總＝Fs＝125N×6m＝7

28、50J， 拉力的功率：P＝W總t＝750J4s＝187.5W，故C錯誤； D、利用滑輪組所做的有用功：W有＝Gh＝300N×2m＝600J， 滑輪組的機械效率： η＝W有用W總＝600J750J×100%＝80%，故D正確； 3、（2017中考）一輛質量為1.5t的小貨車，載有質量為1.0t的貨物，四個車輪與地面接觸的總面積為0.1m2，小貨車在平直公路勻速行駛1km，所用時間為50s，小貨車受到摩擦阻力為車重的0.1倍。（g取10N/kg）。在這段時間內，求： （1）小貨車受牽引力的大小； （2）牽引力做功的功率。 解析如下： （1）小貨車和貨物的重力：G總=G1+G

29、2=m1g+m2g=1.5×103kg×10N/kg+1.0×103kg×10N/kg=2.5×104N； （2）牽引力為：F牽=0.1G總=0.1×2.5×104N=2.5×103N； 牽引力的功率： 七、易錯點撥： 同學們，機械功與機械效率與我們的生活實際緊密相關，在生產建設中隨處可見，屬于必考內容，分值也不低；我們在做此類題目時很容易出錯，因此要求我們對本講基礎知識點要理解透徹，答題時要特別謹慎，下面我們來點撥，助力你拿到高分喲！ 誤區(qū)一：拉力方向與物體運動方向成有角度時，不知道到用水平方向上的分力作為拉力來求功，導致誤解。 例：拉力F為100N，拉著木箱在水平方向上運

30、動S=5m，F(xiàn)與水平方向 上成α角，在水平方向上的分力為 70N，求在此過程中拉力F所做的功。 誤解：W=F×S=100N×5m=500(J) 正解：W=F×S=70N×5m=350（J） 請注意，此題主要考查我們對機械功的概念的正確理解，容易丟分。 誤區(qū)二：利用公式P = F × v 計算功率時，不明確物體必須做勻速直線運動，造成誤解。 例：一臺拖拉機耕地時做的是變速直線運動，最大牽引力是2.5×104N，若每小時拖拉機行駛7.2km，它的功率多大？每小時做功多少？ 錯誤解析為; 拖拉機功率： 拖拉機速度：， 拖拉機每小時做功：

31、 。 其實，本題的題干中沒有說明拖拉機做勻速直線運動，這樣解是錯誤的，若在中考試卷中出現(xiàn)，都會注明為平均拉力。 誤區(qū)三：計算滑輪組的機械效率時，對拉力作用點移動了多長的距離判斷錯誤，導致誤解： 例、小明家新買的房子準備裝修，為了將水泥從地面送上樓，他在樓上安裝了一個滑輪組，所用的滑輪每只2Kg，每次將一袋50Kg的水泥提升5m。（不計繩重和摩擦，g取10N/Kg）求： 滑輪組的機械效率。 誤解：如圖所示，有3段繩子承受重力，可得： F動 =（50+2）kg × 10N/kg÷3 =173N 機械效率 =500N×h/173N×3h =96.2% 從解題過程可以看出，誤把承受重力的繩子當成3段 得到錯誤的結論。 那么，此題的正確解題思路是什么呢？同學們，你們自己試一試好嗎，千萬不能把繩子股數看成3股嘍。 平時做題謹慎，考試零失誤！ 9