火线100天(河北专版)2016中考物理考点复习第14讲解析.pdf

《火线100天(河北专版)2016中考物理考点复习第14讲解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火线100天(河北专版)2016中考物理考点复习第14讲解析.pdf（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、1 第 14 讲功、功率和机械效率 本讲内容是河北省中考中的重点内容，主要考查：判断物体是否做功、功和功率的计算，机械效率的计算、机 械效率的大小比较及探究滑轮组机械效率的影响因素，综合性强、难度较大题型多以选择、计算出现预计2016 年中考将会考查探究滑轮组的机械效率或功、功率和机械效率的计算 考点考点内容年份题号题型分值考查内容 考点 1 功2014 37(3) 计算题2 功的计算 考点 2 功率2013 37(1) 计算题2 滑轮组功率的计算 考点 3 机械效率 及因素 2013 2015 37(2) 21(B、C) 计算题 选择题 2 1 滑轮组的机械效率的计算 滑轮组有用功、额外功、

2、 总功和机械效率定性分析 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 _,.1 J=1 Nm 【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

3、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 :1 kW=_W,1 W=1 J/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 _ .

4、机 械 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， 2 效 率 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 功和功率的计算 (2015自贡 ) 下列说法中正确的

5、是( ) A用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功 B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功 C抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 D用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 力学中的功必须同时具备做功的两个必要因素，两者缺一不可据此可以总结出不做功的三种情况：1. 不劳无 功，具体说就是物体不受力，就不存在做功的问题；2. 劳而无功，就是虽然有力作用在物体上，但物体没有动，这 时力也没有做功.3. 没成效则不做功，物体既运动又受力，但由于运动方向与力的方向垂直，所以力不做功 1(2015咸宁 )如图所示的情景中，关

6、于力对物体做功的叙述，正确的是( ) A大力士表演拉汽车前行，此时人拉车的力做了功 B起重机吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了功 C举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功 D足球在水平地面上运动，足球的重力对足球做了功 2(2015桂林 )如图所示，用50 N 的水平拉力F 拉着物体在2 s 内沿水平方向前进了4 m，下列说法正确的 是( ) 3 A拉力做功为零 B拉力的功率为零 C拉力做功为100 J D拉力的功率为100 W 3 (2015福州 ) 如图是一款新研发的微型机械人，它可拖动比自身大很多的物体机器人质量是1.2 10 2 kg， 它静止在水平地面上时，与地面的接触面积

7、是110 4 m2. 求： (1) 它受到的重力是多少？(g 取 10 N/kg) (2) 静止时，它对水平地面的压强是多少？ (3) 若它用 120 N 的水平拉力在10 s 内匀速拖动重物前进1 m，则拉力的功率是多少？ 命题点 2 机械效率 ( 多选 )(201 5河北 ) 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在 绳自由端用大小分别为F1和 F2的拉力， 将相同的物体匀速提升相同的高度若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 ( ) AF1大于 F2 BF1和 F2做的功一定相等 C甲、乙的机械效率不相等 D绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等 【点

8、拨】解题的关键点是：甲、乙两装置均为“一定一动”滑轮组，绕法不同n不同，滑轮完全相同，将 相同的物体匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦有用功、额外功均相同 4(2014来宾 ) 如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P 甲、P乙，机械效率分别为甲、乙( 不计绳重与摩擦)下列判断正确的是 ( ) 4 AP甲P乙甲乙 BP甲P乙甲 乙 CP甲P乙甲乙 DP甲P乙甲乙 5(2015黑河市、齐齐哈尔市、大兴安岭) 用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当 匀 速提升物体时，绳子自由端的拉力F20 N，物体移动的速度为0.1 m/s ，每个滑轮重

9、10 N，忽略绳重和摩擦， 下列说法正确的是( ) A绳子自由端移动的速度为0.3 m/s B物体的重力为40 N C该滑轮组的机械效率为66.67% D拉力 F 的功率为2 W 6( 多选)(2015 石家庄十八县基础摸底联考) 如图，用此滑轮组在4 s 内将重力为50 N的物体匀速提升2 m ， 绳端拉力为20 N ，不计摩擦及绳重，下列说法正确的是( ) A绳子自由端移动的速度为1 m/s B动滑轮的重力为10 N C克服物体重力做功为100 J D滑轮组的机械效率为83.3% 命题点探究简单机械的机械效率 探究简单机械的机械效率在中考试题中常从以下几个方面进行考查：(1) 实验的基本操

10、作过程，如拉动物体做 匀速直线运动；(2) 对于实验现象、实验数据进行分析；(3) 利用控制变量法设计实验，得出结论； (4) 进行功、功 率、机械效率的计算；分析机械效率的影响因素 (2015岳阳 ) 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验( 如图所示 )，实 验数据记录如下表 次数 钩码 重/N 钩码上升 距离 /cm 弹簧测力 计示数 /N 弹簧测力计上 升距离 /cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9% (1) 在 2 次实验中滑轮组的机械效率为_( 结果保留一位小数) (2) 第 3

11、次实验中弹簧测力计的示数未填，由图可知，弹簧测力计的示数为_N. (3) 分析数据可得结论，由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越_( 填“高”或“低” ) (4) 根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8 N 的物体匀速提升10 cm，此时滑轮组的机械效率可能为 5 _( 只填序号 ) A71.6% B 82.6% C92.4% (5) 实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计 (6) 为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升 时读数，正确的是_(填“A”或“B”)同学的方法理由是： _. (7) 实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起

12、始位置，是为了 _ (8) 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来宾 )下列实例中，力对物体没有做功的是( ) A叉车向上举起货物 B小林沿着斜面向上拉动物体 C小欣背着书包上楼 D小明用力推石头但石头不动 2(2015沈阳 )如图，爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1 楼上到 6 楼爷爷的体重是小丽体重的2 倍， 爷爷所用的时间是小丽所用时间的2 倍若爷爷做功为W1，功率为P1，小丽做功为W2，功率为 P2，则下列判断正确 的是 ( ) AW1W211 B W1W241 CP1P211 D P1P241 3(2015武汉 ) 如图所示，利用轻质滑轮组匀

13、速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地 面之间的摩擦力大小为f ，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( ) Af/2F A Bf/3F CFA/2F DG/2F 4(2015泸州 )如图所示，斜面高为1 m，长为 4 m，用沿斜面向上大小为75 N 的拉力 F，将重为200 N 的木 箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是( ) A木箱受到重力做功的大小为800 J B木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 J C木箱受到合力做功的大小为125 J D木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J 5(2014威海 ) 小刚和小明分别用沿斜面向上的

14、力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面 光滑、等高，甲斜面长4 m，乙斜面长5 m，所做的功分别是W甲、W乙，则下列说法正确的是( ) A使用甲斜面比使用乙斜面要省功 B甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高 C拉力 F甲与 F乙之比为 54 D两个拉力做功W甲与 W乙之比为 45 6 6(2015丹东 )小勇体重600 N，利用如图所示的滑轮组在10 s 内使物体A匀速上升5 m已知物体A重为 800 N，小勇作用在绳端的拉力大小为500 N，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6 000 J B小勇做的有用功为3 000 J C小勇拉力的功率为

15、250 W D此滑轮组的机械效率为80% 7( 多选)(2015 葫芦岛) 如图所示滑轮组，在50 s 内将重5 000 N 货物匀速吊起10 m 高，绳的自由端受到 的拉力大小是1 500 N ，关于该滑轮组的说法正确的是( 不计绳重及摩擦)( ) A滑轮组的机械效率为83.3% B绳自由端移动的距离是50 m C滑轮组所做有用功的功率是1 000 W D该装置中的动滑轮总重为1 000 N 二、填空题 8(2 015绵阳 ) “绿色环保，低碳出行”.2015年 1 月 18 日，绵阳市首批30 辆纯电动公交车投入试运行假 定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120

16、kW，速度为 36 km/h ，共行驶 2 h ，其电 动机做功为 _J，公交车的牵引力为_N. 9(2015南京 )如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6 000 N 的物体，物体上升5 m 所用的时间为 10 s ，滑轮组的机械效率是80% ，则有用功是_J，总功是 _J，拉力 F的功率是 _W. 10(2015扬州 ) 如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800 N 的货物，所用的拉力F 为 500 N，货物在50 s 内匀速上升5 m在此过程中，货物上升的速度是_m/s；所做的有用功是_J；拉力做功的功率是 _W ；滑轮组的机械效率是_ 11(2014德州 ) 如图所示，在斜面上拉一重

17、50 N的木块到0.3 m高处，木块沿斜面向上移动了1 m ，共耗时 5 s ，已知拉力为20 N，则拉力的功率为_W ，此斜面的机械效率为_ 三、实验探究题 12(2015阜新 ) 下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”的实验时收集的有关数据： 7 实验 序号 动滑轮 重 G动/N 物重 G/N 钩码上 升的高 度 h/m 拉力 F/N 拉力作 用 点移动 的 距离 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 滑轮组 的机械 效率 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 0.21 47.6% 2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 0.2 60.6% 3 0.5 4 0.1 2 0.3 0.4

18、0.6 (1) 请你将表格中的数据补充完整：_； _； _ (2) 请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法 (3) 用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越_( 填“高”或 “低” ) (4) 第一次实验中，提升钩码所用的时间为1.5 s ，则拉力的功率是_W. 四、计算题 13(2015佛山 ) 如图所示，在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断 缠绕于轮轴之上， 细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2 m ， 力的传感器显示对A物体的拉力F1为 450 N( 忽略轮轴摩擦) (1) 拉力 F1做功是多少？ (2) 若滑轮组的

19、机械效率为75% ，绳对滑轮组拉力F2是多少？ (3) 若 OB OC 14，则F3的大小为多少？ 14(2013河北 ) 如图所示，重为1 140 N 的物体，它与水平地面的接触面积为1.5 10 3 cm2. 工人师傅用 600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s.(不计摩擦及绳重) 求： 8 (1) 工人师傅拉绳的功率； (2) 滑轮组的机械效率； (3) 体重为 450 N 的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大 一、选择题 1(2014长沙 )甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相 同的高度，不

20、计绳重和摩擦，下列说法正确的是( ) A若 G1G2，则拉力做的总功相同 B若 G1G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C若 G1G2，则拉力做的有用功相同 D用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 2( 多选)(2015 营口 ) 如图所示， A物体受到的重力是100 N，在拉力F的作用下，能以0.2 m/s 的速度在水 平地面上向左匀速直线运动已知拉力F5 N，滑轮组的机械效率为80% ，则下列说法正确的是() A拉力 F 的功率是1 W B2 s 内绳子自由端移动的距离是1.2 m 9 C5 s 内拉力 F 所做功的大小是15 J D物体 A受到水平地面的摩擦力大小是1

21、2 N 3( 多选)(2015 保定一模) 如图所示，在甲、乙两个滑轮组中，所有滑轮的质量都相同，在FA和 FB的作用下， 重物 A、B分别以相同的速度匀速上升已知FAFB32，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是() A两重物A、B所受的重力相等 B在相同的时间内，拉力所做的额外功相同 C拉力 FA和 FB做功的功率之比为32 D甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率 二、填空题 4(2015淮安 )如图所示，小明用50 N 的力 F 将重为 80 N 的物体在5 s 内匀速提升1 m，在此过程中，小明 做的有用功为 _J，滑轮的机械效率为_，拉力做功的功率为_W. 5(2015遵义 )如图

22、所示，用滑轮组拉动重为70 N 的物体A，使物体A 在水平方向上移动5 m，所用拉力F 为 20 N，地对物体A的摩擦力为30 N则拉力F 做的功为 _J，滑轮组的机械效率为_ 6(2015南充 )如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5 N 的物体到斜面顶端，斜面长1.2 m ，高 0.3 m ，拉力 做功为 2.16 J ，则这个斜面的机械效率是_% ，物体受到的摩擦力是_N. 三、计算题 7(2015遂宁 )某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组( 物体与动滑轮用绳子a 连接 ) 匀速拉动放在同一水平面上 的不同物体，物体受到的摩擦力从200 N开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b被拉断，每次物体拉

23、动的距离均 为 2 m 通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙(不计绳重和绳与滑轮间 的摩擦 ) 求： (1) 动滑轮重力 10 (2) 当滑轮组的机械效率为80% ，物体以0.2 m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率； (3) 一个重 500 N 的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b，请你通过计算分析他能否实现 11 参考答案 考点解读 考点 11. 力力的方向力物体在力的方向上移动的距离W Fs 焦耳J 2. 功做功所用时间做功快慢 W t 瓦特W 千瓦kW 10 3 考点 2W总 W有 W额有用功总功 W有 W总 小于小于 1 无关 W

24、有 W总 Gh Fs 竖直匀速高 低省减小摩擦增加 各个击破 例 1A 例 2ABD 题组训练1. A 2. D 3. (1) 微型机器人的重力：G mg 1.2 10 2 kg10 N/kg 0.12 N；(2) 机器人静止时，它对水平地面的压力： FG0.12 N ，对水平地面的压强：pF S 0.12 N 110 4 m21 200 Pa ；(3) 拉力做的功： W Fs120 N1 m 120 J ， 拉力的功率： P W t 120 J 10 s 12 W 4. C 5. A 6. BCD 实验突破 例(1)88.9% (2)2.2 (3) 高(4)C 拓展训练(5) 匀速(6)B

25、在使用滑轮组时，滑轮组还要克服一些机械摩擦，所以要测量滑轮组的机械效率， 需向上提升物体时进行读数(7) 测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功(8) 获得多组数据归 纳出物理规律 整合集训 基础过关 1D 2. C 3. C 4. B 5. C 6. D 7. ACD 8. 8.6410 8 12 000 9. 310 4 3.7510 4 3.7510 3 10. 0.1 4 000 100 80% 11. 4 75% 12. (1)0.1 0.33 66.7% (2)(3) 高(4)0.14 13. (1) 拉力 F1做功： W1F1s1450 N2 m 900 J ；(2

26、) 滑轮组机械效率 F1s1 F2s2，F 2 F1s1 s2 900 J 75% 4 m 300 N；(3) 根据杠杆平衡条件F1L1F2L2， F3 F2 OB OC 1 4，F 31 4F 2 1 4300 N 75 N 14. (1) 拉力的功率： P拉 W总 t Fs t Fv绳600 N20.2 m/s 240 W；(2) 滑轮组的机械效率： W有用 W总 100% Gh Fs绳100% Gh F2h 100% 1 140 N 600 N2 100% 95% ；(3) 由于忽略摩擦及绳重，2FG G动，动滑轮重： G动2F G 2600 N1 140 N 60 N，绳端最大拉力等于

27、人体重力，则物体对滑轮组的拉力：F拉2G人G动，滑轮组提升 物体的拉力： F拉 GF支，物体受到的支持力：F支GF拉GF拉G G动2G人1 140 N60 N2450 N 300 N，物体对地面的最小压强：pF 压 S F支 S 300 N 0.15 m 22.0 10 3 Pa. 能力提升 1B 2. BCD 3. AB 4. 80 80% 20 5. 200 75% 6. 62.5 0.675 7. (1) 由图乙可知，当f1200 N 时， 150% ，W有用 1f1s，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，W额外G动s， W 总 1f1sG动s， 1 W有用 1 W总1 ， 1 f1s f1

28、sG动s 200 N 200 NG动50% ， G 动200 N； (2) 当 280% 时， 2 f2s f2sG动s 12 f2 f2G动80% ，f 2800 N，W有用 2f2s800 N2 m 1 600 J ，v s t ，t s v 2 m 0.2 m/s 10 s ，P W t ， P有用W 有用 2 t 1 600 J 10 s 160 W；(3) 由图乙可知，当f31 600 N 时，绳子刚好被拉断，由于不计绳重及绳与滑轮 间的摩擦，且物体做匀速直线运动，绳b 承受的最大拉力F31 3(G 动 f3) 1 3(200 N 1 600 N) 600 N，因为 人的重力为500 N，竖直匀速拉动绳子，所以绳子对人的最大拉力为人的重力，根据力的作用是相互的，故人给绳 子的最大拉力为500 N，由于绳子b 承受的最大拉力大于人给绳子的最大拉力，所以该同学不能拉断绳子b.