1、功和功率【重點(diǎn)難點(diǎn)提示】1重點(diǎn)是功和功率以及機(jī)械效率的概念。2難點(diǎn)是做功的兩個(gè)必要因素以及對(duì)有用功和額外功的理解和運(yùn)用。3考點(diǎn)是功的兩個(gè)必要因素；功的公式和單位；功率的公式和單位；功的原理；機(jī)械效率的概念和公式；測定滑輪組的機(jī)械效率。本節(jié)知識(shí)是中考命題大綜合題的重要內(nèi)容，是考查學(xué)生計(jì)算能力，分析解決問題能力的落腳點(diǎn)，分值在10分以上?！窘?jīng)典范例引路】例1 起重機(jī)用鋼繩起吊重為l103N的重物，先沿豎直方向?qū)⒅匚飫蛩偬岣?0m，再沿水平方向?qū)⒅匚飫蛩僖苿?dòng)9m，然后又將重物提高lm，起重機(jī)對(duì)重物共做了多少功？分析：起重機(jī)用鋼繩提取重物，繩對(duì)重物所做的功就是起重機(jī)對(duì)重物所做的功。繩對(duì)重物做功有三個(gè)過

2、程，第一、三過程繩沿豎直方向提升重物，重物在繩拉力的方向移動(dòng)了距離做了功，第二過程重物在水平方向移動(dòng)了距離但不是在拉力方向上移動(dòng)的距離，故沒做功解：根據(jù)W=FS知鋼繩提取重物做功W=Gh=1103N（10mlm）1.l104J例2 關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法錯(cuò)誤的是（ ）A做功越多的機(jī)械功率越大B機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越快C相同時(shí)間內(nèi)做功越多的機(jī)械做功越快D機(jī)械效率越高的機(jī)械它的額外功占總功的比越小分析：功率是描述做功快慢的物理量。描述的方法是取單位時(shí)間內(nèi)所完成的功，因此做功越多的機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)完成的功不一定多，故A選項(xiàng)不正確，C選項(xiàng)正確。機(jī)械效率是衡量機(jī)械優(yōu)劣、性能的一種技術(shù)數(shù)據(jù)。衡量方

3、法是取W有與W總的比，比值越大（或W與W總的比值越小）其機(jī)械性能越好，做功的有效程度越高，與做功的快慢無關(guān)。故選項(xiàng)B錯(cuò)，D正確。解：選 AB。例3 一臺(tái)抽水機(jī)在 10分鐘內(nèi)把3.6m3的水抽到10m高處，若抽水機(jī)的效率是0.6，那么動(dòng)力機(jī)供給抽水機(jī)的功率多大？（g取10Nkg）分析與解答：抽水機(jī) 10分鐘抽水做功W有用Gh=vgh = l103kg/m33.6m310Nkg10m=3.6105J動(dòng)力機(jī)對(duì)抽水機(jī)做功W總=動(dòng)力機(jī)輸給抽水機(jī)功率P總=例4 利用圖415的滑輪組提取重物把800N的貨物勻速提取時(shí)需用250N的力拉繩子，不計(jì)繩與滑輪的摩擦，求：若把1103N的重物勻速提取，作用在繩自由端

4、的拉力至少多大？若人重500N，利用這個(gè)滑輪組向下拉繩提取貨物的最大機(jī)械效率多大？圖4-15分析與解答：設(shè)重物在拉力F的作用下上升h，由W總=W有+W額得F4h=Gh+G動(dòng)h，故動(dòng)滑輪總重G動(dòng)=4FG4250N800N200N（1）當(dāng)重物G=1103N在拉力F作用下上升h時(shí)，根據(jù)W總=W有+W額得F4h=Gh+G動(dòng)h，故F=（G+G動(dòng)）=（1l03N200N）= 300N。（2）當(dāng)拉力FG人=500N將重為G的重物勻速提取時(shí)，根據(jù)W總=W有+W額得F4h=Gh G動(dòng) h知G=4F G動(dòng)=4500N 200N1800N，故滑輪組最大的機(jī)械效率=例4某人用圖416所示裝置將貨物從斜面底瑞拉上斜面頂

5、端，已知斜面長5米，高3米，拉力100N，貨物重250N，不計(jì)動(dòng)滑輪重和繩與滑輪間的摩擦，求：（1）拉力做的功；（2）斜面對(duì)物體的摩擦力；（3）斜面的機(jī)械效率。分析與解答：（1）當(dāng)貨物上升3m時(shí)，在拉力 F方向上移動(dòng)的距離S2L= 25m10m，拉力F做功W總=FS100N10ml103J。（2）提取重物做功W有=Gh=250N3m 750J克服重物與斜面的摩擦做功W額= W總一W有=l103J750J=250J，斜面對(duì)物體的摩擦力3）斜面的機(jī)械效率=【解題技巧點(diǎn)撥】做功有兩個(gè)必要因素，兩個(gè)因素缺一不能算做功，例如：手中提一桶水不動(dòng)，雖然手用了力但沒有在提力方向上移動(dòng)距離；再如：物體在光滑的水

6、平面上憑慣性勻速移動(dòng)10米，物體移動(dòng)了距離但作用于物體在水平方向的力為零，兩種情況都不能說對(duì)物體做了功。對(duì)功的原理應(yīng)從以下兩個(gè)方面來理解。一是理想機(jī)械做功時(shí)由于不存在克服機(jī)械自身重和摩擦做額外動(dòng)，故有W總=W有，用文字表達(dá)為：使用機(jī)械時(shí)人們所做的功都等于不用機(jī)械而直接用手做的功。二是實(shí)際機(jī)械做功時(shí)由于額外功的存在，故有W總=W有+W額。用文字表達(dá)為：動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功都等于機(jī)械克服阻力所做的功。無論是哪一理解，使用任何機(jī)械都不省功普遍正確。對(duì)機(jī)械效率的理解應(yīng)注意三點(diǎn)：機(jī)械效率是一個(gè)比值沒有單位。機(jī)械效率總小于l。機(jī)械效率是衡量機(jī)械做功有效程度的物理量，它反映了機(jī)械的性能。公式PFV說明：功率一

7、定的機(jī)器其牽引力與運(yùn)動(dòng)的速度成反比。汽車爬坡時(shí)，司機(jī)換檔減速目的是為了增大汽車的牽引力?！揪C合能力訓(xùn)練】一、選擇題1在下列情況下，力對(duì)物體做了功的是（ ）A用力舉著物體在空中不動(dòng) B手提重物在水平方向上勻速移動(dòng)C小球在光滑的水平面上勻速滾動(dòng) D木塊在光滑的斜面上勻速滑下2下列有關(guān)功率的說法正確的是（ ）A功率大的機(jī)器做功一定多B做功越多的機(jī)器的功率越大C功率大的機(jī)器做功越快D完成相同的功用時(shí)越小功率越大3關(guān)于機(jī)械效率下列說法正確的是（ ）A機(jī)械效率高的機(jī)械使用時(shí)越省力B機(jī)械效率高的機(jī)械使用時(shí)越省功時(shí)C機(jī)械效率高的機(jī)械做的有用功越多D機(jī)械效率高的機(jī)械省做額外功4關(guān)于功的原理，下列說法正確的是（

8、）A使用任何機(jī)械，動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功一定等于機(jī)械克服阻力所做的功B使用先進(jìn)的機(jī)械可以省功C使用機(jī)械不能省功但能省力D使用省力的機(jī)械做功一定費(fèi)距離5甲、乙兩斜面的高度相同但長度不同（L甲L乙），今把質(zhì)量相同的兩物以相同的速度從斜面底端勻速拉到頂端，若斜面是光滑的，則拉力的功率是（ ）AP甲P乙 BP甲P乙 CP甲=P乙 D無法比較6用某一滑輪組提升重物，下列幾種做法能夠提高它的機(jī)械效率的是（ ）A改變繩子的繞法B增加重物提高的高度C增加重物的質(zhì)量D減輕動(dòng)滑輪的重力7一人用同樣大的力拉木箱，在光滑地面和粗糙地面前進(jìn)相同距離，下列說法正確的是（ ）A在粗糙地面做功多B在光滑地面做功多C兩次做功一樣多

9、 D無法比較8如用417所示，在不計(jì)滑輪的摩擦和繩重時(shí)人拉繩的自由端沿水平面向右移動(dòng)，使200N的重物勻速提高lm，在這一過程中，手拉繩的力F和人拉繩做功為（ ）圖4-17A100N 200J B200N 200J C200N 100J D無法計(jì)算9一只箱重100N，放在水平地面上，用100N的水平拉力，使箱沿水平方向勻速移動(dòng)lm，則（ ）A箱子受到的摩擦力是1100N B箱子受到的摩擦力是100NC推力做功1100J D推力做功100J10一人將質(zhì)量為20kg的物體搬到5m高的樓房頂，如果用定滑輪、動(dòng)滑輪將此物提到同樣高的樓頂上，不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重，則對(duì)重物做功較多的是（ ）A人直接搬 B用

10、定滑輪 C用動(dòng)滑輪 D三種情況一樣多11在水平地面上，用同樣大的力F使質(zhì)量、阻力、速度不同的物體前進(jìn)相同距離則（ ）A質(zhì)量越大的物體力F做功越多B物體運(yùn)動(dòng)速度越大的物體力F做功越多C摩擦阻力越大的物體力F的做功越多D作用力F做功一樣多12使用機(jī)械，下列說法不正確的是（ ）A可以省力 B可以省距離 C可以省功 D可以改變力的方向13下列說法正確的是（ ）A機(jī)械功率越大，機(jī)械效率越高B機(jī)械功率越大，機(jī)械做功越多C機(jī)械效率越大，機(jī)械做功越多D機(jī)械效率越大，額外功占總功的比越小14甲、乙兩臺(tái)機(jī)器，其效率甲乙 ，則（ ）A使用甲機(jī)器省力些B使用甲機(jī)器做功快些C使用甲機(jī)器做功多些D以上說法都不對(duì)15用定滑

11、輪、動(dòng)滑輪，滑輪組分別提升同一重物，在不計(jì)摩擦的情況下機(jī)械效率最高的是（ ）A定滑輪B動(dòng)滑輪C滑輪組D一樣高16下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）A滑輪組的省力情況是由動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)決定B使用機(jī)械一定省功C提高功率就是提高效率D功率是單位時(shí)間內(nèi)完成的功二、填空題17一重力20N的物體在水平拉力的作用下作勻速直線運(yùn)動(dòng)，2S內(nèi)沿水平地面移動(dòng)了10m，若物體受到的摩擦力為4N，那么重力做功 J，拉力功率為 W。18如圖418所示，繩子一端固定，另一端繞過重為G的油桶，在繩的自由端用大小不變的水平力F使桶沿水平地面滾動(dòng)一周，設(shè)油桶半徑為R，拉力F做功為 。圖4-1819某同學(xué)要估測自己爬桿的功率，需測的物理量是 ，

12、和 。20在“測定滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，需要的測量儀器是 ，實(shí)驗(yàn)過程中要注意向 拉彈簧測力計(jì)，使鉤碼 上升一段距離。21李林同學(xué)用98N的力將質(zhì)量為2kg的鉛球沿水平方向擲出5m，則他做功 。22小球受到力的作用，同時(shí)又前進(jìn)了一段距離，那么作用力對(duì)小球 做功（填“一定”或“不一定”）23一臺(tái)抽水機(jī)每秒把20kg的水抽到10m高處，則每分鐘做功 焦，這臺(tái)抽水機(jī)的功率是 Kw。24提高機(jī)械效率的主要辦法是 。25相同功率的汽車裝滿貨后跑得慢是因?yàn)?。三、綜合題26用圖 419的滑輪組，從水中勻速地把體積為1m3的重物打撈上岸，設(shè)裝置的機(jī)械效率為 80保持不變，重物的密度為l103kg/m3，

13、不計(jì)水的阻力，求在整個(gè)打撈過程中拉力F的變化范圍（g取10Nkg）27如圖420所示的繩子一端固定在斜面頂端O點(diǎn)，另一端繞過圓木，已知圓木質(zhì)量為200kg，斜面長4m，高2m，g取10Nkg，求：(1)不計(jì)摩擦?xí)r將圓木勻速地拉上斜面頂端所需拉力多大？（2）若所需拉力600N則斜面的機(jī)械效率多大？圖4-19圖4-20圖4-2128如圖421所示裝置的機(jī)械效率為75，質(zhì)量為9kg的重物在拉力F的作用下勻速上升，不計(jì)繩與滑輪的摩擦?xí)r求：（l）拉力F多大。（2）若繩能承受的最大拉力為50N，此裝置的機(jī)械效率可提高到百分之幾？（g取10Nkg）29用繩子把圖422中的滑輪組成一個(gè)最省力的滑輪組，若每個(gè)滑

14、輪重100N，繩子承受的最大拉力200N，要求：（1）畫出滑輪組的裝配圖；（2）求用滑輪組最多能提取的物體；（3）若在1秒內(nèi)重物上升0.1m，求拉力的功率；（4）求此滑輪組的最大機(jī)械效率。圖4-22【創(chuàng)新備考訓(xùn)練】30某人用兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組把礦井底的重物勻速提到地面用了50S，已知重物上升的功率為225W，拉力為250N，滑輪組的機(jī)械效率為75，求井深及物重。31有一動(dòng)滑輪，利用它提取浸沒在水中的物體，當(dāng)重物完全在水中勻速上升時(shí)需500N的拉力，當(dāng)重物完全離開水面在空中勻速上升時(shí)需600N的拉力，不計(jì)水的阻力和繩與滑輪的摩擦，動(dòng)滑輪的重不能忽略，求此重物的體積。（g取10Nkg）32由兩個(gè)動(dòng)滑輪組成一個(gè)滑輪組，如圖423所示機(jī)械效率為80，利用它提升重為200牛的物體，如果繩子的自由端被勻速拉動(dòng)20m，求：（1） 拉力多大；（2） 重物上升的高度；（3） 所做的額外功。圖4-23參考答案【綜合能力訓(xùn)練】1.D 2.CD 3.D 4.ACD 5.B 6.CD 7.C 8.B 9.BD 10.D 11.D 12.C 13.D 14.D 15.A 16.AB