初中物理考復習中第十章

簡單機械和功

課時22功功率機械效率1．做功有兩個必要條件：一是

；

二是

．2．功的計算公式是

，功的基本單位是

，1J=

.3．功率是表示物體做功

的物理量，

與

之比叫做功率．4．功率的公式：P=

，功率與速度的關系是P=

．5．功率的基本單位是

，常用單位還有

、

等．

6．總功、有用功和額外功之間的關系是

，這個關系表明，物體要受到力的作用物體要在力的方向上通過一定的距離W=Fs焦耳1N?m快慢功做功所用時間

Fv瓦特千瓦兆瓦W總=W有用+W額外使用任何機械都不能省

.7．在物理學中將

與

的比值叫做機械效率，用公式表示為η=

×100%．8．對于實際機械，由于

功的存在，總是有W有用

W總，因此機械效率總是

100%．9．提高滑輪組機械效率方法：

、

、

．功有用功總功

額外小于小于增加物重減小動滑輪重減小繩重及摩擦例1(2023·連云港)下列有關功的說法正確的是()A.用力推車沒有推動,人對車也做了功B.足球在水平地面上滾動時,重力對足球沒有做功C.運動員舉起杠鈴在空中靜止不動時,運動員對杠鈴做了功D.學生背著書包在水平路面勻速前進時,學生對書包做了功B

C

B

250035200變式3.1例3中斜面的機械效率為

%,箱子受到的摩擦力為

N.變式3.2如圖所示,杠桿的支點為

O,一水平向右的拉力

F

作用在杠桿的A

點,OA

長為L,拉力

F

的大小不變.將杠桿從豎直位置拉著轉過30°的過程中,拉力

F

做功為

.71.4100

變式3.3*大偉同學用一個距離手3m高的定滑輪拉住重200N的物體,從滑輪正下方沿水平方向移動4m,如圖所示.若不計繩重和摩擦,他至少做功

J.400例4甲、乙兩同學登樓比賽：看誰的功率較大，甲同學設計出記錄數據的表格，如表1所示．（1）請補全表格所測物理量的內容．（2）該同學登樓的功率表達式為P=

（用所測物理量的符號表示）．（3）若甲、乙兩同學體重相同，但甲登樓比乙快，則測出的功率P甲

P乙（＞/＜/=）．自身的質量m/kg登樓的高度h/m

登樓功率P/W

登樓時間t/s

>（4）乙同學認為上述比賽活動中還可以進一步改進，他們討論的方案有：①兩同學并肩同時登上相同的樓層，只需要測出自身體重即可；②兩同學都在10s內登上不同的高度，測出自身的體重和登樓的高度即可；③兩同學登上相同的樓層，只需測出登樓所用的時間即可．這些方案中可行的有

（填序號）．①②例5(2023·北京)用如圖所示的裝置提升重為800N的物體A,動滑輪重為200N.在卷揚機對繩子的拉力F作用下,物體A在10s內豎直勻速上升了2m.在此過程中,不計繩重和摩擦,下列說法正確的是()A.物體A上升的速度為0.4m/sB.滑輪組的有用功為2000JC.拉力F的功率為100WD.滑輪組的機械效率為80%D變式5.1用四個相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，用它們提起相同的貨物，不計繩重及摩擦．若甲、乙的拉力分別為F1和F2，機械效率分別為η1和η2，則()A.F1＜F2，η1＞η2 B.F1＞F2，η1＜η2

C.F1＜F2，η1=η2 D.F1＞F2，η1=η2C變式5.2如變式5.1圖所示，每個滑輪的重力相等，不計繩重及摩擦，甲圖中物重60N，乙圖中物重38N，甲、乙兩種情況下繩子在相等拉力F作用下被勻速拉動．則下列說法正確的是()A．因為拉力相等，所以兩個滑輪組的機械效率相等

B．每個動滑輪的重力為6NC．如果重物上升的速度相同，則拉力的功率也相同D．如果重物上升的高度相同，則繩子自由端移動的距離也相同B例6如圖所示，小明在探究利用杠桿做功的實踐活動中，用輕繩將重為90N的重物掛在杠桿的中點，用手豎直提起桿的右端，使物體緩慢勻速提升，則：（1）若不計杠桿自身重力和摩擦，拉力F為

N；（2）若不計摩擦，杠桿是一根重為30N質地均勻的硬棒，小明利用杠桿將重物勻速提升0.1m，則小明所做的有用功為

J，機械效率是

%；45975（3）下列小明采取的措施中，能提高該杠桿效率的有

．A．僅增加提升的高度 B．僅增加提升的物重C．僅將手提桿的點離支點近一點D．僅將重物懸掛點離支點近一點E．僅將重物懸掛點離支點遠一點BE變式6.1

如圖，質量分布均勻的金屬桿OA長4m，OC長2m，OD長3m，將某物體放在C點，在A點用始終豎直向上的力F拉杠桿，使杠桿A點緩緩移動到B點，B比A的高了0.6m，這個過程中，杠桿的效率為80%；如果將該物體放在D點，同樣使點A緩緩移動到點B，這時物體被抬高0.45m，那么杠桿的效率是______%．（保留一位小數）85.71．(2023·連云港)下列關于機械效率的說法正確的是()A.越省力的機械,機械效率越高B.做功越快的機械,機械效率越高C.所做有用功越多的機械,機械效率越高D.有用功與總功的比值越大的機械,機械效率越高D

牽引力40%3．(2023·無錫)如圖所示是安裝在某種塔式起重機吊臂一側的滑輪組,某次勻速起吊600kg的物體時,上升5m,用時15s,滑輪組的機械效率是80%,則所做有用功是

J,總功是J

拉力

F

的功率是

W.(g取10N/kg)

4．(2023·天津)在測量滑輪組機械效率的實驗中,用如圖所示的滑輪組先勻速提升重為G1的物體,額外功與有用功之比為1∶3,再勻速提升重為G2的物體,先后兩次繩子自由端的拉力之比為2∶5.若不計繩重和摩擦,則G1∶G2=2∶5G1∶G2=2∶3先后兩次滑輪組的機械效率之比為3:4先后兩次滑輪組的機械效率之比為5:6D5.

(2023·揚州)在學習了機械效率的相關知識后,課外研究小組有同學猜想:同一個機械的機械效率是不變的.為了驗證猜想,他們用如圖所示的滑輪組進行實驗,改變鉤碼個數,用彈簧測力計沿豎直方向拉著細繩,使鉤碼勻速向上運動,測得的數據見表1.(1)分析表中的數據,可知該同學的猜想是

(正確/錯誤)的.表

1實驗

次數鉤碼重G/N鉤碼上升的

高度h/m繩端拉力

F/N繩端移動

距離

s/m有用功

W有

用

/J總功W總

/J機械效率

η/%120.

11.

00.

30.

20.

3066.

7230.

11.

40.

30.

30.

4271.

4350.

12.

20.

30.

50.

6675.

8錯誤(2)實驗小組又進行了如下的探究:改變滑輪的個數組成不同的滑輪組,仍用彈簧測力計沿豎直方向向上勻速拉動細繩,測得的數據見表2.分析數據可知:物重相同,動滑輪個數越多越省力,但機械效率越

，

進一步分析還發現,當滑輪組越來越省力時,它的額外功越來越大,甚至會出現額外功

有用功的情況,所以設計一個機械模型時,既要考慮省力,還要考慮

.實驗

次數動滑輪

個數鉤碼重

G/N繩端拉力

F/N鉤碼上升

的高度h/m繩端移動

距離

s/m有用功

W有

用

/J總功W總

/J機械效率

η/%4163.

60.

20.

41.

21.

4483.

35262.

40.

20.

81.

21.

9262.

56362.

20.

21.

21.

22.

6445.

5表

2低大于機械所做的額外功(3)根據表2中的數據,如果增加動滑輪個數繼續實驗,將會出現的困難是

,你的改進方法是

。實驗

次數動滑輪

個數鉤碼重

G/N繩端拉力

F/N鉤碼上升

的高度h/m繩端移動

距離

s/m有用功

W有

用

/J總功W總

/J機械效率

η/%4163.

60.

20.

41.

21.

4483.

35262.

40.

20.

81.

21.

9262.

56362.

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