功功率和机械效率复习专题.docx
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功功率和机械效率复习专题
2014中考功、功率和机械效率复习专题
知识点1.功
1.功:
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,我们就说力对物体做了功.2.做功的两个必要因素:
作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离.3.计算公式:
WFs,功的单位:
J(焦耳)4.不做功的几种情况:
A.物体受到力的作用,但物体没有移动,这个力对物体不做功.如小孩搬大石头搬不动.B.由于惯性保持物体的运动,虽有通过的距离,但没有力对物体做功.如冰块在光滑水平面上
中考要求
知识框架
知识点睛
运动.
C.当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时,这个力对物体不做功.如提着重物在水平地面上行走.
甲、乙图是力做功的实例,丙、丁图是力不做功的实例
5.功的原理
(1)实验证明:
使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功.人们使用机械的
目的,一是为了省力,二是为了省距离,三是为了操作方便——改变力的方向,但使用任何机械都不省功.这个结论叫做功的原理.
(2)功的原理是能量守恒定律的一种表现形式,是一个普遍的结论,对任何机械都适用,但必
须满足物体是匀速运动的.这个原理平时可通俗地解释为;利用机械使物体匀速运动时,动力做的功等于克服阻力做的功.
(3)利用功的原理推导杠杆平衡条件.如图,设动力为F1,动力臂为L1;阻力为F2,阻力臂
为L2.在力作用下,杠杆由AB位置匀速转到CD位置,则杠杆的A端在F1作用下下降了h1,动力做功111WFL=⋅;B端克服阻力F2的作用升高了h2,克服阻力做功222WFL=⋅,由于功的原理12WW=即1122FhFh⋅=⋅注意到ΔΔOCMODN,有
11
22
hLhL=.由此可得122211FhLFhL==.
【例1】如图所示的四种情景中,人对物体做功的是()
【例2】如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为
200N
例题精讲
的物体A水平向右匀速移动了3m,在这个过程中()A.拉力F做了150J的功B.拉力F做了300J的功C.重力做了600J的功
D.重力做了1200J的功
【例3】如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,
B在光滑的斜面.现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s,则F对物体做的功()A.对A做的功多B.对A和B做功一样多C.对B做的功多D.条件不足,无法确定
【例4】如图所示,在半径为R,重为G的油桶外绕了几圈绳子,在绳子的一
端用一水平拉力F,使油桶沿水平地面滚过距离s.在这一过程中,拉力F所做的功为()
A.GsB.(G+F)sC.FsD.2Fs
【例5】绳子通过光滑环悬挂一个重50牛的物体,一个小孩拉着绳端从环正下方出
发,沿水平地面向右走过3米,已知开始时,绳端与圆环的距离为4米.在这一过程中,小孩的拉力所做的功为()
A.50焦B.100焦C.150焦D.200焦
【课1】关于图所示的各种情景,下面说法错误..
的是()
A.甲图中:
系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤B.乙图中:
人用力向上搬大石块没有搬动,则重力对大石块做了功C.丙图中:
在拉力作用下拉力器弹簧变长,说明力可使物体发生形变D.丁图中:
抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢
【课2】如图所示,已知ABCMMM>>.在同样大小的力F作用下,三个物体都沿着力的方向移动了距
离s,则力F所做的功()
课堂检测
A.A情况下F做功最多B.B情况下F做功最多C.C情况下F做功最多D.三种情况下F做功相同
【课3】今年6月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台.观景台搭建在大峡谷
的西侧谷壁上,呈U字型,离谷底1200m高,取名为“人行天桥”,如图所示.如果在建造过程中有一块质量为0.1kg的石子从观景台掉落谷底,则下落过程中,石子的重力做功为(g取10N/kg)()A.12J
B.1200JC.51.210J⨯
D.61.210J⨯
【课4】如图所示,物体A的质量12kgm=,在拉力F的作用下,物体A
以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长.求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功.
【课5】A.B两物体在相等水平外力作用之下做匀速直线运动,如果B的质量是A的2倍,A所受的外
力是B的3倍,A运动速度是B的4倍,那么在相同的时间内,外力对A.B两物体做功之比应是()
A.6:
1B.8:
1C.12:
1D.24:
1
【课6】如图所示,将同一物体分别施以平行于斜面的力,从两个倾角不同
的光滑斜面的底端拉至顶端,斜面倾角为α和β(α<β)
,所需
的力分别为1F、2F,所作的功对应为1W、2W,则()A.1F<2F1W<2WB.1F<2F1W=2WC.1F=2F1W=2WD.1F>2F1W>2W
【课7】重力为G,长为L的均匀直棒悬挂成竖直状态,现在棒的下端施加一
水平拉力F,让棒缓慢转过θ角后停止转动.如图所示,若不计摩擦,则棒在转动过程中()A.拉力F逐渐变大,拉力不做功B.拉力F逐渐变小,拉力做功为GLC.拉力F不变,拉力做功为cosGLθ
D.拉力F逐渐变大,拉力做功为1
(1cos2
GLθ-
【课8】板AB支于重心O点,并在O点正上方放一重力5NG=的物体P(大小不
计),另在板上C处用一细绳CD系在地上,设0.5mOC=,细绳所能承受的最大拉力为8NmT=,此时木板处于水平平衡位置,细绳刚好竖直伸直,如图所示.现用一大小为4NF=的水平推力使物体P沿OA方向做直线运动,当细绳CD刚好被拉断时推力对物体做多少功?
知识点2功率
1.概念:
单位时间里完成的功叫功率.功率是描述做功快慢的物理量.2.功率的公式:
W
Pt
=
3.功率的单位:
瓦特,简称“瓦”,用“W”表示,常用的单位还有“kW”.其中1W=1J/s,1kW=1000W4.当物体在F的作用下,以速度v匀速运动时,有W
PFvt
=
=⋅,由此可知,当功率一定时,力和速度成反比.例如,拖拉机的功率是一定的,当它耕地时,需要很大的动力,故其速度慢一些,当它在平地上行驶时,需要的动力小一些,故其运动的速度较大.另外如汽车以恒定功率行驶,平路上和爬坡时的速度会有很大差别.
5.功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少.6.功和功率是两个不同的物理量.
7.比较功率大小的三种方法:
①在相同时间内,比较做功的大小,做功越多的物体,功率越大;②
在完成相同功的条件下,比较所用时间长短,所用时间越短的物体,功率越大;③做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过计算W
Pt
=,进行比较.
【例1】关于功率以下说法中正确的是()
A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比
C.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器
做功的功率
D.根据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比.
【例2】自行建造的某集装箱吊车,在2min内把66t的集装箱匀速竖直向上吊起36m,这吊车对集装箱
做功的功率为W,g取10N/kg.
【例3】用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为S,
运动的时间分别为tl和t2(t1<t2).若物体沿光滑水平面运动时,拉力做的功为W1,功率为P1;物体沿粗糙水平面运动时,拉力做的功为W2,功率为P2,那么()
A.W1=W2,Pl>P2
B.W1>W2,P1=P2
C.W1<W2,Pl>P2
D.Wl=W2,Pl<P2
【例4】如图所示滑轮组,不计绳重和滑轮摩擦.用力F水平向右拉动绳端,
使重物A以0.1m/s的速度做匀速直线运动,已知拉力F的功率为10W,物体A重150N,则()
A.拉力F的大小为40N
B.拉力F做的功为6JC.物体A受到摩擦阻力大小为100N
D.绳端的移动速度为0.3m/s
【例5】甲、乙两人匀速跑上楼的功率之比是3:
2,两人体重之比为2:
1,甲跑上楼用的时间是1t,若开
动传送带或电梯把甲送上楼用的时间是2t,当乙用原来速度从向上开动的电梯跑上楼时,所用时间是()
A.1212
ttB.12213ttC.12213ttD.2
2t
【例6】(多选)如图所示,置于水平桌面上的物体A重490N,物体B重294N,
物体B在匀速下降了40cm的过程中,拉动物体A在水平桌面上匀速移动了一段距离;若用一水平向左的力F拉动物体A,使物体A在5s内匀速移动0.5m(不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦),则下列说法正确的是()
A.拉力F为294N,拉力F的功率为29.4WB.拉力F为147N,拉力F的功率为14.7WC.物体A与桌面的滑动摩擦力为294ND.绳子拉力对物体B所做的功为73.5J
【例7】(多选)如图10甲所示,重为80N的物体在大小为30N、
水平向左的拉力F1作用下,在水平面上以0.4m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计。
改用如图10乙所示滑轮组后,该物体在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上向右匀速运动0.5m,下列说法正确的是
A.物体与地面之间的摩擦力为15NB.拉力F1的功率为24WC.拉力F2的大小为90N
D.拉力F2做的功是30J
【例8】如图所示,是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井口的过
程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率P随时间t变化的图象,其中正确的是()
【例9】如图6所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提
供动力)提升水中的物体,其输出功率始终为1500W。
物体未露出水面前,以1.5m/s的速度被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为F1,卷扬机对工作台的压力为N1。
物体离开水面后,仍被匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为F2,卷扬机对工作台的压力为N2。
已知F1:
F2=1:
6,N1:
N2=1:
2。
g取10N/kg,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,则下列说法正确的是
A.卷扬机的质量为400kgB.物体的密度为6.0×103kg/m3
C.物体未露出水面前受到的浮力为1000ND.物体离开水面后被提升的速度为9m/s
【课1】关于功和功率,下列说法正确的是()A.机器做功少,功率一定小B.功率小的机器做功不一定慢
C.功率大的机器做功一定快
D.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
【课2】平直公路上的甲、乙