機(jī)械功、機(jī)械效率同步練習(xí)知識(shí)總結(jié)

《機(jī)械功、機(jī)械效率同步練習(xí)知識(shí)總結(jié)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械功、機(jī)械效率同步練習(xí)知識(shí)總結(jié)（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

教學(xué)無憂淘寶店 http:/jiaoxue5u.taobao.com 您身邊的教學(xué)專家機(jī)械功、機(jī)械效率一、知識(shí)概述本周我們學(xué)習(xí)一個(gè)新的物理量功。首先介紹什么是功，怎樣才算做了功，接著我們探討做功快慢的問題，引入功率的概念，最后我們講一講做功中的效率問題，明確總功、額外功與有用功，引入機(jī)械效率的概念，并探究如何來提高機(jī)械效率。本周知識(shí)與上周所講的簡(jiǎn)單機(jī)械密切相關(guān)，注意我們研究的是機(jī)械功。二、重難點(diǎn)知識(shí)剖析（一）功1、力學(xué)上的功是指：當(dāng)一個(gè)力作用在物體上，并且使物體在力的方向上通過了一段距離，那么這個(gè)力對(duì)物體做了功。2、力學(xué)上的功必須具備兩個(gè)因素：一個(gè)是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離。3、功等于力F跟物體在力的方向上通過的距離S的乘積，即W=FS。4、在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，符號(hào)是J，1J=1Nm。例1、下列幾種情況，關(guān)于力對(duì)物體做功的說法正確的是（）A陷在泥里的馬車，兩匹馬用力拉車，雖然車沒被拉動(dòng)，但馬對(duì)車做了功B在光滑冰面上勻速滑行的冰塊，是因?yàn)橛辛?duì)它做功才一直運(yùn)動(dòng)的C用力扛著一袋米，沿水平方向前進(jìn)，人對(duì)米袋做了功D用豎直向下的力壓桌面，壓力沒有做功解析：要判斷一個(gè)力是否對(duì)物體做功，主要依據(jù)是看是否包含功的兩個(gè)必要因素，同時(shí)具備的才是做功。選項(xiàng)A中，馬雖然對(duì)車用了力，但并沒有使車在力的方向上移動(dòng)距離，屬于“勞而無功”，故選項(xiàng)A錯(cuò)；選項(xiàng)B中，冰塊在光滑冰面上靠慣性作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)方向上不會(huì)受到力的作用，這屬于物體通過了距離，但沒有力作用的情況，是“不勞無功”，故選項(xiàng)B錯(cuò)；選項(xiàng)C中，人扛著米袋行走，看起來這一過程既有力又有距離，但移動(dòng)的距離并不是力的方向上，人施給米袋一個(gè)豎直向上的力，而米袋并沒有沿向上的方向移動(dòng)距離，只是在水平方向上移動(dòng)了距離，故選項(xiàng)C錯(cuò)；選項(xiàng)D中只有力而沒有發(fā)生距離，屬于沒有做功，故選項(xiàng)D正確。例2、某人從6m深的井里提起一桶總重為150N的水，并提著這桶水沿水平路面行走50m，再走上一段長(zhǎng)為5m，高3m的樓梯。問這個(gè)人在這段時(shí)間內(nèi)對(duì)水桶共做了多少功？解析：功等于力F跟物體在力的方向上通過的距離S的乘積，即W=FS。在計(jì)算功的大小的過程中應(yīng)注意：式中的F，S是對(duì)應(yīng)的，S一定是在F的作用下在力F的方向上通過的距離。當(dāng)人從井里提起這桶水時(shí)，人對(duì)水桶做了功，做功的大小為W1=Gh1=150N6m=900J當(dāng)人提著水桶沿水平路面行走50m的過程中，人沒有對(duì)水桶做功，即W2=0當(dāng)人提著水桶走上樓梯時(shí)，人對(duì)水桶做了功，水桶沿力的方向發(fā)生的距離應(yīng)是樓梯的高度即W3=Gh2=150N3m=450J故人對(duì)水桶共做功W=W1W2W3=900J450J=1350J（二）功率1、單位時(shí)間里完成的功，叫功率，符號(hào)為P。功率是描述做功快慢的物理量。2、功率的計(jì)算（1）功率的定義式：由功率的定義可得出功率的計(jì)算公式為：（2）對(duì)公式的理解。由公式可知，做功的快慢與做功的多少是不同的。做的功多，做功不一定快，即功率不一定大，因?yàn)檫@個(gè)功可能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)完成。做的功也不一定多，因?yàn)樽龉Φ臅r(shí)間可能很短。要比較功率的大小。必須同時(shí)考慮兩個(gè)因素：做功的多少和完成這些功所用的時(shí)間。做功相同時(shí)，時(shí)間少的功率大；相同時(shí)間內(nèi)做功多的其功率大。公式，反映的是平均功率，即在時(shí)間t內(nèi)的平均功率，而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率。當(dāng)物體在力F的作用下，以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，公式可變形為即功率等于力與力的方向上運(yùn)動(dòng)速度的乘積。利用P=Fv可以知道：汽車在上坡時(shí)，當(dāng)功率一定時(shí)，減慢速度是為了增大上坡時(shí)的牽引力，這樣有利于上坡。3、功率的單位：瓦特，符號(hào)W，1W=1J/S例3、如圖所示，在滑輪組的作用下，物體A沿水平面以0.2m/s的速度勻速前進(jìn)了2m，已知A重300N，拉力F的功率為12W，不計(jì)繩和滑輪重，則拉力F=_N，拉力做功_J。解析：由公式可知，當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中F是作用在物體上的力（恒力），是力方向上的速度。設(shè)物體移動(dòng)的距離為s，繩子自由端移動(dòng)的距離為s，得s=3s=32m=6m,物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,則拉力做功時(shí)間也是10s。由得W=Pt=12W10s=120J又由W=Fs得本題記算拉力F時(shí)還可用下述方法：VF=3VA=30.2m/s=0.6m/s由PF=FvF得用公式P=Fv來計(jì)算功率或相關(guān)物理量時(shí)，一定要注意v是力F移動(dòng)的速度。例4、高出水面36m處有一水箱，容積為50m3，現(xiàn)要在1h內(nèi)用一水泵給水箱充滿水，則這臺(tái)水泵的功率至少是多少KW？（g=10N/kg）解析：題目要求功率，根據(jù)，其中W=Gh，G為50m3的水重力，h 為水箱的高度為36m，t為1h。水的重力t=1h=3600s由，功率為所以水泵的功率應(yīng)不小于5KW。功率的計(jì)算一定要抓住公式，弄清楚是誰作功，作功的大小為多少，以及作這些功所用的時(shí)間。另外要注意公式中各個(gè)物理量的單位，都要用國(guó)際單位。（三）機(jī)械效率1、人們利用機(jī)械工作時(shí)，總共做的功叫總功（W總）?？偣Π杏霉皖~外功兩部分。有用功（W有用）是人們利用機(jī)械工作時(shí)對(duì)人們有用的功，額外功（W額外）是人們利用機(jī)械工作時(shí)，對(duì)人們無用但又不得不做的功。2、機(jī)械效率：把有用的功和總功的比值叫做機(jī)械效率，通常用百分率表示，它的計(jì)算公式為例5、如圖所示，用一動(dòng)滑輪將一桶水提高4cm，若G水=200N，G桶=300N，G動(dòng)滑輪=20N，不計(jì)摩擦與繩重，求：（1）拉力F做的有用功；（2）拉力F做的額外功；（3）拉力F的大小；（4）此裝置的機(jī)械效率。解析：運(yùn)用此動(dòng)滑輪裝置目的是為了提水，因此F對(duì)水所做的功G水h是有用功；在將水提到一定高度的同時(shí)，也不得不將水桶和動(dòng)滑輪提高相同的高度；F對(duì)動(dòng)滑輪和水桶所做的功是不需要但又不得不做的功，屬于額外功，為（G桶G動(dòng)）h；有用功與額外功之和為總功，也就是F所做的功，由此功的大小即可求出F的大??；已知W有用、W總的大小，很容易求出此裝置的機(jī)械效率。（1）拉力F對(duì)水所做的功為有用功W有用=G水h=200N4m=800J（2）拉力F對(duì)水桶、動(dòng)滑輪所做的功為額外功W額外=（G桶G動(dòng)）h=（20N30N）4m=200J（3）拉力F所做功，W總=W有用W額外=1000J由（4）W有用=800JW總=1000J例6、用圖所示的滑輪組來提起重物。（1）當(dāng)被提重物為150N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為60%，求繩端拉力；（2）若被提重物為250N時(shí)，當(dāng)重物被提升2m時(shí)，繩端拉力所做的功。解析：利用滑輪組提升重物時(shí)，繩端拉力做的功為總功，即W總=FS；滑輪組對(duì)重物做的功為有用功，即W有用=Gh；在此滑輪組中，物重由3段繩子承擔(dān)，則有S=3h，所以機(jī)械效率，由此求出力F的大小。當(dāng)改提250N的重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率發(fā)生了變化，此時(shí)不能延用前面的=60%這一條件，但前、后兩種狀態(tài)不變的是動(dòng)滑輪的重力。由求出動(dòng)滑輪的重力，將這一求出量代入第二種狀態(tài)（改提250N重物狀態(tài)）中利用，從而求出拉力所做的功。在線測(cè)試A卷窗體頂端一、選擇題1、在圖所示的實(shí)例中，其中沒有做功的是（）A叉車舉起貨物B直升機(jī)吊起架電線的鐵塔C馬拉動(dòng)原木D李剛用力但沒有推動(dòng)大石塊2、奧運(yùn)會(huì)舉重冠軍楊霞在比賽時(shí)，第一階段把100多公斤的杠鈴很快地舉過頭頂，第二階段使杠鈴在空中穩(wěn)穩(wěn)地停留了3秒鐘，三名裁判都亮出了白燈，這次舉重成功。關(guān)于她舉重時(shí)對(duì)杠鈴做功的情況，下列說法中正確的是（）A她在第一階段內(nèi)沒有做功B她在第二階段內(nèi)沒有做功C她在兩個(gè)階段內(nèi)一直都在做功D她在兩個(gè)階段內(nèi)一直都沒有做功3、一位同學(xué)用100N的力，將一個(gè)重為5N的足球踢了20m遠(yuǎn)，關(guān)于他踢球時(shí)做功的情況，下列說法正確的是（）A他做功2000JB他做功100JC他沒有對(duì)足球做功D他對(duì)足球做了功，但題目條件不充足，無法計(jì)算4、下列關(guān)于功率的說法中，正確的是（）A物體做功越多，功率越大B物體做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率越大C物體做功越快，功率越大D物體做功時(shí)間越短，功率越大5、下列判斷中正確的是（）A不可能有既省力又省功的機(jī)械B不可能有省力但不省功的機(jī)械C可能有做功快但做功少的機(jī)械D可能有機(jī)械效率高但功率小的機(jī)械6、甲機(jī)械的機(jī)械效率比乙機(jī)械高，這表明（）A甲的有用功比乙的有用功多B甲的總功比乙的總功少C做相同的總功，甲的有用功比乙多D完成相同的有用功，甲的總功比乙多7、用拖拉機(jī)耕地時(shí)，一般走得很慢，這樣做的目的是（）A保證耕地質(zhì)量B節(jié)省燃油C獲得較大的牽引力D以上說法都不對(duì)8、兩個(gè)滑輪完全相同，其重均為20N，分別用圖所示的兩種方式，將重400N的物體以相同的速度勻速提升了10m，不計(jì)摩擦與繩重，則下列判斷正確的是（）AF1做的功大于F2做的功BF1和F2做的功相等CF1做功的功率小于F2做功的功率DF1和F2做功的功率相等9、如圖所示，物體A在力F的作用下，以0.2m/s的速度在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)為3N，不計(jì)滑輪及繩子重以及它們之間的摩擦，則（）A物體A受到的摩擦力大小是3NB5s內(nèi)拉力F做功3JC拉力F的功率是1.2WD重力對(duì)物體A不做力10、起重機(jī)吊起質(zhì)量為m的貨物，在時(shí)間t內(nèi)以速度v勻速豎直上升h高度，在這段時(shí)間內(nèi)（）A起重機(jī)鋼繩對(duì)貨物的拉力所做的功為mghB起重機(jī)的功率為mgtC起重機(jī)克服貨物重力所做的功為mgvD貨物所受合力做的功為011、一人用200N的拉力將440N的物體沿斜面方向?qū)⑺鼊蛩倮祥L(zhǎng)5m、高2m的斜面，可以求出（）A斜面的機(jī)械效率為88%B斜面對(duì)物體摩擦力為24NC如果沒有摩擦，用大小為176N的力即可達(dá)到目的D如果加速拉物體，斜面機(jī)械效率會(huì)變大12、利用如圖所示的三種裝置把重100N的物體勻速升高，所用拉力分別為30N、80N、40N，這時(shí)三種裝置的機(jī)構(gòu)效率1、2、3之間的關(guān)系是（）A123B132C1=23 D123 提示：1、做功必須滿足兩個(gè)條件，即物體受到力的作用，且物體在力的方向上通過了一段距離。D中小朋友對(duì)巨石有推力作用，但巨石在推力方向上沒有通過距離。2、第二階段內(nèi)，杠鈴受到向上的舉力作用，但杠鈴保持靜止，沒有向上通過距離。3、同學(xué)踢球時(shí)，球受到力，也在力的方向上通過了一段距離，但由于作用時(shí)間很短，不知道球在與腳相互作用時(shí)通過的距離，故功無法求出。4、功率是描述做功快慢的物理量。注意不能僅由W或t的大小來比較功率，必須是“在相同的時(shí)間內(nèi)”或是“完成相同的功”的情況下才能由W或t來判斷功率大小。5、一切機(jī)械都不省功。注意功率，機(jī)械效率，P與沒有必然聯(lián)系。6、由機(jī)械效率的定義，當(dāng)總功W總一定時(shí)，有用功W有越大的越大。7、功率計(jì)算的特殊公式P=Fv，當(dāng)P一定時(shí)，v減小可以增大牽引力F。8、F2做功除了將物體提升了10m，同時(shí)還將動(dòng)滑輪向上提升了10m，這一部分是額外功，故F2的功大于F1的功，而功率，W1W2,t1=t2,則P1P2。9、PF=FVF，VF=2 VA=0.4m/s，則PF=3N0.4m/s=1.2W，物體在重力方向上沒有通過距離，則WG=0。由動(dòng)滑輪省力特點(diǎn)知f=2F=6N。10、貨物勻速豎直上升，則T拉=G貨=mg。由功的計(jì)算公式知W拉= T拉h(huán)=mgh，功率P= T拉v=mgv。因合力為0，則合力的功W合=0。11、W總=FL=200N5m=1000J，W有用=Gh=440N2m=880J則。W額外=W總W有=1000J-880J=120J，而W額外=fL,則摩擦力,當(dāng)沒有摩擦?xí)r，。當(dāng)加速拉動(dòng)物體時(shí)，W總變大而W有不變，則變小。12、，對(duì)于斜面，對(duì)于杠桿；對(duì)于滑輪組，故123。 第1題答案錯(cuò)誤!正確答案為 D第2題答案錯(cuò)誤!正確答案為 B第3題答案錯(cuò)誤!正確答案為 D第4題答案錯(cuò)誤!正確答案為 C第5題答案錯(cuò)誤!正確答案為 ACD第6題答案錯(cuò)誤!正確答案為 C第7題答案錯(cuò)誤!正確答案為 C第8題答案錯(cuò)誤!正確答案為 C第9題答案錯(cuò)誤!正確答案為 CD第10題答案錯(cuò)誤!正確答案為 AD第11題答案錯(cuò)誤!正確答案為 ABC第12題答案錯(cuò)誤!正確答案為 A窗體底端二、填空與綜合題13、班級(jí)組織登樓比賽活動(dòng)，比一比誰登樓的功率大，在活動(dòng)中必須測(cè)量的物理量有_、_、_。13、答案：參賽選手的體重；登樓比賽的高度；登樓所花的時(shí)間14、在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)拉力F（N）鉤碼重G（N）彈簧秤提升距離s(m)鉤碼上升高度h(m)機(jī)械效率10.52.00.500.10120.73.00.600.1285.7%（1）該滑輪組至少由_個(gè)滑輪組成，表中的1=_。（2）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果可以看出，用同一滑輪組，所掛的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率就越_。14、答案：（1）4；80%（2）高提示：s=5h，表明承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為5，則至少需要2個(gè)動(dòng)滑輪和2個(gè)定滑輪且最后一段由動(dòng)滑輪繞出來；當(dāng)同一滑輪組，將不同重物提升相同高度時(shí)，所做的額外功相同，則物體越重表明有用功越多。15、如圖所示，是一工人師傅用于粉刷樓房外墻壁升降裝置示意圖，上端固定在樓頂。若動(dòng)滑輪質(zhì)量為2.5kg，工作臺(tái)上質(zhì)量為7.5kg，涂料和所有工具質(zhì)量為20kg，工人師傅的質(zhì)量為60kg，繩重及摩擦不計(jì)(g取10N/kg)。當(dāng)工作臺(tái)停在距地面10米高處時(shí)，工人師傅對(duì)繩子的拉力為_N；若工作臺(tái)從距地面10m高處上升到距地面30m高處，工人師傅最少需要做_J的功。15、答案：300；6000提示：將工人與升降機(jī)裝置看作一個(gè)整體，則承擔(dān)動(dòng)滑輪與整體總重的繩子段數(shù)為3，千萬不能認(rèn)為n=2。當(dāng)升降機(jī)裝置上升20m時(shí)，工人應(yīng)將繩子向下拉動(dòng)60m而不是40m。（注意如果工人師傅在地面上拉動(dòng)繩子，則n=2）16、如圖所示，用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動(dòng)，在40s內(nèi)物體移動(dòng)了8m，拉力F做的功為1280J。求：（1）拉力F的大小及拉力的功率；（2）若動(dòng)滑輪重12N（不計(jì)繩重及摩擦），計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率。16、答案：（1）當(dāng)物體移動(dòng)8m時(shí)，n=2，則F向上拉力的距離s=28m=16m，（2）中考解析考點(diǎn)預(yù)測(cè)近年來各省、市中考對(duì)本章內(nèi)容的考查主要有：1、功的兩個(gè)必要因素；2、功的大小計(jì)算；3、功率的實(shí)際應(yīng)用及計(jì)算；4、滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量。主要以填空、選擇、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等題型出現(xiàn)，分值比例約為5%。預(yù)計(jì)在今后的中考中，仍會(huì)通過本章知識(shí)考查學(xué)生的綜合分析、推理能力，還會(huì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合在一起進(jìn)行命題?？键c(diǎn)1做功的兩個(gè)必要因素例1、（南昌市）圖中所示的四幅圖中，說明小孩對(duì)物體做了功的是（）解析：物理力學(xué)中所指的功具備兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。這兩個(gè)要素必須同時(shí)具備，才算是對(duì)物體做了功。圖A、B、D中，雖然人對(duì)物體有力的作用，但沒有使物體沿力的的方向發(fā)生距離，故此時(shí)人沒有對(duì)物體做功；圖C中，小孩對(duì)水桶有向上的拉力，且使水桶沿著向上的方向移動(dòng)了距離，故小孩對(duì)水桶做了功。答案：C例2、（河南?。┮粋€(gè)人用同樣大小的水平拉力拉著木箱，分別在光滑和粗糙的兩種水平地面上前進(jìn)相同的距離，關(guān)于拉力所做的功，下列說法中正確的是（）A在粗糙地面上做功較多B在光滑地面上做功較多C兩次做功一樣多D條件不夠，無法比較兩次做功的多少解析：本題考查功的概念和計(jì)算，解題的關(guān)鍵是理解力對(duì)物體做功的多少由力的大小和物體沿力的方向通過的距離決定，跟其他因素?zé)o關(guān)。由可知，木箱在兩種情況下，用同樣大小的拉力F沿力的方向移動(dòng)相同的距離S，則拉力所做的功應(yīng)該相等，則C正確。答案：C考點(diǎn)2機(jī)械效率及有關(guān)計(jì)算例3、（河南?。┫铝姓f法中正確的是（）A機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越快B機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越多C功率越大的機(jī)械做功越快D功率越大的機(jī)械做功越多解析：機(jī)械效率是有用功跟總功的比值，表示有用功在總功中占有的百分比。機(jī)械效率越高，表示有用功在總功中的比例越大，機(jī)械效率的高低與做功的快慢、多少無關(guān)，機(jī)械效率高的機(jī)械做功不一定快，也不一定多，故選項(xiàng)A、B都錯(cuò)；功率是表示物體做功快慢的物理量，功率大的機(jī)械做功快，功率小的機(jī)械做功慢，故選項(xiàng)C正確；功率等于物體單位時(shí)間內(nèi)完成的功，大小是由功和時(shí)間共同決定，功率大的機(jī)械不一定做功多，還與做功時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：C課外拓展例、（2002年鹽城市中考試題）如圖所示，在拉力F的作用下，重80N的物塊A正以0.2m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為20N，該裝置的機(jī)械效率為80%，求：（1）2s內(nèi)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力對(duì)物塊A所做的功；（2）拉力F的大小及拉力F做功的功率。解析：物體A在彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)顯示的就是此拉力的大小，計(jì)算出物體A在2s內(nèi)沿拉力方向移動(dòng)的距離S，由功的計(jì)算公式可求出拉力做功的大?。粚?duì)圖示這個(gè)裝置而言，作用在繩子自由端的拉力F所做的功為總功，對(duì)物體A所做的功為有用功，由，便可求出F的大小，進(jìn)而計(jì)算F做功的功率已知：G=80NVA=0.2m/sFA=20N=80%，求（1）WA（2）F，PF解：（1）2s內(nèi)物體A沿拉力方向移動(dòng)的距離 SA=VAt=0.2m/s2s=0.4m 則在2s內(nèi)拉力對(duì)物體A所做功為 WA=FASA=20N0.4m=8J（2）由圖可知，拉力F移動(dòng)的距離S始終是物體A移動(dòng)的距離的一半，即當(dāng)物體A以0.2m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F移動(dòng)的速度答案：（1）8J（2）50N，5W中小學(xué)各個(gè)科目?jī)?yōu)質(zhì)課視頻+課件教案學(xué)案試題全冊(cè)打包qq1119139686