2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：功率与机械效率（含解析）

这是一份2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：功率与机械效率（含解析），共42页。试卷主要包含了浮力大小的计算，机械效率的大小比较，滑轮，杠杆的机械效率，斜面的机械效率，功率大小的比较，功率的计算等内容，欢迎下载使用。
1．（2018•新泰市校级模拟）某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间变化的图象如图乙，已知动滑轮的重力是60N，物体上升的速度始终是1m/s，不计绳重，摩擦及阻力，ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，下列说法中正确的是（ ）
①物体的重力是420N；②物体浸没在水中时受到的浮力100N；③物体的密度3×103kg/m3；④物体浸没在水中时滑轮组的机械效率80%。
A．①④B．②③C．①②D．③④
二、机械效率的大小比较（共1小题）
2．（2020•长春模拟）如图所示，两个斜面的粗糙程度相同，现将甲乙两个物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端，拉力分别F1和F2，且F1＝F2，这一过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．左侧斜面的机械效率大于右侧斜面的机械效率
B．左侧斜面的额外功大于右侧斜面的额外功
C．拉力F1的总功率小于F2的总功率
D．上升过程中甲物体增加的重力势能小于乙物体增加的重力势能
三、滑轮（组）的机械效率（共1小题）
3．（2019•日照）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%．下列判断正确的是（ ）
A．拉力F1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
四、杠杆的机械效率（共1小题）
4．（2020•如皋市模拟）小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，杠杆的机械效率η1；若仅将弹簧测力计移动到B点，仍将钩码竖直向上匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η2，则（ ）
A．η2＝η1B．η2＜η1 C．η2＞η1 D．无法确定
五、斜面的机械效率（共1小题）
5．（2020•荆州）荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%．则下列说法正确的是（g＝10N/kg）（ ）
A．所拉物体的质量为800kg
B．拉力的功率是40W
C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N
D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800J
六、功率大小的比较（共3小题）
6．（2020•邹城市校级模拟）如图（a）所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其作直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图（b）中的图线甲、乙，则在相同时间内（ ）
A．F甲＞F乙B．P甲＞P乙C．W甲＝W乙D．v甲＝v乙
7．（2020•雁塔区校级三模）如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．下列有关说法不正确的是（ ）
A．两次的速度大小关系是 v1＞v2
B．两次的拉力大小关系是 F1＞F2
C．木块前后两次所受的摩擦力大小关系是 f1＝f2
D．两次的拉力做功功率大小关系是 P1＞P2
8．（2020•寿光市模拟）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动，物体运动的路程（s）﹣时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）
A．物体10s时的速度等于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
D．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
七、功率的计算（共2小题）
9．（2020•绍兴模拟）如图，A物体在大小为20N拉力F作用下，以0.6m/s速度向右匀速运动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为2N，下列说法错误的是（ ）
A．拉力F做功的功率为12W
B．b物体的质量为6kg
C．b物体上升的速度是0.2m/s
D．b物体运动1s，则物体克服重力做10.8J功
10．（2020•昆明二模）如图所示，物体B的重力为40N，此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F，物体B以原速度匀速上升。则下列选项正确的是（不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦）
A．物体B匀速下降的速度是0.4m/s
B．物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为20N
C．物体B匀速上升时，作用在物体B上绳子的拉力的功率为16W
D．对A施加的水平向左的力F大小为160N
2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：功率与机械效率（10题）
参考答案与试题解析
一、浮力大小的计算（共1小题）
1．（2018•新泰市校级模拟）某工人使用如图甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间变化的图象如图乙，已知动滑轮的重力是60N，物体上升的速度始终是1m/s，不计绳重，摩擦及阻力，ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg，下列说法中正确的是（ ）
①物体的重力是420N；②物体浸没在水中时受到的浮力100N；③物体的密度3×103kg/m3；④物体浸没在水中时滑轮组的机械效率80%。
A．①④B．②③C．①②D．③④
【考点】浮力大小的计算；滑轮（组）的机械效率；功率计算公式的应用．
【专题】计算题；功、功率、机械效率．
【答案】D
【分析】（1）由图甲可知，承担物重的绳子股数n＝2，则拉力F拉绳的速度等于物体升高速度的2倍；由图乙可知圆柱体A离开水面后拉力F的功率，利用P＝Fv求绳子自由端的拉力，而不计绳重、摩擦及阻力，拉力F′＝（GA+G轮），据此求A的重力；由图乙可知圆柱体A在水中拉力F的功率，由P＝Fv得绳子自由端的拉力，不计绳重、摩擦及阻力，拉力F＝（GA﹣F浮+G轮），据此求浮力大小；
（2）利用阿基米德原理求A的体积，利用G＝mg求A的质量，再利用密度公式求A的密度；
（3）利用η＝＝求物体浸没水的机械效率。
【解答】解：
①由图甲可知，n＝2，则拉力F拉绳的速度v＝2vA＝2×1m/s＝2m/s；
由图乙可知，圆柱体A离开水面后拉力F的功率P′＝420W，
由P＝Fv得，绳子自由端的拉力：
F′＝＝＝210N；
不计绳重、摩擦及阻力，拉力F′＝（GA+G轮），
A的重力：
GA＝2F′﹣G轮＝2×210N﹣60N＝360N；故①错误；
②由图乙可知，圆柱体A在水中拉力F的功率P＝300W，
由P＝Fv得，此时绳子自由端的拉力：
F＝＝＝150N，
不计绳重、摩擦及阻力，拉力F＝（GA﹣F浮+G轮），
即：150N＝（360N﹣F浮+60N），
解得：F浮＝120N；故②错误；
③由F浮＝ρ水gV排得A的体积：
V＝V排＝＝＝1.2×10﹣2m3；
A的质量：
mA＝＝＝36kg，
A的密度：
ρA＝＝＝3×103kg/m3；故③正确；
④不计绳重、摩擦及阻力，物体浸没在水中时滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝×100%＝80%；故④正确。
故选：D。
【点评】本题考查了使用滑轮组拉力、重力、密度、机械效率的计算，利用好两个关系式：一是不计绳重、摩擦及阻力，物体水面上拉力F＝（GA+G轮）、在水中拉力F＝（GA﹣F浮+G轮）；二是不计绳重、摩擦及阻力，η＝＝＝。
二、机械效率的大小比较（共1小题）
2．（2020•长春模拟）如图所示，两个斜面的粗糙程度相同，现将甲乙两个物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端，拉力分别F1和F2，且F1＝F2，这一过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．左侧斜面的机械效率大于右侧斜面的机械效率
B．左侧斜面的额外功大于右侧斜面的额外功
C．拉力F1的总功率小于F2的总功率
D．上升过程中甲物体增加的重力势能小于乙物体增加的重力势能
【考点】功的大小比较；机械效率的大小比较；功率大小的比较；势能大小的比较．
【专题】比较思想；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）已知高度相同，根据W＝Gh比较有用功的大小关系，还知道拉力的大小和通过的路程大小，根据W＝Fs比较拉力做的总功关系，利用η＝×100%比较斜面两边机械效率的关系；
（2）由P＝＝＝Fv比较拉力F1的总功率和F2的总功率；
（3）物体质量不变，根据速度变化情况判断动能的变化，根据高度变化判断重力势能的变化，得出结论。
【解答】解：AB、由图可知左边倾斜程度小于右边，左边更省力，两边拉力一样，即F1＝F2，
所以左边物体更重，G甲＞G乙，左边压力大于右边，F压甲＞F压乙，
粗糙度一样，左边摩擦力大于右边，f1＞f2，
W额外1＝f1s1，W额外2＝f2s2，
W额外1＞W额外2，故B正确；
由η＝×100%可知，机械效率η＝
所以η1＝＝，η2＝＝，
所以η1＜η2，故A错误；
C、已知，F1＝F2，甲乙两个物体分别从斜面的底端以相同速度匀速拉到顶端，
由P＝＝＝Fv可知，拉力F1的总功率等于F2的总功率。故C错误；
D、物体沿斜面上升时，物体的质量G甲＞G乙，速度不变，动能不变；物体在拉力的作用下高度增大，重力势能增大，上升相同的高度甲物体增加的重力势能大于乙物体增加的重力势能，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查有用功，额外功，总功以及功率等知识，同时还考查了影响动能和重力势能大小因素，要知道斜面是省力的简单机械。
三、滑轮（组）的机械效率（共1小题）
3．（2019•日照）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%．下列判断正确的是（ ）
A．拉力F1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
【考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率．
【专题】应用题；功、功率、机械效率．
【答案】B
【分析】（1）忽略绳重及一切阻力，图甲的机械效率，η＝＝＝＝可求拉力F1的大小；
（2）根据F1＝（G+G动）可求动滑轮的重力；再根据η＝＝＝可求用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率的大小；
（3）（4）分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，额外功相同，总的总功相同，机械效率相同。
【解答】解：
A、忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%，
图甲中n＝2，由η＝＝＝＝可得拉力F1的大小：
F1＝＝＝500N，故A错误；
B、图甲中，根据F1＝（G+G动）可得动滑轮的重力：
G动＝2F1﹣G＝2×500N﹣900N＝100N；
忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率η＝＝＝，则用图乙绕法匀速提升400N重物时，其机械效率为：
η′＝＝×100%＝80%，故B正确；
CD、分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的功是额外功，因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同，额外功相同，总功相同（即F1和F2做功相同），机械效率也相同，故CD错误；
故选：B。
【点评】理解机械效率的含义，明确额外功的产生原因，能分析出额外功相同是正确解答本题的关键。
四、杠杆的机械效率（共1小题）
4．（2020•如皋市模拟）小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，杠杆的机械效率η1；若仅将弹簧测力计移动到B点，仍将钩码竖直向上匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η2，则（ ）
A．η2＝η1B．η2＜η1 C．η2＞η1 D．无法确定
【考点】杠杆的机械效率．
【专题】定性思想；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】A
【分析】该实验中克服钩码重力做的功为有用功，克服杠杆重力做的功为额外功，总功等于有用功与额外功之和；通过分析有用功、总功和额外功的变化得出机械效率的变化。
【解答】解：
将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，根据W有用＝Gh知有用功不变；
因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由W额＝G杠杆h杠杆可知，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由η＝×100%知机械效率不变，即η2＝η1。
故选：A。
【点评】本题考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、总功的计算方式，明确两次实验中杠杆重心上升的高度不变是关键。
五、斜面的机械效率（共1小题）
5．（2020•荆州）荆州方特东方神画主题乐园于2019年9月盛大开园。乐园在修建过程中，如图所示，工人师傅在50s内用大小为500N的力F，将物体从斜面底端拉到顶端，若此装置的机械效率为80%．则下列说法正确的是（g＝10N/kg）（ ）
A．所拉物体的质量为800kg
B．拉力的功率是40W
C．物体在斜面上运动时受到的摩擦力是100N
D．物体在斜面上运动时增加的内能大于800J
【考点】斜面的机械效率；功率的计算．
【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；理解能力．
【答案】C
【分析】（1）根据直角三角形的角边关系求斜面的长度s，利用W总＝Fs求出拉力做的总功，利用机械效率公式求出有用功，再利用W＝Gh求出物体的重力，利用G＝mg求出其质量；
（2）利用P＝求拉力的功率；
（3）克服摩擦力做的功为额外功，等于总功减去有用功，再利用W额＝fs求摩擦力f的大小；
（4）物体在斜面上运动时增加的内能来自于克服摩擦做的功，即额外功。
【解答】解：
A、在直角三角形中，h＝s×sin30°＝s，斜面的长度为：s＝2h＝2×4m＝8m，
所做总功为：W总＝Fs＝500N×8m＝4000J，
由η＝得有用功为：
W有＝ηW总＝80%×4000J＝3200J，
由W有＝Gh得物体重力为：
G＝＝＝800N，
物体的质量为：
m＝＝＝80kg，故A错误。
B、拉力的功率为：
P＝＝＝80W，故B错误。
C、此过程所做的额外功为：
W额＝W总﹣W有＝4000J﹣3200J＝800J，
由W额＝fs得摩擦力：
f＝＝＝100N，故C正确。
D、此过程所做的额外功W额＝800J，物体在斜面上运动时增加的内能等于克服摩擦所做的额外功，即内能等于800J，故D错误。
故选：C。
【点评】熟练运用功、功率、机械效率的计算公式和变形公式，理解额外功与内能间的关系，是解答此题的关键。
六、功率大小的比较（共3小题）
6．（2020•邹城市校级模拟）如图（a）所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其作直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图（b）中的图线甲、乙，则在相同时间内（ ）
A．F甲＞F乙B．P甲＞P乙C．W甲＝W乙D．v甲＝v乙
【考点】速度公式及其应用；功的大小比较；功率大小的比较．
【专题】应用题；比较思想；控制变量法；长度、时间、速度；功、功率、机械效率；获取知识解决问题能力．
【答案】B
【分析】（1）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关。
弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块只受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
（2）由s﹣t图象判断相同时间通过的路程大小，根据W＝Fs得出拉力做功大小，然后利用P＝得出拉力做功的功率关系。
（3）比较木块相同时间内通过的路程大小，由速度公式可知木块两次运动的速度关系。
【解答】解：
A、两次在水平面上拉动同一木块，木块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，故木块受到的滑动摩擦力大小不变；
木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，由s﹣t图象可知，木块两次都做匀速直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，则拉力等于滑动摩擦力，两次物体受到的滑动摩擦力相等，则拉力也相等，即F甲＝F乙．故A错误；
BC、由s﹣t图象可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即s甲＞s乙；拉力相等，由公式W＝Fs可知，拉力做功的关系为：W甲＞W乙；做功时间相同，根据P＝可知，拉力做功的功率关系为：P甲＞P乙．故B正确，C错误；
D、由s﹣t图象可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即s甲＞s乙；根据v＝可知，木块两次运动的速度关系为：v甲＞v乙．故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对力学图象的分析能力，要结合物体受力与运动状态的关系以及相关的计算公式，根据平衡力的知识和对图象的理解来解决，有一定的难度。
7．（2020•雁塔区校级三模）如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．下列有关说法不正确的是（ ）
A．两次的速度大小关系是 v1＞v2
B．两次的拉力大小关系是 F1＞F2
C．木块前后两次所受的摩擦力大小关系是 f1＝f2
D．两次的拉力做功功率大小关系是 P1＞P2
【考点】摩擦力的大小；功率大小的比较．
【专题】应用题；比较思想；重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力；获取知识解决问题能力．
【答案】B
【分析】（1）比较木块两次在相同时间内通过的路程，得出速度大小关系。
（2）拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力；滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。
（3）根据P＝＝＝Fv分析两次拉力做功的功率大小。
【解答】解：
A、由s﹣t图象可知，相同时间内第①次木块运动的路程大，由v＝可知，第①次木块运动的速度较大，即v1＞v2，故A正确。
BC、两次拉动同一木块在同一水平面上运动，由于木块对水平面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，即f1＝f2，故C正确；
而木块两次都做匀速直线运动，木块受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等，则两次木块受到的拉力相等，即F1＝F2，故B错误。
D、因F1＝F2，v1＞v2，则根据P＝＝＝Fv可知P1＞P2，故D正确。
故选：B。
【点评】本题的关键是根据木块做匀速直线运动判断木块受到平衡力作用，根据二力平衡条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P＝Fv判断功率的大小关系。
8．（2020•寿光市模拟）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做匀速直线运动，物体运动的路程（s）﹣时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）
A．物体10s时的速度等于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
D．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
【考点】速度公式及其应用；功的大小比较；功率大小的比较．
【专题】应用题；比较思想；其他综合题；获取知识解决问题能力．
【答案】B
【分析】（1）从图象上分别读出0～6s和6～12s过程中通过的距离，根据W＝Fs比较拉力做功的多少；
（2）比较物体运动快慢的方法：运动相同的路程比时间，时间越短，速度越快；相同时间比路程，路程越长，速度越快；
（3）由图象可得，物体处于平衡状态；物体处于静止或匀速直线运动状态时，受的是平衡力的作用，大小相等；
（4）根据P＝Fv判断功率的变化。
【解答】解：
A、从图象上看，0～6s和6s～12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～6s过程中通过的路程是3m，6～12s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～6s过程中的速度大于6～12s的过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故A错误；
BC、由图象可知，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0～6s物体所受的拉力等于6﹣12s物体所受的拉力；
从图中可以看出，0～6s过程中通过的距离为3m；6～12s的过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由W＝Fs可知，0至6s内拉力对物体做的功大于6s至12s内拉力对物体做的功；故B正确，C错误；
D、由于0～6s过程中的速度大于6～12s的过程中的速度，且拉力相同，根据P＝Fv可知，0﹣6s拉力对物体做功的功率大于6﹣12s拉力对物体做功的功率，故D错误。
故选：B。
【点评】根据图象判断物体是否做匀速直线运动以及速度大小的关系，知道平衡力的辨别和功、功率的计算公式是解决本题的关键。
七、功率的计算（共2小题）
9．（2020•绍兴模拟）如图，A物体在大小为20N拉力F作用下，以0.6m/s速度向右匀速运动（不计滑轮重、绳重及摩擦），若A物体与桌面的摩擦力为2N，下列说法错误的是（ ）
A．拉力F做功的功率为12W
B．b物体的质量为6kg
C．b物体上升的速度是0.2m/s
D．b物体运动1s，则物体克服重力做10.8J功
【考点】功的计算；功率的计算．
【专题】计算题；功、功率、机械效率；分析、综合能力．
【答案】B
【分析】（1）根据P＝＝＝Fv即可求出拉力的功率；
（2）对物体A受力分析，由平衡条件可以求出A左端绳子的拉力；
由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝3，由滑轮组公式求出B物体的重力，进一步求出B的质量；
（3）根据vA＝nvB即可求出b物体上升的速度；
（4）由功的公式求出物体克服重力做的功。
【解答】解：A、拉力的功率P＝Fv＝20N×0.6m/s＝12W，故A正确；
B、物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F＝f+F绳，F绳＝F﹣f＝20N﹣2N＝18N，
由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n＝3，则：物体B的重力GB＝nF绳＝3×18N＝54N，
所以，B的质量mB＝＝＝5.4kg，故B错误；
C、B物体上升的速度vB＝＝＝0.2m/s，故C正确；
D、1s内物体B上升的距离h＝vBt＝0.2m/s×1s＝0.2m，
物体B克服重力做的功W＝GBh＝54N×0.2m＝10.8J，故D正确；
故选：B。
【点评】本题是一道力学综合计算题，应用功率公式、滑轮组公式、功的计算公式即可正确解题。
10．（2020•昆明二模）如图所示，物体B的重力为40N，此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F，物体B以原速度匀速上升。则下列选项正确的是（不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦）
A．物体B匀速下降的速度是0.4m/s
B．物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为20N
C．物体B匀速上升时，作用在物体B上绳子的拉力的功率为16W
D．对A施加的水平向左的力F大小为160N
【考点】摩擦力的大小；功率的计算．
【专题】计算题；错解分析题；重力、弹力、摩擦力；功、功率、机械效率；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）首先判定有几段绳子拉着动滑轮，然后求出B移动的速度；
（2）不计摩擦、绳重及滑轮重，根据F＝f求出摩擦力的大小；
（3）物体B匀速上升时，根据物体B受力平衡即可求出的重力求出作用在物体B上绳子的拉力；根据P＝Fv求出拉力的功率。
（4）A正沿着水平桌面向左做匀速直线运动；根据A受到的摩擦力、动滑轮的拉力求出水平向左的拉力F的大小。
【解答】解：
A、由图可知，有两段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端物体B的移动速度为物体A移动速度的2倍，即：vB＝2vA＝2×0.4m/s＝0.8m/s，故A错误；
B、物体B的重力为40N，则绳子自由端的拉力为FB＝GB＝40N，
不计摩擦、绳重及滑轮重，且物体A做匀速直线运动，根据F＝f可知物体A受到的摩擦力f＝nFB＝2×40N＝80N；故B错误；
C、物体B匀速上升时，绳子的拉力与B的重力是一对平衡力，大小相等，则拉力的大小FB＝GB＝40N，
所以作用在物体B上绳子的拉力的功率PB＝FBvB＝40N×0.8m/s＝32W，故C错误；
D、物体B以原速度匀速上升时，物体A向左做匀速运动，由于物体A与地面之间的压力和粗糙程度不变，则物体A受到的摩擦力大小不变（仍然为80N）；
当对物体A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升时，物体A受到向左的拉力、向右的摩擦力和滑轮组向右的拉力，且A受到滑轮组向右的拉力FA＝2FB＝2×40N＝80N，
由于物体A做匀速直线运动，则F＝FA+f＝80N+80N＝160N；故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了二力平衡的应用、功、功率、速度的计算，求出拉力F的大小是解题的关键，有一定的难度。
考点卡片
1．速度公式及其应用
【知识点的认识】
（1）速度的公式：v＝，其中v表示速度，s表示路程，t表示时间．
（2）应用：
①火车过桥（隧道）问题：
火车穿过隧道时，火车头进人隧道就开始算起，直到火车尾离开隧道才叫做火车通过了隧道，所以火车穿过隧道经过的路程应该等于隧道长与车身长度的和．过大桥时也类似，火车通过大桥经过的路程等于桥长加车长．故对于本身有长度的物体过桥问题小结如下：物体通过的路程等于桥长与物体本身长度的和．
②出租车问题：
a．出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度，指针指示的数值就是该时刻的速度值，采用的单位为km/h．
b．里程示数窗表示该车行驶的总路程，某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差．
c．出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间，里程就是这段时间内出租车通过的路程．利用这些信息，可以解决与出租车有关的多种问题．
【命题方向】
第一类常考题：火车过桥
甲乙两地的距离是900km，一列火车早上7：30从甲地出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日16：30到达乙地．列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁，列车全部通过桥梁的时间是25s．求：
（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时？
（2）火车的长度是多少米？
分析：（1）已知甲乙两地的距离和甲地开往乙地的时间，利用v＝即可求得火车从甲地开往乙地的平均速度；
（2）已知速度和时间可求火车和桥梁的总长，总长减桥梁长就是火车的长度．
解：（1）火车从甲地早上7：30出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日16：30到达乙地，则甲地开往乙地所用时间t1＝9h．
火车从甲地开往乙地的平均速度v1＝＝＝100km/h，
（2）∵v＝，v2＝144km/h＝40m/s
∴火车过桥通过的总距离：
s＝v2t2＝40m/s×25s＝1000m，
∴火车的长度s火车＝s﹣s桥＝1000m﹣400m＝600m．
答：（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是100千米每小时；
（2）火车的长度是600米．
点评：本题考查了速度公式的计算，弄清火车完全过桥时行驶的路程为桥长与火车长的和是关键．
第二类常考题：行程问题
小光从厦门乘坐某次航班来武夷山旅游，厦门机场起飞的时间是7：20，抵达武夷山机场的时间是8：05，飞机飞行路程约为396km．求：
（1）全程飞行的时间是多少小时？
（2）全程飞行的平均速度是多少千米每时？
分析：（1）根据飞机起飞时间和抵达时间，求全程飞行的时间；
（2）又知道飞行时间，利用速度公式v＝求全程飞行的速度．
解：
（1）根据飞机起飞时间为7：20，抵达武夷山机场的时间是8：05可得飞行时间：
t＝8：05﹣7：20＝45min＝0.75h，
（2）飞机飞行的平均速度为：
v＝＝＝528km/h．
答：（1）全程飞行的时间是0.75h；
（2）全程飞行的平均速度是528km/h．
点评：本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，能根据起飞和抵达时间求出飞机飞行时间是本题的突破口．
【解题方法点拨】
注意事项：（1）应用v＝计算时，单位要统一．s用米（m），t用秒（s）作单位时，速度v的单位为米/秒 （m/s）；当s用千米（km），t用小时（h）时，速度v的单位为千米/时（km/h）．
（2）v＝公式的三个物理量必须对应于同一物体．
2．摩擦力的大小
【知识点的认识】
对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算，摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力，这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题，例如：静摩擦力，要根据受力的情况来分析，而不要想当然或跟着思维定势走．
例：用手握住一个瓶子静止不动，随着手的握力的增大，瓶子受到的摩擦力的大小如何变化？
讲解：此时瓶子处于静止状态，在竖直方向上除受一个重力之外，还受到一个竖直向上的摩擦力作用，且摩擦力的大小与重力大小相等．由于瓶子的重力大小是不变的，所以瓶子静止不动时摩擦力的大小是不变的，它不随握力的变化而变化．不能认为所有情况都是“压力越大，摩擦力越大”．
例：一木块放在水平桌面上，某人用10牛的力拉木块在桌面上做匀速直线运动，若改用15牛的水平拉力拉木块，仍使木块在水平桌面上运动，此时木块受到的摩擦力大小应如何变化？
讲解：当木块受10牛的力在做匀速直线运动时，摩擦力与拉力二力平衡，大小为10牛．当木块受15牛的拉力作用时，压力、接触面的粗糙程度都没改变，所以摩擦力的大小不变，只是此时，也正是摩擦力没有改变而拉力变大，所以导致的结果必然是木块在做加速运动，这也跟生活经验相吻合．不少同学认为“拉力越大，摩擦力越大”是没有根据的．
【命题方向】
静摩擦力和滑动摩擦力与平衡力相结合出题是中考命题方向．
例1：一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动时受到的摩擦力为40N，若物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时它受到的摩擦力（ ）
A．大于40N B．小于40N C．等于40N D．无法确定
分析：（1）首先根据二力平衡知识判断出摩擦力的大小；
（2）掌握影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度，根据影响因素判断摩擦力的变化情况．
解：一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，所以摩擦力与拉力是一对平衡力，f＝F＝40N，方向与拉力方向相反；
物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动，此时压力和接触面的粗糙程度都未变化，所以摩擦力仍不变，为40N．
故选C．
点评：此题考查了二力平衡条件的应用及影响摩擦力大小的因素，在解析摩擦力的变化时，关键是分析影响因素是否变化，与物体的运动速度无关．
例2：如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（ ）
A．甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B．甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C．甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F
D．乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F
分析：在分析时，分别以整体、A、B为研究对象进行分析，且物体处于匀速直线运动状态时，受平衡力的作用．
解：乙图，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用，AD错误；
以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则f＝F，两种情况下B受到的摩擦力相等，B正确；
甲图以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，且f＝F，C错误．
故选B．
点评：此题考查了摩擦力大小的判定，将甲乙两图相互对比，关键是能够对整体和部分进行受力分析，根据平衡力的知识进行判断，对学生来说应属于难题．
【解题方法点拨】
摩擦力的大小计算应当联系二力平衡的知识与力的合成（当物体静止或做匀速直线运动时物体受力一定受平衡力）．
3．浮力大小的计算
【知识点的认识】
浮力大小的计算方法：
（1）两次称量求差法 F浮＝F1﹣F2
（2）二力平衡法 F浮＝G物
（3）阿基米德原理法 F浮＝G排
【命题方向】
利用公式计算或综合性题目，即浮力与密度、压强、二力平衡条件和杠杆等相结合类题目。
例：一个边长为a的立方体铁块从图（甲）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平），下降至图中的虚线位置，则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是（ ）
A． B．
C． D．
分析：根据公式F浮＝ρgV排可知，物体排开水的体积越大，受到的浮力越大，完全浸没后物体排开水的体积不再变化，所受浮力不再变化。
解：铁块在没有完全浸没时，根据公式F浮＝ρgV排可知，物体所受浮力随浸没深度的增加而增大，因为浸没的深度越大，排开水的体积越大；当完全浸没后，排开水的体积不再变化，不管浸入多深，所受浮力将不再改变。
故选A。
点评：本题考查浮力大小与物体浸入深度的关系，关键知道完全浸没前和完全浸没后的区别，还要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
【解题方法点拨】
要灵活运用以上各种方法例如：
1．两次称量求差法
由上面的分析知道，浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向刚好相反，所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1，然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F2，则。
2．二力平衡法
把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动，它的运动状态无非有三种可能：下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动，叫做悬浮，上浮的物体最终有一部分体积露出液面，静止在液面上，叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知，悬浮和漂浮的物体，浮力等于重力，
3．阿基米德原理法
阿基米德原理的内容是：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
4．功的大小比较
【知识点的认识】
功是一个标量，有大小没有方向，功有正负之分，正功大于负功，在动能定理中，要用正功和负功的代数和相加的．因此，比较两个功的大小，要考虑它们的正负．在初中不需要这样理解．功的计算：物体在力与力的方向上通过距离的乘积．W＝FS
各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米），由功的原理可知使用任何机械都不省功．
注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；
②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应．
③功的单位“焦”（1牛•米＝1焦）．
【命题方向】
斜面和滑轮结合型题目，例如：沿光滑斜面把一物体由地面匀速拉到h高处，沿斜面向上的拉力是F，所做的功是W1，利用定滑轮将同一物体由地面匀速升高到h处，所用的拉力是F2，所做的功是W2，下述关于力和功的关系中正确的是（A）
A．F1＜F2，W1＝W2 B．F1＞F2，W1＝W2
C．F1＜F2，W1＜W2 D．F1＞F2，W1＞W2
【解题方法点拨】
要根据公式W＝Fs判断，结合功的原理使用任何机械都不省功．
5．功的计算
【知识点的认识】
功是中学物理中一个重要概念，功能关系是解决力学问题的重要途径之一．因此，正确理解功的内涵和外延，正确把握求功的方法是解决力学问题的基础．
1、公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W＝FS进行计算．
2、功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率．对于一段时间内外力的功，有时可以直接利用W＝Pt求出功，
【命题方向】
功的计算是中考命题的重点，一般以考查的题型较多，计算题是重点．
【解题方法点拨】
理解计算功的方法，尤其要把握好知识点，熟悉公式的变形求功．
6．机械效率的大小比较
【知识点的认识】
（1）机械效率由有用功和总功两个因素共同决定，不能理解成：“有用功多，机械效率高”或“总功大，机械效率低”．
（2）当总功一定时，机械做的有用功越多（或额外功越少），机械效率就越高；
（3）当有用功一定时，机械所做的总功越少（或额外功越少），机械效率就越高；
（4）当额外功一定时，机械所做的总功越多（或有用功越多），有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高．
【命题方向】
根据不同的机械判断其机械效率的大小是命题的方向，一般以选择题为主．
例1：甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（ ）
A．甲吊车的电动机做的有用功较多
B．乙吊车的电动机做的额外功较多
C．甲吊车的电动机做的总功较多
D．甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
分析：甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高，说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比值比乙吊车大；把相同质量的物体提高相同的高度，根据公式W有用＝Gh＝mgh可知：两辆吊车所做的有用功相同；机械效率不同，是因为做的额外功不同，导致总功不同．
解：
A、分析知甲乙吊车做的有用功相同．此选项错误，不符合题意；
B、两辆吊车做的有用功相同，乙吊车做的额外功较多，所以乙的效率较低．此选项正确，符合题意；
C、已知甲吊车的机械效率高，有用功相同，如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾．此选项错误，不符合题意；
D、两吊车做的有用功相同，如果总功也相同，则机械效率相同．此选项错误，不符合题意．
故选B．
点评：此题考查机械效率公式和对有用功的理解．效率大小要根据计算公式η＝判断．
例2：如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1＞G2，则所用的拉力F1 ＞ F2，其机械效率η1 ＞ η2．（填“＞”、“＜”或“＝”）．
分析：由滑轮组的结构，承担物重的绳子股数n1＝2，n2＝3；因摩擦不计，
用同样的滑轮组，提升的物重不同，根据F＝（G物+G动）分析拉力的大小关系；
提升相同的高度，做的有用功越多，而额外功不变，根据效率公式η＝＝分析机械效率的大小关系．
解：由滑轮组的结构，承担物重的绳子股数n1＝2，n2＝3；因摩擦不计，
则所用的拉力F1＝（G1+G动），F2＝（G2+G动），
∵G1＞G2，
∴F1＞F2，
∵物体匀速提高到相同高度，
∴根据W有用＝Gh可知：W有用1＞W有用2，
∵滑轮组相同（摩擦不计），滑轮组做的额外功相同，
由η＝＝可知：η1＞η2．
故答案为：＞；＞．
点评：本题考查通过变化有用功或总功来判断机械效率的变化．若有用功相同，额外功越多，机械效率越低，否则越高；若额外功相同，有用功越多，机械效率越高，否则越低．
【解题方法点拨】
（1）要注意理解功、功率和机械效率的概念，不要误认为功率大的机械，做功就越多，机械效率就越高，或者机械效率高的机械做功就越多．这是一个误区．
（2）判断机械效率的大小，主要根据公式η＝，比值越大机械效率越高．
7．滑轮（组）的机械效率
【知识点的认识】
（1）滑轮组提升重物时有η＝，因为W有用＝Gh，W总＝Fs，所以有η＝，又因为s＝nh，所以有η＝，如果不计摩擦和绳重，则有F＝，所以η＝。
（2）①滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，G物相同时，G动越大、η越小；
②滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、η越大；
③同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。
【命题方向】
第一类常考题：公式简单运用
如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为（ ）
A．60% B．70% C．80% D．90%
分析：用滑轮组提升重物，则重物被提升的功为有用功，而人的拉力所做的功为总功，故机械效率可用η＝＝来求解。
解：已知G＝400N；h＝6m；F＝250N．从图中看出有两段绳子在拉重物，故s＝2h＝2×6m＝12m
故机械效率η＝＝＝＝80%
故选C。
点评：本题考查滑轮组的机械效率，属于求滑轮组机械效率中最基础的题目。
第二类常考题：
如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内：
（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
分析：（1）克服泥土的重力所做的功是有用功；
（2）拉力F所做的功是总功，总功与时间的比值等于功率；
（3）有用功与总功的比值是机械效率。
点评：本题考查的知识点多，用到的公式多，难点是求拉力所做的总功，由滑轮组的特点知：绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系是s＝nh；从而求出拉力方向上移动的距离。
【解题方法点拨】
（1）根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数，求出物体上升高度，然后利用公式W总＝Fs计算总功、W有用＝Gh计算有用功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率。
（2）滑轮的机械效率取决于动滑轮的质量和物体的质量，如果动滑轮质量越小，物体质量越大，则效率越高。
8．杠杆的机械效率
【知识点的认识】
（1）有用功是由使用机械的目的所决定的．当用杠杆提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有＝Gh．
（2）额外功是克服杠杆本身重力和克服相互接触物体间的摩擦所做的功．对于杠杆而言，若忽略摩擦，W额＝G杠杆h杆心．
（3）总功是指动力对所做的功．一般情况下使用杠杆时，动力做功W总＝Fs．
（4）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”．而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功．即：W总＝W有+W额．
（5）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于1（理想状态下可能等于1），并且无单位．
若不计杠杆的自重，则杠杆不做额外功，机械效率为100%；若考虑杠杆自重，提起杠杆自身所做的功为额外功，提起重物所做的功为有用功，则机械效率为η＝＝＝．
（6）由于杠杆的重心一般在物体的几何中心，因此h杆心＝h杆端；如果动力作用点在杆端，则有s＝h杆端＝2h杆心；重物移动的距离则可以根据杠杆平衡条件求出Fl1＝G物l2+G杆l3（杠杆不水平，杠杆的力臂不能直接在杠杆上读出，但杠杆力臂和杠杆长成比例，可以认为s＝l1）
【命题方向】
第一类常考题：杠杆的机械效率的计算
用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将600N的货物抬高30cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是 90 cm，人做的总功是 225 J，有用功是 180 J，这根杠杆的机械效率是 80% ．
分析：机械效率就是有用功除以总功．对于杠杆来说，总功就是手用的力所做的功，有用功就是重物被提高所做的功．而且对于杠杆来说，动力臂是阻力臂的几倍，动力移动的距离就是阻力移动距离的几倍（这点和滑轮组有些类似，可以对比一下）．
解：因为动力臂是阻力臂的3倍，所以动力（手）移动的距离就是货物移动距离的3倍，也就是3×30＝90cm；
而手用的力是250N，所以手（人）做的总功就是W总＝FS＝250×0.9＝225J；
有用功就是货物被举高做的功，即W有用＝Gh＝600×0.3＝180J；
所以这根杠杆的机械效率就是η＝＝＝80%．
故本题的答案为：90；225；180；80%
点评：初中涉及的机械主要就是杠杆和滑轮，相对来说，对滑轮的考查会更多一些．而对机械效率、有用功、总功，所有的机械道理都是一样的，所以要在掌握滑轮的相关计算的基础上，来理解杠杆的机械效率、有用功、总功．
第二类常考题：杠杆机械效率的应用
杠杆是一种机械效率非常高的简单机械．
（1）说出影响机械效率高低的因素有哪些（答出两点即可）？
（2）若用一根机械效率为90%的杠杆将一质量为18kg的物体提升0.5m，需要做多少总功（g取10N/kg）？
分析：（1）影响杠杆机械效率高低的因素主要是克服杠杆的自重、与转轴的摩擦所做的额外功的大小有关；
（2）首先计算物体的重力，然后用物体重力乘以物体上升高度计算出有用功，最后用有用功除以机械效率得出总功．
解：（1）影响杠杆机械效率高低的因素主要是杠杆的自重、与转轴的摩擦大小等；
（2）物体重力：G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N，
上升高度h＝0.5m，
有用功：W有用＝Gh＝180N×0.5m＝90J．
∵η＝，
∴W总＝＝＝100J．
答：（1）影响机械效率高低的因素有：杠杆的自重、与转轴的摩擦大小；
（2）做的总功为100J．
点评：考查了学生对杠杆机械效率影响因素的分析和了解，同时运用好功的计算公式是解此类题目的关键，特别是公式变形后的应用更要熟练．
【解题方法点拨】
根据各功的概念，分析出题中的有用功、额外功、总功，并熟练运用机械效率的计算公式及其变形公式是解题的关键．
9．斜面的机械效率
【知识点的认识】
（1）有用功是由使用机械的目的所决定的．当用斜面提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有＝Gh．
（2）额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功．对于斜面而言，W额＝fs．
（3）总功是指动力对所做的功．一般情况下使用斜面时，动力做功W总＝Fs．
（4）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”．而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功．即：W总＝W有+W额．
（5）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于1（理想状态下可能等于1），并且无单位
斜面的机械效率η＝＝，在同一斜面上，由于倾斜程度相同，即一定，故在同一斜面上拉同一物体（粗糙程度相同）时，在斜面上所移动的距离（或物体被提升的高度）不同时，机械效率是相同的．
（6）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关．斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低．
【解题方法点拨】
了解斜面机械效率的计算，区分使用斜面时有用功和总功是解题的关键．
【命题方向】
第一类常考题：斜面的机械效率的应用
如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）．沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以 省力 （选填“省力”、“省距离”或“省功”），若将重700N的小车沿8m长的斜面推上1.2m高的平台，沿斜面所用的推力为150N，在此过程中斜面的机械效率为 70% ．
分析：斜面是省力的模型，由重力和高度可求有用功，由推力和斜面长度可求总功，由效率公式可以求出机械效率．
解：斜面加长了距离，并且做功也由于要克服摩擦力做功所以也增加了功，但是可以省力．
将小车推向斜面时，有用功为：W有＝Gh＝700N×1.2m＝840J，
总功：W总＝FL＝150N×8m＝1200J．
机械效率为：η＝×100%＝×100%＝70%．
故答案为：省力，70%
点评：从图形上看以看出斜面不省距离，另外效率也不能为100%，故也不省功，但是可以让人在推的过程中省力．
第二类常考题：斜面机械效率的影响因素
如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为 80% ；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐 增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐 增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．
分析：（1）根据η＝＝求出斜面的机械效率；
（2）使用斜面时，高度不变的情况下，斜面越长越省力，斜面越陡越费力；
（3）斜面越陡，斜面机械效率越大．
解：（1）斜面的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%；
（2）若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐增大；
（3）其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高．
故答案为：80%；增大；增大．
点评：此题主要考查的是学生对机械效率计算和机械效率影响因素的理解和掌握，基础性题目．
10．功率大小的比较
【知识点的认识】
功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小：
（1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大．
（2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大．
（3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式P＝计算，然后进行比较．
【命题方向】
①在相同时间内给出做功的多少或完成相同的功根据时间的长短判断功率大小；②给出部分物理量通过公式P＝计算出功率的大小；③结合图片根据图示判断功率的大小．
例1：甲、乙两同学推桌子时，做一样多的功，甲用了3min，乙用了2min，则甲、乙做功的功率大小关系是（ ）
A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙 C．P甲＝P乙D．无法确定
分析：功率是物体在单位时间内所做的功，在功相同的前提下，做功的时间越短，功率越大．
解：甲、乙两同学做一样多的功，甲用了3min，乙用了2min，则甲用的时间比乙长，所以甲的功率比乙的功率小．
由上述可知选项B、C、D的说法不正确，因此不能选．
故选A．
点评：本题的解题关键是应用控制变量法进行比较．
例2：小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平匀速推动1m，所用时间为2s，小强将这个箱子匀速提上0.4m高的台阶，所用时间为1.5s．则小丽和小强做的功W1、W2和功率P1、P2之间的大小关系正确的是（ ）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．P1＝P2 D．P1＞P2
分析：据题目所给已知条件利用公式分别计算出小丽、小宇所做的功和做功功率，然后进行比较大小，最后选出正确答案．
解：W1＝F1S1＝40N×1m＝40J，
P1＝＝＝20W，
由于物体被匀速提起，则F2＝G＝90N
W2＝F2×S2＝90N×0.4m＝36J，
P2＝＝＝24W．
通过以上计算可知：W1＞W2，P1＜P2．
故选A．
点评：本题考查做功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道影响做功的两个条件．
例3：如图所示，甲乙两物体做功和所需时间关系图象，由图可知（ ）
A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定
分析：功率表示物理做功的快慢程度，单位时间内做的功越多，功率越大．
解：如图所示，取相同时间比较甲、乙两物体做功的多少，从图中可以看出，甲做的功比乙多，即甲的功率比乙的功率大，所以P甲＞P乙．
故选A．
点评：该题通过图象来考查功率的大小，要求同学们具有一定的识图能力，可以通过两种方法来判断：一是相同时间内比较做功多少；二是做相同的功看用时多少．
【解题方法点拨】
找出做功过程中对应的力、距离和时间，正确运用功和功率的公式进行计算，是答题的关键．
11．功率的计算
【知识点的认识】
（1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
（2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）
（3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）
a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。
由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。
b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。
【命题方向】
第一类常考题：
某九年级同学家住5楼。一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是（ ）
A．他提鸡蛋的力做的功约为200J
B．他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C．他爬楼做的功约为6×103J
D．他爬楼做功的功率约为1×103W
分析：估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据W＝Fs可算出做功的多少。然后再根据P＝计算功率。
解：（1）根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”，可知提30个鸡蛋的力大约为F＝15N；住宅楼的楼层高大约3米，家住5楼，此同学实际爬楼高度h＝3m×4＝12m；故提鸡蛋的力大约做功W＝Fs＝15N×12m＝180J。
W1＝Gs＝500N×12m＝6×103J，
他爬楼做的功W总＝W+W1＝180J+6×103J＝6.18×103J，
故A、C比较符合实际；
（2）从1楼到5楼大约1min，则他提鸡蛋的力做功的功率P＝＝＝3W；故B符合实际；
爬楼做功的功率P1＝＝＝1.03×102W，故D不符合实际。
故选D。
点评：所谓估算，不是猜，而是依据生活经验或常识，对相关物理量进行估计，必要时还需根据相关公式计算得出结果；需注意：实际爬楼的层数等于楼层数减一。
第二类常考题：
工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m。此过程中，有用功为 960 J，拉力做功的功率为 200 W。
分析：解决此题是利用功的公式W＝Fs求解有用功和拉力所做的功，利用功率的公式P＝求解功率。
解：重物上升时克服重力所做的功为有用功，W′＝Fs＝Gh＝240×4＝960J；
拉力所做的功为总功，W＝250×4＝1000J，利用功率的公式P＝＝＝200W；
故答案为：960，200。
点评：解决此类型题目要区分有用功和总功，会利用功率公式求解功率。
【解题方法点拨】
（1）要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
（2）公式中的F是作用在物体上的力，公式中的‘是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”，即注意F和s的同体性和同向性，否则在计算功时容易出错。
（3）W＝Fs中的F是使物体沿着F方向移动、距离过程中（同时性），始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。
（4）W＝Fs的变形公式F＝，s＝可求力和物体在力的作用下移动的距离•
12．功率计算公式的应用
【知识点的认识】
（1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
（2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）
（3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）
a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。
由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。
b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。
【命题方向】
第一类常考题：
甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如图所示，则从图象可以判断（ ）
A．甲比乙做功多 B．甲比乙做功少 C．甲比乙做功快 D．甲比乙做功慢
分析：根据图象应用功率公式分析答题。
解：机械做功与时间有关，不知道机械做功的时间关系无法比较做功多少，故AB错误；
由图象可知，在相等时间内，甲比乙做功多，由P＝可知，甲的功率大，甲比乙做功快，故C正确，D错误；
故选C。
点评：本题考查了比较机械做功多少与快慢问题，功率越大，机械做功越快。
第二类常考题：
刘明在0.5min内，用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上匀速前进了15m，在此过程中购物车受到的摩擦力等于 20 N，他做的功率是 10 W，购物车重力做的功是 0 J。
分析：（1）购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出购物车受到的摩擦力；
（2）知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功W＝Fs计算推力做的功，又知道做功的时间，可利用公式P＝计算功率；
（3）购物车受重力但在重力的方向上没移动距离，重力不做功。
解：（1）∵购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态，受到的阻力和拉力是一对平衡力，
∴购物车受到的摩擦力f＝F＝20N；
（2）拉力做的功：
W＝Fs＝20N×15m＝300J，
运动的时间：
t＝0.5min＝30s，
他做的功率：
P＝＝＝10W；
（3）购物车受重力，在水平面上匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0J；
故答案为：20；10；0。
点评：本题考查了二力平衡条件的应用和功的计算、功率的计算，做功的必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。
【解题方法点拨】
（1）功率的定义式是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。
（2）功率的定义式P＝可以变形为：W＝Pt和t＝，可分别用于求功和时间。当P一定时，W与t成正比，则＝；当W一定时，P与t成反比，则＝；当t一定时，W与P成正比，则＝。
（3）利用公式P＝Fv时要注意以下几点：a．拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；b．计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是w；c．速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。
13．势能大小的比较
【知识点的认识】
（1）重力势能
①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能．
②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度．物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大．
（2）弹性势能
①概念：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能．
②影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大．
【命题方向】
第一类常考题：
如图所示，苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相等的苹果，哪一个苹果的重力势能最大（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．一样大
分析：根据重力势能的大小和质量以及物体所处的高度有关进行解答．
解：甲、乙、丙三个苹果的质量相等，从图上可以看出丙所处的位置高度最高，所以丙的重力势能最大．
故选C．
点评：知道重力势能的大小和哪些因素有关以及正确的从图中分析出哪个苹果所处的高度最高是解题的关键．
第二类常考题：
巴西世界杯足球赛正在火热地进行中．如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能 小于 （填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能．若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为 动 能．
分析：（1）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关；
（2）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大，在能量转化中是减小的能转化为增大的能．
解：（1）由图可见A点的高度小于B点的高度，球的质量不变，因此A点重力势能小于B点的重力势能；
（2）足球在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此由重力势能转化动能．
故答案为：小于；动．
点评：本题考查了学生对动能、势能的变化以及转化的掌握，把握住影响它们大小的因素是解决此类问题的关键．
【解题方法点拨】
重力势能与物体的质量和高度有关，不能仅凭单一的质量或高度判断其大小，要综合2个因素进行判断．
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日期：2021/3/29 16:32:55；用户：ZY李老师；邮箱：17863525058；学号：37690283