中考物理精练10-第六讲 功、功率和机械效率（原卷版）5

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【知识梳理】


【典题精讲】
【例1】小珠和爸爸同时从同一地点出发开始登板障山，小珠的体重小于爸爸的体重，爸爸先到达山顶。小珠和爸爸做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列选项正确的是（ ）
A．W1＜W2，P1＞P2B．W1＞W2，P1＝P2
C．W1＝W2，P1＝P2D．W1＜W2，P1＜P2
【例2】如图所示，用力F1将物体B匀速提升0.5m，F1做功为3J。若借助滑轮组用力F2把物体匀速提升相同的高度，F2做功为5J。下列说法中正确的是（ ）
A．两个过程，物体都做匀速运动时机械能不变
B．动滑轮的重力为4N
C．滑轮组的机械效率为60%
D．F2做功的功率比F1做功的功率大
【例3】如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以速度v匀速运动了s距离。已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．使用该滑轮组一定省力
B．拉力做功为2Fs
C．有用功为Gs
D．滑轮组的机械效率为
【实战精练】
【练1】非洲旱季，常用Hipp rller（中间有转轴的塑料桶）运水。下列选项中，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（ ）
A．B．
C．D．
【练2】如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中（ ）
①F1大于F2
②F2比F1的功率大
③F1比F2做功多
④甲的重力做功较多
A．只有①③正确B．只有②③正确C．只有①④正确D．只有②④正确
【练3】如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（ ）
A．F1＜F2，P1＞P2B．F1＞F2，P1＜P2
C．W1＞W2，P1＝P2D．W1＝W2，P1＝P2
【练4】某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲＜v乙，若不计空气阻力，则汽车匀速行驶时的功率P甲和P乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是（ ）
A．P甲＜P乙，W甲＜W乙B．P甲＞P乙，W甲＞W乙
C．P甲＞P乙，W甲＜W乙D．P甲＝P乙，W甲＝W乙
【练5】渔民利用如图所示的滑轮组把水中的小渔船拖上岸进行维护，当渔民作用在绳子自由端的拉力为150N时，小渔船在河水中以0.2m/s的速度匀速向右运动，每个滑轮重为60N，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．拉力的功率为90W
B．小渔船在水中受到的阻力为180N
C．滑轮组的效率约为87%
D．小渔船从水中被拖上岸后滑轮组的效率变高
【练6】如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为3m，如图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的速度是0.6m/s
B．拉力的功率为40W
C．动滑轮重是20N
D．该滑轮组的机械效率为80%
【练7】小华要把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，利用所学的物理知识，采用了5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。搬运过程中，小华用沿斜面向上大小为1200N的推力F，经20s将重物匀速地推到车上。g取10N/kg，下列分析和计算正确的是（ ）
A．利用斜面不省力也不省功
B．小华做功的功率为1200W
C．斜面装置的机械效率为80%
D．其他条件一定时，减短木板的长度，增加斜面的坡度，斜面的机械效率不变
【练8】小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端。已知使用斜面做的额外功是克服摩擦力所做的功。若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4m，乙斜面长5m，所做的功分别是W甲、W乙，则下列说法正确的是（ ）
A．使用甲斜面比使用乙斜面要省功
B．甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率低
C．拉力F甲与F乙之比为5：4
D．两个拉力做功W甲与W乙之比为4：5
【练9】小明同学用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、质量10kg的物体提升到高处。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示。若不计摩擦和绳重，求：
（1）在0～3s内，重物上升的平均速度；
（2）在2～3s内，拉力做功的功率；
（3）在2～3s内，滑轮组的机械效率。
【练10】质量为60kg的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组最多能够提起重力为300N的物体A（若物体在增重绳子将断裂），不计绳重和阻力（g取10N/kg）。求：
（1）若用甲图所示的滑轮组提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，动滑轮的重力是多少？
（2）该同学能用这根绳子和滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B（不计水的阻力），当提到B的下表面所受水的压强为1.0×103Pa时，绳子断裂。则正方体B的密度是多少？
（3）在乙图中，当物体B浸没在水中以0.5m/s的速度匀速上升时，人的功率为多少？


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定义
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功.
做功两个必要因素
(1)作用在物体上的力；
(2)物体在这个力的方向上移动了一段距离。
不做功的情况
(1)有距离无力(2)有力无距离
(3)有力有距离,但力的方向与距离垂直
公式
W=Fs F表示力，单位是N，s表示在力的方向上移动的距离,单位是m.功的单位是焦耳,简称焦(J),1 J=1 N×1 m=1N·m.
功率
定义
功与做功所用时间的之比，叫功率。
它在数值上等于单位时间内所做的功
物理意义
表示物体做功快慢的物理量
公式
W表示功，单位是J,t表示时间，单位是s.
变形公式:W=Pt(求物体所做的功); (求做功所用的时间)
单位
焦耳每秒(J/s),它有一个专门的名称叫瓦特,简称瓦,符号是W.
工程技术上常用千瓦(kW)
推导公式
(此公式只适用于做匀速直线运动的物体)
机械效率
定义
有用功与总功的比值
公式
特点
（1）机械效率是一个比值，没有单位，通常用百分数表示
（2）因为使用任何机械都不可避免的要做额外功，因此有用功总小于总功，故机械效率总小于1