中考一轮复习功和功率复习学案 15页

考试内容与要求：‎ 1、 认识功的概念，能够判断力对物体是否做功，能利用功的公式进行简单的计算 2、 认识功率，知道功率是表示机械做功快慢的物理量，会进行功率的计算，能够估测生活中的功率 3、 通过实验探究滑轮组、斜面的机械效率，理解机械效率的概念；知道影响滑轮组、斜面效率的因素，会计算滑轮组、斜面的机械效率。‎ 4、 了解提高机械效率的途径和意义 ‎【知识梳理】‎ 一、功 ‎1、定义： ，‎ ‎2、做功的两个必要因素：一是 ；二是物体在 距离。‎ 注意：不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。‎ ‎3、功的公式： ，国际单位 ，变形公式 ，‎ ‎4、功的原理：‎ 二、机械效率：‎ ‎1、机械效率的定义：‎ ‎（1）有用功： ，公式 ‎ ‎（2）额外功： ，公式 ‎ ‎（3）总功 ，公式 ‎ ‎（4）机械效率： ，公式 ‎ ‎2、滑轮组的机械效率：‎ ‎（1）使用滑轮组提升重物时，有用功W有用= ；总功W总= ，机械效率η= ‎ 额外功W额 = ‎ ‎（2）计算滑轮组机械效率的简便公式：‎ ‎（3）影响滑轮组效率的因素① ，② ；‎ ‎（4）提高滑轮组效率的方法: ① ，② ；‎ 注意：使用同一个滑轮组提升不同的重物，机械效率是不同的，提升的物体越重，机械效率越高。‎ ‎3、斜面的机械效率：‎ ‎（1）使用斜面提升重物时，有用功W有用= ；总功W总= ，机械效率η= ‎ ‎（2）影响滑轮组效率的因素① ，② ；‎ ‎（3）提高滑轮组效率的方法: ① ，② ；‎ 考点梳理 专题一：功的概念 1、 判断力对物体是否做功 ‎（2013宿迁）．下列实例中，有力对物体做功的是 A．跳水运动员从跳台跳下 B．背着书包在水平路面上前进 C．举重运动员举起杠铃停在空中 D．小球在光滑水平面上滚动 ‎（2012龙东）．如图所示，下列几个实例中，力没有做功的是 A．人拉车前进的过程 B．石头未搬动 C．划火柴的过程 D．刹车后仍向前滑行 功的计算（2013枣庄）．小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动‎0.5m．所用的水平拉力为1N，则课本重力做功＿＿＿＿J，水平拉力做功＿＿＿＿J。‎ ‎（2013益阳）．起重机将重为3×103N的混凝土板从地面缓慢吊起上升了‎10m，又平移了‎5m。在上升过程中起重机做功为＿＿＿J，平移过程中起重机做功为＿＿＿＿J。‎ ‎（2012南通）．如图所示，某同学正在进行手抛鸡蛋表演，由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中，鸡蛋重力做的功最接近于 A．0.02 J　　　　 B．0.2J　　　　　 C．2J　　　　　　D．20J ‎（12济宁）．一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼，该同学上楼做的功最接近 A．30000J B．3000J C．300J D．30J ‎（2012连云港）．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是 S m m 光滑水平面 S ‎2m ‎2m 粗糙水平面 ‎2m ‎2m S 粗糙斜面 F F F A．W1AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2,则W1____________W2，P1____________P2‎ F1‎ F2‎ A B C ‎（2012抚顺）．如图为模型号两栖步兵战车，它匀速直线行驶10s通过路程100m，战车功率为1.1×106W，在这一过程中，战车行驶的速度为＿＿＿＿＿m/s，做功＿＿＿＿J，牵引力为＿＿＿＿＿N。‎ ‎（2012淮安）．如图所示，小华用电动机、定滑轮和轻绳将质量为‎100kg的装修材料提升到四楼。（g取10N/kg）‎ ‎（1）运送装置中，定滑轮所起的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（2）材料堆放在水平地面上时，与地面的接触面积是‎0.5m2‎，轻绳无拉力，材料对地面的压强是多少？‎ ‎（3）开启电动机，将材料由地面提升到‎9m高用时10s，电动机实际消耗的功率是1500W。提升过程电动机消耗的电能是多少，材料运动的平均速度是多少？‎ ‎（4）材料离开地面后匀速上升‎6m的过程中，轻绳对材料所做的功是多少？‎ ‎（2012黔东南州）．一辆质量为1.5t的小货车，载有质量为1.0t的货物，四个车轮与地面接触的总面积为‎0.1m2‎,小货车在平直公路匀速行驶‎1km，所用时间为50s，小货车受到的摩擦阻力是车重的0.1倍（取g=10N/kg）。在这段时间内，求：‎ ‎（1）小货车所受的牵引力的大小；‎ ‎（2）小货车对地面的压强；‎ ‎（3）牵引力做功的功率 ‎（2012大连）．某坦克重力为4×105N，履带的着地面积为5m2。若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min，发动机的输出功率为900kW。试求：‎ ‎（1）坦克静止在水平路面时，对路面的压强是多不少？‎ ‎（2）匀速行驶10min，坦克发动机所做的功是多少？‎ ‎（3）匀速行驶时，坦克发动机的牵引力是多少？‎ ‎（2012遵义）．一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。‎ ‎（1）该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了多少功？‎ ‎（2）这些功可以把多少质量的水送到10m高处？（取g=10N/kg）‎ ‎（2012乐山）．质量为1.2t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W，汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.2倍。（g取10N/kg）求：‎ ‎（1）发动机所提供的牵引力大小；‎ ‎（2）轿车匀速行驶时速度的大小；‎ ‎（3）轿车匀速行驶5min牵引力做的功。‎ ‎（2012厦门）．‎2012年4月5日开始实施的《校车安全管理条例》第三十五条规定，载有学生的校车在普通公路上行驶的最高速度不得超过‎60km/h。如图所示是一款智慧校车，整车质量是‎6600kg。智慧校车超过限定速度时，系统会发出超速语音警报，并强制控制车辆行驶速度，保证安全行车。（g＝10N/kg）‎ ‎（1）若空载时校车车轮与路面的总接触面积是‎0.2m2‎，此时校车对水平路面的压强是多大?‎ ‎（2）该校车在某普通公路沿水平方向匀速行驶时，受到的阻力是3000N，校车在4min内最多可做多少功?‎ ‎（2012十堰）．如图乙所示的是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA=12m，OB=4m。用它把质量为2×103kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）。求：‎ ‎（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？‎ ‎（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，左边的配重m0至少为多少kg?‎ ‎（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组成，动滑轮总重100kg，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为6kW，则把2×103kg的货物匀速提高10m，拉力F的大小是多少？需要多少时间？‎ F B A m0‎ G ‎（2013福州）．美国研制出“会飞的汽车”，如图所示，其车身和一般汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀，在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开。汽车的质量为600kg，地面最大行驶速度可达150km/h，轮胎与地面接触的总面积约为0.12m2，空中最大飞行速度可达200km/h，发动机功率为75kW。问：‎ ‎（1）该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2h，通过的距离是多少?‎ ‎（2）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少?（g取10N/kg）‎ ‎（3）若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行200km，汽车受到的牵引力是多少?‎ ‎（2013德州）．如图所示，是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba。在陆地上SQuba最高时速可达126km/h，它还能够潜入10m深的水下，在水下的最高时速为3km/h。SQuba车身轻巧，仅有900kg，潜入水下时，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：‎ ‎（1）SQuba受到的重力；‎ ‎（2）当汽车底部位于水下10m深处时，水对汽车底部的压强；‎ ‎（3）当汽车在陆地上SQuba最高速度匀速行驶时，所受阻力为车重的0.2倍，则10min内汽车牵引力所做功的功率。‎ ‎（2012德阳）．如图所示是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下‎20m深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为‎20m3‎，质量是80t。（ρ水＝1.0×‎103kg/m3；取g=10N/kg)‎ ‎（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?‎ ‎（2）起吊装置提着货箱在水中（未露出水面）匀速上升了‎12m，用时2min。若滑轮组的机械效率为60％，求钢丝绳的拉力F为多大?拉力F的功率多大?‎ F ‎（2012凉山）．工人师傅用如图所示的滑轮组，在10s内把900N的货物匀速提高2m，在此过程中，拉力所做的功是2400J。求：‎ ‎（1）拉力F移动的距离。‎ ‎（2）工人师傅所做有用功的功率。‎ ‎（3）滑轮组的机械效率。‎ ‎（2012河北）．如图甲所示，重为16N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m。拉力F做的功随时间变化的图像如图乙所示。己知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍。‎ 求：（1）拉力F的功率。（2）拉力F大小。（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例。‎ A F ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ W/J t/s 甲 乙 ‎（2012三明）．在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升‎5m，拉力做的功W随时间t的变化图像如图（乙）所示。求：（1）有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小；（4）拉力的功率。‎ ‎ ‎t/s W/J ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎800‎ ‎600‎ ‎400‎ ‎200‎ ‎0‎ 甲 乙 ‎（2013大连）．如图是某建筑工地提升建材所用的升降机示意图。建材的重力是6300N，建材与货箱水平底面的接触面积是1.2m2。升降机在1min内将建材匀速提升了12m，钢丝绳自由端拉力F的功率是1800W。试求：‎ ‎（1）建材对货箱水平底面的压强是多少？‎ ‎（2）拉力F所做的功是多少？‎ ‎（3）该滑轮组提升这些建材的机械效率是多少？‎ F＝50N ‎××牌起重机 车辆型号 LTM—8‎ 整车质量 ‎9600kg 发动机型号 D9508‎ 最大额定起重量 ‎5t 最高设计车速 ‎80km/h 发动机最大功率 ‎500kW ‎×××起重机械制造有限公司 ‎（2013烟台）．图甲所示的是一台汽车起重机的示意图，起重钩的升降使用的是滑轮组，如图乙所示，滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次做业中，起重机将‎200kg的货物由地面起吊到‎5m的高度，所用时间20s，钢丝绳的拉力F为800N。求起吊过程中：(g取10N/kg)‎ ‎（1）起重机起吊货物的机械效率 ‎（2）卷扬机做功的功率 ‎（3）下表为该卷扬机的铭牌，其中有一个重要的参数是“最大额定起重量”。运用你学过的物理知识，分析说明起重机设计时，该参数的确定需要考虑哪些因素？‎ F 甲 乙 ‎（2013枣庄）．我国首台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人深潜器于2012年6月顺利完成工作设计深度‎7000m的海试任务．（海水密度取ρ海水=1.0×‎103kg/m3，g取10N/kg）：‎ t2‎ t1‎ t P P2‎ P1‎ 甲 乙 ‎（1）当“蛟龙号”下潜到达‎7000m深度时，受到海水的压强是多少？‎ ‎（2）“蛟龙号”完成海试任务后，上浮最终漂浮在海面上，现在由起重装置将其匀速竖直调离水面，起重机起吊拉力的功率随时间的变化图象如图所示，图中P2=2P1．已知“蛟龙号”的总质量为2.2×‎104kg，求t1时刻“蛟龙号”排开水的体积（不考虑水的阻力）。‎ ‎（2013绵阳）．2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度。试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船。‎ 如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器。吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t1=6h，到达7000m处停留t2=0.5h，上升用时t3=3.5h。潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N，滑轮组的机械效率η=80%。‎ 绳子自由端 吊装设备平台 电动机 滑轮组 挂钩 潜水器 海面 已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×104kg，体积V=20m3，水的密度ρ1=1.0×103kg/m3，海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3，g 取10N/kg。不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响。求：‎ ‎（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？‎ ‎（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？‎ ‎（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？‎ ‎（2013南宁）．为了监测水库的水位，小明设计了利用电子秤显示水库水位的装置。该装置由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，且杠杆始终在水平位置平衡，OC︰OD=1︰2，如图所示。已知A的体积VA=0.03m3，A所受的重力GA=600N，B所受的重力GB=110N；当水位上涨到与A的上表面相平时，水面到水库底部的距离h=20m。不计滑轮和绳的重力与摩擦。已知水的密度为1.0×‎103kg/m3。求：（1）水库底部受到水的压强；‎ ‎（2）A受到的浮力；‎ F A 图24‎ ‎（3）此时电子秤受到B对它的压力。‎ ‎（2013哈尔滨）．汽车给我们的生活提供了便利，某汽车以‎72km/h的速度在平直公路上匀速行驶‎30km消耗了汽油2kg。‎ ‎（1）请计算‎2kg汽油完全燃烧，放出的热量。（q汽油＝4.6×107J/kg）‎ ‎（2）已知车以‎72km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率为12kW，求汽车受到的阻力。‎ ‎（3）查阅资料可知：汽油机效率最高约为40%；某型号电动机的额定电压为220V，额定电流为10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J，求这台电动机的效率。再具体说一说与汽油机相比电动机的优势。（结合题中信息和生活经验各写一条）‎ 课堂检测