功和机械能知识中考重点复习 4页

功和机械能中考重点知识复习 功的公式：W＝Fs用该公式计算时，先考虑该公式中的力F和距离s是否满足“功的两个必要因素”。若有一个因素不满足，则表示该力不做功，或做的功为0。当物体水平移动时，物体的重力不做功，物体受到竖直向上的拉力也不做功。‎ 功的原理是：使用任何机械都不省功。（不但不省功，而且还费功）‎ ‎⑴对于斜面，题中说明该斜面是光滑的，这时认为使用斜面所出的动力做的功和不使用斜面直接用手对物体做的功相等，即：W有＝W总。‎ ‎⑵对于滑轮，题中说明不计滑轮重力，不计绳重，不计摩擦的，这时认为使用滑轮所出的动力做的功和不使用滑轮直接用手对物体做的功相等，即：W有＝W总。‎ 有用功W有　——　是人们需要的，必须做的功。‎ 额外功W额　——　人们不需要，但又不得不做的功。如果不做额外功，就不存在有用功。也就是说我们得不到需要的了。所以额外功不能消除，只能减小。‎ 总功W总　——　W总＝W有＋W额 机械效率：　　　　　　　　　　　（η＜1，η是个百分数）‎ 机械效率的计算　（针对使用杠杆或滑轮或斜面等机械的机械效率计算）‎ ‎1、有用功W有＝不能用机械，只能用手直接对目的物体出的力做的功。‎ ‎2、总功W总＝使用机械（如：滑轮组、杠杆和斜面等）所出的动力，对目的物体所做的功。‎ ‎3、对竖直方向的滑轮组 ‎①使用竖直滑轮：‎ ‎②不能使用滑轮，只能用手直接提起目的物体到高度为h处。【假设：①人只能站在地面，人有足够的力量，手能无限伸缩。②人站在离地面高度为h 的地方，且力大无穷】‎ 要把目的物体提起，手出的力必须大于或等于目 的物体的重力。在本册课本里所探究物体的运动都是 匀速直线运动，（后面的物体运动都看成是目的物体做匀 速直线运动）。所以当手匀速提起目的物体时，手出的力＝目的物体的重力，即：F手＝G物。提升的高度同样为h，则目的物体在手出的力F手的作用下，沿该力的方向运动一段距离，则F手对目的物体做了功　　『　F手对目的物体做的功＝克服重力G做的功　』。这个功就是有用功W有＝F手h=G物h。‎ ‎4、对水平方向的滑轮组 ‎①使用水平滑轮：‎ ‎②不能使用机械，只能用手水平拉动目的物体。‎ 对目的物体进行受力分析 如右图。当手水平匀速拉动 目的物体时，手出的力＝目 的物体受到的摩擦力，即：‎ F手＝f 。拉动的距离同样 为h，则目的物体在手出的 力F手的作用下，沿该力的方向运动一段距离，则　F手对目的物体做了功　『　F手对目的物体做的功＝克服摩擦力f做的功　』，这个功就是有用功W有＝F手h=f h。‎ ‎5、斜面是一种省力机械 ‎①使用斜面：‎ ‎②不能使用斜面，只能用手对目的物体做功。　‎ 当手匀速提起目的物体时，手出的力＝目的物体 的重力，即：F手＝G物。提升的高度同样为h，则目的 物体在手出的力F手的作用下，沿该力的方向运动一段距离，则F手对目的物体做了功　『　F手对目的物体做的功＝克服重力G做的功　』。这个功就是有用功W有＝F手h=G物h。‎ ‎6、起重机：‎ ‎①W总＝起重机的电动机所做的功 ‎②不能使用起重机，只能用手对目的物体做功的。‎ 当手匀速提起目的物体时，手出的力＝目的物体的重力，即：‎ F手＝G物。提升的高度同样为h，则目的物体在手出的力F手的作用下，沿该力的方向运动一段距离，则F手对目的物体做了功　『即：　F手对目的物体做的功＝克服重力G做的功　』。这个功就是有用功W有＝F手h=G物h。‎ 九、功率P：表示做功的快慢。做功快，表示功率大；做功慢，表示功率小。‎ 十、功率的推导公式：P＝Fυ适用于物体做匀速直线运动的情况 ‎12．起重机在10 s内将重为2 000 N的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m。‎ 求：(1)起重机对石头做的功。‎ ‎(2)起重机提升石头的功率。‎ 解：(1)起重机对石头做功W＝Gh＝2 000 N×0.5 m＝1 000 J。‎ (2) 起重机提升石头的功率P＝＝＝100 W。‎ ‎12．用如图所示的滑轮组将重90 N的货物匀速提升1 m的过程中，所用拉力F＝50 N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。‎ ‎(1)求上述过程中的有用功W有。(2)求上述过程中的总功W总。 ‎ ‎(3)求滑轮组的机械效率η。‎ 解：(1)上述过程中的有用功W有＝Gh＝90 N×1 m＝90 J；‎ ‎(2)由图知n＝2，所以绳端移动的距离s＝2h＝2×1 m＝2 m，总功W总＝Fs＝50 N×2 m＝100 J；‎ (2) ‎(3)滑轮组的机械效率η＝＝＝90%。‎ ‎13．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路，交警只用了30 s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，该装置的机械效率是80%。求：‎ ‎(1)故障车在30 s内通过的路程。‎ ‎(2)拉力F在30 s内所做的功。‎ ‎(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。‎ 解：(1)由v＝得故障车在30 s内通过的路程s车＝vt＝6 m/s×30 s＝180 m；‎ ‎(2)由图可知，n＝3，绳子自由端移动的距离s绳＝3s车＝3×180 m＝540 m，拉力F在30 s内所做的功W＝Fs绳＝500 N×540 m＝2.7×105 J；‎ ‎(3)由图知，n＝3，水平滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，所以故障车在被拖离过程中受到的阻力f＝3Fη＝3×500 N×80%＝1 200 N。‎ ‎ 2、如图所示，将体积为2.0×10-3m3的木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N，松木沿斜面移动1m，上升的高度为30cm。求：‎ ‎（1）松木块的重力。‎ ‎（2）斜面的机械效率。（g=10N/kg，ρ木=0.5×103kg/m3）‎ ‎11、用如图3所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力F1为 ‎1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%，物体速度为1m/s．‎ ‎①F1‎ F 图3‎ 拉绳的速度是多少？‎ ‎②拉绳的力F至少为多大？‎ ‎③拉力的功率是多少？‎ ‎④如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议．‎