2022年功和功率知识点梳理与典型例题.pdf
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1、功知识点梳理与典型例题:一、功1功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向我们就说力对物体做了功2做功的两个必要因素:和物体在力的方向上3 计 算 公 式 :, 功 的 单 位 :, 1焦 耳 物 理 意 义是。4不做功的几种情况:A“劳而无功” 物体受到力的作用,但物体没有移动,这个力对物体不做功如小孩搬大石头搬不动B“不劳无功” 由于惯性保持物体的运动,虽有通过的距离,但没有力对物体做功如冰块在光滑水平面上运动C“垂直无功” 当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时,这个力对物体不做功如提着重物在水平地面上行走甲、乙图是力做功的实例,丙、丁图是力不做功的实例基础题【例 1】 在国际单位
2、制中,功的单位是()A焦耳B瓦特C牛顿D帕斯卡【例 2】 以下几种情况中,力对物体做功的有()A人用力提杠铃,没有提起来B沿着斜面把汽油桶推上车厢C用力提着水桶水平移动2 米,水桶离地面高度不变D物体在光滑水平面上匀速前进二米【例 3】 下列关于物体是否做功的说法中正确的是()A起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋做了功B被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中,脚对足球做了功C小刚从地上捡起篮球的过程中,小刚对篮球做了功D小丽背着书包站在路边等车,小丽对书包做了功【例 4】 如图所示的四种情景中,人对物体做功的是()【例 5】 关于图所示的各种情景,下面说法错误的是()精品资料 - -
3、 - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 13 页 - - - - - - - - - - A甲图中:系安全带可预防汽车突然减速时人由于惯性前冲而撞伤B乙图中:人用力向上搬大石块没有搬动,则重力对大石块做了功C丙图中:在拉力作用下拉力器弹簧变长,说明力可使物体发生形变D丁图中:抛出的石块在重力作用下改变原来的运动方向和运动快慢【例 6】 物体 A 在水平拉力F=20N 的作用下,第一次加速运动了10m,第二次匀速运动了10m,第三次减速运动了10m,在三次不同的运动情况中比较拉力F 对物体做的功()A第
4、一次最多B第二次最多C三次一样多D第三次最多【例 7】 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()A在粗糙地面上做功较多B在光滑地面上做功较多C两次做功一样多D条件不够,无法比较两次做功的多少【例 8】 如图所示,已知ABCMMM 在同样大小的力F 作用下,三个物体都沿着力的方向移动了距离s,则力 F 所做的功()AA 情况下 F 做功最多BB 情况下 F 做功最多CC 情况下 F 做功最多D三种情况下F 做功相同【例 9】 一名排球运动员,体重60kg,跳离地面0.9m,则他克服重力做功(取g=1
5、0N/kg )()A54J B540J C9J D600J 【例 10】今年 6 月美国将在科罗拉多大峡谷建成观景台观景台搭建在大峡谷的西侧谷壁上, 呈 U 字型,离谷底 1200m 高,取名为 “ 人行天桥 ” , 如图所示 如果在建造过程中有一块质量为0.1kg 的石子从观景台掉落谷底,则下落过程中,石子的重力做功为(g取10N/kg ) ()A12JB1200JC51.210 JD61.210 J【例 11】某商场扶梯的高度是5m,扶梯长7m,小明体重为600N 扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功_J 中档题【例 12】足球运动员用500N 的力踢球, 足球离开运动员的脚后向前运
6、动了50m,在此运动过程中,运动员对足球做的功是J【例 13】某人用 20N 的力将重为 15N 的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,这个人对球所做的功为()A0B 200JC150JD条件不足,无法计算【例 14】重为 1000N 的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m ,小车所受阻力为车 重 的0.3倍 , 则 拉 力 对 小 车 做 的 功 为 _J; 小 车 的 重 力 做 的 功 为_ J【例 15】如图所示, 建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶, 动滑轮重为20N ,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m求: (1)泥桶上升的高度;(
7、2)拉力做的功【例 16】如图所示,水平地面上的物体在水平恒定拉力F 的作用下,沿ABC 方向做直线运动,已知 AB=BC设 AB 段是光滑的,拉力F 做功为1W ;BC 段是粗糙的,拉力做功为2W ,则1W 和2W 的关系是()A12WWB12WWC12WWD不能确定精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 【例 17】一个滑块质量2 千克,在光滑斜面上由A 滑到 B,如图所示已知AB=40 厘米,斜面对物体支持力是17 牛,在从A 到
8、 B 的过程中,重力做功_焦,支持力做功_【例 18】如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N 的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为()A50JB25JC100JD 200J【例 19】A、 B 两物体在相等水平外力作用之下做匀速直线运动,如果 B 的质量是A 的 2 倍,A 所受的外力是B 的 3 倍,A运动速度是B 的 4 倍,那么在相同的时间内,外力对A、B 两物体做功之比应是()A6:1 B8:1 C12:1 D24:1 【例 20】如 图所示,用大小不变的力F把重 1000N 的物体由图中A处沿水平面AB和长10
9、m、高3m的光滑斜面BC匀速推至斜面顶端C,推力共做功4500J ,那么物体从B被推到斜面顶端C时, 推力做多少功 ?物体在水平面上所受摩擦力为多大?水平面AB长多少 ? 【例 21】如图所示, 一个重8N的物体A斜放在长2m、高1m的斜面上, 用细绳跨过定滑轮与重5N的物体B连起来 在B的作用下,A由斜面底端被匀速拉上顶端求: (1)绳对A的拉力大小 (2)A所受的摩擦力大小 (3)拉力对A做了多少功机械效率知识点梳理与典型例题一、知识梳理:(一、)正确理解有用功、额外功和总功1、有用功:叫有用功。通常是机械对物体所做的功就是有用功。例如,你用滑轮组匀速提升重物时,W 有用=Gh;又如用滑轮
10、组拉动重物在水平面上匀速移动时,W 有用=fs。2、额外功:叫额外功,通常是克服机械自重和摩擦所做的功。 。3、总功:叫总功。通常是人使用机械时对机械所做的功。W总=Fs, 既然是人做的功,那么这里的F 就是人使用机械时所用的力,s 是人的力所通过的距离。有用功、额外功和总功的关系是W 总=W 有+W 额外。(二、)机械效率1、定义: 机械效率是,表达式= 。由表达式可知: (1)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。( 2)当有用功一定时,机械所做的总功越少,或额外功越少,机械效率越高。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下
11、载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 2. 机械效率是个比值,通常用百分数表示,由于使用任何机械都要做额外功,因此有用功总小于总功,所以总 l 。二、分类典型例题:题型一:对有用功、额外功、总功的认识,并能利用机械效率公式进行简单的分析判断例 1:下列机械效率的说法正确的是()A机械效率可以提高到100% B 机械效率总小于1 C功率大的机械机械效率高 D机械效率越高, 有用功就越多例 2:各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情况具体分析。具体分析图 1 中三种做功情况(滑轮规格均相同,不计绳重)
12、,产生额外功最多的应是图。若钩码的质量为100g,在三种情况中均被提高1m,各种情况机械做的有用功均为J,通过分析可判断出图的机械效率最大。例 3:小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是()A、两个情形中,两人对水做的功都是有用功B、两个情形中,两人对水做的功都是总功C、两个情形中,两人对水做的功都是额外功D、小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功题型二:会简单计算有用功、额外功、总功和机械效率例 1:一台起重机将重5000N 的货物提高2m,如果额外功是2500J,则起重机做的有用功是J,该起重机的机械效率是。
13、例 2:工人利用如图2所示的滑轮组将重900N 的物体竖直向上匀速提升0.5 m,工人对绳的拉力为600N,则滑轮组对重物所做的有用功W 有用=_J,该滑轮组此时的机械效率 _%.例 3、重 2540 牛的货物。如图1所示,滑轮组把它提升1.7 米。若不考虑摩擦,也不考虑滑轮和绳子的物重,则:(1)绳端拉力F 是多少牛?(2)绳端移动的距离是多少米?(3)若考虑摩擦、 滑轮和绳子的物重,须在绳端施力800 牛,滑轮组的机械效率是多少?例 4、用如图所示的滑轮组将重500N的物体,在2S 内匀速提升6m ,已知拉力的大小为 200N,不计绳重及摩擦,求:(1)滑轮组提升重物时所做的功。(2)滑轮
14、组的机械效率。(3)拉力的功率。(4)动滑轮的重。例 5、 如图所示,斜面长3m ,高 1m 。工人用400N 的力沿斜面方向将重840N 的箱子推到车上。求:(1)工人做的有用功。(2)工人做的总功。(3)该斜面的机械效率。(4)箱子与斜面间的摩擦力。图 2 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 13 页 - - - - - - - - - - 例 6、利用如图所示的杠杆将重3N的物体缓慢匀速提升10cm,手的拉力F为 2N,手移动的距离为 30cm 。则杠杆的机械效率为多少?例
15、7、用如图所示的滑轮组拉着物体匀速前进了20cm若物体与地面的摩擦力为9N,则人所做的有用功是多少?如果对绳的拉力,则该滑轮组的机械效率是多少?例 8、如图 2 所示,物体重15000 牛顿,物体与水平地面的滑动摩擦力为物体重的0.2 倍,滑轮组的机械效率为80% , 求物体向左匀速运动时绳的自由端的拉力是多大?例 9、用如图所示的滑轮组吊起一物重为100N的物体,上升1m ,机械效率为80% 求 1)拉力 F是多少? 2)若物重再加 5N,提升 1m总功,拉力,机械效率分别是多少?例 10、如图 3所示,某矿产工人用200N 的水平拉力,抓紧绳子一端,沿水平地面匀速向右运动,在 10s 内将
16、矿井里质量为32kg 的物体提升4m 。根据题给条件,请你计算出与本题相关的 5 个物理量,要求写出简要说明和结果。(g取 10Nkg)题型三:会测定滑轮组的机械效率,通过探究认识不同情况下滑轮组的机械效率不同,并能解释其中的原因例 1:小芳和小兰运用如图4 所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率,在全班交流实验结果时,老师提出:如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其它因素,是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:猜想 1:可能与匀速提升的速度大小有关;猜想 2:可能与被提升的钩码重有关;猜想 3:可能与钩码被提升的高度有关。小芳和小兰分别根据各自的猜想
17、进行了探究,每次提升的高度相同,实验记录如下表。(A)从表二数据中可以发现,小兰探究的猜想是第种猜想。图 3 图 4 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 13 页 - - - - - - - - - - (B)请根据小兰(表二)和小芳(表三)的实验记录,在表中写出这次探究的结果。( C)归纳她俩的实验探究,你所得的结论是:例 2:在测定滑轮组的机械效率的实验中,朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做匀速运动,并将一组实验数据填入下表,(1)请你完成实验表格。拉力F(N) 钩码重G(
18、N)测力计线端提升的距离 s(m )钩码上升的高度 h(m )有用功W有( J)总功W总(J)机械效率 0.30 1 0.4 0.1 (2)在下面的方框内画出实验装置图( 3)若仍用同一滑轮组,增加悬挂的钩码的个数,那么此滑轮组的机械效率将( “增大”、 “不变”、 “减小”) 。三、经典练习:1 下列说法中正确的是( ) (A) 功率大的机械,机械效率一定高(B)机械效率高的机械一定省力(C)做有用功多的机械,机械功率一定高(D)做功相同、 用时少的机械功率一定大2. 如图所示,沿着长为L 的斜面把一个物体匀速拉到顶端,如果在物体与斜面之间涂润滑剂减小摩擦,那么产生的效果是()FhLA. 总
19、功增加B. 有用功增加C. 有用功减小D. 机械效率增大应选( D)3. 如图所示,某人将一物体用F=40 N 的推力匀速将一个重200 N 的物体推上高h=1 m、长s=6 m 的斜面,则此人对物体做的总功为_J,额外功为 _J,摩擦力为_N,斜面的机械效率为_. 控制因素钩码重(N )绳端拉力(N)机械效率较小提升速度10 4 83.3 较大提升速度10 4 83.3 探究结果控制因素钩码重(N)绳端拉力( N)机械效率相同的提升速度10 4 83.3 15 5.7 87.7 探究结果表二表二精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
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