初中物理功、功率、机械效率、动能、势能和转化_复习

一、功机械效率功率

（一）功的概念的理解

做功必须满足两个必要条件：（1）必须有力作用在物体上；（2）这个受力物体必须在力的方向上通过一段距离。如下图中三种情况，都因为不具被功的必要因素而没有做功。

例1．在下图的四种情境中，人对物体做功的是（）

A．提着水桶在水平地面上匀速前进B．扛着米袋慢慢爬上楼梯

C．用力推汽车，汽车没动D．举着杠铃原地不动

（二）、机械效率

1．有用功：为达到目的必须做的功；额外功：为了达到目的并非需要又不得不做的功；总功：有用功和额外功的总和。

2．机械效率是可变性：由公式可知，如果该机械的额外功一定时，有用功越大，机械效率越大。

3．提高机械效率的方法：由公式可知，当有用功一定时，额外功越小，机械效率越高，因此设法减小额外功可以提高机械效率。如减轻动滑轮本身的重量，加润滑油可以减小摩擦等；当额外功一定时，有用功越大，机械效率越高，因此增大有用功可以提高机械效率，如增加物重可以提高机械效率。

例2.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（）

A．甲较省力且机械效率较高

B．乙较省力且机械效率较高

C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同

D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同

（三）、功率

1．功率是表示物体做功的快慢，与物体做功多少和做功的时间都有关系，但不是只决定于其中某一个因素。

2．功率的计算：，(匀速直线运动)

例3．一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100m。在0.1s有18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为（）

A．4×102W B．4×103W C．1.8×104W D．1.8×105W

（四）、功、机械效率和功率的综合应用

三者之间的关系

例4．用如图所示的滑轮组在20s将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用的拉力是250N，在这个过程中，求：

（1）有用功是多少？（2）拉力的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？

（五）练习

1、关于机械效率，下列说确的是：()

A．机械效率越高，所做的有用功越多B．总功少的机械，机械效率高

C．额外功少的机械，机械效率高D．总功一定时，有用功多的机械效率高2、如图所示的装置，在相同的时间，同样的大小的力F1、F2，把物重相等的物体G1、G2 提升相同的高度，比较甲、乙两装置的机械效率1、和F1、F2做功的功率p1、p2（）

A、＞，p1＞p2

B、＜，p1＜p2

C、＞，p1＜p2

D、=，p1＝p2

3、质量是10kg的物体a放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体A以0.5m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组部的摩擦，弹簧测力计的示数如图，则()

A.作用在绳端的拉力f为3.6n

B.水平桌面对物体A的摩擦力为98n

C.在1s拉力f做功5.4J

D.拉力f的功率为10.8W

4、小红同学用如图所示的滑轮组提高重6N的小车。若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是______N；若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是__________；当动滑轮总重超过__________N 时，使用该滑轮组提该小车不再省力。(不考虑摩擦和绳重)

5、如图所示，质量为50kg的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为120N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为___________N，拉力F做功的功率为___________W。（g取10N/kg）

第5题图第6题图

6、如图所示：用一滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s 的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N ，若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为______，在2s拉力F做的功为_____J。

7、如图所示，质量为10kg的物体A沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为5N，此过程中滑轮组机械效率为80%，物体A受到的摩擦力与重力之比为_______。（g=10N/kg）

8、在测定滑轮组的机械效率的实验中，被提起的是质量为400g的物体，外力对绳子自由端的实际拉力为1N，2s绳子自由端移动距离是0.25m，重物升高5cm。

(1)在图中画出实验时对滑轮组的接线方法。

(2)向上拉弹簧测力计，应使钩码保持____________运动。

(3)根据测量数据来计算下问题：（g=10N/kg）

外力所做总功是_______J，滑轮组所做有用功_______J，滑轮组的机械效率是_____，拉力的功率是______W。

9、一位工人将质量为100kg的货物，沿着长3m，高1.5m的斜面，由底端推到顶端，求：

①如果斜面光滑，工人沿斜面方向的推力多大？

②如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大？斜面对物体的摩擦力多大？

10、在图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。求：

（1）当提起400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮组的机械效率是多大？

（2）若绳子能承受的最大拉力是200N时，滑轮组最大的机械效率是多大？

二、势能、动能及其转化

1、动能：物体由于运动而具有的能。其大小由物体的质量和运动速度决定。

2、重力势能：物体由于被举高而具有的能。其大小由物体质量和被举的高度决定。

3、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。其大小由物体的弹性形变大小和弹性材

料决定。

4、动能和势能统称为机械能，只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，

机械能是守恒的。

练习

1、2010 年5 月，全国蹦床锦标赛在举行。比赛中，当运动员从蹦床上起跳后，在空中上升

的过程中

A．动能变大，重力势能变小B．动能变小，重力势能变小

C．动能变大，重力势能变大D．动能变小，重力势能变大

2、如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能E K 随时间t 变化的曲线最接近的是

A B C D