初中功和功率讲义

初中功和功率讲义 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

②对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有＝f阻s物.

B.总功 (W总) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W总＝Fs.(F为直接作用在机械上的力)

C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额＝G

轮h.

6、机械效率

①定义有用功占总功的比值,即η＝.

②物理意义机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量.若机械效率越大,表示该机械对总功的利

用率越高,即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大,或者说额外功占总功的比例越小,也说明该机

械的性能越好.

③机械效率为何总小于1?

因在使用机械时,不可避免W额>0.所以由W总＝W有＋W额可知:W有

④计算机械效率的各种变形式.

A.在竖直方向上提升物体,η＝＝＝＝ (对于杠杆:n＝s/h＝；对于滑轮组:n＝s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度)

注:若只计动滑轮的重,则F＝(G+G轮)/n,机械效率η还可等于,即η＝ .

B.在水平方向上拉动物体,η＝＝ (s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离)

⑤如何提高机械效率?

由η＝＝可知:

A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦.

所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦

及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率.

B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重,

就会越大,机械效率就会越高.

总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.

C.注意事项

①机械效率与功率的区别

功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.

②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.

练一练

1．(05宜昌市)以下事例中，重力做功的是 ( )

A.冰球在水平的冰面上滚动

B.皮划艇在平静水面快速滑行

C.跳水运动员下落

D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动

2．如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图 ( )

3．(05柳州、北海)在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是( )

4．下列各种情况中做功的是( )

Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走

Ｃ.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟Ｄ.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米

6．（2011山东临沂）下图所示的过程中，人对物体做功的是（）

7．（2011四川广安，卷I第10题）在图的四种情境中，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

8．用三种方法来提升同一个重物：a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ；b.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：( )

Ａ.a方式做功最少Ｂ.b方式做功最少 C.两种方式做功一样多

9．(04湖北宜昌)汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（）

A．汽车的牵引力为零 B．汽车所受的摩擦力为零

C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零

10．(04山西)以下估测中，基本符合实际情况的是( )

A.人正常步行的速度约5m/s

B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa

C.中学生的体重约50N

D.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J

11．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：( )

Ａ．200焦Ｂ．300焦Ｃ．0焦Ｄ．500焦

12．重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移动了5m，那么重力对重物做的功是 ( ) A.50J B.250J C.0 D.上述都不对

13．(05广州市)教学大楼每层楼高为３m，小明提着一重为50Ｎ的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了４m进入课室，从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为( )

Ａ．0 J Ｂ．300 J Ｃ．450 J Ｄ．500 J

14．(05盐城市)如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则( )

A.重力做的功是500J

B.拉力大小为100N

C.拉力大小为120N

D.拉力做的功为100J

15.(04天津)如图，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（）

A．50J B.25J C.100J D.200J

（河南）16．如图7所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中

A．拉力F做了150J的功

B．拉力F做了300J的功

C．重力做了600J的功

D．重力做了1200J的功

17.如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为5N。不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是( )

A.以滑轮为参照物，物体A是运动的

B.物体A前进1m，重力做功200 J

C.物体A受到的摩擦力为5N

二、填空题

18．一位重600N的同学背着重40N的书包站在匀速行驶的公共汽车上，当汽车水平驶过100m的距离时，该同学对书包所做的功为______J，汽车底板的支持力对同学所做的功为______J。

19．如图所示，拉力F=200牛，拉着物体A以3米/ 秒的速度在水平地面上匀速运动，则物体B运动的速度为______米/秒，若物体B与水平地面间的摩擦力为90牛，则水平地面与物体A间摩擦力为______牛，拉力F的功率为______瓦，拉力的功率为 W

20.如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重800N的物体A，当他所用的拉力F=500N时，物体A在10s内匀速提升2m。若不计摩擦和绳重，动滑轮的重力为 N，拉力所做的功是 J ，物体重力做的功为 J，拉力的功率为 W。

21.如图所示，每个滑轮均重12N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F所做的功为1280 J。若不计绳重及机械内部摩擦，则拉力F的大小为 N ,B.滑轮组对物体A所做的功为 J，拉力的功率为 W，物体重力的功率为 W。