通关14 功和功率 机械效率（解析版）.docx

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1、通关14功和功率机械效率考点预测概率预测题型预测功的判断和计算选择题、填空题功率计算牵引力的计算选择题、填空题机械效率选择题、解答题（应试秘籍（可先根据下列要点回答，若有疑问，可查阅中考科学（物理部分）知识点随身记）功与功率是中考试卷中的考试内容，同时也是必考内容。但对功和功率的考查，考题形式多种多样，常见的考题有选择题、填空题和计算题。机械效率是考查热点，其考查方向主要是机械效率的概念、机械效率的简单计算和测量滑轮组的机械效率。1、做功与否的判断，做功的计算问题，尤其是在非恒力做功时要利用功是能量转化量度分析。2、功率是做功快慢的物理量，注意公式变形的应用环境，还有汽车在爬坡的变挡位问题分析

2、。功和功率也是和力相关内容，所以受力分析的准确性也是答题的关键。3、功率和机械效率是两个不同的概念，功率表示物体做功的快慢，即单位时间内所做的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的。它们之间的物理意义不同，也没有直接联系，功率大的机械，机械效率不一定大；机械效率高的机械，功率也不一定大。1抢分通关题型一功的判断和计算典例精讲例题1（2023余杭区模拟）如图有两个完全相同的弹簧秤，分别用恒力F拉着弹簧秤使不同物体按照甲、乙图示位置做匀速直线运动。卜列说法正确的是（甲乙A.甲、乙两图中弹簧秤示数一定相等B.甲、乙两图中两物体所受的摩擦力一定相等C.甲物体在运动过程中拉

3、力F所做的功大于克服摩擦力所做的功D.乙物体在运动过程中拉力F所做的功等于克服重力所做的功【解答】解：A、由题意可知：两个完全相同的弹簧秤，分别用恒力F拉着弹簧秤使不同物体按照甲、乙图示位置做匀速直线运动，弹簧秤受到平衡力作用，所以两个弹簧秤示数相同，都是F,故A正确；B、物体在水平桌面上做匀速直线运动，表明该物体在受到弹簧秤的拉力和物体受到的摩擦力这一对平衡力的作用，即受到的摩擦力等于拉力，所以甲物体受到的摩擦力是F：乙物体在斜面上匀速向上运动时，物体受到沿斜面向上的拉力、沿斜面向下的摩擦力和重力沿斜面向下的分力，所以物体乙受到的摩擦力小于F,故甲图中物体所受摩擦力大于乙图，故B错误；C、由

4、于甲图受到的摩擦力等于拉力，甲物体在运动过程中拉力F所做的功等于克服摩擦力所做的功，故C错误；D、乙图物体在斜面上运动，拉力做功等于克服物体重力做功与克服摩擦力做功之和，因而乙物体在运动过程中拉力F所做的功大于克服重力所做的功，故D错误。故选：Ae通关指导（I）物体做匀速直线运动时，此时物体处平衡状态，可根据一个力的大小、方向，确定另一个力的大小和方向。（2）当物体沿斜面做匀速向上运动时，对物体进行受力分析，然后解答。（3）根据功的计算公式W=FS确定拉力做功和克服摩擦力做功的多少；（4）斜面上拉力做功等于克服物体重力做功与克服摩擦力做功之和。名校模拟练习H（2023台州模拟）如图甲是某小区使

5、用的一种垃圾投放装置，即方便又卫生，其侧面模式图如图乙所示，人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖，桶盖所受的重力可视为集中在桶盖中心。下列说法正确的是（）A.装置中的滑轮是动滑轮B.绳子拉起桶盖瞬间，桶盖是费力杠杆C.装置中的滑轮改变了使用者施力的方向D.用此装置拉起桶盖比直接打开桶盖做功更少【解答】解：AC、由图可知，垃圾桶盖使用过程中，滑轮轴固定不动，所以该装置中的滑轮为定滑轮；定滑轮实质相当于等臂杠杆，不省力，可以改变力的方向，故A错误，C正确：B、由图可知，垃圾桶盖使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；D、使用任何机械都不省功，故D错误。故选：Co练习2（2024瓯海区校级模

6、拟）如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。gMX10Nkg,则下列判断正确的是（）A. 5s内拉力对物块做功为零B. 4s末物块所受合力大小为1.ONC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.3D.物块先处于静止状态，后做匀速运动【解答】解：A、在O4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体未移动，所以拉力不做功；4s末开始运动,45s内物体沿拉力运动了段距离，拉力对物体做了功，故A错误；B、由F与t图象，4s末拉力F=4N,由Ff与i图象可知此时摩擦力Fr=4N,所以两力的合力为0,故B错误；C、由Ff与t图象

7、可知，滑动摩擦力f=3N,则由f=mg;所以看=MgX非N/W=。3故C正确；D、在04s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，物体处于静止状态；4s末物体开始运动，由F与t的图象，5s后拉力F=5N,摩擦力f=3N,则合力F合=F-f=5-3=2N,所以物体会加速运动。即物体先处于静止状态，后做加速运动。故D错误。故选：Co练习3（2024西湖区校级模拟）如图所示，物体A的重力为180N,物体B的重力为15N。物体A受到一个水平向右的拉力F,拉力F的功率为3W,在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升0.3m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（）A.拉力F做的功等于物体B克服

8、重力做的功8. 2s内，物体B克服重力做功5.4JC.拉力F大小为40ND.物体A向右做匀速直线运动的速度为0.3ms【解答】解：B、2s内，物体B克服重力做功W有川=Gh=I5NX0.3m=4.5J,故B错误;A、拉力做的总功W总=Pt=3WX2s=6J,所以拉力F做的功大于物体B克服重力做的功，故A错误；CD物体上升速度V物=二与F=0.15ms,由图知，n=2,拉力F端移动速度V=BV物=；x.15ms=0.075ms;由P=华=华=Fv可得拉力F=：=nE0=40N,故C正确，D错误。故选：Co练习4（2024越城区校级一模）如图甲所示，一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点

9、处相连。质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放，BC长为3m,最后静止于水平面上的C点。如图乙所示，若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽，且BD长为0.7m,物体从A点由静止释放，第一次到达左侧圆弧槽的E点，之后再下滑直至最终静止。（用题中符号表示）。物（1）甲图中，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为体从B点到C点的过程中，能量转化的情况是（2）乙图中，最后物体静止于水平面上的位置距B点mo【解答】解：（1）物体从A点滑到水平面时，重力做的功为：W=Gh=mgh;（2）甲图中，物体在BC段运动时，克服阻力做功，将动能转化为内能，直至动能为零；乙图中，两侧都是光滑的圆弧槽，圆弧槽

10、上运动时，机械能不减小，因而在水面上的运动的距离相等，故先来回运动40.7m=2.8m,然后再从B向左运动3m-2.8m=0.2m,最后物体静止于水平面上的位置距B点0.2m。故答案为：（1）mgh；动能转化为内能，直至动能为零；（2）0.2。题型二功率计算牵引力的计算典例精讲例题2（2024瓯海区校级模拟）如图所示，绳子通过一个定滑轮悬挂个重100N的物体，一人拉着绳端从A向B走过6m用了5s,物体被匀速提高2m,若不计绳与滑轮的摩擦和绳重，则下列说法正确的是（）A.人拉绳子做功为200J,平均功率为40WB.拉力大于100N,功率为120WC.拉力做功为600J,功率为120WD.人的拉力

11、拉过的距离不知，无法求出拉力做的功和功率【解答】解：因为不计绳与滑轮的摩擦和绳重，此机械为理想机械，根据功的原理，使用机械做的功等于直接用手做的功。直接用手做的功是：Wf=Gh=100NX2m=200J.所以用机械做的功也是200J。P=崇=罂=40W.故A正确，BCD错误。故选：Ao通关指导定滑轮不省力，因为不计绳与滑轮的摩擦和绳重，所以F=G.公式化W=FS中距离必须是在力的方向上通过的距离。因为此机械为理想机械，根据功的原理，使用机械做的功等于直接用手做的功。已知时间和做的功，由公式P二与可求出功率。名校模拟练习5（2023宁波模拟）甲、乙两铁块如图连接，吸附在竖直且足够长的固定磁板两侧

12、，m甲=2.5kg,m乙=3kg、G动=5N,甲以0.2ms的速度竖直向下匀速直线运动，磁性平板对甲、乙的磁力相同（细绳足够长且处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用且接触面粗糙程度都相同）。下列说法不正确的是（）A.磁性平板对甲乙的摩擦力相同均为5NB.甲所受拉力为20NC.乙所受拉力的功率为1.5WD.3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等【解答】解：AB.甲、乙两铁块的重力分别为：G=mg=2.5kg10Nkg=25N,G乙=m乙g=3kgX10Nkg=30N,因滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，所以，由磁性平板对甲、乙的磁力相同和接触面粗

13、糙程度相同可知，甲、乙受到的摩擦力f大小相等；由题知，甲以02ms的速度竖直向下匀速直线运动，对甲进行受力分析可知，甲受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力f、绳子的拉力F中的作用处于平衡状态,由甲受到的合力为零可得：G甲=f+F甲，即25N=f+F甲对乙进行受力分析可知，乙受到竖直向下的重力G乙、摩擦力f和竖直向上绳子的拉力F乙的作用处于平衡状态，由乙受到的合力为零可得：Gdf=Fs即30N+f=F乙由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2,不计绳重和绳与滑轮的摩擦,则有：F甲=：（F乙+G劭），即F甲=2x（F乙+5N）由可得：f=5N,F=20N,F乙=35N,故AB正确；11C.由V甲=nv

14、乙可得，乙物体上升的速度：V乙=五V甲=ax0.2ms=0.1ms,则乙所受拉力的功率：P乙=仔=4W=F乙V乙=35NX0.1ms=3.5W,故C错误；D.甲、乙运动的路程关系为S甲=ns乙=2s乙，即甲、乙运动的路程不同，由W=fs可知，3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等，故D正确。故选：Co练习6（2023萧山区模拟）如图1,一物体放在水平地面上，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度V随时间t的变化关系如图3所示。则下列说法正确的是（）kvms1)Ill.O246810t/sO246810t/sA.物体在O-2s时，只受到一对平衡力的作用B.物体在26s时，受

15、到的摩擦力为3NC.物体在68s内，克服摩擦力所做的功是18JD.t=7s时，拉力F对物体做功的功率是6W【解答】解：A、由图3可知，物体在02s时静I匕由力的平衡条件可知，此时物体在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡条件，因此此时物体受到两对平衡力作用，故A错误；C、由图3可知，物体在6-8s内物体做匀速直线运动，速度v=3ms,由V=I可知，此时物体移动的距离：s=vt=3ms（8s-6s）=6m,由图2可知此时物体受到的拉力F=2N,由二力平衡条件可知，物体受到的滑动摩擦力：f=F=2N,则物体在6-8s内，克服摩擦力所做的功：W=fs=2N6m=12J,故C错误；B、由图3可知，物体在2-6s时物体做加速运动，此时物体受到的摩擦为滑动摩擦，此时物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有发生变化，由滑动摩擦力影响因素可知，此时物体受到的摩擦力不变，仍为2N,故B错误；D、由图3可知