搜索
第二节功功率和机械效率栏目导航玩转海南10年中考真题知识精讲实验突破--科学探究素养提升考点清单重难点突破实验1测量滑轮组的机械效率实验2测量斜面的机械效率玩转海南10年中考真题命题点1判断是否做功(2016.10C、2013.8、2011.13)1.(2013年8题3分)小明和小雯一起打扫教室卫生，如图所示．他们提着一桶水沿水平方向匀速行走的过程中，以下说法错误的是()A.小明和小雯没有做功B.水桶的重力没有做功C.桶底对水的支持力没有做功D.小明和小雯提桶的力没有做功2.(2011年13题4分)海啸发生时，汹涌的海水由于运动而具有的能属于________(选填“动”或“势”)能，海水冲走船只时，海水的作用力对船________(选填“做”或“不做”)功．第1题图A动做命题点2功、功率和机械效率的相关计算(仅2013年未考)3.(2019年10题3分)用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，F所做的功分别为W1和W2，则()A.W1＝W2B.W1＝W2C.W1＝2W2D.W1＝4W212第3题图B4.(2012年12题4分)如图所示，小华用2N的拉力在10s内将重6N的木块从底部匀速拉到顶部，拉力所做的功是________J，功率是________W.5.(2014年15题4分)如图所示，提沙子时，用质量较小的塑料桶代替铁桶后(其他条件不变)做的额外功__________，机械效率比用铁桶时________．(均选填“增大”或“减小”)第4题图第5题图20.2减小增大6.(2011年15题4分)工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一桶沙提升相同的高度，所用的拉力分别是F甲、F乙，滑轮机械效率分别是η甲、η乙，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动滑轮重力，则F甲____F乙，η甲____η乙．(均选填“＞”“＜”或“＝”)7.(2018年17题4分)如图所示，用动滑轮把重为40N的物体A以0.5m/s的速度匀速提升，用时4s，拉力F的大小是25N，则拉力F的功率是________W，动滑轮的机械效率是________．第6题图第7题图＞＞2580%8.(2016年16题4分)如图所示，工人通过动滑轮把50kg的水泥从地面缓缓提升到4m高的楼顶，所用拉力为300N.此过程中机械所做的有用功为______J，机械效率约为________．(g取10N/kg)9.(2010年12题4分)如图，工人利用动滑轮在10s内把重500N的物体匀速提升6m，拉力做功为4000J，则拉力的功率是________W．利用动滑轮提升物体时的机械效率是________．第8题图第9题图200083.3%40075%10.(2017年21题10分)有一台电动起重机，电动机的电功率是2.5×103W，它在30秒内将质量为1.5t的大石头，沿竖直方向匀速提升2m.(1)大石头的重力是多少？(g取10N/kg)(2)起重机提升大石头消耗的电能是多少？(3)起重机提升大石头的效率是多少？(4)写出一条提高起重机效率的合理建议_______________________．解：(1)大石头的重力为G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N(2)起重机消耗的电能为W＝Pt＝2.5×103W×30s＝7.5×104J(3)提升大石头做的有用功为W有＝Gh＝1.5×104N×2m＝3×104J机械效率为η＝W有W×100%＝3×104J7.5×104J×100%＝40%(4)①改进起重机结构，减小动滑轮重力；②经常保养，加润滑油，减小摩擦；③减小电动机内部导线电阻．(合理即可给分)11.(2016年21题10分)如图所示是某餐厅出现的一款服务机器人，它是一种新型的智能电器．请回答以下问题：(1)机器人不工作时在水平地面上静止，其受到____力和_________力的作用，二者的关系为一对__________；(2)机器人送餐时，总质量为42kg，它与水平地面接触的总面积为10－2m2，则它对地面的压强是多少？(g取10N/kg)(3)送餐过程中，机器人在1min内沿直线匀速移动了15m，若它在运动过程中所受阻力为200N，则驱动力对它所做的功及功率分别是多少？第11题图重地面支持平衡力(2)机器人对水平地面的压力F＝G＝mg＝42kg×10N/kg＝420N它对地面的压强p＝FS＝420N10－2m2＝4.2×104Pa(3)依题可知，驱动力与所受阻力相等，故机器人在送餐服务时驱动力所做的功W＝Fs＝fs＝200N×15m＝3000J功率为P＝Wt＝3000J60s＝50W(1分)12.(2019年21题10分)如图所示是正在航拍的无人机．起飞前，放在地面上要确保四脚着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作，无人机的参数如下表，求：(g取10N/kg)(1)无人机从地面飞到离地20m高处，至少要多长时间？(2)无人机从20m高处降落到地面，重力做功是多少？(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？(4)无人机突出问题是飞行时间短，请提出一个解决问题的合理建议．机身质量/kg2.4四脚着地总面积/cm210电池充满后储存电能/J36000最大水平速度(m·s－1)5机身尺寸/mm400×300×200最大上升速度(m·s－1)1第12题图解：(1)由表知：无人机的最大上升速度为1m/s，根据得无人机飞到离地20m高处至少需要的时间v＝stt＝sv＝20m1m/s＝20s(2分)(2)无人机的重力G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N无人机重力做功W＝Gh＝24N×20m＝480J(3)无人机对地面的压力F＝G＝24N无人机对地面的压强(2分)p＝FS＝24N10×10－4m2＝2.4×104Pa(4)无人机飞行时间短是因为能源不够，可以增大电池储存的电能，或减小无人机的质量，减小无人机上升时消耗的能量．s13.(2014年21题10分)2013年12月15日，我国自主研制的“玉兔号”月球车成功登上月球表面，如图所示“玉兔号”的质量为140kg，在月球上的重力是地球上的(g取10N/kg，计算结果保留一位小数)，求：(1)“玉兔号”在月球上受到的重力；(2)“玉兔号”从20cm高的障碍物爬下，重力做的功；(3)请应用物理知识简要分析：①“玉兔号”的轮子又宽又大的目的是什么？②“玉兔号”分别在月球和地球表面上同样的路面运动时受到的摩擦力是否相等？16第13题图解：(1)月球车在地球上受到的重力G＝mg＝140kg×10N/kg＝1400N在月球上的重力G′＝16G＝16×1400N≈233.3N(2)重力做的功W＝G′h＝233.3N×0.2m≈46.7J(3)①“玉兔号”的轮子又宽又大，是为了增大与月球表面的接触面积，减小对月球表面的压强．②“玉兔号”分别在月球和地球表面上同样的路面运动时，路面的粗糙程度相同，“玉兔号”在月球上对路面的压力较小，受到的摩擦力较小，所以“玉免号”分别在月球和地球表面上同样的路面运动时受到的摩擦力不相等．14.(2015年21题10分)海南环岛自行车赛引人瞩目．下表是制造赛车各种材料的技术指标．材料技术指标铬铝钢铝合金钛合金碳纤维性能(强度)强较弱较强强密度/(kg/m3)7.9×1032.9×1034.3×1031.6×103求：(1)若车架的体积约为3×10－3m3，则车架的最小质量是多大？(2)若整车和赛车手的总重为700N，车轮与地面的总接触面积为10－3m2，请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强．(3)若赛车手在某路段匀速直线行驶，30s通过450m的路程，所受阻力约为60N，求赛车手匀速行驶的功率是多少？(4)请说出赛车手在比赛过程中，用什么方法减小空气阻力提高成绩.(写出一种方法)第14题图解：(1)查表可知，符合题意的车架材料是碳纤维(ρ＝1.6×103kg/m3)，车架最小质量：m＝ρV＝1.6×103kg/m3×3×10－3m3＝4.8kg(2)赛车手在比赛过程中对地面的压强：p＝FS＝GS＝700N10－3m2＝7×105Pa(3分)(3)由于车做匀速直线运动，车在水平方向上受力平衡，所以有F＝f＝60N,W＝Fs＝60N×450m＝27000J(4)弓腰成流线型、穿赛车服(紧身衣)，减小受风面积等15.(2011年20题12分)东环铁路的开通为我省的交通运输开启了新的里程碑．(1)根据下表的信息，算出D7305次动车从海口到三亚的平均速度大约为多少km/h.(计算时各物理量可用近似值)D7305海口——三亚全程308km(2)动车组功率为5000kW，求动车组匀速行驶6min牵引力所做的功．(3)电力牵引的动车组与内燃机车牵引的列车相比，除了功率大、速度快外，还具有哪些优点？(从环保角度答出两点)(4)请运用物理知识解释：旅客在站台上候车时为什么必须站在安全线外？站名到站时间开车时间海口10∶15博鳌11∶2111∶22三亚12∶12解：(1)动车从海口到三亚所需的时间t＝12∶12－10∶15≈2h动车的平均速度v＝st＝308km2h＝154km/h(2)动车组牵引力做的功：W＝Pt＝5000kW×h＝500kW·h或W＝Pt＝5×106W×6×60s＝1.8×109J660(3)①噪声小；②没有尾气排放，几乎没有废气污染(4)因为动车行驶时会带动周围空气流动，由于流体流速大的地方压强小，旅客站在安全线内可能会被气流卷入铁轨，造成危险．功、机械能功率功动能势能定义定义做功的两要素功的计算公式公式物理意义重力势能弹性势能概念影响因素概念影响因素概念影响因素不做功的三种情况：踢出去的足球；搬而未起；人提水桶水平前进机械效率定义公式提高机械效率的方法机械效率总小于1知识精讲考点清单一、功1.定义：物理学中把力和物体在_________上移动距离的乘积叫做机械功，简称功.2.做功的两个必要因素：a.作用在物体上的____；b.物体在_________上移动的距离.力的方向力力的方向返回思维导图3.不做功的三种情况示意图缺力无功缺距离无功力与距离垂直无功特点物体在水平方向不受力，因惯性而运动物体受力，但静止有力有距离，力的方向与距离的方向垂直举例踢出去的足球推而未动，搬而未起人提水桶水平前进，提水桶的力和水桶的重力不做功返回思维导图4.功的计算(1)公式：_______F表示_______，单位为N；s表示___________________________，单位为m；W表示_______，单位为J，1J=1N·m.(2)常见功的估测：将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约10J；从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶，大约做功1J；人从一楼走到二楼做功约为1800J.W＝Fs力物体沿力的方向移动的距离功点击至重难点突破返回思维导图二、功率1.定义：在物理学中，把一段时间内做的___与______________的比叫做功率，它在数值上等于____________所做的功.2.意义：表示物体做功的快慢.3.公式：___________W表示某个力做的功，单位为_______；t表示做这些功所用的时间，单位为s；P表示这个力做功的功率，单位为_______.功做功所用时间单位时间内P＝Wt返回思维导图JW4.推导式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，由W=Fs可得，P＝==Fv.5.单位换算：1kW=_______W.6.常见功率的估测：中学生跳绳的功率约为60W；中学生上楼的功率约为120W.tWtFs1000返回思维导图三、机械效率有用功：无论是否使用简单机械，必须要做的功，用W有表示.额外功：使用简单机械时，并非我们需要又不得不做的功，用W额表示.总功：有用功与额外功之和，用W总表示，即：W总＝__________.定义：物理学中，将__________跟_________的比值叫做机械效率，用符号表示_________.公式：____________.W有＋W额有用功总功ηη＝W有