培优特训：第五章第3节 功与机械效率 学案
文档属性
| 名称 | 培优特训：第五章第3节 功与机械效率 学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2018-11-16 13:03:09 | ||
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文档简介
第3节 功与机械效率 学案
知识点1 功
1． 定义：物体在力的作用下，沿 移动了一段距离，我们就说力对物体做了功，简称做功。
2． 做功的两个必要因素
一是 ，二是物体要在 。二者要同时具备，缺一不可。
3． 不做功的三种情况
不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
（1）物体没有受到力的作用，只是由于惯性而通过一段距离（不劳无功）。如物体在光滑的水平面上由于惯性做匀速直线运动，没有力对物体做功。
（2）物体虽然受到了力的作用，但静止不动，所以该力也没有做功（不动无功）。如人用力推一块大石头，但没有推动，那么人对石头没有做功。
（3）物体受到了力的作用，同时也通过一段距离，但是该力的方向与物体移动距离的方向垂直（劳而无功）。如手用竖直向上的拉力提水桶，沿水平方向移动一段距离，这个拉力没有对水桶做功。
说明 关于做功：①判断一个力是否做了功，必须同时考虑功的两个必要因素，二者缺一不可。②要注意距离是指在力的方向上通过的距离，而不是看物体运动的轨迹长度是多少。
4． 功的计算
（1）计算公式
做功的大小取决于物体受到的力和在力的方向上通过的距离，力和在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功，简称功。用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式为：W＝ 。
说明 计算时需注意的问题：①分清是哪个力对物体做的功，计算功时的F就是这个力；②公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离，强调与力的对应。但为了简便，常常将举高物体F所做的功说成：克服阻力（重力）G做的功，可直接用公式W＝Gh计算。
（2）单位
国际单位制中，功的单位是 ，简称“焦”，用“J”表示，这是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。1J＝1N·m。1J的功有多大呢？把一个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。此外，常用功的单位还有千焦（kJ），1kJ＝103J。
用1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离，所做的功就是1J。用公式进行计算时，各物理量的单位要统一用国际单位。
知识点2 做功的快慢
1． 功率的概念
内做功的多少叫做功率。
（1）要比较物体做功的快慢，通常有两种办法：
第一：做同样多的功，比较所需要的时间，做功时间越长，则做功越慢。
第二：在同样多的时间内，比较做功的多少，所做的功越多，则做功越快。
物理中比较做功的快慢，一般采用第二种办法。
（2）功率是表示物体 的物理量。物体做功快，则功率大；功率大，则物体做功快。
2． 功率大小的计算
根据功率的定义可以得到功率的计算公式为P＝ ，其中P为功率，W为功，t为时间。
说明 ①利用该公式一般是计算物体在一段时间内的平均做功快慢，即平均功率大小。
②公式中各物理量的单位，功是焦耳（J），时间是秒（s），则功率的单位是焦/秒（J/s），它有个专门的名称叫做瓦特，符号是W。1W＝1J/s，比瓦特大的还有千瓦（kW），1kW＝103W。
③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，v＝，可得P＝Fv。
易错点1 功
1．（2017?扬州）将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是（ ）
A．0.2J B．2J C．20J D．200J
易错点2力做功的必要因素
2．（2017春?陆川县期末）如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是（ ）
A．静止的小车在拉力的作用下向前运动 B．搬而未起
C．从地面提起小桶在路上匀速前进 D．将杠铃向上举起并停留了3秒
易错点3力是否做功的判断
3．（2017秋?广陵区校级期末）全国第十三届运动会于2017年8月在天津市举行，如图是吉祥物“津娃”参加排球比赛。比赛过程中，跳发球是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（ ）
A．抛球和腾空 B．抛球和击球 C．腾空和击球 D．击球和落地
易错点4功的大小比较
4．（2017秋?南京期末）如图所示，水平地面N 点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平3N 的力F，物体在MN 段做匀速直线运动，F 在MN，NP 段做功分别为WMN，WNP，则（ ）
A．WMN＜WNP B．WMN＞WNP C．WMN=WNP D．WMN=2WNP
易错点5功的计算
5．（2017秋?淮安区期末）如图所示，水平地面上放着一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，将木箱沿力的方向，匀速向前推动1m，则有（ ）
A．重力所做的功是1000J B．推力所做的功是1000J
C．摩擦力所做的功是100J D．推力所做的功是100J
易错点6功的计算公式的应用
6．（2017?北京模拟）用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动，第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是（ ）
A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1m
B．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2m
C．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4m
D．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m
易错点7功的原理
7．（2017?吉安模拟）斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（ ）
A．甲方法可以省力，但不能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法不可以省力，但能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
易错点8有用功和额外功
8．（2017?广州）图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（ ）
A．总功为F2s B．额外功为F1s
C．机械效率为 D．额外功为3F2s﹣F1s
易错点9机械效率
9．（2017?来宾）下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越少的机械，机械效率越低
C．做功越慢的机械，机械效率越低 D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高
易错点10机械效率的大小比较
10．（2017秋?泰兴市期末）如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两种装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，机械效率分别是η甲、η乙，则（ ）
A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙 C．F甲＞F乙 D．F甲=F乙
易错点11机械效率的计算
11．（2017?德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A．0.4J 83.3% B．0.8J 91.7% C．0.8J 83.3% D．0.4J 91.7%
易错点12滑轮（组）的机械效率
12．（2017?常德）用图示滑轮组提升100N重物时，机械效率为50%；用同一滑轮组提起300N重物，重物以2m/s速度匀速上升5s时（不计绳重与摩擦），下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮自重为100N B．拉力做功4000J
C．拉力做功功率为400W D．机械效率为75%
易错点13杠杆的机械效率
13．（2015秋?盐城校级月考）在下列实验过程中，机械的机械效率会发生变化的是（ ）
A．杠杆中，先后将同一重物挂在A、B两点，在末端用竖直向上的力提升到相同的高度
B．定滑轮中，改变拉力方向，先后将同样的两个钩码匀速提升到不同的高度
C．同一滑轮组中，先后用甲、乙两种方式将同一重物匀速提升到相同的高度
D．斜面中，用沿斜面方向的拉力两次以不同的速度将同一重物匀速从B搬到A
易错点14斜面的机械效率
14．（2017?安徽一模）为了方便残疾人乘公交，公交公司专门购置了无障碍公交车（如图所示），无障碍公交车斜面长1m，高20cm，乘车时，连同轮椅共80kg的乘客只需要用200N的力就可以把轮椅匀速推上公交车，则该过程中（ ）
A．推力做的总功为800J B．推力做的额外功为160J
C．斜面对轮椅的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80%
易错点15增大或减小机械效率的方法
15．（2017?成都模拟）用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组机械效率的有（ ）
A．增加物体被提升的高度
B．减轻动滑轮的重力
C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数
D．减少物体的重力
易错点16滑轮（组）机械效率的测量实验
16．（2017?哈尔滨）用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B．测量机械效率的原理：η=（）×100%
C．机械效率与动滑轮重力的大小有关
D．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
易错点17斜面机械效率的测量实验
17．（2014秋?椒江区校级期中）如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A．用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量慢速
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
易错点18杠杆机械效率的测量实验
18．（2015?滕州市校级模拟）小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，
猜想A：可能与悬挂重物位置有关．
猜想B：可能与物体的质量有关．
为此设计了以下三个方案：
（1）在A处悬挂质量不同的钩码
（2）在A、B两处悬挂质量不同的钩码
（3）在A、B两处悬挂质量相同的钩码．
下列说法正确的是（ ）
A．（1）方案能探究猜想A B．（2）方案能探究猜想B
C．（3）方案能探究猜想A D．（3）方案能探究猜想B
易错点19功率的概念
19．（2017秋?肇庆期末）下列关于功率的说法中，正确的是（ ）
A．做功越多的则功率越大
B．功率越大的机械，其效率越高
C．功率越大的机械越省力
D．功率越小的机械做功不一定少
易错点20比较做功快慢的方法
20．（2014?济南模拟）如图1所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼，所用时间不同．由图中提供信息，判断以下说法正确的是（ ）
A．a图中同学做功多，做功快
B．b图中同学做功多，做功快
C．做功相同，a图中同学做功时间少，做功快
D．做功相同，b图中同学做功时间多，做功快
易错点21功率大小的比较
21．（2017?巴彦淖尔）如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力F．物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则：（ ）
A．物体在EF段的速度大于GH段的速度
B．物体在GK段受到的摩擦力等于5N
C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功
D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
易错点22功率的计算
22．（2018?麻城市校级模拟）如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．地面受到的摩擦力为5N
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．水平拉力F的功率为4.8W
D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
易错点23功率计算公式的应用
23．（2017?长沙自主招生）如图是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度如图向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率（P）随时间（t）变化的图象，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
易错点24功率在实际中的应用
24．（2017秋?泰兴市校级月考）司机开车上坡时，往往加大油门，减速行驶，这样做的目的是（ ）
A．增大功率，减小阻力 B．增大功率，增大牵引力
C．减小功率，增大牵引力 D．减小功率，减小阻力
易错点25功率的测量实验
25．（2017春?河西区期末）某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大．怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h； ②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的质量或体重G．下面比较方案中可行是（ ）
A．比较t的大小 B．比较G的大小 C．比较的大小 D．比较的大小
1．（2008?柳州）以下实例，力对物体做功的是（ ）
A．举重运动员举着杠铃不动
B．小明将水桶从地面上提起
C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D．用力搬桌子而未搬起
2．（2017?自贡）如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化
3．（2015?赤峰）如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ）
A．大人与小孩做功相同，两人功率相同
B．大人与小孩做功相同，小孩功率大
C．大人比小孩做功多，大人功率大
D．大人比小孩做功多，小孩功率大
4．（2017?广东）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1：W2=1：1 B．W1：W2=2：3 C．P1：P2=1：1 D．P1：P2=2：3
5．（2007?兰州）在粗糙水平面上有一个重50N的物体，用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m，则在此过程中（ ）
A．推力做了1000J的功 B．推力的功率为20W
C．重力做了100J的功 D．摩擦力为50N
6．（2014?泰州）在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm．现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
操作
数值
测力计示数（N）
移动距离（cm）
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
5.2
60
分析数据有如下一些发现．其中，具有较高水平的发现是（ ）
A．沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小 B．测力计示数与移动距离近似成反比
C．利用斜面可以省力，但不能少做功 D．可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
第6题
7．（2017?黑龙江）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（ ）
A．η组＜η动＜η定 B．η动＜η定＜η组 C．η定＜η动＜η组 D．η定＜η组＜η动
8．（2016?三明）如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（ ）
A．75% B．66.7% C．33.3% D．25%
第8题 第9题 第10题
9．（2017?兰州）如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是（ ）
A．η= B．η= C．W有=Gh D．P有=
10．（2009?南宁）利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm，手的拉力F为2N，手移动的距离s为30cm．则杠杆的机械效率为（ ）
A．22% B．33% C．50% D．67%
11．（2016?乐山）如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s=2m．（g取10N/kg）则（ ）
A．推力的功率为40W B．斜面的机械效率为75%
C．推力做的总功300J D．斜面对物体的摩擦力100N
第11题 第12题 第13题
12．（2010?西宁）如图所示使用滑轮组提升重物时，能够提高机械效率的方法是（ ）
A．改变绕绳的方式 B．增加物体的提升高度 C．减少物体的提升高 D．增加提升物的物重
13．（2011?济南）在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，小明同学用图所示甲、乙两个相同的滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与（ ）
A．被提升物体重力有关 B．动滑轮重力有关
C．物体被提升的高度有关 D．承重绳子的段数有关
14．（2015?德阳）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A．做功多的机器机械效率一定高 B．功率小的机器做功慢
C．机械效率高的机器功率一定大 D．功率大的机器做功时间一定短
15．（2016?包头）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示． 两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A．Fl＞F2、P1＞P2 B．Fl=F2、P1＞P2 C．F1=F2、P1=P2 D．F1＜F2、Pl＜P2
16．（2007?山东）在登楼梯比赛中，小明同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s，则他登楼时克服重力所做功的功率最接近于（ ）
A．5W B．50W C．500W D．5000W
17．（2017?黄冈）滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具，使用时一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进．蹬地时人对车 （选填“做功”或“不做功”）；蹬地的脚离地后，人和车由于 一起继续向前滑行，滑行时以人为参照物，滑板车是 （选填“运动”或“静止”）的．
17题 18题 19题
18．（2017?安顺）在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC．如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）
19．（2017?连云港）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 W2，P1 P2（选填“＞”、“＜”或“=”）．
20．（2017?常德）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3s，F对物体做的功为 J，3～6s物体受摩擦力大小为 N．
20题 21题
21．（2017?衡阳）新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升l0m，则该无人机克服自身重力做功为 J，功率为 W．
22．（2016?聊城）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：
实验
次数
钩码所受的
重力G/N
提升高度
h/m
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
机械效率
η
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7%
2
4
0.05
1.7
0.15
78.4%
3
6
0.05
①
0.15
②
（1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高．
（2）表格中编号①处数据应为 ，编号②处数据应为 ．
（3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关．
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率
（选填“变大”“变小”或“不变”）．
23．（2017?武汉）三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机．过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间，为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式．“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式，下图是它的工作原理图．当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降．
已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107kg，每个浮筒的质量为1.8×107kg，求：
（1）若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？
（2）当质量为2×106kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时（即图中所示位置），进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m3？（不计钢绳和滑轮的重力及摩擦）．
24．（2017?襄阳）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计．（g=10N/kg）
（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是 ．
（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率．
（3）求动滑轮受到的重力．
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？
25．（2016?凉山州）2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1m3，质量为280kg（设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）
（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？
（3）若A完全打捞出水面后，以0.1m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率。
1．（2018?白云区二模）下列语句中加点部分描绘的运动情景，选取山为参照物的是（ ）
A．两岸青山相对出，孤帆一片日边来
B．小小竹排江中游，巍巍青山两岸走
C．满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎
D．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山
2．（2018?桐梓县二模）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，下列选项正确的是（ ）
A．F甲＞F乙 η甲=η乙 B．F甲＜F乙 η甲=η乙
C．F甲＞F乙 η甲＞η乙 D．F甲＜F乙 η甲＜η乙
3．（2018?长春模拟）如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1、F2分别把同一重物提升到相同的高度，则下列说法不正确的是（ ）
A．力F1做功的功率大
B．甲滑轮组的额外功较大
C．乙滑轮组的机械效率高
D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
4．（2018?平谷区一模）水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是（ ）
A．文具盒所受拉力做了功 B．文具盒所受支持力做了功
C．文具盒所受重力做了功 D．没有力对文具盒做功
5．（2018?临淄区校级一模）在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F 的水平恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D．条件不足，无法确定甲、乙两图中F做的功谁大
6．（2018?广东模拟）如图所示的滑轮组，当物A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服A的摩擦做30J的功，则拉力F的大小为（ ）
A．10N B．15N C．大于10N D．大于15N
7．（2017?西湖区一模）一位建筑工人用了如图所示的装置把建筑材料运送到楼上，已知吊篮的质量为 m1，建筑材料的质量 m2，人对绳子的拉力为 F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了 h，不计绳重及摩擦。下列表述正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为 3h
B．工人做的有用功为 m2gh
C．工人做的额外功为 2Fh﹣（m1+m2）gh
D．动滑轮重为 3F﹣（m1+m2）g
8．（2018?淄川区一模）甲升降机比乙升降机的机械效率高，利用它们分别把质量相同的物体匀速提升相同的高度。两者相比，乙升降机（ ）
A．做的总功较少 B．做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少 D．提升重物做的有用功较多
9．（2018?临沭县校级模拟）在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m。把重物直接提升h所做的功作有用功（g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用 B．做的有用功是80J
C．此斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力大小为10N
10．（2018?连云港一模）用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．增大重物上升的速度 B．增大重物上升的高度
C．减小定滑轮的重力 D．减小动滑轮的重力
11．（2018?南岗区校级模拟）同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（ ）（每个钩码重相同，每个滑轮重相同）
A．实验的原理是二力平衡条件
B．实验需要用到的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺和停表
C．当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高
D．把钩码提升得越高，做的有用功越多，机械效率越高
12．（2018?如东县一模）一个小球从某点静止开始自由下落，不计空气阻力，小球下落过程中，通过路程s、速度v、机械能E及重力的功率P与时间t的关系图象中正确的是（ ）
A． B． C． D．
13．（2018?深圳模拟）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功的功率分别为PA和PB．则，（ ）
A．F1＜F2，P1=P2 B．F1＜F2，P1＜P2 C．F1＞F2，P1＞P2 D．F1＞F2，P1=P2
14．（2018?青岛二模）甲乙两台机器已知功率之比为5：2，速度之比为1：2，则它们的动力之比为（ ）
A．5：1 B．1：5 C．2：3 D．4：3
15．（2018春?大丰市月考）如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（ ）
A．他的质量 B．人的肩膀到横杠间的距离
C．人的肘部到横杠间的距离 D．做“引体向上”的时间
16．（2018?朝阳区校级二模）如图小明同学用弹簧测力计拉着重为8N的木块沿斜面向上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图所示，则把木块由斜面底端拉到顶端时小明做功为 ，木块和斜面间的摩擦力为 。
17．（2018?白云区一模）中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品。若将两个相同的小球A和B分别放在图中甲、乙两轨道的起点，同时释放，发现在乙轨道上的小球B先到达终点。则重力对小球A、B做功分别用WA、WB表示；功率用PA、PB表示。则它们关系是：WA WB，PA PB（以上两空选填“＞”、“=”或“＜”）。
18．（2018?高邮市校级一模）将一木箱沿斜面推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为 N，摩擦力为 N。
19．（2018?邵阳县模拟）用2.5N的拉力将重为5N的物体沿着长1m、高0.4m的斜面从底部匀速拉到顶端，该斜面的机械效率是 。
20．（2018?贵池区二模）小明同学用图装置拉动物体A，使重为200N的物体在3s内沿水平面匀速移动了4m，若A受到地面的摩擦力为50N，小明作用在绳子上的拉力F为30N，则拉力F的功率为 瓦，该装置的机械效率为 。
21．（2018?平谷区一模）实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N．另外还有质量均为100g的钩码若干个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功越大总功也越大。
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格。
22．（2018?临沂模拟）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，我国启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”简称（金枪鱼）自主水下航行器进行深海搜寻。“金枪鱼”质量为750kg最大潜水深度为4500m，（g取10N/kg）。若漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图所示，图中P3=3P1．求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）。
23．（2017秋?五华区校级期末）如图所示，工人们用滑轮组匀速提起水中体积为0.1m3、密度为2.7×103kg/m3的实心金属块，10s内竖直上升了0.5m．金属块始终浸没在水中，水面到容器底的深度为1.2m，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
（1）金属块的重力和绳端移动的速度；
（2）容器底部受到水的压强和金属块受到的浮力；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力F和拉力F的功率；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率。
第3节 功与机械效率
【导学必备知识】
知识点1：力的方向 作用在物体上的力 力的方向上通过一段距离
知识点2：单位时间 做功快慢
【易错点拨】
1． B． 2． B3． C4． D．5． C．6． A． 7． B．8． C． 9． C． 10． A．11． D．12． B．13． D．14． B． 15． C．16． D。17． C．18． D．19． D20． D．21． B．22． C．
【知能优化训练】
1． B．2． B．3． C． 4． B． 5． C6． D． 7． A． 8． A．9． D．10． C．11． B． 12． A．13． B． 14． C．
【重难培优训练】
15． =；＜．
16． =；＜．
17． 0； 4．
18． 200；40．
19．（1）匀速；（2）2.4；83.3%；（3）提起物体受到的重力；（4）不变．
20．（1）重力对船厢和船厢里的水做的功共是1.55×1010J；
（2）每个浮筒排开水的体积是2.5×103m3．
21．（1）物重（或动滑轮重）；（2）拉力的功率为120W；（3）动滑轮受到的重力为200N；（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%．
22.（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是1000N；（2）A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为为800N；（3）岸上钢绳拉力F的功率为400W。
【课后巩固训练】
1． D。2． A。 3． D。4． A。5． B。6． C。7． B。
8． B。9． C。10． D。11． C。12． D。13． A。14． A。15． C。
16．3.456J；1.8N。
17．=；＜。
18．600，50
19．80%。
20．80；83.3%。
21．实验步骤：
（1）用测力计测出2个钩码所受的重力G，并将数据计入表格，记下钩码和弹簧测力计的初始位置；
（2）用测力计拉动动滑轮匀速竖直上升，读出测力计的示数F，记下钩码和弹簧测力计的末位置，刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S，并将数据计入表格；
（3）保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变物体上升的高度，仿照步骤（2）在做5次，将钩码升高的高度，测力计移动的距离计入表格，将钩码重和拉力计入表格；
（4）利用公式W有用=Gh，W总=Fs计算出各次的有用功和总功，并将数值记入表格。
实验表格：
1
2
3
4
5
6
钩码重G/N
拉力F/N
钩码上升高度h/m
测力计移动距离s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
故答案为：（1）如上所示；（2）如上表所示。
22．t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力为2500N。
23．（1）金属块的重力为2700N，绳端移动的速度为0.1m/s；
（2）容器底部受到水的压强为1.2×104Pa，金属块受到的浮力为1000N；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力为850N，拉力的功率为850W；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率为85%。
知识点1 功
1． 定义：物体在力的作用下，沿 移动了一段距离，我们就说力对物体做了功，简称做功。
2． 做功的两个必要因素
一是 ，二是物体要在 。二者要同时具备，缺一不可。
3． 不做功的三种情况
不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
（1）物体没有受到力的作用，只是由于惯性而通过一段距离（不劳无功）。如物体在光滑的水平面上由于惯性做匀速直线运动，没有力对物体做功。
（2）物体虽然受到了力的作用，但静止不动，所以该力也没有做功（不动无功）。如人用力推一块大石头，但没有推动，那么人对石头没有做功。
（3）物体受到了力的作用，同时也通过一段距离，但是该力的方向与物体移动距离的方向垂直（劳而无功）。如手用竖直向上的拉力提水桶，沿水平方向移动一段距离，这个拉力没有对水桶做功。
说明 关于做功：①判断一个力是否做了功，必须同时考虑功的两个必要因素，二者缺一不可。②要注意距离是指在力的方向上通过的距离，而不是看物体运动的轨迹长度是多少。
4． 功的计算
（1）计算公式
做功的大小取决于物体受到的力和在力的方向上通过的距离，力和在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功，简称功。用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式为：W＝ 。
说明 计算时需注意的问题：①分清是哪个力对物体做的功，计算功时的F就是这个力；②公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离，强调与力的对应。但为了简便，常常将举高物体F所做的功说成：克服阻力（重力）G做的功，可直接用公式W＝Gh计算。
（2）单位
国际单位制中，功的单位是 ，简称“焦”，用“J”表示，这是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。1J＝1N·m。1J的功有多大呢？把一个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。此外，常用功的单位还有千焦（kJ），1kJ＝103J。
用1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离，所做的功就是1J。用公式进行计算时，各物理量的单位要统一用国际单位。
知识点2 做功的快慢
1． 功率的概念
内做功的多少叫做功率。
（1）要比较物体做功的快慢，通常有两种办法：
第一：做同样多的功，比较所需要的时间，做功时间越长，则做功越慢。
第二：在同样多的时间内，比较做功的多少，所做的功越多，则做功越快。
物理中比较做功的快慢，一般采用第二种办法。
（2）功率是表示物体 的物理量。物体做功快，则功率大；功率大，则物体做功快。
2． 功率大小的计算
根据功率的定义可以得到功率的计算公式为P＝ ，其中P为功率，W为功，t为时间。
说明 ①利用该公式一般是计算物体在一段时间内的平均做功快慢，即平均功率大小。
②公式中各物理量的单位，功是焦耳（J），时间是秒（s），则功率的单位是焦/秒（J/s），它有个专门的名称叫做瓦特，符号是W。1W＝1J/s，比瓦特大的还有千瓦（kW），1kW＝103W。
③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，v＝，可得P＝Fv。
易错点1 功
1．（2017?扬州）将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是（ ）
A．0.2J B．2J C．20J D．200J
易错点2力做功的必要因素
2．（2017春?陆川县期末）如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是（ ）
A．静止的小车在拉力的作用下向前运动 B．搬而未起
C．从地面提起小桶在路上匀速前进 D．将杠铃向上举起并停留了3秒
易错点3力是否做功的判断
3．（2017秋?广陵区校级期末）全国第十三届运动会于2017年8月在天津市举行，如图是吉祥物“津娃”参加排球比赛。比赛过程中，跳发球是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（ ）
A．抛球和腾空 B．抛球和击球 C．腾空和击球 D．击球和落地
易错点4功的大小比较
4．（2017秋?南京期末）如图所示，水平地面N 点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平3N 的力F，物体在MN 段做匀速直线运动，F 在MN，NP 段做功分别为WMN，WNP，则（ ）
A．WMN＜WNP B．WMN＞WNP C．WMN=WNP D．WMN=2WNP
易错点5功的计算
5．（2017秋?淮安区期末）如图所示，水平地面上放着一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，将木箱沿力的方向，匀速向前推动1m，则有（ ）
A．重力所做的功是1000J B．推力所做的功是1000J
C．摩擦力所做的功是100J D．推力所做的功是100J
易错点6功的计算公式的应用
6．（2017?北京模拟）用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动，第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是（ ）
A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1m
B．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2m
C．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4m
D．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m
易错点7功的原理
7．（2017?吉安模拟）斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（ ）
A．甲方法可以省力，但不能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法不可以省力，但能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
易错点8有用功和额外功
8．（2017?广州）图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（ ）
A．总功为F2s B．额外功为F1s
C．机械效率为 D．额外功为3F2s﹣F1s
易错点9机械效率
9．（2017?来宾）下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越少的机械，机械效率越低
C．做功越慢的机械，机械效率越低 D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高
易错点10机械效率的大小比较
10．（2017秋?泰兴市期末）如图所示，用完全相同的滑轮组成甲、乙两种装置，分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，机械效率分别是η甲、η乙，则（ ）
A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙 C．F甲＞F乙 D．F甲=F乙
易错点11机械效率的计算
11．（2017?德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（ ）
A．0.4J 83.3% B．0.8J 91.7% C．0.8J 83.3% D．0.4J 91.7%
易错点12滑轮（组）的机械效率
12．（2017?常德）用图示滑轮组提升100N重物时，机械效率为50%；用同一滑轮组提起300N重物，重物以2m/s速度匀速上升5s时（不计绳重与摩擦），下列说法不正确的是（ ）
A．动滑轮自重为100N B．拉力做功4000J
C．拉力做功功率为400W D．机械效率为75%
易错点13杠杆的机械效率
13．（2015秋?盐城校级月考）在下列实验过程中，机械的机械效率会发生变化的是（ ）
A．杠杆中，先后将同一重物挂在A、B两点，在末端用竖直向上的力提升到相同的高度
B．定滑轮中，改变拉力方向，先后将同样的两个钩码匀速提升到不同的高度
C．同一滑轮组中，先后用甲、乙两种方式将同一重物匀速提升到相同的高度
D．斜面中，用沿斜面方向的拉力两次以不同的速度将同一重物匀速从B搬到A
易错点14斜面的机械效率
14．（2017?安徽一模）为了方便残疾人乘公交，公交公司专门购置了无障碍公交车（如图所示），无障碍公交车斜面长1m，高20cm，乘车时，连同轮椅共80kg的乘客只需要用200N的力就可以把轮椅匀速推上公交车，则该过程中（ ）
A．推力做的总功为800J B．推力做的额外功为160J
C．斜面对轮椅的摩擦力为200N D．斜面的机械效率为80%
易错点15增大或减小机械效率的方法
15．（2017?成都模拟）用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组机械效率的有（ ）
A．增加物体被提升的高度
B．减轻动滑轮的重力
C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数
D．减少物体的重力
易错点16滑轮（组）机械效率的测量实验
16．（2017?哈尔滨）用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动
B．测量机械效率的原理：η=（）×100%
C．机械效率与动滑轮重力的大小有关
D．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现
易错点17斜面机械效率的测量实验
17．（2014秋?椒江区校级期中）如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（ ）
A．用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量慢速
B．斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C．木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
易错点18杠杆机械效率的测量实验
18．（2015?滕州市校级模拟）小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，
猜想A：可能与悬挂重物位置有关．
猜想B：可能与物体的质量有关．
为此设计了以下三个方案：
（1）在A处悬挂质量不同的钩码
（2）在A、B两处悬挂质量不同的钩码
（3）在A、B两处悬挂质量相同的钩码．
下列说法正确的是（ ）
A．（1）方案能探究猜想A B．（2）方案能探究猜想B
C．（3）方案能探究猜想A D．（3）方案能探究猜想B
易错点19功率的概念
19．（2017秋?肇庆期末）下列关于功率的说法中，正确的是（ ）
A．做功越多的则功率越大
B．功率越大的机械，其效率越高
C．功率越大的机械越省力
D．功率越小的机械做功不一定少
易错点20比较做功快慢的方法
20．（2014?济南模拟）如图1所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼，所用时间不同．由图中提供信息，判断以下说法正确的是（ ）
A．a图中同学做功多，做功快
B．b图中同学做功多，做功快
C．做功相同，a图中同学做功时间少，做功快
D．做功相同，b图中同学做功时间多，做功快
易错点21功率大小的比较
21．（2017?巴彦淖尔）如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力F．物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则：（ ）
A．物体在EF段的速度大于GH段的速度
B．物体在GK段受到的摩擦力等于5N
C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功
D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
易错点22功率的计算
22．（2018?麻城市校级模拟）如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A．地面受到的摩擦力为5N
B．滑轮移动的速度为0.4m/s
C．水平拉力F的功率为4.8W
D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J
易错点23功率计算公式的应用
23．（2017?长沙自主招生）如图是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度如图向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率（P）随时间（t）变化的图象，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
易错点24功率在实际中的应用
24．（2017秋?泰兴市校级月考）司机开车上坡时，往往加大油门，减速行驶，这样做的目的是（ ）
A．增大功率，减小阻力 B．增大功率，增大牵引力
C．减小功率，增大牵引力 D．减小功率，减小阻力
易错点25功率的测量实验
25．（2017春?河西区期末）某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大．怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h； ②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的质量或体重G．下面比较方案中可行是（ ）
A．比较t的大小 B．比较G的大小 C．比较的大小 D．比较的大小
1．（2008?柳州）以下实例，力对物体做功的是（ ）
A．举重运动员举着杠铃不动
B．小明将水桶从地面上提起
C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D．用力搬桌子而未搬起
2．（2017?自贡）如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化
3．（2015?赤峰）如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ）
A．大人与小孩做功相同，两人功率相同
B．大人与小孩做功相同，小孩功率大
C．大人比小孩做功多，大人功率大
D．大人比小孩做功多，小孩功率大
4．（2017?广东）妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1：W2=1：1 B．W1：W2=2：3 C．P1：P2=1：1 D．P1：P2=2：3
5．（2007?兰州）在粗糙水平面上有一个重50N的物体，用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m，则在此过程中（ ）
A．推力做了1000J的功 B．推力的功率为20W
C．重力做了100J的功 D．摩擦力为50N
6．（2014?泰州）在图中，s=60cm，与之对应的h=30cm．现用弹簧测力计进行两次操作：
（1）沿竖直方向匀速提升小车；
（2）沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表
操作
数值
测力计示数（N）
移动距离（cm）
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
5.2
60
分析数据有如下一些发现．其中，具有较高水平的发现是（ ）
A．沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小 B．测力计示数与移动距离近似成反比
C．利用斜面可以省力，但不能少做功 D．可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
第6题
7．（2017?黑龙江）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（ ）
A．η组＜η动＜η定 B．η动＜η定＜η组 C．η定＜η动＜η组 D．η定＜η组＜η动
8．（2016?三明）如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（ ）
A．75% B．66.7% C．33.3% D．25%
第8题 第9题 第10题
9．（2017?兰州）如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为ρ，则下列算式正确的是（ ）
A．η= B．η= C．W有=Gh D．P有=
10．（2009?南宁）利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm，手的拉力F为2N，手移动的距离s为30cm．则杠杆的机械效率为（ ）
A．22% B．33% C．50% D．67%
11．（2016?乐山）如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s=2m．（g取10N/kg）则（ ）
A．推力的功率为40W B．斜面的机械效率为75%
C．推力做的总功300J D．斜面对物体的摩擦力100N
第11题 第12题 第13题
12．（2010?西宁）如图所示使用滑轮组提升重物时，能够提高机械效率的方法是（ ）
A．改变绕绳的方式 B．增加物体的提升高度 C．减少物体的提升高 D．增加提升物的物重
13．（2011?济南）在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，小明同学用图所示甲、乙两个相同的滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与（ ）
A．被提升物体重力有关 B．动滑轮重力有关
C．物体被提升的高度有关 D．承重绳子的段数有关
14．（2015?德阳）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A．做功多的机器机械效率一定高 B．功率小的机器做功慢
C．机械效率高的机器功率一定大 D．功率大的机器做功时间一定短
15．（2016?包头）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示． 两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A．Fl＞F2、P1＞P2 B．Fl=F2、P1＞P2 C．F1=F2、P1=P2 D．F1＜F2、Pl＜P2
16．（2007?山东）在登楼梯比赛中，小明同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s，则他登楼时克服重力所做功的功率最接近于（ ）
A．5W B．50W C．500W D．5000W
17．（2017?黄冈）滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具，使用时一只脚站在滑板上，另一只脚蹬地，滑板车就能载着人前进．蹬地时人对车 （选填“做功”或“不做功”）；蹬地的脚离地后，人和车由于 一起继续向前滑行，滑行时以人为参照物，滑板车是 （选填“运动”或“静止”）的．
17题 18题 19题
18．（2017?安顺）在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC．如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2（两空均选填“＞”、“＜”或“=”）
19．（2017?连云港）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 W2，P1 P2（选填“＞”、“＜”或“=”）．
20．（2017?常德）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0～3s，F对物体做的功为 J，3～6s物体受摩擦力大小为 N．
20题 21题
21．（2017?衡阳）新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升l0m，则该无人机克服自身重力做功为 J，功率为 W．
22．（2016?聊城）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：
实验
次数
钩码所受的
重力G/N
提升高度
h/m
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
机械效率
η
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7%
2
4
0.05
1.7
0.15
78.4%
3
6
0.05
①
0.15
②
（1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高．
（2）表格中编号①处数据应为 ，编号②处数据应为 ．
（3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关．
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率
（选填“变大”“变小”或“不变”）．
23．（2017?武汉）三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机．过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间，为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式．“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式，下图是它的工作原理图．当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降．
已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107kg，每个浮筒的质量为1.8×107kg，求：
（1）若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？
（2）当质量为2×106kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时（即图中所示位置），进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m3？（不计钢绳和滑轮的重力及摩擦）．
24．（2017?襄阳）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计．（g=10N/kg）
（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是 ．
（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率．
（3）求动滑轮受到的重力．
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？
25．（2016?凉山州）2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1m3，质量为280kg（设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）
（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？
（3）若A完全打捞出水面后，以0.1m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率。
1．（2018?白云区二模）下列语句中加点部分描绘的运动情景，选取山为参照物的是（ ）
A．两岸青山相对出，孤帆一片日边来
B．小小竹排江中游，巍巍青山两岸走
C．满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎
D．两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山
2．（2018?桐梓县二模）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，下列选项正确的是（ ）
A．F甲＞F乙 η甲=η乙 B．F甲＜F乙 η甲=η乙
C．F甲＞F乙 η甲＞η乙 D．F甲＜F乙 η甲＜η乙
3．（2018?长春模拟）如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1、F2分别把同一重物提升到相同的高度，则下列说法不正确的是（ ）
A．力F1做功的功率大
B．甲滑轮组的额外功较大
C．乙滑轮组的机械效率高
D．甲、乙两个滑轮组的总功相同
4．（2018?平谷区一模）水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是（ ）
A．文具盒所受拉力做了功 B．文具盒所受支持力做了功
C．文具盒所受重力做了功 D．没有力对文具盒做功
5．（2018?临淄区校级一模）在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F 的水平恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）
A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D．条件不足，无法确定甲、乙两图中F做的功谁大
6．（2018?广东模拟）如图所示的滑轮组，当物A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服A的摩擦做30J的功，则拉力F的大小为（ ）
A．10N B．15N C．大于10N D．大于15N
7．（2017?西湖区一模）一位建筑工人用了如图所示的装置把建筑材料运送到楼上，已知吊篮的质量为 m1，建筑材料的质量 m2，人对绳子的拉力为 F，吊篮在拉力的作用下匀速上升了 h，不计绳重及摩擦。下列表述正确的是（ ）
A．绳子自由端移动的距离为 3h
B．工人做的有用功为 m2gh
C．工人做的额外功为 2Fh﹣（m1+m2）gh
D．动滑轮重为 3F﹣（m1+m2）g
8．（2018?淄川区一模）甲升降机比乙升降机的机械效率高，利用它们分别把质量相同的物体匀速提升相同的高度。两者相比，乙升降机（ ）
A．做的总功较少 B．做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少 D．提升重物做的有用功较多
9．（2018?临沭县校级模拟）在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m。把重物直接提升h所做的功作有用功（g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用 B．做的有用功是80J
C．此斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力大小为10N
10．（2018?连云港一模）用滑轮组竖直向上提升重物，不计绳重和摩檫，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．增大重物上升的速度 B．增大重物上升的高度
C．减小定滑轮的重力 D．减小动滑轮的重力
11．（2018?南岗区校级模拟）同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（ ）（每个钩码重相同，每个滑轮重相同）
A．实验的原理是二力平衡条件
B．实验需要用到的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺和停表
C．当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高
D．把钩码提升得越高，做的有用功越多，机械效率越高
12．（2018?如东县一模）一个小球从某点静止开始自由下落，不计空气阻力，小球下落过程中，通过路程s、速度v、机械能E及重力的功率P与时间t的关系图象中正确的是（ ）
A． B． C． D．
13．（2018?深圳模拟）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功的功率分别为PA和PB．则，（ ）
A．F1＜F2，P1=P2 B．F1＜F2，P1＜P2 C．F1＞F2，P1＞P2 D．F1＞F2，P1=P2
14．（2018?青岛二模）甲乙两台机器已知功率之比为5：2，速度之比为1：2，则它们的动力之比为（ ）
A．5：1 B．1：5 C．2：3 D．4：3
15．（2018春?大丰市月考）如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（ ）
A．他的质量 B．人的肩膀到横杠间的距离
C．人的肘部到横杠间的距离 D．做“引体向上”的时间
16．（2018?朝阳区校级二模）如图小明同学用弹簧测力计拉着重为8N的木块沿斜面向上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图所示，则把木块由斜面底端拉到顶端时小明做功为 ，木块和斜面间的摩擦力为 。
17．（2018?白云区一模）中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品。若将两个相同的小球A和B分别放在图中甲、乙两轨道的起点，同时释放，发现在乙轨道上的小球B先到达终点。则重力对小球A、B做功分别用WA、WB表示；功率用PA、PB表示。则它们关系是：WA WB，PA PB（以上两空选填“＞”、“=”或“＜”）。
18．（2018?高邮市校级一模）将一木箱沿斜面推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为 N，摩擦力为 N。
19．（2018?邵阳县模拟）用2.5N的拉力将重为5N的物体沿着长1m、高0.4m的斜面从底部匀速拉到顶端，该斜面的机械效率是 。
20．（2018?贵池区二模）小明同学用图装置拉动物体A，使重为200N的物体在3s内沿水平面匀速移动了4m，若A受到地面的摩擦力为50N，小明作用在绳子上的拉力F为30N，则拉力F的功率为 瓦，该装置的机械效率为 。
21．（2018?平谷区一模）实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N．另外还有质量均为100g的钩码若干个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功越大总功也越大。
（1）写出实验步骤；
（2）画出实验数据记录表格。
22．（2018?临沂模拟）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，我国启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”简称（金枪鱼）自主水下航行器进行深海搜寻。“金枪鱼”质量为750kg最大潜水深度为4500m，（g取10N/kg）。若漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图所示，图中P3=3P1．求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）。
23．（2017秋?五华区校级期末）如图所示，工人们用滑轮组匀速提起水中体积为0.1m3、密度为2.7×103kg/m3的实心金属块，10s内竖直上升了0.5m．金属块始终浸没在水中，水面到容器底的深度为1.2m，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
（1）金属块的重力和绳端移动的速度；
（2）容器底部受到水的压强和金属块受到的浮力；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力F和拉力F的功率；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率。
第3节 功与机械效率
【导学必备知识】
知识点1：力的方向 作用在物体上的力 力的方向上通过一段距离
知识点2：单位时间 做功快慢
【易错点拨】
1． B． 2． B3． C4． D．5． C．6． A． 7． B．8． C． 9． C． 10． A．11． D．12． B．13． D．14． B． 15． C．16． D。17． C．18． D．19． D20． D．21． B．22． C．
【知能优化训练】
1． B．2． B．3． C． 4． B． 5． C6． D． 7． A． 8． A．9． D．10． C．11． B． 12． A．13． B． 14． C．
【重难培优训练】
15． =；＜．
16． =；＜．
17． 0； 4．
18． 200；40．
19．（1）匀速；（2）2.4；83.3%；（3）提起物体受到的重力；（4）不变．
20．（1）重力对船厢和船厢里的水做的功共是1.55×1010J；
（2）每个浮筒排开水的体积是2.5×103m3．
21．（1）物重（或动滑轮重）；（2）拉力的功率为120W；（3）动滑轮受到的重力为200N；（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是88.9%．
22.（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是1000N；（2）A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为为800N；（3）岸上钢绳拉力F的功率为400W。
【课后巩固训练】
1． D。2． A。 3． D。4． A。5． B。6． C。7． B。
8． B。9． C。10． D。11． C。12． D。13． A。14． A。15． C。
16．3.456J；1.8N。
17．=；＜。
18．600，50
19．80%。
20．80；83.3%。
21．实验步骤：
（1）用测力计测出2个钩码所受的重力G，并将数据计入表格，记下钩码和弹簧测力计的初始位置；
（2）用测力计拉动动滑轮匀速竖直上升，读出测力计的示数F，记下钩码和弹簧测力计的末位置，刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S，并将数据计入表格；
（3）保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变物体上升的高度，仿照步骤（2）在做5次，将钩码升高的高度，测力计移动的距离计入表格，将钩码重和拉力计入表格；
（4）利用公式W有用=Gh，W总=Fs计算出各次的有用功和总功，并将数值记入表格。
实验表格：
1
2
3
4
5
6
钩码重G/N
拉力F/N
钩码上升高度h/m
测力计移动距离s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
故答案为：（1）如上所示；（2）如上表所示。
22．t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力为2500N。
23．（1）金属块的重力为2700N，绳端移动的速度为0.1m/s；
（2）容器底部受到水的压强为1.2×104Pa，金属块受到的浮力为1000N；
（3）若不计摩擦、绳子和动滑轮的重力，作用于绳端的力为850N，拉力的功率为850W；
（4）如实际所用拉力为1000N，这个滑轮组的机械效率为85%。