第3节
功与机械效率（第2课时）
课堂笔记
1．
功率是指物体____________
内所做的功，它表示做功的____________。
2．
功率的计算公式：
。若物体是匀速直线运动，功率的计算公式还可以表示为
。
3．
在国际单位制中，功率的单位是
，它有个专门的名称叫
。1W＝
J/s，1kW＝____________W。
课时训练
A组
基础训练
1.
一台功率为10kW的机器，当它正常工作时，每分钟做功（
）
A.
10J
B.
2.4×107J
C.
104J
D.
6×105J
2．
三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶，甲沿上坡路，乙沿水平路，丙沿下坡路，都行驶相同的时间。下列说法中正确的是（
）
A．
甲车的功率最大
B．
乙车的功率最大
C．
丙车的功率最大
D．
功率一样大
3．
（淮安中考）小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的高度均不变，比较两次爬楼过程（
）
A．
用时少的做功多
B．
用时少的做功功率大
C．
用时多的做功多
D．
用时多的做功功率大
4．
功率一定的拖拉机，在甲地上耕地时，10min内匀速前进了1200m；在乙地上耕地时，20min内匀速前进了2800m。拖拉机在甲、乙两地上耕地所受的阻力之比是（
）
A．
7∶6
B．
6∶7
C．
7∶3
D．
2∶1
5．
功率一定的拖拉机在深耕时的行驶速度比在公路上慢，这主要是为了（
）
A．
增大牵引力
B．
增大牵引力所做的功
C．
增大发动机的功率
D．
节省燃料
6．
关于功率，下列说法中正确的是（
）
A．
做功多的机械，功率一定大
B．
做功时间短的机械，功率一定大
C．
做相同的功，所用时间短的机械功率大
D．
做功多的机械，功率一定小
7．
物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（
）
A.
该物块在CD段的惯性比AB段大
B.
该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.
拉力F在AB段所做的功为20J
D.
拉力F在CD段做功的功率为10W
8.
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段重力做功为W1，做功功率为P1；在BC段重力做功为W2，做功功率为P2，则下列关系正确的是（
）
A．
W1≠W2
P1≠P2
B．
W1=W2
P1=P2
C．
W1=W2
P1＞P2
D．
W1=W2
P1＜P2
9.
举重是我国的优势体育项目，一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（
）
A．
W1=W2、P1=P2
B．
W1＞W2、P1=P2
C．
W1＞W2、P1＞P2
D．
W1＜W2、P1＜P2
10.
如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法不正确的是（
）
A．
两次木块所受摩擦力相等
B．
木块第1次受到的拉力较大
C．
相同时间里第1次摩擦力做功较多
D．
第1次的拉力做功的功率比第2次大
11.
如图所示是新建成的淮南孔李淮河大桥，全长约5km。周末小顺一家开车以20m/s的速度匀速通过大桥，若汽车的输出功率恒为60kW，则牵引力是
N，通过大桥做功____________J。
12．
如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车，总质量为1.5×103kg，在性能测试中，沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍，求：（g取10N/kg）
（1）汽车匀速行驶的速度。
（2）汽车受到的牵引力。
（3）此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。
B组
自主提高
13．
（大庆中考）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0；t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶；到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则（
）
A．
t1至t2时间内，汽车做加速运动
B．
F0=2f
C．
t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
D．
v=
v0
14．
如图装置中，物体A重100牛，物体B重10牛，在物体B的作用下，物体A在水平方向做匀速直线运动。则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10瓦，使物体B匀速上升3米所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）（
）
A．
3秒
B．
4秒
C．
5秒
D．
6秒
15．
（德州中考）救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱，如图甲所示，提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起。图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图像，整个提起过程用时80s，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，不计水的阻力及水面高度的变化。
求：（1）开始提起时，沉箱下表面受到水的压强（不计大气压）。
（2）0~40s内拉力的功率。
（3）沉箱的密度为多大？
参考答案
第3节
功与机械效率（第2课时）
【课堂笔记】
1．
单位时间
快慢
2.
P＝
P＝F·v
3．
J/s
瓦特
1
1000
【课时训练】
1—5.
DDBAA
6—10.
CDDCB
11.
3000
1.5×107
12.
（1）s=1.8×103m，t=3min=180s，v==10m/s。
（2）由于汽车匀速行驶，二力平衡，所以受到的牵引力等于阻力：G=m·g=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N，F牵引=F阻=0.1G=0.1×1.5×104N=1.5×103N。
（3）W=F·s=1.5×103N×1.8×103m=2.7×106J，P===1.5×104W。
13—14.
DD
15.
（1）开始提起（t=0）时，沉箱下表面与水面的距离：h=s=vt=0.15m/s×50s=7.5m，沉箱下表面受到水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5m=7.5×104Pa。
（2）由图可知0~40s内拉力为5.1×104N，提升过程中的速度为0.15m/s，0~40s内拉力的功率：P==Fv=5.1×104N×0.15m/s=7.65×103W。
（3）由图可知：沉箱的重力为8.1×104N，则质量m===8.1×103kg，浮力为：F浮=G-F拉=8.1×104N-5.1×104N=3×104N，则：V物=V排==
=3m3；沉箱的密度为：ρ物===2.7×103kg/m3。第3节
功与机械效率（第3课时）
课堂笔记
机械效率
1．
动力所做的功叫
，用____________
表示；机械克服有用阻力所做的功叫____________
，用____________
表示；机械克服额外阻力所做的功叫____________
，用____________
表示。三者关系：____________
。
2．
我们把有用功和总功的比值叫
，公式：____________
。
3．
使用任何机械都不能省____________
，所以机械效率总是____________
（填“大于”“等于”或“小于”）1。
课时训练
A组
基础训练
1．
下列说法中正确的是
（
）
A．
机械效率越高，做功越多
B．
机械效率越高，越省力
C．
机械效率越高，额外功在总功中占的比例越小
D．
机械效率越高，机械的功率越大
2．
朝鲜族有一种群众喜爱的娱乐跳板，若支点在跳板中央，当体重均为600N的两名运动员从1.5m处由静止下落到跳板一端时，静止于另一端重为450N的女运动员被向上弹起3m高。若不计空气阻力，跳板的机械效率为
（
）
A．
100%
B．
90%
C．
75%
D．
25%
3．
如图所示，用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组，分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则（
）
A．
甲、乙的拉力之比是3∶2
B．
甲、乙绳的自由端速度之比是1∶1
C．
甲、乙拉力的功率之比是3∶2
D．
甲、乙的机械效率之比是3∶2
4．
如图所示，斜面长s为1.2m，高h为0.3m。现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则有关计算错误的是（
）
A．
斜面的机械效率为80%
B．
拉力做的总功为4.8J
C．
提升物体所做的有用功为4.8J
D．
物体由斜面底端运动到顶端的时间为2s
5．
用如图所示的滑轮组，将5块相同的大理石，分两次从地面匀速提升相同的高度；若每块大理石重为G，第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别为F1、F2，效率分别为η1、η2（绳重及摩擦均忽略不计）。下列选项正确的是（
）
A.
F1=G
B.
F2＜1.5G
C.
η1＝η2
D.
η1＜η2
6．
甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度，两者相比，甲升降机
（
）
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
7．
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）。此过程中滑轮组
（
）
A．
总功为F2s
B.
额外功为F1s
C.
机械效率为
D.
额外功为3F2s-F1s
8．
如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为
（
）
A．
80%
800J
B．
80%
1000J
C．
62.5%
200J
D．
80%
200J
9.
如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是
（
）
A．
拉力F1的大小为450N
B．
用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．
分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．
分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
10.
如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小为8N，拉力移动的距离为0.25m，该杠杆的机械效率为____________
，此杠杆属于
（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。
11．
工人用如图装置搬运石块A。已知A重1200N，在20s内沿水平方向匀速移动3m，工人所用拉力F为120N，那么A移动速度为
m/s，此过程中拉力F做功为____________J；如果此装置机械效率为75%，则石块A受到的摩擦力为____________N。
12．
（西宁中考）人在绳子自由端用拉力F通过图甲所示的滑轮组，将重900N的物体匀速提升6m，用时15s，则所做的有用功为____________J。拉力做的功W随时间t变化的图像如图乙所示（忽略绳重和摩擦），滑轮组的机械效率是____________。
13.
如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以1m/s的速度匀速上升8m。已知矿石重2700N，动滑轮重300N，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：
（1）汽车拉力的大小。
（2）汽车拉力的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
B组
自主提高
14．
救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10N/kg）。在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为____________
J，整个装置的机械效率为____________，小车A与斜面间的摩擦力大小为____________N。
参考答案
第3节
功与机械效率（第3课时）
【课堂笔记】
1．
总功
W总
有用功
W有用
额外功
W额外
W总＝W有用＋W额外
2．
机械效率
η＝×100%
3.
功
小于
【课时训练】
1—5.
CCABD
6—9.
ADDB
10．
90%
省力
11．
0.15
1080
270
12．
5400
90%
13．
（1）1000N
（2）3000W
（3）90%
14.
2×104
80%
1×103
1—3节
习题课
1—3.
BBA
4．
630
75
84%
10
5．
2∶1
325
820
6—8.
AAB
9.
250
65
10.
等于
等于
等于
11．
1500
300
变大
2.5
12.
（1）40s
（2）4J
（3）0.1W
13．
（1）定滑轮
（2）减小摩擦
（3）W=Fs=Gh=20牛×1.5米=30焦
（4）晾衣杆可看作是一个杠杆，左侧钢丝绳与晾衣杆的交点为杠杆的支点，l2为悬挂点到支点的距离，根据杠杆平衡公式：F1×l1=F2×l2，可得l2==150厘米，挂在9、10、11三个孔上晾晒会损坏晾衣架。（其他解法合理也可）第3节
功与机械效率（第1课时）
课堂笔记
一、斜面
斜面是一种非常简单而且____________的机械。
二、功
1.
功包括两个要素：
（1）作用在物体上的____________。
（2）物体在____________的方向上通过的距离。
2.
功等于____________
与物体在力的方向上通过的____________的乘积，即公式____________。
3.
在国际单位制中，功的单位为____________，专门的名称叫____________。1J=____________N·m。
课时训练
A组
基础训练
1.
图中所列工具中，哪种机械相当于斜面
（
）
2.
山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是
（
）
A.
加快上山时的速度
B.
省力
C.
减小对物体的做功
D.
工作中养成的生活习惯
3．
（北京中考）如图所示的情境中，人对物体做功的是
（
）
4．
在水平地面上，小孩用50牛的水平推力推着120牛重的箱子匀速前进了10米，在这个过程中，小孩对箱子做的功和重力对箱子做的功分别是
（
）
A．
0焦和1200焦
B．
300焦和1200焦
C．
500焦和0焦
D．
500焦和1200焦
5．
子弹在枪膛内受到火药爆炸后产生的对气体的平均推力是800N，子弹的质量为20g，枪膛长55cm。射出后，子弹在空中飞行了80m，则气体对子弹所做的功是
（
）
A．
4×104J
B．
156.8J
C．
440J
D．
1.08J
6．
如图所示，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑的斜面。现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向各移动了距离s，则F对物体做的功
（
）
A．
对A做的功多
B．
对A和B做功一样多
C．
对B做的功多
D．
条件不足，无法确定
7．
如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动4m，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．
160J
B．
200J
C．
20J
D．
180J
8．
质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功
（
）
A．
都必须大于mgh
B．
都不一定大于mgh
C．
用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．
用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
9．
（义乌中考）掷实心球是我市初中生体育测试项目之一。某同学将质量为2千克的实心球从地上拿起，用双手举高2米后用力抛出，球恰好落在9分线上。在举高过程中该同学克服实心球的重力做功____________焦（g取10牛/千克）。
10．
如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的3/5，则她上半身的重力约为____________N。她在一段时间内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为____________J。
11.
如图所示，物体G所受到的重力大小为40N。
（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速上升0.5m，则拉力F1在这一过程中对物体所做的功为____________J。
（2）将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，则拉力F2在这一过程中对物体所做的功为____________J。
（3）由上述两种情况可知，使用斜面能省
，但不能省____________。（填“功”或“力”）
12．
（常德中考）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。
13.
目前汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源浪费。现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。而实际上汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求。若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表：
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
再生刹车阻力f/×103N
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
（1）汽车刹车时，再生制动器所产生的刹车阻力大小随时间的变化情况是____________
____________
。
（2）如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，t=1.6s时油压制动器还需产生
N的刹车阻力。
（3）在满足（2）的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图所示，则在0~0.6s内汽车克服刹车阻力所做的功是多少？
B组
自主提高
14.
如图，一长为L的粗细不均匀的水泥电线杆重为G，重心在距A端L处。当用竖直向上的力F1将A端缓慢抬高h（B端仍在地面上）时，F1做功为W1；当用竖直向上的力F2将B端缓慢抬高h（A端仍在地面上）时，F2做功为W2，则：G=____________
（用F1表示），W1∶W2=____________
。
15．
把边长L=0.5m、密度ρA=0.6×103kg/m3的正方体A放入底面积为S=1m2的盛水容器中，如图甲所示。将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如图乙所示，则物块B的质量为____________
kg。在这个过程中，A重力做功的大小为____________J。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
参考答案
第3节
功与机械效率（第1课时）
【课堂笔记】
一、省力
二、1.
（1）力
（2）力
2.
力
距离
W＝F·s
3.
牛×米（N·m）
焦耳
1
【课时训练】
1—5.
CBBCC
6—8.
BCC
9.
40
10.
300
3600
11.
（1）20
（2）20
（3）力
功
12.
0
4___________
13．
（1）先增大后不变再减小
（2）5.0×103
（3）W=fs=1×104N×10m=1×105J
14.
1.5F1
2∶1
15.
10
22.5
