2019中考物理二轮复习专练-机械和功.docVIP

教学内容： 机械和功 功和功率、机械效率 （一）基本规律、概念 1. 功：物体受力F，并且在力F的方向上移动一段距离s，则功W＝Fs。 2. 有用功：机械克服重力做的功，W有=Gh。但当滑轮横向使用时，W有＝f摩s物，即机械拖动物体时克服地面摩擦做的功。 3. 总功：人对机械做的功，或动力所做的功、拉力所做的功W总＝Fs。 4. 额外功：克服机械的自重（包括动滑轮重、绳重）、摩擦所浪费的功。 W额＝W总－W有 5. 机械效率：有用功占总功的百分比。 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 不计摩擦，考虑机械自重时： SKIPIF 1 0 6. 提高机械效率的方法：减小摩擦，减小机械自重，提高重物的质量。 7. 判断力是否对物体做功：从功的定义出发，力F和此力方向上的距离s都要同时具有，只具有一个，不能算力对物体做了功。 8. 功率：单位时间完成的功，表示做功的快慢。P＝W/t＝Fv 【典型例题】 例1. 一个同学用150N的力把一个重5N的足球踢到25米远的球门，他踢球做的功是（ ） A. 做了3750J的功 B. 做了75J的功 C. 没有做功 D. 做了功，但缺少条件，无法计算。 解析：脚踢球的瞬间，脚给球施加力，但球被踢出以后，并不继续受脚的力的作用，球由于惯性向前运动。根据做功的两个必要因素，这25米不是运动员对球做功的距离。球未离脚时，脚给球施加力，但这一小段球移动的距离未知，因此脚对球做了功，但无法计算。 答案：D 小结：本题容易出现的错误：一种是认为在球前进25米的路程中，150N的力始终作用在足球上；另一种是认为重力做功使球移动25米。解这类题应注意，做功的两要素力和距离是同时的，而且距离应该是沿力的方向的。 例2. 一个同学体重500N，在一次跳绳比赛中，1分钟跳了120次，平均每次跳起高度约4cm，则他跳一次做的功是_________J，他跳绳的平均功率是_________W。 解析：跳绳时是克服人自身的重力做功，所以人跳一次对自己做的功，大小等于重力在这个距离上做的功，所以功W＝Gh＝500N×0.04m＝20J。求跳绳的功率还需要知道跳一次所用的时间，题目中有“1分钟跳了120次”，平均每次所用的时间可求： SKIPIF 1 0 答案：20J，40W。 例3. 如图所示，一个重力为500牛顿的物体。忽略绳子的重力，通过动滑轮用300牛顿的力可以将重物匀速提升2米，动滑轮重20牛顿。计算总功，有用功，克服摩擦做多少功？ SKIPIF 1 0 解析：总功是提升物体时动力所做的功，根据功的计算公式，求总功应该是用动力乘以动力作用点移动的距离。有用功是克服物重所做的功，应该是物重乘以物体提升高度。额外功包括克服动滑轮重做的功和克服摩擦做的功，利用总功、有用功求出额外功，减去对动滑轮做的功就是克服摩擦做的功。对动滑轮做的功等于动滑轮重力与提升高度的乘积。 解：s＝2h＝2×2米＝4米 W总＝Fs＝300牛顿×4米＝1200焦 W有＝Gh＝500牛顿×2米＝1000焦 W额＝W总－W有＝1200焦－1000焦＝200焦 W摩＝W额－G动滑轮×2米＝200焦－20牛顿×2米＝160焦 小结：额外功包括浪费在以下地方，克服绳重、动滑轮重、克服滑轮转动的摩擦。 例4. 下列说法正确的是（ ） A. 定滑轮的机械效率大，因此功率就越大 B. 使用同一动滑轮提升不同的物体时，机械效率是一定的 C. 使用动滑轮对物体做的有用功越多，机械效率就越大 D. 提升相同的物体时，使用定滑轮比用动滑轮机械效率高 解析：本题考察的是功率和机械效率的概念，以及两种滑轮使用时自身重力的影响。功率是表示做功快慢的物理量，是指单位时间内所做的功。而机械效率是指有用功占总功的比例，两个量之间没有任何关系。故A选项中无论哪种滑轮这种说法都是错误的。选项B中同一动滑轮当提升不同的物体到相同高度时，克服自重的额外功相同，但提起的物体越重，有用功占的比例就越大，即机械效率越高。故B选项错误。机械效率是指有用功占总功的百分比，即在总功相同时，有用功越大，有用功占总功的百分比越大，机械效率越大。总功不确定的情况下，无法根据有用功判断机械效率，故C错误。D选项中提升相同物体，达到同样的高度时所做有用功相同，但使用动滑轮时还需要克服动滑轮重力做功，而使用定滑轮不用克服滑轮重力做功，即有用功相同，使用定滑轮时额外功