中考物理·功 功率 机械效率

一、功

作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。

（初中是恒力功，变力做功不考，在高中大学功的定义是力在空间上的累积。）

（1）理解判断的依据：

　　依据：做功的两个必要因素。力和力作用点在力的方向上通过的距离。

　　重点：力的作用点在力方向上通过的距离。

比如，一个物理在地面上滑动一段距离，但物体给地面的摩擦力就不做功，因为，物体给地面的摩擦力，它的作用点没有移动，只是物体给地面作用的受力点在依次更替不同的受力点，但每个点都没有移动。

（2）不做功的常见三种情况：

　　A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离

　　B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)

　　C. 物体既受力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)。

（3）在分析做功情况时还应注意以下几点：

　　1，做功必须指出是哪一个力对哪一个物体在哪一过程中做功 是拉力做功，摩擦力做功，还是什么力做功。

　　2，什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功，或者说这个力做了负功。

二、对公式W＝FS的理解

1.公式： 一般式 W＝Fs

　　常用式 W＝Gh(克服重力做功)，或W＝f阻s (克服摩擦阻力做功)

2.单位： 焦耳(J)

（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。

（2）F与s的方向应在同一直线上（初中要求），同向或反向

（3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式、与其他力无关。

三、功率

1.物理意义：表示物体做功的快慢。不是做功多少，做功很多，也许做工不快，功率小。

2.定义：功与做功所用时间之比叫做功率。

3.计算式

4.单位 瓦(W)

（1） 注意区别功与功率：功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样。

（2）由P＝W/t变形为P＝F·v可知：功率一定时，力F与速度v成反比。

四、机械效率

为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W有与总功W总之比，符号为η。

（1）公式为，它是一个百分数。η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，机械的效率越高。

（2）η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以有用功总是小于总功。

五，举例分析：

1、下面情况中，人对物体做功的是（ ）

A. 举重运动员举着杠铃不动

B. 人用力却没有把重物提起

C. 某同学提着水桶在水平路面匀速行走

D. 旅客提着行李走上楼梯

【解析】A、B均属于有力作用但没通过距离；C桶运动方向与施力方向垂直；D具备做功的两个必要因素，人对行李施力，行李沿拉力方向有移动距离，D选项中人对行李箱用向上的力，并且在力的方向上移动了距离，所以人对物体做了功。故选D

2、某人用50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（ ）

A、350J　B、210J 　C、0 　D、无法计算

【解析】铅球的运动可以分为两个阶段：第一个阶段是人推铅球，第二个阶段是铅球在空中飞行。注意：在第一个阶段，在人推力的作用下，铅球移动了一段距离，但这个距离不是7m，你的手不可能长7m；具体是多少，题中未给出，无法判断。故选D

3、如图所示，用滑轮组提起重400牛顿的货物，所用的拉力F是250牛顿，绳子的自由端被拉下4米，求总功、有用功、滑轮的机械效率各是多少?

【解析】

W总＝Fs＝250牛×4米＝1000焦耳,

重物升高的高度h＝s／2＝4米／2＝2米

W有＝Gh＝400牛顿×2米＝800焦耳

4、一台拖拉机，它以20千瓦的功率匀速耕地，速度为7.2km/h。求：

（1）这台拖拉机耕地时的牵引力，（2）这台拖拉机每小时所做的功。

【解析】（1）由P=Fv得：

（2）W=Pt=2×104W×3600s=7.2×107J

5、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

　　（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为________N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为________％。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：________________________________________________________________。

　　（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数

钩码

钩码总重G/N

钩码移动距离h/m

拉力F/N

测力计移动距离s/m

机械效率η

1

A点

1.5

0.10

0.7

0.30

71.4

2

B点

2.0

0.15

1.2

0.30

83.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码重有关，钩码越重其效率越高”的结论？

　　答：______________________________；

请简要说明两条理由：

　　①________________________________；

②____________________________________________________。

【解析】杠杆的机械效率。

　　第（2）问中研究杠杆的机械效率与所挂钩码重的关系，应控制其他量不变，所以应保持两次实验时钩码挂在同一位置。实验结论的得出要进行多次测量，减少偶然因素。

上车

8:15

下车

8:25

单价

2.40元

里程

10.0千米

金额

**元

6. 李老师乘坐大众出租车在平直公路上匀速前进，出租车发动机功率80千瓦，乘车到达目的地时发票如图16所示，求：

（1）出租车行驶的时间；

（2）出租车在这段时间内所做的功；

（3）出租车的牵引力。

【解答】

3.（1）F＝G＝200牛

（2）W＝FS ＝200牛×3米＝600焦

4． L1＝OB－AB＝30厘米－10厘米＝20厘米；F2＝G＝60牛

F1L1=F2L2

F1×20厘米 = 60牛×30厘米

F1=90牛

5．（1）t=8:25－8:15=10分钟=600秒

（2）W=Pt=80000瓦×600秒=4.8×107焦

（3）F=W/S=4.8×107焦/1×104米=4800牛

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