1、 功和机械效率一、功： 1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS 4、功的单位：焦耳，1J= 1Nm 。 二、功率：1、定义：单位时间里完成的功PWt=2、物理意义：表示做功快慢的物理量。3、公式： = Fv4、单位：主单位 W 常用单位 kW mW 马力 换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车s 内做功66000J 二、机械效率：1、有用功：定义：
2、对人们有用的功。 公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 斜面：W有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用W额=FS= W有用 斜面：W总= fL+Gh=FL4、机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。W有用W总 =GhFS= 公式： 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。W有用W总 =GhFS=
3、5、机械效率的测量： 原 理： 应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。6、机械效率和功率的区别： 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功
4、。 1、汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（） A汽车的牵引力为零B汽车所受的摩擦力为零C汽车牵引力所做的功为零D汽车所受的合力为零2、 2002年4月，闽粤港澳学界埠际田径比赛在龙岩市体育中心举行龙岩市选手周兴礼代表福建队在中学男子6kg级铅球项目中打破了13.70m的纪录，创造了13.98m的新纪录若他破纪录的一掷，用力是600N，则他对铅球所做的功是（）A. 0B. 838.8J C. 8388J D. 条件不足，无法求出3、如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，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
5、（）A50JB25JC100JD200J 4、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关（2）滑轮组机械效率高低可能与被拉物重有关 （3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。 然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（）A.（1）B.（2）C.（3） D.（4）5、6、 如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面， 用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为1；用乙滑轮所做的总功为W2， 机械效率为2，若不计绳重与摩
6、擦，则（）AW1= W2 1=2 BW1= W2 12CW1W2 12DW1W2 126、如图所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G=50N，当施 加在绳子自由端的拉力为F=30N，重物恰好匀速上升，绳重及一切摩擦均可忽略不计，由此可知（）来A该装置的机械效率为60% B该装置的机械效率为55.6% C该装置中动滑轮重为5N D该装置中动滑轮重为10N 7、有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是：（ ）A、以较快的速度将木箱匀速拉上汽车；B、 以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车；C、改由一个人将木箱拉匀速上汽车； D、板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上
7、车。8、滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( ) A.有用功减少，总功减少 B有用功增加，总功增加 C.有用功不变，总功不变 D有用功不变，总功减少9、 如图所示，是用于锻炼身体的体育器材跑步机。人在跑步机上可以实现 快走或跑步动作，达到锻炼身体的目的。下面关于人在跑步过程中的叙述，错误的是（ ）A人对跑步机做了功 B人对跑步机没有做功C人体消耗的能量一部分转化为跑步机的内能 D脚底与跑步机间有摩擦作用10、如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G1、G2提高相同高度，则（ ）A.若G1 = G2，拉力做的额外功相同B.若G1
8、 = G2，拉力做的总功相同C.若G1 = G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变11、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在水平作匀速直线运动，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（不计路轮与轴之间的摩擦，不计绳重）（ ） A、3秒 B、4秒 C、5秒 D、6秒12、如图，人通过定滑轮拉住重为98牛的物体，当人拉绳子从A点慢慢移动到B点时，人对绳子的拉力和拉力所做的功为（ ） A、拉力逐渐增大，拉力所做的功为98焦； B、拉力的大小不变，拉力所做的功为98焦；
9、C、拉力的大小不变，拉力所做的功为294焦； D、拉力的大小不变，拉力所做的功为392焦13、如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若沿斜面的拉力F1=F2，则斜面两边的机械效率B、C和的大小关系是（ ） A、BC B、B=C C、BC D、不能确定14、拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了 ( )A提高传动机械的效率。C增大拖拉机的牵引力。B节省燃料。 D提高柴油机的功率。 15、外力对水泵做了7.5105 J的功，水泵把5103 kg的水送到10 m高的水池，水泵做的有用功是_J，水泵的机械效率是_。（g取10 N / kg）16、如图所示，用动滑轮来提升物体，如果
10、滑轮自重10 N，手拉绳子的力是30 N，摩擦可不考虑，则物体重为_N，这装置的机械效率是_。17、将一木箱推上长6 m，高2 m的斜面，所用的推力是250 N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为_N。18、有一辆26英寸自行车(26英寸为车轮直径，1英寸等于2.54厘米)，其大牙盘有40个齿，后轮轴上的飞轮有16个齿。链条连着大牙盘和飞轮，如果车轮与地面不打滑，骑车人双脚踏车的周期是1.3秒，则此时自行车的速度约为 _ 米秒。如果人和自行车总质量为70千克，自行车行使时所受的阻力是总重的0.05倍，则人踏车的总功率约 _ 瓦。. 19、如图所示，装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s
11、内匀速提高到10m高的楼上，所用拉力为125N，则工人做功的功率为_W，该滑轮组的机械效率是_20、21、 一台起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，如果它的电动机所做的功是3.0104J，则起重机的机械效率是_。 22.如图所示，物体的重量是2.4104N，物体在匀速运动时受到的阻力是物体重量的1/10。且滑轮组的机械效率是80%，拉力的功率是150W，要把物体匀速拉动1m，求：（1）F的大小，（2）物体移动的速度，（3）需要多长时间。22、如图所示，用滑轮组拉着重为600N的物体A沿着水平方向匀速移动，在40s内物体移动了8m，拉力F做的功为1280J，求：（1） 拉力F的大小及拉力
12、的功率， （2）若动滑轮的重为12N（不计绳重及摩擦），滑轮组的机械效率为多少。 23、今年6月以来我国南方普降大雨，多地发生泥石流，一块巨石滚到了公路上，抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路若石头的重为1.2104N，与地面的接触面积为0.2m2，石头在水平路面上被匀速直线拉动，10s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3m，石头受到的摩擦阻力为3.6103N，绳子自由端的位力为1 500N求：（1）石头静止在水平地面上时，对地面的压强（2）绳子自由端拉力的功率（3）滑轮组的机械效率 24、在大型场馆和高楼建设工地上，常用起重机吊起建材起重机掉吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组
13、成，其结构简图如图所示，钢丝绳拉力F由电动机提供，大小为2104N，起重机在60s内将重为5.4104N的建材匀速提高了12m试求：（1）建材上升的速度是多少？（2）滑轮组的机械效率是多大？（3）说一说提高滑轮组机械效率的方法（需要说出一条就可以）25、如图所示，是居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持平衡、稳定。C为配重，起到平衡的作用。在拉力F的作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯厢最多可同时载乘10人（每人的质量均按60kg计算）。现在有10人同时乘坐电梯，电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升，此
14、时拉力为F1，F1的功率为10kw，此时动滑轮C的机械效率为1；电梯厢运行了12m后，从电梯上下去了5个人，此时电梯仍以0.5m/s的速度匀速上升，此时，拉力F2的功率为P2，动滑轮C的机械效率为。（忽略绳子的重及摩擦，g取10N/kg） 求：（1） （2）拉力F2的功率P226、建筑高楼时，常常要用到如图10所示的简单机械。示意图中的滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上。钢丝绳拉力F由电动机提供。此滑轮组在1min内可将质量为0.45t的建筑物资匀速提升12m，拉力F所做的功为7.2104J（钢丝绳的重和摩擦不计，g取10N/kg）。 求：（1）滑轮组的机械效率。 （2）钢丝绳拉动的速度
15、。 (3 ) 根据已知条件，再提出一个有关问题并计算（上述已计算出的物理量除外）。27、我国已兴建3座抽水蓄能水电站。它可调剂电力供应。深夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内。白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足。若上蓄水池长为150米，宽为30米，如图10所示，从深夜11时至清晨4时抽水，使上蓄水池水面增高20米，而抽水过程中水上升的高度始终保持为400米。不计抽水过程中其他能量损耗，试求抽水的功率。（g=10牛千克）28、如图所示，物体的质量为500千克，斜面的长L为高度h的2.5倍，物体沿斜面向上匀速运动的速度为2米/秒，若滑轮的效率是80，斜面的效率是70，求
16、（1）绳子拉力F为多少牛顿？（2）拉力F做功的功率为多少瓦？30、用如图所示的滑轮组匀速提起水中的重物，当重物浸没在水中时，拉力为11.6牛，滑轮组的机械效率为75%，当重物离开水面时，拉力为14.5牛（整个装置的摩擦和绳重不计），求重物的密度。31、在一些建设施工工地上，可以看见各种大型起重机。图所示是一种起重机的简易图，为了保证起重机起重时不会翻倒，起重机右侧配有一个重物M。现测得重物M的质量为4000千克，AB为10米，BC为4米,CD为1米。(g=取10牛千克）（1）该起重机可起吊的最大物重为多少？（起重机本身的重不计）（2）现要将质量为m吨的货物提高到某一地点，如果不考虑起重机所做的
17、额外功，要计算起重机的功率是多大，还必须知道哪些量？怎样计算出功率的大小？（只要求写出所需的量和相应的计算公式） 32、超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”，对切割表面产生108109Pa的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。下表是某高压水切割机技术参数：型号压强(MPa)喷嘴横截面积(m)2排量(L/min)油泵电机功率(kw)换向方式电源(V)2230300510-82.7225电子380表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升。1MPa=106Pa, 1L1103m3.求：(1)“水刀”有纯水切割和加磨
18、料切割（磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂）两种。高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的 ，加入磨料后切割能力大大提高了是因为 ，（2）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？（3）高压水切割机的切割效率？ 33某桥梁施工队用如图13所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16m3，密度是3.5103kg/m3，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F1700N。（不考虑摩擦及水的阻力，g取10N/kg）求：（1）工件的质量是多少？工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？（2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？（3）工件从水里升到水面上的过程中，滑轮组的机械效率将如何变化，并分析原因。
