2023年中考物理复习-----研训力学“双率” 提高备考效率

研训力学“双率” 提高备考效率 力学“双率”是指功率和机械效率，其综合性较强，在各地中考中均占有较大的比值，填空、选择、探究、综合计算等题型均有可能出现，为了帮助同学们加强备考，下面我们一起来探究一下有关力学“双率”的问题。 一、考点透视 机械效率是描述机械对物体做的有用功在总功中所占比值的物理量。其高低是机械性能的一个重要标志，计算公式为η=W有用/W总。机械效率只有大小，没有单位，由于在实际使用机械时，不可避免要做额外功，所以机械效率总小于1。 功率是用来表示物体做功快慢的物理量，指物体在单位时间内完成的功，计算定义式为P=W/t，功率大小由做功多少和做功时间两个因素决定。 要计算机械效率，须弄清有用功、额外功、总功等概念：有用功是指对目的物体不用任何机械而直接用手做的功。如克服物体重力提升物体时，W有用=Gh；克服地面对物体的摩擦使物体前进时，W有用=fs。 额外功是指对无用但又不得不做额外的功。如克服机械摩擦和自身重力等消耗的功。 总功则是有用功与额外功的和，即W总= W有用+ W额外，也是人们在使用机械时实际做的全部功，计算公式为W总=F动s，式中F动表示作用机械上的动力，s表示动力作用点移动的距离。 二、考题分类 （一）概念辨析 1. 下列说法正确的是 ( ) A．效率高的机械，功率一定大 B．做功时间长的机械，功率一定大 C．所有机械的机械效率都小于l D．功率大的机械，做功一定多 解析：机械效率是指有用功占总功中的比值，涉及到的另外一个物理量就是额外功，在总功一定时，额外功越多，效率越低，跟功率没有直接关系；根据功率定义，功率在大小跟做功的多少和做功时间有关，仅仅知道做功时间，无法确定功率大小的；同样，根据功率计算公式的变形，做功的多少跟功率大小和做功时间有关，在不知道做功时间的条件下，是无法知道做功多少的。任何机械在工作过程中，都不可能避开摩擦等因素，所以不可避免地要做额外功。 答案：C （二）双率计算 2.（荆州市中考题）工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m，已知工人的拉力为100N。不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）如果用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为多大？ 分析：（1）欲求工人做功的功率，应知道工人做的功和做功的时间。做功时间已知，则需根据公式W=FS计算工人做的总功，工人的拉力已知，由滑轮组的知识可知，拉力作用点移动的距离为物体移动距离的3倍；(2)欲求机械效率，在算出总功的条件下，还应求出有用功，可根据W有=Gh计算有用功，再根据η＝W有／W总 求机械效率；（3）因为不计绳重和摩擦，绳子承担的只是重物和动滑轮的总重力，重物重力题中给定，则需弄清动滑轮的重力，同一滑轮组，动滑轮重力一定，所以通过前一次使用情况计算动滑轮重力。 解答：（1）拉力做的功为W1=F1S= F1nh=100N×3×2M=600J 拉力做功的功率为P=W1/t=600J/10s=60W （2）工人做的有用功为W2=G1h=240N×2m=480J 滑轮组的机械效率为η=W2/W1×100﹪=80﹪ （3）因不计绳重和摩擦，当工人匀速提升240N的重物时有:F1=G总/n=（G1+G动）/n 即100N=(240N+ G动)/3 解得：G动=60N 当工人提升300N的重物时，所需要施加的拉力为 F2=（G2+G动）/n=(300N+60N)/3=120N 点评：本题考查利用滑轮组做功过程中拉力、有用功、总功、额外功、机械效率的计算，第一问求的是总功率；在摩擦、绳重不计的情况下，额外功是由于动滑轮重力产生的。 （三）实验探究 3. （福州市中考题)小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示．下表是他们实验记录的有关数据。 （1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了____________________________________________________________. （2）在第2次实验中，拉力做的总功是____________J，斜面的机械效率是____________． （3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其它条件一定时，_