专题09 机械功和简单机械计算专题-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（广东专用）

专题09 机械功和简单机械计算专题 机械功和机械效率计算也是学生们学习过程中的难点，也是中考中常考内容之一。针对近年中考命题趋势，考生可以从以下两个方面进行备考：（1）夯实基础知识：考生需要对“机械功和机械效率”的基本概念、公式和原理进行深入理解，确保能够熟练掌握。（2）提高知识运用能力:考生需要通过练习题、模拟题等方式，提高运用所学知识解决实际问题的能力。在解题过程中，要注意分析物理过程，选择正确的公式进行计算。 1、功的计算 功是中学物理中一个重要概念，功能关系是解决力学问题的重要途径之一，因此，正确理解功的内涵和外延，正确把握求功的方法是解决力学问题的基础： （1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=FS进行计算。 （2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内外力的功，有时可以直接利用W=Pt求出功。 2、功率的计算 （1）功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。 （2）计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 3、杠杆的相关计算 （1）杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2）。 （2） 阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 （3）公式表示：。 （4）液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 4、滑轮组与浮力综合计算 使用滑轮组提升物体，不计摩擦和蝇重时有:(1)W有=G物h。(2)W额=G动h。(3)nF=G物+G动。(4)。 5、斜面相关计算 （1）斜面是简单机械的一种，可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时，力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小，则可达到很高的效率。 （2）用F表示力，L表示斜面长，h表示斜面高，物重为G．不计阻力时，根据功的原理得FL=Gh，斜面倾角越小，斜面越长，则越省力，但越费距离。 日常生活中常见的斜面，如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。 6、机械效率相关计算 （1）总功的计算：W总=Fs；W总=W有用+W额外 （2）有用功的计算方法：W有用=Gh；W有用=W总-W额外 （3）额外功的计算方法：W额外=G′h，W额外=f摩s；W额外=W总-W有用 （4）机械效率计算公式：用W总表示总功，用W有用表示有用功，用η表示机械效率，则：。 由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于1。 一．选择题（共8小题） 1．（2023•广州）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30N，绳b对人的拉力为F2＝480N。此过程（　　） A．有用功为300J B．F1做的功等于F2做的功 C．F1做的功小于F2做的功 D．滑轮组的机械效率为80% 2．（2023•越秀区校级模拟）在冰壶项目中，若比赛用的冰壶其质量为19kg，冰壶底面积为0.02m2，比赛场地面积为190m2，g＝10N/kg。某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继续滑行至C点停止，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．冰壶的重力为19kg B．冰壶对水平冰道的压强为9500Pa C．AC段运动员对冰壶做的功为800J D．AB段冰道对冰壶的支持力有做功 3．（2023•惠城区校级一模）用如图所示的滑轮组将重300N的物体匀速提升1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为200N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力F做功的功率为150W C．滑轮组此时的机械效率是75% D．利用该滑轮组既可以省力还可以省功 4．（2023•潮南区一模）如图所示，工人利用滑轮组将质量57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则（g取10N/kg）（　　） A．经过10s建筑材料被提升4m B．工人对绳子的拉力为200N C．经过10s工人做的有用功为2280J D．此过程中该滑轮组的机械效率为95% 5．（2023•福田区模拟）如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物