2023-2024学年下学期初中物理北师大版八年级期末必刷常考题之功 功率 机械效率

2023-2024学年下学期初中物理北师大版八年级期末必刷常考题之功 功率 机械效率 一．选择题（共10小题） 1．如图所示，这是跳水运动员在比赛中的场景。下列相关分析中正确的是（　　） A．起跳过程中，运动员的运动状态保持不变 B．起跳后能上升一段距离，是由于运动员受到惯性 C．运动员在空中下落过程中没有力对其做功 D．运动员入水后继续下降，水对脸部的压强逐渐增大 2．下列估测的数据中，最接近实际的是（　　） A．一名中学生受到的重力约为50N B．一名中学生站立时对地面的压强约为2.5Pa C．一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J D．一名中学生在一分钟跳绳测试时的功率约为1500W 3．如图所示装置，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体A沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体A的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（　　） A．绳子自由端的速度为0.5米/秒 B．物体A与地面间的摩擦力为10牛 C．1秒内滑轮对物体A做功为10焦 D．地面对物体的支持力为100N 4．甲、乙两辆牵引力大小相同的小车同时沿同一平直公路直线行驶，他们的路程﹣时间图像如图所示，则（　　） A．甲车牵引力做功大于乙车 B．甲车牵引力做功等于乙车 C．甲车牵引力功率大于乙车 D．甲车牵引力功率等于乙车 5．如图所示，在斜面上将一个重9N的物体从A处匀速拉到B处，沿斜面向上的拉力F＝3N，此过程中（　　） A．木块所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 B．斜面的机械效率是75% C．对重物做的有用功为0.9J D．这个斜面装置没有省力 6．2022年冬奥会在北京成功举办，下列关于冬奥会运动项目中所蕴含的物理知识说法正确的是（　　） A．短道速滑运动员在弯道匀速滑行时，运动状态不变 B．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性力的作用 C．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是一对平衡力 D．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功 7．在做功冲程中，汽油机燃气的压强可达5.0×105Pa，柴油机燃气的压强可达1.0×106Pa，如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之比是（　　） A．1：2 B．1：1 C．2：1 D．4：1 8．关于功率的说法，正确的是（　　） A．功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多 B．单位时间内所做的功越多，其功率则越大 C．速度越大，功率越大 D．作用力越大，功率也越大 9．如图所示，用由两个相同的滑轮组成的滑轮组匀速提升重为G的物体，绳子自由端的拉力为F，物体以速度v向上移动了高度h，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的（　　） A．动滑轮受到的重力为3F+G B．拉力F的功率为Fv C．绳子自由端移动的速度为2v D．滑轮组的机械效率为 10．如图所示，工人用500N的拉力将重800N的物体匀速提升0.5m，所用时间为1s，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．人拉绳做功的功率为500W C．滑轮组的机械效率为90% D．动滑轮重为100N 二．填空题（共5小题） 11．野牛气垫登陆艇是乌克兰制造的当今世界上最大的气垫登陆舰，主要用于运送战斗装备和海军登陆部队，最大航速60节，可在未构筑工事的岸边登陆，对滩头部队提供火力支持，同时还可运送水雷，布设主动雷障。它的满载排水量555吨，则它的最大浮力是 　 　N，它以最高时速约30m/s，可续航约540km，“野牛”装有5具功率各500千瓦的高温燃气涡轮机，那么，它所做得功是 　 　J。 12．如图所示的装置中，物体B重为30N，每个滑轮重均为6N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F＝20N向右匀速拉动物体A，物体B也随滑轮匀速上升，则物体A受到的摩擦力为 　 　N，滑轮组的机械效率为 　 　%。（百分号前保留两位小数） 13．甲、乙两个完全相同的物体分别在水平拉力F甲和F乙的作用下，在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图像如图所示。若不计空气阻力，则拉力F甲　 　F乙，拉力功率P甲　 　P乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”） 14．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 　 　J，总功是 　 　J，拉力F的功率是 　 　W。（g取10N/kg） 15．如图所示，一个重为5N的物体被水平力F＝25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中压力F做的功为 　 　J。 三．实验探究题（共1小题） 16．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.8 0.6 74.1% 4 2 0.2 1.5 0.4 （1）第1次数据是图 　 　（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的； （2）采用甲图装置实验时，应用手竖直向上 　 　拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； （3）比较1、2、3次实验数据可判定，在装置相同情况下，物体越重，滑轮组的机械效率越 　 　； （4）第4次实验中的机械效率为 　 　； （5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 四．计算题（共1小题） 17．为解决社会上停车难问题，某小区修建了立体车库，如图所示是某轿车停车入库时的情景。某次停车时，驾驶员将轿车停至载车板上，通过升降机20s就可将车辆竖直提升10m至第5层，车子重为1.2×104N。求： （1）本次提升汽车的平均速度； （2）提升过程中升降机对汽车做的功； （3）提升过程中升降机对汽车做功的功率。 2023-2024学年下学期初中物理北师大版八年级期末必刷常考题之功 功率 机械效率 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 1．如图所示，这是跳水运动员在比赛中的场景。下列相关分析中正确的是（　　） A．起跳过程中，运动员的运动状态保持不变 B．起跳后能上升一段距离，是由于运动员受到惯性 C．运动员在空中下落过程中没有力对其做功 D．运动员入水后继续下降，水对脸部的压强逐渐增大 【考点】力是否做功的判断；物体运动状态变化的判断；惯性与惯性现象；液体压强的概念和特点．版权所有 【专题】功、功率、机械效率；理解能力． 【答案】D 【分析】（1）物体处于静止或匀速直线运动状态时，运动状态不变； （2）任何物体都具有惯性，惯性是物体保持原运动状态不变的性质； （3）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； （4）运动员入水后继续下降，在水中的深度增大，根据液体压强公式p＝ρgh可知水对脸部压强的变化情况。 【解答】解：A、起跳过程中，运动员的速度、运动方向发生了改变，力改变了运动员的运动状态，故A错误； B、起跳后能上升一段距离，是由于运动员具有惯性，惯性是物体的一种性质，不能说受到惯性，故B错误； C、运动员在空中下落过程中受到重力作用，并在重力的方向上通过了一段距离，所以重力对运动员做功，故C错误； D、运动员入水后继续下降，在水中的深度增大，根据p＝ρgh可知，密度一定时，深度越深压强越大，因此水对脸部的压强逐渐增大，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查运动状态的改变、惯性、功和压强的知识，属于综合题。 2．下列估测的数据中，最接近实际的是（　　） A．一名中学生受到的重力约为50N B．一名中学生站立时对地面的压强约为2.5Pa C．一名中学生完成一次引体向上做的功约为250J D．一名中学生在一分钟跳绳测试时的功率约为1500W 【考点】功率的计算及公式的应用；重力的大小估测；压强的计算；功的计算和公式的应用．版权所有 【专题】估算题；估算综合应用题；应用能力． 【答案】C 【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。 【解答】解：A、中学生的重力约为500N，故A不符合实际； B、中学生的体重大约是500N，双脚的面积大约是500cm2，则中学生站立时对地面的压强大约为：p＝＝＝104Pa，故B不符合实际； C、中学生的重力约为500N，完成一次引体向上，上升高度约为手臂长，约0.5m，做功约为：W＝Gh＝500N×0.5m＝250J，故C符合实际； D、中学生的重力约为500N，跳绳高度大约5cm＝0.05m，跳一次做的功约为：W＝Gh＝500N×0.05m＝25J， 1min内大约跳120次，跳一次0.5s，所以P＝＝＝50W，故D不符合实际。 故选：C。 【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。 3．如图所示装置，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体A沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体A的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（　　） A．绳子自由端的速度为0.5米/秒 B．物体A与地面间的摩擦力为10牛 C．1秒内滑轮对物体A做功为10焦 D．地面对物体的支持力为100N 【考点】功的计算和公式的应用；速度的计算和公式的应用；动滑轮及其工作特点．版权所有 【专题】计算题；长度、时间、速度；简单机械；功、功率、机械效率． 【答案】D 【分析】（1）该滑轮为动滑轮，v绳＝2v物。 （2）拉力F的大小和弹簧测力计的示数一样，因为物体做匀速运动，所以物体受到的力是平衡力，利用力的平衡可以计算摩擦力的大小； （3）先求物体移动的路程，再计算拉力移动的距离，然后利用W＝Fs公式计算拉力做的功； （4）物体A沿水平地面做匀速直线运动，对地面的压力等于重力，根据力的作用的相互性得出支持力。 【解答】解：A、图中滑轮为动滑轮，绳子自由端的速度为v绳＝2v物＝2×1m/s＝2m/s。故A错误； B、弹簧测力计的示数为10N，则拉力为10N，因为是动滑轮，所以摩擦力f＝2F＝2×10N＝20N．故B错误； C、因为v＝可得，物体移动的路程s′＝v物t， 拉力移动的距离： s＝2s′＝2×v物t＝2×1m/s×1s＝2m， 拉力做功：W＝Fs＝10N×2m＝20J，故C错误； D、物体A沿水平地面做匀速直线运动，对地面的压力等于重力，即F压＝G＝100N， 因为地面对物体的支持力与对地面的压力是相互作用力，故F支＝F压＝100N、故D正确。 故选：D。 【点评】本题所用滑轮组是水平的，计算过程要注意，拉力的大小是摩擦力的一半，拉力移动的路程是物体移动的路程的2倍（动滑轮由两股绳子拉着）。 4．甲、乙两辆牵引力大小相同的小车同时沿同一平直公路直线行驶，他们的路程﹣时间图像如图所示，则（　　） A．甲车牵引力做功大于乙车 B．甲车牵引力做功等于乙车 C．甲车牵引力功率大于乙车 D．甲车牵引力功率等于乙车 【考点】比较功率的大小；比较功的大小．版权所有 【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】C 【分析】根据W＝Fs分析做功的大小关系；根据P＝＝＝Fv分析功率的大小关系。 【解答】解：AB、根据题意可知，牵引力大小相同，由于不知道运动的路程的大小关系，无法根据W＝Fs比较做功的大小，故AB错误； CD、牵引力相同，根据图示可知，在相同路程内，甲用时短，则甲的速度快，根据P＝＝＝Fv可知，甲车牵引力功率大于乙车，故C正确、D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了功和功率的大小比较，属于基础题。 5．如图所示，在斜面上将一个重9N的物体从A处匀速拉到B处，沿斜面向上的拉力F＝3N，此过程中（　　） A．木块所受的拉力与摩擦力是一对平衡力 B．斜面的机械效率是75% C．对重物做的有用功为0.9J D．这个斜面装置没有省力 【考点】斜面的机械效率；平衡力与相互作用力的辨别；有用功和额外功．版权所有 【专题】功、功率、机械效率；分析、综合能力． 【答案】B 【分析】（1）二力平衡的条件是两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上； （2）知道物体重力、斜面高，利用W＝Gh求拉力做的有用功；知道斜面长、拉力大小，利用W＝Fs求拉力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值； （3）使用斜面时省力，费距离。 【解答】解：A．木块受到重力、拉力、摩擦力和斜面的支持力，所以，木块所受的拉力与摩擦力的大小不相等，不是一对平衡力，故A错误； BC．对重物做的有用功为 W有用＝Gh＝9N×0.3m＝2.7J， 拉力做的功为 W总＝Fs＝3N×1.2m＝3.6J， 斜面的机械效率为 ，故B正确，故C错误； D．由于斜面装置费距离，是省力杠杆，所以斜面省力，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了相互作用力的特点、使用斜面时有用功和机械效率的计算，属于基础题目。 6．2022年冬奥会在北京成功举办，下列关于冬奥会运动项目中所蕴含的物理知识说法正确的是（　　） A．短道速滑运动员在弯道匀速滑行时，运动状态不变 B．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性力的作用 C．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是一对平衡力 D．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功 【考点】力是否做功的判断；物体运动状态变化的判断；惯性与惯性现象；平衡力与相互作用力的辨别．版权所有 【专题】应用题；运动和力；应用能力． 【答案】D 【分析】（1）物体的运动状态的改变包括速度大小和运动方向的变化，如果速度大小和运动方向不变，说明运动状态不变； （2）任何物体都具有惯性，惯性是物体保持原运动状态不变的性质； （3）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上； （4）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。 【解答】解： A、短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时，运动方向不断变化，所以运动状态改变，故A错误； B、花样滑冰运动员向前滑行，是由于运动员具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故B错误； C、掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，所以不是平衡力，故C错误； D、跳台滑雪运动员在下落过程中，运动员在重力的方向上通过了距离，所以重力对运动员做功，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了做功的条件、运动状态的改变、惯性、平衡力的辨别，具有一定的综合性，但难度不大，掌握基础知识即可顺利解答。 7．在做功冲程中，汽油机燃气的压强可达5.0×105Pa，柴油机燃气的压强可达1.0×106Pa，如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之比是（　　） A．1：2 B．1：1 C．2：1 D．4：1 【考点】功的计算和公式的应用．版权所有 【专题】功、功率、机械效率． 【答案】C 【分析】根据压强的公式p＝，可变形求出压力F＝pS；功的大小等于力乘以距离，即W＝Fs。 【解答】解：汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则说明汽油机和柴油机的活塞面积S之比为1：1；运动距离s之比为1：1；燃气压强之比为5.0×105Pa： 1.0×106Pa＝1：2；即＝； 则柴油机与汽油机做功之比为：＝＝＝＝2：1； 故ABD错误；C正确； 故选：C。 【点评】深入理解功的计算和压强的计算方法，并灵活运用其变形公式；是解答此题的关键。 8．关于功率的说法，正确的是（　　） A．功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多 B．单位时间内所做的功越多，其功率则越大 C．速度越大，功率越大 D．作用力越大，功率也越大 【考点】功率的概念与单位．版权所有 【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】B 【分析】（1）由W＝Pt分析； （2）物体单位时间内所做的功叫功率； （2）利用公式P＝分析。 【解答】解：A、由于做功时间未知，所以由W＝Pt可知，功率大的机器所做的功不一定多，故A错误； B、由功率的定义可知，单位时间内所做的功越多，其功率越大，故B正确； C、由公式P＝Fv可知，若作用力大小未知，速度越大，功率不一定越大，故C错误； D、由公式P＝Fv可知，若速度大小未知，作用力越大，功率不一定越大，故D错误。 故选：B。 【点评】正确理解功率的定义式和推导式是解决此类功率问题的关键。 9．如图所示，用由两个相同的滑轮组成的滑轮组匀速提升重为G的物体，绳子自由端的拉力为F，物体以速度v向上移动了高度h，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的（　　） A．动滑轮受到的重力为3F+G B．拉力F的功率为Fv C．绳子自由端移动的速度为2v D．滑轮组的机械效率为 【考点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组及其工作特点；滑轮组中的相关计算；功率的计算及公式的应用．版权所有 【专题】计算题；应用题；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】D 【分析】（1）由图可知n＝3，利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力； （2）利用P＝＝＝Fv求拉力F的功率。 （3）绳子自由端移动的速度v＝nv物； （4）利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。 【解答】解：A、因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），由图可知n＝3，所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G，故A错误； B、拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝Fnv＝3Fv，故B错误； C、由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度：v＝nv物，故C错误； D、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）是关键。 10．如图所示，工人用500N的拉力将重800N的物体匀速提升0.5m，所用时间为1s，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为0.5m/s B．人拉绳做功的功率为500W C．滑轮组的机械效率为90% D．动滑轮重为100N 【考点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组及其工作特点；滑轮组中的相关计算；功率的计算及公式的应用．版权所有 【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】B 【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v绳＝nv物求出绳子自由端移动的速度； （2）根据P＝＝＝Fv绳求出人拉绳做功的功率； （3）根据η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率； （4）不计绳重和摩擦，利用F＝（G+G动）求出动滑轮重。 【解答】解：A、由图可知，n＝2，绳子自由端移动的速度为：v绳＝nv物＝2×0.5m/s＝1m/s，故A错误； B、人拉绳做功的功率为P＝＝＝Fv绳＝500N×1m/s＝500W，故B正确； C、该滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝＝×100%＝80%。故C错误； D、不计绳重和摩擦，利用F＝（G+G动）可知，动滑轮重为： G动＝nF﹣G＝2×500N﹣800N＝200N，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了功率公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。 二．填空题（共5小题） 11．野牛气垫登陆艇是乌克兰制造的当今世界上最大的气垫登陆舰，主要用于运送战斗装备和海军登陆部队，最大航速60节，可在未构筑工事的岸边登陆，对滩头部队提供火力支持，同时还可运送水雷，布设主动雷障。它的满载排水量555吨，则它的最大浮力是 　5.55×106　N，它以最高时速约30m/s，可续航约540km，“野牛”装有5具功率各500千瓦的高温燃气涡轮机，那么，它所做得功是 　9×109　J。 【考点】功率的计算及公式的应用；浮力大小的计算．版权所有 【专题】功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】5.55×106；9×109。 【分析】根据阿基米德原理求出气垫登陆舰满载时，受到的浮力； 根据t＝得到运动的时间，根据W＝Pt得到做的功。 【解答】解：气垫登陆舰满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝555×103kg×10N/kg＝5.55×106N， 运动的时间：t＝＝＝1.8×104s， 它所做得功：W＝Pt＝500×1000W×1.8×104s＝9×109J。 故答案为：5.55×106；9×109。 【点评】本题考查物体浮沉条件、阿基米德原理的应用和功的计算。 12．如图所示的装置中，物体B重为30N，每个滑轮重均为6N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F＝20N向右匀速拉动物体A，物体B也随滑轮匀速上升，则物体A受到的摩擦力为 　8　N，滑轮组的机械效率为 　83.33　%。（百分号前保留两位小数） 【考点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组中的相关计算．版权所有 【专题】应用题；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】8；83.33 【分析】（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n＝3，不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组受到的拉力F拉＝（G+G动），由于物体间力的作用是相互的，可求物体A受到向左的拉力；物体A向右匀速运动，受到向右的拉力F等于向左的摩擦力与向左的拉力之和，据此求物体A受到的摩擦力； （2）不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝． 【解答】解： （1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n＝3， 不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组受到的拉力： F拉＝（G+G动）＝（30N+6N）＝12N， 由于物体间力的作用是相互的，物体A受到向左的拉力： FA＝F拉＝12N， 物体A向右匀速运动，受到向右的拉力F、向左的摩擦力f、向左的拉力FA， 则F＝f+FA， 物体A受到的摩擦力： f＝F﹣FA＝20N﹣12N＝8N； （2）不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝×100%≈83.33%． 故答案为：8；83.33。 【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力、机械效率的计算以及力的相互性、力的平衡知识的应用，对物体A进行正确的受力分析是关键。 13．甲、乙两个完全相同的物体分别在水平拉力F甲和F乙的作用下，在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图像如图所示。若不计空气阻力，则拉力F甲　＝　F乙，拉力功率P甲　＞　P乙。（均选填“＞”、“＜”或“＝”） 【考点】比较功率的大小．版权所有 【专题】应用题；比较思想；控制变量法；功、功率、机械效率；应用能力；获取知识解决问题能力． 【答案】＝；＞。 【分析】（1）根据图象判断两物体的运动状态，然后根据摩擦力大小的影响因素和二力平衡条件判断拉力大小； （2）比较甲、乙两物体在相同时间内通过的路程，得出两物体的速度大小，然后利用P＝＝＝Fv比较功率大小。 【解答】解： （1）由图象可知，甲、乙两物体均做匀速直线运动，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力；甲、乙两个物体完全相同，则重力相同，对水平面的压力相等，在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，所以两物体受到的摩擦力大小相等，根据二力平衡条件可知，拉力F甲、F乙的大小相等，即F甲＝F乙。 （2）由图象可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，则甲的速度大于乙的速度，即v甲＞v乙，又知F甲＝F乙，所以根据P＝＝＝Fv可知，拉力的功率P甲＞P乙。 故答案为：＝；＞。 【点评】此题考查功率的大小比较，涉及到摩擦力大小的影响因素、二力平衡条件及其应用，从图象中得出两物体的运动状态，及速度大小是解答本题的关键。 14．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊300kg的物体时，上升10m，用时15s，此时滑轮组的机械效率是80%，则所做有用功是 　3×104　J，总功是 　3.75×104　J，拉力F的功率是 　2.5×103　W。（g取10N/kg） 【考点】滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功；功率的计算及公式的应用．版权所有 【专题】计算题；简单机械；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】3×104；3.75×104；2.5×103。 【分析】（1）根据W有＝Gh＝mgh求出滑轮组所做有用功； （2）根据η＝求出总功； （3）根据P＝求出拉力做功的功率。 【解答】解：滑轮组所做有用功为： W有＝Gh＝mgh＝300kg×10N/kg×10m＝3×104J； 滑轮组的机械效率是80%，根据η＝可知，总功为： W总＝＝＝3.75×104J； 拉力做功的功率为： P＝＝＝2.5×103W。 故答案为：3×104；3.75×104；2.5×103。 【点评】本题考查了做功公式、功率公式和滑轮组机械效率公式的应用，因条件已给出，比较简单。 15．如图所示，一个重为5N的物体被水平力F＝25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中压力F做的功为 　0　J。 【考点】功的计算和公式的应用．版权所有 【专题】计算题；应用题；功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】0 【分析】做功的两个必要因素为：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离，据此分析。 【解答】解：一个重为5N的物体被水平力F＝25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，在这个过程中，压力F的方向垂直墙面向里，物体运动方向为竖直向下，压力F的方向与物体运动方向垂直，故压力F做的功为0J。 故答案为：0。 【点评】本题考查功的计算，明确做功的两个必要因素是关键，属于对基础知识的考查，难度不大。 三．实验探究题（共1小题） 16．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.8 0.6 74.1% 4 2 0.2 1.5 0.4 （1）第1次数据是图 　甲　（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的； （2）采用甲图装置实验时，应用手竖直向上 　匀速　拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； （3）比较1、2、3次实验数据可判定，在装置相同情况下，物体越重，滑轮组的机械效率越 　大　； （4）第4次实验中的机械效率为 　66.7%　； （5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将 　偏小　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【考点】实验 测量滑轮组的机械效率．版权所有 【专题】功、功率、机械效率；科学探究能力． 【答案】（1）甲；（2）匀速；（3）大；（4）66.7%；（5）偏小。 【分析】（1）由s＝nh确定n的大小，据此第4次实验是用哪个图所示装置来完成的； （2）实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计； （3）根据表格中的数据，利用控制变量法得出结论； （4）利用求得机械效率； （5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，拉力会较大，拉动重物上升相同距离，有用功不变，拉力移动距离不变，总功变大，由得测得的机械效率变化情况。 【解答】解：（1）第1次数据是采用 的滑轮组得到的，因此是图甲所示的滑轮组测得的。 （2）采用甲图装置实验时，应用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升，是拉力大小不变。 （3）由表格中数据得，1、2、3次都是使用甲滑轮组进行实验的，比较1、2、3次实验数据可判定，在装置相同情况下，物体越重，滑轮组的机械效率越大。 （4）第4次实验中的机械效率为 （5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，动力臂小于动滑轮的直径，拉力会较大，拉动重物上升相同距离，有用功不变，拉力移动距离不变，总功变大，由得，测得的机械效率将偏小。 故答案为：（1）甲；（2）匀速；（3）大；（4）66.7%；（5）偏小。 【点评】本题考查了实验注意事项、实验数据处理、影响滑轮组效率的因素等问题，认真分析实验数据是正确解题的关键。 四．计算题（共1小题） 17．为解决社会上停车难问题，某小区修建了立体车库，如图所示是某轿车停车入库时的情景。某次停车时，驾驶员将轿车停至载车板上，通过升降机20s就可将车辆竖直提升10m至第5层，车子重为1.2×104N。求： （1）本次提升汽车的平均速度； （2）提升过程中升降机对汽车做的功； （3）提升过程中升降机对汽车做功的功率。 【考点】功率的计算及公式的应用；变速运动与平均速度；功的计算和公式的应用．版权所有 【专题】功、功率、机械效率；应用能力． 【答案】（1）本次提升汽车的平均速度是0.5m/s； （2）提升过程中升降机对汽车做的功是1.2×105J； （3）提升过程中升降机对汽车做功的功率是6000W。 【分析】（1）根据v＝得到本次提升汽车的平均速度； （2）根据W＝Gh得到提升过程中升降机对汽车做的功； （3）根据P＝得到提升过程中升降机对汽车做功的功率。 【解答】解：（1）本次提升汽车的平均速度：v＝＝＝0.5m/s； （2）提升过程中升降机对汽车做的功：W＝Gh＝1.2×104N×10m＝1.2×105J； （3）提升过程中升降机对汽车做功的功率：P＝＝＝6000W。 答：（1）本次提升汽车的平均速度是0.5m/s； （2）提升过程中升降机对汽车做的功是1.2×105J； （3）提升过程中升降机对汽车做功的功率是6000W。 【点评】本题考查速度、功和功率的计算，属于综合题。 考点卡片 1．速度的计算和公式的应用 【知识点的认识】 （1）速度的定义及其物理意义：在物理学中，把路程与时间之比叫做速度．速度是用来描述物体运动快慢的物理量． （2）速度的公式：通常用字母v表示速度，用字母s表示路程，用字母t表示时间，则速度的公式是v＝． （3）应用： ①火车过桥（隧道）问题： 火车穿过隧道时，火车头进人隧道就开始算起，直到火车尾离开隧道才叫做火车通过了隧道，所以火车穿过隧道经过的路程应该等于隧道长与车身长度的和．过大桥时也类似，火车通过大桥经过的路程等于桥长加车长．故对于本身有长度的物体过桥问题小结如下：物体通过的路程等于桥长与物体本身长度的和． ②出租车问题： a．出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度，指针指示的数值就是该时刻的速度值，采用的单位为km/h． b．里程示数窗表示该车行驶的总路程，某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差． c．出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间，里程就是这段时间内出租车通过的路程．利用这些信息，可以解决与出租车有关的多种问题． 【命题方向】 计算类型：一、列车过桥问题（注意列车通过路程要加上列车的长），二、爆破安全逃离问题，三、测距离问题，四、追赶问题，五、赶时间问题，六、顺、逆水行船问题，七、比例问题 例1：一辆大型运输车，长40m，质量为30t，匀速通过长260m的山洞时，所用时间为30s，它以同样速度通过一座桥时，所用时间为24s，求桥的长度． 分析；解答此题的关键的是大型运输车30s内走的路程是40m+260m，同理．它以同样速度通过一座桥时，所走的路程车长，所以求出的距离要减去车长才是桥的长度． 已知：s1＝40m，s2＝260m，t1＝30s，t2＝24s 求：s3 解：v＝＝＝10m/s， s3＝vt2﹣s1＝10m/s×24s﹣40m＝240m﹣40m＝200m． 答：桥的长度是200m． 点评：解题时要注意此题中有个多余条件（质量为30t），解答此题的关键一定要注意这辆大型运输车自身的长度． 例2：如图所示，轿车从某地在高速公路上往南宁方向匀速行驶，当到达A地时，车内的钟表显示为10h15min，到达B地时，钟表显示为10h45min．求： （1）轿车从A地到B地用多少时间？ （2）轿车从A地到B地的速度． （3）若轿车仍以该速度继续匀速行驶，从B地到南宁需要多长时间？ 分析：此题考查了速度公式v＝即变形式t＝，结合图象反映的路程信息可以求解答案． 解：（1）轿车从A地到B地所用时间△t＝30min＝0.5h； （2）轿车从A地到B地的s＝120﹣70＝50km，故速度v＝＝＝100km/h； （3）若轿车仍以该速度继续匀速行驶，则从B地到南宁所用时间t＝＝＝0.7h； 答：（1）轿车从A地到B地用时30min； （2）轿车从A地到B地的速度v＝100km/h； （3）从B地到南宁需要0.7h． 点评：解决此类题目的关键是通过图象得出需要信息，结合速度公式及变形式求解答案． 例3：甲、乙两物体做匀速直线运动，它们通过的路程之比为3：2，所用时间之比为2：3，则速度之比为（　　） A．9：4 B．4：9 C．1：1 D．3：2 分析：要判断速度之比，要根据速度公式v＝，由题目的路程、时间之比来求速度之比． 解：甲、乙的路程之比为3：2，所用时间之比为2：3，故根据速度公式v＝，可知甲乙速度之比为：，即9：4． 故选A． 点评：本题是由路程和时间之比，求速度之比，与计算速度一样，都是根据速度公式来求解． 【解题方法点拨】 注意事项： （1）应用v＝计算时，单位要统一．s用米（m），t用秒（s）作单位时，速度v的单位为米/秒 （m/s）；当s用千米（km），t用小时（h）时，速度v的单位为千米/时（km/h）． （2）v＝公式的三个物理量必须对应于同一物体． 2．变速运动与平均速度 【知识点的认识】 （1）变速运动的快慢就是速度变化的快慢（速度不断变化的运动，包括大小和方向），速度的变化用加速度来描述！匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加（减少）是固定的！加速度有正负，正代表速度是增加的，负代表速度是降低的！非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定！ （2）平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映的是某段路程中物体运动的平均快慢．用表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是＝． 【命题方向】 平均速度的求法，平均速度不是速度的平均的区别题目是中考的命题方向． 例1：晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军，测得她在50m处的速度是6m/s，到终点时的速度为7.5m/s，则全程内的平均速度是（　　） A．6m/s B．6.25m/s C．6.75m/s D．7.5m/s 分析：由题意可知晓燕百米赛的路程与运动时间，由平均速度公式可以求出她的平均速度． 解：晓燕的百米平均速度：＝＝＝6.25m/s； 故选B． 点评：本题考查了求晓燕的百米平均速度，是一道基础题；要求平均速度只要找出路程与所对应的运动时间，代入平均速度公式计算即可，解题时不要受题干所说的两个速度的影响，题中所提的速度为瞬时速度，与平均速度无关． 例2：如图，为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析可知：小球从A点到F点作的是 　变速直线　运动（选“匀速直线”或“变速直线”）．小球从B点到F点运动的路程是 　12.00　cm，平均速度是 　0.15　m/s． 分析：通过观察相同的时间间隔内，小球通过的路程，判断小球做何种性质的运动． 通过读刻度尺确定小球运动的路程，数小球间隔个数确定小球的运动时间． 根据公式＝，求出小球的平均速度． 解：通过观察相同的时间间隔内，小球通过的路程越来越大，所以小球做变速直线运动． 小球从B点到F点通过的路程为12.00cm，运动时间为0.8s 小球的平均速度＝＝＝0.15m/s 故答案为：变速直线，12.00，0.15 点评：此题考查了平均速度的计算以及长度测量、运动性质的判断，属于最基本的计算题型，要求学生熟练掌握课本知识，认真计算． 【解题方法点拨】 （1）平均速度只能用来粗略地描述做变速直线运动的物体的平均快慢程度，它不能精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢． （2）平均速度是指某段路程或某段时间内物体运动的平均快慢，所以求平均速度时一定要指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度，路程和时间要一一对应．即平均速度等于这段路程与通过这段路程所用的总时间的比值． （3）平均速度不是速度的算术平均值，全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值．这一点在计算时千万要注意． 3．重力的大小估测 【知识点的认识】 任何物体在地球表面都受到地球的吸引，弹簧测力计可以测量物体重力，是因为物体受到的重力和弹簧测力计上的弹力相等．所以可以用弹簧测力计来测量．对物理量的估测，是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一．根据物体的质量估测它的重力大小．例如：一个鸡蛋的质量在50g左右，两个鸡蛋的质量约100g，受到的重力约1N． 【命题方向】 生活中常用、常见物品重力的估测也是一个考察亮点．估测类题目在各类考试中经常出现，既考查了同学们的观察能力，还加强了同学们对生活、生产中常见物理数据的关注． 例1：实验室的物品中，重约为1N的是（　　） A．一枚壹圆硬币 B．二只鸡蛋 C．三枚回形针 D．四只实验桌 分析：先估计出物体的质量m，然后用根据公式G＝mg算出物体的重力，选出重约为1N的物体． 解：A、一枚硬币的质量约为0.01kg，重力约为0.1N，此选项不符合题意； B、二只鸡蛋的质量约为0.1kg，重力约为1N，此选项符合题意； C、三枚回形针的质量约为0.001kg，重力约为0.01N，此选项不符合题意； D、四只实验桌的质量约为40kg，重力约为400N，此选项不符合题意． 故选B． 点评：这种题一般四个选择项的数值相差较大，要正确估测给出的物体的质量来计算重力，选出合理的选项． 例2：一个中学生的体重最接近（　　） A．5N B．50N C．500N D．5000N 分析：先运用公式进行计算，计算出质量，再进行估测． 解：根据公式G＝mg计算 A．为0.5kg B．为5kg C．为50kg D．为500kg 只有C比较合适，故选C． 点评：本题考查公式G＝mg，以及学生对日常生活中物体质量的估测能力． 【解题方法点拨】 新课标对重力的概念并没有做过深要求．熟识生活中常见的物体的重力应当先从熟知物体的质量开始，因为质量在同学的心中与生活更接近，同学们在估测时心中应当有计算重力的公式． 4．物体运动状态变化的判断 【知识点的认识】 力是使物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动状态的原因。 （1）速度大小变化或运动方向变化都是运动状态变化。物体由静到动、由动到静、由慢到快、由快到慢都是速度大小的变化；圆周运动、拐弯运动都是运动方向的变化。 物体运动状态如果变化，一定是受力的结果，而且所受力不是平衡力。 （2）静止或匀速直线运动都是运动状态没有变化。 物体运动状态如果不变，或者受平衡力，或者不受任何力。 【命题方向】 此知识点从这方面出题，力是使物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动状态的原因，学生往往理解成物体的运动得需要力来维持。 例1：以下所给出的现象中，物体运动状态不发生改变的是（　　） A．在弯曲的路上汽车匀速转弯 B．小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 C．熟透的苹果从树上下落 D．行驶的火车开始进站 分析：所谓物体运动状态的改变，指的是运动速度的改变，包括以下几种情况： （1）速度大小发生改变而方向不变； （2）速度大小不发生改变而方向改变； （3）速度大小以及方向都发生改变； 结合四个选项进行判断。 解：A、在弯曲的路上汽车匀速转弯，速度的方向时刻在变，即运动状态发生改变，不符合题意； B、小孩沿笔直的滑梯匀速下滑，速度的大小和方向都不变，即运动状态不变，符合题意； C、熟透的苹果从树上下落，速度的大小时刻在变，即运动状态发生改变，不符合题意； D、行驶的火车开始进站时，速度的大小变小，即运动状态发生改变，不符合题意； 故选B。 点评：解决此类题目可从结果出发进行判断：当物体的运动速度大小和方向都不变时，即物体的运动状态不发生改变。 例2：下列现象中，不能说明“力可以改变物体运动状态”的事例是（　　） A．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面 B．在足球场草坪上滚动的足球越滚越慢 C．从山上滚下的石块越滚越快 D．用力拉弓，把弓拉弯 分析：物体速度大小和方向的变化都属于运动状态的改变，物体的运动状态发生改变，一定受到了力的作用。 解：A、水平抛出的皮球，由于惯性要保持匀速直线运动，但是皮球还受到重力作用，重力改变了物体的运动状态，使皮球进行弧线运动。不符合题意。 B、足球在草坪上，受到摩擦力的作用，摩擦力改变了足球的运动状态，越滚越慢。不符合题意。 C、从山上滚下的石块受到重力作用，重力改变了石块的运动状态，越滚越快。不符合题意。 D、用力拉弓，把弓拉弯，力改变了弓的形状。符合题意。 故选D。 点评：力有两种作用效果：力可以改变物体的运动状态，力可以改变物体的形状。 【解题方法点拨】 理解牛顿第一定律与平衡力方面的知识：物体运动状态如果不变，或者受平衡力，或者不受任何力。 5．惯性与惯性现象 【知识点的认识】 （1）惯性是一切物体的固有属性，无论是固体、液体或气体，无论物体是运动还是静止，都具有惯性．一切物体都具有惯性． （2）惯性定义：我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性．惯性代表了物体运动状态改变的难易程度．惯性的大小只与物体的质量有关．质量大的物体运动状态相对难于改变，也就是惯性大；质量小的物体运动状态相对容易改变，也就是惯性小． （3）当你踢到球时，球就开始运动，这时，因为这个球自身具有惯性，它将不停的滚动，直到被外力所制止．任何物体在任何时候都是有惯性的，它要保持原有的运动状态． （4）惯性的应用与防止：在日常生活中惯性现象对我们既有有益的一面，又有有害的一面．有益的要加以利用，例如利用惯性使锤头套紧；有害的要加以防止，例如汽车不能超速超载．（5）惯性现象就是物体保持原来运动状态的一种作用，不论这种运动状态是静止还是平动，或是转动．最初是由惯性原理揭示出物体的惯性．惯性是物体具有保持原来状态（包括保持动状态或静止状态）的一种性质．我们把更容易保持原来状态的物体，称其惯性大．惯性原理可以表述为：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或者静止状态． 【命题方向】 命题方向有以下方面：（1）惯性的认识；（2）影响惯性的因素；（3）惯性的应用与防止． 例1：下列说法中正确的是（　　） A．物体运动的速度越大，它受到的动力越大，惯性也越大 B．骑自行车的人上坡前加紧蹬几下，这是为了增大惯性 C．足球越滚越慢，是因为受到了球场对它施加的力的作用 D．若运动的物体不受任何力的作用，它的速度将慢慢变小，最终停下来 分析：根据：惯性的知识及力的作用效果分析解答此题． 解：A、物体的惯性取决于物体的质量，与物体速度无关，故A错误． B、骑自行车的人上坡前加紧蹬几下，是为了获得更大的速度，自行车惯性不变，故B错误． C、足球越滚越慢，是因为受到了球场对它施加的阻力作用，阻力改变了足球的运动状态，使它停下来，故C正确． D、若运动的物体不受任何力的作用，则物体由于惯性要继续运动下去，不会停止，故D错误． 故选C． 点评：本题考查了：物体的惯性、力的作用效果．应记住：惯性是物体的固有属性，取决于物体的质量，与物体的运动状态及受力情况无关；力的作用效果有：使物体发生形变；改变物体的运动状态． 例2：由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生，国家加大了对违反交通法规的处罚力度．关于汽车安全行驶的规定和措施，下列说法正确的是（　　） A．限制汽车最大行驶速度，是为了减小汽车的惯性 B．安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用 C．冬天汽车在冰雪路面上行驶时，轮胎上装防滑链，是为了减小摩擦 D．严禁酒后驾车．主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝，更容易出现交通事故 分析：（1）惯性是物体的固有属性，其大小只取决于物体的质量； （2）安全带是为了防止在紧急刹车时人会前冲而带来的伤害； （3）冰雪天因为路面结冰，而使摩擦力减小，故为了增大摩擦可以在轮胎上装防滑链； （4）汽车的刹车距离取决于汽车的运行速度及人的反应时间，而酒后人的反应时间增长，故可以分析为什么不能酒后驾驭． 解：A、惯性是物体的固有属性，惯性大小与速度大小无关；限制速度的目的是为了减小刹车距离，故A错误； B、根据惯性可知突然启动时人是向后仰的，安全带不起任何作用，故B错误； C、防滑链可以增大轮子与地面间的摩擦力，防止交通事故的产生，故C错误； D、人饮酒后，由于反应变慢，则反应时间变长，则刹车距离变大，极易造成交通事故，故D正确； 故选D． 点评：本题考查物理知识在交通法规中的应用，在生活中要注意体会物理知识的应用． 【解题方法点拨】 （1）惯性不等同于惯性定律．惯性是物体本身的性质，而惯性定律讲的是运动和力的关系（力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动的原因）． （2）惯性是物体固有的一种属性，不能说“由于惯性的作用”“获得惯性”．正确的是“具有惯性”． 6．平衡力与相互作用力的辨别 【知识点的认识】 （1）两个力同时作用在同一物体同一直线上，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消（合力为0），我们就说这两个力平衡．两个力作用在物体上，如果物体不能保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力的作用效果不可相互抵消（合力不为0），我们就说这两个不力平衡，也叫非平衡力． （2）平衡力是指一个物体受到大小相等、方向相反的力，但是他的受力物体是一个．比如，两队人拔河僵持不下，那么绳子就受到两方的大小相等，方向相反的力，这样，绳子受到的就是一对平衡力．（注意，平衡力的受力物体是一个） （3）相互作用力是两个物体之间的相互作用．就比如说，我推墙，那么我对墙施加了一个力，反过来，我的手同时也受到墙对我的压力．我对墙的力和墙对我的力就是一对相互作用力．（注意：相互作用力的受力物体是两个，比如，我对墙的力中，墙是受力物体，而我是施力物体；反过来，墙对我的力中，我变成了受力物体，而墙是施力物体） 【命题方向】 1、判断两个力是否为平衡力，平衡状态的物体有哪些平衡力都是中考的命题方向． 例1：如图所示，人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛，但没有拉动．其中说法正确的是（　　） A．绳拉牛的力小于牛拉绳的力 B．绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力 C．绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力 D．绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力 分析：（1）物体处于平衡状态（静止状态或匀速直线运功）时，所受的力就是平衡力． （2）二力平衡的条件是两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上． （3）相互作用力的大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上． 解：因牛处于静止状态，所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在同一个物体上，所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力； 绳拉牛的同时，牛也要拉绳，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，分别作用在牛和绳上是一对相互作用力． 故选：D． 点评：本题考查了平衡力和相互作用力的辨别，两者的区别是看作用点是否在同一物体上，这也是学生容易出错的地方． 2、判断两个力是否为一对平衡力，还是相互作用力是命题方向，因为学生往往区别不开． 例2：有一茶杯静止在水平桌面上．下列说法正确的是（　　） A．茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力 B．茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力 C．茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力 D．茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力 分析：二力平衡的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上； 相互作用力的条件：大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在不同的物体上； 根据二力平衡的条件和相互作用力的条件对各选项逐一进行分析． 解：A、由于茶杯对桌面有压力，所以桌面才支持茶杯，即压力的相互作用力是支持力，故A选项错误； B、茶杯受到的重力和支持力是一对平衡力，故B选项正确； C、重力是茶杯受到的力，而压力是桌面受到的力，所以重力和压力不是一对平衡力，故C选项错误； D、茶杯受到的重力和茶杯受到的支持力是作用在一个物体上，所以重力和支持力不是一对相互作用力，故D选项错误． 故选 B． 点评：知道二力平衡的条件和相互作用力的条件，并且会区分平衡力和相互作用力． 【解题方法点拨】 判断两个力是否为平衡力，必须从分析两个力是否“同物”开始，如果不“同物”肯定不是平衡力，如果“同物”再分析它们是否等大、反向、共线．只有同时满足四个条件才是平衡力．相互作用的两个力也具有等大、反向、共线的性质，但受力物体不同． 7．压强的计算 【知识点的认识】 （1）压强定义或解释 ①垂直作用于物体单位面积上的力叫做压力． ②物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强． （2）单位 在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，即牛顿/平方米．压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等．（之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡） （3）公式：p＝F/S p表示压强，单位帕斯卡（简称帕，符号Pa） F表示压力，单位牛顿（N） S表示受力面积，单位平方米 （4）补充说明： 对于（3）所写的为定义式，任何压强都可以用．但是对于液体和气体压强，还有推导公式： 【命题方向】 压强的计算，主要是运用公式及其变形解决有关问题．题型常见的有填空、选择、计算及探究题．压强的定义式p＝F/S，经验表明，不少学生在学习了这一部分内容后，一般会记住公式，但理解往往是片面的，有时甚至是错误的．因此，学习中要注意对压强公式的理解，除明确各物理量间的数学关系（学生往往重视这一点），明确各量的单位，最重要的是要明确公式所表达的物理意义（学生往往忽略这一点）．进行计算时，要能正确地确定压力、确定受力面积．除此以外，还要明确，由于固体不具有流动性，而液体具有流动性，造成了计算固体对水平支持面的压力压强的方法，与计算液体对容器底部的压力压强的方法一般不同．另外，压强的计算常常与密度公式，重力公式相联系，体现了知识的综合性，所以常成为中考的热点． 例1：如图为站在沙地上的一名初三同学要搬走木箱，已知他一只鞋底的面积为200cm2，请你估计木箱对地面的压强约为（　　） A.1000Pa B.7000Pa C.10000Pa D.20000Pa 分析：求木箱对地面的压强，而没有告知木箱对地面的压力和受力面积的大小，因此只有通过比较人和木箱在沙地上的凹陷程度来间接判断．那么就必须先求出人对地面的压强，首先估算人的重力，然后算出两个鞋底的面积，再由压强公式可得出人对沙地的压强，至此题目的未知量就已求出． 解：人的质量大约为60kg，那么其重力约为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； 人和地面的接触面积为：S＝2×200cm2＝400cm2＝400×10﹣4m2； 那么人对地面的压强约为：p人＝＝＝15000Pa； 由图片知：木箱在沙地中的凹陷程度要大于人在沙地中的凹陷程度，因此木箱对地面的压强要远大于人对地面的压强，即：p木箱＞p人； 在给出的四个选项中，只有D选项符合这个条件，故选D． 点评：在此题中，与所求内容相关的物理量没有直接给出，所以能够从人和木箱在沙地中的不同凹陷程度入手来得出两个压强的大小关系，是解答此题的突破口，也是难点所在． 例2：一长方体木块平放和侧放在水平地面上时，其受力面积之比为3：1，则平放和侧放时，对地面的压强之比是 　1：3　，压力之比是 　1：1　． 分析：木块平放和侧放时对水平地面的压力和自身的重力相等，重力不变，压力不变；根据压强公式求出两者对地面的压强之比． 解：∵木块平放和侧放时，对水平地面的压力和自身的重力相等， ∴木块的重力G不变时，压力F不变，即两种情况下对地面的压力之比为1：1； ∵p＝，且S平：S侧＝3：1， ∴＝＝＝＝． 故答案为：1：3；1：1． 【解题方法点拨】 压强的计算，需要确定压力、面积．要注意面积的计算与单位，其中压力的确定是难点．正确判断物体间的压力，进行受力分析是关键；物体间接触部分的面积，一般与较小的物体面积相同． 8．液体压强的概念和特点 【知识点的认识】 1．液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用．若液体在失重的情况下，将无压强可言． 2．由于液体具有流动性，它所产生的压强具有如下几个特点 （1）液体除了对容器底部产生压强外，还对“限制”它流动的侧壁产生压强．固体则只对其支承面产生压强，方向总是与支承面垂直． （2）在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向的压强都相等．同种液体，深度越深，压强越大． （3）计算液体压强的公式是p＝ρgh．可见，液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h，而和液体的质量、体积没有直接的关系． （4）密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递． 液体压强与重力的关系 3．容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等． 【命题方向】 命题知识点：（1）液体压强产生的原因（2）液体压强的特点（3）利用公式p＝ρgh分析压强的大小． 例1：潜水员由水面下2m深处潜入水面下20m深处的过程中，他受到的压强、浮力变化情况是（　　） A．压强增大，浮力增大 B．压强增大，浮力不变 C．压强不变，浮力增大 D．压强减小，浮力不变 分析：①由于潜水员是完全潜入水中，潜水员排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知浮力的变化． ②潜水员在下潜过程中，深度越来越大，由液体压强公式p＝ρ液gh可知所受液体压强的变化． 解： ①由于潜水员是完全潜入水中，潜水员排开水的体积不变，而液体的密度不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，在潜水员继续下潜过程中，受到的浮力大小不变； ②潜水员在下潜过程中，深度越来越大，由液体压强公式p＝ρ液gh可知，潜水员在下潜过程中，所受的压强逐渐增大． 故选B． 点评：题考查液体压强公式和阿基米德原理的应用，关键知道影响浮力的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，影响液体压强的因素是液体的密度和液体的深度．抓住下潜时深度变大、排开水的体积不变是本题的关键． 例2：在公园平静的湖水中，有一小气泡从湖底向上升．则小气泡在水中向上运动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．气泡所受的液体压强不变 B．气泡所受的液体压强变大 C．气泡所受的液体压强变小 D．气泡所受的浮力变小 分析：（1）液体压强跟液体密度和液体的深度有关．在液体密度一定时，液体深度越大，液体压强越大；在液体深度一定时，液体密度越大，液体的压强越大． （2）浮力大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大越大，物体受到的浮力越大；在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大． 解：小气泡在水中向上运动的过程中，水的密度不变，气泡深度减小，根据p＝ρgh得，气泡受到的压强减小，气泡受到的压强减小，气泡体积增大，根据F浮＝ρ水gV排得，气泡受到的浮力变大． 故选C． 点评：掌握液体压强和浮力大小的影响因素，利用控制变量法探究液体压强和浮力大小的变化． 【解题方法点拨】 记忆性的知识点，要熟记． 9．浮力大小的计算 【知识点的认识】 浮力大小的计算方法： （1）两次称量求差法 F浮＝F1﹣F2 （2）二力平衡法 F浮＝G物 （3）阿基米德原理法 F浮＝G排 【命题方向】 利用公式计算或综合性题目，即浮力与密度、压强、二力平衡条件和杠杆等相结合类题目。 例：一个边长为a的立方体铁块从图（甲）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平），下降至图中的虚线位置，则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是（　　） A． B． C． D． 分析：根据公式F浮＝ρgV排可知，物体排开水的体积越大，受到的浮力越大，完全浸没后物体排开水的体积不再变化，所受浮力不再变化。 解：铁块在没有完全浸没时，根据公式F浮＝ρgV排可知，物体所受浮力随浸没深度的增加而增大，因为浸没的深度越大，排开水的体积越大；当完全浸没后，排开水的体积不再变化，不管浸入多深，所受浮力将不再改变。 故选A。 点评：本题考查浮力大小与物体浸入深度的关系，关键知道完全浸没前和完全浸没后的区别，还要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。 【解题方法点拨】 要灵活运用以上各种方法例如： 1．两次称量求差法 由上面的分析知道，浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向刚好相反，所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1，然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F2，则。 2．二力平衡法 把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动，它的运动状态无非有三种可能：下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动，叫做悬浮，上浮的物体最终有一部分体积露出液面，静止在液面上，叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知，悬浮和漂浮的物体，浮力等于重力， 3．阿基米德原理法 阿基米德原理的内容是：浸入液体中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。 10．动滑轮及其工作特点 【知识点的认识】 （1）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省力多费1倍距离． （2）动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力，费距离．这是因为使用动滑轮时，钩码由两段绳子吊着，每段绳子只承担钩码重的一半．使用动滑轮虽然省了力，但是动力移动的距离大于钩码升高的距离，即费了距离． （3）动滑轮的原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆． 【命题方向】 利用定滑轮的特点解题是命题的方向，或者结合定滑轮的特点出题． 例1：如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m．已知G＝18N，F＝10N．这一过程中，不能得到的结论是（　　） A．绳子自由端上升0.4m B．拉力F做功4J C．动滑轮重为2N D．该动滑轮的机械效率为90% 分析：由图示可知，承重绳子的有效股数n＝2，由滑轮组公式、功的公式、效率公式分析答题． 解：由图示可知，滑轮承重绳子的有效股数n＝2， A、绳子自由端上升的高度s＝nh＝2×0.2m＝0.4m，故A正确； B、拉力的功W＝Fs＝10N×0.4m＝4J，故B正确； C、如果不考虑摩擦力，则F＝，则G滑轮＝nF﹣G＝2×10N﹣18N＝2N，实际上滑轮是存在摩擦的，因此滑轮的重力小于2N，故C错误； D、有用功W有＝Gh＝18N×0.2m＝3.6J，滑轮的效率η＝×100%＝×100%＝90%，故D正确； 本题选择错误的，故选C． 点评：由图示求出绳子的有效股数，熟练应用滑轮组公式、功的公式、效率公式即可正确解题． 例2：如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 　乙　，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是 　F1＝F3＞F2　． 分析：定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向； 动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力． 解：不计摩擦和动滑轮重； 用F1的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，故F1＝G． 用F2的力提升重物时，用的是动滑轮；根据动滑轮能够省一半的力，故F2＝． 用F3的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故F3＝G． 故答案为：乙；F1＝F3＞F2． 点评：本题通过比较作用力的大小考查了定滑轮和动滑轮的特点，属于基础题目． 【解题方法点拨】 动滑轮是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆．如图所示，动滑轮由于一边悬于固定点，重物的重力作用线通过滑轮中心轴，滑轮的“支点”位于绳与轮相切的地方．过“支点”的轮的直径相当于杠杆，重物的重力为作用在杠杆上的阻力，人施加的力为动力，因此动力臂是直径，阻力臂是半径，动力臂是阻力臂的二倍． 11．滑轮组及其工作特点 【知识点的认识】 （1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组．使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离． （2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F＝ 若忽略滑轮重，则有F＝．其中n为承担物重的绳子的段数． （3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍．设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s＝nh（n表示承担物重的绳子的段数） （4）确定承担物重的绳子的段数n的方法 在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只计算绕在动滑轮上的绳子段数．如图甲所示，有两段绳子吊着动滑轮，n＝2，F1＝G，图乙有三段绳子吊着动滑轮，n＝3，F2＝G 【命题方向】 利用滑轮组的特点、用途及关系式解题是命题一个方面，滑轮组的绕法也是命题关键， 例1：如图所示的简单机械，忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力，当提起相同重物时，最省力的是（　　） A． B． C． D． 分析：（1）杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一．在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆． （2）定滑轮的优点是改变力作用的方向，使用一个动滑轮的优点是可以省一半的力，而它们匹配成滑轮组，可以达到既省力又改变力作用方向的目的． 解：使用的简单机械，在忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力的条件下； A、由杠杆的平衡条件F1•L1＝F2•L2，得：F1＝＝＝． B、使用的是一个定滑轮，改变力作用的方向，但不省力，F2＝G． C、使用的是一个动滑轮，可以省一半的力，则F3＝． D、使用的是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，动滑轮被两根绳子承担，绳子的拉力就是物重的二分之一．即F4＝． 比较各机械使用时绳子的拉力可知：A图中的机械最省力． 故选A． 点评：本题考查杠杆、动滑轮、定滑轮和滑轮组的工作特点，比较拉力大小时，需逐个计算后再比较． 例2：请你在如图中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法． 分析：要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，根据此特点可解此题． （1）最省力时绳子段数n与滑轮个数n'的关系是：n＝n'+1； （2）若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”． 解；动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一，由图知：滑轮个数n'＝2，所以绳子段数n＝3，根据“奇动偶定”的方法，绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次，如图所示： 此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重． 故答案为：如图． 点评：要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，图中滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成，有两种绕线方法．若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”． 【解题方法点拨】 （1）求绳子的“段数”：求解方法有两种，一是根据省力情况（公式F＝G）去求，当G不能被F整除时，要采用“只入不舍”的方法来处理小数位；二是根据移动距离的关系s＝nh来求． （2）确定动滑轮的“个数”：根据求出的绳子的段数n来确定．当n为奇数时，动滑轮的个数N＝；当N为偶数时，动滑轮的个数N＝． （3）找绳子的”起点“：可依据“奇动偶定”的原则，即当n为奇数时，绳子的起始端在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端在定滑轮的挂钩上． （4）画绕线：画装配图时，根据“一动一定”的原则，．从内向外绕线，同时根据要求确定定滑轮的个数，最后得到符合要求的装配图． 12．滑轮组中的相关计算 【知识点的认识】 用滑轮组来拉升重物时，绳子拉力的计算，就是看有几段绳子拉着重物，拉力就是重物重力的几分之一．关系：（1）如果不考虑动滑轮的重和绳子的摩擦力：F拉＝G物/n （2）如果考虑动滑轮的重，不考虑摩擦力公式为F拉＝（G动+G物）/n；其中：F拉﹣﹣﹣﹣拉力，G动﹣﹣﹣动滑轮的重力，G物﹣﹣﹣﹣﹣﹣被提升物体的重力，n﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣吊住动滑轮绳子的段数． 【命题方向】 命题的关键是拉力与物重的关系：已知拉力求物重或已知重力求绳头的拉力，要注意：考虑不考虑动滑轮的重，不考虑摩擦力，这样简单的题目以填空形式出现，最主要的是与机械效率的内容结合． 【解题方法点拨】 滑轮组计算拉力的题目实际就是有几段绳子在拉重物，关键在于这“几段”是怎么看是几段的，要抓住“在拉重物”这几个字，只有拉重物的绳子才能算进去，也就是在拉动滑轮（或直接拉重物）的段数，拉定滑轮的是不算的． 13．力是否做功的判断 【知识点的认识】 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．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：．在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J．我们要注意不做功的三种情况： （1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”． （2）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），此情况叫“不劳无功”． （3）物体既受到力，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），此情况叫“垂直无功”． 【命题方向】 力是否做功的判断是中考命题的热点，一般以选择题、填空题的形式出现． 【解题方法点拨】 判断一个力对物体是否做功，关键要看物体是否在这个力的方向上移动一段距离．（即理解功的计算公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键．） 14．比较功的大小 【知识点的认识】 功是一个标量，有大小没有方向，功有正负之分，正功大于负功，在动能定理中，要用正功和负功的代数和相加的．因此，比较两个功的大小，要考虑它们的正负．在初中不需要这样理解．功的计算：物体在力与力的方向上通过距离的乘积．W＝FS 各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：m（米），由功的原理可知使用任何机械都不省功． 注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力； ②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应． ③功的单位“焦”（1牛•米＝1焦）． 【命题方向】 斜面和滑轮结合型题目，例如：沿光滑斜面把一物体由地面匀速拉到h高处，沿斜面向上的拉力是F，所做的功是W1，利用定滑轮将同一物体由地面匀速升高到h处，所用的拉力是F2，所做的功是W2，下述关于力和功的关系中正确的是（A） A．F1＜F2，W1＝W2 B．F1＞F2，W1＝W2 C．F1＜F2，W1＜W2 D．F1＞F2，W1＞W2 【解题方法点拨】 要根据公式W＝Fs判断，结合功的原理使用任何机械都不省功． 15．功的计算和公式的应用 【知识点的认识】 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， 【命题方向】 功的计算是中考命题的重点，一般以考查的题型较多，计算题是重点． 【解题方法点拨】 理解计算功的方法，尤其要把握好知识点，熟悉公式的变形求功，然后才能正确运用这些规律和原理进行分析或计算，并通过练习和运用达到对物理知识的进一步理解和掌握．初中物理关于功的计算公式有多个，它们之间有什么区别，如何正确运用是解题关键． 16．有用功和额外功 【知识点的认识】 （1）有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功． （2）额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功． （3）总功：有用功与额外功的和叫总功． （4）总功的计算：W总＝Fs；W总＝W有用+W额外 （5）有用功的计算方法：W有用＝Gh；W有用＝W总﹣W额外 （6）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 【命题方向】 此考点主要考察有用功与额外功的区别及功之间的简单计算，主要以选择、填空题为主． 例1：下列说法正确的是（　　） A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功 B．用水桶从井中提水的时候，对水做的是总功 C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功 D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功 分析：（1）有用功就是人们为达到某一目的而需要做的功；额外功是指人们在做功时，并不需要做，但是为了达到目的而不得不做的功． （2）区分有用功和额外功关键是要看目的是什么． 解：A、用水桶从井中提水的时候，目的是提水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，故A错误． B、用水桶从井中提水的时候，对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，有用功和额外功之和是总功．故B错误． C、桶掉到井里，从井里把桶捞上来，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，故C正确． D、桶掉到井里，从井里把桶捞上来，目的是捞桶，所以对桶做的功是有用功，桶里带了一些水，对水做的功是额外功．故D错误． 故选C． 点评：区分有用功和额外功关键是要看目的是什么．为达到目的做的功就是有用功，对达到目的没有用，但又不得不做的功就是额外功． 例2：把一桶水从5m深的井里提到地面上，桶重4N，水重16N，提水过程中，做的有用功为 　80　J；若刚才是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则所做的有用功为 　20　J． 分析：要解决此题，需要掌握有用功、额外功、总功及机械效率的概念，并能将各个功区别开． 有用功是指对人们有用的功． 额外功是没有用但又不得不做的功． 总功是有用功与额外功之和． 解：在提水的过程中，对水做的功是有用功，所以W有用＝G水h＝16N×5m＝80J 对水桶做的功是额外功，所以额外功为W额＝G桶h＝4N×5m＝20J 若是把不慎落入井里的水桶打捞上来，则对水桶做的功为有用功，则此时的有用功为20J． 故答案为：80；20． 点评：此题通过对有用功的计算考查了学生对有用功的理解，在做功时对人们有用的功是有用功，没有用但不得不做的功是额外功，额外功与有用功的和是总功． 【解题方法点拨】 要弄清有用功、额外功和总功的概念．针对不同的题意确定有用功和额外功．举例来说，用水桶打水，提起水桶自身做功是额外功，提出水做的功是有用功．但把水中的桶捞上来，提起水桶自身做的功是有用功，把桶里的水提出来做的功成了额外功． 17．功率的概念与单位 【知识点的认识】 （1）定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示． （2）意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢． （3）公式：功率＝功/时间，即P＝． （4）单位：国际单位：瓦（W），1W＝1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW＝103W． （5）功率的种类： ①平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度． ②瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢． 【命题方向】 此考点主要考查功率的基本认识，主要以选择题为主． 例：某机械的功率为150W，表示该机械（　　） A．每秒做功150J/S B．做功150J的功 C．1S的功率为150W D．1S内做150J的功 点评：根据功率的概念回答． 解：功率的概念：单位时间内做的功的多少，故机械的功率为150W，表示该机械1s内做150J的功． 故选D． 点评：本题考查了功率的概念． 【解题方法点拨】 需熟记功率的基本概念，同时要注意区分功率与功的区别．功率是表示做功快慢的物理量，做功快慢和做功多少是不同的． 18．比较功率的大小 【知识点的认识】 功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用下列三种办法比较大小： （1）在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大． （2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大． （3）做功多少和所用时间都不同的情况下，通过公式P＝计算，然后进行比较． 【命题方向】 ①在相同时间内给出做功的多少或完成相同的功根据时间的长短判断功率大小；②给出部分物理量通过公式P＝计算出功率的大小；③结合图片根据图示判断功率的大小． 例1：甲、乙两同学推桌子时，做一样多的功，甲用了3min，乙用了2min，则甲、乙做功的功率大小关系是（　　） A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙 C．P甲＝P乙D．无法确定 分析：功率是物体在单位时间内所做的功，在功相同的前提下，做功的时间越短，功率越大． 解：甲、乙两同学做一样多的功，甲用了3min，乙用了2min，则甲用的时间比乙长，所以甲的功率比乙的功率小． 由上述可知选项B、C、D的说法不正确，因此不能选． 故选A． 点评：本题的解题关键是应用控制变量法进行比较． 例2：小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平匀速推动1m，所用时间为2s，小强将这个箱子匀速提上0.4m高的台阶，所用时间为1.5s．则小丽和小强做的功W1、W2和功率P1、P2之间的大小关系正确的是（　　） A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．P1＝P2 D．P1＞P2 分析：据题目所给已知条件利用公式分别计算出小丽、小宇所做的功和做功功率，然后进行比较大小，最后选出正确答案． 解：W1＝F1S1＝40N×1m＝40J， P1＝＝＝20W， 由于物体被匀速提起，则F2＝G＝90N W2＝F2×S2＝90N×0.4m＝36J， P2＝＝＝24W． 通过以上计算可知：W1＞W2，P1＜P2． 故选A． 点评：本题考查做功和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道影响做功的两个条件． 例3：如图所示，甲乙两物体做功和所需时间关系图象，由图可知（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定 分析：功率表示物理做功的快慢程度，单位时间内做的功越多，功率越大． 解：如图所示，取相同时间比较甲、乙两物体做功的多少，从图中可以看出，甲做的功比乙多，即甲的功率比乙的功率大，所以P甲＞P乙． 故选A． 点评：该题通过图象来考查功率的大小，要求同学们具有一定的识图能力，可以通过两种方法来判断：一是相同时间内比较做功多少；二是做相同的功看用时多少． 【解题方法点拨】 找出做功过程中对应的力、距离和时间，正确运用功和功率的公式进行计算，是答题的关键． 19．功率的计算及公式的应用 【知识点的认识】 （1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。 （2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间） （3）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P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【命题方向】 第一类常考题： 某九年级同学家住5楼。一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是（　　） A．他提鸡蛋的力做的功约为200J B．他提鸡蛋的力做功的功率约为3W C．他爬楼做的功约为6×103J D．他爬楼做功的功率约为1×103W 分析：估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据W＝Fs可算出做功的多少。然后再根据P＝计算功率。 解：（1）根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”，可知提30个鸡蛋的力大约为F＝15N；住宅楼的楼层高大约3米，家住5楼，此同学实际爬楼高度h＝3m×4＝12m；故提鸡蛋的力大约做功W＝Fs＝15N×12m＝180J。 W1＝Gs＝500N×12m＝6×103J， 他爬楼做的功W总＝W+W1＝180J+6×103J＝6.18×103J， 故A、C比较符合实际； （2）从1楼到5楼大约1min，则他提鸡蛋的力做功的功率P＝＝＝3W；故B符合实际； 爬楼做功的功率P1＝＝＝1.03×102W，故D不符合实际。 故选D。 点评：所谓估算，不是猜，而是依据生活经验或常识，对相关物理量进行估计，必要时还需根据相关公式计算得出结果；需注意：实际爬楼的层数等于楼层数减一。 第二类常考题： 工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m。此过程中，有用功为 　960　J，拉力做功的功率为 　200　W。 分析：解决此题是利用功的公式W＝Fs求解有用功和拉力所做的功，利用功率的公式P＝求解功率。 解：重物上升时克服重力所做的功为有用功，W′＝Fs＝Gh＝240×4＝960J； 拉力所做的功为总功，W＝250×4＝1000J，利用功率的公式P＝＝＝200W； 故答案为：960，200。 点评：解决此类型题目要区分有用功和总功，会利用功率公式求解功率。 【解题方法点拨】 （1）功率的定义式是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。 （2）功率的定义式P＝可以变形为：W＝Pt和t＝，可分别用于求功和时间。当P一定时，W与t成正比，则＝；当W一定时，P与t成反比，则＝；当t一定时，W与P成正比，则＝。 （3）利用公式P＝Fv时要注意以下几点：a．拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；b．计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是w；c．速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。 20．实验 测量滑轮组的机械效率 【知识点的认识】 实验目的：测量滑轮组的机械效率 实验原理：η＝＝ 实验器材：滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺 实验步骤： （1）用弹簧测力计测量出钩码的重力G； （2）按装置图把滑轮组和刻度尺安装好，并记下钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置； （3）竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，读出其示数F，并从刻度尺上读出钩码上升的距离h和绳子末端移动的距离s； （4）分别算出有用功W有、总功W总和机械效率η，将各项数据填入下表 （5）增加被提升钩码的个数，重复步骤（2）（3）（4） 实验数据： 注意事项： （l）匀速拉动弹簧测力计，目的是保证弹簧测力计的示数F大小不变； （2）为了便于读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数； （3）多次测量的目的是进行一些必要的比较，利用不完全归纳法总结规律，而不是求平均值． 实验结论：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大 【命题方向】 例：某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示． （1）实验中应沿竖直方向 　匀速　拉动弹簧测力计，使钩码上升． （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 　乙　（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验． （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 　越低　（选填“越高”、“不变”或“越低”）． （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝　0.3　m，机械效率η＝　83.3%　． （5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，　提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高　． 分析：（1）应竖直匀速拉动测力计． （2）根据钩码上升高度与测力计移动距离的关系分析答题． （3）分析表中实验数据，得出结论． （4）根据表中实验数据求出绳子移动的距离，应用效率公式求出滑轮组效率． （5）根据实验控制的变量与表中实验数据分析答题． 解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升． （2）由表中实验数据可知，第2次实验绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍，由图示滑轮组可知，实验使用的是乙图所示装置做的实验． （3）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低． （4）由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验：绳端移动距离s＝3h＝3×0.1m＝0.3m， 机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈83.3%． （5）由表中第1次实验和第3次实验数据可知：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高． 故答案为：（1）匀速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高． 点评：在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键． 【解题方法点拨】 （1）当动滑轮自重、摩擦及物重变化时，滑轮组的机械效率也会发生变化． ①若用不同的滑轮组提升相同的重物到同一高度，由于有用功相同，动滑轮越重，做的额外功就越多，有用功在总功中占的比例就小，机械效率就越低． ②若用同一滑轮组提起不同的重物，由于动滑轮重和摩擦一定，则提起的物体越重，有用功在总功中占的比例就越大，机械效率就越大． （2）提高滑轮组机械效率的方法： ①减小额外功，即减小机械自重及摩擦．如减小动滑轮重、定时润滑等． ②在允许范围内增加货物重力．由η＝＝可知，W有一定，W额越小，η越大；W额一定，货物越重，W有越大，η越大． 21．滑轮（组）的机械效率 【知识点的认识】 （1）滑轮组提升重物时有η＝，因为W有用＝Gh，W总＝Fs，所以有η＝，又因为s＝nh，所以有η＝，如果不计摩擦和绳重，则有F＝，所以η＝。 （2）①滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，G物相同时，G动越大、η越小； ②滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关，G动相同时，G物越大、η越大； ③同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。 【命题方向】 第一类常考题：公式简单运用 如图所示，用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m，所用拉力F为250N，则滑轮组的机械效率为（　　） A．60% B．70% C．80% D．90% 分析：用滑轮组提升重物，则重物被提升的功为有用功，而人的拉力所做的功为总功，故机械效率可用η＝＝来求解。 解：已知G＝400N；h＝6m；F＝250N．从图中看出有两段绳子在拉重物，故s＝2h＝2×6m＝12m 故机械效率η＝＝＝＝80% 故选C。 点评：本题考查滑轮组的机械效率，属于求滑轮组机械效率中最基础的题目。 第二类常考题： 如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内： （1）拉力F所做的有用功是多少？ （2）拉力F做功的功率是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多大？ 分析：（1）克服泥土的重力所做的功是有用功； （2）拉力F所做的功是总功，总功与时间的比值等于功率； （3）有用功与总功的比值是机械效率。 点评：本题考查的知识点多，用到的公式多，难点是求拉力所做的总功，由滑轮组的特点知：绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系是s＝nh；从而求出拉力方向上移动的距离。 【解题方法点拨】 （1）根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数，求出物体上升高度，然后利用公式W总＝Fs计算总功、W有用＝Gh计算有用功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率。 （2）滑轮的机械效率取决于动滑轮的质量和物体的质量，如果动滑轮质量越小，物体质量越大，则效率越高。 22．斜面的机械效率 【知识点的认识】 （1）有用功是由使用机械的目的所决定的．当用斜面提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有＝Gh． （2）额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功．对于斜面而言，W额＝fs． （3）总功是指动力对所做的功．一般情况下使用斜面时，动力做功W总＝Fs． （4）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”．而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功．即：W总＝W有+W额． （5）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于1（理想状态下可能等于1），并且无单位 斜面的机械效率η＝＝，在同一斜面上，由于倾斜程度相同，即一定，故在同一斜面上拉同一物体（粗糙程度相同）时，在斜面上所移动的距离（或物体被提升的高度）不同时，机械效率是相同的． （6）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关．斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低． 【解题方法点拨】 了解斜面机械效率的计算，区分使用斜面时有用功和总功是解题的关键． 【命题方向】 第一类常考题：斜面的机械效率的应用 如图所示，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）．沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以 　省力　（选填“省力”、“省距离”或“省功”），若将重700N的小车沿8m长的斜面推上1.2m高的平台，沿斜面所用的推力为150N，在此过程中斜面的机械效率为 　70%　． 分析：斜面是省力的模型，由重力和高度可求有用功，由推力和斜面长度可求总功，由效率公式可以求出机械效率． 解：斜面加长了距离，并且做功也由于要克服摩擦力做功所以也增加了功，但是可以省力． 将小车推向斜面时，有用功为：W有＝Gh＝700N×1.2m＝840J， 总功：W总＝FL＝150N×8m＝1200J． 机械效率为：η＝×100%＝×100%＝70%． 故答案为：省力，70% 点评：从图形上看以看出斜面不省距离，另外效率也不能为100%，故也不省功，但是可以让人在推的过程中省力． 第二类常考题：斜面机械效率的影响因素 如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为 　80%　；若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐 　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”），此斜面的机械效率将逐渐 　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”）． 分析：（1）根据η＝＝求出斜面的机械效率； （2）使用斜面时，高度不变的情况下，斜面越长越省力，斜面越陡越费力； （3）斜面越陡，斜面机械效率越大． 解：（1）斜面的机械效率： η＝×100%＝×100%＝×100%＝80%； （2）若仅使倾角θ逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐增大； （3）其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高． 故答案为：80%；增大；增大． 点评：此题主要考查的是学生对机械效率计算和机械效率影响因素的理解和掌握，基础性题目． 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/5/27 11:04:30；用户：组卷18；邮箱：zyb018@xyh.com；学号：41418981 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$