功與機械效率
【知識梳理】
功：計算公式：（s:物體在力的方向上通過的距離）
功的單位
做功的兩個必要因素a
b不做功的三種情況
功率：公式單位
表示的物理量。
機械效率： w總＝w有用+w額外
【典型例題】
例1 某人用20n的力將重為15n的球推出去後，球在地面上滾動了10m後停下來，這個人對球所做的功為（ ）
a．0j b．200j c．150j d．條件不足，無法計算
例2 舉重運動員在比賽時，第一階段把槓鈴拿起並舉過頭頂，第二階段使槓鈴在空氣中靜止3s。關於運動員對槓鈴做功的情況，下列說法中正確的是（ ）
a．在第一階段內做了功
b．在第二階段內做了功
c．在兩個階段內一直都在做功
d．在兩個階段內一直都沒有做功
例3 一名舉重運動員在3s內把質量為100kg的槓鈴舉高1．8m，則此過程中該運動員做功的功率是 w。（g取10n/kg）
例4 甲、乙兩輛功率相等的汽車，如果在相等的時間內勻速通過的距離之比s甲：s乙=2：1，那麼（ ）
a．兩輛汽車的牽引力f甲：f乙=1：2 b．兩輛汽車的牽引力f甲：f乙=2：1
c．兩輛汽車做的功之比w甲：w乙=1：2 d．兩輛汽車做的功之比w甲：w乙=2：1
例5 在平地上，用50n的水平推力推動重100n的箱子，前進了10m（圖1），推箱子的小朋友做了多少功？如果把這個箱子勻速舉高1.5m，他做了多少功？
例6 重2540n的貨物。如圖2所示，滑輪組把它提公升1.7m。若不考慮摩擦，也不考慮滑輪和繩子的物重，則：
（1）繩端拉力f是多少n？
（2）繩端移動的距離是多少m？
（3）若考慮摩擦、滑輪和繩子的物重，須在繩端施力800n，滑輪組的機械效率是多少？
三、課堂練習
1、圖1所示四種情景中，人對物體做了功的是（ ）
圖12、乙個足球運動員用100n的力踢乙個重為5n的足球，球離腳後在水平草地上向前滾動了30m．在球滾動的過程中，運動員對足球做的功為（ ）
a．3000j b．500j c．150j d．0j
3、一位同學沿教學大樓的樓梯勻速登高了3m，該同學登樓做的功最接近（ ）
a.15000j b.1500j c.150j d.15j
4、甲、乙兩台機器，甲的功率比乙的大，這說明（ ）
a.甲做的功比乙做的功多b.甲做功比乙做功快
c.甲做功所用的時間比乙的少 d.以上說法都不對
5、甲、乙兩台機器的輸出功率不變，做功的多少隨時間變化的影象如圖2所示，則甲、乙兩台機器的輸出功率的大小相比（ ）
a.甲的大
b.乙的大
c.二者相等
d.無法確定
6、關於機械效率，下列說法正確的是（ ）
a.有用功越大，機械的效率就越高 b.額外功越大，機械的效率就越低
c.總功越大，機械的效率就越低 d .有用功與總功的比值越大，機械的械效率就越高
7、如圖所示，乙個質量為50kg的人，在10s內連續向上跳12個台階，已知每個台階的高度為0.2m，則這個人在這段時間內的功率是（g取10n/kg）
a. 1200w b. 10w c. 12wd. 120w
8、如圖所示為運動員投擲鉛球的過程示意圖, 下列有關說法錯誤的是
a. 在a到b的過程中，運動員對鉛球做了功
b. 在b到c的過程中，運動員對鉛球沒有做功
c. 在c到d的過程中，沒有力對鉛球做功
d. 在a到d的過程中，鉛球的運動狀態在不斷的變化
9、斜面是一種簡單機械，生活中經常用到它，工人師傅小波和小新分別用如圖所示的甲、乙兩種方法，將同樣的物體搬上車，下列說法正確的是
a. 甲方法不可以省力，但能省功
b. 甲方法可以省力，也能省功
c. 乙方法可以省力，但不能省功
d. 乙方法可以省力，也能省功
10、如圖所示，是工人師傅往高處運送貨物的兩種方法。物重均為500n，滑輪重均為10n，不計摩擦和繩重，下列說法正確的是
a. 甲圖中的拉力等於乙圖中的拉力
b. 甲圖中的拉力小於乙圖中的拉力
c. 甲圖中的機械效率小於乙圖中的機械效率
d. 甲圖中的機械效率大於乙圖中的機械效率
11、如圖3所示，有一重為10 n的物體，沿著長為2 m，高為1 m的光滑斜面自頂端滑下，重力做的功為 j．
12、小剛用力將一桶水從井裡提上來，他對做的功是有用功，他對做的功是額外功。
作業a組
1、下列說法中，正確的是( )
a．在相同的時間內做的功越多,機械效率越高
b．在相同的時間內做的功越多，功率就越大
c．功率大的機器，機械效率一定高
d．功率大的機器，做的功一定多
2、在2023年9月22日雪梨奧運會上，我國運動員丁美媛獲得75kg以上級舉重金牌，她的挺舉成績是165kg．她在挺舉過程中對槓桿做的功大約為（ ）
a．3×102j b．1×103j c．3×103j d．5×103j
3、甲、乙兩人沿同一竹竿進行爬竿比賽，甲從地面爬到竿頂用了16s，乙從地面爬到竿頂用了12s，已知甲、乙兩人的體重之比為3：4，則甲、乙兩人爬竿的功率之比p甲：p乙為
a．4：3b．3：4c．16：9d．9：16
4、挖掘機挖土的速度往往很慢，這是為了（ ）
a．保證挖土的質量b．獲得較大挖掘動力
c．可以節約燃料d．保證挖掘施工安全
5、甲、乙兩個貨櫃質量相同，用起重機將甲貨櫃以0.5m/s的速度提公升10m，再將乙貨櫃以1m/s的速度提公升到相同高度，那麼起重機（ ）
a．第一次做功多，功率大b.第二次做功多，功率大
c．兩次做功一樣多，功率一樣大 d.兩次做功一樣多，第二次功率大
6、如圖所示，一同學將兩隻雞蛋舉高1公尺，所做的功最接近於
a. 0.01 jb. 0.1 j c. 1 j d. 10 j
7、下列說法中正確的是
a. 機械效率越高，機械做功一定越快 b. 做功越多的機械，機械效率一定越高
c. 功率越大的機械做功一定越多 d. 做功越快的機械，功率一定越大
8、 兩名運動員,甲比乙高,如果他們舉起相同質量的槓鈴所用時間相等,如圖所示,則
a. 甲做功較多，功率較大
b. 甲做功較多，功率較小
c. 甲做功較多，甲、乙功率相等
d. 甲、乙做功相等，乙的功率較大
9、已知甲、乙兩種機械在做功過程中，甲的機械效率比乙的機械效率大，這表明 （ ）。
a．甲做功比乙做功快b．甲做的有用功比乙做的有用功多
c．甲做的額外功比乙做的額外功少 d．甲做的有用功，與總功的比值比乙大
10、蘭倩同學用500n的水平推力推著重為100n 的箱子在水平地面上前進了10m，則她對箱子做的功是 j，重力對箱子的做的功是 j
11、某人用200n的水平推力，在0.5min內，將重1000n的物體沿水平面向前推動15m，重力對物體做的功是_________j，人對物體做的功是j，人做功的功率是w。
12、將重物從長4m、高1m的斜面底部勻速推上斜面頂端．已知沿斜面所用的推力是300n，斜面的機械效率是75％，則推力做的總功是 j，推力做的有用功是 j，物體的重是n。
13、一台起重機將貨物勻速提高4m，所用的時間為15s，已知起重機的平均功率為3kw，則起重機對貨物做了多少功？貨物有多重？
14、李剛同學用水平拉力使重為100n的物體以0.5公尺/秒的速度沿直線勻速前進，已知物體與地面間的摩擦力是20n，求：
(1)在1分鐘內拉力對物體做了多少功？
(2)拉力的功率多大？
二、計算題。只寫出最後答案的不能得分。有數值計算的題目，答案中必須寫出數值和單位。
1. 如圖13-11所示，拉力f=80n，物體重g=120n，若繩子自由端勻速拉動的距離s=4m，物體被提高的距離h=2m，，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的總功w總；
（3）該滑輪組的機械效率η。
三、實驗**題。
1.在「**影響滑輪組機械效率的因素」實驗中，某同學用如圖13-12所示的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗資料記錄如下：
（1）在表中空格處填下適當的資料（機械效率用百分數表示，保留一位小數）。
（2）在實驗操作中應豎直向上＿＿＿＿＿＿＿＿拉動彈簧測力計。
（3）從實驗資料分析得出：使用同一滑輪組，＿＿＿＿＿＿＿＿可以提高滑輪組的機械效率。
（4）滑輪組的機械效率可能還與其它因素有關，請你作出恰當的猜想：滑輪組的機械效率與有關（寫出一種影響因素即可）。
功與機械效率練習
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功和機械效率
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功 功率 機械效率集中複習 好
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