2024年中考物理一轮复习——机械与功.docx
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1、2024年中考物理一轮复习机械与功必备知识点一、功1.功的定义:一个力作用在物体上,使物体在 通过一段 ,这个力就对物体做了功。2.功的公式:功等于跟物体在力的方向上通过的的乘积。公式:。3.功的单位:国际单位制中,功的单位是:,符号是,1J= 1Nm 。4.功的公式的应用:分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应;功的单位“焦”(牛米 = 焦),不是力和力臂的乘积(牛米,力臂单位不能写成“焦”)。二、功率1.定义:单位时间里完成的;或说成:单位时间内力作做的功。2.功率的物理意义:功率是表示力做功的物理量;即单位时间内完成的功。3
2、.公式:。4.单位:在国际单位制中,功率单位是,符号是 。常用单位还有千瓦(kW)、马力。 换算关系:。5.功率公式的解释:(1)物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积,即。(2)利用该公式时要注意:拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不变;v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是W;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。三、机械效率.有用功:对机械、活动的功。公式:W有用(提升重物)=W总W额=W总;斜面:W有用= Gh。2.额外功:并非需要但又不得不做的功。公式:W额= W总W有用=G动h(忽
3、略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组);斜面: W额=fL。3.总功: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=FL。4.机械效率:有用功跟总功的。机械效率计算公式:。 5.滑轮组的机械效率(不计滑轮重以及摩擦时)(1)滑轮组(竖直方向提升物体):(G为物重,h为物体提升高度,F为拉力,S为绳子自由端走的距离)。 (2)滑轮组(水平方向拉动物体):(f为摩擦力,l为物体移动距离,F为拉力,S为绳子自由端走的距离)。 6.斜面的机械效率:(h为斜面高,S为斜面长,G为物重,F为沿斜面对物体的拉力)。提升训练一选择题(共1
4、2小题)1下列工具属于费力杠杆的是()A核桃夹B起子C食品夹D钢丝钳2两个人在爬相同的楼层时,体重(含携带物品)越大的人一定()A做功越快B做功越慢C做功越多D功率越大3用如图所示的滑轮组将重为200N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2m,测力计拉力125N。下列说法正确的是()A这个滑轮组既可以省力还可以省功B这个滑轮组可以省力但不能改变力的方向C滑轮组的机械效率为80%D拉力的功率为25W4下列四种情境中,人对物体做功的是()A举着杠铃原地不动B扛着米袋慢慢爬上楼梯C用力推汽车,汽车没动D提着水桶在水平地面上匀速前进5小明利用如图所示的装置把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台
5、上,所用拉力F为60N,下列描述正确的是()A做的有用功为900JB拉力F做功为1000JC机械效率为60%D用此升降装置可以省功6工人用大小为400N的拉力F提升重为600N的物体,如图所示,在12s内绳子自由端被匀速直线拉下6m。下列说法正确的是()A所做的有用功是1200JB滑轮组的机械效率为75%C拉力F的功率是300WD若提升物体的重变大,滑轮组的机械效率不变7下列作图正确的是()A甲图是透过透镜的光线B乙图为投出去的篮球的受力示意图C丙图中的L为测力计拉力的力臂D丁图是站在匀速斜向上运动的电梯上人的受力示意图8如图所示,工人用滑轮组将重为550N的货物经过10s匀速提升了5m,拉力
6、为325N,在提升货物的过程中,下列说法正确的是()A绳子自由端移动的速度是1.5m/sB滑轮组的机械效率为70%C拉力做功的功率是325WD动滑轮重为150N9小开用如图所示的滑轮组提升重物,绳子A、B能承受的最大拉力分别为400N和125N,每个滑轮重力均为30N。当滑轮组下端挂重300N的物体,用水平向右的力F拉绳子自由端,物体在10s内上升了2m,不考虑绳重和滑轮转轴处的摩擦,下列分析正确的是()A拉力F的功率为72WB绳子自由端移动的速度为0.2m/sC力F通过滑轮组做的有用功为660JD此装置提升重物的最大机械效率为92%10如图小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,
7、用甲滑轮所用的拉力为F1,做的总功为W1,机械效率为1;用乙滑轮所用的拉力为F2,所做的总功为W2,机械效率为2若不计绳重与摩擦,则()AF1F2,12BF1F2,12CW1W2,12DW1W2,1211如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.6m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中,分析正确的是()A货物移动距离为20mB工人的拉力为400NC工人做的有用功为3.610 4JD工人拉力的功率为360W12用沿斜面向上的2N拉力将重5N的物体匀速拉到
8、图中虚线所示位置,用时10s,其中s1.2m,h0.3m。下列说法正确的是()A拉力对物体做功0.6JB拉力做功的功率为0.15WC斜面的机械效率为62.5%D物体受到的摩擦力为2N二多选题(共3小题)(多选)13用如图甲所示的装置提升重物A,A的重力为360N,底面积为50cm2,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示(忽略绳重和摩擦).下列结论正确的是()A物体匀速上升时拉力F的功率为40WB动滑轮的重力为40NC23s时,此装置的机械效率为90%D0.5s时,物体A对地面的压强为2104Pa(多选)14用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升
9、的物体M重力为760N,M的体积为3103m3,在物体M未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小(g取10N/kg)。下面分析中正确的是()A动滑轮的重力为70NB当物体M没有露出水面的过程中,该滑轮组提升货物的机械效率为95%C此过程中,绳子自由端的拉力F大小为400ND当物体M没有露出水面时,动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730N(多选)15如图所示,把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点,过程绳的拉力对甲做的功为WAB,物体上升的高度为H;用平行于斜面的拉力把重也
10、为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点,在此过程中绳的拉力对乙做的功为WCD,斜面的机械效率为()AWABWCDBWCDWABCGHWCD-WABDGHWCD三填空题(共5小题)16如图所示,一滑轮下端悬吊一个重50N的物体,在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m,若不计滑轮、绳的重力和摩擦,拉力F所做的功W J。17如图是吊臂上的滑轮组示意图,钢绳末端的拉力F使重物竖直匀速上升,已知重物重3104N,每个滑轮重150N,物体在30s内上升了3m,若不计绳重与摩擦,则滑轮克服自身重力做功为 J;拉力的功率
11、为 W;滑轮组的机械效率为 (结果保留至0.1%)。18如图所示,用125N的力F将重为300N的物体匀速提升10cm,则该滑轮组的机械效率为 ;如果不计绳重及摩擦,动滑轮所受的重力为 N。19在如图所示的装置中,斜面长5m,高2m,现将质量为200kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端,若轻质滑轮的机械效率为80%,人作用于绳自由端的拉力为500N,则总功为 J,克服斜面摩擦做的额外功为 &nb
12、sp; J。(g取9.8N/kg)20如图所示,固定的斜面长s1.2m,高h0.3m,沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,拉力的功率为 W,则物体与斜面间的摩擦力为 N,使用斜面可以 (选填“省力”或“省功”)。四实验探究题(共3小题)21如图所示,是小王“探究杠杆的平衡条件”的实验(每个钩码的质量相等)。(1)实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,则此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;(2)为了便于测量力臂,应将平衡螺母向左调节,使杠杆
13、 ;(3)将杠杆调好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,则应在B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;平衡后将两边的钩码分别向远离O点移动相等的距离,则杠杆 端将上升;(4)小王用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数逐渐 ,拉力与拉力的力臂乘积将 。22在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小雨和小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如
14、下表所示。实验序号物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率110.20.70.471.4%220.21.30.476.9%330.21.80.4(1)小雨是用图中的 (选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的;(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 ;(3)在第3次实验中,滑轮组的机械效率是 ;(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是 ;(5)小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应
15、该静止读数,你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,如果这样做,测得的机械效率将 (选填“偏大”、“偏小”或“更准确”)。23小明和小刚设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小明认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效率高”;小刚却认为:“乙滑轮组更省力,机械效率高”,两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如表所示:装置甲装置乙钩码重G/N44钩码上升的高度h/m0.10.1绳端拉力F/N1.61.
16、4绳端移动的距离s/m0.30.4机械效率71.4%(1)实验中,沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,且在 (填“静止”或“拉动”)时读数。(2)甲滑轮组的机械效率是 (保留一位小数)。由计算结果可以确定 的说法是正确的(填“小明”或“小刚”)。(3)随后小明又设计了一个方案,如图丙所示,你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率 (填“大于”、“等于”或“小于”)装置甲的机械效率。五计算题(共2小题)24某
17、项目建设中,工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m,用时10s。电动机的输出功率恒定为600W,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:(1)10s内电动机输出的总功;(2)动滑轮所受的重力;(3)此时滑轮组的机械效率。25体重较轻的小杰和体重较重的小华在科技馆里看到一种升降座椅,它由滑轮组控制升降,其简化图如图所示。已知座椅和动滑轮的总重为150N,小华在10s内将小杰匀速拉高2m,小华拉力的功率为150W。(不计绳重和摩擦)求:(1)小华的拉力为多大?(2)小杰的重力为多大?(3)该滑轮组的机械效率为多少?(4)若小杰和小华互换位置,让小杰匀速拉起小华,则该滑轮组的机械
18、效率怎样变化?2024年中考物理一轮复习力与运动参考答案与试题解析一选择题(共12小题)1下列工具属于费力杠杆的是()A核桃夹B起子C食品夹D钢丝钳解:A、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。故选:C。2两个人在爬相同的楼层时,体重(含携带物品)越大的人一定()A做功越快B做功越慢C做功越多D功率越大解:两个人在爬相同的楼层时,高度h相等,根据WGh可知,体重(含携带物品)越大的人做功越多;两人爬楼所用的时间关系未知,根据
19、P=Wt可知,不能确定二人的功率大小,即不能确定二人做功的快慢。综上分析可知,选项C正确,ABD错误。故选:C。3用如图所示的滑轮组将重为200N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2m,测力计拉力125N。下列说法正确的是()A这个滑轮组既可以省力还可以省功B这个滑轮组可以省力但不能改变力的方向C滑轮组的机械效率为80%D拉力的功率为25W解:AB、该滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,动滑轮可以省力,定滑轮可以改变力的方向,使用滑轮组不能省功,故AB错误;B、根据图示可知,有两段绳子拉着动滑轮,n2;滑轮组的机械效率为:=W有W总=GhFs=GnF=200N2125N=80%,故C正确;D、拉力的功
20、率为:P=Wt=Fst=125N22m10s=50W,故D错误。故选:C。4下列四种情境中,人对物体做功的是()A举着杠铃原地不动B扛着米袋慢慢爬上楼梯C用力推汽车,汽车没动D提着水桶在水平地面上匀速前进解:A、举着杠铃原地不动,人对杠铃施加了力,但没有移动距离,人对杠铃没有做功。故A不符合题意。B、扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋一个向上的力,米袋在力的作用下向上移动了距离,人对米袋做功。故B符合题意。C、用力推汽车,汽车没动,人对小车施加了力,车在力的方向上没有移动距离,人对小车没做功。故C不符合题意。D、提着水桶在水平地面上匀速前进,人给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有
21、做功。故D不符合题意。故选:B。5小明利用如图所示的装置把一个重为100N的物体从地面提升到9m高的阳台上,所用拉力F为60N,下列描述正确的是()A做的有用功为900JB拉力F做功为1000JC机械效率为60%D用此升降装置可以省功解:A、有用功为:W有Gh100N9m900J,故A正确;B、由图可知,n2,拉力F做的功为W总FsFnh60N29m1080J,故B错误;C、滑轮组的机械效率为:=W有W总=900J1080J100%83.3%,故C错误;D、根据功的原理(使用任何机械都不省功)可知,用升降装置不能省功,故D错误。故选:A。6工人用大小为400N的拉力F提升重为600N的物体,如
22、图所示,在12s内绳子自由端被匀速直线拉下6m。下列说法正确的是()A所做的有用功是1200JB滑轮组的机械效率为75%C拉力F的功率是300WD若提升物体的重变大,滑轮组的机械效率不变解:A、拉力做的有用功:W有Gh600N6m3600J,故A错误;B、由图可知n2,绳子自由端移动的距离:snh26m12m;拉力做的总功:W总Fs400N12m4800J,滑轮组的机械效率:=W有W总100%=3600J4800J100%75%,故B正确;C、拉力做功的功率:P=W总t=4800J12s=400W,故C错误;D、提升物体的重变大,由W有Gh可知,在提升的高度相同时,有用功W有增大,而额外功W额
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