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功、功率、机械效率考点解析  

2013-02-24 07:13:24|  分类: 物理教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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功、功率、机械效率考点解析



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功、功率、机械效率考点解析



功、功率、机械效率考点解析
山东省德州市临邑县教育局教研室 刘海霞 山东省临邑县第二职业高级中学 陈增军

考点一、功的概念的理解

 

做功必须满足两个必要条件:(必须有力作用在物体上;(2)这个受力物体必须在力的方向上通过一段距离。如下图中三种情况,都因为不具被功的必要因素而没有做功。

 

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例1.在下图的四种情境中,人对物体做功的是(   )

 

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A.提着水桶在水平地面上匀速前进         B.扛着米袋慢慢爬上楼梯

 

C.用力推汽车,汽车没动                 D.举着杠铃原地不动

 

解析:提着水桶在水平地面上匀速前进,人给水桶的力的向上的,向上没有移动距离,人对水桶没有做功,A不符合题意;扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋的力向上,向上移动了距离,人对米袋做功,B符合题意;用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,向前没有移动距离,人对汽车没有做功,C不符合题意;举着杠铃原地不动,人对杠铃的力向上,向上没有移动距离,人对杠铃没有做功,D不符合题意。本题答案为B。

 

答案:B

 

考点二、机械效率

 

1.有用功:为达到目的必须做的功;额外功:为了达到目的并非需要又不得不做的功;总功:有用功和额外功的总和。

 

2.机械效率是可变性:由公式功、功率、机械效率考点解析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间可知,如果该机械的额外功一定时,有用功越大,机械效率越大。

 

3.提高机械效率的方法:由公式功、功率、机械效率考点解析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间可知,当有用功一定时,额外功越小,机械效率越高,因此设法减小额外功可以提高机械效率。如减轻动滑轮本身的重量,加润滑油可以减小摩擦等;当额外功一定时,有用功越大,机械效率越高,因此增大有用功可以提高机械效率,如增加物重可以提高机械效率。

 

例2.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计绳子与滑轮的摩擦(   )

 

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A.甲较省力且机械效率较高

 

B.乙较省力且机械效率较高

 

C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同

 

D.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同

 

解析:甲、乙两个滑轮组,采用了四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子,在不计绳子和滑轮摩擦的情况下,对重物做的功是有用动,对动滑轮做的功为额外功.如果分别用它们把相同重量的货物提升到相同的高度,两个滑轮组所做的有用功相等,额外功也一样,故机械效率相同;但是甲图由两股绳子承担物重,动力为物体和动滑轮总重的一半,乙图由三股绳子承担物重,所需动力为物体和动滑轮总重的三分之一,所以两个滑轮组省力程度不同,乙更省力,根据上面的分析,C是正确的。

 

答案:C

 

考点三、功率

 

1.功率是表示物体做功的快慢,与物体做功多少和做功的时间都有关系,但不是只决定于其中某一个因素。

 

2.功率的计算:功、功率、机械效率考点解析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间功、功率、机械效率考点解析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间(匀速直线运动)

 

例3.如图所示,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为(    )

 

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A.4×102W       B.4×103W       C.1.8×104W         D.1.8×105W

 

解析:18kg的水大约经4.5s从瀑布顶端落到底端,在该过程中,重力的功率约学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!.本题答案为B。

 

答案:B

 

考点四、功、机械效率和功率的综合应用

 

1.三者之间的关系

 

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2.解题步骤一般为:

 

(1)认真审题,剖析题意,确定各物理量之间的关系;

 

(2)根据已知和待求量的关系,结合相应的公式或物理规律建立关系式;

 

(3)逐步分析、计算中间的物理量,直至导出所求量。

 

例4.用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m,所用的拉力是250N,在这个过程中,求:

 

(1)有用功是多少?

 

(2)拉力的功率是多少?

 

(3)滑轮组的机械效率是多少?

 

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解析:(1)W有用=Gh=600N×4m=2400J

 

(2)由图可知,n=4,由于h=4m,所以s=4h=4×4m=16m;拉力做的功:W总=Fs=250N×16m=4000J。拉力的功率:功、功率、机械效率考点解析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

(3)滑轮组的机械效率:功、功率、机械效率考点解析 - 惊鸿岂止一现 - 云雷屯,君子以经纶-高垚骏的物理空间

 

答案:(1)2400J(2)200W(3)60%

 

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