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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
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备战 2016 年中考物理二轮讲练测
专题 21 功率和机械效率的计算（讲案）
第一讲 考点梳理
一、功的计算
1.功的定义：如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的作用下移动了一段距离，就说这个力对物体做
了功。
2.公式：W=Fs
解题注意事项：①力与物体移动的距在方向上必须是一致的；力与物体移动的距离必须对应同一物体且同一
段时间；
②当物体做匀速运动时根据二力平衡求解牵引力；
③力的单位一定要用牛顿， 距离的单位一定要用米
解题步骤：①先确定力的大小；
②再确定距离的多少；
③选择适当的公式进行计算
3.其他公式：W=Gh（①重力计算过程中质量的单位换算；
②看清题目中求的是单个物体的重力还是几个
物体的重力）
W=fs（当物体做匀速运动时根据二力平衡求解摩擦力）
二、功率的计算
1.功率的意义：表示物体做功快慢的物理量。
2. 公 式 ： （ P 、 W 、 t 必 须 对 应 于 同 一 段 时 间 和 同 一 物 体 ；
具有普遍性，不限制物体的运动状态）
P=Fv （必须是物体做匀速直线运动状态）
三、机械效率
１、有用功：定义：对人们有用的功= 直接用手对重物所做的功（Gh）
公式：W ＝Gh（提升重物）=W －W =ηW
有用 总 额 总
斜面：W = Gh
有用
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2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功
公式：W = W －W =G h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
额 总 有用 动
斜面：W =f L
额
3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W =W ＋W =Fs= W ／η
总 有用 额 有用
斜面：W = fL+Gh=FL
总
第二讲 重点解析
机械效率的计算是每年中考的 必考题,包罗万象,
计算公式繁多.常把简单机械、功和功率、机械效率综合起来,考查学生对有用功、总功、功率公式、机械效率
公式、滑轮组、斜面等简单机械的理解和运用.要求把握知识间的内在联系,确定G、F、s、h之间的关系,再正确
应用相关公式进行计算
典例1【江苏省连云港市2015年中考物理试题解析】（9分）2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太
阳能飞机 “阳光动力2号”降落在南京机场。如图所
示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功
率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2，g取10N/
kg。求：
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（1）飞机停在水平地面时对地 面的压强大小；
（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108 km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；
（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的
航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3。
典例2如图所示，工人用200N的拉力，在15s的时间内，将重500N的建筑材料提升到6m高的楼顶上，求：
(1)该过程中拉力所做的总功；
(2)该滑轮组的机械效率；
(3)不计绳与滑轮组间的摩擦及绳重时，动滑轮的重力．
典例3【山东省德州市2015中考物理试题】混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域
的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能
过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某
次测 试中，蓄电池储存的电
能为5.12×l08J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的
速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了10%。
求：
(1)汽车牵引力做的功； (2)若所用燃料的热值为4. 5×l07J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃
烧），则放出的总热量是多少； (3)内燃机的效率。
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典例4如图所示，斜面长S＝6m，高h＝2m．用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由
斜面底端匀速推到顶端．求：
(1)推力F的功率：
(2)运动过程中物体克服摩擦力所做的功：
(3)斜面的机械效率．
第三讲 方法点睛
常考机械的有用功、总功、机械效率计算
简单机械 有用功 总功 额外功 机械效率
杠杆 W = Gh W =Fs W = W －W
有用 总 额 总 有
用
滑轮组 W = Gh W =Fs W = W －W
有用 总 额 总 有
W = Gh+ G h 用
总 动
W = G h（不
额 动
（不计绳重和摩擦）
计绳重和摩擦）
斜面 W = Gh W =Fl W = W －W
有用 总 额 总 有
W = Gh+ fl 用
总
W = fl
额
（f为摩擦力）
（f为摩擦力）
第一练 练实题——随堂小练
1. 【山东省东营市2015年中考物理试题】（11分）电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降
电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给
轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg，空
轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。 某次电梯
满载上升时的v一t图像如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10 N／k
g)
[来源:]
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(1)电梯匀速上升的高度是多少？
(2)电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
(3)电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
(4)简述对重的作用。（至少两条）
2．【山东省济南市2015年中考物理试题】在某建筑土地上.起重机在2min内把体积为30m3的花岗岩碑石提
升2.5m高。已知该花岗岩 的密度为2.8×103kg/m3.取
g=10N//kg.通过计算回答:
（1）这块花岗岩碑石的质量多大?
（2）起重机对碑石所做的功是多少?
（3）起重机对碑石做功的功率是多少?
3. 【四川省资阳市2015年中考物理试题】去年被批准为国家级新区的天府新区包括了资阳市的部分区域，
其中简阳辖区内的三岔湖被誉为“西部百岛湖，天府新乐园”。为了配合天府新区的旅游开发建设，资阳旅游
局拟购进一批旅游观光艇（如图），其部分技术参数如下表：
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商品名称 XX观光艇
商品外观 7.5m×2.0m×0.9m
空船质量 900kg
发动机最大输出功率 45kw
最大载客人数 20人
最大航速 45km/h
取g=10N/kg，求：
（1）观光艇以最大航速行驶20min的路程s；
（2）若观光艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为75%，求以最大航速行驶
时受到水的平均阻力f。
[来源:学_科_网]
4．已知斜面倾角为30°，斜面高为2m．小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端．
拉力大小为300N，绳重不计．求：
[来源:学.科.网Z.X.X.K]
（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体施加的摩擦力．
第二练 练原创——预测提升
1. 【湖北省黄冈市2015年初中毕业生学业水平考试物理试题】电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振
动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙）。启动电动机，在旋转着的
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偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上 下摆动，当夯架向
下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。右表是某型号电
动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层） 。
（1）若打夯机以10m/min 的平均速度沿直线前进，则10min 前进了多少米？
（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N、底面积为1cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层
上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？
（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是多少？
2．【浙江省金华市2015年中考科学试题物理部分】如图，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”已
经在海外正式上市．该车车身质量约1300千克，长度4.6米，可乘坐4人，水上速度可达到72千米/时，陆上
速度最高达130千米/时．“美洲豹”车轮可通过液压方式进入底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车切换成
快艇，只需要短短15秒．
（1）“美洲豹”在陆地上以最高速度行驶0.5小时，通过的路程是多少千米？
（2）“美洲豹”停在平直公路上时，轮眙与地面的总接触面积大约为0.1米2，此时对地面的压强约多少帕？
（3）“美洲豹”以最高速度在水上行驶时，受到的阻力约是车重的0.3倍，此时发动机的功率约多少瓦？
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3. 湖 北 省 第 十 四 届 运 动 会 将 于 2014 年 10 月 8 日 在 荆 州
市举行，目前各比赛场馆正在紧张的建设中．某场馆建
设工地上，工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m，拉
力F大小为250N，物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍，求：
（1）物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力F做功的功率是多少？
4.【 浙江省金华市2015年中考科学试题物理部分】如图，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”已
经在海外正式上市．该车 车身质量约1300千克，长度
4.6米，可乘坐4人，水上速度可达到72千米/时，陆上速度最高达130千米/时．“美洲豹”车轮可通过液压
方式进入底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车切换成快艇，只需要短短15秒．
（1）“美洲豹”在陆地上以最高速度行驶0.5小时，通过的路程是多少千米？
（2）“美洲豹”停在平直公路上时，轮眙与地面的总接触面积大约为0.1米2，此时对地面的压强约多少帕？
（3）“美洲豹”以最高速度在水上行驶时，受到的阻力约是车重的0.3倍，此时发动机的功率约多少瓦？
5. 【四川省绵阳市2015年中考科学试题物理部分】(12分)我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功
打捞出水.为复原我国海上丝绸之路历史提供了极其珍贵的实物资料，采用沉井包裹沉船的整体打捞方式，在
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世界水下考古也是一大创新。某同学为了体验“南海一号”的打捞过程，特利用滑轮组从水下打捞一重物。
如图所示，用一个底面积S=0.05m 2、高h=0.2m的长方
体形状的重物模拟“南海一号”，该同学站在岸边拉动绳子自由端，使重物从水底开始向上运动,假定重物一
直做竖直向上的匀速直线运动，并经历三个运动阶段：第一阶段，从重物在水度开始运动到重物的上表面面
刚露出水面，绳对重物的拉力 F=140 N, 用时t=40s,第二阶段,从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开
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水面，用时t=4s，第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升, 已知动滑轮所受重力G=60 N, ρ
2 0 水
=1.0×103kg/m3, g=10N/g,不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，不考虑重物出水前后质量的变化。求：
[来源:Z*xx*k.Com]
①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F 为多大?
浮
②在第一 阶段运动中，绳对重物做功W 为多大?
1
③滑轮组在第一阶段运动中的机械效率η 和第三阶段运动中的机械效率η 分別为多大?
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