2014功、功率和机械效率复习专题

上的力F2，，使其恰能以速度v2匀速向上运动（如图乙），活塞从金属筒下端移动到上端的过程中，所用时间为t2， F2做的功为W2，功率为P2。已知F1=G ，P1= P2。则下列判断正确的是 A. v1: v2=2 : 1 C. F1 : F2 = 1 : 2

【课5】 （多选）用如图所示滑轮组，拉一金属块在水平地面上以0.1m/s的速

度匀速运动．若动滑轮受重力为15N，金属块受重力为105N，地面对金属块的摩擦力是15N（不计绳重和滑轮与轴间的摩擦）则下列说法正确的是（ ）

A．绳子自由端拉力是10N C．拉力F 的功率是3W

【课6】 用滑轮组以不同速度匀速提升重物A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F ，如图

所示，不计绳重和摩擦．当拉力F的功率为P1时，重物A以速度v1匀速上升h所用的时间为t1；当拉力F的功率为P2时，重物A以速度v2匀速上升h所用的时间为t2；当拉力F的功率为P1?A．

B．绳子自由端拉力是40N C．拉力F的功率是12W

vF

B. t1 : t2 = 3 :1 D. W1 :W2 = 1 : 3

1P2时，重物A以速度v3匀速上升h所用的时间为（ ） 2F2t1?t22t?t11 B．12 C．t1?t2 D．t1?t2

222t1?t2t1?2t2

A【课7】 如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打

捞过程中，汽车以恒定的速度v?0.2m/s向右运动，图乙是此过程中汽车拉动重物的功率随时间t变化的图像，设t?0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg． 求：（1）圆柱形重物的质量． （2）圆柱形重物的密度．

（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力．

Page 9 of 24

知识点睛

知识点3．机械效率

1．有用功、额外功和总功

利用机械做功时，对人们有用的功叫有用功（W有）；对人们没有用，但又不得不做的功叫额

W有W?外功（W额）；有用功加额外功是总共做的功，叫总功（W总），W总?额．

对于同一个机械，由于人们的目的不同，有用功和额外功是不同的，它们不是一成不变的，

Page 10 of 24

分析时应注意．例如：用水桶从井中提水时，我们的目的是提水，则对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功；从井里捞桶的时候，我们的目的是从井中捞桶，则对桶做的功是有用功，对水做的功是额外功．

2．机械效率的定义：有用功跟总功的比值 3．机械效率的公式：η?W有W总?100%，有用功总小于总功，所以机械效率η总小于1．

（1）当总功一定时，机械所做的有用功越多，即额外功越少，机械效率就越高； （2）当有用功一定时，机械所做的总功越少，即额外功越少，机械效率就越高；

（3）当额外功一定时，机械所做的总功越多，或有用功越多，有用功在总功中所占的比例

就越大，机械效率越高．

理解了机械效率的概念，就能判断有关的一些说法是否正确．如做“有用功越多的机械，机械效率就越高”，“机械做功时，额外功越少的机械，机械效率就越高”等等，在分析、比较这类问题时要注意机械效率的高低是由有用功和总功两个因素决定的，只分析一个因素，不能判断机械效率的高低． 注意：

（1）对于实际机械来说，因为利用任何机械做功时，总免不了要做额外功．对于额外功，

我们只能尽量减小，而不会为零．

（2）对于不考虑机械自重和摩擦的理想机械来说，

于1，因此机械效率等于1．

4．功率和机械效率的区别

功率和机械效率是两个不同的概念．功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功．机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的功是有用的．

功率和机械效率是两个物理意义不同也没有直接联系的物理量．功率大的机械，机械效率不一定高；机械效率高的机械，功率也不一定大．这正是同学们学习中最容易产生错觉的地方，请仔细领会、分辨，千万不可将两个概念混为一谈．

W总?W有用，其

η?W有用/W总的比值就等

例题精讲

【例1】 下列有关“功”、“功率”和“机械效率”的说法中，正确的是（ ）

A．机器的功率越大，做的功越多 B．功率不同的机器，做的功可能相等 C．机器做功的时间越少，功率就越大

【例2】 甲的机械效率比乙的机械效率高，这表明（ ）

Page 11 of 24

D．机器的功率越大，机械效率就越高

A．甲的有用功比乙的有用功大 B．甲的总功比乙的总功小

C．做相同的总功，甲的有用功比乙的小 D．做相同的总功，甲的有用功比乙的大

【例3】 某机械效率为80％，表示的含义是（ ）

A．总功中有80％用来克服额外阻力做功 C．总功中有20％是有用功

【例4】 用如图所示的滑轮组提升重物，能提高机械效率的方法是（ ）

A．改变绳子的绕法 B．增加提升的高度 C．减小提升的高度

【例5】 用一个动滑轮把重800N的货物提高2m，所用的力是500N，则这个动滑轮的机械效率是 ，

动滑轮重为 N

【例6】 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图所示），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑

轮组的机械效率分别为η1、η2．下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ）

D．增加重物的质量

B．总功中有20％用来克服额外阻力做功 D．它只作了80％的功

A．F1?F2 ?1??2 B．F1?F2 ?1??2 C．F1?F2 ?1??2 D．F1?F2 ?1??2

【例7】 如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则绳子

自由端移动的距离是 m，此过程有用功为 J，滑轮组的机械效率为 ．

【例8】 如图12所示，滑轮组在拉力F1=45N的作用下，拉着物体A以

3m/s的速度做匀速直线运动，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，

Page 12 of 24

图12