九年级物理功和功率测试题

功和功率

(一) 功

1) 概念：如果物体受到力的作用，并沿着力的方向移动一段距离，这个力就对物体做了功

2) 做功的两个必要因素，缺一不可：

a) 一是要有力的作用

b) 二是物体沿着力的方向通过一段距离。（注意力作用的阶段性）

3) 三种情况对物体没有做功（适当加点分解原理）

a) 有力作用在物体上，但物体没动

b) 有力作用在物体上，物体也通过了距离，但物体移动距离的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在水平面上运动一段距离

c) 物体通过了距离，但在物体通过距离的方向上没有力的作用

4) 功的计算和单位：

a) 计算：在物理学中，把力与物体沿力的方向移动距离的乘积叫做功。功用W表示W=FS（其中力的单位是N，距离的单位是m）

b) 单位：焦耳符号：J

5) 功的原理

a) 使用机械时，人们所做的功，都不会少于用机械时直接对物体做的功，即使用任何机械都不能省功

b) 在使用机械做功时，由于机械有重力，机械之间存在摩擦，所以人们要克服重力和摩擦做功。

c) 在理想的情况下，即不考虑机械自身的重力和摩擦的情况下，人们使用机械时所做的功等于不用机械时直接用手做的功。

d) 既然使用机械不省功，为什么还要使用机械？

①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢

②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式为：F=hG/s 直接用手做功：W1=Gh 使用斜面做功：W2=Fs 根据功的原理：W2=W1，则F= hG/s

(二) 机械效率

1) 相关概念：

a) 有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫做有用功。

b) 额外功：利用机械做功时，人们不需要但又不得不做的功叫做额外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。

c) 总功：人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。W总=W有用+W额外2) 怎样区分总功和有用功判断有用功合总功的关键是：明确在具体问题中做功要达到的目的。

例如，用滑轮组提升物体时，我们的目的是要把物体提升一定的高度，因此所做的有用功为

W有用=Gh，h为物体被提升的高度，G为物体所受的重力。而人在提升物体的同时，还要克服摩擦和动滑轮的重量而做功，所以此时人对滑轮组所做的功就是总功，它等于人对绳的拉力F与绳在拉力下移动的距离S的乘积，即W总=FS 又如，在用斜面提升物体时，我们的目的是要把物体提升到某一高度，因此所做的有用功为W有用=Gh，其中G为物体所受的重力，h为物体被提升的高度。而人在斜面方向拉动物体的过程中，还要克服物体与斜面间的摩擦做功，所以人做的总功为人对物体的拉力F与物体在拉力方向移动距离S的乘积，即W总=FS。

再如，当用桶从井口提水的时候，我们的目的是提水，所以人对水做的功才是我们的有用功，而提水时不得不提起桶，所以对桶做的功是额外功。而从井里捞桶的时候，我们的目的是打捞桶，因此对桶所做的功是有用功，而附带提起的水对我们来说是没用的，所以这时候对水所做的功是额外功。

3) 机械效率：

a) 定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用η=W有用/W总

b) 因为在使用机械时，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1

c) 怎样判定机械效率的高低：由η=W有用/W总=W有用/W有用+W额外知：

①总功一定，有用功越多，或额外功越少，机械效率越高

②有用功一定，总功越少，或额外功越少，机械效率就越高

③额外功一定，总功越多，或有用功越多，机械效率越高

d) 如何提高机械效率：

①改进结构，使它更合理，更轻巧，减小因克服机械本身的重而做的额外功

②定时润滑，是机械处于良好的运转状态，减小因克服无益摩擦而做的额外功

4) 影响滑轮组和斜面机械效率的因素

a) 影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率为η=W有用/W总=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF （n为与动滑轮相连的绳子的段数或承担重物重的绳子的段数，S=nh）

使用滑轮组来提升物体时，机械间的摩擦越小，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。若不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率为η=W有用/W总=W有用/W有用+W额外=Gh/（G+G 动）*h=G/G+G动=1/(1+G动/G)

由此可见，在不考虑绳重及摩擦时，一个滑轮组的机械效率的大小仅与滑轮的重量及物体的重量有关，而与提升的高度和滑轮缠绕方式无关。

被提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高，在提升相同的重物时，动滑轮重量越小，机械效率越高。提高滑轮组的机械效率的方法：

②大物体重力

②减小动滑轮的重力

③减小轮和轴间的摩擦

b) 影响斜面机械效率的因素斜面的机械效率为η=W有用/W总=Gh/FS 斜面的机械效率跟斜面的光滑程度和斜面的倾斜程度有关。斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，斜面的机械效率

九年级物理功和功率测试题

一、填空题

1、举重运动员在2s 内把1500N 的杠铃匀速举高了2m ，在空中停留了3s ．那么，他对杠铃做了______J 的功，前2s 内的功率是______W ；后3s 内的功率是______W ；整个过程的平均功率是________W ．

2、物体在大小为5牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进2米，则拉力做的功为_________焦，功率为________瓦；若物体重20牛，则重力对物体做的功为_______焦。

3．一台水泵在1分钟内把6×103千克的水抽到9米高处，水泵做功_______焦，这台水泵的功率是_______千瓦。（g=10牛/千克）

4．一台起重机在10分钟内把重600吨的物体匀速送到10米高处，又在空中匀速运动5米，则起重机做的功是_______焦。（g=10牛/千克）

5、汶川地震后，人们开始重视加固维修房屋，如图1所示的场景。假如该工人通过滑轮把50㎏的水泥缓缓提升4m 到房顶，所用拉力约300N 。该机械的效率约为__________。

6、如图1-2所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m ，已知沙重184N ，动滑轮重6N ，桶重10N ，绳重和摩擦均不计。则拉力的大小是 N ，此时该装置的机械效率是 。

7、如图4，工人利用动滑轮在10s 内把重500N 的物体匀速提升6m ，拉力做功为4000J ，则拉力的功率是 W, 利用动滑轮提升物体时的机械效率是 。

8、工人用定滑轮将重240N 的物体匀速向上提升，所用拉力为250N ，5s 内重物上升4m ．此过程中，有用功为 J ，拉力做功的功率为 W ，写出一条拉力不等于物重的原因： ．

9、图1-4所示是工厂里用来吊运货物的行车滑轮组。某次作业时，行车在钢丝绳的自由端用2000N 的力，将重6000N 的货物匀速竖直提升3m ，接着又在水平方向移动6m 。则行车在水平移动货物的过程中，货物重力所做的功是 J ；在竖直提升货物的过程中，货物重力所做的功是 J ，行车滑轮组提升货物的机械效率为 。

10．一台拖拉机耕地时功率是60kw ，10min 内匀速前进了以900m ，它在耕地时受到的阻力是 。 11、21．一台拖拉机耕地时的牵引力是3×104牛顿，若这台拖拉机每小时行驶3600米，则它每小时做功_______焦，拖拉机的功率是_______瓦。

12、建筑工人用50N 的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m ，小车受到的阻力为 N ．撤去推力，小车仍然能继续向前运动0．5m ，这是由于小车具有 ．在上述小车前15．5m 的过程中，建筑工人对小车做的功为 J ．

13．一个斜面长4米，高2米。现用沿斜面方向的力把重500牛的物体从底端匀速拉到顶端，若斜面是光滑的，那么拉力是_______牛。

14．一个用如图1-5所示的装置拉汽车，汽车以0.2米/秒的速度匀速前进了1米。此时测力计的图1-1 图1-2 图1-3 图1-4

15．如图1-6所示，用滑轮组拉着一只木块P 沿水平面以0. 5m/s 的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N 。若每只滑轮重1N ，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为＿＿＿＿，在2s 内拉力F 做的功为＿＿＿＿J 。

16．如图1-7所示，物体重力是20牛，滑轮重0.6牛，在拉力的作用下，物体以0.2米/秒的速度匀速上升，（不计绳重和摩擦）弹簧测力计的示数是_________牛，在2秒内拉力做功为________焦。

17．如图1-8所示，某人在lmin 内用40N 的力，把重100N 的物体匀速提高9m ，此人做功的功率是 W ，滑轮组的机械效率为 。

二、选择题

1．同学张颖把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于（ ）

Ａ．0．2J Ｂ．2J Ｃ．200J Ｄ．2000J

2．功率相同的两辆汽车在水平路面上匀速行驶，在相等的时间内通过的路程之比是4：1，则（ ）

A.两车的牵引力相等

B.两车的牵引力之比是4：1

C.两车做功相同

D.两车做功之比是1：4

3、如图7所示，用F =50N 的水平拉力，通过一个动滑轮，使重

为200N 的物体A 水平向右匀速移动了3m ，在这个过程中

A ．拉力F 做了l50J 的功

B ．拉力F 做了300J 的功

C ．重力做

了600J 的功D ．重力做了1200J 的功

4．一位体重为500N 的同学在跳绳测试中，1min 跳180次，每次腾

空的最大高度平均为4cm ，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（ ）

A ．60W

B ．3．6×10３W

C ．6×10３W

D ．3．6×10５W

5、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N 的拉力使2N 重的物体匀速上升，下面说法正确的是

A.滑轮组的机械效率是83.3％

B.滑轮组的机械效率是66.7％

C.绳端移动速度与物体上升速度相同

D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍

图1-8 图1-7

图1-6

图1-5

A ．机械效率可以提高到100%

B ．机械效率总小于1

C ．功率大的机械机械效率高

D ．机械效率越高,有用功就越多

7．一只重500N 的箱子放在水平地面上，甲学生用100N 的水平力将箱子水平移动10m ，乙学生把这只箱子匀速提高2m ，那么，他们做功的大小是( )

A ．相等

B ．甲学生做功多

C ．乙学生做功多

D ．条件不够，无法确定

8、马拉着车在水平路面上匀速前进的过程中，下列说法正确的是 （ ）

A 、以地面为参照物车是静止的

B 、马快跑拉车比慢走拉车功率大

C 、车受的重力方向是竖直向上的

D 、马拉车的力与车受的重力是一对平衡力

9．下图所示的四幅图是杨柯提包回家的情景，杨柯提包的力不做功的是（ ）

10、陕西省第10届大学生运动会将于今年10月在我市举行，届时我们可欣赏到许多精彩的赛事。体育运动中有许多地方涉及到物理知识，下列分析错误的是

A.举重运动员举起杠铃后应保持1s 不动等待裁判确认，这1s 内运动员仍对杠铃做功

B.百米赛跑记时裁判应在看到发令枪的烟雾时开始记时，而不是听到枪声时

C.掷出去的铅球总是沿曲线落到地面上，是由于受到重力的作用

D.在接力赛中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员应尽可能做到相对静止

11．如图2-11所示，斜面光滑，推力分别为F 1、F 2，从斜面底推同样的物体至斜面顶端，所做的功分别为W 1、W 2,那么（ ）

A.F 1大于F 2，W 1等于 W 2

B.F 1小于 F 2 ，W 1小于W 2

C.F 1大于F 2，W 1大于W 2

D.F 1小于F 2，W 1等于W 2

12

．如图2-12，两个滑轮完全相同，其重力均为20N ．分别用图14-24所示的两种方式，将重400N 的物体以相同的速度匀速提升了10m ，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（ ）

A ．Ｆ１做的功大于Ｆ２做的功

B ．Ｆ１和Ｆ２做的功相等

C ．Ｆ１做功的功率小于Ｆ２做功的功率

D ．Ｆ１和Ｆ２做功的功率相等

13、林雨同学将掉落在地面的物理课本捡起来放在课桌上，他对课本所做的功最接近于

A.0.02J

B.0.2J

C.2J

D.20J

14．关于机器的功率，下列说法中正确的是（ ）

A ．机器的功率越小，做功越慢

A ．将包提起来

B ．站在水平匀速

C ．乘升降电梯

D ．提着包上楼 行驶的车上 图2-12 图2-11

C ．机器的功率越小，机械效率越低

D ．机器的功率越大，做的有用功越多

15．如图2-15所示，用一动滑轮把100N 的沙子匀速提到3m 高处，作用在绳末端的拉力为60N ，

则滑轮组的机械效率为 ( )

A ．30％

B ．60％

C ．83．3％

D ．120％

A. 所做的有用功为1J B ．所做的额外功为0．5J

C ．所做的总功为1．2J

D ．此滑轮组的机械效率为50％

16．下列单位中属于功的国际单位的是（ ）

A 瓦特

B 帕斯卡

C 焦耳

D 牛·米 17．下列说法属于正确的是：（ ）

A 沿着斜面将木箱拉到顶端，推力对物体作了功

B 用竖直向上的力提着物体，使它沿水平方向匀速移动一段距离，提物体的力做了功；

C 物体从空中下落时，重力对物体做了功；

D

钢球在光滑水平桌面上运动时，桌面对球的支持力做了功。 三、探究与实验题

1、下图是张明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装

置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相

同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：

⑴张明探究的是斜面的机械效率跟 的关系。斜面的机械效率为 ，物块和斜面的内能增加了约 J 。

⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持 不变。

2、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，于红用如图3-2所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下

）这个实验使用的测量工具是 和弹簧测力计。 （2）在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计。

（3）在表中的空格处填上第三次实验的机械效率。

（4）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。

图2-15

图3-2

四、综合应用题

1．在2012年伦敦奥运会40千米的马拉松比赛中，某运动员穿的跑鞋，每只质量为0.6千克，若它在跑的过程中，两个相邻的脚印之间的距离都是1米，脚每次抬离地面的最大高度都是20厘米，跑完全程，他对跑鞋做的功是多大?（取g=10牛/千克）

2、叉车将质量为200kg的货物在10s时间内匀速提高2m（g取10N/kg）.求：（1）货物的重力；

（2）叉车对货物做功的功率.

3、电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱．若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了150m，用时30s，电动自行车的牵引力为20N，在此过程中：

(1)电动自行车速度的大小；(2) 牵引力所做的功；(3) 牵引力做功的功率．

4、如图4-4所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体

由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：

(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；

(3)推力F的大小．

图4-4

5．如图4-5中，每个钩码重均为2N ，每个滑轮重均为0.6N ，给你一根能承受3N 拉力的绳用

于串绕滑轮组。

（1）画出滑轮组的绕绳方法；

（2）若绳很轻，摩擦不计，绳端施加的拉力为多大时，可使钩码匀速上升？

（3）若拉动绳端使钩码匀速上升时，拉力是2.5N ，则滑轮组的机械效率是多大？

6、（6分）用图4-6所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N ，人用125N 的拉力向下拉动绳子，5s 内可使物体匀速上升2m 求：

（1）拉力所做的功和拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率．

7.小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动了500m ，所用时间为100s 。假设自行车在行驶过程中受到的阻力为120N 。请你解答：

（1）自行车行驶的速度？

（2）在这段过程中，该同学的功率多大？

（3）若小华和自行车总质量为60kg ，每个车胎与地面的接触面积为202cm ，则该同学骑车时，

自行车对地面的压强为多少?（g 取kg N 10）

图4-5 图4-6

8、一辆汽车，发动机的功率是70kW，半小时内在平直公路上匀速行驶了40km。问：

（1）发动机的牵引力做了多少功？

（2）发动机的牵引力是多大？

（3）汽车行驶过程中，受到路面的摩擦力是多大？

9.如图4-9所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力

F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。

（1）请在图上画出绳子的绕法,绳子移动的距离和速度；

（2）求滑轮组的机械效率和拉力的功率，动滑轮的重；

（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力的大小和拉力所做的功，滑轮组的机械效率。

10.滑轮组在建筑中应用广泛，如图4-10所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物用了5s时间提高了5m，所用的拉力是600N。求：

（1）该重物受到的重力；（2）绳子移动的距离和速度

（2）工人通过滑轮组所做的有用功；

（3）拉力的功率，工人做的总功；（4）滑轮组的机械效率。

图4-9 图4-10

11.如图17所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用400 N 的拉力F 在1分钟内将总重为900 N 的泥土匀速提升5 m 。在这段时间内：

（1）拉力F 所做的有用功是多少？

（2）拉力F 做功的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多大？

12．如图4-12所示，斜面长S=10m ，高h=4m ．用沿斜面方向的推力F ，将一个重为100N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端B ．运动过程中克服摩擦力做了100J 的功．求：

(1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F 的大小．

13．福州鼓山大桥的建设创造了多项全国之最，其中全桥分为53段钢箱梁分段施工，每一段钢箱梁的质量高达1.3×105kg ，其底面积约为260m 2，采用号称“东南第一吊”的“天车”从江面起吊到桥墩上进行拼装。问：

（1）一段钢箱梁受到的重力是多少?（g 取10N ／kg ）

（2）一段钢箱梁放在水平地面时，其对地面的压强约为多少?

（3）若“天车”将一段钢箱梁从江面起吊到桥墩，匀速竖直提升了30m ，拉力做的功是多少?

图

4-12