一個自重600牛的人站在井口，他通過滑輪組在1分鐘內(nèi)將重為360牛的物體從10米深的井底勻速提到井口（如右圖）．不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，請回答下列問題：
①這個人在上述過程中做功的功率多大？
②這個人每只腳同井口地面的接觸面積為200厘米3，在提升重物時，這個人對地面壓強(qiáng)為多大？

解：①由圖知，n=3，
拉力端移動的距離：
s=3h=3×10m=30m，
∵不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，
F=G=×360N=120N，
拉力做功：
W=Fs=120N×30m=3600J，
拉力做功功率：
P===60W；
②∵力的作用是相互的，
∴繩子對人的拉力：
F′=F=120N，
人對地面的壓力：
F壓=F′+G人=120N+600N=720N，
s=200×10-4m2×2=0.04m2，
此時人對地面的壓強(qiáng)：
p===18000Pa．
答：①這個人在上述過程中做功的功率為60W；
②這個人對地面壓強(qiáng)為18000Pa．
分析：由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h．
①不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，利用F=G求拉力大小，知道物體提升的高度，利用s=3h求拉力移動的距離，利用W=Fs求拉力做功，又知道做功時間，再利用功率公式求拉力做功功率；
②人對地面的壓力等于人重加上繩子對人的拉力（等于人對繩子的拉力），求出地面的受力面積，利用壓強(qiáng)公式求人對地面的壓強(qiáng)．
點評：本題考查了功的計算、功率的計算、壓強(qiáng)的計算，知識點多、綜合性強(qiáng)，要求靈活運用公式，知道人對地面的壓力等于人重加上繩子對人的拉力是第二問的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

（2002?溫州）一個自重600牛的人站在井口，他通過滑輪組在1分鐘內(nèi)將重為360牛的物體從10米深的井底勻速提到井口（如右圖）．不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，請回答下列問題：
①這個人在上述過程中做功的功率多大？
②這個人每只腳同井口地面的接觸面積為200厘米3，在提升重物時，這個人對地面壓強(qiáng)為多大？

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科目：初中物理 來源：2002年浙江省溫州市中考物理試卷（解析版） 題型：解答題

一個自重600牛的人站在井口，他通過滑輪組在1分鐘內(nèi)將重為360牛的物體從10米深的井底勻速提到井口（如右圖）．不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，請回答下列問題：
①這個人在上述過程中做功的功率多大？
②這個人每只腳同井口地面的接觸面積為200厘米3，在提升重物時，這個人對地面壓強(qiáng)為多大？

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

人教版第十五章   功和機(jī)械能 復(fù)習(xí)提綱  

　　一、功

 　1．力學(xué)里的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。

 　　2．不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。

 　　鞏固：☆某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。

 　　3．力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS。

 　　4．功的單位：焦耳，1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。

 　　5．應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對應(yīng)。③功的單位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘積（�！っ�，不能寫成“焦”）單位搞混。

 　　二、功的原理

 　　1．內(nèi)容：使用機(jī)械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。

 　　2．說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）

 　�、俟Φ脑硎且粋�普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適用。

 　�、诠Φ脑砀嬖V我們：使用機(jī)械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。

 　�、凼褂脵C(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。

 　�、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。

 　　3．應(yīng)用：斜面

 　　①理想斜面：斜面光滑；

 　�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑恚�

 　�、劾硐胄泵婀剑篎L=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。

 　　如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。

 　　三、機(jī)械效率

 　　1．有用功：定義：對人們有用的功。

 　　公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總         斜面：W有用=Gh

 　　2．額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。

 　　公式：W額=W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 　　斜面：W額=fL

 　　3．總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功

 　　公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η       斜面：W總= fL+Gh=FL

 　　4．機(jī)械效率：①定義：有用功跟總功的比值。

 　　②公式： 

 　　斜 面：                     定滑輪：

 　　動滑輪：        滑輪組：

 　�、塾杏霉傂∮诳偣�，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。

 　�、芴岣邫C(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。

 　　5．機(jī)械效率的測量：

 　�、僭恚�

 　　②應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。

 　�、燮鞑模撼^碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計。

 　�、懿襟E：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。

 　�、萁Y(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：

 　　A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。

 　　B、提升重物越重，做的有用功相對就多。

 　　C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。

 　　繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。

 　　四、功率

 　　1．定義：單位時間里完成的功。

 　　2．物理意義：表示做功快慢的物理量。

 　　3．公式：

 　　4．單位：主單位W；常用單位kW mW 馬力。

 　　換算：1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。

 　　某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J。

 　　5．機(jī)械效率和功率的區(qū)別：

 　　功率和機(jī)械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。

 　　五、機(jī)械能

 　�。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽�

 　　1．能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。

 　　理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。

 　�、谝粋�物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。

 　　2．知識結(jié)構(gòu)：

 

 　　3．探究決定動能大小的因素：

 　�、俨孪耄簞幽艽笮∨c物體質(zhì)量和速度有關(guān)。

 　　實驗研究：研究對象：小鋼球  方法：控制變量。

 　　·如何判斷動能大小：看小鋼球能推動木塊做功的多少。

 　　·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達(dá)斜面底端時速度大小相同。

 　　·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。

 　�、鄯治鰵w納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。

 　　保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；

 　�、艿贸鼋Y(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。

 物體

質(zhì)量m/kg

速度v/（m．s-1）

動能E/J

牛

約600

約0．5

約75

中學(xué)生

約50

約6

約900

 　　練習(xí)：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù)：人的質(zhì)量約為牛的1/12，而速度約為牛的12倍，此時動能為牛的12倍，說明速度對動能影響大。

4．機(jī)械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。

　　理解：①有動能的物體具有機(jī)械能；②有勢能的物體具有機(jī)械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機(jī)械能。

　�。ǘ﹦幽芎蛣菽艿霓D(zhuǎn)化

　　1．知識結(jié)構(gòu)：

　　2．動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

　　①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

　�、谫|(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。

　　3．動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

 　　①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

 　�、谌绻粋�物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。

 　　4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：

 　�、攀紫确治鰶Q定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素──看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。

 　　⑵還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。

 　　⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機(jī)械能不守恒。

　�。ㄈ┧芎惋L(fēng)能的利用

 　　1．知識結(jié)構(gòu)：

 　　2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

 　　練習(xí)：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計成上窄下寬？

 　　答：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

人教版第十五章   功和機(jī)械能 復(fù)習(xí)提綱  

　　一、功

 　1．力學(xué)里的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。

 　　2．不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。

 　　鞏固：☆某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。

 　　3．力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS。

 　　4．功的單位：焦耳，1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。

 　　5．應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對應(yīng)。③功的單位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘積（�！っ�，不能寫成“焦”）單位搞混。

 　　二、功的原理

 　　1．內(nèi)容：使用機(jī)械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。

 　　2．說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）

 　�、俟Φ脑硎且粋�普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適用。

 　　②功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。

 　�、凼褂脵C(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。

 　�、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。

 　　3．應(yīng)用：斜面

 　�、倮硐胄泵妫盒泵婀饣�

 　�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑�；

 　　③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。

 　　如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。

 　　三、機(jī)械效率

 　　1．有用功：定義：對人們有用的功。

 　　公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總         斜面：W有用=Gh

 　　2．額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。

 　　公式：W額=W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 　　斜面：W額=fL

 　　3．總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功

 　　公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η       斜面：W總= fL+Gh=FL

 　　4．機(jī)械效率：①定義：有用功跟總功的比值。

 　�、诠剑� 

 　　斜 面：                     定滑輪：

 　　動滑輪：        滑輪組：

 　�、塾杏霉傂∮诳偣�，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。

 　　④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。

 　　5．機(jī)械效率的測量：

 　�、僭恚�

 　　②應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。

 　　③器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計。

 　�、懿襟E：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。

 　　⑤結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：

 　　A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。

 　　B、提升重物越重，做的有用功相對就多。

 　　C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。

 　　繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。

 　　四、功率

 　　1．定義：單位時間里完成的功。

 　　2．物理意義：表示做功快慢的物理量。

 　　3．公式：

 　　4．單位：主單位W；常用單位kW mW 馬力。

 　　換算：1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。

 　　某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J。

 　　5．機(jī)械效率和功率的區(qū)別：

 　　功率和機(jī)械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。

 　　五、機(jī)械能

 　�。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽�

 　　1．能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。

 　　理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。

 　�、谝粋�物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。

 　　2．知識結(jié)構(gòu)：

 

 　　3．探究決定動能大小的因素：

 　�、俨孪耄簞幽艽笮∨c物體質(zhì)量和速度有關(guān)。

 　　實驗研究：研究對象：小鋼球  方法：控制變量。

 　　·如何判斷動能大�。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K做功的多少。

 　　·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達(dá)斜面底端時速度大小相同。

 　　·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。

 　�、鄯治鰵w納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。

 　　保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；

 　　④得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。

 物體

質(zhì)量m/kg

速度v/（m．s-1）

動能E/J

牛

約600

約0．5

約75

中學(xué)生

約50

約6

約900

 　　練習(xí)：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù)：人的質(zhì)量約為牛的1/12，而速度約為牛的12倍，此時動能為牛的12倍，說明速度對動能影響大。

4．機(jī)械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。

　　理解：①有動能的物體具有機(jī)械能；②有勢能的物體具有機(jī)械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機(jī)械能。

　�。ǘ﹦幽芎蛣菽艿霓D(zhuǎn)化

　　1．知識結(jié)構(gòu)：

　　2．動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

　　①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

　　②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。

　　3．動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

 　�、偃绻粋�物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

 　�、谌绻粋�物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。

 　　4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：

 　�、攀紫确治鰶Q定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素──看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。

 　�、七�要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。

 　�、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機(jī)械能不守恒。

　　（三）水能和風(fēng)能的利用

 　　1．知識結(jié)構(gòu)：

 　　2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

 　　練習(xí)：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計成上窄下寬？

 　　答：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。

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