题目
湛江港一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：（g取10N／kg）
（1）提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0.04m2，求货物对地面的压强。
（2）提升时绳子自由端的速度。
（3）拉力F的功率。
（4）此滑轮组的机械效率。 |
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题型：计算题难度：偏难来源：广东省中考真题
所属题型：计算题
试题难度系数：偏难
答案
解：
（1）货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg×10N/kg/0.04m2=2×104Pa；
（2）提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=0.08m/s；
（3）拉力F的功率P=Fv=500N×0.08m/s=40W；
（4）此滑轮组的机械效率η=W有用/W总=mg/2F=80kg×10N/kg/2×500N=80%。 |
考点梳理
初中二年级物理试题“湛江港一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，”旨在考查同学们对
压强的大小及其计算、
功率的计算、
滑轮（组）的机械效率、
速度的计算、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。
- 压强的大小及其计算
- 功率的计算
- 滑轮（组）的机械效率
- 速度的计算
考点名称：压强的大小及其计算
压强的定义
物体单位面积上受到的压力叫做压强，压强是反映压力作用效果的物理量，帕斯卡简称帕(符号是Pa)是国际制主单位，1Pa=lN／m2
压强的计算公式
一般，压强的计算公式为：P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛;受力面积S单位是：米2。但液体和固体的压强是不一样的，
液体压强公式：P=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的单位是m , ρ的单位是kg/m^3; , 压强P的单位是Pa。
固体压强公式：P=F/S，F是压力，S是压力面积
影响压强大小相关的因素：
压强是单位面积上受到的压力大小，等于用压力除以受力面积，所以压强只与压力和受力面积有关。在压力不变的条件下，受力面积越大压强越小，在受力面积不变的条件下，压力越大压强越大。简单的说，大气压强是某一点(测量点)处垂直于地面的单位面积上的空气的质量(重量)，这就很好理解啦，大气包围着地球，大气圈的外表面是圆的，那么地球某处海拔越高则其上部的气柱越短(越轻)，反之亦然。 但地球上某点的大气压强又不是恒定不变的，变化的原因就是其上气柱的质量(重量)在变化，重量变化的原因是大气的流动。温度更低的大气流动过来则大气压强就会变大;温度更高的大气流动过来则大气压强就会变小。这是因为温度高的大气的密度(重量)小，温度低的大气的密度(重量)大。
对压强公式P=F/S的理解
1.此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1.5× 104N。
4.公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成p=G/S，而应先注明F=G得：P=F/S=G/S。
5.公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
6. 由公式推导出F=pS和S=F/P,可用于计算压力和受力面积的大小。
考点名称：功率的计算
功率：单位时间里完成的，叫做功率，表示作功快慢程度的物理量，通常用P表示，故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。
功率的计算公式
功率可分为电功率，力的功率等，故计算公式也有所不同。
电功率计算公式：P=W/t =UI;在纯电阻电路中，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I²R=(U²)/R
在动力学中：功率计算公式：1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)
因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式)，所以求功率的公式也可推导出P=F·v：P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)
功率计算公式的应用
例：用杠杆来撬一重为2400 N的大石块，当手在5 s内用300 N的力按杠杆，将杠杆一端压下1.6 m，大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)
思路导航：(1)解答此题的关键是能够想到功的原理，往往有同学会用杠杆原理来解答此题，存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂，题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离，而不是动力臂，题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意：F和s对应)，根据功的原理，W1=W2。
W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h，解得：h=0.2 m。
(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。
方法指导：利用杠杆做功时，在杠杆平衡的时候，根据功的原理和杠杆原理。
考点名称：滑轮（组）的机械效率
滑轮组的机械效率：
测量滑轮组的机械效率:
①器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理：
③步骤：先用弹簧测力计测出物体的重力G，再按要求组装滑轮组，用弹簧测力计提起绳端匀速上升，测出作用于绳端的作用力F，确定重物和绳自由端的始、末位置，用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s，再用公式求出滑轮组的机械效率η ;
④注意事项：一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升，二是要让绳端竖直上升。
提高滑轮组机械效率的方法:
1.影响滑轮组机械效率的因素
滑轮组是人们经常使用的简单机械，用同一滑轮组提升物体G升高h时，滑轮组对物体做的功为有用功，而人对滑轮组的拉力F做的功为总功，F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数)，则滑轮组的机械效率：
若不计摩擦力，而动滑轮的重为G’，那么提升动滑轮做的功就是额外功，则滑轮组的机械效率还可表示为
讨论这个表达式可知，对于同一滑轮组(G’一定)，提升重物越重，滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。
2.提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例，在额外功不变的情况下，增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。
滑轮组机械效率有关因素：
1、被提物体的重量，G越大，机械效率越高。
2、滑轮自重，滑轮组如果越多，虽然省力但是无用功多，机械效率越小。
3、绳与滑轮之间的摩擦。
无关因素：1、绕线方式，2、物体被提高的距离，3、提物体的速度。
考点名称：速度的计算
速度的计算公式：
公式v=s/t
速度是描述质点运动快慢和方向的物理量，等于位移和发生此位移所用时间的比值。[2]在匀速直线运动中，物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
v：速度矢量，单位：m/s
s：位移矢量，单位：m
t：时间，单位：s
速度单位：
速度在国际单位制的最基本单位是米每秒 ，国际符号是m/s，中文符号是米/秒。[3]
常用单位：千米/时，国际符号是km/h。
单位换算：1 m/s=3.6 km/h
有关计算速度的试题：
1. 摩托车用90km/h的平均速度追赶在它前面120km的卡车。追了270km才赶上，求卡车的平均速度。
2. 一列车长160m，匀速通过一条长200m的隧道用了0.01h。若该列车以同样的速度通过一座长1040m的铁路桥要多长时间?
3. 在一次爆破中用一条96cm长的导火线来使炸药爆炸。导火线燃烧的速度是0.8cm/s。在点火者点燃导火线后，以5m/s的速度跑开。他能不能在爆炸前跑到距爆炸点500m远的安全区?
4. 小军乘坐一辆汽车行驶在限速为50km/h的公路上。他利用手表测得汽车每隔4s就驶过路边一根相距50m的电线杆。问：小军乘坐的这辆汽车是否超速?
5. 一列火车以54km/h的速度通过一座桥用了1.5min。已知火车长150m。桥长为多少?
6. A、B两地相距300m，甲、乙两人分别从两地骑自行车同时出发相向而行。他们的速度分别为V甲 = 6m/s、V乙 = 4m/s，假如有一只猎狗不知疲倦的以V = 8m/s的速度奔跑在甲、乙之间。问：在甲、乙两人出发至相遇时，猎狗跑了多少路程?
7.子弹在离人17m处以680m/s的速度离开枪口,若声音在空气中的速度为340m/s,当人听到枪声时,子弹己前进了多少?
8.飞机速度是声速的1.5倍，飞行高度为2720m,,当你听到飞机的轰鸣声时,抬头观看飞机已飞到你前方多远的地方?
9.一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过0.6s看到炮弹在坦克上爆炸,经过2.1s听到爆炸的声音,求:(1)大炮距坦克多远?(2)炮弹的飞行速度多大?
10.甲同学把耳朵贴在长铁管的某一端,乙同学在长铁管的另一端敲一下这根铁管,甲同学先后听到两次响声,其时间差0.7s,试计算铁管有多长(声音在铁中速度为5100m/s,空气的速度为340m/s)?
11.在一次爆破中,用一根长1m的导火线引爆炸药,导火线以0.5cm/s的速度燃烧,点火者点着导火线后以4m/s的速度跑开,他能否在爆炸前跑到离爆炸地点600m的安全地区?
12.一名同学骑自行车从家路过书店到学校上学，家到书店的路程为1800m，书店到学校的路程位3600m.当他从家出发到书店用时5min，在书店等同学用了1min，然后二人一起再经过了12min到达学校.求：(1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是多少?(2)这位同学从家里出发到学校的全过程中的平均速度是多大?
