题目

如图所示，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400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m．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？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）拉力F所做的有用功为：W有=Gh=900N×5m=4500J； （2）拉力F移动的距离S为：S=3h=3×5m=15m；      拉力F所做的总功为：W总=FS=400N×15m=6000J；      则拉力F做功的功率P为：P= W总 t = 6000J 60s =100W； （3）滑轮组的机械效率为：η= W有 W总 ×100%= 4500J 6000J ×100%=75%． 答：（1）力F所做的有用功是4500J； （2）拉力F做功的功率是100W； （3）滑轮组的机械效率是75%．

考点梳理

初中二年级物理试题“如图所示，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”旨在考查同学们对 功率的计算、 有用功和额外功、 滑轮（组）的机械效率、 ……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。

• 功率的计算
• 有用功和额外功
• 滑轮（组）的机械效率

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：有用功和额外功

有用功：物理学中的一种概念，是人们做的功中对人们有用的一部分，人们需要的有价值的功。做功中，有用功越大越好。

额外功：在物理学中，额外功与有用功是对立的，指其他无实用价值而又不得不做的功，叫额外功。

有用功和额外功的比较

有用功和额外功的区别

1、有用功是相对于总功来说的......

2、从做功的意义上来讲，就是人因需要而做的功叫做有用功，额外功是指人们在做功时，并不需要做，但是为了达到目的而不得不做的功.例如，人想要提水上楼，人对水做的功就是为了满足需要而做的，其大小等于水重乘以提升的高度。人在提水时，必须有盛水的容器，如水桶等，人在提升水的同时，也对容器做了功，而人对容器所做功并不是目的，但是又不得不做，因为没有容器，水是无法提升的，所以，人对容器所做的功是额外功，其大小等于 。

3、常见的额外功有：使用滑轮组时，克服轮与轴之间摩擦所做的功，还有克服滑轮的自重所做的功等。

4、克服摩擦所做的功并不一定都是额外功。

有用功和额外功计算公式归纳