题目

如图所示，工人在10s内用滑轮组将质量为l0kg的箱子匀速竖直升了2m，此时的机械效率为80%（不计绳重和摩擦，取g=10N/kg）．求： （l）工人做的有用功； （2）工人施加的拉力； （3）工人所做总功的功率．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）W有=Gh=mgh=10kg×10N/kg×2m=200J； （2）η= W有用 W总 ， ∴W总= W有用  η = 200J 80% =250J， ∵W总=FS，S=2h=2×2m=4m， F= W总 S = 250J 4m =62.5N； （3）P= W总 t = 250J  10s =25W． 答：（l）工人做的有用功为200J； （2）工人施加的拉力为62.5J； （3）工人所做总功的功率25W．

考点梳理

初中二年级物理试题“如图所示，工人在10s内用滑轮组将质量为l0kg的箱子匀速竖直升了2”旨在考查同学们对 功率的计算、 有用功和额外功、 滑轮（组）中拉力的计算、 ……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。

• 功率的计算
• 有用功和额外功
• 滑轮（组）中拉力的计算

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