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《功、功率、机械效率》专题复习学案

发布时间:2014-07-05 11:14:20  

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945

《功、功率、机械效率》专题复习学案

第1课时:功和功率

知识整理:

一.功

1、机械功

(1)功的初步概念:力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,这个力就对该物体做了功。

功包括两个必要因素:一是作用在物体上的____,二是物体在力的方向上通过的____。

(2)功的计算:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的____。

公式:功=力×距离,即W=____。

(3)功的单位:国际单位制中功的单位是____,简称____,符号为____。在国际单位制中力的单位是N,距离的单位是m,功的单位就是N·m,1____=1N·m。

2、功的原理

使用机械时(不考虑摩擦等损耗),人们所做的功都____不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不____。这个结论叫做功的原理。

考点训练

二.功率

1、功率

(1)功率的概念:单位时间里完成的功,叫做功率。功率表示做功的快慢。

(2)功率的计算:公式为功率=功/时间,P=W/t。

(3)功率的单位:功率的单位是瓦特。国际单位制中,功的单位是J,时间的单位是s,功率的单位就是J/s。J/s的专用名称叫做瓦特,简称瓦,符号W。

1W=1J/s,意思是1s内完成了1J的功。

61kW=1000W,1MW=10W

专题训练:

专题1:功和功率

训练1:选择题

(2013南京)1.一个重为2N的皮球从10 m高处下落3 m的过程中,重力对它所做的功为

A.20 J B.6 J C.14 J D.26 J

(2013宁德)2.如图实例中,力对物体没有做功的是

(2013自贡)

3

.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于

A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J

(2013常德)4.甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如图所示,则从图象可以判断 A.起重机吊起大象 B.马拉着马车前进 C.跳水运动员从跳台跳下 D.杠铃纹丝不动

1

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945

A.甲比乙做功多 B.甲比乙做功少

C.甲比乙做功快 D.甲比乙做功慢

(2013南通)5

.某同学的质量约为50kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼.请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于

A.1W B.10W C.100W D.1000W

(2013达州)6.中学生小华在一次跳绳的体能测试中,1min

内跳了120次,每次跳离地面的高度约为5cm,则他跳绳时的功率最接近

A.5W B.50W C.500W D.5000W

(2013杭州)7.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,2

m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是

A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功

B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功

C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功

D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大

(2013佛山)8.如图,A物体在大小为10N拉力F作用下,以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮和细绳的摩擦及重力),若A物体与桌面间的摩擦力为1N,下列说法错误的是 ..

A.拉力F做功的功率是3W

B.B物体的质量为2.7kg

C.B物体上升的速度是0.1m/s

D.A物体运动1s则B物体克服重力做3J功

(2013荆州)9.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向

不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,

物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法中正确

的是

1

甲 乙 丙

A.0~2s内物体不受摩擦力的作用

B.2~4s内物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力

C.2~4s内物体做匀速直线运动

D.4~6s内拉力做功16J

训练2:填空题

(2013无锡)10.木块在大小为5N的水平拉力作用下,10s内在水平面上沿拉力方向前进

2

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945 2m,拉力做功为____J,功率为____W;若木块重15N,在此过程中重力对木块做功为___J。

(2013郴州)11.一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N,枪管长1.2m,子弹从被击发到离开枪口用时0.1s则推力做功为____J,做功的功率为____W。

3(2013益阳)12.起重机将重为3×10N的混凝土板从地面缓慢吊起上升了10m,又平移了

5m。在上升过程中起重机做功为___J,平移过程中起重机做功为____J。

(2013云南)13.如图所示,把重为200N的物体匀速提升2m,不计滑轮、绳子的重力及摩擦,所用拉力F为____N,拉力所做的功为____J。

(2013长沙)14.2013年长沙体育中考,男生新设引体向上项目。如图是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小云的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4m,则小云每做一次引体向上所做的功为____J,整个过程中的平均功率为____W。(g取10N/kg)

(2013兰州)15.如图所示,工人用240N的拉力,在15s的时间内,将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上,绳子自由端移动了____m,拉力做的功是____J,拉力的功率是____W。

F

(2013安徽)16.我国设计的“中华月球车”今年将登陆月球,如图为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的1/6,月球车的质量为120kg,它在月球表面受到的重力为______N。若它在月球表面上方竖直下落4m,则重力对它做的功为_______J。

3

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945 训练3:计算题

例1:(11·上海)某物体在50N的水平拉力作用下沿水平面作作均速直线运动,10s内前进了6m。求此过程中拉力做的功W和功率P。

变式训练:

1.(11·襄阳)今年以来,湖北遭遇50年一遇的干旱天气,为了抗旱保收,农民们纷纷打井自救。一台抽水机每分钟能将600kg的水抽到12m高的地方,抽水机的效率为60%。(g=10N/kg)

问:(1)12m高的水柱产生的压强有多大?

(2)抽水机每分钟能做多少有用功?

(3)抽水机的总功率多大?

2.(11·福州) 11年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示。该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻

5力为2×10N。问:在测试过程中,

(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?

(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?

(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?

3.(2013厦门)一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N。小轿车沿水平路面匀速行驶300m驶上一个斜坡。设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变。求:(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;

(2)行驶过程中小轿车的功率;

(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?

4

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945

4.(2013福州)美国研制出“会飞的汽车”,如图所示,其车身和一般汽车相似,但车门多了两个可折叠的翅膀,在陆地行驶时,翅膀折叠,在空中飞行时,翅膀张开。汽车的质量为

2600kg,地面最大行驶速度可达150km/h,轮胎与地面接触的总面积约为0.12m,空中最大

飞行速度可达200km/h,发动机功率为75kW。问:

(1)该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2h,通过的距离是多少?

(2)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?

(3)若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行200km,汽车受到的牵引力是多少?

第2课时:机械效率

知识整理:

机械效率

1.公式:________________

2. 提高机械效率的方法:

专题训练:

专题1:基本概念和实验

1.(2013漳州)下列关于机械效率的说法正确的是

A.机械效率不可能达到100%

B.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%

C.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率

D.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率

2.(2013德州)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是

A.甲图省力,机械效率甲图大 B.甲图省力,机械效率一样大FC.乙图省力,机械效率一样大 D.乙图省力,机械效率乙图大 5

甲 乙

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945

3.(2013重庆A)小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点,他将重为3N的物体匀速提高了0.5m,已知绳端的拉力F为2N,则绳端移动的距离s及提起重物时滑轮组的机械效率是

A.s=1.5m,η=50%

B.s=1.5m,η=80%

C.s=lm,η=75%

D.s=lm,η=37.5%

4.(2013菏泽)甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是

A.若G1=G2,拉力做的额外功相同

B.若G1=G2,拉力做的总功相同

C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率

D.用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变

5.(2013常德)小明用20N的力拉着重50N的物体沿斜面运动了lm,物体上升的高度为0.2m,则小明做的有用功和斜面的机械效率分别是

A.10J 50% B.20J 50%

C.50J 80%

D.4J 8%

6.(2013长沙)用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,由图可知动滑轮重为____N,当某次运送4件货物时,绳子的拉力F是____N,滑轮组的机械效率为____。(不考虑绳重和摩擦)

7.(2013铁岭)如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,则A的重力做功为____J,拉力的功率为____W,此滑轮组的机械效率为____。

6

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945

8.(2013苏州)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进行验证.

(1)如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作____. (2)下列A、B是同学提出的两个猜想:

猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关; 猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关;

(3)为了验证上述猜想是否正确,同学们将分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.

F1 F2

F3

F4

图1 图2

图3

图4

(a) 按图____滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小____(相等/不相等),则可初步判断猜想A是错误的; (b) 按图____滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是____(正确/错误)的; (4)接着小组进行了实验验证.

9.(2013锦州)在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利用两组滑轮组进行了5次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据,用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据,测

((2)实验中应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计。 (3)表格中编号①处数据应为___;根据图b中弹簧测力计可知编号②数据应为___N。 (4)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与__________无关。 (5)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和__________有关。

(6)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”。你认为这句话是_____的(填“正确”或“错误”)。你是用小明收集的数据中_____两组数据对比分析来判断的。

7

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945

(a) (b)

专题2:机械效率的计算:

1.(2013扬州)工人用如图所示的装置将重物提高5m,已知物重为800N,人对绳的拉力为500N。求此过程中:

(1)做的总功。

(2)做的有用功。

(3)滑轮组的机械效率。

2.(2013襄阳)用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重30N,货物重360N、上升速度是0.3m/s,拉力F的功率是180W(不计绳重)。求:

(1)滑轮组的机械效率η;

(2)货物上升3m过程中,克服摩擦力做的功。

8

9年级物理周末班讲义 许雍老师编:15887123945 ★3.(11·贺州)如图所示是用滑轮组从水中匀速提升物体的情景(注:物体一直浸没在水中)。已知物体重G1=400N,动滑轮重G2=50N,忽略绳重和摩擦,人对绳子拉力F=100N。求:

(1)物体浸没在水中受到浮力的大小;

(2)物体的密度大小;

(3)滑轮组的机械效率。

★4.(11·成都)为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处,小明同学设计了如图(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丙)和(丁)所示。

-22若重物与地面的接触面积S=5×10m,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。

求:

(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率。

(2)在1~2s内,拉力F做的功W。

(3)在0~1s内,重物对地面的压强p。

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