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第十章 机械与人(功能部分)(中考版)

发布时间:2014-04-18 13:34:28  

商水县直一中 韩永兵 (2014年寒假整理制作)

第十章 机械与人(二)

【河南考纲】 (1)结合实例认识机械功的概念。理解做功的两个必要因素。

(2)能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。理解功的计算公式W= Fs,并能进行有关计算。

(3)结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。会用公式P=W/t进行简单计算。

(4)结合实例理解效率的概念,并能进行简单的计算。能够测量简单机械的机械效率。在生产、 生活中有提高效率的意识。

(5)能用实例说明物体的动能和势能以及它们的相互转化。

(6)能用实例说明机械能和其他形式能的转化。

【知识网格】

【热频考点】

1.有无功:(1)判断方法:力和距离同时存在于同一个物体,且不相互垂直。

(2)无做功的事例:A搬而未起,推而未动;B 物体不受力靠惯性滑行;(3)物体受力与运动方向垂直(尤其当物体在水平面上运动时,重力不做功)

2.功、功率、效率的差别:功表示力做功的多少(相当于干了多少活),功率表示做功的快慢(相当于干活的快慢),效率表示力做的功中多少比例用于目的的实现(相当于多少有用)。它们分别表示一个做功过程的三个方面,虽有联系,但没有必然关系。

3.重力功的大小与物体运动路径和距离无关,只取决于物体的重力和高度差,若无高度差,重力

不做功。

4.计算某个力的功,只讲这个力和物体在这个力方向上通过的距离,不考虑其它因素(比如:有

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商水县直一中 韩永兵 (2014年寒假整理制作)

无摩擦、接触面不同,运动速度快慢不同等等)。

5.对于机械而言,用P=Fv可以分析解决很多问题,已成为解决功率问题的一个必需公式。

6.对于同一机械不同过程,因目的不同,有用功不同,所以效率也会有所不同。

7.会测量、计算有关滑轮组在不同条件下(绳重、摩擦、动滑轮重力、绕线方法)的功、功率、

效率的问题,也是必出题目,尤其是条件不同,效率的求法也不同。

8.

会用E动?12,分析解决有关动mv E重?mgh E?E动?E重(不考虑弹性势能问题时)2

能、势能、机械能的变化问题(控制变量法、转换法、理想实验)。

9.能从功能关系解决有关实例中机械能与其它形式能的转化问题(能流图)。

【典型考题】

1.(2013日照)粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其在10s内运动30m,

则推力做的功为 J;推力的功率是 W.

2.(2013南充).某工人在水平地面上,用I00N水平推力以0.5m/S的速度匀速推动重 500N的物体,

使它沿水平方向移动10m,该过程中工人所做的功是 J,水平推力的功率是 W。

3.(2013年泉州).雪橇是雪地常见的交通工具。若狗拉着雪橇以10m/s的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行,雪橇受到的阻力是200N,则狗在5min内做了____J的功,功率为____W。.

4.(2013?绵阳)体重60kg的王健做引体向上,在1min时间内完成了10个,每次上拉,身体重心

1min内的平均功率是 W.(g取10N/kg) 上升30cm,则他每完成一次引体向上做功 J,

5.(2013镇江)图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照

片.由图可知,下落过程中,皮球的速度 ,离开地面上升的过

程中,皮球重力势能 ,动能 .皮球运动过程中的机械

(均选填“增大”、“减小”或“不变”.) 能 .

6.(2013济宁)如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光

一次所得的照片。从图中可以判断:小球在a 、b 位置间的平均速度 (选

填“大于”、“小于”或“等于”)在c 、d 位置间的平均速度; 在上升过

“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”)。 程中, 小球的重力势能 (选填

7.(2013?沈阳)如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上

的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为 ;若

“不变”或“减仅使倾角θ逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐 (选填“增大”、

. 小”),此斜面的机械效率将逐渐 B (选填“增大”、“不变”或“减小”)

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8.(2013自贡)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

9.(2013达州) 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

10.(2013盐城)下列情形中,对物体没有做功的是( )

A.举着杠铃不动

B.将弹簧拉力器拉长

C.将实心球抛向空中

D.把掉在地上的羽毛球捡起来

11.(2013自贡).甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计较空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是( )

A.F甲>F乙 B.F甲<F乙 C.W甲>W乙 D.W甲<W乙

12.(2013?湘西州)在水平地面上,用50N的水平拉力拉重为100N的小车,使小车沿水平方向前进了5m,这时拉力所做的功是( ) A.50J B.250J C.750J D.0J

13.(2013?德州)用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面

上运动,两次运动的s﹣t图象如图所示.其对应的弹簧测力计示数分别为F1、

F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( )

A. F1>F2 W1>W2 B. F1=F2 W1>W2

C. F1=F2 W1<W2 D. F1<F2

W1<W2

14.(2013广州)如图9所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,

足球( )

A.在 b、d 两点动能相等

B.在 a、d 两点动能相等

C.从 b 到 c 的过程机械能减少

D.从 c 到 d 的过程重力势能减少

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15.(2013日照)如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图;若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则它从远地点向近地点运行的过程中( )

A.重力势能增加、动能减小

B.

C.重力势能增加、动能增加

D. 重力势能减小、动能增加 重力势能不变、动能不变

16.(2013雅安) 如图2 所示, 铅球从出手到将要落地的过程中, 下列说法正确的是( 不计空气阻力)

A. 铅球由a →b 时, 动能逐渐增大

B. 铅球在b 点的机械能大于a 点的机械能

C. 铅球由b →c 时, 机械能逐渐减小

D. 铅球在c 点时动能最大

17.(2013 年湖州)顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。顾客在上升过程中( )

A.机械能保持不变 B.运动状态在不断变化

C.相对于其站立的台阶是静止的 D.受到重力、支持力扣摩擦力的作用

18.(2013泰州)如图19所示,用装有细沙的容器、三脚小桌和质

量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。①为该

实验是通过观察比较_ _来间接判断物体重力势能大小的。②实

验中采用质量不同的木块,是为了探究物体重力势能大小与物体 的关系,操作时应该

)的高度自由下落。③若要探究物体重力势能让木块从

(选填“相同”或“不同”

大小与物体高度的关系,请简要说明具体做法。

19.(2013营口)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

1

12 (1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用_____________两图;实验中应保证

________________________________相同,为了达到这一目的所采取的具体操作

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方法是__________________________________________。

(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是________________________________。

(3)该实验是通过观察______________________________来比较铁球动能的大小,

从而得出结论的。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是 。

A.认识电压时,我们可以用水压来类比

B.用磁感线来描述磁场

C.探究电功大小与哪些因素有关,通过重物提升的高度来判断电流做功的多少

D.保持电阻不变,改变电阻两端电压,探究电流与电压关系

(4)若水平面绝对光滑,铁球将做_______________________________运动。

20(2013年苏州)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104 N.

(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;

(2)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功;

(3)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物.

21.(德阳市2013年)现有重800N的木箱A,小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求:

(1)小李同学拉木箱的功率是多大?

(2)该斜面的机械效率是多少?

(3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?

答案:

4 180 30 5增大 增大 减小 1 300 30 2 5000 50 3 6×105, 2×103

减小 6大于;逐渐增大 7 80% 增大 增大 8 C 9 B

10 A 11 C 12 B 13 B 14 C 15 B 16 D 17 C

18 (2)小桌下陷的深度 质量 相同 让同一木块从不同高度下落,比较小桌下陷的深度

19 (1)甲、乙 铁球在水平面开始运动时的速度相同(铁球到达水平面时具

有相同的初速度 ) 让铁球从同一斜面的同一高度由静止开始运动

(2)质量相同的物体,运动的速度越大,它具有的动能就越大

(3)纸盒被撞击后移动的距离 C

(4)匀速直线

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20 (1)2.5×103N (2)2.5×103N (3)1.1×104N

21解:(1)t?s10m??50s v0.2m/s

W总?FL?600N?10m?6000J

P?W6000J??120W t50s

(2) W有?Gh?800N?6m?4800J

??W有

W总?100%?4800J?100%?80% 6000J

(3)W额?W总-W有?6000J-4800J?1200J

f?W额

L?1200J?120N 10m

【当堂训练】

1.(2013枣庄)小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本,水平匀速拉动0.5m.所用的水平拉力为1N,则课本重力做功 J,水平拉力做功 J.

2.(2013郴州)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年长沙)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

(g取10N/kg) 为 J,整个过程中的平均功率为 W。

4.(2013?黑龙江)在一次军事演习中,一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资,

,物资在加速下落过程中,动在此过程中飞机的动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)

能和重力势能之间的转化情况是: 。

5.(2013年兰州)如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆

沿着悬线向下运动,此过程中,它的 能减小, 能增加。滚

摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械

、“增大”或“不变”)。 能 (填“减小”

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6.(2013年东营)某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷

砖重500N,沿斜面所用拉力400N ,则斜面的机械效率是 。

7.(2013年北京)下列有关力做功的说法中正确的是( )

A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功

B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功

C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功

D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功

8.(2013杭州)在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m, 2m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

9.(2013泸州)一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向

上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)一时间

(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是:( )

A.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小

B.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度

C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功

D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变

10.(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

11.(2013云南 )乒乓球的直径被加大后,提高了乒乓球比赛的观赏性。玛丽认为直径增加了,乒乓球的 弹性减弱了,吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明。能够验证玛

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3m窗台 地面

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丽的说法是否正确的是( )

A 把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁,比较反弹后落地的距离xkb1.com

B 把直径不同的乒乓球抛向地面,比较落地后反弹的高度

C 把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放,比较落地后反弹的高度

D 把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放,比较落地后反弹的高度

12.(2013长沙)我们居住的城市高楼林立,如不小心发生高空坠物事件,则可能

给人们的 生命财产造成损害,更不可有意为之.日前,某小区的陈先生在早上

下楼取车时发现车的后挡风玻璃被穿了一个孔,上面还插着一个可乐瓶,肇事的

可乐瓶里大约还有的可乐.对此,下列描述正确的是( )

A. 可乐瓶从高空坠落,动能会转化为重力势能

B. 可乐瓶对挡风玻璃没有做功

C. 可乐瓶从高空坠落,重力势能会转化为动能

D. 可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间,具有很大的重力势能

13.(2013内江)已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同.现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( )

A.m1:m2 B.m1:m2 B. 3m2:m1 D .m13:m2

14.(2013湘西州)如图是一同学正在体育课中进行实心球投掷训练,投出的实心球在上升过程中( )

A.动能不变、重力势能增加

B.重力势能不变、动能增加

C.动能转化为重力势能

D.重力势能转化为动能

15.(2013年苏州)

如图所示的四个实例中,机械能正在减小的是( )

A.蓄势待发的火箭 B.水平匀速飞行的飞机 C.匀速下降的热气球 D.加速上升的飞艇

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16.(2013年荆门)一根细长绳的下端系一金属小球,上端固定,制

成一个摆,把小球拉离竖直位置松手,让他摆动起来,如图所示,

可以观察到小球摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小,最终停下来,

对于小球在摆动过程中的能量转化情况,下列说法不正确的是( )

...

A.小球从高处向低处摆动过程中,势能部分转化为动能

B.小球从低处向高处摆动过程中,动能部分转化为势能

C.小球摆动过程中机械能守恒

D.小球依次经过最低点时,动能会逐渐减少

17.(2013年衢州) 小徐利用如图实验来研究物体动能大小与哪些因素有关。让质量不同的钢球从斜面上同一高度静止释放,钢球运动到斜面底部,推动木块运动一段距离后停下。实验数据见下表:

实验

次数

1

2

3 钢球质量 m(g) 20 40 60 钢球到达斜面底部时的速度 v(m/s) 1.8 1.8 1.8 木块移动的距离 s(cm) 30 59 87

(1)表格中的实验数据说明了钢球的动能大小与________有关。

(2)小徐对如何判断钢球的动能大小进行深入思考后认为:可以通过比较钢球推动木块移动距

离的大小来反映钢球对木块_______的多少,从而判断钢球动能的大小。

18.(2013龙岩)图17是探究“物体动能的大小与哪些因素有关?”的实验示意图。

(1)实验要探究的是物体动能的大小与物体 和质量的关系。

)物体的动能,物体动能的大小是通过 (2)实验中探究的是 (填“A”或“B”

(填“s”或“h”)的大小来反映的。

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19.(2013庆阳)如图所示,甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一

钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上.乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动.请回答下列问题:

⑴甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系;实验时,它是通过观察 从而判断钢球动能的大小。 ⑵进行乙实验时,每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,其目的是使小车在水平面运动的起始 相同;通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离

从而可以推理:如果运动的物体不的大小来判断小车在不同的水平面受到 的大小.受力,它将 。

20.(2013年广东省)利用如题22 图所不装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。

将小球A 、B 分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C 发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。题22 图中的摆长L 都相同,θA<θB,球A 、B 的质量分别为mA、mB , ( mA<mB) 。

( l )如题22 图甲、乙所示,同时释放A 、B ,观察到它们并排摆动且始终相对静止,

同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球

的 无关。 ( 2 )如题22 图甲、乙所示,观察到B 球能将木块c 撞得更远由此可得出结论:

“小于”或“等于”)。 ( 3 )题22 图乙中小球B 到达竖直位置时的速度“大于”、

题22 图丙中小球B 到达竖直位置时的速度如题22 图乙、丙所示,图丙中木块C 滑行得更远些,由此可得出结论: 。 21.(2013?绵阳)李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”.同学们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关.他们设计的实验装置如图,弹簧

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左端固定在墙上,放在水平面上,水平面A点左侧光滑,右侧粗糙.物体P压缩弹簧到B

点后从静止释放,运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离,物体运动到D点停止.请补充完成他们的探究过程:

(1)对同一根弹簧,物体P压缩弹簧至B点,从静止释放,运动到D点.测量 之间的距离和 之间的距离,并改变 之间的距离,测多组数据,分析数据得到:弹簧长度变化量越大,弹性势能越大.

(2)对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧,物体P分别压缩弹簧至同一位置B点,从静止释放,运动到D点.分别测量 之间的距离,改变压缩量,重复试验,分析数据得到:弹性势能与弹簧粗细有关.

22.(2013宜昌)小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动,到养老院当义工,在活动中要帮助

老人将3壶相同的油从一楼搬到三楼。小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼,用时20s;第二趟将两壶油从一楼提到三楼,用时30s。已知每壶油的质量为5kg,小勇的质量为45kg,每层楼的楼高是3m。(g=10N/kg)

(1)第一趟小勇做了多少有用功?小勇做功的总功率是多少?

(2)比较小勇两趟做功效率的高低,并说明理由。

答案:

1 0 0..5 2 600 6000 3 240 96 4变小重 力势能转化成动能 5重力势能 动能 减小 6 75% 7 A 8 B

9 A 10 A 11 D 12 C 13 A 14 C 15 C 16 C

17 (1)钢球质量(或质量) (2)做功

18 (1) 速度 (2)A s

19 ⑴木块B移动的距离⑵速度 阻力 作匀速直线运动

20 (1)质量 (2)速度相同时,物体质量越大,它的动能越大 (3)小于 质量相同时,物体的速度越大,它的运动动能越大

21 (1) BC AD BC (2)AD

22 (1)300J 150W (2)第二次的做功效率高。在额外功相同情况下,有用功越多,做功效率越高。

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【考点详解】

一、功:

1、力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。

2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式:W=FS

4、功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。

5、应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③ 功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。④计算某个力的功,只讲这个力和物体在这个力方向上通过的距离,不考虑其它因素。

二、功的原理:

1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。

2、说明: (请注意理想情况功的原理可以如何表述?)

①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械有时可以省力、有时可以省距离、有时可以改变力的方向,保证做功的安全。

④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)等于直接用手对重物所做的功(Gh)(即机械效率为100%)

3、应用:斜面

①理想斜面:斜面光滑

②理想斜面遵从功的原理;

③理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。

三、机械效率:

1、有用功:定义:对人们有用的功。(为实现目的而做的功。)

公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总

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斜面:W有用= Gh

2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。

公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)

斜面:W额=f L

3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功

公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η

斜面:W总= fL+Gh=FL

4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。

② 公式:

斜 面:

定滑轮:

动滑轮:

滑轮组

③ 有用功总小于总功,所以机械效率总小于

1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦,当额外功变化较小时,增加有用功。

5、机械效率的测量:

① 原 理:

②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S ③器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。

⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A动滑轮越重,个数越多则额外功相 对就多。B提升重物越重,做的有用功相对就多。C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功 就多。( 绕线方法、运动速度、运动距离不影响滑轮机械效率。)

四、功率:

1、定义:单位时间里完成的功

2、物理意义:表示做功快慢的物理量。

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商水县直一中 韩永兵 (2014年寒假整理制作)

3、公式: P= Fv

4、单位:主单位 W 常用单位 kW mW 马力

换算:1kW=10W 1mW=10 W 1马力=735W

某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s 内做功66000J

5、机械效率和功率的区别:

功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。

五、机械能

(一)、动能和势能

1、能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能

理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。

②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。

2、知识结构:

3、探究决定动能大小的因素:

(1) 猜想:动能大小与物体质量和速度有关;

(2)实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量;

?如何判断动能大小:看小钢球能推动木快做功的多少

?如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同; ?如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下;

③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大; 36

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保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;

④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。

下表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是 速度你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍此时动能为牛的12倍说明速度对动能影响大

物体

中学生 质量m/kg 约600 约50 速度v/(m.s) 约0.5 约6 -1动能E/J 约75 约900

4、机械能:动能和势能统称为机械能。

理解:①有动能的物体具有机械能;

②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。

(二)、动能和势能的转化

1、知识结构:

2、动能和重力势能间的转化规律:

①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能; ②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;

3、动能与弹性势能间的转化规律:

①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能; ②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。

4、动能与势能转化问题的分析:

⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。 第 15页(共 16页)

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⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他

外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。 ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。

(三)、水能和风能的利用

1、 知识结构:

2、水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。

☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?

答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。

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