功和机械能知识复习.docx
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功和机械能知识复习
功和机械能知识复习
一、功
1、做功的条件
2、功的计算公式
2、功率
计算公式
3、机械效率
1、有用功：
2、总功：
3、机械效率
4、斜面的机械效率：
4、机械能
1、动能
2、势能
3、机械能
复习例题：
（一）功的练习
例1：
如图5所示的四种情景中，人对物体做功的是
例2：
.下列关于力做功的说法，正确的是
A．人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功
B．人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功
C．汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功
D．过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功
例3：
如图是一种开瓶器。
使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出。
钻头做得尖细是为了，压把相当于。
王哲在5s内将瓶塞拔出，若瓶塞长5㎝，瓶塞受到的平均阻力为200N，则王哲克服瓶塞阻力做了J功，其做功的功率为W。
（二）、机械效率的练习
例1：
如图6所示，将体积为2.０×l０-3m3的松木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N．松木块沿斜面移动lm，上升的高度为30cm．求：
（1）松木块的重力．
（2）斜面的机械效率．（g=10N／kgρ木 =0.5×lO3kg／m3。
）
例2：
瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图19所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼．若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．求：
（1）请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图．
（2）用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
（3）该滑轮组的机械效率是多少?
例3如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。
实验准备的器材有：
三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。
（1）实验还需补充的器材有____________；
测量次数
斜面粗糙程度
物重G（N）
斜面高
h（m）
沿斜面的拉力F（N）
斜面长L（m）
有用功
W有（J）
总功
W总（J）
机械效率η
1
较粗糙
1.5
0.1
0.6
0.4
0.15
0.24
62.5％
2
较粗糙
3
0.1
1.2
0.4
0.3
0.48
62.5％
3
较粗糙
6
0.1
2.4
0.4
0.6
0.96
62.5％
2）上面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时
记录的有关数据。
通过分析数据，你可以得出结论：
__________________________________________；
（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率是__________________；
（4）斜面的机械效率可能与斜面的_______________________有关。
（只填一个因素）
例6小军和小民在用图12所示的实验装置完成了“测定滑轮组的机械效率”的实验后，想：
在所用滑轮组一定的情况下，它的机械效率与哪些因素有关呢？
两人根据各自的生活经验和所学知识提出了多种猜想，经过激烈讨论并虚心听取了其他同学的意见，最后形成了以下两个猜想：
猜想1可能与提升的速度大小有关；
猜想2可能与被提升的物体重有关。
小军和小民用图12所示的实验装置对上面两个猜想进行了探究，得到的实验数据记录如下表。
小军的实验记录
小民的实验记录
物理量
控制因素
钩码重/N
绳端拉力/N
机械效率
物理量
控制因素
钩码重/N
绳端拉力/N
机械效率
较小提升速度
10
4.2
79.4%
大致相同的
提升速度
10
4.2
79.4%
中等提升速度
10
4.2
79.4%
15
6.0
83.3%
较大提升速度
10
4.2
79.4%
20
7.5
（1）请帮助小民完成表中的一项计算；
（2）分析小军和小民的实验数据，得到的实验结论是：
在滑轮组一定的情况下，它的机械效率与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关；它们的关系是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
三、机械能
例1：
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：
物体
质量m/kg
速度v/（m.s-1）
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是
你判断的依据：
例2：
超市的自动扶梯把小明从一楼匀速送到二楼的过程中，小明的
A．动能减小，势能增大，机械能不变
B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能不变，势能增大，机械能增大
D．动能不变，势能不变，机械能不变
例3：
用绳子把一个铁锁悬挂起来．把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动（如图16），铁
锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然
后再从c往回运动．
（l）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？
（2）从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。
例4、每次铅球项目测试，小明同学的成绩总是不理想。
他想影响铅球掷得远近的因素到底有哪些呢？
为此．他以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究：
（1）熟悉手枪结构：
玩具手枪的内部结构中有一根弹簧，弹簧压缩的长度可调节。
压缩的弹簧伸长时，将子弹射出，弹簧的能转化成子弹的动能。
（2）探究过程：
①提出假设：
在相同条件下，子弹的射程可能和枪管与水平面的夹角有关。
②设计实验，记录数据：
他把手枪固定在某一高度后，保持子弹从枪口射出时的速度相同．改变枪管与水平面夹角，用同一颗子弹做了五次试验，记录数据如下：
③分析数据，得出结论：
在相同条件下，子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关，夹角在度左右时，子弹射程最远。
小明由此推想：
相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远。
④交流和评价：
第二天，小明与同桌交流探究成果，同桌认为小明对子弹射程与水平夹角B的探究还可进一步完善。
同桌的话启发小明对实验方案进行改进，获得了更准确的结论。
小明所作的改进是
（3）完成上述探究后，小明想到影响子弹射程的因素可能还有许多，又提出一个合理的假设。
你认为他的假设是：
。
小明开始了新的探究……
功和机械能练习题
（g=10N/kg）
一、选择题
1、在校运会中，小翔参加了铅球比赛。
如果他用200N的力，将重50N的铅球投到了10m远处。
则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是：
（）
A．做功2000J B．做功500JC．没有做功D．条件不足，无法计算
2、一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是（）
A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少
B．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多
C．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大
D．爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大
3、关于做功和功率的说法中正确的是（）
A．有力作用在物体上，力—定对物体做功
B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功
C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多
D．力对物体做功越多，功率就越大
4、某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图4所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）
A、两种方式机械效率一定相等B、两种方式功率一定相等
C、两种方式所做的总功一定相等D、两种方式所做的有用功一定相等
5、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（）
A.滑轮组的机械效率是83.3％
B.滑轮组的机械效率是66.7％
C.绳端移动速度与物体上升速度相同
D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍
6、质量相同的甲、乙两小车同时同地做匀速直线运动，它们运动的s-t图像如图2所示。
由图像可知，甲小车（）
A具有的惯性大。
B所受的合力大。
C具有的动能大。
D具有的势能大。
7、如图2所示的四幅图中，没有发生动能与势能相互转化的是（）
8、为缓解旱情，4月份以来滇西地区多次利用直升机进行人工降雨，直升机飞在某一高度匀速直线飞行时，不断向空中抛洒“干冰”（固态二氧化碳），此时直升机的动能和重力势能变化情况是（）
A．动能变大，重力势能变小B．动能变小，重力势能变大
C．动能变小，重力势能不变D．动能变小，重力势能变小
二、填空题
9、如图5所示健身运动的过程中，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计。
当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小（选填“也改变”或“不变”）。
若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为J，功率为W。
10、物体在大小为5牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进2米，则拉力做的功为_________焦，功率为________瓦；若物体重20牛，则重力对物体做的功为_______焦。
11、把小车从高0.2m、长2m的斜面顶端滑至斜面底端，重力做的功为100J，若在5s内用平行于斜面的拉力把小车沿此斜面从底端匀速拉上顶端，车与斜面的摩擦力为车重的0.15倍，则斜面的机械效率为，拉力做功的功率为W。
12、如图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的能转化为箭的能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的能增大。
13、如图所示，卫星从远地点向近地点运动时，它的速度，势能（选填“增大”“减小”或“不变”）。
14、修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的能，使水下落时可以获得更多的能，从而带动发电机发电。
水坝下部总要比上部建造得宽一些，这是因为。
15、在2011年泰州中考“1分钟跳绳”测试中，体重为500N的小明同学跳了160次，每次跳起高度约为9cm，则小明跳起一次做功约______J，1分钟内平均做功功率约为W；同班的小强同学跳了120次，同学小丽认为：
测试中，成绩好的小明做功一定多，她的观点 ，（正确、错误）原因是：
。
16、自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐 ，自行车的重力势能逐渐 。
三、实验题
17、小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?
小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。
于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，如图所示。
下表是他们实验记录的有关数据。
（1）还需要的测量工具是刻度尺和、在实验过程中应拉动木块应做
运动
（2）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了
.
（3）在第2次实验中，拉力做的总功是J，斜面的机械效率是。
（4）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：
当其它条件一定时，
。
（5）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。
你认为存在的问题是：
。
（6）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越（选填“省力”或“费力”）。
18、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图16甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图16甲所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图16乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
①该实验物体动能的大小是通过__________________来反映的。
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的。
③选用图甲探究的是动能与的关系，理由是：
两球相等；得出的结论是：
。
④选用图乙探究的是动能与的关系，得出的结论是：
。
物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是法；二是转换法，就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小。
四、计算题
19、用下图所示滑轮组将货物缓慢提升3m，已知货物重850N，所用拉力F为300N（不计摩擦和绳重带来的影响）。
求：
⑴有用功W有；⑵总功W总；⑶额外功W额；⑷动滑轮的重力；
⑸滑轮组的机械效率η；
若用该滑轮组将1150N的货物提升3m时，机械效率是多少？
20、当前云南省遭遇了百年不见的特大旱灾，某村响应政府号召积极打井抗旱救灾。
他们准备用抽水机在一口打好的井中，将井下10m深的水抽到地面。
若抽水机每小时抽水7.2×105Kg，机械效率为50％.
（1）抽水机所做的有用功是多少？
（2）抽水机所做的总功是多少？
（3）抽水机所做的总功率是多大？
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