功的原理教师版.doc

功的原理一、基础题1.机械效率越大的机械必定是 A、越省力； B、越省功；C、有用功越多； D、有用功在总功中占的比例越大。2.不计摩擦，用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同一重物上升同一高度，则机械效率最大的是 A、定滑轮； B、动滑轮；C滑轮组； D、一样大。3.某人用图2所示的滑轮组提起1200牛的重物上升2米，所用的拉力是500牛，求：此人所做的有用功、总功、机械效率分别是多少？若克服摩擦所做的功是400焦耳，求动滑轮的重力是多少？二、提高题1功的原理是个普遍的结论，对任何机械都_，它的内容是_。2用杠杆撬石头，若加在杠杆上的力是200 N，杠杆在动力方向上移动的距离是0.5 m，则动力做的功是_J，杠杆克服阻力所做的功是_J。3用一个动滑轮把货物吊起50 m高，人拉绳子做的功是150 J，则该货物重是_N，绳子自由端移动的距离是_cm。4关于功的原理，下列说法正确的是 A.简单机械不能省功，复杂机械也不能省功B.功的原理只适用于滑轮组C.既省力又省距离的机械是不可能造出来的D.省力的机械可以省功，但一定费距离5使用滑轮组，在不考虑滑轮重及摩擦的情况下，动力做功100焦耳，物体上升0.5米，则此物体的重力是多少？【分析】在不考虑滑轮重及摩擦的情况下，运用功的原理：使用机械时不能省功，动力对机械所做的功，等于机械克服阻力所做的功，则要直接求出物体的重力，从题目所给条件可知动力对机械做的功W1100焦耳，机械克服物体重力G做的功为W2Gh，则可求解物体的重力。【解答】由功的原理，W1W2得：100焦耳G0.5米，所以【说明】应用功的原理来分析简单机械做功问题时，应注意以下两点：（1）应区分动力对机械所做的功和不用机械而直接用手做的功。（2）正确分析动力作用点移动的距离s和机械拉物体移动的距离h的关系。6. 用一块长5m的木板，搭在离地面高1.5m的卡车车厢上，用它把重1000N的货物匀速拉到车上。若不计摩擦作用，人的拉力需多大？【分析】已知，h1.5m，L5m，G1000N，利用斜面公式可直接求得所需拉力。【解答】【说明】实际使用中，由于物体与斜面存在摩擦力，所以题中所求出的拉力是理想化的。7. 搬运工人用滑轮组将一物体匀速拉拉到10米高的楼上，共做了7.2103焦耳的功，求这物体有多重？（不计滑轮的重力和摩擦阻力）【分析】本题没给滑轮组的具体情况和人对它所用拉力是多大，但根据功的原理可知，工人对滑轮组所做的功就等于用手直接把木箱搬上楼所做的功。【解答】【说明】当使用机械又不考虑机械的重力和摩擦阻力时，可应用功的原理解题。8. 辘轳的轮半径是轴半径的4倍，人加在轮上的力是100牛顿，要把一桶水吊起12米，人所做的功是多少？【分析】根据轮轴是变形的杠杆，计算出水桶作用在轴上的力。不考虑摩擦及吊水桶绳的重力，根据功的原理，人所做的动力功等于克服水桶重力所做的功。【解答】 答：人所做的功是4.8103焦耳。【说明】不要死背求功的公式，还可以根据做功的效果应用功的原理来求功。9. 如图3所示是一个两面光滑的斜面，。同一个物体分别沿AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点时，所需拉力分别为FA、FB，所做的功分别为WA、WB。则AFAFB，WAWB BFAFB，WAWB CFAFB，WAWB D以上说法都不正确【分析】由于斜面光滑且等高，因此物体沿两侧匀速运动到顶端时，克服重力做功应该相等。因ACBC利用斜面公式可得FAFB。【解答】正确答案为C【说明】本题较为灵活，光滑的斜面不考虑摩擦。应用功的原理，可知使同一物体，升高相同的高度，所做的功相等。斜面长，省力、费距离、不省功。三、功的原理能力提高ABCF1 在水平面ABC，AB段光滑，BC段粗糙，且AB=BC，物体M在水平衡力F的作用下，由A点运动到C点，在AB段、BC段上拉力做的功分别为W1、W2，则W1、W2的大小关系是（ ）AW1=W2BW1W2C. W1W2D. 无法确定2（1996全国奥林匹克物理知识竞赛（初三组）使重60牛的物体沿着长5米、高1米的斜面匀速向上运动，必须用沿斜面向上的32牛的拉力F，如图4所示，则物体所受的摩擦力大小为 A12牛B20牛C32牛D80牛3（第十届全国初中物理知识竞赛试题）汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来，这时可以使用“油压千斤顶”。下图是油压千斤顶的原理图。向下按动手柄，圆柱形小活塞把小油缸中的机油压向大油缸。大油缸中的油量增多，把圆柱形大活塞向上推，带着上面的重物上升。实验表明，加在密闭的液体上的压强，能够按照原来的大小向各个方向传递（这个规律叫做帕斯卡定律）。现在有一个油压千斤顶，有关尺寸如图所示。如果希望在手柄上用20牛顿的力向下压时就能在大活塞上举起1吨的重物，大活塞的直径至少是多少？【分析】根据杠杆平衡，动力臂OA=60cm，阻力臂OB=6cm，求出作用在小活塞上的力然后根据帕斯卡原理，加在密闭液体上的压强能够大小不变的向各个方向传递，求出大活塞的直径此图用到了杠杆平衡条件和帕斯卡原理，共同达到了省力的效果还要掌握省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的分类标准，分别是动力臂的长度大于阻力臂的长度、动力臂的长度小于阻力臂的长度、动力臂的长度等于阻力臂的长度（2）使用千斤顶可以用较小的力获得较大的力，起到省力的作用因为首先杠杆OBA是一个省力杠杆，动力臂OA的长度大于阻力臂OB的长度，根据杠杆平衡条件，所以动力小于阻力；其次根据帕斯卡原理，加在密闭液体上的压强能够大小不变的向各个方向传递，通过两个面积不相等的活塞，也可以达到省力的目的（3）帕斯卡定律（或液体压强的传递等）、杠杆平衡原理5（1995年全国初中应用知识竞赛试题）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。 三参考解答：转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2l(1)垂直给手柄的力为F时所做的功为W1=Fs=F2l(2)转动一周时重物升高h，克服重物所受重力做的功为W2=Mgh(3)根据功的原理有W1=W2即F2l=Mgh(4)为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。6（1994年全国初中应用知识竞赛试题）倒链（又称神仙葫芦）是一种简单的起重用具，它由滑轮组组成（如图9所示），A、B为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为R1和R2，R1稍大于R2；C为动滑轮，其半径为r。它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来。当用力F拉一侧铁链使定滑轮转动时，套在A上的铁链使挂在C上的重物上升，与此同时，套在B上的铁链被放下，使重物下降（图中虚线箭头表示铁链运动方向）。转动一周时，其总效果使重物上升的距离为多少？若重物所受重力为G，则使重物缓慢匀速上升时，拉力F的大小至少应为多少？7.小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米。一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山。每个人的体重大约是60千克。从铭牌看到，缆车的自重（质量）为600千克。小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米。拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦。管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的60。实际测得缆车完成一次运输所用的