初中物理功、功率、机械效率、动能、势能及其转化-复习.docVIP

一、功 机械效率 功率（一）功的概念的理解做功必须满足两个必要条件：（1）必须有力作用在物体上；（2）这个受力物体必须在力的方向上通过一段距离。如下图中三种情况，都因为不具被功的必要因素而没有做功。例1在下图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）A提着水桶在水平地面上匀速前进 B扛着米袋慢慢爬上楼梯C用力推汽车，汽车没动 D举着杠铃原地不动（二）、机械效率1有用功：为达到目的必须做的功；额外功：为了达到目的并非需要又不得不做的功；总功：有用功和额外功的总和。2机械效率是可变性：由公式可知，如果该机械的额外功一定时，有用功越大，机械效率越大。3提高机械效率的方法：由公式可知，当有用功一定时，额外功越小，机械效率越高，因此设法减小额外功可以提高机械效率。如减轻动滑轮本身的重量，加润滑油可以减小摩擦等；当额外功一定时，有用功越大，机械效率越高，因此增大有用功可以提高机械效率，如增加物重可以提高机械效率。例2.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（ ） A甲较省力且机械效率较高B乙较省力且机械效率较高C两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同（三）、功率1功率是表示物体做功的快慢，与物体做功多少和做功的时间都有关系，但不是只决定于其中某一个因素。2功率的计算：，(匀速直线运动)例3一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为（ ）A4102W B4103W C1.8104W D1.8105W（四）、功、机械效率和功率的综合应用三者之间的关系例4用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用的拉力是250N，在这个过程中，求：（1）有用功是多少？（2）拉力的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？（五）练习1、关于机械效率，下列说法正确的是：()A机械效率越高，所做的有用功越多B总功少的机械，机械效率高C额外功少的机械，机械效率高D总功一定时，有用功多的机械效率高2、如图所示的装置，在相同的时间内，同样的大小的力F1、F2，把物重相等的物体 G1、 G2 提升相同的高度，比较甲、乙两装置的机械效率1、和F1、F2做功的功率p1、p2（ ） A、，p1p2 B、，p1p2 C、，p1p2 D、=， p1p2 3、质量是10kg的物体a放在水平桌面上，利用图所示的装置使物体A以0.5m/s的速度做 匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，弹簧测力计的示数如图，则 ()A.作用在绳端的拉力f为3.6n B.水平桌面对物体A的摩擦力为98nC.在1s内拉力f做功5.4J D.拉力f的功率为10.8W4、小红同学用如图所示的滑轮组提高重6N的小车。若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是_N；若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N，则该滑轮组的机械效率是_；当动滑轮总重超过_N时，使用该滑轮组提该小车不再省力。(不考虑摩擦和绳重)5、如图所示，质量为50kg的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为120N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计）。则物体A受到的摩擦力为_N，拉力F做功的功率为_W。（g取10N/kg） 第5题图 第6题图6、如图所示：用一滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s 的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N ，若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为_，在2s内拉力F做的功为_J。7、如图所示，质量为10kg的物体A沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为5N，此过程中滑轮组机械效率为80%，物体A受到的摩擦力与重力之比为_。（g=10N/kg）8、在测定滑轮组的机械效率的实验中，被提起的是质量为400g的物体，外力对绳子自由端的实际拉力为1N，2s内绳子自由端移动距离是0.25m，重物升高5cm。(1)在图中画出实验时对滑轮组的接线方法。(2)向上拉弹簧测力计，应使钩码保持_运动。(3)根据测量数据来计算下问题：（g=10N/kg）外力所做总功是_J，滑轮组所做有用功_J，滑轮组的机械效率是_，拉力的功率是 _W。9、一位工人将质量为100kg的货物，沿着长3m，高1.5m的斜面，由底端推到顶端，求： 如果斜面光滑，工人沿斜面方向的推力多大？ 如果斜面的机械效率为80%，这时工人沿斜面方向的推力又是多大？斜面对物体的摩 擦力多大？10、在图所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N（绳的自重和轮轴间摩擦均不计）。求：（1）当提起400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少?滑轮组的机械效率是多大？（2）若绳子能承受的最大拉力是200N时， 滑轮组最大的机械效率是多大？二、势能、动能及其转化1、动能：物体由于运动而具有的能。其大小由物体的质量和运动速度决定。2、重力势能：物体由于被举高而具有的能。其大小由物体质量和被举的高度决定。3、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。其大小由物体的弹性形变大小和弹性材料决定。4、动能和势能统称为机械能，只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。练习1、2010 年5 月，全国蹦床锦标赛在温州举行。比赛中，当运动员从蹦床上起跳后，在空中上升的过程中A动能变大，重力势能变小 B动能变小，重力势能变小C动能变大，重力势能变大 D动能变小，重力势能变大2、如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK 随时间t 变化的曲线最接近的是A B C D3、2010 年4 月14 日，青海玉树发生强烈地震。地震后运送救灾物资的飞机对灾区投放物品，物品在空中匀速下落的过程中，其动能和重力势能的变化是（ ）A.动能增加，重力势能增加 B.动能减少，重力势能减少C.动能不变，重力势能减小 D.动能不变，重力势能增加4、如图7所示，小球沿轨道由静止从A 处运动到D 处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化则A小球在A 处的动能等于在D 处的动能 B小球在A 处的动能大于在D 处的动能C小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能 D小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能5、如图所示的单摆，小球在ab 间往复摆动的过程中，下列说正确的是A.小球在a 点时的动能最大 B.小球在b 点时的动能最大全品中考网C.小球在c 点时的动能最大 D.小球由c 到a 的运动过程中，重力势能不断转化为动能6、迎世博晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中，气球的A动能转化为势能，机械能不变B动能转化为势能，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，机械能不变全品中考网7、下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是A跳伞运动员在空中匀速下落的过程B热气球上升的过程C汽车在水平路面上匀速行驶的过程D铅球自由下落的过程8、甲站在0.5m/s 匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s 匀速下行的自动扶梯上甲、乙两人质量相等，甲上行中动能 （选填“增加”、“不变”、“减少”）某时刻他们的位置如图13 所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能（选填“大于