2015中考复习第十五章_功和机械能_总复习

一 功 1 功的两个必要因素 1 作用在物体上的力 2 物体在力的方向上有通过的距离 2 功的计算公式 W FsW Pt 3 功的单位 焦耳 J 1 如图5所示的四种情景中 人对物体做功的是 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 C B 一 是否做功的判断 例3 2008柳州 以下实例 力对物体做功的是 A 举重运动员举着杠铃不动B 小明将水桶从地面上提起C 吊车吊着货物在空中水平匀速移动D 用力搬桌子而未搬起 B 1 理想情况下 不计机械自重及摩擦 4 功的原理 2 任何情况下 使用机械时人们所做的功 都等于不用机械而直接用手所做的功 使用任何机械都不省功 A 二 机械效率 1 有用功 无论采取哪种方法都必须做的功 即 为达到目的所必须做的功 1 举高重物 W有用 G物 h W有用 f摩擦 s 2 在粗糙水平面上移动物体 2 额外功 1 克服机械自重做功 W额外 G动滑轮 h 使用动滑轮或滑轮组 2 克服机械间的摩擦做功 使用斜面 W额外 f摩擦 L 并非人们需要但又不得不做的功 3 总功 W总 W有用 W额外 公式 1 公式 2 W总 F动力 s动力 作用在机械上的动力 动力作用点移动的距离 有用功和额外功的和 叫总功 4 机械效率公式 斜面 滑轮组 动滑轮 定滑轮 Gh Gh fL Gh Gh G轮h 动滑轮 滑轮组 5 常用机械的效率公式 一 有用功 额外功和总功的判断 例1 如图 用滑轮组提升重物时 重800N的物体在10s内匀速上升了lm 已知拉绳子的力F为500N 则提升重物的过程中 A 绳子自由端被拉下3mB 做的有用功是800JC 拉力F的功率是80WD 滑轮组的机械效率是60 B 二 机械效率的判断及计算 例2 如图22所示装置 绳重及摩擦不计 装卸工人将重为800N的货物提至高处 人对绳的拉力F1为500N 货物在1min内匀速上升了5m 1 请在图上画出绳子的绕法 2 求滑轮组的机械效率 3 如果重物是600N 要把重物提升5m 求拉力做的功 三 功率 1 功率的定义 单位时间里完成的功 表示做功的快慢 2 功率的公式 P W t 3 功率的单位 瓦特 W P Fv 1 图16是工厂车间里用来吊运物体的天车及其滑轮组示意图 钢丝绳用2000N的力将重为6000N的物体匀速吊起 若在1min内 货物从地面被提升到6m高处 求 1 钢丝绳提升货物时所做的有用功和有用功率 2 滑轮组的机械效率 3 要提高滑轮组的机械效率 可采用哪些方法 答出2种方法即可 解 1 W有 Gh 6000N 6m 3 6 104JP有 W t 3 6 104J 60s 600w 2 W总 FS F4h 2000N 4 6m 4 8 104J W有 W总 3 6 104J 4 8 104J 75 3 减小动滑轮 绳重 减小摩擦等 2 如图6所示 将体积为2 l 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 kg 木 0 5 lO3kg m3 解 1 G mg Vg 0 5 lO3kg m3 2 l 3m3 10N Kg 10N 2 W有 Gh 10N 30 10 2m 3JW总 FS 4N 1m 4J W有 W总 3J 4J 75 3 一质量为3000kg的汽车沿着长为5 4km的盘山公路匀速行驶 当它从山脚行驶到高为0 5km的山顶时 耗时15min 汽车发动机的牵引力为4000N 求 1 汽车行驶的速度 2 汽车发动机牵引力做的功 3 汽车发动机牵引力的功率 解 1 v S t 5 4 103m 15 60s 6m s 2 W FS 4000N 5 4 103m 2 16 107J 3 P Fv 4000N 6m s 2 4 104w 4 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 2 下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 弹簧测力计 同一斜面 机械效率相同 摩擦 倾斜程度 5 在不计绳重和摩擦的情况下 利用图4所示的甲 乙两装置 分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度 若用 甲 乙表示甲 乙两装置的机械效率 W甲 W乙表示拉力所做的功 A 甲 乙 W甲 W乙B 甲 乙 W甲 W乙C 甲 乙 W甲 W乙D 甲 乙 W甲 w乙 A 例6 2008乐山 探究 斜面的机械效率 的实验装置如图所示 某实验小组提出了 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关 的猜想下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据 请将表格中空格处的数据填写完整 由表格小明得出 斜面越陡机械效率越高 的结论 要得到此结论需要控制不变的因素有 分析表格中的实验数据还可推知 高度相同的斜面 越长越 填 省力 或 费力 斜面在我们生活中的应用有 只写出一条即可 80 1 5J 小车重 斜面长度 斜面粗糙程度 省力 盘山公路 例7 某实验小组在 测滑轮组机械效率 的实验中得到的数据如下表所示 第1 2 3次实验装置分别如图甲 乙 丙所示 1 比较第1次实验和第2次实验可得结论 使用同样的滑轮组 提起的钩码越重 滑轮组的机械效率越 2 第3次实验中所做的有用功是J 机械效率是 3 第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多 动滑轮自重增大 对动滑轮所做的额外功 选填 增大 或 减小 因而 由第2 3次实验可知 滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关 4 综合上述结论 提高机械效率的方法有增大有用功 额外功 选填 增大 或 减小 大 0 4 72 7 增大 减小 作业一 8 在 测定动滑轮机械效率 的实验中 用同一滑轮进行了两次实验 实验数据如下 实验中应拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第二次实验时滑轮组的机械效率 选填 大于 小于 或 等于 第一次实验时的机械效率 若不计摩擦 该动滑轮的重为 9 如图 用10N的力F拉着物体在水平面上使物体匀速运动 物体运动速度为20cm s 1 若不计绳重及摩擦 求物体受到地面的摩擦力为多大 拉力的功率为多大 2 若考虑绳重及摩擦 实际拉力为12N 则滑轮组的机械效率为多大 解 1 不计绳重及摩擦 f 3F 3X10N 30NP F VF FX3V物 10NX3X0 2m s 6w 2 W有用 W总 f S物 F SF f 3F 30N 3X12N 83 3 答 物体受到地面的摩擦力为30N 拉力的功率为6W 滑轮组的机械效率为83 3 10 如图所示的滑轮组 已知物重350N 动滑轮重40N 绳重及摩擦不计 若重物匀速提升2m 则拉力F为多大 额外功是多少 滑轮组的机械效率是 提升重物再增加20N 那么该装置的机械效率将是多大 11 用100N的力推着小车在水平面上作匀速直线运动 5s内小车前进了10m 则在这段时间内 物体运动的速度是多大 推力做得功多少 推力的功率是多大 12 一个工人用图所示的滑组将800N的重物以0 5m s的速度匀速提高了2m 人对绳的拉力为250N 求 1 有用功是多少 2 滑轮组的机械效率是多少 3 拉力的功率是多大 F 13 使用如图所示的滑轮组 匀速提升质量是500kg的物体 机械效率是70 对滑轮组做功的总功率是7kW 则重物上升的速度是多少 由运动物体速度v决定 由物体高度h决定 四 机械能 动能 重力势能 弹性势能 只有动能和势能相互转化 机械能守恒 由运动物体质量m决定 势能 由弹性形变决定 由物体质量m决定 机械能的转化 1 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2 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 C 动能增大 重力势能减小 不能 3 下图表示撑杆跳高运动的儿个阶段 助跑 撑杆起跳 越横杆 在这几个阶