机械功与机械能整章教案Word格式.docx
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A750JB7400JC7500JD条件不足,无法判断
4.如图12—1—3所示,用水平力F拉
着重为100N的物体,在水平地面上向右匀速移动了5m,物体所受地
面的摩擦力大小为20N,则()
A.重力做的功是500JB.拉力大小为100N
C.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J
5.对于机械做功,下列说法中正确的是()
A.省距离的机械可以省功,但一定费力
B.省力的机械可以省功,但一定费距离
C.省力的机械一定费距离,但不省功
D.省距离的机械可以省力,但不省功
6.如图12—1—4中,
(1)(a)图中小朋友用力推车,虽然累得满头大汗,可是车却一动不动.请在(b)图中画出小车在水平方向上的受力示意图.
(2)(a)图中,小孩是劳而无“功”,那么你认为(c)图中小鸟做功了吗?
________.
7.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶,出租车的牵引力
为3×
103N,图12—1—5为他乘车到达目的地时的车费发票,
求:
(1)出租车行驶的时间;
(2)出租车行驶的速度;
(3)出租车在这段时间内所做的功。
9.一个质量是为50kg的人从一楼走上三楼,他克服重力做的功大约是J。
10.如图12—1—6(甲)所示,小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功W1=。
小莉同学沿如图12—1—6(乙)所示的斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2。
则W2W1(填“>
”“<
”或“=”)。
11.有一装着矿石的矿斗,总质量是3.0×
103kg,把它从140m深的井底匀速提到地面上。
在这个过程中,机器对矿斗做功为J。
12.一起重机将重为1.2×
104N的钢材竖直匀速提升3m后,又沿水平方向匀速移动5m,在整个过程中起重机对钢材做的功为J。
13.在下述的情况中,正确的是()
①乘电梯上楼的人克服重力做了功
②沿楼梯走上楼的人克服重力做了功
③头顶重物在水平道路上行走的人克服重力做了功
④工人推车在平直道路上前进,工人对车做了功
A.①②正确B.②③正确C.③④正确D.②④正确
14.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它。
工人师傅小波和小新分别用如图12—1—7所示的甲、乙两种方法,将同样的物体班上车,下列说法正确的是()
A.甲方法不可以省力,但能省功B.甲方法可以省力,也能省功
C.乙方法可以省力,但不能省功D.乙方法可以省力,也能省功
16.(应用题)水桶内装有体积为1.9×
10-2m3的饮用水,
张力同学为班级的饮水机换水,他拉着水桶在水平地面上匀速前进了100m,
然后匀速提起水桶放到1m高的饮水机上(水桶的质量不计)。
(1)桶中水的质量。
(2)张力同学所做的功。
(g=10N/kg)
17.(创新题)如图12—1—9所示,物体G所受到的重力大小为40N。
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功。
(2)若将该物体放在倾角为30°
的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。
(3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?
12.2怎样比较做功的快慢
(一)
1.功率的意义:
功率是表示物体的物理量。
2.功率的概念:
在物理学中,把叫做功率。
3.功率的公式:
。
4.功率的单位:
在国际单位制中,功的单位是焦(J),时间的单位是秒(s),功率的单位就是焦/秒(J/s)称为瓦特,简称瓦,符号为W。
1W=1J/s
在工程技术上,常用千瓦(kW)作为功率的单位,1kW=W
2.要测量一个同学上楼的功率,需要的器材除刻度尺、体重测量仪外,还需要。
根据测量的物理量计算功率的表达式是。
4.在水平地面上,用50N的水平推力推重为100N的箱子,在10s内前进了10m。
如图12—2—3所示,推箱子的小朋友做功的功率为W。
5.下列关于“功”和“功率”的说法中,正确的是()
A.机器的功率越大,做的功越多
B.功率不同的机器,做的功可能相等
C.机器做功的时间越少,功率就越大
D.甲做功比乙做功慢,则甲做的功比乙做的功少
6.(2005南宁市)4月23日,南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛,共有500多名选手参加。
若要比较参赛者的功率大小,需测出的物理量是()
A.登楼所用的时间
B.参赛者的体重,所登楼层的高度
C.参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D.参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
7.体重相同的甲、乙两同学,同时开始登山,甲同学先到山顶,乙同学后到山顶,则
A.甲同学比乙同学做的功多,甲同学比乙同学的功率大
B.甲同学比乙同学做的功少,甲同学比乙同学的功率大
C.甲同学与乙同学做的功相等,他们的功率也相等
D.甲同学与乙同学做的功相等,甲同学比乙同学的功率大
8.小华骑着一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶。
若小华和车所受的阻力为20N,则通常情况下,小华骑车所消耗的功率最接近()
A.1WB.10WC.100WD.1000W
9.李刚同学用水平拉力使重为100N的物体以0.5米/秒的速度沿直线匀速前进,已知物体与地面间的摩擦力是20N,求:
(1)在1分钟内拉力对物体做了多少功?
(2)拉力的功率多大?
1.一架我国自行研制的歼—8Ⅱ战斗机的质量为1.5×
103kg,发动机用8×
104N的推力使飞机在10s内前进5000m,则飞机受到的重力为___________N,这段时间内飞机的平均速度为_______m/s,推力的功率为___________W.
2.一名举重运动员在3s内把质量为100kg的杠铃举高1.8m,则此过程该运动员做功的功率是W。
(g取10N/kg)
3.甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼,甲用的时间比乙用的时间长,两人对木头做功的大小关系是(选填“>
”、“=”或“<
”),对木头做功快的是同学。
4.小芳用200N的水平推力在水平地面上推动重为300N的箱子,10s内箱子匀速前进0.5m。
在这个过程中,小芳对箱子做功的功率是W。
箱子与水平地面间的滑动摩擦力是N。
5.在中考体育达标“跳绳项目”测试中,刘燕同学1min跳了120次,每次跳起的高度约为4cm。
若她的质量为50kg,则她跳一次做的功约为J,她跳绳的平均功率约为W(g取10N/kg)
6.如图12—2—5所示,某同学在做俯卧撑运动,
可将他视为一个杠杆。
他的重心在A点,重力为500N,
那么他将身体撑起,双手对地面的压力至少为N。
若他在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离
均为0.4m,则他的功率至少为W。
7.小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。
若自行车所受路面的阻力大约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学登车的功率约为()
A.150WB.300WC.1500WD.3000W
9.甲、乙两个集装箱质量相同,用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度提升10m。
再将乙集装箱以1m/s的速度提升到相同的高度,那么起重机()
A.第一次做功多,功率大
B.第二次做功多,功率大
C.两次做功一样多,功率一样大
D.两次做功一样多,第二次功率大
10.体重相同的甲、乙两同学沿同一个竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,则甲、乙两人爬竿时做的功和功率之比分别为()
A.4:
3,4:
3B.1:
1,3:
4
C.1:
1,4:
3D.无法确定
11.一列火车以40m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是9×
103N,求这列火车行驶1min机车做了多少功?
功率多大?
12.学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图12—2—6所示),小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有:
。
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是
A.测出箱子所受的重力
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出小军上楼梯所用的时间
E.算出小军搬运箱子的功率
13.3机械效率
(1)有用功:
定义:
对人们有用的功。
公式:
W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:
W有用=Gh
(2)额外功:
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=fL
(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
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
定滑轮的额外功来自于绳和滑轮之间的摩擦,动滑轮的额外功来自于绳和滑轮的摩擦以及克服动滑轮自重做功,斜面的额外功来自于克服物体与斜面的摩擦做功。
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。
通常是减少额外功,如搞好润滑,减轻机械自重;
在无法减小额外功的情况下,采用增大有用功来提高机械效率。
例如,在用滑轮组提高重物(不计摩擦)时:
为提高机械效率,在机械结构一定的情况下,可以采取增加提升物重的办法来实现。
注意对于同一个斜面,增加物重不能提高机械效率;
斜面越陡,效率越高。
(5)机械效率的测量:
原理:
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
器材:
除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
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。
结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
④绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
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。
例1在不计摩擦和绳子质量的情
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