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1、中考物理特訓(xùn) 功和機械能習(xí)題 新人教版
【知識點一:力學(xué)中的功】
1、定義:如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,這個力對物體做了功。
2、做功的兩個必要因素:力和力的方向上移動的距離
3.不做功的三種典型情況
(1)有力無距(2)有距無力(3)力距垂直。
4. 公式:功=力×距離 W = Fs 功等于力和物體在力的方向上通過的距離的乘積。
5.單位:焦(耳)符號 J
6. 物理意義:1 J=1 N · m 表示1 N的力使物體在力的方向上,通過1 m的距離時所做的功為1 J。
【知識點二:功率】
1.定義:功與做功所用時間之比叫做功率。符
2、號P,它在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)所做的功。
2.定義式:
推導(dǎo)式 F表示力,v表示速度。當(dāng)物體在水平面上做勻速直線運動時,物體受平衡力作用,即F=f阻。3.國際單位:瓦(特),符號W。1W=1J/S 常用單位:1 kW= W 1 MW= W
4.物理意義:1W表示在1S內(nèi)做了1J的功;功率70 W表示:在1 s內(nèi)做了70 J的功。
【知識點三:動能和勢能】
1、能量:物體能夠?qū)ν庾龉?,表示這個物體具有能量
2、動能:物體由于運動而具有的能。物體動能的大小跟 、 有關(guān)。
3、勢能
(1)重力勢能:物體由于被舉高而具有的能量。重力勢能的大
3、小與 、 有關(guān)。
(2)彈性勢能:物體由于彈性形變而具有的能量,彈性勢能大小與 有關(guān)。
4、機械能:
動能、勢能統(tǒng)稱為 。物體具有機械能的總量等于動能、勢能兩種能量之和。水能和風(fēng)能是機械能
5、機械能的轉(zhuǎn)化及守恒
1.動能和勢能能夠相互轉(zhuǎn)化,當(dāng)只有動能和勢能互相轉(zhuǎn)化時,機械能總量不變。
【知識點四:杠桿】
1、杠桿的概念:在力的作用下,能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒(或硬的物體),叫做杠桿。
2、杠桿五要素:支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂
3、找力臂的方法
4、杠桿的平衡條件:
(1).杠桿平衡:杠桿在動力和阻力作用下
4、或 時,我們就說杠桿平衡。
(2).杠桿的平衡條件
5、杠桿分類:
(1)省力杠桿:動力臂 阻力臂,動力 阻力。特點:
(2)費力杠桿:動力臂 阻力臂,動力 阻力。特點:
(3)等臂杠桿:動力臂 阻力臂,動力 阻力。特點:
知識點四:滑 輪
1、定滑輪:軸不隨物體移動的滑輪。
特點:不省力,不省距離;但可以 。定滑輪實質(zhì)是 杠桿
2、動滑輪:工作時,軸隨著物體移動的滑輪
特點:使用動滑輪可以省力;但費距離
5、,且不改變力的方向。
動滑輪實質(zhì)是動力臂是阻力臂2倍的杠桿?!?
【知識點六:滑輪組】
1、定滑輪與動滑輪的組合叫 滑輪組 。使用滑輪組既可以 ; 又可以改變力的 。
2、原理:(杠杠原理,變形杠杠)
理想狀況下FS=Gh 或(F=1/2G)( F:拉力;S:拉力移動的距離;G:物重;h:物體提升的高度;)
3、 滑輪組:豎放、斜放時重力是阻力,平放時摩擦力是阻力??朔枇ψ鲇杏霉?。
豎放: s = nh
橫放: S1=nS2 S1 指動力移動距離; S2 指阻力移動距離
4、滑輪(組)省力
6、費力的判斷:過圓心的力臂小,故力大;即:
動力過圓心,動力 阻力, 力;阻力過圓心,阻力 動力, 力。
【知識點七:輪軸和斜面】
1、由大輪(輪)和小輪(軸)組成的共同轉(zhuǎn)動的簡單機械,叫輪軸。如:門把手、方向盤等。輪軸可以省力還可以費力,動力作用在輪上時 力,動力作用在軸上時 力。
2、斜面:直角三角形的斜邊。如:盤山公路等。
【知識點八:機械效率】
1、概念
有用功:直接對物體所做的功(做功的目的)。
總功:利用機械所做的功(采取的方式手段或付出的代價)。
額外功(無用功):由于機械自重和摩擦等因素影響,而不得不做的功(無用付出)。
2、機械
7、效率:
在使用機械工作時,有用功在總功中所占比值越大越好,該比值即為機械效率。機械效率用來衡量做功的有效性。
3、公式:η= = η用百分數(shù)表示,總小于1。
4、各種機械機械效率
定滑輪η= =
動滑輪、滑輪組 豎放η= = = S=nh 平放η= = S1=nS2
斜面η= = =
拓展訓(xùn)練
【題型1:杠桿】
1.如圖所示,小明正在做俯臥撐,把他的身體看作一個杠桿,O為支點, A 為重心,他
8、的體重為550N。地面對手的支持力F的力臂是_____m ,大小為____N。
2.如圖所示,杠桿OA可繞支點O轉(zhuǎn)動,B處掛一重物G,A處用 一 豎直力F.當(dāng)杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時,為了使杠桿平衡,則( )
A. F大小不變,但F<G B. F大小不變,但F>G
C. F逐漸減小,但F>G D. F逐漸增大,但F<G
【類型2:功的理解】
1.某人體重600N,走路時,平均步距為50cm,他按這樣的步伐走100步時,他做功 J。
2.很多人喜歡跳繩減肥,某人質(zhì)量為80Kg,跳起時重心升高的平均高度為5cm。他用10min跳了1000次,
9、則人克服重力做的功為 J假如人克服重力做功而消耗的能量只由脂肪提供,在理論上可以消耗 Kg脂肪。(每千克脂肪的能量為1.6×107J)
【類型3:功率的計算與比較】
1.兩位學(xué)生比賽爬竿,他們的質(zhì)量之比為4:5,已知甲用18s爬到頂,乙用20s爬到頂,則兩人勻速爬竿過程中所
做功和功率大小是( )。
圖1
A.甲學(xué)生做功較少,功率較大 B.甲學(xué)生做功較少,功率較小
C.甲學(xué)生做功較多,功率較大 D.甲學(xué)生做功較多,功率較小
2.一物體由A點自由下落時,相繼經(jīng)過B、C兩點,如圖1所示,已知AB=BC,物體在AB段重力做功W1,功率P1
10、;在BC段重力做功W2,功率P2,則下列關(guān)系正確的是( )。
A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1=W2,P1
11、知窗臺高3m,木板長5m,瓷磚重500N,沿斜面所用拉力400N,則斜面的機械效率是 ?。?
2.有一質(zhì)量為20kg的正方體物體放在地面上,某人通過如圖滑輪來豎直提起這個物體.當(dāng)人用250N的力向下拉繩子時,物體恰好能勻速上升,物體上升3m后的過程中人所做的功為 J,該定滑輪的機械效率為
3.通過測量滑輪組機械效率的實驗,可得出下列各措施中能提高機械效率的是( )
A.增加動滑輪,減小拉力 B.減少提升重物重力,減小拉力
C.減少提升高度,減少做功 D.增加提升重物重力,增大有用功
4.某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組(每個滑輪重相同)勻速提
12、起相同的重物.不計繩重及摩擦,下列說法正確的是( ?。?
A. 甲圖省力,機械效率甲圖大
B. 甲圖省力,機械效率一樣大
C. 乙圖省力,機械效率一樣大
D. 乙圖省力,機械效率乙圖大
5.小明利用圖5所示的裝置探究滑輪組的特點,他將重為3 N的物體勻速提高了0.5 m,已知繩子自由端的拉力F為2N,則繩端移動的距離s及提起重物時滑輪組的機械效率是( )
A.s=1.5 m,η=50% B.s=1.5 m ,η=80% C.s=l m,η=75% D.s=lm, η=37.5%
圖5 圖6
13、 圖7 圖8
6.如圖6所示滑輪組,物M重50N,在力F作用下以0.5m/s速度在水平面上做勻速運動,此時彈簧秤上示數(shù)是12N,則物體運動時受到地面摩擦力大小是____N。8s內(nèi)拉力F所做的功是____J,功率是____W.(不計滑輪重及摩擦因素)
8.如圖8所示,用兩個滑輪組提升貨物,所用的動力之比為F1:F2=4:3,被提升貨物的重力之比為G1:G2=1:2,則兩個滑輪組的機械效率之比為( ?)
A.4:3 B.3:8 C.3:4 D.1:3
【類型5:綜合理解與計算
14、】
1、如圖,物重G為xxN,斜面長5m,高3m,斜面和滑輪組裝置的總機械效率為80%,若將重物沿斜面一0.2m/s的速度拉上來,求:(1)所需拉力F是多大?(2)機械的總功率是多少?
2.有一塊離河面高2m的水田,面積為4500m2,需灌水10cm深,若用抽水功率為3kw的水泵抽水,共需多少時間?
3.一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車,行駛時所受的阻力為車總重的0.1倍,貨車(含駕駛員)空載時重為2.5×104N.
(1)求貨車空載行駛時所受的阻力大?。?
(2)求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時,10s內(nèi)貨車牽引力做的功;
(3)當(dāng)貨車以90kW的額定功率、
15、90km/h的速度勻速行駛時,求貨車最多可裝載多重的貨物.
4、如圖16所示,水平地面上放著物體A和B,且mA:mB=9:7。B與地面的接觸面積為1.4×103 cm2,對地面的壓強為2500Pa。用滑輪組勻速提升A物體時,滑輪組的機械效率是90 %(不計繩重和摩擦,取g= 10 N/kg)求:(1)B的質(zhì)量;
(2)勻速提升B時滑輪組的機械效率;
(3)用此滑輪組以0.1 m/s的速度勻速向上提升A時,人的拉力的功率多大.
5.如圖24所示,質(zhì)量為60kg的工人在水平地面上,用滑輪組把貨物運到高處。第一次運送貨物時,貨物質(zhì)量為130kg,工人
16、用力F1勻速拉繩,地面對工人的支持力為N1,滑輪組的機械效率為η1;第二次運送貨物時,貨物質(zhì)量為90 kg,工人用力F2勻速拉繩的功率為P2,貨箱以0.1m/s的速度勻速上升,地面對人的支持力為N2, N1與 N2之比為2:3。(不計繩重及滑輪摩擦, g取10N/kg)求:(1)動滑輪重和力F1的大小; (2)機械效率η1; (3) 功率P2。
6.如圖所示,AB是一杠桿,可繞支點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,AO:OB=2:3,OD:DB=1:1,滑輪重為100N。當(dāng)在B點施加大小為F的豎直向下的拉力時,杠桿在水平位置平衡,邊長為0.2m的正方體M對水
17、平地面的壓強為7500pa;當(dāng)在D點施加大小為F的豎直向下的拉力時,杠桿在水平位置平衡,正方體M對水平地面的壓強為15000pa。(不計杠桿重、繩重和摩擦,圖中各段繩子所受拉力均沿豎直方向)
D
A
B
O
M
F
求:(1)正方體M的受到的重力;(2)拉力F的大小
類型一
1、1.5m 330N
2、A
類型二
1、 1、3000J 2、25000 0.0025 3、20 75%
類型三
1、D 2、C 3、D 4、D
類型四
1、75%
2、750J 80%
3、D
4、D
5、C
6、24N 96J 12W
7、80% 70J
8、C
9、100N 250 80%