湖北省黄冈中学2016年中考物理专题复习第十二讲功和机械能.doc
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1、第十二讲 功和机械能一、复习策略1、力学中的“功”和功的原理(3)功的计算: W=FS=Gh(克服重力做功) W=Pt(4)功的原理内容:使用任何机械都不省功应用:斜面FS=Gh(理想情况,不计摩擦)2、简单机械的机械效率(1)斜面W有用=GhW额外=fSW总=FS=GhfS(2)杠杆W有用=G物hW额外W总=FS(轮轴效率 )(3)定滑轮(a)W有用=GhW额外:摩擦及绳重W总=FS=Fh(4)定滑轮(b)W有用=fS物W额外:滑轮转动摩擦W总=FSF=FS物(5)动滑轮及滑轮组(a)W有用=G物hW额外W总=FS=Fnh=(G物G动)h注:打“_”指不计绳重和摩擦时(6)动滑轮及滑轮组(b
2、)W有用=fS物 W额外:绳重及滑轮转动摩擦W总=FSF=FnS物(7)归纳特点如下:所有机械自身摩擦均是额外功的组成部分,故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率所有的有用功均等于不使用机械时所做的功对于所有机械均有3、功率(1)公式:(2)意义;表示做功快慢的(与机械效率无关)(3)机械中的功率4、机械能(1)动能: (与m、v有关)(2)重力势能: (与m、h有关)(3)弹性势能: (与弹簧本身、形变量大小有关)(4)转化及守恒:如:人造地球卫星等二、典例剖析例1、(兰州市)用如图所示的滑轮组吊起重物,不计绳重及摩擦(1)当物重为150 N时,绳端所用的拉力是60N,求此时滑轮组的机械效率
3、是多少?(2)当所吊重物为300N时,10s内重物被匀速高2 m时,绳端拉力做功的功率为多少?解析:如图知,动滑轮一端绳子的根数n=3使用滑轮组时,自由端做的功是总功,直接提升物体做的功为有用功不计摩擦和绳重时,克服动滑轮做的功为额外功推算过程如下:(1)机械效率:不计摩擦及绳重,F=(G物G动)G动=3FG物=360150=30N(2)绳端移动速度为: 绳上的拉力F=(G物G动)=(30030)=110N 拉力的功率为P=Fv=1100.6=66W答案:(1)83.3%(2)P=66W例2、(嘉兴市)在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行
4、的是()用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较A只有BCD解析:功率是表示物体做功快慢的物理量,要比较物体做功的快慢,通常有三种方法:一是比较相同时间内做功的多少,相同时间内,做功越多,功率越大,二是比较做相同功的用时多少,做功一定时,用时越少,功率越大;三是比较物体在单位时间内做功的多少物理学中采用的是第三种方法来定义功率的本题中三位同学讨论后的三套方案与以上三种比较方法相吻合,都可用于比较做功的快慢,即比较功率的大小答案:D例3、(北
5、京市)阳阳在蹦床上做游戏,从高处落到蹦床上又被弹起当她从接触蹦床床面到运动至最低点的过程中(忽略空气阻力的影响),以下说法正确的是()A阳阳的重力势能逐渐减小B蹦床的弹性势能逐渐增大C阳阳的动能逐渐减小D阳阳受到的合力先减小后增大解析:本题考查的是机械能之间的转化在接触床面到运动到最低点的时候,阳阳的质量不变,高度减小,速度先增大后减小,所以阳阳的重力势能减小,动能先增大后减小;在接触床面到运动到最低点的时候,蹦床的弹性形变逐渐变大,所以它的弹性势能逐渐变大,对阳阳的弹力逐渐变大;阳阳受重力、弹力的作用,合力=|重力弹力|,弹力从零开始变大,在弹力增大的过程中,当弹力小于重力的时候合力逐渐减小
6、,当弹力增大到等于重力的时候合力为零,当弹力大于重力的时候,合力逐渐变大了所以阳阳受到的合力先减小后增大答案:ABD例4、(成都市)小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例如图所示,其中机械能增大的是()解析:机械能是指物体所具有的动能和势能的总和,如果物体只受到重力作用时,只有动能与势能发生转化,则机械能守恒,即机械能的总和保持不变;若物体受到外界阻力时,机械能可能会转化为其他形式的能量,使总机械能减小;若物体受到外界动力时,可能会有其他形式的能转化为机械能,使总机械能增加图A中火箭升空,火箭内的化学燃料燃烧,产生大量的内能,内能再转化为火箭的机械能,使其加速上升,它的动能和重力势能都增大,
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