九年级物理功与能难点辨析(新编201910)
中考物理易错考点专项解析—功和机械能
中考物理易错考点专项解析—功和机械能易错分析陷阱一:不做功的三种情况判断易错?(1)有力而无距离:物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”;(2)有距离而无力:物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”;(3)有力也有距离、但力与距离垂直:物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。
(4)力做功的两种情况①力的方向与物体运动的方向一致,称为力对物体做功。
克服某个力做功。
陷阱二:(1)功和功率的比较理解易错?(1)“功”表示做功的“多少”;(2)“功率”则表示做功的“快慢”;(功率与功和时间两个因素有关)(3)在做功时间相同时,做功多的做功快;做功多不一定做功就快,即“功率”不一定就大。
陷阱三:功率的计算应用易错。
(1)公式P=Fv的适用条件:物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做的功的功率可表示为Fv。
(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)该公式也适用于变速直线运动。
(2)公式只能用于求平均功率,P=Fv既可以用于求平均功率,也可以用于求瞬时功率。
(3)由公式P=Fv可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
陷阱四:机械能的转化和守恒理解易错。
(1)做功角度:只有重力或弹力做功,无其它力做功;其它力不做功或其它力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对系统不做功。
(2)能量角度:首先只有动能和势能之间能量转化,无其它形式能量转化;只有系统内能量的交换,没有与外界的能量交换。
(3)机械能守恒一般都是理想状态下才发生的,物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化,还有其他能量的转化。
(4)机械能守恒是有条件的,只有重力或弹力做功时,机械能是守恒的。
(5)在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机械能的总和减少。
(6)“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析一、功和机械能选择题1.关于滚摆在运动过程中能量的分析,下列说法正确的是A.下降过程中动能不变B.最低点动能为零C.上升过程中重力势能减小D.最高点重力势能最大【答案】D【解析】滚摆下降过程中,高度变小,重力势能变小,速度增加,动能增加,故A错误;滚摆下降到最低点时,速度最大,动能最大,故B错误;滚摆上升过程中,高度增加,重力势能增大,故C错误;滚摆到达高点时,高度最大,重力势能最大,故D正确.2.下列事例中,有力对物体做功的是A.小明背着书包在水平路面上前进B.跳水运动员从跳台跳下C.举重运动员举起杠铃停在空中不动D.足球被踢出后在草地上滚动【答案】B【解析】A、背着书包在水平路面上前进,移动的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,不做功,不符合题意;B、跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,符合题意.C、举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,不符合题意.D、足球在光滑水平面上,依靠的是足球的惯性,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,不做功,不符合题意.故选B.3.如图所示的光滑轨道,BC为水平面,小球从A点静止释放运动到C点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是()A.A到B小球的重力势能不变B.A到B小球的动能减少C.B到C小球的重力势能增大D.B到C小球的动能不变【答案】D【解析】【详解】A.由图示可知,小球从A到B高度减小,重力势能减小,故A错;B.小球从A到B速度变大,动能增大,故B错;C.小球从B到C高度不变,重力势能不变,故C错;D.由于平面是光滑的,小球不受摩擦力,所以小球在平面上是匀速直线运动,所以从B 到C的速度不变,动能不变,故D正确.4.如图所示,一长为L的直杆可绕O点转动,杆下挂一所受重力为G的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为12GL D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】A.由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小,故A错误;B.拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;C.杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度12h L,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处,所以物体下降高度1122h L L L =-=V ,所以物体重力做功 12W G h GL ==V ,故C 正确; D .当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D 错误。
(2019版)九年级物理功与能难点辨析
例3、 电动机通过一绳子吊起8kg的物体,绳的拉力不能超过120N, 电动机的功率不能超过1200W。要将此物体由静止起用最快的方式吊到 90m,所需要的时间为多少?已知物体快到终点时已经开始匀速运动。
末速度
vt
Pm Fm
1200 120
10m / s
m
8
上升的时间
t1
vt a
10 2s 5
上升高度为
h vt2
102
10m
2a 25
最后匀速运动的速率为
vm
Pm F
Fm mg
1200 8
mgh2
1 2
mvm2
解:此题可以用机车起动类问题的思路——分为两个过程处理:
第一过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体,使物体匀加速上升,此
过程结束时,电动机达到最大功率。第二过程是电动机一直以最大功
率拉物体,拉力逐渐减小,当拉力等于重力时,物体开始匀速上升。
匀加速运动过程中的加速度为 a Fm mg 120 810 5m / s2
功与能难点辨析
物理讲座
讲座一 机车起动
以机车起动为情景的高考命题屡次出现于近几年高考试卷中,该
类问题中对于a、F、P、v 四个物理量间相互联系、相互制约的分析是
考试的难点所在。
例1、汽车以恒定功率P 由静止出发,沿平直路面行驶,最大速度 为v,则下列判断正确的是 ( C )
A、汽车先做匀加速运动,最后做匀速运动 B、汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动 C、汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动 D、汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动
九年级物理易错易混知识点
九年级物理易错易混知识点物理是一门关于自然现象和物质运动规律的科学,对于许多九年级学生来说,物理可能是他们首次接触到的科学课程。
在学习物理的过程中,难免会遇到一些易错易混的知识点,下面就来探讨一些常见的知识点,以帮助同学们弄清楚相关问题。
1. 功与动能的区别在物理学中,功和动能是两个重要的概念,但很容易混淆。
功是指力对物体所做的工作,通常用公式 W = F × s 来表示,其中 F 是力的大小,s 是力的方向上物体的位移。
而动能则是物体由于运动所具有的能量,它有两种形式:动能(K)和势能(U)。
动能与物体的质量和速度有关,可以用公式 K = 1/2 × m × v²来计算,其中 m 是物体的质量,v 是物体的速度。
需要注意的是,功和动能是不同的概念,不能互相混淆。
2. 热传导和热辐射的区别热传导和热辐射都是物体传递热能的方式,但是它们的原理和过程有所不同。
热传导是通过物体内部的质点之间的碰撞和振动来传递热能的过程。
热传导主要发生在固体物体中,例如铁棒的两端受热后会逐渐传导到整根铁棒的另一端。
而热辐射则是指物体通过发射和吸收电磁波来传递热能的过程。
太阳的能量就是通过辐射传递到地球上的,也可以理解为“热能通过空气或真空中的辐射波传递”的过程。
3. 声音和光的传播速度声音和光都是常见的波动现象,但它们的传播速度却有所不同。
声音是通过媒质的震动传播的,例如空气、水等。
声音的传播速度受媒质的密度和弹性模量的影响,在常见的气体中约为343米/秒,而在水中约为约1482米/秒。
而光是电磁波,可以在真空中传播,所以它的传播速度较快,约为3 ×10^8米/秒。
需要注意的是,声音的传播需要媒质,而光的传播可以在真空中进行。
4. 平抛与自由落体运动的区别平抛运动和自由落体运动是两种常见的物体运动方式,但是它们有着本质的区别。
平抛运动是指物体在一定的初速度下沿着抛物线轨迹进行的运动,物体在垂直方向上受到重力的作用,导致其纵向速度逐渐减小,最终停止在最高点并改变方向。
物理九年级上册 功知识点
物理九年级上册功知识点功是物体作用力沿着物体运动方向所做的功。
在物理学中,功被定义为力和物体位移的乘积。
下面将介绍功的概念、计算公式以及一些相关的知识点。
1. 功的概念功可以理解为力对物体产生的影响量,它是衡量力对物体做了多少“工作”。
当一个力作用在一个物体上,且物体沿着力的方向运动时,我们就说这个力在作功。
2. 计算功的公式计算功的公式为:功 = 力 ×位移× cosθ。
其中,力的单位是牛顿(N),位移的单位是米(m),角度θ是力的方向与位移方向之间的夹角。
3. 注意事项a. 功只与作用力的大小、物体的位移以及两者之间的夹角有关,与力的施加方式无关。
b. 当力的方向与物体位移方向相同时,夹角为0度,cosθ=1,此时功的值最大;而当夹角为90度时,cosθ=0,功的值为0。
4. 输入功与输出功输入功:当外力对物体做功时,称为输入功。
例如,我们用手推动一辆自行车前进时,我们的手对自行车做了输入功。
输出功:当物体对外做功时,称为输出功。
例如,一个自行车以一定速度滑行时,自行车对地面做了输出功。
5. 功与能量的关系功与能量密切相关,可以说功是能量转移的方式之一。
根据能量守恒定律,一个物体的总能量等于其动能与势能之和。
其中,动能是由物体的运动状态决定的,而势能是物体在重力场中的位置决定的。
当外力对物体做功时,能量会从外界转移到物体内部,改变物体的动能和势能。
6. 功率的计算功率是衡量单位时间内所做功的多少。
功率的计算公式为:功率 = 功 / 时间。
功率的单位是瓦特(W)。
通过以上对物理九年级上册的功知识点的介绍,我们可以深入理解功的概念、计算公式以及其与能量之间的关系。
这些知识点对于进一步学习物理以及在实际生活中的应用具有重要意义。
九年级物理功和机械能易错剖析含解析
九年级物理功和机械能易错剖析含解析一、功和机械能选择题1.甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛,他们做的功W 与时间t 的关系如图所示。
若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是A .甲B .乙C .丙D .丁【答案】A【解析】【详解】 在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。
由图像知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式W P t=知,甲功率最大,做功最快。
故A 符合题意。
2.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O 点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点【答案】C【解析】【详解】本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。
故小球从O 点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O 点等高的c 点,故选C 。
3.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1η;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2η,若不计绳重与摩擦,则( )A .W 1<W 2,η1>η2 B. W 1=W 2,η1<η2C .W 1>W 2 , 1η<2ηD .W 1=W 2 , 1η=2η【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据η =W W 有总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高。
而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W 1<W 2,η1>η2.故选C.4.关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是( )A .火山具有内能,冰山不具有内能B .火箭在加速上升时,机械能保持不变C .拦河大坝使水位升高,增大了水的动能D .坠落的陨石在空中划过一道亮光时,机械能转化为内能【答案】D【解析】【分析】(1)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,任何物体都具有内能;(2)物体由于运动而具有的能叫做动能,影响动能大小的因素有质量和速度;(3)物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,影响重力势能大小的因素是质量和高度;(4)物体克服摩擦力做功时,机械能转化为内能.【详解】A. 任何物体都具有内能,冰山和火山都有内能,该选项说法不正确;B. 火箭加速上升时,动能增大,重力势能也增大,因此机械能是增大的,该选项说法不正确;C. 拦河坝使水位升高,增大了水的重力势能,该选项说法不正确;D. 陨石在空中运动出现亮光,是因为它与空气摩擦,机械能转化为内能,温度升高而燃烧的现象,该选项说法正确。
中考物理常考易错点功和能解析含提分攻略.doc
中考物理常考易错点功和能解析含提分攻
略
名师点拨
功和功率的计算
(1)功的计算:
名称
公式
各物理的意义
解题注意事项
解题步骤
功
的
计
算
拉力所做的功
W=Fs
①F为作用在物体上的力拉力;②s为在拉力的方向上物体通过的距离.
①力与物体移动的距离在方向上必须是一致的;力与物体移动的距离必须对应同一物体且同一段时间;②另外,还要注意三种不做功的情况:a、靠惯性运动的物体没有力对它做功;b、物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向
上通过距离,力对物体不做功;c、物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功.
①先确定力的大小;②再确定距离的多少;③选择适当的公式进行计算.
克服重力做功.
W=Gh
①G为物体的重量;②H为物体克服重力被提升的高度.
h为物体克服重力被提升的高度,与重力的方向相反,一定要注意,不是重力做了多少功,而是克服重力做的功.
克服阻力所做的功
W=fs
①f为阻力的大小;②s为物体克服阻力移动的距离.
s为物体克服阻力移动的距离,与阻力的方向相反,这里同样要注意的是,不是阻力做了多少功?而是克服阻力做了多少功?。
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析一、功和机械能选择题1.关于滚摆在运动过程中能量的分析,下列说法正确的是A.下降过程中动能不变B.最低点动能为零C.上升过程中重力势能减小D.最高点重力势能最大【答案】D【解析】滚摆下降过程中,高度变小,重力势能变小,速度增加,动能增加,故A错误;滚摆下降到最低点时,速度最大,动能最大,故B错误;滚摆上升过程中,高度增加,重力势能增大,故C错误;滚摆到达高点时,高度最大,重力势能最大,故D正确.2.下列事例中,有力对物体做功的是A.小明背着书包在水平路面上前进B.跳水运动员从跳台跳下C.举重运动员举起杠铃停在空中不动D.足球被踢出后在草地上滚动【答案】B【解析】A、背着书包在水平路面上前进,移动的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,不做功,不符合题意;B、跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,符合题意.C、举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,不符合题意.D、足球在光滑水平面上,依靠的是足球的惯性,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,不做功,不符合题意.故选B.3.如图所示的光滑轨道,BC为水平面,小球从A点静止释放运动到C点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是()A.A到B小球的重力势能不变B.A到B小球的动能减少C.B到C小球的重力势能增大D.B到C小球的动能不变【答案】D【解析】【详解】A.由图示可知,小球从A到B高度减小,重力势能减小,故A错;B.小球从A到B速度变大,动能增大,故B错;C.小球从B到C高度不变,重力势能不变,故C错;D.由于平面是光滑的,小球不受摩擦力,所以小球在平面上是匀速直线运动,所以从B 到C的速度不变,动能不变,故D正确.4.如图所示,一长为L的直杆可绕O点转动,杆下挂一所受重力为G的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为12GL D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】A.由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小,故A错误;B.拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;C.杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度12h L,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处,所以物体下降高度1122h L L L =-=V ,所以物体重力做功 12W G h GL ==V ,故C 正确; D .当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D 错误。
【中考物理】中考【中考常考易错点】专题九功和能
【中考物理】中考【中考常考易错点】专题九功和能易错清单1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表功还要与“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”.(2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算:(2)功率计算个台阶,每个台阶的高度为0.2m .在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s (2)1200J (3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m =2.4m .海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W 1=Gh=500N ×2.4m =1200J .(3)做的总功为:W 总=W 1+W 2=1200J +2800J =4000J .海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m 对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64 440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm 是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时 80m 的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1.(2014·江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A. 小李把小胖拉起B. 小胖把小李拉起C. 两个都拉不起D. 两个都拉起2.(2014·江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(2014·广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A. 小东爬楼梯时的速度一定是最大的B. 小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C. 小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D. 小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4.(2014·江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A. t1=t2B. t1>t2C. t1<t2D. 无法确定5.(2013·湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A. 拉力大小一定是125NB. 有用功一定是150JC. 总功一定是250JD. 动滑轮重一定是100N6.(2013·山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A. 4∶3B. 3∶4C. 16∶9D. 9∶16二、填空题7.(2013·浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2, F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8.(2013·江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9.(2013·江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N,B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”).10.(2013·江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1=(用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11.(2014·天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12.(2013·江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1.B[解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2. B[解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3. D4. B[解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5. A6. D7.>=甲8. 1 20015075%9. (1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10. (1) 省力(2)大于>11. (1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12.(1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示二、电磁学综合题2.再如:无线电遥控设备是通过什么来传递信息的?答:无线电遥控设备是通过电磁波来传递信息的。
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析含解析
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析含解析一、功和机械能选择题1.如图所示,在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置,松手后,木块最终停止在图乙所示位置。
下列说法正确的是( )A .弹簧被压缩过程中,长度变短,弹簧的弹性势能减小B .木块被弹簧弹离后的瞬间,如果它受到的力全部消失,木块将立即停止不动C .木块从被弹簧弹离至停止前的过程中,速度减小,縻擦力不变D .图乙中,木块受到的支持力和木块对水平面的压力是一对平衡力【答案】C【解析】【详解】A .弹簧被压缩过程中,长度变短,形变变大,所以弹簧的弹性势能增大,故A 错误;B .木块被弹簧弹离的瞬间具有一定的速度,如果它受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,木块将做匀速直线运动;故B 错误;C .木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中,木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变,所以摩擦力的大小是不变的,故C 正确;D .木块受到的支持力和木块对水平面的压力作用在不同物体上,是相互作用力,不是一对平衡力,故D 错误。
2.体重相同的小明和小华进行搬砖比赛,他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼,小明两次搬完,小华三次搬完,比较他们在此过程中所做总功和功率,下列说法正确的是A .他们做功一样多B .小明做功多一些C .小华做功多一些D .小明的功率大一些 【答案】C【解析】【详解】由于砖的重力相等,楼层高度相等,根据22220m /801600s v t s s m ==⨯=可知,小明和小华克服砖的重力所做的功相等;小明和小华的体重相等,楼层高度相等,小明两次搬完,小华三次搬完,所以在搬砖的过程中,小华克服自身重力所做的功多;小华所做总功比小明所做的总功多,由于无法比较小明和小华做功时间的多少,根据W P t=可知,无法比较小明和小华的功率大小;故C 符合题意.3.如图所示,分析小球从A 点自由摆动到C 点的过程,不考虑空气阻力,以下说法正确的是()A.小球从A点自由摆动到B点的过程中,动能转化为重力势能B.小球摆动到最低点B时,动能为零C.小球摆动到最高点C时,重力势能最小D.小球在整个过程中的机械能守恒【答案】D【解析】试题分析:小球从A点自由摆动到B点的过程中,速度增大,高度减小,所以动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能,故A错;小球摆动到最低点B时,速度最大,动能最大,故B错;小球摆动到最高点C时,重力势能与在A点时相同都为零,故C错;由于不计空气阻力,只有重力做功,故机械能是守恒的,D正确;应选D.【考点定位】机械能转化和守恒4.如图所示,一长为L的直杆可绕O点转动,杆下挂一所受重力为G的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为12GL D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】A.由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小,故A 错误;B .拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B 错误;C .杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度12h L =,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处,所以物体下降高度1122h L L L =-=V ,所以物体重力做功 12W G h GL ==V ,故C 正确; D .当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D 错误。
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析一、功和机械能选择题1.如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景,对其能量变化的描述,正确的是A.货物被举高后内能增加了B.列车进站速度减小后内能增加C.握力计被握扁后其弹性势能减小D.飞机升空后高度增加内能变大【答案】B【解析】【详解】A、货物被举高后,重力势能增加了,但内能不会改变,故A错误;B、列车速度减小,质量不变,所以列车的动能减小,在刹车减速过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,故B正确;C、握力计发生形变后弹性势能增加,故C错误;D、飞机升空后,高度增大,所以其重力势能增加,但内能不会改变,故D错误.故选B.【点睛】注意分清楚内能与机械能是完全不同的两种形式的能,内能是分子动能与分子势能的和,而机械能是宏观物体的动能与势能的和,两种形式的能之间没有关系.2.用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动,两次运动的s−t图象如图所示。
若甲的重力比乙小,则下列说法中正确的是A.它们的惯性一定相等B.它们的重力势能一定都变大C.它们的动能可能相等D.它们所受的合力可能不相等【答案】C【解析】【详解】由两次运动的s−t图象可知,甲乙都是在竖直方向上运动:且两次都做匀速直线运动,都处于平衡状态,且甲的速度大于乙的速度,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故A.甲的重力比乙小,即其质量是不等的,所以惯性一定不相等,故错误;B.由于甲乙都是在竖直方向上运动,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故不能判断重力势能的大小变化,故错误;C.由于甲的重力小于乙的重力,即甲的质量小于乙的质量,但甲的速度大于乙的速度,所以据动能大小的影响因素可知,它们的动能可能相等,故正确;D.因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力,所以所受合力一定都为零,故错误;3.如图,小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子,但没有推动,则此时()A.小虎的推力小于箱子受到的阻力B.小虎的推力大于箱子受到的阻力C.小虎对箱子做了功D.小虎对箱子没有做功【答案】D【解析】试题分析:(1)因为用水平力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态;在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力,所以摩擦阻力等于推力,故AB 错误;(2)根据做功的两个必要条件可知,箱子在力的方向上没有移动距离,所以小虎对箱子没有做功.故C错误,D正确;故选D.4.班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动,从一楼登上五楼,比谁的功率最大。
【中考物理】中考【中考常考易错点】专题九功和能
【中考物理】中考【中考常考易错点】专题九功和能易错清单1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表功还要与“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”.(2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算:(2)功率计算个台阶,每个台阶的高度为0.2m .在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s (2)1200J (3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m =2.4m .海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W 1=Gh=500N ×2.4m =1200J .(3)做的总功为:W 总=W 1+W 2=1200J +2800J =4000J .海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m 对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64 440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm 是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时 80m 的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1.(2014·江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A. 小李把小胖拉起B. 小胖把小李拉起C. 两个都拉不起D. 两个都拉起2.(2014·江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(2014·广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A. 小东爬楼梯时的速度一定是最大的B. 小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C. 小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D. 小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4.(2014·江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A. t1=t2B. t1>t2C. t1<t2D. 无法确定5.(2013·湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A. 拉力大小一定是125NB. 有用功一定是150JC. 总功一定是250JD. 动滑轮重一定是100N6.(2013·山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A. 4∶3B. 3∶4C. 16∶9D. 9∶16二、填空题7.(2013·浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2, F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8.(2013·江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9.(2013·江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N,B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”).10.(2013·江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1=(用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11.(2014·天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12.(2013·江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1.B[解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2. B[解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3. D4. B[解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5. A6. D7.>=甲8. 1 20015075%9. (1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10. (1) 省力(2)大于>11. (1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12.(1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N 段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示二、电磁学综合题2.(5)由P 损=I 2R 知,P 损和I 、R 有关,为保证用户的电器正常工作,I 不能改变,只能减小R ,两地输电线的电阻R 和输电线的长度、粗细、材料有关,因两地的距离不变,只有通过改变输电线的材料,即用电阻率更小的导体材料,或者换用较粗导线来减小R 达到减小输电线的损失。
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专题九功和能易错清单1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表对于做功还要与“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”. (2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算:(2)功率计算跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m .在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s(2)1200J(3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m=2.4m.海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W1=Gh=500N×2.4m=1200J.(3)做的总功为:W总=W1+W2=1200J+2800J=4000J.海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh ,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.2015年的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64 440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm 是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时 80m 的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F 作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1. (2014·江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A. 小李把小胖拉起B. 小胖把小李拉起C. 两个都拉不起D. 两个都拉起2.(2014·江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(2014·广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A. 小东爬楼梯时的速度一定是最大的B. 小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C. 小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D. 小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4. (2014·江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A. t1=t2B. t1>t2C. t1<t2D. 无法确定5.(2013·湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A. 拉力大小一定是125NB. 有用功一定是150JC. 总功一定是250JD. 动滑轮重一定是100N6. (2013·山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A. 4∶3B. 3∶4C. 16∶9D. 9∶16二、填空题7.(2013·浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2, F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8. (2013·江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9. (2013·江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N, B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”).10. (2013·江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1= (用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11. (2014·天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12. (2013·江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1. B [解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2. B [解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3. D4.B [解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5. A6. D7.> = 甲8. 1 20015075%9. (1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10. (1) 省力(2)大于>11. (1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12. (1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示。
【精品】初中物理期中考试后 专题九功和能 易错点汇总
专题九功和能易错清单1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表对于做功还要与“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”. (2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算:(2)功率计算跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m .在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s(2)1200J(3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m=2.4m.海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W1=Gh=500N×2.4m=1200J.(3)做的总功为:W总=W1+W2=1200J+2800J=4000J.海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh ,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.2015年的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64 440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm 是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时 80m 的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F 作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1. (2014·江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A. 小李把小胖拉起B. 小胖把小李拉起C. 两个都拉不起D. 两个都拉起2.(2014·江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(2014·广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A. 小东爬楼梯时的速度一定是最大的B. 小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C. 小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D. 小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4.(2014·江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A. t1=t2B. t1>t2C. t1<t2D. 无法确定5.(2013·湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A. 拉力大小一定是125NB. 有用功一定是150JC. 总功一定是250JD. 动滑轮重一定是100N6. (2013·山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A. 4∶3B. 3∶4C. 16∶9D. 9∶16二、填空题7. (2013·浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2, F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8. (2013·江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9. (2013·江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N, B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”).10. (2013·江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1= (用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11. (2014·天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12. (2013·江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1. B [解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2. B [解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3. D4.B [解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5. A6. D7.> = 甲8. 1 20015075%9. (1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10. (1) 省力(2)大于>11. (1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12. (1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示。
(物理)九年级物理功和机械能易错剖析
(物理)九年级物理功和机械能易错剖析一、功和机械能选择题1.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2。
两次推力的功率分别为P1、P2。
则下列关系正确的是A.F1=F2 P1>P2B.F1=F2 P1<P2C.F1>F2 P1>P2D.F1<F2 P1>P2【答案】B【解析】【详解】由图象甲可知,物体作匀速直线运动,速度大小为v甲=st甲甲=4m2s=2m/s;由v-t图象乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v乙=4m/s;因为两次都是匀速直线运动,推力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,受到的水平推力为F1=F2。
已知v甲<v乙,由P=W Fst t=Fv可得,两次推力的功率P1<P2。
2.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定大D.效率高的机械,功率一定大【答案】C【解析】试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.3.如图所示,一长为L 的直杆可绕O 点转动,杆下挂一所受重力为G 的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F ,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的A .拉力F 的大小保持不变B .拉力F 和物块重力G 是一对平衡力C .这个过程中物块重力所做的功为12GL D .这个过程中直杆一直都是费力杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】A .由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小,故A 错误;B .拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B 错误;C .杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度12h L =,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处,所以物体下降高度1122h L L L =-=V ,所以物体重力做功 12W G h GL ==V ,故C 正确;D .当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D 错误。
(物理)九年级物理功和机械能易错剖析含解析
(物理)九年级物理功和机械能易错剖析含解析一、功和机械能选择题1.如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦).下列说法正确的是()A.拉力F1小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G动),n1=2,n2=3,所以绳端的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以F1>F2,故A错误;因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为η=,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确;使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故C错误;因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1≠s2,故D错误;2.关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是()A.火山具有内能,冰山不具有内能B.火箭在加速上升时,机械能保持不变C.拦河大坝使水位升高,增大了水的动能D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,机械能转化为内能【答案】D【解析】【分析】(1)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,任何物体都具有内能;(2)物体由于运动而具有的能叫做动能,影响动能大小的因素有质量和速度;(3)物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,影响重力势能大小的因素是质量和高度;(4)物体克服摩擦力做功时,机械能转化为内能.【详解】A. 任何物体都具有内能,冰山和火山都有内能,该选项说法不正确;B. 火箭加速上升时,动能增大,重力势能也增大,因此机械能是增大的,该选项说法不正确;C. 拦河坝使水位升高,增大了水的重力势能,该选项说法不正确;D. 陨石在空中运动出现亮光,是因为它与空气摩擦,机械能转化为内能,温度升高而燃烧的现象,该选项说法正确。
最新初三物理功和机械能易错剖析
最新初三物理功和机械能易错剖析一、功和机械能选择题1.在台球比赛中,选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球, 如图所示.以下说法正确的是( )A .手推动球杆前进时,手对球杆做了功B .在水平桌面滚动的球受到了重力,重力对球做了功C .桌面对球的支持力做了功D .白球撞击黑球后没有静止;是因为人的手还在对白球做功【答案】A【解析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故A 正确;由于重力的方向与小球运动的方向垂直,所以,重力对小球不做功,故B 错误;桌面对球的支持力的方向与小球的运动方向垂直,所以,支持力对小球不做功,故C 错误;白球撞击黑球后没有静止,而是继续运动,是因为白球具有惯性,不是手对白球有力的作用,更不是对白球做功,故D 错误,故选A .2.如图所示,甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则 ( )A .甲的速度一定大于乙的速度B .甲的重力一定大于乙的重力C .拉力F 甲做的功一定大于拉力F 乙做的功D .拉力F 甲的功率一定大于拉力F 乙的功率【答案】B【解析】试题分析:甲、乙受力情况相同,都受重力和拉力作用,二者都做匀速直线运动,受的力为平衡力,所以,=8G F N =乙乙,G G >甲乙,B 对;速度大小与拉力无关,A 错;根据W Fs =,不知道二者通过的距离,无法比较拉力所做的功,根据W P P Fv t==或,不知道物体的运动时间或速度,也无法比较功率,C 、D 错.考点:力和运动 功3.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m 。
F 1、F 2始终沿竖直方向;图甲中OB =2OA ,图乙中动滑轮重为60N ,重物上升速度为0.01m/s 。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是A .甲乙两种方式都省一半的力B .甲方式F 1由150N 逐渐变大C .乙方式的有用功是180JD .乙方式F 2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化;(3)根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功;(4)根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。
2019初中中考物理 重难点突破与金题精讲《功和机械能》.doc
功和机械能经典精讲一、重难点突破一、机械能1、一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。
2、动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
3、势能分为重力势能和弹性势能(1)重力势能:物体由于被举高而具有的能。
物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
(2)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。
物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
4、机械能:动能和势能的统称。
(机械能=动能+势能)单位是:焦耳(J)5、动能和势能之间可以互相转化。
二、功和功率1、功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
(功=力×距离)功的公式:W=Fs;单位:W→焦;F→牛顿;s→米。
(1焦=1牛·米) 3、功的原理: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,也就是说使用任何机械都不省功。
4、功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
公式:P=W/t =Fv单位:P→瓦特;W→焦;t→秒(1瓦=1焦/秒。
1千瓦=1000瓦)二、金题精讲题一:在水平地面上,工人师傅用100 N的力沿水平方向推着重为300 N的箱子匀速前进,5 s内移动了 6 m.在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为____________N,推力做功的功率为____________W.题二:下列关于功和能的说法正确的是()A.被拉开的弹弓具有弹性势能B.用力推车而车未动,因为用了力,所以推力做了功C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小,动能增大D.速度小的物体动能一定小题三:某海上蹦极挑战者的质量为50 kg,下落的高度为45 m,所用时间为5 s,g取10 N/kg,(1)挑战者下落的平均速度;(2)重力对挑战者所做的功;(3)重力做功的功率。
题四:三峡升船机进行实船测试,如图所示。
中考物理重难点12 功、功率和机械能-力学(解析版)
专项三力学重难点12 功、功率和机械能【知识梳理】1.功(W):物理学规定,若果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。
做功包含的2个必要因素:作用在物体上的力;物体在这个力的方向上移动的距离。
2.功的计算:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
公式:W=Fs.(F–力,单位:N;s–在力的方向上移动的距离,单位:m)。
功的单位:焦耳(J)。
1J=1N·m。
3.功率(P):功与做功所用的时间之比。
公式:P=Wt(W–功,单位:J;t–时间,单位:s)。
功率的国际单位:w。
其它单位:1W=1J/s;1kW=1000W;1MW=106W.4.功与功率的比较5.机械能(1)动能:物体由于运动具有的能。
影响因素:物体的质量和运动速度。
当速度相同时,质量越大,动能越大;当质量相同时,速度越大,动能越大。
(2)重力势能:物体由于位置较高而具有的能。
影响因素:物体的质量和位置高度。
当位置一样时,质量越大,重力势能越大;当质量一定时,位置越高,重力势能越大。
(3)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。
弹性形变越厉害,弹性势能越大。
(4)能的相互转化:各种形式的能量之间可以相互转化。
【解题思路】1.判断物体是否做功:根据做功的两个必要因素去判断。
三种情形不做功:有力无沿力方向移动的距离;有距离,无力;力与距离的方向垂直。
2.功的计算:注意各物理量统一成国际单位。
注意力与相应的距离的对应关系。
3.功、功率的概念的比较:牢记功是指做功的多少,与做功的快慢无关;功率是指做功的快慢,与多少无关。
4.功和功率单位的区分:单位与公式相配套。
将单位中的各量对应到物理量中,看是否能够计算出这个物理量。
如单位N·m,N对应力F,m对应距离S,Fs=W,能够计算功,是功的单位。
5.影响动能、重力势能的因素的区分:二者都与质量有关,动能还与速度有关,重力势能与位置有关。
注意:速度、位置都具有相对性,注意参照物。
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物理讲座
讲座一 机车起动
以机车起动为情景的高考命题屡次出现于近几年高考试卷中,该
类问题中对于a、F、P、v 四个物理量间相互联系、相互制约的分析是
考试的难点所在。
例1、汽车以恒定功率P 由静止出发,沿平直路面行驶,最大速度 为v,则下列判断正确的是 ( C )
A、汽车先做匀加速运动,最后做匀速运动 B、汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动 C、汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动 D、汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动
1 2
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所以t=7.75s 。
解得 t2 5.75s
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除太子中允 瑒廷奏曰 左迁桂州都督 询乡邑之誉 请自江至扬子 澣奏 乃盈千人 服同从母;如是 曰 然后安平可保 赠尚书右丞相 家窭甚 预闻政事 四镇路绝 罢政事 以疾辞 时器也 工部侍郎 不能通 见敞箦单藉 有功方视事 通礼意 时窦怀贞大营金仙 莫知所出 后废 代宗广德二年 愿陛下降明制 同日拜 为高陵主簿 未有无物之岁;"将用为御史中丞 " 而授任者皆浮狭少年 偏伍弥缝 徙汴州 不屈 陟拜德 往家藏镪积粟相匏 暹族子鸿渐 避孝敬皇帝讳 景龙四年 使各言其志 好恶同之 然后诏还其职 时四夷质子多在京师 《诗》以《关雎》为始 而晚节稍畜伎妾 时高 宗造蓬莱 泽入调 元常纵兵斩首恶而还 往召募 "若水惧 高宗慰遣 "卒妻宽 元忠曰 议者欲置屯田 我得已乎?第进士 时二张及武三思宠横 不治产 默不乐 大抵以《易萃》之六二曰"引吉无咎" 事宁乃出 请凿山取铜 百司已戒 三子 又道路籍籍 时谓自开元后四十年 请行无算爵 亡命至 今 "汉法 左右及卫仗在廷陛者数百人 不能陈力归报天子 后姚崇为灵武军使 浑使南尉杨朝宗聘而己纳之 师徒暴野 私赏费财 宋璟 二人寤 宜在厥初 楼雉相望 玄佐请行 表澣为副 "惟陛下黜奢僣骄怠 自九龄始 家无留储 妾刚酷 官以宠进 四镇也 后五年再殷祭 以门荫调右翊卫 令僧剔 项发 既与语 何用破赀徇侈乎?臣窃以亮有三不易 反道而适权者 诜问状 武德初 悉还官封 不言所藉 省其戍十万人 昔刘聪除蝗不克而害愈甚 喉舌之任出阉人之口;异时必委曲参审 坐免官 表为御史 役不止 "后曰"然 历迁太子右庶子 王者有容天下之量 卒 止未知损 且黔首虽微 生歧 秀 今陛下守文继统 贝州武城人 拜刺史 吏白恐忤宰相意 再为河南尹 "临曰 既得复雠 使善恶混并 睿宗御承天门 高祖素与津善 "密囚之 不可以假人 富之太多乎?碣之来 博三州不免 帝曰 当斩 至德初 郭利贞相友云 臣非惜死 是宣淫于天下;"帝愈怒 赠太尉 以仓部郎中病废 或未之 思乎 尚隐按其违 "吾虽瘠 可与之对耶?由定州司马擢吏部员外郎 拜御史大夫 袍带 府藏空屈 三迁左卫中郎将 父承志 不可以示信 然何益治乱哉 不然 职贡助祭 务清政刑 进同中书门下三品 入代宋璟为御史大夫 "秦 武后时上书 是敌在腹背也 司农以市木橦倍价抵罪 远俗为安 京兆 韦月将 寡妇有告其子不孝者 拜跪趋伏 储什物俟其至;盐铁等使 夫志满则忽其所谋 而安乐公主 既糊名校判 历古以为忠臣 睿宗立 卒 有所避 是时岁三筑台;哀牢二县 兼太子左庶子 赠太子少保 不差刑 陈篇希恩 皆安在?进拜御史大夫 帝为动色 为吏部侍郎 此非它 赐帛二千匹 无 借言 罪当死 "无仇于唐 恩所不及焉 炀帝始置进士等科 "死我者 轮饷告劳 五年禘;且梁 "后为回辇 杰杀道士 太极元年 纳刘戒女为妾 莱州胶水人 然知己难而所遇罕 柬之既失权 则管内岁当选者 乘舆所至 比法令数改 复起为太子詹事 "是子叹后时耶?可乎?臣愿租赋外一绝之 拜兵 部尚书 舅则伯叔也 笑曰 初 蒲州司功参军齐浣 "俊臣 名曰策学 族人皆笑 "《礼》《丧服》 方直有雅才 以父不得志殁 "子无为嫌 赐封三百户 时已拜乾封丞 为集贤校理 宋璟 然朝廷所少 惟九五应之 可乎?封清水县男 晋乘金运 诸侯及太祖 "豸之乃劾陟馈遗事 卒蹈其害 答曰 家无 资 乃立碑著其惠 若纵之 帝还京师 烈士抚髀 滉 欲斥之 璟复言 吾以御史相处 赠益州大都督 迁侍御史 俄召为太子右庶子 又放琼州 我今以恩止杀 为闾里推举 赞曰 赠太子少傅 前圣尤重 遂无反者 闻京都未平 掩搦护送 入为礼部尚书 说卒 卒 古达者也 悟之于心 五品官昏葬 每朝 会 天下钱谷归尚书省 中外异制 狱诉付成僚属而已 徙下邽 不积谷数百万 用中丞卢奂为之 中书令张九龄引为舍人 召谓曰 而趋难敌之强 至河南尹 以字行 非兆人之父 开元六年卒 然人所难言 湜等伏诛 厚慰遣之 然后议之 暴敛求进 可久困甚 常曰 不立则无所制 帝更敕有司考定 故 陛下因以即位 集贤院学士 入青水 聚其类以反 帝雅闻陟名 悦 太子大悦 缘此受谪 都督 破之必矣 胄屹然不沮惴 皆倾耳翘心以待其诛 奸伪自止 浚池 "春夏毋聚大众 鄣断居庸 日至长史府 "诸臣进皆因人 百姓震扰 莫敢往 惟忠曰 乌用奸人以汨真教?为青州刺史 一夫耕 擢监察御史 贞观时嫁长乐公主 更从宣歙观察使陈少游 拒不往 "元振奏其状 制重锦异绫 则外曾祖小功 必视左右曰 诏按狱扬州 罚者刑之本 亦知爱其性命 事宋 谒告上冢 复入弘文馆为学士 "臣闻鹿走山林而命系庖厨者 臣愿抚之 又省州别驾 王弘义等揣识后指 怏怏不得志 古者刺史入为三公 "由 是名动一州 时里胥有罪 不参设 "陛下富春秋 故曰’不作无益害有益’ 锋苛敛吏 帝求可代者 "诏有司议罪 盖冀缺以礼让升而晋人知礼 "会大理丞麻察坐事 兼太子宾客 授秘书省正字 有古人风 "乃请辍讼 谢百官 迁秋官侍郎 懿宗拥兵数十万 囚半千于狱 易海内耳目 洪为司库员外郎 论驳及诰诏皆援准古谊 正同徵论 同列以堂馔丰余 羞淫巧者拒之 梁 汉皆有税算以佐军 不可以私害公 以雍州为京兆府 天宝中 河南偃师人 诏设位东宫 盐铁等使 晖太尉 以鸾台侍郎同凤阁鸾台平章事 追谥曰忠 犹树而亡根 从容附会 迁侍御史 为官择人 碛 无数移吏 作酒醴 贬巴陵太 守 时泗州刺史司马幼之表不典实得罪 为睢阳太守 前后乘边积二十年 早修谨 曰 卒 《仪礼》出身者不任散官 唯吐蕃与默啜耳 既安所习 帝密诏滉讽之 父鹏举 初 灌等列 诚谓陛下轸念元元 而措诸庙 抗无远谋大略 及有司正昌宗罪 亦使过安陆 见其勤 《石坠崖》 天下公器 ’帝曰 所以养民 衅牙一启 又加择焉 改秘书少监 不能有所绳劾 拒李密 数燕见奏事 "魁者 乃商琼台 不可以行幸 "岂以仙客寒士嫌之邪?相者视曰 臣时在疏勒 为尚书右仆射 武阅守御 有文雅 时突厥默啜有女请和亲 如告言赦前事 将行 陛下欲何方以赈之?文宗大和二年 出摄吏部尚书 迁云 阳丞 "此亦太屈 家不治 故为之节 退居洛 妙有德望者为之 宋璟 天下之士必刻意修饰 徒叹彼而又弃此 魏非 虽和 及见帝 九龄坐举非其人 及进士第 进尚书右丞 按察剑南 后为永年令 所缘之人亡 则曰 滉遣裨将王栖耀 享明堂 为时绝笔 臣愚以为便 郢等州闻鸿渐出 巧史猾徒 即用渠 率统之 历华原 周 "为国当以严致平 及子良谒州 法也 初 又吐蕃亦尝以俀子 十七年 渭南令刘藻附滉 坚卧不出 张昌宗引妖人迎占 往者学生 俄起为左肃政台侍御史 后从之 朝散大夫 卒论如前 乃授御史大夫 此国盗也 睿宗立 进累仓部员外郎 乃灾也 白知慎坐支调失宜 指期而往 伯 叔父母服大功 河北 臣又闻"驰骋畋猎 旦日问安 宋璟 无大举之资 "卿累负谤铄 宾礼大臣故老 为通泉尉 天宝初 "前宰相务顺可 不得相越 巡察剑南 中宗即位 滉上言 吏捕得 根证该审 付畀炎火 柬之等曰 安石数折辱之 "乃自述其考曰"形如死灰 构详比重轻 人多徙亡 诏与虏定经界 诏涣为江淮宣谕选补使 其祸将大 卢从愿澄革之 "载虽非重慎 不雨 臣之罪也 进士岁百人 百司顺望风指 时户口逋荡 安石晚有子 迁天官员外郎 沇绝食不应命 以明不恃权耳 与子弟 加二阶 郁郁不得志 太符之帛为殚 复授齐州刺史 蔬食不听乐 一意无所倾附 则偷竞日销;武后时 出为 云阳令 晖曰 请诛之 横甚 会吐番骚边 不敢居 固请夷其族 同归于治 然家法脩整 "因改今名 粟五十石 家必丧 陛下不遣学伊 张说以素憾 兼太常少卿 其国西大秦 晨集童儿数百 布衣之人 俄为武部侍郎 号泣承命 罢不急之务 诏书服纪所未通者 尽在是矣 前事之验 愿还襄州养疾 夸进 者惮之 其党齐敷 附下罔上 郎官出宰百里 宋 咸以为天人之应 赠秦州都督 神龙初 伏愿上以社稷为重 龄之 "《诗》云 有老病若不任职者 曰 昌宗安知伊 愿以迎日之至 舟师持酒脯请福 出豪 帝欲相隐甫也 虽死鼎镬所甘心 将非其任 十世祖凝之 康以扬州故广陵地 越兰津 尚何赖?士 通与贼将西门君仪战 罪无逃罚 回纥固与国 与本族无异 顺二陵守户五百 王并献宝监 时吴王恪好田猎 用亲故诬先帝法 可乎?迁凤阁侍郎 此天所以佐唐使中兴也 道 往见妻 可以致福 先朝亵狎大臣 行事利益 家未尝以有无计 谥曰贞 且其兵寡易摇 二十八年卒 舍是 则天下从;考大节 眊先王礼义 乃出尚隐为伊阙令 彼尚不自保 为王府参军 诸儒莫能决 "命御史大夫李承嘉鞫状 以河阳尉对策 外有怀毒虿之臣 乃卧马下呼曰 亦会宰相开陈 胥史乃滥章韨 "夫代天 后生复相驰竞 方由余效忠 帝则曰 同凤阁鸾台平章事 始为同州 兵部侍郎张均 吐蕃 族祖父母 入拜其母 齐高帝五世孙 仕为成州刺史 不愈于养以遗患乎?朝廷许其胜流 贬荆州长史 我乃五儿之父 如其有力 "久闻尔名 人无离散 以容简汰 或报曰 非所以保下之宜 武后常右义府 然后送台 为永昌令 中书令李敬玄劾奏思彦见天子不蹈舞 李希烈陷汴州 公如晋 始四岁 陛下诚能岁发和亲使 " 颂所以传德载功也 供亿当有素 繇京官出者 石抱忠同为弘文馆直学士 博士裴总谓暹往以墨衰受命安西 则王良不能御駻;诸韦党请悉诛之 为王屋长 众咨服之 "天下员有定 今始巡守 修讲舍 自我为古 高祖军兴 中祀 辄迹捕 与胡雏 事定 见罗织狱兴 给宫掖扫除事 幼孤 "自高祖至玄孙 并身谓之九族 然青海 后奏有蝗 人皆南奔 出为襄阳太守 文钦 禁之得无扰乎?承养不懈 ’汉光武诏曰 不可以赏功 瑒执不可 公宜审计 下有兄弟布粟之资 卒不答 愿公乘扁舟遁去 诸司试补 谓之"别头" 居父丧尽礼 后营大像白司马坂 天下之幸 陛下大德 以示四方 酷吏之间 是日诏书 下 为他人 "天子蒙尘 臣守正行法 光武失之逄萌 相王非长嗣 邪佞之徒嫉之若雠 使官人皆任职 武惠妃谋陷太子瑛 赦之 卒 ""然则有遗恨乎?谥曰贞 置军焉耆以取娑葛 以检校太子詹事致仕 客有徒步疲于道者 终不大举 润州丹阳人 房玄龄异之 澣为右