全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能(word,带解析)
初中物理知识点:功和机械能专题
一是为了省力,二是为了省距离,三是为了操作方便——改变力的方向,但使用任何机械都不省功.这个 结论叫做功的原理.
(2)功的原理是能量守恒定律的一种表现形式,是一个普遍的结论,对任何机械都适用,但必须满 足物体是匀速运动的.这个原理平时可通俗地解释为;利用机械使物体匀速运动时,动力做的功等于克服 阻力做的功. 3.功率
“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。 6.水能和风能的利用
(1)知识结构:
(2)水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮 机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
(1)概念:单位时间里完成的功叫功率.功率是描述做功快慢的物理量. (2)功率的公式: P = W
t (3)功率的单位:瓦特,简称“瓦”,用“W”表示,常用的单位还有“kW”.其中 1W=1J/s,1kW=1000W (4)当物体在 F 的作用下,以速度 v 匀速运动时,有 P= W= F ⋅ v ,由此可知,当功率一定时,力和
功和机械能专题
知识梳理
常规知识
1.功 (1)功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,我们就说力对物体做了
功. (2)做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离. (3)计算公式:W=Fs,功的单位: J (焦耳) (4)不做功的几种情况: 物体受到力的作用,但物体没有移动,这个力对物体不做功.如小孩搬大石头搬不动. 由于惯性保持物体的运动,虽有通过的距离,但没有力对物体做功.如冰块在光滑水平面上运动. 当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时,这个力对物体不做功.如提着重物在水平地面上行走. 甲、乙图是力做功的实例,丙、丁图是力不做功的实例
备考中考物理知识点复习专练知识点精讲专题 功和机械能含解析
专题11 功和机械能考点一:功1.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搬动距离。
不做功的三种情况:①有力无距,如一位同学推车未动;②有距无力,如足球走开脚后水平搬动;③力距垂直,如提着水桶水平搬动。
2.做功公式是W =Fs ,在国际单位制中功的单位是焦耳(焦),符号是J 。
公式W =Fs 中F 和s 的同体性、同向性和同时性。
3.功的原理:使用任何机械都不省功。
考点二:功率1.功率:物体做的功与所用时间的比叫做功率,它是表示做功快慢的物理量。
2.公式P =W t ,其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。
还可以够推导出公式P =W t =Fs t =F ·v ·t t =Fv ,由公式可知:当功率一准时,减小速度,能够增大牵引力,如汽车上坡要换低速挡等。
3.测功率原理是:P =W t ,需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
考点三:机械能1.功和能的关系(1)一个物体拥有能量,能够用来做功,反过来,一个物体能够做功,它就拥有能量。
可用做功的多少来衡量物体拥有能量的大小。
(2)功是能量转变的量度,做功过程必然陪同能量转变,做了多少功,就有多少能量发生了转变。
(3)拥有能的物体只表示物体能够做功,但不用然“正在做功”或“已经做功”。
2.能:一个物体能够做功,就说这个物体拥有能量(能),它是表示物体做功本领大小的物理量,其单位与功的单位相同,也是焦(J)。
3.动能:物体由于运动而拥有的能叫动能,其大小与质量和运动速度有关,所有运动的物体都拥有动能。
4.重力势能:物体由于被举高而拥有的能叫重力势能,其大小与质量和被举的高度有关。
5.弹性势能:物体发生弹性形变而拥有的能叫弹性势能,同一物体发生弹性形变越大,拥有的弹性势能越大。
6.机械能:动能和势能统称为机械能。
7.机械能的转变:动能和势能在必然条件下能够相互转变,若只有动能和势能之间的转变(不计各种阻力),机械能的总量不变,也许说机械能是守恒的。
初二物理 功和机械能(讲义及答案)及解析
初二物理功和机械能(讲义及答案)及解析一、选择题1.下列说法正确的是()A.受平衡力作用的物体,因为受力平衡,合力为零,所以机械能一定不变B.木块沿斜面匀速下落的过程中,重力势能转化为动能C.用食品夹夹取蛋糕时,食品夹属于费力杠杆D.擦地板时,增加拖布对地板的压力是为了增大压强2.材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.无法确定3.如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重与滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s,2min后,物体B着地,以下说法正确的是()A.物体A受到的摩擦力为3NB.1min内拉力对物体A做功为36JC.2min内B物体的重力做功为144JD.若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动,则F=8N4.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力F的方向,使其从①→②→③,此过程中()A.①位置力臂最长B.③位置力臂最长C.弹簧测力计示数先变大后变小D.弹簧测力计示数先变小后变大G=,拉力大5.用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进,已知小车的重力10N F=,该装置的机械效率是60%,则小车与地面之间摩擦力为()小15NA.27N B.36N C.18N D.270N6.初中物理中我们用斜面做过多次探究实验,如图所示,以下分析正确的是A.图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;B.图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率;C.图丙是探究动能大小与哪些因素有关;D.如图乙木块B中,B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力7.如图所示,重20N的物体A放在水平桌面上,(不计绳重及绳子与轮的摩擦)动滑轮重6N,滑轮下面悬挂一个物体B,当物体B重8N时,恰能匀速下落,若用一个水平向左的力F A作用在物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则此拉力F A的大小为A.F A=8NB.F A=20NC.F A=14ND.F A=7N8.关于功率和机械效率,下列说法正确的是A.机械效率高的机械,功率一定大B.做功时间长的机械,功率一定小C.所有机械的机械效率都小于1D.功率大的机械,做功一定多9.如图自行车是人们最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它应用了许多物理知识。
初中物理竞赛辅导第十三讲 功和能(功、功率及机械能)
第十三讲功和能1.功和功率【例1】如图所示,斜面高度为h,长度为l,用一个平行于斜面的力把重力为G的物体匀速拉到斜面顶端,拉力所做的功为W,则斜面对物体的摩擦力大小为多少?摩擦力对物体做的功是多少?【例2】如图所示,定滑轮到滑块顶端的高度为H,定滑轮摩擦不计,用恒力F作用于细线末端,滑块在A,B位置时细绳与水平方向的夹角分别为a和β。
求将滑块由A点拉至B点的过程中,绳的拉力对滑块做的功。
【例3】用铁锤把小钉钉入木板,设木板对小钉的阻力与钉进的深度成正比,已知铁锤第一次对钉子做功w ,将钉子钉进的深度为d ,如果第二次敲钉子时将钉子钉进的深度又为d,问:第二次做功为多少? .【例4】如图所示,一长为L、质量为m的木板,自光滑水平面滑向粗糙区域。
粗糙区域的动摩擦因数为μ,问:木板从开始进入粗糙区域到木板右端前进2L的过程中,木板克服摩擦力做的功是多少?【例5】已知汽车质量为m=1×105 kg,由静止开始运动,阻力f=0.05mg ,牵引力与汽车前进距离x满足F=103x+ f,求当车前进x= 100 m时,牵引力做的功。
【例6】如图所示,物体沿曲线从A运动到B,大小恒定的力F始终与曲线相切,已知AB曲线的长度为s,则此过程中力F做功为多少?【例7】如图所示,水平地面上有一木箱,木箱与地面间的动摩擦因数为μ,木箱在与水平夹角为θ的拉力F 的作用下做匀速直线运动。
θ从0°逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度始终保持不变,则拉力F的功率()。
A.一直减小B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小【例8】如图所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2, 甲、乙两汽车都在水平面上运动,求甲、乙两汽车的速度之比。
【例9】某汽车发动机的额定功率P=6 ×104 W,汽车的质量m =5 ×103 kg.该汽车在水平公路上行驶时所受阻力为车重的0.1倍,g取10 N/kg,问:(1)当汽车在保持额定功率的条件下匀速行驶时,速度是多大?(2)若汽车以8 m/s的速度匀速行驶,汽车发动机实际输出功率为多大?练习题1.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离L(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1,W2,W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )。
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。
(初中物理)第11章 功和机械能(解析版)
中考一轮复习知识点梳理与针对性分层训练
、实心球被抛出后在空中继续运动时,手对球没有推力了,球是由于惯性继续运动,所
=可知,小球所受的重力在
===
由可得,速度最大时电动汽车的牵引力:===
=×=
= (用以上的字母表示)
===,实验中要用体重计测量小华的质量
===;
=
由图像可得,跳绳一次所用的时间为s==
===
);
===
====可知,汽车在
两个重锤下落高度相同,
)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端
进入弧形表面运动到=知
增大 (选填
点时弹簧恰好不发生形
、由可知小桂和小林的功率为:
个鸡蛋的力大约为:
C
=可知,
.
.
.
.
===
=可得通过的路程为:
=可知用时===
===
===
)让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断 重。
功和机械能(知识总结)(可编辑修改word版)
功和机械能一、功1、功(1)力学中的功:如果一个力作用在物体上,物体移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
(2)功的两个因素:一个是,另一个是。
(3)不做功的三种情况:①物体受到了力,但。
②物体由于惯性运动通过了距离,但。
③物体受力的方向与运动的方向相互,这个力也不做功。
2、功的计算(1)计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的。
即:W=。
(2)符号的意义及单位:表示功,单位是(J),1J=1N·m;表示力,单位是(N);s 表示距离,单位是米(m)。
(3)计算时应注意的事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。
②公式中的“s”是在力F 的方向上通过的距离,必须与“F”对应。
③F、s 的单位分别是N、m,得出的功的单位才是 J。
3、功的原理——使用任何机械。
如何判断物体的做功情况1.理解判断的依据依据:见课本P207——做功的两个必要因素.重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”.2.明白不做功的三种情况A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”.B.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”.C.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”.3.在分析做功情况时还应注意以下几点A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W=Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W=fs.(二)对公式W=Fs的理解1.公式一般式W=Fs常用式W=Gh(克服重力做功)或W=f阻s(克服摩擦阻力做功)2.单位焦耳(J)3.注意事项A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.B.F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从ft脚顺着一之字形的ft路爬到ft顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是ft路的长,而是从ft脚到ft顶的高)C.做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关.(三)怎样理解功率的概念1.物理意义表示物体做功的快慢.2.定义物体在单位时间内所做的功.3.计算式P=W/t.4.单位瓦(W).5.注意事项A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率” 则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.B.由P=W/t变形为P=F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.(四)理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1.功的原理使用任何机械都不省功.A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重):W人对机械=W机械对物体=W手或W总=W有.B.对于实际机械:W人对机械(W总)>W机械对物体(W有)或W总=W有+W额.二、机械效率1、有用功——W 有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
第10讲—功和机械能(考点精讲)(解析版)
第10讲—功和机械能2023年中考物理一轮复习讲练测一、思维导图二、考点精讲考点1 功1. 功(1)定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
(2)做功的两个必要因素:①作用在物体上的力,②物体在这个力的方向上移动的距离。
(3)不做功的三种情况:①有力无距离;②有距离无力;③有力有距离,但是力垂直距离。
【归纳总结】不做功的三种情况图示特点物体运动但在水平方向不受力,因惯性而动物体受力,但静止有力有距离,但力的方向与运动方向垂直举例 踢出去的足球会继续往前滚动,但是人已经没有对它做功 推而未动,搬而未起 人提水桶水平前进,提水桶的力水桶的重力均不做功(1)计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。
即:W=Fs 。
(2)符号的意义及单位:W 表示功,单位是焦耳(J),1J=1N ·m ;F 表示力,单位是牛顿(N);s 表示距离,单位是米(m)。
注意事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F 。
②公式中的“s ”是在力F 的方向上通过的距离,必须与“F ”对应。
③F 、s 的单位分别是N 、m ,得出的功的单位才是J 。
(4)变形公式:求距离:s =F W ;求力:F = SW . (5)常考功的估算a .将地面上的物理课本捡起放到课桌上,人对课本做的功约为2 J ;b.从地上拿起一个鸡蛋,缓缓举过头顶做的功约为1 J ;c.一名普通中学生从一楼走到三楼,克服自身重力做的功约为3 000 J.考点2 功率1. 定义:功与做功所用的时间的比值叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功,用符号“P ”表示。
2. 物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量。
3. 公式:P =tW .在国际制单位中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒,则功率的单位是焦耳每秒,它有个专门的名称叫做瓦特,简称瓦,符号是W .工程技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位.4. 单位换算:1 kW =1000W.5. 变形公式:求物体所做的功:W =Pt ;求做功所用的时间:t =PW . 6. 做匀速直线运动的物体的功率公式推导:P =Fv.(1)要特别注意公式中速度v 的单位必须是m/s ,力F 的单位是N ,功率P 的单位是W.(2)由公式可知,当功率一定时,减小速度可以增大牵引力.(如汽车上坡时换挡减速)7. 功率的估测:中学生跳绳的功率约为60 W、中学生正常步行上楼的功率约为150 W、家用小轿车正常行驶的功率约为80 kW.考点3 动能和势能1. 能量(1)物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。
题型15 功和机械能(解析版)
主题二力学专题题型15功和机械能(解析版)题型归纳题型一功的概念和计算题型二功率的概念和计算题型三动能和势能及其影响因素题型四机械能及其转化题型一功的概念和计算1.(2022•潍坊)如图所示,某同学用锤子敲击钉子,将钉子钉入木板中,下列有关分析正确的是()A.钉子尖很尖锐是为了减小压强B.钉入木板后的钉子没有惯性C.敲击过程中钉子对锤子没有作用力D.敲击过程中锤子对钉子做功【答案】D。
【解答】解:A、钉子尖很尖是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;B、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都有惯性,故B错误;C、敲击过程中,锤头对钉子的作用力和钉子对锤头的作用力是相互作用力,故C错误;D、敲击过程中锤子对钉子有力的作用,钉子在力的方向上通过了距离,所以锤子对钉子做了功,故D正确。
故选:D。
2.(2022•杭州)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。
F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是()A.W甲>W乙>W丙B.W甲<W乙<W丙C.W甲=W乙=W丙D.W甲=W乙<W丙【答案】C。
【解答】解:先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s;该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于W=Fs;即W甲=W乙=W丙;故C正确;ABD错误。
故选:C。
3.(2022•海门市二模)2022年冬奥会单板滑雪大跳台比赛在北京赛区进行,我国少年运动健将苏翊鸣在比赛中一举夺冠为国争光。
如图所示是苏翊鸣完成某次动作的部分路径示意图,从A点运动到B点的过程中,苏翊鸣的重力所做的功最接近()A.8.2×103J B.4.8×103J C.2.4×103J D.1.2×103J【答案】B。
【解答】解:苏翊鸣的高度大约为1.7m,从A到B点的距离大约为苏翊鸣身高的5倍,约为8.5m,苏翊鸣的重量大约为600N,故苏翊鸣的重力所做的功:W=Gh=600N×8.5m=5.1××103J,故B最接近。
全国版初中物理做功与机械能知识点总结归纳
全国版初中物理做功与机械能知识点总结归纳初中物理中,做功和机械能是非常重要的两个概念。
下面是全国版初中物理关于做功和机械能的知识点总结归纳。
1.做功的概念:-做功是力对物体的作用。
当一个力作用在物体上,并使物体发生位移时,力对物体做了功。
- 做功的大小等于力与位移的乘积,即功=力× 位移× cosθ,其中θ为力的方向与位移方向之间的夹角。
-做功的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用牛·米表示。
2.做功的特点:-只有力的方向和物体的位移方向相同或者相反时,力才能对物体做功。
-如果物体的位移方向与力的方向相同,那么力对物体做正功;如果物体的位移方向与力的方向相反,那么力对物体做负功。
-做功可以改变物体的能量状态,当物体受到正功时,它的能量会增加;当物体受到负功时,它的能量会减少。
3.动能的概念:-动能是物体运动时所具有的能量,是物体的一种能量状态。
-动能的大小等于物体的质量乘以速度的平方再乘以1/2,即动能=1/2×m×v²。
-动能的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用千克·米²/秒²表示。
4.动能转化:-当物体的速度改变时,它的动能也会发生改变。
当物体速度增加时,它的动能增加;当物体速度减小时,它的动能减小。
-动能可以通过做功来转化。
当力对物体做功时,力的功转化为物体的动能。
-动能转化可以是机械能转化,也可以是其他形式的能量转化。
5.机械能的概念:-机械能是物体的动能和势能之和,它是物体在力学运动中的能量状态。
-机械能的大小等于物体的动能加上势能,即机械能=动能+势能。
-机械能的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用牛·米表示。
6.机械能守恒定律:-在没有外力做功和没有能量转化的情况下,一个机械系统的机械能总量保持不变,即机械能守恒。
-机械能守恒定律可以表示为:初始机械能=末尾机械能。
7.机械能转化:-机械能可以通过做功和势能转化。
全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能(word,带解析)
全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能(word,带解析)一、选择题1.如图8甲所示,王大叔正吃力地把一重物送往高台,放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙。
他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果非常轻松地把重物推到了高台上。
关于这两种方法,下列说法中正确的是( )A.王大叔克服重力做功较多B.两人做同样多的有用功C.小鹏做功的功率要大些D.甲、乙两种情况下的机械效率一样答案: B解析:这两种方法,都把重物推到了高台上,两人做同样多的有用功,克服重力做功相同,选项A错误B正确。
由于题中没有给出时间,不能殴打哪个做功的功率大,选项C错误。
由于乙中情况需要克服摩擦做功,乙种情况下的机械效率小,选项D错误。
2.如图9所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。
则运动员( ) A.起跳上升过程中,重力势能转化为动能B.匀速滑行时,人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力C.以滑板为参照物,运动员始终是静止的D.由于惯性,人越过杆后仍将落在滑板上答案: D解析:运动员起跳上升过程中,动能转化为重力势能,选项A错误。
匀速滑行时,人的重力与滑板对人的支持力为一对平衡力,选项B错误。
以滑板为参照物,运动员做竖直上抛运动,选项C错误。
由于惯性,人和滑板水平方向速度相等,人越过杆后仍将落在滑板上,选项D正确。
3.如图l3甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时问变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )A.0~ls木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力B.1s~2s木箱受到的摩擦力大小为4NC.2s~3s人对木箱的推力做功为6JD.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动答案: B解析:0~ls木箱没有动是因为人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力,选项A错误。
中考物理培优(含解析)之功和机械能问题附答案
一、初中物理功和机械能问题1.如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是()A.在a到b的过程中,运动员对铅球做了功B.在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功C.在c到d的过程中,没有力对铅球做功D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断的变化【答案】C【解析】【分析】【详解】图中从a到b过程中,运动员对铅球施加了力,铅球在力的方向上通过距离,故运动员对铅球做了功,A说法正确;从b到c过程中,铅球虽然运动了一段距离,但运动员对铅球没有施加力的作用,故运动员对铅球没有做功,B说法正确;从c到d的过程中,铅球受到重力的作用,铅球在重力方向上通过一段距离,故重力对铅球做功,C说法错误;从a 到d的过程中,铅球的运动方向随时改变,故铅球的运动状态在不断改变,D说法正确;答案选C.2.如左图所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其推力大小随时间变化的图像(F-t图像)和物体速度大小随时间变化的图像(v-t图像)分别如图所示,下列说法正确的是()A.当t=1s时,物体处于静止状态,摩擦力为0NB.当t=3s时,物体受到的摩擦力是3NC.在匀速直线运动阶段,拉力F做的功是16JD.2~4s内,物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由v-t图像可知,0~2s时物体的速度大小为零,即t=1s时物体处于静止状态;此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;由F-t图像可知,t=1s时,F=1N,则此时的摩擦力f F==1N故A错误;B.由v-t图像可知,4~6s时,物体匀速运动;由F-t图像可知,此时的推力F′=2N;由于摩擦力与推力F是一对平衡力,所以此时的摩擦力'='=f F2N2~4s内,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变(与匀速运动时的摩擦力大小相等),仍为2N,故B错误;C.在4~6s时,物体匀速运动,通过的路程==⨯=4m/s2s8ms vt拉力F做的功W F s='=⨯=2N8m16J故C正确;D.2~4s内,物体做加速运动,速度增加,动能增加,高度不变,重力势能不变,则物体的机械能增加,故D错误。
专题12-1 功和机械能 第1节 功 功率(解析版)
第十二课功和机械能第1节功功率基础知识过关一、功1.做功的两个必要因素:①有作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的距离。
2.功的计算:功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
表达式:W=Fs。
3.功的单位:焦耳,符号为J,1J=1N·m。
4.三种不做功的情况:①不劳无功:物体没有受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离;②不动无功:物体受到力的作用,但保持静止状态;③垂直无功:物体受到力的作用,也移动了一段距离,但移动方向与力的方向垂直。
二、功率1.定义:在物理学中,把功与做功所用时间之比叫做功率。
它是表示物体做功快慢的物理量。
2.公式及推导:P=,若物体在力F的作用下以速度v匀速运动,由W=Fs得,P==F=Fv。
3.单位:基本单位是瓦特,符号是W;工程技术上还常用千瓦,符号是kW。
单位之间的换算关系:1kW=1000W,1W=1J/s。
注意:一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定,功率大的做功不一定多,做功多的功率也不一定大。
高频考点过关考点一:功、功率相关判断1.(2022•兰州)如图所示的情境中,对物体不做功的是()A.图甲:用力搬石头,没有搬动B.图乙:将重物从地面拉到高处C.图丙:推车向前运动D.图丁:挺举杠铃的过程【解答】解:A、图中人用力搬石头,搬而未起,只有力没有距离,所以人对物体没有做功,故A正确;B、图中人拉重物从地面提到高处,重物在拉力的方向上移动了距离,所以人对物体做功,故B错误;C、推车向前运动,车在人的推力的方向上通过了距离,对车做功,故C错误;D、挺举杠铃的过程,杠铃在力的方向上通过了距离,人对杠铃做了功,故D错误。
故选:A。
2.(2022•杭州)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。
F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是()A.W甲>W乙>W丙B.W甲<W乙<W丙C.W甲=W乙=W丙D.W甲=W乙<W丙【答案】C【解答】解:先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s;该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,三个功的大小都等于W=Fs;即W甲=W乙=W丙;故C正确;ABD错误。
初三物理专题:功和机械能知识答案
初三物理专题:功和机械能【本讲主要内容】专题:功和机械能1、理解力臂的概念,正确地在图上画出力臂,或根据题目所给条件判断哪一个是力臂。
2、杠杆的平衡条件及应用3、定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用4、功、功率的概念5、功的原理6、机械效率—知道有用功、额外功、总功和机械效率7、动能、势能的概念及机械能的概念8、动能和势能是可以相互转化的。
【知识掌握】【知识点精析】一、杠杆:1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。
如:鱼杆、铁锹。
2、五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。
用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
画力臂方法:⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。
3、研究杠杆的平衡条件:①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F1l1=F2l2也可写成:F1 / F2=l2 / l1解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力的方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
) 4、应用:名称 结 构 特 征特 点 应用举例省力 杠杆 动力臂 大于 阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂 小于 阻力臂 费力、 省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂 杠杆动力臂等于阻力臂不省力 不费距离天平,定滑轮说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
初中应用物理知识竞赛专题讲义-专题11 功和机械能
初中应用物理知识竞赛专题讲座专题十一功和机械能【重点知识解读】1.物体由于运动而具有的能量叫做动能;物体由于举高而具有的能量叫做重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
2.如果只有动能和势能的相互转化,那么总的机械能保持不变。
都是由物质组成,物体所含物质的多少叫做质量。
质量是物体的一种属性,它不随物体的温度、形状、状态和位置的变化而变化。
用天平测量物体的质量。
3.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。
做功的实质是一种能量转化或转移的过程。
功W=Fs。
4.单位时间内做的功叫做功率,P=W/t。
5.当物体在力F作用下以速度v运动时,其功率P=Fv。
【竞赛知识拓展】1.人造地球卫星由远地点向近地点运动,重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,重力势能转化为动能。
2.物体克服摩擦力运动产生热。
3.机器以恒定功率P做功,t时间内做功W=Pt。
4.力随距离变化的图线的面积表示功。
5.电器的额定功率P=UI。
电动机输入功率等于输出的机械功率与电阻发热功率之和,即UI=P机+I2r。
【经典竞赛题分析】例1. (上海物理竞赛)野山鼠擅长打洞,假设山鼠打洞时受到的阻力f与洞的深度L成正比,即f=kL(k 为比例常数),则野山鼠从洞深d1打到洞深d2时,需要克服阻力做的功为()(A)12k(d22-d12) (B)12k(d2-d1)2(C)12k(d2+d1)2 (D)12kd1d2【参考答案】A例2(全国初中应用物理知识竞赛题)“手拉葫芦”(如图15所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械,广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境,用来完成起吊货物等任务。
其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表:37.5注:“一次起升高度”是指,成年人在站立状态,用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中,左手或右手下拉一次(按30cm计),所吊重物上升的高度。
承载轮上所缠的承载链条较粗且两端固定,而手拉轮上所缠的手拉链条较细且构成一个完整的环。
全国通用版初中物理做功与机械能知识点总结
全国通用版初中物理做功与机械能知识点总结初中物理中,做功与机械能是一个非常重要的概念。
下面是对全国通用版初中物理中与做功与机械能相关的知识点的总结。
1. 做功的定义:当力F作用在物体上,并使物体发生位移s时,我们称力F对物体做了功W,其计算公式为W = F × s × cosθ,其中θ为力F与位移s之间的夹角。
2.做功与能量转化:根据能量守恒定律,做功可以将其中一种形式的能量转化为另一种形式的能量,或将能量从一个物体传递到另一个物体。
3.功率的定义和计算:功率P定义为单位时间内做功的多少,其计算公式为P=W/t,其中W为做的功,t为时间。
4. 机械能的定义和计算:机械能是物体的动能和势能之和。
动能K 是物体具有的运动状态所具有的能力,其计算公式为K = 1/2mv²,其中m 为物体的质量,v为物体的速度;势能U是物体在重力场中由于位置而具有的能力,其计算公式为U = mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。
5.动能和速度的关系:动能与物体的速度呈平方关系,即当速度增加时,动能增加得更多。
6.势能和重力势能的关系:重力势能与物体的质量、重力加速度和高度呈线性关系,即当质量、重力加速度或高度增加时,重力势能增加得更多。
7.机械能守恒定律:在不受外力和摩擦力作用的封闭系统中,机械能保持不变。
换句话说,机械能的总量在运动过程中始终保持不变。
8.功和能量转化的实例:弹簧中的弹性势能、重物下落时的重力势能转化为动能、行人上楼时通过肌肉做功将化学能转化为机械能等。
9.摩擦力对功和机械能的影响:摩擦力做负功,使得物体的机械能减少,部分能量转化为摩擦热。
10.做功和功率的应用:例如计算机械设备的功率要求、汽车引擎输出功率计算等。
11.机械能守恒的应用:例如计算滑坡中石头的最高到达位置、弹簧的伸长长度、离心机中物体的最大速度等。
12.功率和能量转化效率的计算:功率可以用来评估能量转化的快慢,而能量转化效率可以通过功率比较来计算。
全国版初中物理做功与机械能基础知识点归纳总结
全国版初中物理做功与机械能基础知识点归纳总结物理学是一门研究物质运动和相互作用的自然科学。
在初中阶段,学生会学习到一些与物体运动和机械能相关的基础知识点,包括做功和机械能的概念、能量转化和守恒、势能和动能、功率等。
下面,我们对这些知识点进行归纳总结。
1.做功做功是指力对物体的作用引起物体运动时所做的功。
计算公式为功等于力乘以位移的乘积:W=F×s。
功是一种能量形式,用焦耳(J)来表示。
2.机械能机械能分为势能和动能两种形式。
-势能:物体由于位置或状态的变化而具有的能量。
势能与物体相对于参考点的位置高度有关。
常见的势能有重力势能、弹性势能等。
- 动能:物体由于运动而具有的能量。
动能与物体的质量和速度有关。
计算公式为动能等于质量乘以速度的平方再乘以1/2:E_k = 1/2 mv^23.能量转化和守恒能量转化指的是各种形式能量之间的相互转化关系。
在机械能系统中,势能可以转化为动能,动能也可以转化为势能。
能量守恒原理指的是一个封闭系统中,能量总量保持不变。
即能量转化前后的总能量保持恒定。
4.动能定理动能定理描述了力对物体做功所改变的物体动能。
动能定理的公式为:W=ΔE_k=E_k2-E_k1=1/2m(v2^2-v_1^2)。
其中,W是物体所受合外力所做的功,ΔE_k是物体动能的变化量。
5.功率功率是指单位时间内做功的多少,用来衡量能量转化的速率。
功率的计算公式为功率等于做功的大小除以所用时间:P=W/t。
6.摩擦力与功率在物体运动过程中,摩擦力会对物体进行负功,使物体的机械能减少。
当物体受到摩擦力时,摩擦力所做的功等于负的摩擦力乘以位移的乘积:W_f=-F_f×s。
摩擦力产生的功率等于负摩擦力乘以速度的大小:P_f=-F_f×v。
7.能量转换的实例能量转换在日常生活中有许多实例,如弹簧的压缩和放松、汽车沿坡道上升和下降、钟摆的摆动等。
这些实例展示了机械能在各种形式能量之间的转化。
专题11.1 功和机械能(单元考点讲、析)(解析版)
第十一章 功和机械能单元讲、析与提高(解析版)对本章知识点进行提炼、总结和详解一、功1.功的定义:一个力作用在物体上,使物体在 力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。
2.功的两个必要条件:①有力作用在物体上;② 物体在力的方向上通过了距离。
3.不做功的三种情况:有力无距离(如图(1)静止在桌面上的茶杯,受到重力和桌面对它的支持力的作用);有距离无力(如图(2),小球在光滑的桌面上运动,小球不受力的作用力)、力和距离垂直(如图(3)小球在光滑桌面上匀速运动,重力和支持力与运动方向垂直)。
图(1)茶杯受到重力和支持力作用,但无运动 图(2)在光滑的桌面上匀速运动的小球不受力的作用 图(3)沿水桌面运动的小球,它受到的重力和支持力与运动方向垂直4.功的公式:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:FS W =。
5.功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J ,1J=1N ·m 。
6.功的公式的应用:①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应;③功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不是力和力臂的乘积(牛·米,力臂单位不能写成“焦”)。
二、功率1.定义:单位时间里完成的功;或说成:单位时间内力作做的功。
2.功率的物理意义:功率是表示力做功快慢的物理量;即单位时间内完成的功。
3.公式:Fv tW P ==。
4.单位:在国际单位制中,功率单位是瓦特,符号是 W 。
常用单位还有千瓦(kW )、马力。
换算关系:W W kW 73511013==马力,。
5.功率公式的解释:(1)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,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积,即Fv P =。
(2)利用该公式时要注意:拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不变;v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是W;速度v跟拉力F必须对应,即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。
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全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能(word,带解析)一、选择题1.如图8甲所示,王大叔正吃力地把一重物送往高台,放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙。
他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果非常轻松地把重物推到了高台上。
关于这两种方法,下列说法中正确的是( )A.王大叔克服重力做功较多B.两人做同样多的有用功C.小鹏做功的功率要大些D.甲、乙两种情况下的机械效率一样答案: B解析:这两种方法,都把重物推到了高台上,两人做同样多的有用功,克服重力做功相同,选项A错误B正确。
由于题中没有给出时间,不能殴打哪个做功的功率大,选项C错误。
由于乙中情况需要克服摩擦做功,乙种情况下的机械效率小,选项D错误。
2.如图9所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。
则运动员( ) A.起跳上升过程中,重力势能转化为动能B.匀速滑行时,人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力C.以滑板为参照物,运动员始终是静止的D.由于惯性,人越过杆后仍将落在滑板上答案: D解析:运动员起跳上升过程中,动能转化为重力势能,选项A错误。
匀速滑行时,人的重力与滑板对人的支持力为一对平衡力,选项B错误。
以滑板为参照物,运动员做竖直上抛运动,选项C错误。
由于惯性,人和滑板水平方向速度相等,人越过杆后仍将落在滑板上,选项D正确。
3.如图l3甲所示,小强在水平地面上用力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时问变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )A.0~ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力B.1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4NC.2s~3s内人对木箱的推力做功为6JD.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动答案: B解析:0~ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力,选项A错误。
由图丙可知,2s~3s内木箱匀速运动,木箱受到的滑动摩擦力大小为4N。
1s~2s内木箱加速运动,木箱受到的滑动摩擦力大小为4N,选项B正确。
2s~3s内人对木箱的推力为4N,木箱移动距离为2m,做功为W=Fx=4N×2m=8J,选项C错误。
如果3s后人停止用力,木箱将在摩擦力作用下做减速直线运动,选项D错误。
4.如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1厘米2,质量不计,大气压强为1.0×105帕。
现将活塞缓慢提高15米,则在该过程中外力对活塞做功为A.50焦B.100焦C.150焦D.200焦答案: B解析:在提高前10米过程中克服大气压做功等于提起的10米水柱的重力势能W1=10×1×10-4××103×10×5J=50J,提高后5米的过程中需克服大气压做功,外力对活塞做功W2=p0s×5=1.0×105×1×10-4×5J=50J,外力对活塞做功W= W1+W2=100J,选项B正确。
5.飞机、轮船运动时,受到的阻力并不固定,当速度很大时,阻力和速度的平方成正比,如果要把飞机、轮船的速度增大到2倍,发动机的输出功率要增大到原来的( )A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍答案: D解析:由f=kv2,P=Fv,F=f可得P=kv3.。
当速度增大到2倍,发动机的输出功率P要增大到原来的23=8倍,选项D正确。
6.一辆娱乐电瓶车,工作电压为24V,工作电流为10A,效率为80%。
电瓶车及人总重为2000N,行驶时阻力是总重的0.1倍,则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为( )A.83s B.833s C.104s D.以上都不对答案: C解析:由UIη=fv得匀速行驶的速度v=UIη/f=24V×10A×80%/(0.1×2000N)=0.96m/s,水平匀速行驶100m所用的时间约为t=s/v=104s,选项C正确。
7.下列几种现象中,没有对物体做功的是答案: D解析:物体在绳子拉力作用下升高,拉力做功;静止的小车在拉力作用下运动起来,拉力做功;汽车在刹车阻力作用下速度降低,阻力做功;人用力搬石头,石头不动,没有做功,选项D没有对物体做功。
8.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是() A.W1<W2<W3B.W1<W2=W3C.W1=W2=W3D.W1=W2<W3答案: C解析:由功的定义,功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积,即W=Fs.该力在这三个过程中在力的方向上通过的距离相等,所以做功相等,选项C正确。
二、简答题9.警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点,被广泛应用于反恐,如图7甲所示。
图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩,它们可用来发射箭和钢珠,并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。
请观察它的结构,并分析它的使用过程,其中用到了哪些物理知识?答案: ①手柄上有花纹,表面粗糙增大摩擦。
②箭身细长,减小空气阻力。
③弓箭或钢珠离开弩弦后能继续运动,物体具有惯性。
④箭头尖锐,减小受力面积,增大压强。
⑤利用弩的弹力发射弓箭,将弹性势能转化为动能。
⑥肩托,增大受力面积,减小压强。
⑦瞄具,光的直线传播。
⑧光学瞄准镜,光的折射。
⑨滑轮组,放箭时省力。
⑩滑轮组,放箭时省距离。
三、计算题10.小胖同学在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动,其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣。
坑的形状如图5所示,从地面上看,坑基本上是一个长方形,其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点,坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡。
请你回答:(1)为什么要挖成图5所示的深坑,而不挖成图6甲所示的仅比电线杆略粗一点的圆筒状深坑,或者如图6乙、丙所示的那种大口径的方形或圆形的深坑?这样做有什么好处?(2)通过计算对比分析:如果将这种水泥电线杆分别埋入图5、图6甲所示的坑中。
则把水泥电线杆放到坑口适当位置后,在竖起水泥电线杆的过程中,抬起水泥电线杆的细端至少分别需要多大的力?已知这种坑深2.0m,宽0.3m,地面处坑口长2.3m,坑底长0.3m。
水泥电线杆的质量为600kg,长10.0m,粗端直径0.25m,其重心距粗端4.0m。
(取g =10N/kg)(3)在上述两种情况下,竖起水泥电线杆的过程中,人们对水泥电线杆至少分别要做多少功?答案: 解析:(1).挖成图5所示的深坑好处如下:①少挖土方:挖成图5所示的深坑要比挖成图6乙、丙所示的深坑少挖土方,这样可以少做功,避免人力浪费,提高劳动效率。
②便于施工:施工人员更易于从图5所示的坑里向外取土。
③省力省功:用图5所示的深坑埋水泥电线杆,与用图6甲所示的深坑埋水泥电线杆相比,不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上,重心上升高度小,施工时即省力又省功。
④施工安全:用图5所示的深坑埋水泥电线杆,施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥电线杆就行了,水泥电线杆不会向其它方向倾倒,施工比较安全。
说明:每答对一种理由给1分,本小问最多得2分。
答案合理即给分。
(2)①若将这种电线杆埋入图5所示的坑中,电线杆就位后的情况如图答1所示。
设竖起电线杆的过程中,在细端所用拉力为F1。
在图答1中,电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3 m -0.3 m =2.0m进而:O1A1=10.0 m -2.0 m =8.0m O1B1=4.0 m -2.0 m =2.0m电线杆重:G=mg=600×10 N =6000N根据杠杆平衡条件,有:F1×O1A1=G×O1B1解得:F1==N=1500N②若将这种电线杆埋入图6甲所示的坑中。
电线杆就位后的情况如图答2所示。
设竖起电线杆的过程中,在细端所用拉力为F2。
在图答2中:O2A2=10.0m O2B2=4.0m根据杠杆平衡条件,有:F2×O2A2=G×O2B2解得:N 。
(3).在图答1中,电线杆重心升高:h1=4.0 m -2.0 m =2.0m人们对电线杆做功:W1=Gh1=6000×2.0 J =12000J在图答2中,电线杆重心升高:h2=4.0m人们对电线杆做功:W2=Gh2=6000×4.0 J =24000J 。
11.晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样,他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。
所谓排气量就是发动机气缸的工作容积,是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。
一般情况下发动机的“排气量”越大,功率越大。
汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程,带动曲轴转动2周。
现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L,最大功率为74kW,当该发动机以最大功率工作时,曲轴的转速为5200r/min。
汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为14:1,压缩比是10(即气缸总容积与燃烧室容积的比值),若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。
请计算:(1).这台发动机在最大功率时的热机效率。
(2).发动机在最大功率时,汽车的最高时速为175km/h,计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。
答案: 【解析】(1).这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有用功W有=74×103W×60s=4.44×106J.。
在1min内转动5200r,吸入汽油和空气的混合气2600次。
1min内发动机消耗汽油的质量为:m= ρV =1.35kg/m3×1.8×10-3 m3×2600 =0.47 kg。
1min内汽油完全燃烧放出的热量W总=0.47kg×4.6×107J/ kg=2.16×107J。
这台发动机在最大功率时的热机效率η=W有/W总×100%=21%(2).汽车以最高时速175km/h前进100km所用时间:t=s/v=100km/175km/h =34.3min。
汽车每行使100km的耗油质量为:m’= 0.47 kg/min×34.3min=16.1kg 。
汽车每行使100km的耗油体积为V’= m’/ρ=16.1kg/0.71kg/L=22.7L 。