关于斜面上摩擦力做功的一个重要结论
高中物理二级结论总结
高中物理二级结论总结“二级结论”是在一些常见的物理情景中,由基本规律和基本公式导出的推论,由于这些情景和这些推论在做题时出现率高,或推导繁杂,因此,熟记这些“二级结论”,在做填空题或选择题时,就可直接使用。
在做计算题时,一般不能直接引用“二级结论”,但只要记得“二级结论”,就能预知结果,可以简化计算和提高思维起点。
运用“二级结论”,谨防“张冠李戴”,因此要特别注意每一个结论的适用条件,避免由于错用而造成不应有的损失。
一、匀变速直线运动1.a 方向与v 方向相同,做加速运动;a 方向与v 方向相反,做减速运动(同增异减)。
2.自由落体运动:第1s 内的位移x 1=5m ,第2s 内的位移x 2=15m ,从20m 高处下落所用的时间为2s 。
3.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)① 1T 内、2T 内、3T 内······位移比:S 1:S 2:S 3=12:22:32 ② 1T 末、2T 末、3T 末······速度比:V 1:V 2:V 3=1:2:3 ③相邻相等时间内的位移之比: S Ⅰ:S Ⅱ:S Ⅲ=1:3:5④通过相邻相等位移的时间之比:)1(::)23(:)12(:1::::321----=n n t t t t n 4.逐差公式:Δx =aT 2 x n -x m = (n-m) aT 2 5.匀变速直线运动中的平均速度与中时速度:)(2102/t t v v v t x v +===-。
6.初速为v 0的汽车以大小为a 的加速刹车减速,则刹车时间av t 0=。
7.0-v -0运动模型:加速阶段、减速阶段及全程的平均速度均为v /2。
转折点的速度是衔接:a 1t 1=a 2t 2。
8.竖直上抛运动:上升的最大高度gH 22υ=,上升或下降的时间:g t t 0υ==下上,同一位置:v 上=-v 下类竖直上抛运动:a H 22υ=,at t 0υ==下上 。
人教版八年级物理下册 《12.3 机械效率》课后作业试卷含答案解析(1)
人教版八年级物理下册第十二章简单机械《12.3机械效率》课后作业学校:姓名:班级:考号:一、选择题1.下列说法正确的是()A.机械做功越快,机械效率就越大B.做功越快的机械,功率越大C.做功越多的机械,功率越大D.功率越大,机械效率越大2.如图所示,物体A在拉力F的作用下,10s内水平匀速运动了5m,物体A与地面间的滑动摩擦力为270N,拉力F为150N。
下列物理量计算正确的是()A.绳子自由端移动的速度是1.5m/sB.拉力F做功为750JC.该滑轮组的机械效率是60%D.拉力F的功率是150W3.正确理解物理概念是学好物理的关键。
关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()A.功率大的机械,做功一定快B.做功多的机械,功率一定大C.做功快的机械,机械效率一定高D.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%4.(多选)如图所示,重800N的物体,在100N水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20s,滑轮组的机械效率为60%。
在此过程中,下列说法正确的是()A.拉力F做的功为400JB.物体与地面间的滑动摩擦力为180NC.额外功的功率为12WD.若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会降低5.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6.如图所示的吊车有大小两个吊钩,在确保安全的前提下,下列关于吊车机械效率说法正确的()A.吊起相同货物,使用小吊钩机械效率高B.吊起相同货物,上升速度快机械效率高C.每次吊起的货物越少,机械效率越高D.货物升高的高度越高,机械效率越高7.下列关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,机械效率越高B.做功越少的机械,机械效率越低C.做功越慢的机械,机械效率越低D.总功相同,有用功越大的机械,机械效率越高8.如图所示,工人师傅要将重为1000N的木箱拉到1.5m高的车厢里,他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用400N的拉力将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,则下列说法中正确的是()A.工人所做的总功为5000JB.工人所做的有用功为2000JC.斜面的机械效率为75%D.物体和斜面之间的摩擦力为400N=,2s内9.利用图所示的滑轮组匀速提升一个重为2N的物体,绳子自由端的拉力F 1.2N绳子自由端移动了0.6m。
一对相互作用的摩擦力做功的特点
一对相互作用的摩擦力做功的特点湖北枣阳二中 张锋在高中阶段,许多学生对于相互作用力的做功情况尤其是一对相互作用的摩擦力做功的情况感觉很模糊,甚至是束手无策。
现在我就一对相互作用的摩擦力做功的特点发表一下我的看法。
一.一对静摩擦力做功特点(1) 单个静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
例如在斜面上静止不动的物体,静摩擦力不做功;与倾斜的传送带一起匀速上升的物体,静摩擦力做正功;与倾斜的传送带一起匀速下降的物体,静摩擦力做负功。
(2) 相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做功的代数和总为零,即021=+W W 。
由于受静摩擦力的物体相对静止,所以他们的位移相等,而一对静摩擦力等大反向,故有0)(21=⋅-+⋅==s f s f W W 。
(3) 在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能。
二.一对滑动摩擦力做功特点(1) 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,故单个滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当然也可以不做功。
例如沿粗糙的斜面下滑的物体,滑动摩擦力对物体做负功而对斜面不做功。
(2) 相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值,其绝对值恰等于于相对位移的乘积,即恰等于系统因摩擦而损失的机械能。
(Q W W -=+21,其中Q 就是在摩擦过程中产生的内能)。
(3) 一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能。
转化为内能的数值等于滑动摩擦力于相对位移的乘积,即相对s F Q f ⋅=。
例如:质量为1m 的木板A 静止在光滑的水平面上,A 的上表面动摩擦因数为u,质量2m为物体B 左端以0v 水平冲上A 的上表面,当B 恰好到达A 的右端时二者相对静止。
求:(1)该过程中摩擦力分别对A,B 和系统做的功;(2)系统产生的内能。
摩擦力做功问题及求变力做功的几种方法(学生版)-高考物理热点模型
摩擦力做功问题及求变力做功的几种方法学校:_________班级:___________姓名:_____________模型概述1.摩擦力做功问题1)无论是静摩擦力还是滑动摩擦力都可以对物体可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
2)静摩擦力做功的能量问题①静摩擦做功只有机械能从一个物体转移到另一个物体,而没有机械能转化为其他形式的能。
②一对静摩擦力所做功的代数和总等于零,而总的机械能保持不变。
3)滑动摩擦力做功的能量问题①滑动摩擦力做功时,一部分机械能从一个物体转移到另一个物体,另一部分机械能转化为内容,因此滑动摩擦力做功有机械能损失。
②一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值,总功W =-F f ⋅x 相对,即发生相对滑动时产生的热量。
2.求变力做功的几种方法1.用W =Pt 求功当牵引力为变力,且发动机的功率一定时,由功率的定义式P =W t,可得W =Pt .1)“微元法”求变力做功:情形一:当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,力F 做的功与路程有关,W =Fs 或W =-Fs ,其中s 为物体通过的路程.情形二:当力的大小不变,运动为曲线时,将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和,此法适用于求解大小不变、方向改变的变力做功.【举例】质量为m 的木块在水平面内做圆周运动,运动一周克服摩擦力做功W f =F f ⋅Δx 1+F f ⋅Δx 2+F f ⋅Δx 3+...=F f ⋅(Δx 1+Δx 2+Δx 3+...)=F f ⋅2πR2)“图像法”求变力做功:在F -x 图像中,图线与x 轴所围“面积”的代数和就表示力F 在这段位移内所做的功,且位于x 轴上方的“面积”为正功,位于x 轴下方的“面积”为负功,但此方法只适用于便于求图线与x 轴所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形).【举例】一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x 0,图线与横轴所围面积表示拉力所做的功,W =F 0+F 12x3)“平均力”求变力做功:当力的方向不变而大小随位移线性变化时,可先求出力对位移的平均值F =F 0+F 12,再由W =F l cos θ计算,如弹簧弹力做功.【举例】弹力做功,弹力大小随位移线性变化,取初状态弹力为0,则W =F x =0+F k 2x =0+kx 2x =12kx 24.应用动能定理求解变力做功:在一个有变力做功的过程中,当变力做功无法直接通过功的公式求解时,可用动能定理W 变+W 恒=12mv 22-12mv 21,物体初、末速度已知,恒力做功W 恒可根据功的公式求出,这样就可以得到W 变=12mv 22-12mv 21-W 恒,就可以求出变力做的功了.【举例】用力F 把小球从A 处缓慢拉到B 处,F 做功为W F ,则有:W F +W G =0⇒W F -mgl (1-cos θ)=0⇒W F =mgl (1-cos θ)5)等效转换法求解变力做功:将变力转化为另一个恒力所做的功。
2020中考复习 物理重点知识强化训练——专题四十二:简单机械(解析版)
2020中考复习物理重点知识强化训练——专题四十二:简单机械考点一:滑轮1.如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是和,拉力做功的功率分别是和若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则与、与之间的大小关系是A. 、B. 、C. 、D. 、2.如图所示,甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,用滑轮组匀速提升重为600N的物体时,悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为、,已知每个滑轮重30N,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,则拉力、的大小分别为A. ,B. ,C. ,D. ,3.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以的速度在水平地面上向左做匀速直线运动,已知拉力,滑轮组的机械效率为,则下列说法正确的是A. 拉力F的功率是1WB. 2s内绳子自由端移动的距离是C. 5s内拉力F所做功的大小是20JD. 物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N4.利用如图所示的滑轮组拉动置于水平地面上的物体A,使重为200N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若物体A受到地面的摩擦力f为60N,所用的拉力F为25N,则拉力F的功率为______W;在这个过程中,该装置的机械效率是______用百分数表示。
5.用如图装置,在20s内将80N的水桶提升3m,拉力为50N,则拉力的功率为______W,该装置的机械效率是______若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为______N。
6.用如图所示的滑轮组将重500N的物体在20s内匀速提升2m,所用的拉力为不计绳重及摩擦,则动滑轮重为______N,拉力的功率为______W,若提升900N的物体时机械效率为______。
7.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置.他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如表所示请你分析:比较甲乙两图及实验数据,可得到的初步结论是:使用定滑轮______ ;比较甲丙两图及实验数据,可得到的初步结论是:______ ;把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可得到的初步结论是:使用动滑轮可以______ ;但必须费______ ;如果要得到正确的结论,还必须进行多次测量,目的是______A.从三次实验中选取最准确的数据三次测量取平均值,减小误差C.从特殊现象中得到普遍规律利用控制变量法.8.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计,使钩码升高.表格中编号处数据应为______,编号处数据应为______.分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与______有关.若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率______选填“变大”“变小”或“不变”.9.用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m,不计绳重和摩擦。
简单机械——滑轮、斜面及机械效率(解析版)
3.3简单机械——滑轮、斜面及机械效率一、定滑轮与动滑轮特点1.如图所示,分别用力F1、F2、F3,匀速提起重物A,若不计摩擦,关于三个力的大小关系,下列选项中正确的是( )A.F1=F2=F3B.F1>F2>F3C.F1>F2=F3D.F1<F2<F31.【答案】A【解答】定滑轮是一个等臂杠杆,它不省力不费力,且力的大小与拉力的方向无关,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
2.按如下图使用简单机械,有可能实现F为200N的力移动重为700N的物体G的有()A.只有①③④B.只有①③C.只有④D.①②③④都可以2.【答案】A【解答】用200N力提起了重为700N的物体,省了力,省力的方法可以使用杠杆,也可以使用动滑轮或滑轮组。
故答案为:A3.滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点?以下是小丽对此进行的实验:①如图甲,用弹簧秤测出两个钩码的重:②如图乙,用手竖直向下匀速拉弹簧秤,记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。
测量钩码和绳子自由端通过的距离,记录在下表中:③如图丙,改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向弹簧秤示数(牛) 绳子自由端移动距离(厘米) 钩码上升距离(厘米) 竖直向下 2.0 15 15斜向下 2.0 12 12水平 2.0 8 8请回答:(1)①中测得钩码重为牛:(2)分析数据,可得出的结论是:(3)小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性,还需。
3.【答案】(1)2(2)使用定滑轮既不省力也不省距离,但能改变力的方向(3)改变所挂钩码重,重复上述实验【解答】(1)根据图甲可知,测力计的量程为5N,分度值为0.2N,则示数为2N;(2)根据表格可知,当使用定滑轮沿不同方向拉动测力计时,测力计的示数始终等于钩码重力,且绳子移动的距离等于钩码上升的高度,那么得到结论:使用定滑轮既不省力也不省距离,但能改变力的方向。
(3)小丽认为仅凭一组实验得出结论不具普遍性,还需改变所挂钩码重,重复上述实验。
专题33斜面及斜面机械效率的计算(原卷版+解析)
专题32 滑轮及滑轮组机械效率的计算斜面及斜面的机械效率是初中物理力学中重要知识,也是中考中常考实验之一。
通过斜面及斜面的机械效率考查,能很好考查学生的对机械效率知识的掌握情况,加深对机械效率的理解。
在中考试卷中,结合测力计读数、功、机械效率的计算等知识考查,侧重考查有用功、总功、机械效率的计算以及影响斜面机械效率高低的因素,主要以实验、计算形式考查,分值在2分—6分左右。
一、斜面定义、特点及实际应用:1、斜面的定义:斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
2、斜面特点:斜面是一种省力的简单机械。
用斜面把重力为G的物体推到高处时,如果不计摩擦力,已知斜面长为L,高为h,倾角为α,推力F所做的功W F=FL,不用斜面而由人直接将该重物提到同一高度时克服重力所做的功W G=Gh,根据机械功的原理(使用任何机械都不省功),得FL=Gh,所以sinGhF GLα==,由于L>h,所以可以省力。
3、应用:螺旋(木螺丝、螺母、螺杆、饮料瓶瓶盖)、盘山公路等。
例题1 (2022全国九年级)如图所示,将同一物体G分别沿光滑斜面由B、C匀速提升到A时,如若沿斜面的拉力分别为F B、F C,各个过程拉力做功为W B、W C,则它们的大小关系正确的是()A.W B>W C,F B<F C B.W B=W C,F B<F C考点透视迷津点拨与点对点讲练C .W B >W C ,F B =F CD .W B =W C ,F B =F C【答案】B 。
【解析】斜面光滑说明摩擦力为0,拉力除了克服物体重力做功之外没有做额外功,则两次做的功都等于克服物体重力做的功,两次分别把同一物体提升到相同的高度,克服物体重力做的功相同,所以拉力做功也相同,即W B =W C ,斜面BA 的倾斜角度小于斜面CA 的倾斜角度,所以s AB >s AC ,由W=Fs 可知所以物体沿BA 运动时拉力较小,即F B <F C ,故选B 。
【点拨】斜面是一个可以看成一个省力的简单机械,省力的大小与斜面的粗糙程度有关,还有斜面的倾斜角度有关。
高中物理重要二级结论(模板)
物理重要二级结论一、静力学1.物体沿倾角为α的斜面匀速下滑时, μ= tanα2.轻质硬杆上的力未必沿杆,但用铰链连接的轻质硬杆上的力一定沿杆方向。
3.绳上的力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。
4.支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,压力N 不一定等于重力G 。
摩擦力方向一定与支持力(压力)垂直。
5.共点力平衡方法一:三角形图解法。
特点:三角形图象法则适用于物体所受的三个力中,有一力的大小、方向均不变(通常为重力,也可能是其它力),另一个力的方向不变,大小变化,第三个力则大小、方向均发生变化的问题。
方法二:相似三角形法。
特点:相似三角形法适用于物体所受的三个力中,一个力大小、方向不变,其它二个力的方向均发生变化,且三个力中没有二力保持垂直关系,但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题二、运动学1.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动) (1)时间等分(T ):① 1T、2T 、3T …位移比:S 1:S 2:S 3=12:22:32② 1T 末、2T 末、3T 末…速度比:V 1:V 2:V 3=1:2:3③ 第一个T 、第二个T 、第三个T …的位移之比:S Ⅰ:S Ⅱ:S Ⅲ=1:3:5④ΔS=aT 2 S n -S n-k = k aT 2(2)位移等分(S 0):① 1S 0处、2 S 0处、3 S 0处…速度比:V 1:V 2:V 3:···V n =② 经过1S 0时、2 S 0时、3 S 0时···时间比: ③ 经过第一个1S 0、第二个2 S 0、第三个3 S 0···时间比 2.匀变速直线运动中的中间时刻的速度中间位置的速度 3.变速直线运动中的平均速度 前一半时间v 1,后一半时间v 2。
则全程的平均速度: 前一半路程v 1,后一半路程v 2。
斜面模型(学生版)-2024届新课标高中物理模型与方法
2024版新课标高中物理模型与方法斜面模型目录【模型一】斜面上物体静摩擦力突变模型【模型二】斜面体静摩擦力有无模型【模型三】物体在斜面上自由运动的性质【模型四】斜面模型的衍生模型----“等时圆”模型1.“光滑斜面”模型常用结论2.“等时圆”模型及其等时性的证明【模型五】功能关系中的斜面模型1.物体在斜面上摩擦力做功的特点2.动能变化量与机械能变化量的区别【模型一】斜面上物体静摩擦力突变模型【模型构建】1.如图所示,一个质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上。
1.试分析m受摩擦力的大小和方向2.若斜面上放置的物体沿着斜面匀速下滑时,判断地面对静止斜面有无摩擦力。
3.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。
设斜面倾角为θ,斜面对物块的静摩擦力为f。
(1).当F=mg sinθ时斜面对物块无静摩擦力(2).当F>mg sinθ时物块有相对于斜面向上运动的趋势静摩擦力方向向下平衡方程为:F=f+mg sinθ随着F的增大静摩擦力增大,当静摩擦力达到最大值时外力F取最大值F1时,由平衡条件可得:F1=f+ mg sinθ---------------(1);(3).当F<mg sinθ时物块有相对于斜面向下运动的趋势静摩擦力方向向上平衡方程为:F+f=mg sinθ随着F的增大静摩擦力减小当静摩擦力减小为0时突变为(2)中的情形,随着F的减小静摩擦力增大,当静摩擦力达到最大值时外力F取最小值F2时,由平衡条件可得:f+F2=mg sinθ-------(2);联立(1)(2)解得物块与斜面的最大静摩擦力f=(F2-F1)/2.1(2019·高考全国卷Ⅰ)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加2(2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测)如图甲所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A连接,连接B的一段细绳与斜面平行,整个装置处于静止状态。
关于斜面上摩擦力做功的一个结论
关于斜面上摩擦力做功的一个结论
一、结论推导
题目如图1所示,斜面长l,倾角θ.一个质量为m的物体沿斜面由顶端向底端滑动,动摩擦因数为μ.则物体克服摩擦力所做的功为多少?
图1
解析Wf=f·l=μmglcosθ=μGx.
式中G为物体所受的重力,x为物体在水平方向上的位移(即位移的水平分量x=lcosθ).可见,当物体只受重力、弹力和摩擦力作用沿斜面运动时,克服摩擦力所做的功等于动摩擦因数、重力的大小和水平位移的大小三者的乘积.
由推导过程易知,如果物体在摩擦力方向上还受其它力,公式仍成立;若在重力方向上还受其它力,则式中的G为等效重力.公式不仅适用于平面,而且在相对速度较小的情况下还适用于曲面(可用微元法化曲为直证明).
结论若滑动物体对接触面的弹力只由重力(或等效重力)引起,则物体克服摩擦力所做的功相当于物体沿水平的投影面运动克服其摩擦力所做的功,即Wf=μGx.
二、结论应用
例1 如图2所示,在竖直平面内的A、C两点之间有三条轨道.一质量为m的物体从项点A由静止开始先后沿不同的轨道下滑,动摩擦因数均为μ.转角处撞击不计,则下列关于物体到达底端C点时的速度大小的判定正确的是[]
图2
A.沿轨道Ⅰ下滑到点C处速度最大
B.沿轨道Ⅲ下滑到点C处速度最大
C.沿轨道Ⅲ下滑到点C处速度最小
D.沿各轨道下滑到点C处速度一样大
解析应用结论式Wf=μGx,根据动能定理得
mgh-μmgx=(1/2)mv2.
由于A、C两点间的高度差h相同,水平位移x也相同,所以物体下滑到点C的速率v相同.故选项D正确。
第十一章 简单机械和功 综合测评卷(B卷)— 2021-2022学年苏科版物理九年级上学期
第十一章简单机械和功综合测评卷(B卷)一、单选题1.如图所示,是建筑工地吊车的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动:伸缩撑杆为圆弧;伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,下列关于这个吊车的有关说法正确的是()A.使用这种吊车,好处是可以少做功B.吊臂是一个省力杠杆C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小D.匀速项起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力的力臂逐渐减小2.在如图所示的四幅图中,人对物体做了功的是()A.踢出去的足球向前运动一段距离B.学生背着书包在水平路面上行走C.女孩把一箱书从地面上搬起来D.司机推汽车但未推动3.如图,甲物重15N,乙物重5N,甲乙均静止,不计测力计自重,则测力计示数()A.5N B.10N C.15N D.20N4.《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理,“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,如图所示,杆秤在水平位置平衡,以下说法正确的是()A.“重”增大时,N端上扬B.“权”增大时,M端上扬C.“权”向右移时,N端下沉D.提纽向右移时,M端上扬5.如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。
若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。
下列分析正确的是()A.甲方式可以省力B.乙方式不能改变力的方向C.甲、乙两种方式做的有用功相等D.甲、乙两种方式的机械效率相等6.如图,甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。
小敏想通过一次实验既得出结论,又能直接显示出钩码的重力大小,于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。
下列四套装置中能实现的是()A.B.C.D.7.一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上,墙壁光滑,地面粗糙。
木棒受到的重力为G,墙壁对木棒的弹力为F,如图所示。
现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置,木棒仍能静止斜靠在墙上。
则与原来相比,G和F变化情况为()A.G不变,F变小B.G不变,F变大C.G变化,F变小D.G变化,F变大8.如图甲所示,虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。
中考物理37个重点专题高分三步曲专题17斜面问题考法与解法中考问题含解析
专题17 斜面问题考法与解法中考问题以斜面为素材可以考查物体受力的示意图;可以通过实验求解物体平均速度;可以研究物体动能与重力势能之间的转化;可以探究在水平面上阻力对物体运动的影响;可以研究动能的大小与哪些因素有关;可以求解机械效率等问题。
而这些问题都属于初中物理重要的知识点.本文以斜面为载体,专门阐述与斜面有关的各类试题及其解析,目的是给物理教师、学生在中考复习训练过程中就如何解决斜面问题给出建设性建议.1。
以斜面为载体进行受力分析在斜面上静止的物体一共受到3个力的作用,分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的静摩擦力。
沿着斜面向下运动的物体一共受到3个力的作用,分别是竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面方向向上的滑动摩擦力。
注意不能分析下滑力,因为下滑力是属于物体重力的分力。
2。
以斜面为载体,做力的示意图重力的用点在物体的重心,方向竖直向下;支持力(弹力)的方向垂直接触面指向受力的物体;摩擦力的方向与物体运动方向相反.做力的示意图应该注意的是一个物体受到多个力作用时,要注意每个力的作用点、大小、方向.3.以斜面为载体,进行探究实验在初中物理中,以斜面为载体的实验有测量平均速度、探究牛顿第一定律、研究斜面的机械效率与哪些因素有关等。
物体能从斜面上滑下是因为它受到重力的作用.物体在斜面上具有重力势能,到达斜面底端具有动能。
可以考查惯性、功的大小比较、机械能守恒、力与运动的关系,涉及到的知识点较多,综合性较强,要求学生具有扎实的力学基础。
重点:探究斜面的机械效率实验(1)原理:η=W有/W总(2)应测物理量:拉力F、斜面长度L、物体重力G、斜面的高h。
(3)器材:刻度尺、弹簧测力计.(4)注意:必须匀速拉动弹簧测力计使物体从斜面底端匀速到达顶端。
目的是保证测力计示数大小不变。
(5)结论:影响斜面机械效率高低的主要因素有:摩擦力、斜面倾斜角。
4.以斜面为载体,计算机械效率等相关问题以斜面为载体的综合计算题,考查的知识点一般包括斜面的机械效率;速度公式及其应用;功率的计算.在解题时会用到速度公式v=s/t ,功率P=Fv ,根据W=Gh 求出有用功,推力做的功W=Fs 即总功,然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率.【例题1】(2020四川南充)如图所示,用沿斜面向上大小为4N 的拉力,将一个重5N 的物体从斜面底端匀速拉至顶端。
宜兴市新街中学初中物理八年级下第九章《机械和功》测试卷(答案解析)
一、选择题1.重力均为2N 的A 、B 两滑轮,按如图所示组装,重物G 重40N ,绳端拉力为F 。
若不计摩擦,在匀速提起重物时,下面结论中正确的是( )A .A 、B 均为定滑轮,F =40NB .A 、B 均为动滑轮,F =20NC .A 为定滑轮、B 为动滑轮,F =21ND .A 为定滑轮、B 为动滑轮,F =19N2.利用如图所示的甲、乙两滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力1F 和2F 分别把质量相等的重物提升到相同的高度,则( )A .力2F 做功的功率大B .甲滑轮组做的有用功较大C .乙滑轮组的机械效率高D .乙滑轮组做的总功较大3.下列估算最接近实际情况的是( )A .将两个鸡蛋举高1m 做功约10JB .中学生上楼的功率可达1000WC .人双脚站立对地压强约为104PaD .人伸开的一只手掌受到的大气压力为1.0×105N4.下列生活实例中,没有力对物体做功的是( )A .起重机向上吊起重物的过程B .跳水运动员从跳台跳下的过程C .马拉车,车未动D .举重运动员将杠铃举起的过程5.如图所示,把重为G 的物体沿高为h ,长为L 的粗糙料面以速度v 由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力F 做的功为W 。
则下列选项正确的是( )A .拉力大小为Gh LB .物体所受摩擦力大小为W Gh h- C .拉力功率的大小为Wv L D .斜面的机械效率为Gh W Gh+ 6.用同样的轻绳和滑轮安装成如图所示两种装置,利用两装置分别将同一物体匀速提升相同高度。
F 1做的功为W 1,甲滑轮机械效率为1η,F 2做的功为W 2,乙滑轮机械效率为2η。
则( )A .12W W > 12ηη<B .12W W < 12ηη>C .12W W = 12ηη<D .12W W = 12ηη> 7.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是( )A .机械效率越高,机械做功一定越快B .越省力的机械,其机械效率一定越高C .做功越慢的机械,功率一定越小D .功率不同的机器,做的功一定不相等 8.某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一次搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分。
斜面上摩擦力做功的结论与应用
斜面上摩擦力做功的结论与应用摩擦力是物体表面接触时产生的一种阻碍物体相对运动的力。
在斜面上,摩擦力的作用可以产生一定的功。
本文将探讨斜面上摩擦力做功的结论以及其在实际应用中的意义。
我们来看一下斜面上摩擦力做功的结论。
当物体沿斜面下滑时,摩擦力的方向是与运动方向相反的。
根据功的定义,功等于力乘以位移。
在摩擦力的作用下,物体在斜面上下滑的过程中,摩擦力的方向与位移的方向相反,因此摩擦力所做的功是负功。
这意味着斜面上摩擦力对物体的运动有一定的抑制作用,使物体的动能减小。
然而,在某些情况下,我们可以利用斜面上摩擦力做功来实现一些实际应用。
下面将介绍几个常见的应用例子。
第一个例子是滑雪运动。
滑雪是一项冬季运动,运动员通过在雪地上滑行来获取乐趣。
在滑雪的过程中,运动员会选择一定角度的斜坡,利用斜面上的摩擦力来控制滑行速度。
斜面上的摩擦力会产生一定的阻力,使运动员的滑行速度降低,从而保证滑雪的安全性和稳定性。
第二个例子是运用摩擦力做功的机械装置。
在一些机械装置中,我们可以利用斜面上的摩擦力来实现一些工作。
例如,斜面上的滑轮系统可以将斜面上的垂直力转化为水平力,从而实现物体的运动。
这种机械装置常用于提升重物、拉动货物等工作场景中。
第三个例子是制动系统。
在汽车、自行车等交通工具中,制动系统起到了关键的作用。
制动系统利用斜面上的摩擦力来减慢或停止运动物体的运动。
例如,在汽车的制动系统中,制动盘与刹车片之间通过摩擦力来实现汽车的制动。
斜面上的摩擦力会将车轮的动能转化为热能,使车辆减速或停止。
除了上述的应用例子,斜面上摩擦力做功还可以应用于其他领域。
例如,在生活中,我们常常使用斜面来移动重物,利用斜面上的摩擦力来减小我们的力气。
在工业生产中,斜面也被广泛应用于物料输送、装卸等操作中,利用摩擦力来实现物料的运动。
总结起来,斜面上摩擦力做功的结论是摩擦力所做的功是负功,对物体的运动有一定的抑制作用。
然而,在实际应用中,我们可以利用斜面上摩擦力做功来实现一些目标,如控制滑行速度、实现机械工作、制动等。
2024届广西钦州市浦北县寨圩中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析
2024届广西钦州市浦北县寨圩中学物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1、(本题9分)如图所示,在AB间有两轨道Ⅰ和Ⅱ,物体从轨道顶端A由静止下滑,且与两轨道间的动摩擦因数均相同,不计物体在C点时的能量损失,物体分别沿Ⅰ和Ⅱ轨道到达底端B时摩擦力做功分别为W1和W2,则W1和W2的大小关系()A.W1<W2B.W1>W2C.W1=W2D.无法判断2、(本题9分)做平抛运动的物体,运动过程中保持不变的物理量是(不计空气阻力)()A.速度B.动能C.重力势能D.重力3、牛顿在1687年提出万有引力定律后,首次比较准确地测定引力常数的科学家是()A.卡文迪许B.牛顿C.开普勒D.伽利略4、(本题9分)关于曲线运动,以下说法正确的是()A.曲线运动一定具有加速度B.曲线运动一定不是匀变速运动C.做曲线运动的物体所受合力可以为零D.做曲线运动的物体所受合力一定变化5、如图所示,三个质量相同的小球,从同一高度由静止释放,其中a球沿竖直方向自由下落,b球沿光滑斜面下滑,c球沿14光滑圆弧下滑。
不计空气阻力。
1.从释放到运动至地面的过程中,a、b和c三个小球所受重力做的功分别为W a、W b、W c,则A.W a>W b>W c B.W a<W b<W cC.W a=W b=W c D.W a<W b=W c2.b小球从释放到运动至地面的过程中,A.动能减少,机械能减少B.动能减少,机械能增加C.动能增加,机械能增加D.动能增加,机械能不变3.从释放到运动至地面的过程中,c小球所受重力的瞬时功率A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小6、(本题9分)如图所示,三个完全相同的小球a、b、c从同一水平高度,以同样大小的初速度v0抛出,a的初速度方向与水平成30°,b的初速度方向竖直向上,c的初速度方向与竖直方向成30°,不计空气阻力,小球最终都落在同一水平面上,关于三个小球在空中的运动,下列说法正确的是()A.落地前任意时刻它们的机械能都相同B.落地前任意时刻它们的动能都相同C.它们同时落到同一个水平地面D.从抛出到落地,重力对它们做的功相同7、(本题9分)质量为m=1kg的物体沿水平面向右做直线运动.t=0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示.此后物体的v-t图象如图乙所示.取水平向右为正方向.g取10m/s1.则A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5B.8s末物体的动量为8kg⋅m/sC.0-10s内恒力F的冲量大小为30N⋅SD.0-10s内恒力F做功的平均功率为0.6W8、(本题9分)无论地心说还是日心说,古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷(TychoBrahe,1546-1601)的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符;只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,才能解释这种差别.他还发现了行星运动的其他规律.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的规律,后人称为开普勒行星运动定律.下列说法中与之吻合的是()A.太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,行星到太阳的最大距离等于椭圆的半长轴B.对太阳系内的任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C.太阳系内的每一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积D.太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等9、(本题9分)如图所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。
纯滚动中的摩擦力做功问题
纯滚动中的摩擦力做功问题
读了这篇文章,我对摩擦力有了更紧一步的了解,在物理学习中也有不同的体会。
由于在我们所学习的教材中,对刚体平行平面运动动力学的研究多以均质圆柱体作纯滚动(即无滑动的滚动)为例。
使用的基本方法是从质心运动定理和转动定理入手,再配合以圆柱体作纯滚动的运动学判据。
我们在学习这部分内容时,由于初次接触滚动问题,觉得作纯滚动均质圆柱体所受到的摩擦力并不好理解。
通过这次学习和参阅有关资料,我觉得,对滚动圆柱体所受摩擦力问题应给予一定的注意,有利于我们对静摩擦力的认识,提高自身解决问题的能力。
在本文中,作者总共讨论了几个问题。
在纯滚动中,摩擦力是否做功。
考虑摩擦力是否做功要看选择在什么样的参考系中进行讨论,只有在质心系中,摩擦力才做功。
在其他参考系中,如斜面参照系中,摩擦力就不做功。
在研究物体运动的性质或者物体所受力的性质的时候,选择参照系的不同可能会导致得出的结果大相径庭。
因此,当我们在研究某一问题得出结论出人意料时,可以重新考虑是否将研究对象置于正确的参照系中。
作者还总结了摩擦力做功只有回到斜面参照系中(惯性系)中才能看出其实质。
在同一问题的研究上,时常变换角度,才能更加深刻的对某一事物有所了解。
摩擦力是否做功是在质心系中找到答案的,而要看到其实质,又需回到斜面系中进行探讨。
两者似乎矛盾,但又恰恰能解决问题。
通信2班王琛琛。
摩擦力做功的五个结论
摩擦力做功的五个结论作者:周淑霞来源:《黑龙江教育(中学版)》2004年第01期摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,既可以是阻力,也可以是动力周此,静摩擦力和滑动摩擦力做的功,既可以是动力功(正功),也可以是阻力功(负功),又由于物体间的相互作用力总是成对出现,且大小相等、方向相反,因此,对相互摩擦的两个物体来说,一对静摩擦力做功主要有以下五个结论。
一、一对静摩擦力做功的代数和为零在力和位移大小都相等的条件下,如图1:物体A、B叠在一起放于水平面上,用水平向右的力F拉物体B,使A、B以共同的加速度向右运动,发生一段位移s,这时A、B两物体间摩擦力所做功的代数和即为零。
因为,在此过程中,A、B间有相互作用的静摩擦力f和P,物体B在P的作用下,发生位移3,f对物体A做正功W f=f s,而同时f对B的运动起了阻碍作用,因此,在B前进s的过程中,P对物体B做负功Wc=-Fs,而这一对静摩擦力对A、B所组成的系统做功的总量W=W f W f=O.(图1)二、一对滑动摩擦力做功的代数和等于一个滑动摩擦力的大小和相摩擦的两个物体的相对位移的乘积三、滑动摩擦力和相摩擦的两个物体相对位移的乘积等于摩擦力的热。
即f·S相对=Q o(例略.)四、滑动摩擦力和相对位移的乘积等于系统机械能的损失。
即f·s相对=△E.例2中,就是一对摩擦力做功的代数和等于机械能的减少。
五、若系统损失的机械能全部摩擦生热时,则系统损失的机械能等子摩擦力和相摩擦的两个物体相对路程的乘积,即△E=f·S相对路程。
如图3:质量为M的小车停放在光滑的水平面上,车上放着一质量为m的物块,物块与车面的摩擦系数为”,现给m一水平向右、大小为mv o的瞬时冲量,则物块在车上滑行的路程s是多少?(设物块与车档板碰撞时没有能量损失.)①在物块与小车相互作用的过程中,物块的一部分动量或动能转移给小车,当它们具有相同的速度v时,物块在小车上的滑行结束,根据动量守恒定律有:正确掌握以上五个结论,为以后处理摩擦力做功的问题带来方便,能够达到事半功倍的效果.(作者单位:肇州县第二中学)责任编辑/张烨。
6、《机械能》单元重要知识高考物理二级结论
《机械能》单元重要结论1、重力、弹簧弹力、电场力做功与位移有关,与路径无关2、滑动摩擦力、空气阻力路径S 有关,Wf=-fs3、摩擦力做功有以下特点:(1)单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;做功过程中只有机械能的相互转移,没有摩擦生热。
(3)相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值。
做功过程中会发生物体间机械能的转移和部分机械能转化为内能,内能Q=F f x 相对 4、斜面上滑动摩擦力做功的特点:物体在斜面上滑动,其所受的滑动摩擦力做的功,相当于物体沿水平的投影面运动时其摩擦力所做的功,即 S W m g -L m gcos -f μθμ=⋅=推广:不仅适用于平面,在相对速度较小的情况下还适用于曲面(可用微元法化曲为直证明) 5、一对作用力和反作用力做功的特点:可以都做正功,都做负功,也可以是一个做正功另一个做负功;两者代数和可以等于零,也可以不等于零。
6、子弹打木块模型:质量为m 的子弹以速度v 0射入静止的木块M ,最终两者以速度v 一起运动,木块对子弹的阻力f 恒定。
(注意各自的加速度、对地位移、相对位移和摩擦生热) ①从力和运动的角度研究: 以子弹为研究对象(匀减速运动)f=ma m v=v 0-a m tL+S=v 0t-2m t a 21=t 2v v 0+以木块为研究对象(匀加速运动)f=Ma M v=a M t L=2t a 21M =t 2v②从动量的角度研究:以系统为研究对象,系统动量守恒: mv 0=(m+M )v 对子弹:-ft=mv-mv 0SV 0VLS对木块:ft=Mv-0③从功能关系的角度研究:对木块:fL=221MV对子弹:()202mv 21-mv 21f -=+S L对系统:()202mv 21-v m 21fs -+=M系统产生的热量(摩擦生热):Q=fs子弹打木块模型的本质特征是物体在一对作用力与反作用力(系统内力)的冲量作用下,实现系统内物体的动量、能量的转移或转化。
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如图1所示,斜面长L,倾角为θ,一个质量为m
的物体沿斜面由顶端滑向底端,动摩擦因数为μ,
则摩擦力做功等于W=μmgLcosθ,即W=μmgx。
可见,当物体只受重力、弹力和摩擦力作用沿
斜面运动时,克服摩擦力所做的功恒等于动摩擦
因数、重力和水平位移大小三者的乘积。
此结论对
于解决一些特殊问题极为方便。
例1如图2所示,一物体分别沿AO、BO轨道由
静止滑到底端,物体与轨道间的动摩擦因数相同,物体克服摩擦力做功分别为W1和W2,则()。
A.W1=W2B.W1>W2
C.W1<W2D.无法比较
解析由上述结论可知W1=W2,选A项。
例2如图3所示,一物体以一定的初始速
度沿水平面由A点滑到B点,摩擦力做功W1;若
物体由A点沿两斜面滑到B点,摩擦力做功为
W2,已知动摩擦因数处处相同,则(
)。
A.W1=W2B.W1>W2
C.W1<W2D.无法比较
解析
同理,由上述结论可知W1=W2,选A项。
例3如图4所示,DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑到顶点A时速度刚好为
零;如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿
DCA滑到A点时速度刚好也为零,则物体的
初速度()。
(动摩擦因数处处相同)
A.大于v0
B.小于v0C.等于v0
D.取决于斜面的倾角解析由上述结论可知,两次克服摩擦力做的功相等,且重力做功相等,所以由动能定理可知初速度一定相等。
选C项。
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图1
图2图3图4解题技巧
□张东华关于斜面上摩擦力做功的一个重要结论16。