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期末复习:《第11章简单机械和功》复习导学案
(第2课时)
姓名:__________ 日期:__________
【知识梳理】
1、功的概念:把 与物体在 通过的 的乘积称为功。
公式:W= 。单位: ;做功的两个必要因素:
①对物体要有 的作用;②物体在 的方向上通过一定的 。
2、功的原理:省力的机械要 ,省距离的机械要 ,即使用任何机械都不能 。
3、功率是表示做功 的物理量。公式:P = 单位: 。功率的推导公式: 。
人骑自行车的功率约为 ,它表示的物理意义:人骑自行车时, 。
4、机械效率的计算公式: 。注意:任何机械的效率都 1。
5、影响滑轮组机械效率的因素: 、 、 。
6、滑轮组机械效率的计算公式:η= 。
【典型例题】
例题1、下列各种情况,人对木箱没有做功的是( )
A. 人提着木箱水平匀速前进 B. 人在光滑的水平轨道上用力推木箱前进
C. 人把木箱举起 D. 人推着木箱在粗糙的水平面上匀速前进
例题2、如图所示,物体A重120N,物体B重10N,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动,不计摩擦、绳重及滑轮重,则下列选项正确的是( )
A. 物体B匀速下降的速度是0.1m/s
B. 10s内,动滑轮对物体A向右运动的拉力做功40J
C. 物体B在匀速下降时,拉B绳的拉力功率为2W
D. 物体A向右做匀速直线运动与桌面之间的摩擦力为10N
例题3、工人用力F水平推重为200N的物体,在4s内水平推力F
与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示。在这过程中,
水平推力做的功为_______J,推力做功的功率为______W。
例题4、人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100g 能量2.361×106J”。
(1)小华同学质量为50kg,正常情况下步行上一层楼需要12s(每层楼高3m,g取10N/kg),他克服重力做功 J,他克服重力做功的功率是 W;
(2)人体摄入了过多的能量往往希望通过运动消耗掉。小华同学吃了一块净含量50g的上述巧克力,如果他从巧克力获得的能量全部用于克服重力做功,则他要爬 层楼。
例题5、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的
滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,该错误数据是 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ;
③滑轮组的机械效率与 无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变 ;
②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物(不计绳重及摩擦),那么所测机械效率是否相同?
,理由是: .
例题6、如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F=50N,将一个重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)运动过程中物体所受斜面摩擦力是多大?
例题7、如图所示:用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N,绳与滑轮间的摩擦不计,则:
(1)该滑轮组的机械效率为多少?(2)在2s内拉力F做的功为多少?
【巩固练习】
1、小名同学把掉到地面上的物理课本捡起来放回到课桌上,根据你平时对物理课本的重力和桌面高度的观察和了解,估算出小名同学捡回物理课本时,手克服课本的重力所做的功大约为 ( )
A. 0.015J B. 0.15J C. 1.5J D. 15J
2、用滑轮组竖直向上提升重物,不计绳重和摩檫,下列措施能提高滑轮组机械效率的是 ( )
A.减小动滑轮的重力 B.增大重物上升的高度
C.减小定滑轮的重力 D.增大重物上升的速度
3、学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动,他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较,可行的是 ( )
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③都可以
4、建筑工人将400N的砂子从一楼提到三楼,考虑到实际因素,比较采用下列方法工人做的功( )
A.人直接提着上去做功最少 B.用定滑轮提上去做功最少
C.用动滑轮提上去做功最少 D.用滑轮组提上去做功最少
5、下列说法中正确的是( )
A.机械效率越高,做的有用功越多 B.机械效率越低,做的额外功越多
C.机械效率越高,做的总功越少 D.机械效率越低,额外功占总功的比例越大
6、甲机械的效率比乙机械的效率高,则表明 ( )
A.甲的有用功比乙的有用功多 B.甲的总功比乙的总功少
C.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少 D.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多
7、如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物挂在A、B两处,每次用力让重物上升同样的高度,下列说法正确的是( )
A. 重物在A点处拉力F较大 B. 重物在B点处杠杆上升的高度较大
C. 重物在A点处做的有用功多 D. 重物在B点处杠杆的机械效率高
8、过去农村耕地主要依靠牛拉犁,现在大部分地区已经使用拖拉机来代替牛.若牛的功率为400 W,拖拉机的功率为25 kW,则拖拉机工作4h所做的功由一头牛来完成,需要工作 h.
9、如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F=8 N,拉力移动的距离为0.25 m,则拉力所做的功为 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 %.
10、如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动的速度v与时间t的关系图像如图乙所示.则铁块受到的摩擦力为 N,0-6 s内拉力F做的功是 J. (g取10 N/kg)
11、小明同学用如图所示的装置测量滑轮的机械效率,不计绳重及摩擦时,当弹簧测力计竖直上拉,匀速提升一个钩码时,弹簧测力计的示数正好等于钩码的重,则滑轮的机械效率为 .
12、如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s,滑轮重2N、不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,则:
(1)物体A的重力为 N;
(2)滑轮上升的速度为 m/s,拉力F的功率为 W。
13、聪聪的爸爸最近也购买了一辆轿车,若轿车以90kW的恒定功率
启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时
间t的关系如图所示.
(1)在0—5s时间内,轿车发动机做功_______J,轿车运动过程中受
到的阻力是________N ;
(2)汽车在爬坡时,驾驶员总要扳动一下驾驶室的一个手柄进行“换档”,使汽车减速,其目的是_____ __________________。
14、为了探究斜面的机械效 率与斜面的倾斜程度及物重的关系,小华在斜面上每次都匀速拉动物块(如图所示),实验数据记录如下:
(1)根据表中数据可求出第3次实验的有用功是______J,总功是_______J,机械效率为________。
(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需的拉力越 ,斜面的机械效率越 ,斜面的机械效率与物重 (填“有关”或“无关”)。
15、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示:
(1)在实验中,应当在 方向上匀速拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力值。如果拉弹簧测力计时用力较大,使物体运动的速度越来越大了,则测得的滑轮组的机械效率将偏 ;如果拉弹簧测力计时用力较小,使物体运动的速度越来越小了,则测得的滑轮组的机械效率将偏 。
(2)用直接测量物理量表示的机械效率表达式: 。
(3)由表中数据可分析出实验1、3是用 图做的实验,实验2是用 图做的实验。
(4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越 。
(5)比较实验 和实验 可得正确结论:使用同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组的机械效率大。
(6)实验中若无刻度尺,能否则出机械效率?为什么? 。
(7)小组的同学们又测出如图丙所示情况下的机械效率,记录数据如下表。
通过实验1和实验4的数据分析可得出结论: 。
16、站在地面上的人用滑轮组把重960N的贷物由地面匀速提升到4m的高处,所用的
时间是8s,人作用在绳子自由端的拉力为600N.(不计摩擦和绳重)
(1)依据题意在图3中画出绳子的绕法;
(2)请根据已知条件设疑并解答.(至少求出4个物理量)
17、一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,所示。若车重为8×l04N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?
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