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文檔簡介

一、功,1.功的兩個必要因素:,(1)作用在物體上的力。,(2)物體在力的方向上有通過的距離。,2.功的計算公式:,W=FsW=Pt,3.功的單位:,焦耳(J),1、如圖5所示的四種情景中,人對物體做功的是()2、下列關(guān)于力做功的說法,正確的是()A人提著箱子站在地面不動,手的拉力對箱子沒有做功B人把箱子從二樓提到三樓,手的拉力對箱子有做功C汽車在水平公路上勻速行駛,汽車所受重力對汽車有做功D過山車向下運動過程中,車上乘客所受重力對乘客沒有做功,C,B,一、是否做功的判斷,例3(2008柳州)以下實例,力對物體做功的是()A舉重運動員舉著杠鈴不動B小明將水桶從地面上提起C吊車吊著貨物在空中水平勻速移動D用力搬桌子而未搬起,B,(1)理想情況下(不計機械自重及摩擦):,4.功的原理:,(2)任何情況下:,使用機械時人們所做的功,都等于不用機械而直接用手所做的功。,使用任何機械都不省功。,A,二、機械效率,1.有用功:,無論采取哪種方法都必須做的功。即:為達到目的所必須做的功。,(1)舉高重物:,W有用=G物h,W有用=f摩擦s,(2)在粗糙水平面上移動物體:,2.額外功:,(1)克服機械自重做功:,W額外=G動滑輪h,使用動滑輪或滑輪組:,(2)克服機械間的摩擦做功:,使用斜面:,W額外=f摩擦L,并非人們需要但又不得不做的功。,3.總功:,W總=W有用+W額外,公式(1):,公式(2):,W總=F動力s動力,作用在機械上的動力,動力作用點移動的距離,有用功和額外功的和,叫總功。,4.機械效率公式:,斜面,滑輪組,動滑輪,定滑輪,=Gh/(Gh+fL),=Gh/(Gh+G輪h),動滑輪,滑輪組,5.常用機械的效率公式:,一、有用功、額外功和總功的判斷,例1、如圖,用滑輪組提升重物時,重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了lm。已知拉繩子的力F為500N,則提升重物的過程中()A繩子自由端被拉下3mB做的有用功是800JC拉力F的功率是80WD滑輪組的機械效率是60,B,二、機械效率的判斷及計算,例2.如圖22所示裝置,繩重及摩擦不計。裝卸工人將重為800N的貨物提至高處,人對繩的拉力F1為500N,貨物在1min內(nèi)勻速上升了5m。(1)請在圖上畫出繩子的繞法;(2)求滑輪組的機械效率;(3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。,三、功率,1.功率的定義:,單位時間里完成的功表示做功的快慢。,2.功率的公式:,P=W/t,3.功率的單位:,瓦特(W),P=Fv,1、圖16是工廠車間里用來吊運物體的天車及其滑輪組示意圖,鋼絲繩用2000N的力將重為6000N的物體勻速吊起若在1min內(nèi),貨物從地面被提升到6m高處,求:(1)鋼絲繩提升貨物時所做的有用功和有用功率;(2)滑輪組的機械效率;(3)要提高滑輪組的機械效率,可采用哪些方法?(答出2種方法即可),解:(1)W有Gh6000N6m3.6104JP有Wt3.6104J60s600w(2)W總FSF4h2000N46m4.8104JW有W總3.6104J4.8104J75%(3)減小動滑輪、繩重、減小摩擦等,2、如圖6所示,將體積為2.l-3m3的松木塊,沿斜面勻速上拉時彈簧測力計的示數(shù)為4N松木塊沿斜面移動lm,上升的高度為30cm求:(1)松木塊的重力(2)斜面的機械效率(g=10Nkg木=0.5lO3kgm3。),解:(1)GmgVg0.5lO3kgm32.l-3m310NKg10N(2)W有Gh10N30102m3JW總FS4N1m4JW有W總3J4J75%,3、一質(zhì)量為3000kg的汽車沿著長為5.4km的盤山公路勻速行駛,當它從山腳行駛到高為0.5km的山頂時,耗時15min,汽車發(fā)動機的牽引力為4000N。求:(1)汽車行駛的速度。(2)汽車發(fā)動機牽引力做的功。(3)汽車發(fā)動機牽引力的功率。,解:(1)vSt5.4103m1560s6m/s(2)WFS4000N5.4103m2.16107J(3)PFv4000N6m/s2.4104w,4、如圖是小紅同學(xué)探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置。實驗準備的器材有:三個質(zhì)量不同的木塊A;三條粗糙程度不同的長木板B;三個高度不同的長方體鐵塊C;刻度尺。(1)實驗還需補充的器材有_;(2)下面是小紅探究斜面機械效率與物重的關(guān)系時記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)。通過分析數(shù)據(jù),你可以得出結(jié)論:_;(3)上述實驗中,保持斜面長度不變,將斜面升高到0.2m,把一個重6N的物體沿斜面向上拉時,所需拉力為3.8N,則此時斜面的機械效率是_;(4)斜面的機械效率可能與斜面的_有關(guān)。(只填一個因素),彈簧測力計,同一斜面,機械效率相同,.%,摩擦、傾斜程度,5、在不計繩重和摩擦的情況下,利用圖4所示的甲、乙兩裝置,分別用力把相同的物體勻速提升相同的高度若用甲、乙表示甲、乙兩裝置的機械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功。()A甲乙,W甲W乙B甲乙,W甲W乙C甲乙,W甲W乙D甲乙,W甲w乙,A,例6.(2008樂山)探究“斜面的機械效率”的實驗裝置如圖所示,某實驗小組提出了“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)”的猜想下表是該小組根據(jù)此猜想進行實驗所記錄的數(shù)據(jù):請將表格中空格處的數(shù)據(jù)填寫完整;由表格小明得出“斜面越陡機械效率越高”的結(jié)論,要得到此結(jié)論需要控制不變的因素有:_分析表格中的實驗數(shù)據(jù)還可推知:高度相同的斜面,越長越_(填“省力”或“費力”);斜面在我們生活中的應(yīng)用有_(只寫出一條即可)。,80%,1.5J,小車重,斜面長度,斜面粗糙程度,省力,盤山公路,例7:某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示。(1)比較第1次實驗和第2次實驗可得結(jié)論:使用同樣的滑輪組,提起的鉤碼越重,滑輪組的機械效率越。(2)第3次實驗中所做的有用功是J,機械效率是_。(3)第3次實驗中動滑輪個數(shù)比第2次實驗多,動滑輪自重增大,對動滑輪所做的額外功(選填“增大”或“減小”),因而,由第2、3次實驗可知:滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關(guān)。(4)綜合上述結(jié)論,提高機械效率的方法有增大有用功,額外功(選填“增大”或“減小”)。,大,0.4,727,增大,減小,作業(yè)一:,8、在“測定動滑輪機械效率”的實驗中,用同一滑輪進行了兩次實驗,實驗數(shù)據(jù)如下:實驗中應(yīng)拉彈簧測力計第一次實驗測得滑輪組的機械效率為_;第二次實驗時滑輪組的機械效率(選填“大于”、“小于”或“等于”)第一次實驗時的機械效率若不計摩擦,該動滑輪的重為_。,9、如圖,用10N的力F拉著物體在水平面上使物體勻速運動,物體運動速度為20cm/s,(1)若不計繩重及摩擦,求物體受到地面的摩擦力為多大?拉力的功率為多大?(2)若考慮繩重及摩擦,實際拉力為12N,則滑輪組的機械效率為多大?,解;(1)不計繩重及摩擦,f=3F=3X10N=30NP=F.VF=FX3V物=10NX3X0.2m/s=6w(2)=W有用/W總=f.S物/F.SF=f/3F=30N/3X12N=83.3%答:物體受到地面的摩擦力為30N,拉力的功率為6W.滑輪組的機械效率為83.3%,10如圖所示的滑輪組,已知物重350N,動滑輪重40N(繩重及摩擦不計),若重物勻速提升2m,則拉力F為多大?額外功是多少?滑輪組的機械效率是?提升重物再增加20N,那么該裝置的機械效率將是多大?,11、用100N的力推著小車在水平面上作勻速直線運動,5s內(nèi)小車前進了10m,則在這段時間內(nèi):物體運動的速度是多大?推力做得功多少?推力的功率是多大?,12.一個工人用圖所示的滑組將800N的重物以0.5m/s的速度勻速提高了2m,人對繩的拉力為250N,求:(1)有用功是多少?(2)滑輪組的機械效率是多少?(3)拉力的功率是多大?,F,13、使用如圖所示的滑輪組,勻速提升質(zhì)量是500kg的物體,機械效率是70%,對滑輪組做功的總功率是7kW,則重物上升的速度是多少?,由運動物體速度v決定,由物體高度h決定,四、機械能,動能,重力勢能,彈性勢能,只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,機械能守恒。,由運動物體質(zhì)量m決定,勢能,由彈性形變決定,由物體質(zhì)量m決定,機械能的轉(zhuǎn)化:,1、超市的自動扶梯把小明從一樓勻速送到二樓的過程中,小明的()A動能減小,勢能增大,機械能不變B動能增大,勢能增大,機械能增大C動能不變,勢能增大,機械能增大D動能不變,勢能不變,機械能不變2、用繩子把一個鐵鎖懸掛起來把鐵鎖拉到剛好貼著自己的鼻子,穩(wěn)定后松手,頭不動(如圖16),鐵鎖由開始位置a沿弧線ac向另一側(cè)的最高點c運動,然后再從c往回運動(l)從a點到最低點b點的過程中,鐵鎖的動能、重力勢能如何變化?(2)從能的轉(zhuǎn)化和守恒角度分析鐵鎖擺回時能否碰到鼻子。,C,動能增大、重力勢能減小,不能,3、下圖表示撐桿跳高運動的兒個階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿。在這幾個階段中能量的轉(zhuǎn)化情況是:.

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