考前练兵2019中考物理备考全攻略专题11机械功和机械能含解析201905211152.wps
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1、专题 1111 机械功和机械能 知识点 1 1 功 1、定义:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说力对物体做了功。 2、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。 3、三种不做功的情况 三种情况 原因 实例 有距离无力 物体没有受到力的作用,但由于惯性通 踢出去的足球,人对足球没有做功 过了一段距离,这时没有做功 有力无距离 有力作用在物体上,但物体没动,即物 搬石头未动,人对石头没有做功 体没有通过距离 力与距离垂直 物体受力,且物体也移动了距离,但通 提水桶水平移动一段距离,竖直提 过的距离和力的方向垂直 水桶的力不做功。 例 1(2018株洲)
2、在篮球比赛中,运动员对篮球没有做功的过程是() A运球 B扣篮 C擦板 D跳投 【答案】C 【解析】 例 2(2018长沙)下列关于功的说法正确的是() A小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功 B吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功 C足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功 D举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功 【答案】D 1 【解析】 知识点 2 2 功的计算和机械功原理 1、计算公式:W=Fs 物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,即功=力 x 距 离,一般用 W 表示功,用 F 表
3、示力,用 s 表示物体在力的方向上移动的距离。 2、功的单位:在国际单位制中,力的单位是牛(N),距离的单位是米(m),功的单位是 焦耳,简称焦(J) 1J=1Nx1m 3、注意事项:应用 W=Fs 计算功,力与物体移动的距离方向必须一致,对应同一物体、同一 段时间。 4、机械功原理: 生活中的机械,有的可以省力,有的可以省距离,使工作更方便。实验表明:既省力又省距 离的机械是不存在,也就是说省力的机械必定费距离;省距离的机械必定费力。即使用任何 机械都不能省功,这个结论叫做机械功原理。 机械功原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适合。 例 1(2018德阳)图甲所示的铁块重力 G=4N,被吸
4、附在竖直放置且足够长的磁性平板上, 当它在竖直方向上拉力 F=6N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为_N;铁块此 2 时速度 v 与时间 t 的关系图象如图乙所示,则 4s内拉力 F 做功是_J。 【答案】2;4.8 【解析】 例 2(2018重庆)如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴 老人聊天散步等功能。若它在 50N的牵引力作用下,以 0.5m/s的速度在水平地面匀速直线 行驶 60s,求: (1)它行驶的路程; (2)此过程中牵引力所做的功。 【答案】 (1)它行驶的路程 30m; (2)此过程中牵引力所做的功 1500J。 【解析】 3 知识点 3 3 功
5、率 1、比较做功的快慢 、当相同时间,做功不同。则做功越多,做功越快; 、当做功相同,时间不同。则时间越少,做功越快; 、当做功和时间都不相同,则可以求出单位时间里做功多少,判断做功快慢。 2、定义:把做功的多少和所用时间的比叫做功率。 3、物理意义:表示做功快慢的物理量。 4、公式:P=W/tP-功率-单位瓦(W)、W-功-单位焦(J)、t-时间-单位秒(s)。 5、注意事项:功率表示做功快慢,不表示做功的多少,由 W=Pt 可知,做功的多少由功率和 时间两个因素决定。功率大的机械,做功不一定多,做功多的机械,功率也不一定大。 6、另一个公式:当物体在 F 作用下,以速度 v 沿力 F 方向
6、做匀速直线运动时,力 F 所做的 功 W=Fs=Fvt。则力 F 做功的功率 P=W/t=Fvt/s=Fv。 7、对比两公式 (1)、P=W/t 是功率的定义式,表示物体在一段时间内的平均功率,非瞬时功率。无论受 力物体运动状态如何,该公式都适用。 (2)、P=Fv 是功率的推导式,它是物体在恒力 F 作用下,以速度 v 匀速推导而来的。表示 的是物体的瞬时功率。 例 1(2018德州)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动 的路程(s)时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是() 4 A两次物体运动的速度:v1v2 B两次物体所受的拉力:F1F2 C06s
7、两次拉力对物体所做的功:W1W2 D06s 两次拉力对物体做功的功率:P1P2 【答案】C 【解析】 例 2(2018淄博)如图所示,ACBC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面 AC、BC 匀速推 上顶端,推力分别为 F1、F2,功率分别为 P1、P2,在不考虑摩擦的情况下() AF1F2,P1=P2 BF1F2,P1P2 CF1=F2,P1=P2 DF1F2,P1P2 【答案】A 【解析】 (1)不计摩擦,斜面 AC 倾斜角度小于 BC,则 ACBC,所以物体沿 AB运动时拉力较小, 即 F1F2; 5 (2)不计摩擦,使用光滑的斜面没有额外功,拉力在两斜面上做功相同(等于克服物体重 力所做
8、的功),即 W1=W2;拉力做功相同,所用时间相同,根据 P= 可知,拉力做功的功率 相同,即 P1=P2。 知识点 4 4 有用功、额外功和总功 1、有用功、额外功、总功 6 总功:动力所做的功,等于有用功和额外功之和。 2、常见机械的有用功、额外功和总功 有用功 额外功 总功 1、 提升重物时:W 有用=Gh; 1、 W 额外=G动 h(不计摩擦); 1、 W 总=W 额外+W 有用; 滑轮组 2、 水平拉动时:W 有用=fs; 2、 W 额外=W 总-W 有用; 2、 W 总=Fs; 3、 W 有用=W 总-W 额外 3、 W 总=W 有用/ 斜面 W 有用=Gh W 额外=fL W 总
9、=fL+Gh=FL 7 例 1(2018无锡)用如图所示的滑轮组匀速提升 200N 的重物 G,竖直向上的拉力 F 为 100N,重物被提升 1m,不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是() A拉力做的额外功是 100J B动滑轮的重力为 50N C拉力做的总功是 200J D绳子末端移动的距离是 2m 【答案】A 【解析】 例 2(2018营口)如图所示,物体重为 20N,某人在 5s 内用 4N的拉力匀速地将该物体在水 平方向移动了 1m,则绳子自由端移动的速度为 m/s,拉力做功为 J,此物体受到的摩擦力为 N(不 计滑轮重、绳重、滑轮与轴及滑轮与绳之间的摩擦) 【答案】0.4;8;8。
10、 【解析】 8 知识点 5 5 机械效率 1、定义:有用功跟总功的比值叫机械效率,用 表示,机械效率= 有用功 ,即 =W 总功 有/W总。 2、特点:任何机械的机械效率 都小于 1,因为任何机械都要做额外功,且 是一个没 有单位的量,常用 百分数表示。 3、理解 (1)机械效率是表示机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性能越好。 (2)机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力,效率高只是说明有用功占总功的 比例大,与是否省力无关,与是否省距离无关,与机械功率的大小无关,与机械做功的多少 无关。 4、常见机械效率 9 5、提高效率方法 减小动滑轮自重、添加润滑油、减小摩擦、增
11、加待测物体重力。 例 1(2018东营)对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列 说法正确的是() A通过改进机械的性能可以使机械效率达到 100% B做功多的机械,功率一定大 C功率大的机械,做功一定快 D做功快的机械,机械效率一定高 【答案】C 【解析】 例 2(2018哈尔滨)如图所示,利用滑轮组将重力为 2N 的物体,以 0.2m/s的速度提升 0.1m,拉力 F 为 1.2N,下列说法正确的是() A绳自由端移动的速度为 0.6m/s B这个滑轮组是费力机械 C滑轮组的机械效率为 83.3% DF 所做的有用功为 0.24J 【答案】C 10 【解析】 知识点
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