浙江省中考科學(xué)總復(fù)習(xí) 第17講 功與功率、簡單機(jī)械課件.ppt

第二部分物質(zhì)科學(xué) 物理 第17講功與功率 簡單機(jī)械 一 理解功和功率的含義 能用功和功率的公式進(jìn)行簡單計(jì)算二 能找出杠桿的五要素與知道杠桿的分類三 理解并運(yùn)用杠桿的平衡條件 解決簡單的生活問題四 知道定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)和作用五 理解機(jī)械效率的普遍意義 能根據(jù)公式進(jìn)行簡單計(jì)算 功和功率 1 功的兩個必要條件 作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的 距離 公式為 w fs 單位為 焦耳 1j 1 n m 2 功率是物體在 單位時間 內(nèi)所做的功 公式 p w t 單位 瓦特 1w 1j s 3 功率是表示物體 做功快慢 的物理量 不表示做功的多少 功率越大 做功越快 并不表示做功越多 在進(jìn)行有關(guān)功與功率的計(jì)算時要注意單位的統(tǒng)一 1 2014 臨沂 下列事例中 人對物體做功的是 b a 舉著杠鈴原地不動b 扛著米袋慢慢登上樓梯c 提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)d 用300n的力推汽車 汽車沒動 解析 力對物體做功的兩個條件 一是力 二是物體在力的方向上通過的距離 b選項(xiàng) 由于米袋在力的作用下 移動了距離 人對米袋做功 a選項(xiàng)舉著杠鈴原地不動 杠鈴沒有移動距離 所以人對杠鈴不做功 c選項(xiàng)提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn) 水桶移動方向和力的方向垂直 人對水桶不做功 d選項(xiàng)用300n的力推汽車 汽車沒動 汽車沒有移動距離 人對汽車不做功 故選b 2 2014 玉林 一個大人和一個小孩分別將5塊完全相同的磚運(yùn)到二樓 如圖所示 這個過程中 下列說法正確的是 c a 大人對磚做的功比小孩對磚做的功多b 大人對磚做的功比小孩對磚做的功少c 大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率大d 大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率小 解析 根據(jù)題意可知大人和小孩運(yùn)磚時的力相同 運(yùn)磚時的高度相同 根據(jù)公式w fs可知 大人和小孩對磚所做的功相同 大人運(yùn)磚用時10s 小孩運(yùn)磚用時35s 根據(jù)公式p w t可知 大人對磚做功功率一定比小孩對磚做功的功率大 故選c 過增大 不變和減小的過程 這一過程是通過改變拉力大小來實(shí)現(xiàn)的 某次上升過程中電梯所受拉力f隨上升高度h變化的圖像如圖乙所示 這個過程用時1分鐘 求這個過程中 1 電梯上升的平均速度 2 拉力做的功 3 拉力做功的功率 1 2014 無錫 下列實(shí)例中 人對物體做功的是 d a 學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進(jìn)b 人推車 車未動c 足球被踢后 在草地上滾動一段距離d 舉重運(yùn)動員將杠鈴舉起2 2014 婁底 如圖是某運(yùn)動員在水平地面上做俯臥撐時的情景 她的重心在a點(diǎn) 體重為500n 設(shè)地面對兩個手掌的支持力為f 在運(yùn)動員身體撐起的過程中 b a 支持力f一定不做功b 支持力f一定做功c 支持力f 500nd 支持力f 500n3 2014 桂林 跳繩是體育考試的項(xiàng)目之一 按評分標(biāo)準(zhǔn) 一分鐘內(nèi) 男生跳180下 女生跳175下可得滿分 若每次跳繩時離地面高度均為0 05m 一個體重為500n的男同學(xué)要得到滿分 一分鐘內(nèi)他跳繩做的功至少是 4500 j 功率至少要達(dá)到 75 w 杠桿的五要素與杠桿的分類 1 杠桿的五要素 支點(diǎn) 動力 f1 動力臂 l1 阻力 f2 阻力臂 l2 2 分類 省力杠桿 l1 l2 費(fèi)力杠桿 l1 l2 等臂杠桿 l1 l2 4 2014 宿遷 如圖中使用的工具 屬于費(fèi)力杠桿的是 a 解析 依據(jù)杠桿的動力臂和阻力臂大小關(guān)系 若動力臂大于阻力臂 則是省力杠桿 若動力臂小于阻力臂 則是費(fèi)力杠桿 若動力臂等于阻力臂 則為等臂杠桿 故選a 5 2014 鐵嶺 同學(xué)們的文具盒里 有許多學(xué)習(xí)用品的使用屬于杠桿原理的應(yīng)用 例如 打開文具盒 將盒蓋上翻過程中 文具盒的盒蓋相當(dāng)于 省力 填 省力 費(fèi)力 或 等臂 杠桿 用墨色水筆答題時 筆相當(dāng)于 費(fèi)力 填 省力 費(fèi)力 或 等臂 杠桿 解析 找出這些日常用品中杠桿的 五要素 即動力 動力臂 阻力 阻力臂 支點(diǎn) 從而根據(jù)杠桿分類的依據(jù) 判斷出文具中應(yīng)用的杠桿屬于哪一種類型 打開文具盒 將盒蓋上翻過程中 支點(diǎn)在一端 動力臂大于阻力臂 所以文具盒的盒蓋相當(dāng)于省力杠桿 用墨色水筆答題時 阻力在一端 動力臂小于阻力臂 筆相當(dāng)于費(fèi)力杠桿 4 2014 樂山 如圖所示的簡單機(jī)械中 屬于省力杠桿的是 c 5 2014 咸寧 如圖是液壓汽車起重機(jī)的示意圖 請你分別畫出作用在吊臂上的動力f1的力臂l1和阻力f2的力臂l2 6 2014 寧夏 如圖所示是列車上賣食品的手推車 當(dāng)前輪遇到障礙物時 售貨員就會豎直向下壓扶手 如圖甲所示 此時的支點(diǎn)在后輪c點(diǎn) 當(dāng)后輪遇到障礙物時 售貨員就會豎直向上提扶手 如圖乙所示 1 請分別在圖甲和圖乙上畫出f1 f2對支點(diǎn)的力臂 2 試說明哪種情況更省力 為什么 2 乙圖更省力 前后兩種情況 阻力 阻力臂一定 動力臂越長 越省力 乙圖中的動力臂較長 對應(yīng)的動力較小 更省力 杠桿的平衡條件 1 杠桿平衡包括 杠桿靜止 和 杠桿勻速轉(zhuǎn)動 2 杠桿平衡條件 動力 動力臂 阻力 阻力臂 也可以表示為 f1 l1 f2 l2 6 2014 常州 小明探究杠桿的平衡條件 掛鉤碼前 調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡 杠桿上每格距離相等 桿上a b c d的位置如圖所示 當(dāng)a點(diǎn)掛4個鉤碼時 下列操作中能使杠桿在水平位置平衡的是 d a b點(diǎn)掛5個鉤碼b c點(diǎn)掛4個鉤碼c d點(diǎn)掛1個鉤碼d d點(diǎn)掛2個鉤碼 解析 根據(jù)杠桿平衡條件 動力 動力臂 阻力 阻力臂 設(shè)每個鉤碼重力為f 每個小格長度為l 則o點(diǎn)左側(cè)力與力臂的積為 4f 3l 12fl 當(dāng)d點(diǎn)掛2個鉤碼時 杠桿右側(cè)力與力臂的積為 2f 6l 12fl 杠桿能平衡 故d正確 7 2014 柳州 小明利用鐵架臺 帶有最小刻度為1cm的杠桿 細(xì)線 若干鉤碼等實(shí)驗(yàn)裝置探究杠桿的平衡條件 1 在掛鉤碼前 小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端高 右端低 如圖甲 他應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向 左 調(diào)節(jié) 填 左 或 右 使杠桿在水平位置平衡 2 接著小明在杠桿的兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼 移動鉤碼的位置 保持杠桿在水平位置平衡 則杠桿兩側(cè)受到的作用力大小 等于 填 大于 等于 或 小于 各自鉤碼所受重力大小 設(shè)右側(cè)鉤碼對杠桿施的力為動力f1 則動力臂l1大小 如圖乙 為 10 0 cm 3 改變鉤碼數(shù)量與位置 獲取多組測量數(shù)據(jù) 填入記錄表中 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件為 f1l1 f2l2 據(jù)此 實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)記錄表中第三次實(shí)驗(yàn)中的空格應(yīng)填 10 0 實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)記錄表 4 測量多組數(shù)據(jù)的目的是 減小實(shí)驗(yàn)誤差 填 減小實(shí)驗(yàn)誤差 或 避免實(shí)驗(yàn)錯誤 解析 1 由圖知 左端較高 所以平衡螺母應(yīng)向左調(diào)節(jié) 2 杠桿兩側(cè)受到的作用力大小等于各自鉤碼所受重力大小 動力臂大小可以直接從杠桿上讀出為10 0cm 3 根據(jù)杠桿平衡條件 f1l1 f2l2 代入數(shù)據(jù) 2 0n 15 0cm 3 0n l2 解得 l2 10 0cm 4 在實(shí)驗(yàn)中 獲取三組測量數(shù)據(jù) 這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的偶然性 并減小實(shí)驗(yàn)誤差 7 2014 安順 如圖甲所示 長1 6m 粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞o點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動 一拉力 位移傳感器豎直作用在桿上 并能使桿始終保持水平平衡 該傳感器顯示其拉力f與作用點(diǎn)到o點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖乙所示 據(jù)圖可知金屬桿重 b a 5nb 10nc 20nd 40n 8 2014 莆田 在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中 1 如圖甲所示 為了使杠桿在水平位置平衡 可以向 左 填 左 或 右 移動左端的螺母 2 如圖乙所示 為了使杠桿平衡 應(yīng)在p點(diǎn)掛 2 個同樣的鉤碼 若是改用在p點(diǎn)沿虛線方向拉彈簧測力計(jì) 則測力計(jì)的示數(shù)會 大于 填 大于 等于 或 小于 上述所要掛鉤碼的總重量 因?yàn)檫@時拉力的力臂 變小 填 變小 或 變大 了 3 在圖乙中 保持杠桿左邊所掛鉤碼的位置和個數(shù)不變 用彈簧測力計(jì)分別在杠桿右邊的不同位置豎直向下拉杠桿 使之平衡 得到表中的幾組數(shù)據(jù) 請?jiān)趫D丙中繪出f l圖像 由表中數(shù)據(jù)或圖像可知 在阻力與阻力臂一定的條件下 動力f與動力臂l成 反比 填 正比 或 反比 9 2014 佛山 如圖所示是某高壓蒸汽壓力控制裝置的示意圖 當(dāng)閥門s 底面積為2cm2 受到的蒸汽壓力超過其安全值時 閥門就會被頂起釋放一些蒸氣來降低壓力 該裝置相當(dāng)于一個杠桿 杠桿的平衡條件是 f1l1 f2l2 若oa 0 2m ab 0 6m 物體c重25n 那么杠桿平衡時桿上的a點(diǎn)所受的支持力為 100 n 忽略桿重 當(dāng)鍋爐內(nèi)氣壓為4 105pa時 蒸汽對閥門下表面的壓力是 80 n 定滑輪和動滑輪 1 定滑輪 能改變 力的方向 不能 省力 實(shí)質(zhì)是 等臂 杠桿 2 動滑輪 能 省力 不能 改變力的方向 實(shí)質(zhì)是動力臂是阻力臂二倍的 省力 杠桿 3 使用機(jī)械有的可以省力 有的可以省距離 但使用任何機(jī)械都不能省 功 8 2014 金華 如圖 用同一滑輪勻速提升同一重物 不計(jì)摩擦 圖中f1 f2 f3 f4之間的大小關(guān)系正確的是 b a f1 f2b f3 f4c f1 f3 2d f2 f4 2 解析 甲圖是一個動滑輪 能夠省一半的力 故f1 g物 g動 2 當(dāng)拉力與豎直方向有夾角 由于夾角越大 拉力越大 所以f2 f1 乙圖是定滑輪 只能改變力的方向 不省力也不費(fèi)力 故f3 f4 g物 故選b 9 2014 崇明 如圖所示 不計(jì)滑輪重與摩擦 重為50n的物體a在豎直向上的拉力f作用下勻速上升2m 1 求拉力f 2 求此過程中拉力所做的功 解 1 不計(jì)滑輪重與摩擦?xí)r 動滑輪可省一半的力 拉力大小為 f g 2 1 2 50n 25n 2 使用動滑輪時 n 2 繩子自由端移動的距離 s 2h 2 2m 4m 拉力所做的功 w fs 25n 4m 100j 10 2014 桂林 小明利用如圖所示的簡單機(jī)械移動物體a時 當(dāng)沿不同方向分別用f1 f2 f3的力 以不同速度勻速拉動物體時 忽略繩子與滑輪的摩擦 下列說法中正確的是 d a f1 f2 f3b f1 f2 f3c f1 f2 f3d f1 f2 f311 2014 武漢 如圖所示 在水平拉力f作用下 使重40n的物體a勻速移動 物體a受到地面的摩擦力為5n 不計(jì)滑輪 繩子的重力及摩擦 拉力f的大小是 b a 5nb 10nc 40nd 20n 12 2014 臨沂 如圖所示 重為100n的物體a 在大小為20n方向向左的水平拉力f的作用下做勻速直線運(yùn)動 經(jīng)過3s 物體a在水平面上向左移動了30cm的距離 滑輪與繩子質(zhì)量不計(jì) 滑輪與繩子之間摩擦不計(jì) 則下列結(jié)論正確的是 d a 物體運(yùn)動的速度為10m sb 物體與地面之間的摩擦力為20nc 拉力f的功率為2wd 拉力f做的功是12j 滑輪組和機(jī)械效率 8 2014 金華 如圖 用同一滑輪勻速提升同一重物 不計(jì)摩擦 圖中f1 f2 f3 f4之間的大小關(guān)系正確的是 b a f1 f2b f3 f4c f1 f3 2d f2 f4 2 解析 甲圖是一個動滑輪 能夠省一半的力 故f1 g物 g動 2 當(dāng)拉力與豎直方向有夾角 由于夾角越大 拉力越大 所以f2 f1 乙圖是定滑輪 只能改變力的方向 不省力也不費(fèi)力 故f3 f4 g物 故選b 1 2014 綏化 多選 如圖物體在相同力f的作用下 分別在光滑水平面 粗糙水平面和粗糙斜面上沿著力的方向移動了相同的距離s 力f做的功分別為w1 w2 w3 則下列說法中正確的是 ac a w2 w3b w2 w3c w1 w2d w1 w3 2 2014 廣州 人直接用f1的力勻速提升重物 所做的功是w1 若人使用某機(jī)械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為f2 所做的功是w2 c a f1一定大于f2b f1一定小于f2c w2一定大于w1d 只有f2大于f1 w2才大于w1 3 2014 汕尾 在如圖所示的工具中 屬于省力杠桿的是 羊角錘 屬于費(fèi)力杠桿的是 筷子 屬于等臂杠桿的是 定滑輪 4 2014 湖北 簡單機(jī)械 機(jī)械功及機(jī)械能的知識與人體很多的活動聯(lián)系緊密 1 冬天天冷時 我們通過雙手相互摩擦 跺腳等動作使身體發(fā)熱 這是通過 做功 的方式使物體的內(nèi)能增加 2 人通過曲臂使手臂轉(zhuǎn)動來拿起重物 此時人的手臂相當(dāng)于簡單機(jī)械中的 費(fèi)力杠桿 填 省力杠桿 或 費(fèi)力杠桿 3 初中生安靜思考問題時 心臟推動血液流動的功率約為1 5w 則你在考試的80分鐘內(nèi) 心臟做功約為 7200 j 5 2013 徐州 如圖所示 用固定在墻上的三角支架abc放置空調(diào)室外機(jī) 如果a處螺釘松脫 則支架會繞c點(diǎn)傾翻 已知ab長40cm ac長30cm 室外機(jī)的重力為300n 正好處在ab中點(diǎn)處 則a處螺釘?shù)乃嚼?200 n 支架重力不計(jì) 為了安全 室外機(jī)的位置應(yīng)盡量 靠近 填 靠近 或 遠(yuǎn)離 墻壁 6 2014 吉林 如圖所示 aob可視為一個無摩擦的輕質(zhì)杠桿 o是它的支點(diǎn) 1 人用力向下拉杠桿時 重物被抬起 此時aob是一個 省力 填 省力 或 費(fèi)力 杠桿 想更容易抬起重物 應(yīng)該將手 遠(yuǎn)離 填 靠近 或 遠(yuǎn)離 o點(diǎn) 2 若人始終沿豎直方向向下拉在b點(diǎn) 重物被勻速抬起過程中 人施加的拉力將 不變 填 變大 變小 或 不變 7 2013 鹽城 在物理綜合實(shí)踐活動中 小華設(shè)計(jì)了如圖所示的機(jī)械模型 推動硬棒cd或ef 使它們在水平面內(nèi)繞軸o轉(zhuǎn)動 即可將繩逐漸繞到軸o上 提升重物g 硬棒cd是 省力 杠桿 滑輪b 不能 填 能 或 不能 改變力的大小 在重物上升的過程中 軸o上增加的繩長 等于 重物上升的高度 8 2014 昆明 在探究 杠桿平衡條件 的實(shí)驗(yàn)中 采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置 1 調(diào)節(jié)平衡時 都應(yīng)該使它在 水平 位置平衡 根據(jù)圖示杠桿所處的位置 應(yīng)將平衡螺母向 左 填 右 或 左 調(diào)整 2 掛上鉤碼 正確調(diào)節(jié)使杠桿再次平衡 此時掛在杠桿上的鉤碼施加的動力 阻力方向恰好與杠桿 垂直 掛鉤碼位置所對應(yīng)的刻度值就等于 力臂 3 某小組同學(xué)在杠桿左右兩側(cè)分別掛上不同數(shù)量的鉤碼 同時調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿平衡