簡單機(jī)械機(jī)械能易錯(cuò)題分析與解答

1、間單機(jī)械機(jī)械能【習(xí)題111】請你利用杠桿平衡條件：FlXLl=F2XL2,編一道題,只編題,不需要解答.(編制習(xí)題型)【分析】F 1、Li、F2、L2中任意設(shè)定三個(gè)量,求剩余的一個(gè)量,問題即可解答.【習(xí)題112 如下圖鋼絲鉗是日常生活中和勞動技術(shù)課上經(jīng)常用到的工具,使用鋼絲鉗時(shí)涉及到許多物理知識,請寫出三個(gè)：(2)【答案】(1)省力杠桿；(2)增大壓強(qiáng)；(3)絕緣等.【習(xí)題113】下表是王巖同學(xué)測定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)記錄表格,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1 44所示.法碼重G(N)拉力F(N)祛碼升高的高度 h(m)細(xì)繩另一端通過的距離L(m)總功W(J)有用功W(J)機(jī)械效率Y30. 80.050. 30

2、0.0240. 01562.5 %請你判斷一下這些數(shù)據(jù)有無明顯錯(cuò)誤,為什么？(條件開放)【分析】 對于滑輪組,其細(xì)繩自由端通過的距離L應(yīng)是祛碼升高的高度 h的n倍.【答案】祛碼升高的高度 h與細(xì)繩另一端通過的距離 L,是由滑輪組的自身結(jié)構(gòu)決定的.由實(shí)驗(yàn)裝置圖可以看出,L=5 h,而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)卻是 L=6h,顯然是錯(cuò)誤的.【習(xí)題114】 從人上樓梯；利用定滑輪將重物提升到高處這兩個(gè)運(yùn)動中任選一個(gè), 想方法來測定人做功的功率,寫出主要的步驟及需測量的物理量,并用表示這些物理量的字母寫出人做功功率的表示式.【答案】人上樓梯：先用磅秤稱出人的質(zhì)量m那么其重量為 mg；用刻度尺測出樓梯的豎直高度h;用秒表

3、測出人上樓所用時(shí)間t;人上樓梯做功功率 P=用定滑輪提升重物：用彈簧秤測出重物的重量G;用刻度尺測出提升的高度 h;用秒表測出提升重物到設(shè)定高度所需時(shí)間t;假設(shè)忽略滑輪的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦力,那么 P=【習(xí)題115】現(xiàn)要求用劃、為 F的力提升一個(gè)物重為 G的物體(F<G),請你根據(jù)你所學(xué) 的物理知識設(shè)計(jì)一種機(jī)械裝置,畫出裝置圖.【分析】由于F<G所以應(yīng)是一個(gè)省力的機(jī)械裝置,可以是杠桿、滑輪、滑輪組、輪軸、斜面等.【答案】杠桿、滑輪、滑輪組、輪軸、斜面等. (如下圖)【習(xí)題116】如下圖為指甲刀示意圖,請標(biāo)出該物體中杠桿的支點(diǎn)、動力作用點(diǎn)及阻力作用點(diǎn).該物體還應(yīng)用了物理知識中的哪

4、些知識.£【分析】 手柄上動力作用點(diǎn)處受力面積大壓強(qiáng)小,刀口處受力面積小壓強(qiáng)大；動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化；運(yùn)動局部的接觸面光滑摩擦力小等.【習(xí)題117】 一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)如下圖器材,請寫出利用這些器材可做的三個(gè)力學(xué) 實(shí)驗(yàn)名稱(或目的)及相應(yīng)器材的字母代號,填入下表中.實(shí)驗(yàn)名稱(或目的)選用器材(填字母代號)例：用天平稱石塊質(zhì)量 測石塊密度測滑輪組機(jī)械效率 測水的密度 測石塊的體積 測力的大小C EB、C D E、KA、D、G H、I、JB、C F、KB、D E、KG【習(xí)題118】有一量程為10 N的彈簧秤,現(xiàn)用它來測量大西瓜的重量,其他輔助可任意選用,但不得切割西瓜,請你設(shè)計(jì)三種方法

5、測出它的質(zhì)量.【答案】測量方法提示：(1)用滑輪組測量.(2)用杠桿測量,并注意兩個(gè)力臂比值應(yīng)較大.(3)仿曹沖稱象方法,將一個(gè)塑料面盆放入西瓜后,使其浮在水池中,在面盆上記下刻度,再用小石子或細(xì)沙,放入面盆使兩次刻度一致,再分別測量出這局部小石頭或細(xì)沙的重量即 為西瓜的重量.【習(xí)題119】 在“測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,你感到最困難的操作步驟或?qū)嶒?yàn)環(huán)節(jié)是什么？你認(rèn)為如何解決比擬好 ？【分析】 此題屬于綜合開放題,改變了以往考查測滑輪組機(jī)械效率的原理、步驟、注意事項(xiàng)、填表格等傳統(tǒng)方式,用一種新奇的問答方式使學(xué)生把實(shí)驗(yàn)的整體過程重新過濾、整理、思考、總結(jié),真正融入實(shí)驗(yàn)操作中,去尋找答案.【答案】

6、1較困難的操作有：滑輪組的裝配和繞線；繩子自由端的移動距離和 鉤碼提升高度的測量；拉力大小的測量等.2 解決方法：先固定定滑輪上端,將細(xì)繩的一頭拴在定滑輪下端的鉤上,然后再穿繞動滑輪動滑輪下端最好先掛上一兩個(gè)鉤碼；距離的測量：可在細(xì)繩的自由端和動滑輪下的小鉤上各固定一個(gè)用細(xì)鐵絲做的指向直尺的指針；要準(zhǔn)確測量拉力,應(yīng)勻速拉動,手不發(fā)抖,需多練幾次,多測幾次等.【習(xí)題120】以下設(shè)備、工具中都使用了簡單機(jī)械,請?zhí)钊胨煤唵螜C(jī)械的名稱全名.起重機(jī)鋼索下面釣鉤上的鐵輪是 ;旗桿頂端的輪是 ;自行 車的飛輪與后輪是 ;側(cè)刀是 ;鐐子是 ;天平是【分析】簡單機(jī)械有杠桿省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿 ,輪軸,

7、滑輪定滑輪、動滑輪、滑輪組等.【答案】 應(yīng)填：動滑輪；定滑輪；輪軸；省力杠桿；費(fèi)力杠桿；等臂杠桿.【習(xí)題121】 如下圖,開始時(shí)金屬塊靜止在水平放置的平底容器內(nèi),懸掛金屬塊的繩子處于自由伸長狀態(tài).現(xiàn)通過彈簧測力計(jì)拉動繩子的自由端,使 金屬塊勻速上升,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10 No動滑輪重2. 2 N,不計(jì)彈簧測力計(jì)的自重和一切摩擦,求：1開始時(shí),金屬塊對容器底的壓力.2勻速提起金屬塊時(shí)滑輪組的機(jī)械效率.3在圖示狀態(tài)下,向容器中倒入適量的水,使金屬塊浸沒在水中,拉動彈簧測力計(jì)使金屬塊在水中勻速上升,此時(shí)彈 簧測力計(jì)的示數(shù)為 9N,那么金屬塊的密度是多少 ？【分析】此題屬一題多問,要注意區(qū)別金屬

8、塊靜置在容器底部平衡時(shí)的受力與向容器內(nèi)倒入水后,它浸沒在水中以及勻速上升時(shí)平衡狀態(tài)的受力.【答案】1勻速提升金屬塊時(shí),動滑輪受力平衡：金屬塊對容器底的壓力 F壓=G金=17. 8 N2 設(shè)金屬塊勻速上升 h,那么彈簧測力計(jì)下拉 2人,滑輪組的機(jī)械效率為：89%38. 9 x 103 kg/m 3【習(xí)題122】現(xiàn)在許多市場治理部門都要求農(nóng)貿(mào)市場用案秤代替桿秤,由于違法商販 很容易利用桿秤短斤少兩欺騙顧客,請你說出一個(gè)違法商販欺騙顧客的做法.【分析】利用杠桿平衡條件解決此問題.【答案】增加秤盤的質(zhì)量；減少秤犯的質(zhì)量；改變提鈕的位置【習(xí)題123】 2001年9月11日,恐怖分子劫持飛機(jī)撞擊了美國紐約

9、的世貿(mào)大廈,使 這個(gè)高層建筑坍塌,請你說出飛機(jī)在飛行以及整個(gè)撞擊過程能量轉(zhuǎn)化的三種情況.【答案】 從題設(shè)條件出發(fā),會發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在飛行的過程中、撞擊大樓后、大樓倒塌的過 程中都有能量轉(zhuǎn)化.飛機(jī)在飛行過程中一-> 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；撞擊大樓后一-> 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；大樓倒塌的過程中一-> 重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.【習(xí)題124】 俄羅斯“和平號空間站于 2001年3月23日墜入新西蘭和智利之間的南太平洋,空間站在進(jìn)入稠密大氣層時(shí)燒毀,在這個(gè)過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？【答案】動能增加,勢能減少；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；燃燒時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.【習(xí)題125】我們在學(xué)習(xí)杠桿的原理時(shí)知道阿基米德有一

10、句豪言壯語 “給 我一根杠桿和一個(gè)支點(diǎn), 我就能撬動地球.如果真有這樣的杠桿和支點(diǎn),他能撬動地球嗎？24kg)(策略開放)【分析】(1)設(shè)阿基米德的質(zhì)量為 60 kg ,支點(diǎn)距地球的距離為1m>t=i0 23 “3X108 m/s=3xi015根據(jù)杠桿的平衡原理 L 1=1023 m這樣遠(yuǎn)的距離他的運(yùn)動速度即使是光的速度,所需的時(shí)間s=1011年.他的壽命不可能那樣長0(2)設(shè)他把地球移動lcm,根據(jù)功的原理,那么人撬地球時(shí)應(yīng)移動的距離：s=1021m,假設(shè)他移動的速度為10 m/s,那么他撬地球的時(shí)間為t=3 X1016年.從這里可以看出,阿基米德只注意了杠桿省力,卻無視了杠桿不能省功

11、,從以上的計(jì)算中可以得出無論怎樣撬動地球都是不可能的.【習(xí)題126】 如下圖,展現(xiàn)的是三千多年前古埃及人修建金字塔時(shí)搬動巨大石塊的 場景,他們都使用了哪些方法 ？請運(yùn)用所學(xué)的物理知識說出其中的道理.(結(jié)論開放)【分析】圖中給出了古埃及人修建金字塔時(shí),利用簡單機(jī)械及減少摩擦力的情景.【答案】(1)杠桿原理：動力臂大于阻 力臂的省力杠桿.(2) 滾動摩擦：滾動摩擦比滑動摩擦力小.【習(xí)題127】 火箭點(diǎn)火后,燃料燃燒過程中將 能轉(zhuǎn)化為 能；燒時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓氣體迅速向外噴射,這 是 能轉(zhuǎn)化為 能的過程.【分析】這是一道能量轉(zhuǎn)化題,其中涉 及化學(xué)能、內(nèi)能、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵是比擬每一過程始、末狀態(tài)各

12、種能量的變化情況.【答案】 燃料燃燒時(shí),發(fā)生化學(xué)反響,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能； 燃燒后的氣體向外噴射,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.故應(yīng)填：化學(xué)、內(nèi)、內(nèi)、機(jī)械.【習(xí)題128】 許多交通事故造成的損失與傷害,是與物體具有慣性有關(guān)的.為了減少此類事故的發(fā)生,在公路交通治理中有許多要求和舉措.就你所知,填寫出任意兩條.(2)【答案】(1)對機(jī)動車輛行駛的速度有所限制.(2) 公安部門要求小型客車的駕駛員和前排乘客必須使用平安帶.【習(xí)題129】怎樣才能使手中的乒乓球脫手后,從地面彈起超過脫手時(shí)的高度,為什么？(條件開放)【答案】 用力拋向地面或上空,使脫手時(shí)的乒乓球既具有動能,又具有重力勢能,當(dāng)它從地面彈起時(shí)就會

13、把這些動能和重力勢能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能,上升到最高點(diǎn)時(shí)就會高出脫手高度.【習(xí)題130】用60 N的水平推力推著某物體在水平地面上作勻速直線運(yùn)動,4 s內(nèi)通過的路程是8 m,那么在這段時(shí)間內(nèi),請你補(bǔ)充問題并解答.【分析】(1) 物體運(yùn)動的速度是多大 ？(2) 推力做了多少功？(3)推力做功的功率是多大 ？【答案】(1)2 m /s(2)480 J(3)120 W答：(1)物體運(yùn)動的速度為 2 m/s.(2)推力做了 480 J的功.(3)推力做功的功率是 120 W【習(xí)題131如下圖用三種方法把沙子運(yùn)上樓,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)你能求出哪些物理量？(結(jié)論開放)【答案】沙子的質(zhì)量 m=10 kg;人的質(zhì)量

14、；滑輪的質(zhì)量；口袋、桶的質(zhì)量；有用功、額外功、總功；機(jī) 械效率.(三種)【習(xí)題132】要測量你從一樓上到二樓的功率,需要哪些器材？需要測哪些量？(結(jié)論開放)【答案】(1)需要的器材：體重計(jì)、尺、手表.被 測量：自己的體重、一樓到二樓的高度和上樓所用的時(shí) 間.(2) 需要的器材：有臺秤、尺、手表.被測量：自己的質(zhì)量、一樓到二樓的高度和上樓 所用的時(shí)間.【習(xí)題133】請你設(shè)計(jì)一個(gè)研究動能、重力勢能、彈性勢能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置,說明 下面幾點(diǎn)：(1) 所需器材；(2) 操作方法；(3) 觀察結(jié)果.【答案】(1) 一根彈簧、一只小鋼球；(2) 將鋼球固定在彈簧一端,手捏住彈簧的另一端,手提彈簧帶動鋼球

15、上下跳動；(3) 向下運(yùn)動時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能,后半段動能也逐漸轉(zhuǎn)化為彈性勢能, 最低點(diǎn)動能、重力勢能都為0,彈性勢能最大；向上運(yùn)動時(shí)彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能, 后半段動能也逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能,最高點(diǎn)動能、彈性勢能都為0,重力勢能最大.相信同學(xué)們會想出更簡單的答案.【習(xí)題134】 現(xiàn)有一只兩端開口的玻璃管,一根細(xì)線、一張紙、一個(gè)祛碼、一根彈簧、一杯水,請你從中任選器材,設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn),要求(結(jié)論開放廣(1)選用的器材 .(2)說明研究目的 .(3) 說明研究方法 .(4)說明研究結(jié)果 .【分析】可以做機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證實(shí)大氣壓強(qiáng)存在實(shí)驗(yàn), 證實(shí)液體內(nèi)部有壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn),彈性勢能和彈

16、性形變有關(guān)實(shí)驗(yàn)等.【答案】 實(shí)驗(yàn)一：用一根細(xì)線、一只祛碼；研究機(jī)械能轉(zhuǎn)化；用一根細(xì)線將祛 碼懸掛起來,讓祛碼左右擺動,觀察祛碼的速度和高度； 高度增加時(shí)速度減小,高度減少時(shí)速度增大,說明動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化.實(shí)驗(yàn)二：用一杯水、一張紙；證實(shí)大氣壓強(qiáng)的存在； 將杯子裝滿水,紙蓋住杯口, 用手按住倒置過來, 松開按住杯口的手, 發(fā)現(xiàn)紙不掉；由于大氣壓強(qiáng)將紙和杯緊緊壓在一 起,所以水流不出來,紙也不掉.實(shí)驗(yàn)三：兩端開口的玻璃管、紙片、杯子和水；證實(shí)液體內(nèi)部有壓強(qiáng)；用紙蓋住 玻璃管的一端,另一端開口朝上放入水杯中,紙不掉入水中；由于液體內(nèi)部有向上的壓強(qiáng)托住了紙.實(shí)驗(yàn)四：彈簧、祛碼、一杯水；證實(shí)浸入液體里的物體受到浮力；在空氣中把祛 碼掛在彈簧下面,彈簧伸長,再將祛碼浸入水中,彈簧縮短；由于受到水的浮力彈簧受到的拉力減小.其他合理答案也可以【習(xí)題135】 圖中甲、乙兩裝置在相同的時(shí)間內(nèi),用同樣大 小的拉力Fi和F2拉物重相同的重物 Gi和G,升高相同的高度, 假設(shè) 它們的機(jī)械效率分別是 刀1和刀2,它們的功率分別是 Pl和P2,那么 有A.Yl>Y2 B.Y1<Y2C. Pl>P2 D . Pl<P2【答案】A、D【習(xí)題136 如下圖,物體 A在水平拉力F的作用下,以 1m物體A所受的阻力為自身重的 0. 1倍,此時(shí)測力計(jì)a的 示數(shù)為1