簡(jiǎn)單機(jī)械機(jī)械能易錯(cuò)題分析與解答

1、簡(jiǎn)單機(jī)械機(jī)械能 【習(xí)題11l】請(qǐng)你利用杠桿平衡條件：F1×L1=F2×L2，編一道題，只編題，不需要解答。(編制習(xí)題型) 【分析】 F1、L1、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】 如圖所示鋼絲鉗是日常生活中和勞動(dòng)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(shí)，請(qǐng)寫出三個(gè)：(1) _(2) _(3) _ 【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(cè)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144所示。砝碼重G(N)拉力F(N)砝碼升高的高度h(m)細(xì)繩另一端通過的距離L(m)總功W(

2、J)有用功W(J)機(jī)械效率3080.050300.024001562.5請(qǐng)你判斷一下這些數(shù)據(jù)有無(wú)明顯錯(cuò)誤，為什么?(條件開放)【分析】 對(duì)于滑輪組，其細(xì)繩自由端通過的距離L應(yīng)是砝碼升高的高度h的n倍。 【答案】 砝碼升高的高度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(dòng)中任選一個(gè)，想辦法來(lái)測(cè)定人做功的功率，寫出主要的步驟及需測(cè)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，則其重量為 mg

3、；用刻度尺測(cè)出樓梯的豎直高度h；用秒表測(cè)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(cè)出重物的重量G；用刻度尺測(cè)出提升的高度h；用秒表測(cè)出提升重物到設(shè)定高度所需時(shí)間t；若忽略滑輪的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦力，則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(qǐng)你根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)設(shè)計(jì)種機(jī)械裝置，畫出裝置圖。 【分析】 因?yàn)镕<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。(如圖所示) 【習(xí)題116】 如圖所示為指甲刀示意圖，請(qǐng)標(biāo)出該物體中杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力作用點(diǎn)及阻

4、力作用點(diǎn)。該物體還應(yīng)用了物理知識(shí)中的哪些知識(shí)。 【分析】 手柄上動(dòng)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(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化；運(yùn)動(dòng)部分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)如圖所示器材，請(qǐng)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(hào)，填入下表中。實(shí)驗(yàn)名稱(或目的)選用器材(填字母代號(hào))例：用天平稱石塊質(zhì)量測(cè)石塊密度測(cè)滑輪組機(jī)械效率測(cè)水的密度測(cè)石塊的體積測(cè)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(lái)測(cè)量大西瓜的重量，其他輔助可任意選用，但不得

5、切割西瓜，請(qǐng)你設(shè)計(jì)三種方法測(cè)出它的質(zhì)量。 【答案】測(cè)量方法提示： (1)用滑輪組測(cè)量。 (2)用杠桿測(cè)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(cè)量出這部分小石頭或細(xì)沙的重量即為西瓜的重量。 【習(xí)題119】 在“測(cè)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)為如何解決比較好? 【分析】 此題屬于綜合開放題，改變了以往考查測(cè)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，用一種新穎的問答方式使學(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

6、融入實(shí)驗(yàn)操作中，去尋找答案。 【答案】 (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(dòng)距離和鉤碼提升高度的測(cè)量；拉力大小的測(cè)量等。 (2)解決辦法：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(dòng)滑輪(動(dòng)滑輪下端最好先掛上一兩個(gè)鉤碼)；距離的測(cè)量：可在細(xì)繩的自由端和動(dòng)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(cè)量拉力，應(yīng)勻速拉動(dòng)，手不發(fā)抖，需多練幾次，多測(cè)幾次等。 【習(xí)題120】 下列設(shè)備、工具中都使用了簡(jiǎn)單機(jī)械，請(qǐng)?zhí)钊胨煤?jiǎn)單機(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_；鍘刀是_；鑷子是_；天平是_

7、。 【分析】 簡(jiǎn)單機(jī)械有杠桿(省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿)，輪軸，滑輪(定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組)等。 【答案】 應(yīng)填：動(dòng)滑輪；定滑輪；輪軸；省力杠桿；費(fèi)力杠桿；等臂杠桿。 【習(xí)題121】 如圖所示，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(zhǎng)狀態(tài)。現(xiàn)通過彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)繩子的自由端，使金屬塊勻速上升，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10 N。已知?jiǎng)踊喼?2 N，不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)的自重和一切摩擦，求：(1)開始時(shí)，金屬塊對(duì)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(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使金屬塊在水中勻速上升，此時(shí)彈簧

8、測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9 N，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(dòng)滑輪受力平衡： 金屬塊對(duì)容器底的壓力F壓=G金=178 N (2)設(shè)金屬塊勻速上升h，則彈簧測(cè)力計(jì)下拉2，滑輪組的機(jī)械效率為：89 (3)89×103 kg/m3 【習(xí)題122】 現(xiàn)在許多市場(chǎng)管理部門都要求農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)用案秤代替桿秤，因?yàn)檫`法商販很容易利用桿秤短斤少兩欺騙顧客，請(qǐng)你說(shuō)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)

9、量；減少秤砣的質(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(guó)紐約的世貿(mào)大廈，使這個(gè)高層建筑坍塌，請(qǐng)你說(shuō)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(huì)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)在飛行過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；撞擊大樓后機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；大樓倒塌的過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。 【習(xí)題124】 俄羅斯“和平”號(hào)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(dòng)能增加，勢(shì)能減少；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；燃燒時(shí)，

10、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 【習(xí)題125】 我們?cè)趯W(xué)習(xí)杠桿的原理時(shí)知道阿基米德有一句豪言壯語(yǔ)_“給我一根杠桿和一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)地球”。如果真有這樣的杠桿和支點(diǎn)，他能撬動(dòng)地球嗎?你有幾種方法證明他撬不動(dòng)地球。(地球的質(zhì)量為6 ×1024kg)(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。 根據(jù)杠桿的平衡原理 L1=1023 m 這樣遠(yuǎn)的距離他的運(yùn)動(dòng)速度即使是光的速度，所需的時(shí)間t=1023 m3×108 ms3×1015 s1011年。他的壽命不可能那樣長(zhǎng)0 (2)設(shè)他把地球移動(dòng)lcm，根據(jù)功的原理，則人撬地球時(shí)應(yīng)移動(dòng)的距離：s=10

11、21m，若他移動(dòng)的速度為10 ms，則他撬地球的時(shí)間為t=3 ×1016年。從這里可以看出，阿基米德只注意了杠桿省力，卻忽視了杠桿不能省功，從以上的計(jì)算中可以得出無(wú)論怎樣撬動(dòng)地球都是不可能的。 【習(xí)題126】 如圖所示，展現(xiàn)的是三千多年前古埃及人修建金字塔時(shí)搬動(dòng)巨大石塊的場(chǎng)景，他們都使用了哪些方法?請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)說(shuō)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(jiǎn)單機(jī)械及減少摩擦力的情景。 【答案】 (1)杠桿原理：動(dòng)力臂大于阻力臂的省力杠桿。 (2)滾動(dòng)摩擦：滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)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；燃燒時(shí)

12、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)鍵是比較每一過程始、末狀態(tài)各種能量的變化情況。 【答案】 燃料燃燒時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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，在公路交通管理中有許多要求和措施。就你所知，填寫出任意兩條。(1)(2) 【答案】 (1)對(duì)機(jī)動(dòng)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安全帶。 【習(xí)題129】

13、 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(dòng)能，又具有重力勢(shì)能，當(dāng)它從地面彈起時(shí)就會(huì)把這些動(dòng)能和重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，上升到最高點(diǎn)時(shí)就會(huì)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(dòng)，4 s內(nèi)通過的路程是8 m，則在這段時(shí)間內(nèi)，請(qǐng)你補(bǔ)充問題并解答。 【分析】 (1)物體運(yùn)動(dòng)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 ms (2)480 J (3)120 W 答：(1)物體運(yùn)動(dòng)的速度為2 ms。 (2)推力做了4

14、80 J的功。 (3)推力做功的功率是120 W。 【習(xí)題13l】 如圖所示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；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(cè)量你從一樓上到二樓的功率，需要哪些器材?需要測(cè)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(cè)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(tái)秤、尺、手表。被測(cè)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(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)研究動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能

15、相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，說(shuō)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(dòng)鋼球上下跳動(dòng)； (3)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈性勢(shì)能，后半段動(dòng)能也逐漸轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，最低點(diǎn)動(dòng)能、重力勢(shì)能都為0，彈性勢(shì)能最大；向上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢(shì)能，后半段動(dòng)能也逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，最高點(diǎn)動(dòng)能、彈性勢(shì)能都為0，重力勢(shì)能最大。 相信同學(xué)們會(huì)想出更簡(jiǎn)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)砝碼、一根彈簧、一杯水，請(qǐng)你從中任選器材，設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，要求

16、(結(jié)論開放)：(1)選用的器材_ 。(2)說(shuō)明研究目的_ 。(3)說(shuō)明研究方法_ 。(4)說(shuō)明研究結(jié)果_ 。 【分析】 可以做機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證明大氣壓強(qiáng)存在實(shí)驗(yàn)，證明液體內(nèi)部有壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，彈性勢(shì)能和彈性形變有關(guān)實(shí)驗(yàn)等。 【答案】 實(shí)驗(yàn)一：用一根細(xì)線、一只砝碼；研究機(jī)械能轉(zhuǎn)化；用一根細(xì)線將砝碼懸掛起來(lái)，讓砝碼左右擺動(dòng)，觀察砝碼的速度和高度；高度增加時(shí)速度減小，高度減少時(shí)速度增大，說(shuō)明動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。 實(shí)驗(yàn)二：用一杯水、一張紙；證明大氣壓強(qiáng)的存在；將杯子裝滿水，紙蓋住杯口，用手按住倒置過來(lái)，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(lái)，紙也不掉。

17、實(shí)驗(yàn)三：兩端開口的玻璃管、紙片、杯子和水；證明液體內(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、砝碼、一杯水；證明浸入液體里的物體受到浮力；在空氣中把砝碼掛在彈簧下面，彈簧伸長(zhǎng)，再將砝碼浸入水中，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F1和F2拉物重相同的重物 G1和G2，升高相同的高度，若它們的機(jī)械效率分別是1和2，它們的功率分別是Pl和P2，則有( ) Al>2 B1<2CP1>P2 DP1<P2 【答案】 A、D 【習(xí)題136】 如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，以02 ms的速度勻速前進(jìn)了1m，物體A所受的阻力為自身重的01倍，此時(shí)