能的轉(zhuǎn)化與能量守恒(二)(機(jī)械功 功率 簡(jiǎn)單機(jī)械)

第32講能的轉(zhuǎn)化與能量守恒(二)

(機(jī)械功功率簡(jiǎn)單機(jī)械)

1.機(jī)械功①理解功的概念(b);②知道功的單位(a);③應(yīng)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算(c)。2.功率①說明功率的概念(b);②知道功率的單位(a);③運(yùn)用功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算(c);④從能的轉(zhuǎn)化來說明功率(b)。3.杠桿①指認(rèn)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂等(a);②繪制杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂圖示(b);③概述杠桿的平衡條件(b);④應(yīng)用杠桿的平衡條件解決簡(jiǎn)單的問題(c);⑤指認(rèn)人體中的杠桿(a)。4.滑輪①辨認(rèn)動(dòng)滑輪、定滑輪和滑輪組(a);②知道定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)(a);③知道滑輪組的特點(diǎn)(限于兩個(gè)滑輪的滑輪組)(a);④使用滑輪組(限于兩個(gè)滑輪的滑輪組)解決簡(jiǎn)單的問題(b)?？键c(diǎn)梳理考題在線

1.機(jī)械功(1)概念:功是作用于物體的力和物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。(2)單位:焦耳,簡(jiǎn)稱焦,符號(hào)是J。(3)公式:功=力×距離,即W=Fs。(4)功與能的關(guān)系如果一個(gè)物體能夠做功,則這個(gè)物體就具有能量。物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化?？键c(diǎn)梳理考題在線

2.功率(1)概念:功率是用來描述物體做功快慢的物理量。(2)單位:瓦特,簡(jiǎn)稱瓦,符號(hào)是W。P=Fv機(jī)器的功率是指機(jī)器對(duì)外做功時(shí)輸出的功率,每臺(tái)機(jī)器都有各自最大限度的輸出功率,對(duì)于確定功率的機(jī)車,由P=Fv,可知牽引力跟速度成反比?？键c(diǎn)梳理考題在線

3.杠桿(1)在力的作用下,能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫做杠桿。(2)五要素:支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。①杠桿能繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)叫做支點(diǎn)。②使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做阻力。③力臂是支點(diǎn)到力的作用線之間的距離,而不是支點(diǎn)與力的作用點(diǎn)之間的距離。(3)杠桿平衡的條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2?？键c(diǎn)梳理考題在線(4)杠桿的分類考點(diǎn)梳理考題在線

4.滑輪(1)工作時(shí)軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不能省力但能改變力的方向。(2)動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是l1=2l2的省力杠桿,能省一半的力但不能改變力的方向。(3)滑輪組既可省力也可改變力的方向。使用滑輪組時(shí),滑輪組用n段繩子拉物體,拉物體所用的力F就是物重的n分之一,即F=G/n,其中n表示拉物體的繩子段數(shù)?？键c(diǎn)梳理考題在線123451.(2015浙江溫州中考)如圖所示為一種常用核桃夾,用大小相同的力垂直作用在B點(diǎn)比A點(diǎn)更易夾碎核桃,這說明力的作用效果與(

)A.力的大小有關(guān)B.力的方向有關(guān)C.力的作用點(diǎn)有關(guān)D.受力面積有關(guān)解析:核桃夾是一種省力杠桿,力作用于B點(diǎn)時(shí),力臂大于作用于A點(diǎn)時(shí)的力臂,故選擇C。答案:C考點(diǎn)梳理考題在線123453.(2015浙江溫州中考)釣魚是人們喜愛的一種休閑活動(dòng),如圖是釣魚的示意圖。(1)釣魚時(shí),若其他條件不變,魚竿長(zhǎng)度越長(zhǎng),手提魚竿的力越

。

(2)釣魚者將一條重為5N的魚從水面提高2m,再沿水平方向移動(dòng)1m。在這一過程中,他克服魚的重力做功為

J。

解析:(2)魚在重力方向上移動(dòng)了2m,故釣魚者克服魚的重力做的功W=Gh=5N×2m=10J,在水平方向上移動(dòng)時(shí)不克服重力做功,因此他克服魚的重力做功為10J。答案:(1)大(2)10考點(diǎn)梳理考題在線123454.(2015浙江紹興中考)如圖是一種健身器械,AOB可視為杠桿。圖中小明同學(xué)用力豎直向下拉杠桿,重物被抬起,此時(shí)阻力臂

(選填“大于”“小于”或“等于”)動(dòng)力臂。小明同學(xué)想通過增大向下的拉力來加大訓(xùn)練強(qiáng)度,請(qǐng)你利用杠桿平衡條件,給小明提出一條合理的建議:

。

解析:力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,由題圖可知,此時(shí)的阻力臂小于動(dòng)力臂;要想通過增大向下的拉力來加大訓(xùn)練強(qiáng)度,應(yīng)減小動(dòng)力臂或者增大阻力臂或增大阻力,因此可以把拉力的作用點(diǎn)往左(內(nèi))移或重物往左(外)移或增大物重。答案:小于拉力的作用點(diǎn)往左(內(nèi))移[或重物往左(外)移或增大物重]考點(diǎn)梳理考題在線123455.(2015浙江麗水中考)汽車剎車原理如圖所示,連著剎車踏板的金屬桿是一根能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,當(dāng)駕駛員踩下剎車踏板時(shí),剎車油受到擠壓從而推動(dòng)活塞向左移,活塞擠壓剎車卡鉗夾緊剎車盤產(chǎn)生摩擦力使車輛減速。當(dāng)行駛中的汽車剎車時(shí),下列分析正確的是(

)A.剎車盤的溫度不會(huì)升高B.連著剎車踏板的金屬桿是費(fèi)力杠桿C.剎車卡鉗把剎車盤夾得越緊,摩擦力越大D.腳踩剎車踏板時(shí),剎車踏板對(duì)腳沒有力的作用考點(diǎn)梳理考題在線12345解析:剎車時(shí),剎車盤與剎車卡鉗之間有摩擦力,摩擦做功會(huì)改變剎車盤的內(nèi)能,使剎車盤的溫度升高,故A不正確;由題圖可知,O點(diǎn)為金屬桿的支點(diǎn),金屬桿與剎車油相連的點(diǎn)為阻力作用點(diǎn),阻力臂小于動(dòng)力臂,故連著剎車踏板的金屬桿是省力杠桿,故B不正確;物體間力的作用是相互的,腳踩剎車踏板,剎車踏板對(duì)腳有力的作用,故D不正確。故選擇C。答案:C考向一考向二考向三

考向一機(jī)械功和機(jī)械功率【例題1】站在教學(xué)樓前水泥地上的九年級(jí)同學(xué)小剛的質(zhì)量為48kg,正準(zhǔn)備走上6m高的三樓試場(chǎng)參加科學(xué)考試,如果小剛雙腳站立時(shí)與地面的接觸面積是0.04m2,走上三樓試場(chǎng)的時(shí)間為24s(g取10N/kg)。求:(1)小剛站在教學(xué)樓前水泥地上時(shí)對(duì)水泥地的壓強(qiáng)為多少?(2)小剛走上三樓試場(chǎng)的過程中,他做功的功率是多少?答案:(1)12000Pa

(2)120W解析:此題考查壓強(qiáng)和機(jī)械功率的計(jì)算。在解此題時(shí),注意上樓時(shí)是克服重力做功,此過程在力方向上通過的距離為樓高,而不是樓梯的長(zhǎng)度?？枷蛞豢枷蚨枷蛉?2)W=Fs=Gh=480N×6m=2880J點(diǎn)評(píng):機(jī)械功是力在力的方向上通過的距離的結(jié)果,是機(jī)械能改變的度量?？枷蛞豢枷蚨枷蛉枷蚨軛U【例題2】小明為了在取書時(shí)不把書架弄亂,設(shè)計(jì)了一個(gè)“方便書架”,每本書都加上一個(gè)“鐵支架”(如圖甲所示)。(1)若圖甲中書本重3N,書本底部與鐵支架的接觸面積為20cm2,則書本對(duì)鐵支架的壓強(qiáng)為

Pa。

(2)小明取書時(shí),作用在按壓塊上的力始終與按壓塊垂直,鐵支架從圖甲狀態(tài)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到圖乙狀態(tài)的過程中,小明所用的力的大小

(選填“增大”“減小”或“不變”)。

考向一考向二考向三答案:(1)1.5×103

(2)減小解析:此題是由生活情景創(chuàng)設(shè)的一道考查壓強(qiáng)和杠桿的綜合題。第一小題,可以直接利用壓強(qiáng)公式

計(jì)算即可。第二小題,在取書時(shí)從圖甲變?yōu)閳D乙的過程中,書本就是一個(gè)杠桿,此時(shí)的動(dòng)力為按壓塊處的壓力F,而阻力為書本受到的重力,作用點(diǎn)在書本的重心,方向豎直向下。在整個(gè)過程中,重力的阻力臂變小,根據(jù)杠桿平衡條件,小明所用的力也減小。點(diǎn)評(píng):杠桿的知識(shí)一般也要與日常生活中常見的工具結(jié)合起來考查,所以,對(duì)于自己比較熟悉的“工具”,要從杠桿的五要素去分析?？枷蛞豢枷蚨枷蛉枷蛉喗M【例題3】如圖,搬運(yùn)工人用滑輪組往4m高的平臺(tái)上運(yùn)砂石。已知每袋砂石的質(zhì)量是63kg,動(dòng)滑輪重70N。當(dāng)工人勻速拉動(dòng)繩索時(shí),所用的拉力為多大?該滑輪組的機(jī)械效率為多少?(不計(jì)袋重、繩重和摩擦,g取