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文檔簡(jiǎn)介
2021年中考物理復(fù)習(xí)之挑戰(zhàn)壓軸題(選擇題):功率與機(jī)械效率
(10題)
一、浮力大小的計(jì)算(共1小題)
1.(2018?新泰市校級(jí)模擬)某工人使用如圖甲所示的滑輪組勻速提升浸沒(méi)在水中的實(shí)心物
體A,拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖乙,已知?jiǎng)踊喌闹亓κ?0N,物體上升的速
度始終是lm/s,不計(jì)繩重,摩擦及阻力,pX103kg/m3,g=10N/kg,下列說(shuō)法中正
確的是()
①物體的重力是420N;②物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力100N;③物體的密度3X
103kg/m3;④物體浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率80%。
A.①④B.②③C.①②D.③④
二、機(jī)械效率的大小比較(共1小題)
2.(2020?長(zhǎng)春模擬)如圖所示,兩個(gè)斜面的粗糙程度相同,現(xiàn)將甲乙兩個(gè)物體分別從斜面
的底端以相同速度勻速拉到頂端,拉力分別F1和F2,且FI=F2,這一過(guò)程中,下列說(shuō)法
中正確的是()
A.左側(cè)斜面的機(jī)械效率大于右側(cè)斜面的機(jī)械效率
B.左側(cè)斜面的額外功大于右側(cè)斜面的額外功
C.拉力F1的總功率小于F2的總功率
D.上升過(guò)程中甲物體增加的重力勢(shì)能小于乙物體增加的重力勢(shì)能
三、滑輪(組)的機(jī)械效率(共1小題)
3.(2019?日照)如圖所示,甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法,忽略繩重及一切阻力。
用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí),機(jī)械效率為90%.下列判斷正確的是()
A.拉力Fi的大小為450N
B.用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí),機(jī)械效率為80%
C.分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí),圖乙繞法機(jī)械效率大
D.分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度,F(xiàn)2做功少
四、杠桿的機(jī)械效率(共1小題)
4.(2020?如皋市模擬)小明用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究“杠桿的機(jī)械效率”。實(shí)驗(yàn)時(shí),將總
重為G的鉤碼掛在鐵質(zhì)杠桿上A點(diǎn),彈簧測(cè)力計(jì)作用于C點(diǎn),現(xiàn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧
測(cè)力計(jì),杠桿的機(jī)械效率中;若僅將彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)到B點(diǎn),仍將鉤碼豎直向上勻速提
升h的高度,杠桿的機(jī)械效率為中,則()
A.r)2=r|iB.r|2<r|iC.T]2>T]iD.無(wú)法確定
五、斜面的機(jī)械效率(共1小題)
5.(2020?荊州)荊州方特東方神畫主題樂(lè)園于2019年9月盛大開(kāi)園。樂(lè)園在修建過(guò)程中,
如圖所示,工人師傅在50s內(nèi)用大小為500N的力F,將物體從斜面底端拉到頂端,若此
裝置的機(jī)械效率為80%.則下列說(shuō)法正確的是(g=10N/kg)()
A.所拉物體的質(zhì)量為800kg
B.拉力的功率是40W
C.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是100N
D.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)增加的內(nèi)能大于800J
六、功率大小的比較(共3小題)
6.(2020?鄒城市校級(jí)模擬)如圖(a)所示,木塊放在水平面上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向
拉木塊使其作直線運(yùn)動(dòng)。兩次拉動(dòng)木塊得到的s-t圖象分別是圖(b)中的圖線甲、乙,
則在相同時(shí)間內(nèi)()
A.Fqi>F乙B.P甲>P乙C.W甲=\¥乙D,v甲=丫乙
7.(2020?雁塔區(qū)校級(jí)三模)如圖甲所示,同一木塊放在同一水平面上,先后兩次沿水平方
向拉動(dòng)木塊使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)。兩次拉動(dòng)木塊得到的s-t圖象分別是圖乙中的圖線①、
②.下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()
A.兩次的速度大小關(guān)系是V1>V2
B.兩次的拉力大小關(guān)系是FI>F2
C.木塊前后兩次所受的摩擦力大小關(guān)系是fl=f2
D.兩次的拉力做功功率大小關(guān)系是Pl>P2
8.(2020?壽光市模擬)一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),
物體運(yùn)動(dòng)的路程(s)-時(shí)間(t)圖象如圖所示,根據(jù)圖象,下列判斷正確的是()
A.物體10s時(shí)的速度等于4s時(shí)的速度
B.0-6s拉力對(duì)物體所做的功大于6-12s拉力對(duì)物體所做的功
C.0?6s物體所受的拉力大于6?12s物體所受的拉力
D.0?6s拉力對(duì)物體做功的功率小于6-12s拉力對(duì)物體做功的功率
七、功率的計(jì)算(共2小題)
9.(2020?紹興模擬)如圖,A物體在大小為20N拉力F作用下,以0.6m/s速度向右勻速運(yùn)
動(dòng)(不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦),若A物體與桌面的摩擦力為2N,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.拉力F做功的功率為12W
B.b物體的質(zhì)量為6kg
C.b物體上升的速度是0.2m/s
D.b物體運(yùn)動(dòng)Is,則物體克服重力做10.8J功
10.(2020?昆明二模)如圖所示,物體B的重力為40N,此時(shí)A正沿著水平桌面以0.4m/s
的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng);若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的力F,物體B以原速度勻速上
升。則下列選項(xiàng)正確的是(不計(jì)繩重、滑輪重及繩與滑輪間摩擦)
A.物體B勻速下降的速度是0.4m/s
B.物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)與桌面間的摩擦力為20N
C.物體B勻速上升時(shí),作用在物體B上繩子的拉力的功率為16W
D.對(duì)A施加的水平向左的力F大小為160N
2021年中考物理復(fù)習(xí)之挑戰(zhàn)壓軸題(選擇題):功率與機(jī)械效率
(10題)
參考答案與試題解析
一、浮力大小的計(jì)算(共1小題)
1.(2018?新泰市校級(jí)模擬)某工人使用如圖甲所示的滑輪組勻速提升浸沒(méi)在水中的實(shí)心物
體A,拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖乙,己知?jiǎng)踊喌闹亓κ?0N,物體上升的速
度始終是lm/s,不計(jì)繩重,摩擦及阻力,p*=lX103kg/m3,g=10N/kg,下列說(shuō)法中正
①物體的重力是420N;②物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力100N;③物體的密度3X
103kg/m3;④物體浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率80%。
A.①④B.②③C.①②D.③④
【考點(diǎn)】浮力大小的計(jì)算;滑輪(組)的機(jī)械效率;功率計(jì)算公式的應(yīng)用.
【專題】計(jì)算題;功、功率、機(jī)械效率.
【答案】D
【分析】(1)由圖甲可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,則拉力F拉繩的速度等于物體升
高速度的2倍;由圖乙可知圓柱體A離開(kāi)水面后拉力F的功率,利用P=Fv求繩子自由
端的拉力,而不計(jì)繩重、摩擦及阻力,拉力F'=L(GA+G檢),據(jù)此求A的重力;由
2
圖乙可知圓柱體A在水中拉力F的功率,由P=Fv得繩子自由端的拉力,不計(jì)繩重、摩
擦及阻力,拉力F=L(GA-F浮+G輪),據(jù)此求浮力大??;
2
(2)利用阿基米德原理求A的體積,利用G=mg求A的質(zhì)量,再利用密度公式求A的
密度;
W有用(G『F號(hào))h
(3)利用n=_5里一4±「求物體浸沒(méi)水的機(jī)械效率。
W總(GA-F浮+G動(dòng))h
【解答】解:
①由圖甲可知,n=2,則拉力F拉繩的速度v=2vA=2Xlm/s=2m/s;
由圖乙可知,圓柱體A離開(kāi)水面后拉力F的功率P'=420W,
由P=Fv得,繩子自由端的拉力:
F'±=@L=210N;
v2m/s
不計(jì)繩重、摩擦及阻力,拉力F'=1(GA+G輪),
2
A的重力:
GA=2F'-G輪=2X210N-60N=360N;故①錯(cuò)誤;
②由圖乙可知,圓柱體A在水中拉力F的功率P=300W,
由P=Fv得,此時(shí)繩子自由端的拉力:
F=E=辿=150N,
v2m/s
不計(jì)繩重、摩擦及阻力,拉力F=』(GA-F浮+G槍),
2
即:150N=l(360N-F浮+60N),
2
解得:F浮=120N;故②錯(cuò)誤;
③由F浮=p水8丫排得A的體積:
V=V二=—=---------12QN---------=1.2X102m3;
P水glX103kg/m3XlON/kg
A的質(zhì)量:
=36kg,
A的密度:
pA=F^=----36kg----=3X103kg/m3;故③正確;
V
A1.2X1。-2m3
④不計(jì)繩重、摩擦及阻力,物體浸沒(méi)在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率:
"曳=(GA-F?。﹉_=GA-F浮=360N-120N乂1。。%=80%;故
W總(GA-F浮+G動(dòng))hGA-F浮+G動(dòng)360N-120N+60N
④正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了使用滑輪組拉力、重力、密度、機(jī)械效率的計(jì)算,利用好兩個(gè)關(guān)系
式:一是不計(jì)繩重、摩擦及阻力,物體水面上拉力F=JL(GA+G輪)、在水中拉力F=JL
22
W有用(G4-F厚)h
(GA-F浮+G輪);二是不計(jì)繩重、摩擦及阻力,。=-^旦==一---—―=
W總(GA-F浮+G動(dòng))h
GA-F浮
GA-F浮+G動(dòng)
二、機(jī)械效率的大小比較(共1小題)
2.(2020?長(zhǎng)春模擬)如圖所示,兩個(gè)斜面的粗糙程度相同,現(xiàn)將甲乙兩個(gè)物體分別從斜面
的底端以相同速度勻速拉到頂端,拉力分別F1和F2,且FI=F2,這一過(guò)程中,下列說(shuō)法
中正確的是()
A.左側(cè)斜面的機(jī)械效率大于右側(cè)斜面的機(jī)械效率
B.左側(cè)斜面的額外功大于右側(cè)斜面的額外功
C.拉力Fi的總功率小于F2的總功率
D.上升過(guò)程中甲物體增加的重力勢(shì)能小于乙物體增加的重力勢(shì)能
【考點(diǎn)】功的大小比較;機(jī)械效率的大小比較;功率大小的比較;勢(shì)能大小的比較.
【專題】比較思想;功、功率、機(jī)械效率:應(yīng)用能力.
【答案】B
【分析】(1)已知高度相同,根據(jù)W=Gh比較有用功的大小關(guān)系,還知道拉力的大小和
有
通過(guò)的路程大小,根據(jù)W=Fs比較拉力做的總功關(guān)系,利用n=」WX100%比較斜面兩
Wa
邊機(jī)械效率的關(guān)系;
(2)由P=*=1W=Fv比較拉力Fi的總功率和F2的總功率;
(3)物體質(zhì)量不變,根據(jù)速度變化情況判斷動(dòng)能的變化,根據(jù)高度變化判斷重力勢(shì)能的
變化,得出結(jié)論。
【解答】解:AB、由圖可知左邊傾斜程度小于右邊,左邊更省力,兩邊拉力一樣,即Fi
=F2,
所以左邊物體更重,G甲,G乙,左邊壓力大于右邊,F(xiàn)壓甲,F壓乙,
粗糙度一樣,左邊摩擦力大于右邊,fl>f2,
W額外l=fisi,W額外2=f2s2,
W額外i>W額外2,故B正確;
由ri=—?>xioo%可知,機(jī)械效率n=r__螫
FiSi-fiSiFi-fiFoSn-foSnFn-fo
所以中=_LJ__L_L=>—L,單=二一?_二=二__£,
FlslF1F2s2F2
所以T]1〈r|2,故A錯(cuò)誤;
C、己知,F(xiàn)1=F2,甲乙兩個(gè)物體分別從斜面的底端以相同速度勻速拉到頂端,
由p=I=Fs=Fv可知,拉力Fl的總功率等于F2的總功率。故C錯(cuò)誤;
tt
D、物體沿斜面上升時(shí),物體的質(zhì)量GrpAG乙,速度不變,動(dòng)能不變;物體在拉力的作
用下高度增大,重力勢(shì)能增大,上升相同的高度甲物體增加的重力勢(shì)能大于乙物體增加
的重力勢(shì)能,故D錯(cuò)誤;
故選:B,
【點(diǎn)評(píng)】本題考查有用功,額外功,總功以及功率等知識(shí),同時(shí)還考查了影響動(dòng)能和重
力勢(shì)能大小因素,要知道斜面是省力的簡(jiǎn)單機(jī)械。
三、滑輪(組)的機(jī)械效率(共1小題)
3.(2019?日照)如圖所示,甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法,忽略繩重及一切阻力。
用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí),機(jī)械效率為90%.下列判斷正確的是()
甲乙
A.拉力F1的大小為450N
B.用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí),機(jī)械效率為80%
C.分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí),圖乙繞法機(jī)械效率大
D.分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度,F(xiàn)2做功少
【考點(diǎn)】功的計(jì)算;滑輪(組)的機(jī)械效率.
【專題】應(yīng)用題;功、功率、機(jī)械效率.
【答案】B
【分析】(1)忽略繩重及一切阻力,圖甲的機(jī)械效率,川二竺曳二絲二型-二且可求
W總FsFnhnF
拉力Fi的大??;
(2)根據(jù)Fi=l(G+G動(dòng))可求動(dòng)滑輪的重力;再根據(jù)口=2亙曳=―弛—=—2_
2W總Gh+G動(dòng)hG+G動(dòng)
可求用圖乙繞法勻速提升400N重物時(shí),機(jī)械效率的大?。?/p>
(3)(4)分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí),有用功相同,忽略繩重及一切阻力,克
服動(dòng)滑輪做的功是額外功,額外功相同,總的總功相同,機(jī)械效率相同。
【解答】解:
A、忽略繩重及一切阻力,用圖甲繞法勻速提升重為900N的物體時(shí),機(jī)械效率為90%,
圖甲中n=2,由可得拉力Fi的大?。?/p>
W總FsFnhnF
Fi=_2_=_91。。"_=SOON,故A錯(cuò)誤;
nT]2X90%
B、圖甲中,根據(jù)FI=JL(G+G動(dòng))可得動(dòng)滑輪的重力:
2
G動(dòng)=2Fi-G=2X500N-900N=100N;
忽略繩重及一切阻力,滑輪組的機(jī)械效率一弛一=」一,則用圖乙繞
W總Gh+G動(dòng)hG+G動(dòng)
法勻速提升400N重物時(shí),其機(jī)械效率為:
r)‘=―2---=—竺典—X100%=80%,故B正確;
G'+G動(dòng)400N+100N
CD、分別用兩種繞法勻速提升相同重物時(shí),有用功相同,忽略繩重及一切阻力,克服動(dòng)
滑輪做的功是額外功,因同一滑輪組中動(dòng)滑輪的重不變、提升高度相同,額外功相同,
總功相同(即Fi和F2做功相同),機(jī)械效率也相同,故CD錯(cuò)誤;
故選:Bo
【點(diǎn)評(píng)】理解機(jī)械效率的含義,明確額外功的產(chǎn)生原因,能分析出額外功相同是正確解
答本題的關(guān)鍵。
四、杠桿的機(jī)械效率(共1小題)
4.(2020?如皋市模擬)小明用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究“杠桿的機(jī)械效率”。實(shí)驗(yàn)時(shí),將總
重為G的鉤碼掛在鐵質(zhì)杠桿上A點(diǎn),彈簧測(cè)力計(jì)作用于C點(diǎn),現(xiàn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧
測(cè)力計(jì),杠桿的機(jī)械效率中;若僅將彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)到B點(diǎn),仍將鉤碼豎直向上勻速提
升h的高度,杠桿的機(jī)械效率為中,則()
A.1]2=中B.r|2<T|iC.T]2>T|1D.無(wú)法確定
【考點(diǎn)】杠桿的機(jī)械效率.
【專題】定性思想;功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力.
【答案】A
【分析】該實(shí)驗(yàn)中克服鉤碼重力做的功為有用功,克服杠桿重力做的功為額外功,總功
等于有用功與額外功之和;通過(guò)分析有用功、總功和額外功的變化得出機(jī)械效率的變化。
【解答】解:
將彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度,根據(jù)W有用=Gh知有
用功不變;
因杠桿的偏轉(zhuǎn)角度不變,杠桿重心上升的高度不變,則由Ws^G^h杠桿可知,克服杠
W有用
桿重力做的額外功不變,由于有用功和額外功都不變,所以總功也不變,由T]=—5里X
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】本題考查杠桿機(jī)械效率的測(cè)量,把握有用功、總功的計(jì)算方式,明確兩次實(shí)驗(yàn)
中杠桿重心上升的高度不變是關(guān)鍵。
五、斜面的機(jī)械效率(共1小題)
5.(2020?荊州)荊州方特東方神畫主題樂(lè)園于2019年9月盛大開(kāi)園。樂(lè)園在修建過(guò)程中,
如圖所示,工人師傅在50s內(nèi)用大小為500N的力E將物體從斜面底端拉到頂端,若此
裝置的機(jī)械效率為80%.則下列說(shuō)法正確的是(g=10N/kg)()
o
\>no___________c
A.所拉物體的質(zhì)量為800kg
B.拉力的功率是40W
C.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是100N
D.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)增加的內(nèi)能大于800J
【考點(diǎn)】斜面的機(jī)械效率;功率的計(jì)算.
【專題】計(jì)算題;簡(jiǎn)單機(jī)械:功、功率、機(jī)械效率;理解能力.
【答案】C
【分析】(1)根據(jù)直角三角形的角邊關(guān)系求斜面的長(zhǎng)度s,利用W,g=Fs求出拉力做的
總功,利用機(jī)械效率公式求出有用功,再利用W=Gh求出物體的重力,利用G=mg求
出其質(zhì)量;
如
(2)利用P==二求拉力的功率;
t
(3)克服摩擦力做的功為額外功,等于總功減去有用功,再利用亞額=£$求摩擦力f的
大?。?/p>
(4)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)增加的內(nèi)能來(lái)自于克服摩擦做的功,即額外功。
【解答】解:
A、在直角三角形中,h=sXsin30°=2s,斜面的長(zhǎng)度為:s=2h=2X4m=8m,
2
所做總功為:W.t,.=Fs=500NX8m=4000J,
由n=—W有3得有用功為:
W,a8
W有="\¥總=80%X4000J=3200J,
由亞有=611得物體重力為:
G=~l^=3200J=800N,
h4m
物體的質(zhì)量為:
01=0=80°N=80kg,故A錯(cuò)誤。
glON/kg
B、拉力的功率為:
P=K~=4000J=8OW,故B錯(cuò)誤。
t50s
c、此過(guò)程所做的額外功為:
Wa;=W,6-W有=4000J-3200J=800J,
由\¥額=£$得摩擦力:
fj^800J=100N,故c正確。
s8m
D、此過(guò)程所做的額外功W額=800J,物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)增加的內(nèi)能等于克服摩擦所做
的額外功,即內(nèi)能等于800J,故D錯(cuò)誤。
故選:C?
【點(diǎn)評(píng)】熟練運(yùn)用功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算公式和變形公式,理解額外功與內(nèi)能間的
關(guān)系,是解答此題的關(guān)鍵。
六、功率大小的比較(共3小題)
6.(2020?鄒城市校級(jí)模擬)如圖(a)所示,木塊放在水平面上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向
拉木塊使其作直線運(yùn)動(dòng)。兩次拉動(dòng)木塊得到的s-t圖象分別是圖(b)中的圖線甲、乙,
則在相同時(shí)間內(nèi)()
A.F甲>F乙B.P甲>P乙C.W甲=\¥乙D.v甲=丫乙
【考點(diǎn)】速度公式及其應(yīng)用;功的大小比較;功率大小的比較.
【專題】應(yīng)用題;比較思想;控制變量法;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;功、功率、機(jī)械效率;
獲取知識(shí)解決問(wèn)題能力.
【答案】B
【分析】(1)滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向上木塊只受到拉力和滑動(dòng)摩
擦力作用,拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力。
(2)由s-t圖象判斷相同時(shí)間通過(guò)的路程大小,根據(jù)W=Fs得出拉力做功大小,然后
利用P=1L得出拉力做功的功率關(guān)系。
t
(3)比較木塊相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程大小,由速度公式可知木塊兩次運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系。
【解答】解:
A、兩次在水平面上拉動(dòng)同一木塊,木塊對(duì)水平面的壓力大小和接觸面的粗糙程度均不變,
故木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小不變;
木塊在水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力的作用,由s-t圖象可知,木塊兩次都做勻速
直線運(yùn)動(dòng),所以拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,則拉力等于滑動(dòng)摩擦力,兩次物體受
到的滑動(dòng)摩擦力相等,則拉力也相等,即F“'=Fz.故A錯(cuò)誤;
BC、由s-t圖象可知,相同時(shí)間內(nèi)第1次通過(guò)的路程大于第2次通過(guò)的路程,即s甲〉s
乙;拉力相等,由公式W=Fs可知,拉力做功的關(guān)系為:W甲〉W乙;做功時(shí)間相同,根
據(jù)P=1?可知,拉力做功的功率關(guān)系為:P甲〉P乙.故B正確,C錯(cuò)誤;
t
D、由s-t圖象可知,相同時(shí)間內(nèi)第1次通過(guò)的路程大于第2次通過(guò)的路程,即slt)>s乙;
根據(jù)v=且可知,木塊兩次運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系為:v甲〉v乙.故D錯(cuò)誤。
t
故選:B,
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)力學(xué)圖象的分析能力,要結(jié)合物體受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系以
及相關(guān)的計(jì)算公式,根據(jù)平衡力的知識(shí)和對(duì)圖象的理解來(lái)解決,有一定的難度。
7.(2020?雁塔區(qū)校級(jí)三模)如圖甲所示,同一木塊放在同一水平面上,先后兩次沿水平方
向拉動(dòng)木塊使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)。兩次拉動(dòng)木塊得到的s-t圖象分別是圖乙中的圖線①、
②.下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()
甲乙Vs
A.兩次的速度大小關(guān)系是vi>v2
B.兩次的拉力大小關(guān)系是FI>F2
C.木塊前后兩次所受的摩擦力大小關(guān)系是fl=f2
D.兩次的拉力做功功率大小關(guān)系是Pl>P2
【考點(diǎn)】摩擦力的大?。还β蚀笮〉谋容^.
【專題】應(yīng)用題;比較思想;重力、彈力、摩擦力:功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力;
獲取知識(shí)解決問(wèn)題能力.
【答案】B
【分析】(1)比較木塊兩次在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程,得出速度大小關(guān)系。
(2)拉動(dòng)木塊在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向上木塊受到拉力和滑動(dòng)摩擦力作用,
拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力;滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)。
(3)根據(jù)P=X=fs=Fv分析兩次拉力做功的功率大小。
tt
【解答】解:
A、由s-t圖象可知,相同時(shí)間內(nèi)第①次木塊運(yùn)動(dòng)的路程大,由丫=且可知,第①次木
t
塊運(yùn)動(dòng)的速度較大,即V1>V2,故A正確。
BC、兩次拉動(dòng)同一木塊在同一水平面上運(yùn)動(dòng),由于木塊對(duì)水平面的壓力大小不變,接觸
面的粗糙程度不變,所以木塊受到的摩擦力不變,即fi=f2,故C正確;
而木塊兩次都做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊受平衡力作用,所以兩次木塊受到的拉力和摩擦力
大小相等,則兩次木塊受到的拉力相等,即FI=F2,故B錯(cuò)誤。
D、因FI=F2,VI>V2.則根據(jù)P=N=F^=FV可知PI>P2,故D正確。
tt
故選:B?
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是根據(jù)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)判斷木塊受到平衡力作用,根據(jù)二力平
衡條件判斷拉力和滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系,根據(jù)P=Fv判斷功率的大小關(guān)系。
8.(2020?壽光市模擬)一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),
物體運(yùn)動(dòng)的路程(s)-時(shí)間(t)圖象如圖所示,根據(jù)圖象,下列判斷正確的是()
024681012'tfs
A.物體10s時(shí)的速度等于4s時(shí)的速度
B.0-6s拉力對(duì)物體所做的功大于6?12s拉力對(duì)物體所做的功
C.0?6s物體所受的拉力大于6?12s物體所受的拉力
D.0?6s拉力對(duì)物體做功的功率小于6-12s拉力對(duì)物體做功的功率
【考點(diǎn)】速度公式及其應(yīng)用;功的大小比較;功率大小的比較.
【專題】應(yīng)用題;比較思想;其他綜合題;獲取知識(shí)解決問(wèn)題能力.
【答案】B
【分析】(1)從圖象上分別讀出。?6s和6?12s過(guò)程中通過(guò)的距離,根據(jù)W=Fs比較拉
力做功的多少;
(2)比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法:運(yùn)動(dòng)相同的路程比時(shí)間,時(shí)間越短,速度越快;相同時(shí)
間比路程,路程越長(zhǎng),速度越快;
(3)由圖象可得,物體處于平衡狀態(tài);物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),受的是平
衡力的作用,大小相等;
(4)根據(jù)P=Fv判斷功率的變化。
【解答】解:
A、從圖象上看,0?6s和6s?12s物體以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),而0?6s過(guò)程中
通過(guò)的路程是3m,6?12s的過(guò)程中通過(guò)路程為1m,因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程越多,
速度越大,因此0?6s過(guò)程中的速度大于6?12s的過(guò)程中的速度,即4s時(shí)的速度大于
10s時(shí)的速度,故A錯(cuò)誤;
BC、由圖象可知,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于摩擦力,同一物體對(duì)水平面壓力相等,
接觸面的粗糙程度不變,故物體受到的摩擦力相等,所以0?6s物體所受的拉力等于6
-12s物體所受的拉力;
從圖中可以看出,。?6s過(guò)程中通過(guò)的距離為3m;6?12s的過(guò)程中通過(guò)的距離為1m;
而拉力相同,由W=Fs可知,0至6s內(nèi)拉力對(duì)物體做的功大于6s至12s內(nèi)拉力對(duì)物體
做的功;故B正確,C錯(cuò)誤;
D、由于0?6s過(guò)程中的速度大于6?12s的過(guò)程中的速度,且拉力相同,根據(jù)P=Fv可
知,0-6s拉力對(duì)物體做功的功率大于6-12s拉力對(duì)物體做功的功率,故D錯(cuò)誤。
故選:B?
【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)圖象判斷物體是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)以及速度大小的關(guān)系,知道平衡力的辨
別和功、功率的計(jì)算公式是解決本題的關(guān)鍵。
七、功率的計(jì)算(共2小題)
9.(2020?紹興模擬)如圖,A物體在大小為20N拉力F作用下,以0.6m/s速度向右勻速運(yùn)
動(dòng)(不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦),若A物體與桌面的摩擦力為2N,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.拉力F做功的功率為12W
B.b物體的質(zhì)量為6kg
C.b物體上升的速度是0.2m/s
D.b物體運(yùn)動(dòng)Is,則物體克服重力做10.8J功
【考點(diǎn)】功的計(jì)算;功率的計(jì)算.
【專題】計(jì)算題;功、功率、機(jī)械效率;分析、綜合能力.
【答案】B
【分析】(1)根據(jù)P=*=也=Fv即可求出拉力的功率;
tt
(2)對(duì)物體A受力分析,由平衡條件可以求出A左端繩子的拉力;
由圖示可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3,由滑輪組公式求出B物體的重力,進(jìn)一
步求出B的質(zhì)量;
(3)根據(jù)VA=nvB即可求出b物體上升的速度;
(4)由功的公式求出物體克服重力做的功。
【解答】解:A、拉力的功率P=Fv=20NX0.6m/s=12W,故A正確;
B、物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:F=f+F繩,F(xiàn)緘=F-f=20N
-2N=18N,
由圖示可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3,則:物體B的重力GB=nF純=3X18N
=54N,
所以,B的質(zhì)量mB=—=一建^—=5.4kg,故B錯(cuò)誤;
g10N/kg
C、B物體上升的速度巨=0.2m/s,故C正確;
n3
D、Is內(nèi)物體B上升的距離h=vBt=O.2m/sXls=0.2m,
物體B克服重力做的功W=GBh=54NX0.2m=10.8J,故D正確:
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題是一道力學(xué)綜合計(jì)算題,應(yīng)用功率公式、滑輪組公式、功的計(jì)算公式即可
正確解題。
10.(2020?昆明二模)如圖所示,物體B的重力為40N,此時(shí)A正沿著水平桌面以0.4m/s
的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng);若對(duì)A施加一個(gè)水平向左的力F,物體B以原速度勻速上
升。則下列選項(xiàng)正確的是(不計(jì)繩重、滑輪重及繩與滑輪間摩擦)
B
A.物體B勻速下降的速度是0.4m/s
B.物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)與桌面間的摩擦力為20N
C.物體B勻速上升時(shí),作用在物體B上繩子的拉力的功率為16W
D.對(duì)A施加的水平向左的力F大小為160N
【考點(diǎn)】摩擦力的大?。还β实挠?jì)算.
【專題】計(jì)算題;錯(cuò)解分析題;重力、彈力、摩擦力;功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力.
【答案】D
【分析】(1)首先判定有幾段繩子拉著動(dòng)滑輪,然后求出B移動(dòng)的速度;
(2)不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重,根據(jù)F=^f求出摩擦力的大?。?/p>
n
(3)物體B勻速上升時(shí),根據(jù)物體B受力平衡即可求出的重力求出作用在物體B上繩
子的拉力;根據(jù)P=Fv求出拉力的功率。
(4)A正沿著水平桌面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng);根據(jù)A受到的摩擦力、動(dòng)滑輪的拉力求出
水平向左的拉力F的大小。
【解答】解:
A、由圖可知,有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪,則繩子自由端物體B的移動(dòng)速度為物體A移動(dòng)
速度的2倍,即:vB=2vA=2X0.4m/s=0.8m/s,故A錯(cuò)誤;
B、物體B的重力為40N,則繩子自由端的拉力為FB=GB=40N,
不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重,且物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)F=2f可知物體A受到的
n
摩擦力f=nFB=2X40N=80N;故B錯(cuò)誤;
C、物體B勻速上升時(shí),繩子的拉力與B的重力是一對(duì)平衡力,大小相等,則拉力的大
小FB=GB=40N,
所以作用在物體B上繩子的拉力的功率PB=FBVB=40NX0.8m/s=32W,故C錯(cuò)誤;
D、物體B以原速度勻速上升時(shí),物體A向左做勻速運(yùn)動(dòng),由于物體A與地面之間的壓
力和粗糙程度不變,則物體A受到的摩擦力大小不變(仍然為80N);
當(dāng)對(duì)物體A施加水平向左的力F使B以原速度勻速上升時(shí),物體A受到向左的拉力、向
右的摩擦力和滑輪組向右的拉力,且A受到滑輪組向右的拉力FA=2FB=2X40N=80N,
由于物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),則F=FA+f=80N+80N=160N:故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二力平衡的應(yīng)用、功、功率、速度的計(jì)算,求出拉力F的大小是解
題的關(guān)鍵,有一定的難度。
考點(diǎn)卡片
1.速度公式及其應(yīng)用
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)速度的公式:V=旦,其中V表示速度,S表示路程,t表示時(shí)間.
t
(2)應(yīng)用:
①火車過(guò)橋(隧道)問(wèn)題:
火車穿過(guò)隧道時(shí),火車頭進(jìn)人隧道就開(kāi)始算起,直到火車尾離開(kāi)隧道才叫做火車通過(guò)了隧道,
所以火車穿過(guò)隧道經(jīng)過(guò)的路程應(yīng)該等于隧道長(zhǎng)與車身長(zhǎng)度的和.過(guò)大橋時(shí)也類似,火車通過(guò)
大橋經(jīng)過(guò)的路程等于橋長(zhǎng)加車長(zhǎng).故對(duì)于本身有長(zhǎng)度的物體過(guò)橋問(wèn)題小結(jié)如下:物體通過(guò)的
路程等于橋長(zhǎng)與物體本身長(zhǎng)度的和.
②出租車問(wèn)題:
a.出租車的速度表示車輛行駛過(guò)程中的行進(jìn)速度,指針指示的數(shù)值就是該時(shí)刻的速度值,
采用的單位為km/h.
b.里程示數(shù)窗表示該車行駛的總路程,某段時(shí)間的路程就等于這段時(shí)間內(nèi)兩個(gè)示數(shù)的差.
c.出租車票據(jù)上給出的上車、下車時(shí)間間隔為車行駛時(shí)間,里程就是這段時(shí)間內(nèi)出租車通
過(guò)的路程.利用這些信息,可以解決與出租車有關(guān)的多種問(wèn)題.
【命題方向】
第一類常考題:火車過(guò)橋
甲乙兩地的距離是900km,一列火車早上7:30從甲地出發(fā)開(kāi)往乙地,途中??苛藥讉€(gè)車站,
在當(dāng)日16:30到達(dá)乙地.列車行駛途中以144km/h的速度勻速通過(guò)長(zhǎng)度為400m的橋梁,
列車全部通過(guò)橋梁的時(shí)間是25s.求:
(1)火車從甲地開(kāi)往乙地的平均速度是多少千米每小時(shí)?
(2)火車的長(zhǎng)度是多少米?
分析:(1)已知甲乙兩地的距離和甲地開(kāi)往乙地的時(shí)間,利用v=且即可求得火車從甲地開(kāi)
t
往乙地的平均速度;
(2)已知速度和時(shí)間可求火車和橋梁的總長(zhǎng),總長(zhǎng)減橋梁長(zhǎng)就是火車的長(zhǎng)度.
解:(1)火車從甲地早上7:30出發(fā)開(kāi)往乙地,途中??苛藥讉€(gè)車站,在當(dāng)日16:30到達(dá)
乙地,則甲地開(kāi)往乙地所用時(shí)間ti=9h.
火車從甲地開(kāi)往乙地的平均速度vi=-^-=90°km=io()km/h,
t[9h
(2):v=巨,v2=144km/h=40m/s
t
火車過(guò)橋通過(guò)的總距離:
s=V2t2=40m/sX25s=1000m,
火車的長(zhǎng)度s火車=s-s橋=1000m-400m=600m.
答:(1)火車從甲地開(kāi)往乙地的平均速度是100千米每小時(shí);
(2)火車的長(zhǎng)度是600米.
點(diǎn)評(píng):本題考查了速度公式的計(jì)算,弄清火車完全過(guò)橋時(shí)行駛的路程為橋長(zhǎng)與火車長(zhǎng)的和是
關(guān)鍵.
第二類??碱}:行程問(wèn)題
小光從廈門乘坐某次航班來(lái)武夷山旅游,廈門機(jī)場(chǎng)起飛的時(shí)間是7:20,抵達(dá)武夷山機(jī)場(chǎng)的
時(shí)間是8:05,飛機(jī)飛行路程約為396km.求:
(1)全程飛行的時(shí)間是多少小時(shí)?
(2)全程飛行的平均速度是多少千米每時(shí)?
分析:(1)根據(jù)飛機(jī)起飛時(shí)間和抵達(dá)時(shí)間,求全程飛行的時(shí)間;
(2)又知道飛行時(shí)間,利用速度公式丫=且求全程飛行的速度.
t
解:
(1)根據(jù)飛機(jī)起飛時(shí)間為7:20,抵達(dá)武夷山機(jī)場(chǎng)的時(shí)間是8:05可得飛行時(shí)間:
t=8:05-7:20=45min=0.75h,
(2)飛機(jī)飛行的平均速度為:
v=_s=:S96km=528km/h.
t0.75h
答:(1)全程飛行的時(shí)間是0.75h;
(2)全程飛行的平均速度是528km/h.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式的掌握和運(yùn)用,能根據(jù)起飛和抵達(dá)時(shí)間求出飛機(jī)飛行時(shí)間
是本題的突破口.
【解題方法點(diǎn)撥】
注意事項(xiàng):(1)應(yīng)用丫=旦計(jì)算時(shí),單位要統(tǒng)一.s用米(m),t用秒(s)作單位時(shí),速度
t
v的單位為米/秒(m/s);當(dāng)s用千米(km),t用小時(shí)(h)時(shí),速度v的單位為千米/時(shí)(km/h).
(2)丫=旦公式的三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)于同一物體.
t
2.摩擦力的大小
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
對(duì)于初中摩擦力的大小不需要利用公式計(jì)算,摩擦力大小只要求求出靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦
力,這兩種摩擦力一般與平衡力相結(jié)合出題,例如:靜摩擦力,要根據(jù)受力的情況來(lái)分析,
而不要想當(dāng)然或跟著思維定勢(shì)走.
例:用手握住一個(gè)瓶子靜止不動(dòng),隨著手的握力的增大,瓶子受到的摩擦力的大小如何變化?
講解:此時(shí)瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài),在豎直方向上除受一個(gè)重力之外,還受到一個(gè)豎直向上的摩
擦力作用,且摩擦力的大小與重力大小相等.由于瓶子的重力大小是不變的,所以瓶子靜止
不動(dòng)時(shí)摩擦力的大小是不變的,它不隨握力的變化而變化.不能認(rèn)為所有情況都是“壓力越
大,摩擦力越大”.
例:一木塊放在水平桌面上,某人用10牛的力拉木塊在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若改用15
牛的水平拉力拉木塊,仍使木塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊受到的摩擦力大小應(yīng)如何變
化?
講解:當(dāng)木塊受10牛的力在做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力與拉力二力平衡,大小為10牛.當(dāng)
木塊受15牛的拉力作用時(shí),壓力、接觸面的粗糙程度都沒(méi)改變,所以摩擦力的大小不變,
只是此時(shí),也正是摩擦力沒(méi)有改變而拉力變大,所以導(dǎo)致的結(jié)果必然是木塊在做加速運(yùn)動(dòng),
這也跟生活經(jīng)驗(yàn)相吻合.不少同學(xué)認(rèn)為“拉力越大,摩擦力越大”是沒(méi)有根據(jù)的.
【命題方向】
靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力與平衡力相結(jié)合出題是中考命題方向.
例1:一物體以lm/s的速度在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為40N,若物體
運(yùn)動(dòng)的速度增加到3m/s時(shí)仍在該桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)它受到的摩擦力()
A.大于40NB.小于40NC.等于40ND.無(wú)法確定
分析:(1)首先根據(jù)二力平衡知識(shí)判斷出摩擦力的大?。?/p>
(2)掌握影響摩擦力大小的因素:壓力大小和接觸面的粗糙程度,根據(jù)影響因素判斷摩擦
力的變化情況.
解:一物體以lm/s的速度在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力,
f=F=40N,方向與拉力方向相反;
物體運(yùn)動(dòng)的速度增加到3m/s時(shí)仍在該桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)壓力和接觸面的粗糙程
度都未變化,所以摩擦力仍不變,為40N.
故選C.
點(diǎn)評(píng):此題考查了二力平衡條件的應(yīng)用及影響摩擦力大小的因素,在解析摩擦力的變化時(shí),
關(guān)鍵是分析影響因素是否變化,與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān).
例2:如圖所示,疊放在一起的物體A和B,在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線
運(yùn)動(dòng),則下列結(jié)論中正確的是()
A.甲、乙兩圖中A物體所受的摩擦力大小均為F
B.甲、乙兩圖中B物體受到地面對(duì)它的摩擦力均為F
C.甲圖中物體A受到的摩擦力為0,物體B受到地面對(duì)它的摩擦力為F
D.乙圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對(duì)它的摩擦力為F
分析:在分析時(shí),分別以整體、A、B為研究對(duì)象進(jìn)行分析,且物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
時(shí),受平衡力的作用.
解:乙圖,AB同時(shí)向前做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以AB之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),A不受摩擦
力的作用,AD錯(cuò)誤;
以AB整體為研究對(duì)象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,這兩個(gè)力相互平衡,貝Uf=F,
兩種情況下B受到的摩擦力相等,B正確;
甲圖以A為研究對(duì)象,A做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向受拉力F和B對(duì)它的靜摩擦力作用,
且f=F,C錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):此題考查了摩擦力大小的判定,將甲乙兩圖相互對(duì)比,關(guān)鍵是能夠?qū)φw和部分進(jìn)行
受力分析,根據(jù)平衡力的知識(shí)進(jìn)行判斷,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)應(yīng)屬于難題.
【解題方法點(diǎn)撥】
摩擦力的大小計(jì)算應(yīng)當(dāng)聯(lián)系二力平衡的知識(shí)與力的合成(當(dāng)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)物
體受力一定受平衡力).
3.浮力大小的計(jì)算
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
浮力大小的計(jì)算方法:
(1)兩次稱量求差法F浮=F1-F2
(2)二力平衡法F浮=6物
(3)阿基米德原理法F浮=Gt$
【命題方向】
利用公式計(jì)算或綜合性題目,即浮力與密度、壓強(qiáng)、二力平衡條件和杠桿等相結(jié)合類題目。
例:一個(gè)邊長(zhǎng)為a的立方體鐵塊從圖(甲)所示的實(shí)線位置(此時(shí)該立方體的下表面恰與水
面齊平),下降至圖中的虛線位置,則能正確反映鐵塊所受水的浮力的大小F和鐵塊下表面
在水中的深度h關(guān)系的圖象是()
分析:根據(jù)公式F^=pgV排可知,物體排開(kāi)水的體積越大,受到的浮力越大,完全浸沒(méi)后
物體排開(kāi)水的體積不再變化,所受浮力不再變化。
解:鐵塊在沒(méi)有完全浸沒(méi)時(shí),根據(jù)公式Fs?=pgV排可知,物體所受浮力隨浸沒(méi)深度的增加
而增大,因?yàn)榻](méi)的深度越大,排開(kāi)水的體積越大;當(dāng)完全浸沒(méi)后,排開(kāi)水的體積不再變化,
不管浸入多深,所受浮力將不再改變。
故選Ao
點(diǎn)評(píng):本題考查浮力大小與物體浸入深度的關(guān)系,關(guān)鍵知道完全浸沒(méi)前和完全浸沒(méi)后的區(qū)別,
還要知道影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積。
【解題方法點(diǎn)撥】
要靈活運(yùn)用以上各種方法例如:
1.兩次稱量求差法
由上面的分析知道,浮力的方向是豎直向上的,與重力的方向剛好相反,所以先用彈簧測(cè)力
計(jì)稱出物體在空氣中的重力F1,然后把物體浸入液體中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F2,貝人
2.二力平衡法
把一個(gè)物體浸沒(méi)在液體中讓其從靜止開(kāi)始自由運(yùn)動(dòng),它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)非有三種可能:下沉、
不動(dòng)或上浮。物體浸沒(méi)在液體中靜止不動(dòng),叫做懸浮,上浮的物體最終有一部分體積露出液
面,靜止在液面上,叫做漂浮。下沉的物體最終沉入液體的底部。根據(jù)物體的受力平衡可知,
懸浮和漂浮的物體,浮力等于重力,
3.阿基米德原理法
阿基米德原理的內(nèi)容是:浸入液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開(kāi)的液體
受到的重力。
4.功的大小比較
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
功是一個(gè)標(biāo)量,有大小沒(méi)有方向,功有正負(fù)之分,正功大于負(fù)功,在動(dòng)能定理中,要用正功
和負(fù)功的代數(shù)和相加的.因此,比較兩個(gè)功的大小,要考慮它們的正負(fù).在初中不需要這樣
理解.功的計(jì)算:物體在力與力的方向上通過(guò)距離的乘積.W=FS
各量單位功W:J(焦耳),力F:N(牛頓);移動(dòng)距離S:m(米),由功的原理可知使用
任何機(jī)械都不省功.
注意:①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力;
②公式中的S一定是在力的方向上通過(guò)的距離,且與力對(duì)應(yīng).
③功的單位“焦”(1牛?米=1焦).
【命題方向】
斜面和滑輪結(jié)合型題目,例如:沿光滑斜面把一物體由地面勻速拉到h高處,沿斜面向上的
拉力是F,所做的功是W1,利用定滑輪將同一物體由地面勻速升高到h處,所用的拉力是
F2,所做的功是W2,下述關(guān)于力和功的關(guān)系中正確的是(A)
A.F1<F2,W1=W2B.F1>F2,W1=W2
C.F1<F2,W1<W2D.F1>F2,W1>W2
【解題方法點(diǎn)撥】
要根據(jù)公式W=Fs判斷,結(jié)合功的原理使用任何機(jī)械都不省功.
5.功的計(jì)算
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
功是中學(xué)物理中一個(gè)重要概念,功能關(guān)系是解決力學(xué)問(wèn)題的重要途徑之一.因此,正確理解
功的內(nèi)涵和外延,正確把握求功的方法是解決力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ).
1、公式法:對(duì)于恒力的功,通常利用功的定義式W=FS進(jìn)行計(jì)算.
2、功率法:功跟完成這些功所需時(shí)間的比值,叫做功率.對(duì)于一段時(shí)間內(nèi)外力的功,有時(shí)
可以直接利用W=Pt求出功,
【命題方向】
功的計(jì)算是中考命題的重點(diǎn),一般以考查的題型較多,計(jì)算題是重點(diǎn).
【解題方法點(diǎn)撥】
理解計(jì)算功的方法,尤其要把握好知識(shí)點(diǎn),熟悉公式的變形求功.
6.機(jī)械效率的大小比較
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)機(jī)械效率由有用功和總功兩個(gè)因素共同決定,不能理解成:“有用功多,機(jī)械效率高”
或“總功大,機(jī)械效率低”.
(2)當(dāng)總功一定時(shí),機(jī)械做的有用功越多(或額外功越少),機(jī)械效率就越高;
(3)當(dāng)有用功一定時(shí),機(jī)械所做的總功越少(或額外功越少),機(jī)械效率就越高;
(4)當(dāng)額外功一定時(shí),機(jī)械所做的總功越多(或有用功越多),有用功在總功中所占的比例
就越大,機(jī)械效率就越高.
【命題方向】
根據(jù)不同的機(jī)械判斷其機(jī)械效率的大小是命題的方向,一般以選擇題為主.
例1:甲吊車比乙吊車的機(jī)械效率高,當(dāng)它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同高度時(shí),
則()
A.甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的有用功較多
B.乙吊車的電動(dòng)機(jī)做的額外功較多
C.甲吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功較多
D.甲、乙兩吊車的電動(dòng)機(jī)做的總功相同
分析:甲吊車的機(jī)械效率比乙吊車的機(jī)械效率高,說(shuō)明甲吊車所做的有用功在總功中占的比
值比乙吊車大;把相同質(zhì)量的物體提高相同的高度,根據(jù)公式W有用=Gh=mgh可知:兩
輛吊車所做的有用功相同;機(jī)械效率不同,是因?yàn)樽龅念~外功不同,導(dǎo)致總功不同.
解:
A、分析知甲乙吊車做的有用功相同.此選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;
B、兩輛吊車做的有用功相同,乙吊車做的額外功較多,所以乙的效率較低.此選項(xiàng)正確,
符合題意;
C、已知甲吊車的機(jī)械效率高,有用功相同,如果甲吊車的總功較多就與效率高矛盾.此選
項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意;
D、兩吊車做的有用功相同,如果總功也相同,則機(jī)械效率相同.此選項(xiàng)錯(cuò)誤,不符合題意.
故選B.
W有
點(diǎn)評(píng):此題考查機(jī)械效率公式和對(duì)有用功的理解.效率大小要根據(jù)計(jì)算公式n=—5>判斷.
We,
例2:如圖所示,小王用兩個(gè)相同的滑輪組(摩擦不計(jì)),分別將重力不同的兩個(gè)物體勻速
提高到相同高度,其中G1>G2,則所用的拉力2>F2,其機(jī)械效率m>T12.(填
或"=
分析:由滑輪組的結(jié)構(gòu),承擔(dān)物重的繩子股數(shù)ni=2,n2=3;因摩擦不計(jì),
用同樣的滑輪組,提升的物重不同,根據(jù)F=L(G物+G動(dòng))分析拉力的大小關(guān)系;
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