中考物理 常考易错点 专题九 功和能
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中考物理易错考点专项解析—功和机械能易错分析陷阱一:不做功的三种情况判断易错?(1)有力而无距离:物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”;(2)有距离而无力:物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”;(3)有力也有距离、但力与距离垂直:物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。
(4)力做功的两种情况①力的方向与物体运动的方向一致,称为力对物体做功。
克服某个力做功。
陷阱二:(1)功和功率的比较理解易错?(1)“功”表示做功的“多少”;(2)“功率”则表示做功的“快慢”;(功率与功和时间两个因素有关)(3)在做功时间相同时,做功多的做功快;做功多不一定做功就快,即“功率”不一定就大。
陷阱三:功率的计算应用易错。
(1)公式P=Fv的适用条件:物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做的功的功率可表示为Fv。
(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)该公式也适用于变速直线运动。
(2)公式只能用于求平均功率,P=Fv既可以用于求平均功率,也可以用于求瞬时功率。
(3)由公式P=Fv可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
陷阱四:机械能的转化和守恒理解易错。
(1)做功角度:只有重力或弹力做功,无其它力做功;其它力不做功或其它力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对系统不做功。
(2)能量角度:首先只有动能和势能之间能量转化,无其它形式能量转化;只有系统内能量的交换,没有与外界的能量交换。
(3)机械能守恒一般都是理想状态下才发生的,物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化,还有其他能量的转化。
(4)机械能守恒是有条件的,只有重力或弹力做功时,机械能是守恒的。
(5)在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机械能的总和减少。
(6)“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析一、功和机械能选择题1.关于滚摆在运动过程中能量的分析,下列说法正确的是A.下降过程中动能不变B.最低点动能为零C.上升过程中重力势能减小D.最高点重力势能最大【答案】D【解析】滚摆下降过程中,高度变小,重力势能变小,速度增加,动能增加,故A错误;滚摆下降到最低点时,速度最大,动能最大,故B错误;滚摆上升过程中,高度增加,重力势能增大,故C错误;滚摆到达高点时,高度最大,重力势能最大,故D正确.2.下列事例中,有力对物体做功的是A.小明背着书包在水平路面上前进B.跳水运动员从跳台跳下C.举重运动员举起杠铃停在空中不动D.足球被踢出后在草地上滚动【答案】B【解析】A、背着书包在水平路面上前进,移动的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,不做功,不符合题意;B、跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,符合题意.C、举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,不符合题意.D、足球在光滑水平面上,依靠的是足球的惯性,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,不做功,不符合题意.故选B.3.如图所示的光滑轨道,BC为水平面,小球从A点静止释放运动到C点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是()A.A到B小球的重力势能不变B.A到B小球的动能减少C.B到C小球的重力势能增大D.B到C小球的动能不变【答案】D【解析】【详解】A.由图示可知,小球从A到B高度减小,重力势能减小,故A错;B.小球从A到B速度变大,动能增大,故B错;C.小球从B到C高度不变,重力势能不变,故C错;D.由于平面是光滑的,小球不受摩擦力,所以小球在平面上是匀速直线运动,所以从B 到C的速度不变,动能不变,故D正确.4.如图所示,一长为L的直杆可绕O点转动,杆下挂一所受重力为G的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为12GL D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】A.由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小,故A错误;B.拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;C.杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度12h L,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处,所以物体下降高度1122h L L L =-=V ,所以物体重力做功 12W G h GL ==V ,故C 正确; D .当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D 错误。
一、初中物理功和机械能问题1.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg ,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。
若人以0.6m/s 的速度匀速前行,经100s 将货物拉出仓库。
人拉货物的过程中,分析正确的是( )A .货物移动距离为20mB .工人的拉力为400NC .工人做的有用功为43.610J ⨯D .工人拉力的功率为360W【答案】B【解析】【分析】【详解】A .从图中可以看到,两条绳子托着动滑轮,人以0.6m/s 的速度匀速前行,那么货物的速度是0.3m/s ,经100s 货物移动距离为 0.3m/s 100s 30m s vt ==⨯=货物移动距离为30m ,A 错误;B .由题意可知,货物的重力600kg 10N/kg 6000N G mg ==⨯=其摩擦力0.10.16000N 600N f G ==⨯=由于货物匀速前行,绳对货物的拉力600N F f ==滑轮组的机械效率为75%,可得到600N 100%75%2s F sη⋅=⨯=⋅拉 解得400N F =拉,工人的拉力为400N ,B 正确;C .货物移动距离为30m ,绳对货物的拉力为600N ,则工人做的有用功为4600N 30m 1.810J W Fs ==⨯=⨯有工人做的有用功为41.810J ⨯,C 错误;D .由于人以0.6m/s 的速度匀速前行,工人的拉力为400N ,工人拉力的功率为'400N 0.6m 240W P F v ==⨯=拉工人拉力的功率为240W ,D 错误。
故选B 。
2.跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小明的质量为 50 kg,每次跳起高度约为 6 cm(人整体上升,如图所示),一分钟跳 100 次,下列说法正确的是()A.向上起跳过程中小明的动能持续增大B.下落过程中小明的重力势能保持不变C.小明跳一次克服重力做功约 3J D.小明在这一分钟内跳绳的功率约为 50W 【答案】D【解析】【详解】A. 向上起跳过程中,质量不变,速度减小,小明的动能减小,故A错误;B. 下落过程中小明的高度减小,质量不变,重力势能减小,故B错误;C. 小明的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,小明跳一次克服重力做功:W=Gh=500N×0.06m=30J,故C错误;D. 小明在这一分钟内跳绳的功率:P=Wt总=30J10060s=50W,故D正确。
九年级物理易错易混知识点物理是一门关于自然现象和物质运动规律的科学,对于许多九年级学生来说,物理可能是他们首次接触到的科学课程。
在学习物理的过程中,难免会遇到一些易错易混的知识点,下面就来探讨一些常见的知识点,以帮助同学们弄清楚相关问题。
1. 功与动能的区别在物理学中,功和动能是两个重要的概念,但很容易混淆。
功是指力对物体所做的工作,通常用公式 W = F × s 来表示,其中 F 是力的大小,s 是力的方向上物体的位移。
而动能则是物体由于运动所具有的能量,它有两种形式:动能(K)和势能(U)。
动能与物体的质量和速度有关,可以用公式 K = 1/2 × m × v²来计算,其中 m 是物体的质量,v 是物体的速度。
需要注意的是,功和动能是不同的概念,不能互相混淆。
2. 热传导和热辐射的区别热传导和热辐射都是物体传递热能的方式,但是它们的原理和过程有所不同。
热传导是通过物体内部的质点之间的碰撞和振动来传递热能的过程。
热传导主要发生在固体物体中,例如铁棒的两端受热后会逐渐传导到整根铁棒的另一端。
而热辐射则是指物体通过发射和吸收电磁波来传递热能的过程。
太阳的能量就是通过辐射传递到地球上的,也可以理解为“热能通过空气或真空中的辐射波传递”的过程。
3. 声音和光的传播速度声音和光都是常见的波动现象,但它们的传播速度却有所不同。
声音是通过媒质的震动传播的,例如空气、水等。
声音的传播速度受媒质的密度和弹性模量的影响,在常见的气体中约为343米/秒,而在水中约为约1482米/秒。
而光是电磁波,可以在真空中传播,所以它的传播速度较快,约为3 ×10^8米/秒。
需要注意的是,声音的传播需要媒质,而光的传播可以在真空中进行。
4. 平抛与自由落体运动的区别平抛运动和自由落体运动是两种常见的物体运动方式,但是它们有着本质的区别。
平抛运动是指物体在一定的初速度下沿着抛物线轨迹进行的运动,物体在垂直方向上受到重力的作用,导致其纵向速度逐渐减小,最终停止在最高点并改变方向。
初三物理功和机械能易错剖析及解析一、功和机械能选择题1.如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景,对此过程A.运动员下滑过程中动能增大,重力势能也增大B.运动员下滑过程中,动能的增加量等于重力势能的减小量C.运动员的动能是由重力势能转化来的D.运动员弓着腰,是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A.运动员下滑过程中,质量不变,速度越来越大,高度不断变小,所以动能增大,重力势能减小,故A错误;B.运动员下滑过程中,由于要克服摩擦做功,有一部分动能转化为内能,所以动能的增加量小于重力势能的减小量,故B错误;C.运动员下滑过程中,动能增大,重力势能减小,所以,运动员的动能是由重力势能转化来的,故C正确;D.运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,不能改变惯性的大小,故D错误。
故选C。
2.用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动,两次运动的s−t图象如图所示。
若甲的重力比乙小,则下列说法中正确的是A.它们的惯性一定相等B.它们的重力势能一定都变大C.它们的动能可能相等D.它们所受的合力可能不相等【答案】C【解析】【详解】由两次运动的s−t图象可知,甲乙都是在竖直方向上运动:且两次都做匀速直线运动,都处于平衡状态,且甲的速度大于乙的速度,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故A.甲的重力比乙小,即其质量是不等的,所以惯性一定不相等,故错误;B . 由于甲乙都是在竖直方向上运动,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故不能判断重力势能的大小变化,故错误;C .由于甲的重力小于乙的重力,即甲的质量小于乙的质量,但甲的速度大于乙的速度,所以据动能大小的影响因素可知,它们的动能可能相等,故正确;D . 因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力,所以所受合力一定都为零,故错误;3.体重相同的小明和小华进行搬砖比赛,他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼,小明两次搬完,小华三次搬完,比较他们在此过程中所做总功和功率,下列说法正确的是A .他们做功一样多B .小明做功多一些C .小华做功多一些D .小明的功率大一些 【答案】C【解析】【详解】由于砖的重力相等,楼层高度相等,根据22220m /801600s v t s s m ==⨯=可知,小明和小华克服砖的重力所做的功相等;小明和小华的体重相等,楼层高度相等,小明两次搬完,小华三次搬完,所以在搬砖的过程中,小华克服自身重力所做的功多;小华所做总功比小明所做的总功多,由于无法比较小明和小华做功时间的多少,根据W P t=可知,无法比较小明和小华的功率大小;故C 符合题意.4.跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段,如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,若不计空气阻力,下列说法不正确...的是A .运动员即将起跳时,跳板的弹性势能最大B .腾空的过程,运动员的动能转化为重力势能C .落水的过程,运动员的重力势能始终在增大D .从腾空到落水的过程,运动员的动能先减小后增大【答案】C【解析】【分析】动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大; 弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关;动能和势能统称为机械能.其在不计空气阻力时,机械能是守恒的.【详解】A、运动员在跳板上即将起跳时,跳板的形变最大,故此时的弹性势能最大,即弹性势能转化成了人的动能,故A正确;B、运动员腾空时,质量不变,速度变小,则动能减小,但高度增加,所以重力势能增大,故是将动能转化为重力势能的过程,故B正确;CD、运动员从腾空到落水的过程,速度先变小后变大,所以动能先减小后增大;高度先增加,后减小,所以重力势能先变大,后变小,故C错误,D正确.故选C.5.如图所示,在粗糙程度相同的地面上,手推木块向右压缩弹簧;释放木块,木块沿水平地面向左运动;离开弹簧后,木块运动到某一位置停下.下列说法中正确的是A.木块在弹簧恢复原状过程中,所受弹力变大B.木块离开弹簧后,受到的滑动摩擦力变大C.木块离开弹簧后能继续运动,是因为它有惯性D.弹簧恢复原状过程中,弹性势能变大【答案】C【解析】【详解】A.木块向左运动过程中,弹簧变长,弹簧的形变逐渐减小,弹力逐渐变小,故A错误;B.木块离开弹簧后,木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变,摩擦力就是不变的,方向向左,故B错误;C.木块离开弹簧后,不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进,故C正确;D.恢复原状时,弹性形变不断减小,弹性势能减小,故D错误.6.铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题.已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2;列车要提速,就必须研制出更大功率的机车.那么当列车分别以20m/s 和36km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车牵引力的功率之比为A.2:1 B.5:9 C.16:1 D.8:1【答案】D【解析】【分析】当机车匀速前进时,处于平衡状态,机车的牵引力和阻力是平衡力,根据二力平衡的条件得到牵引力和阻力的关系,根据公式P=Fv得到机车牵引力的功率之比。
九年级功和能知识点在九年级的物理学习中,功和能是重要的知识点之一。
本文将详细介绍功和能的概念、公式和一些常见的应用。
一、功的概念和公式1. 功的概念在物理学中,功是描述力对物体做功的大小和方向的物理量。
当力作用于物体,使其沿着力的方向移动一定距离时,力所做的功可以用以下公式表示:功 = 力 ×距离× cosθ其中,力的大小用“N”表示,距离用“m”表示,cosθ表示力与移动方向之间的夹角余弦值。
2. 功的单位功的单位是焦耳(J),即当力为1牛顿(N),距离为1米(m)时,所做的功为1焦耳。
二、能的概念和公式1. 能的概念能是物体由于位置、状态或运动而具有的物理量。
常见的能包括动能、势能和机械能。
- 动能(K):物体由于运动而具有的能量,可以用以下公式计算:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中,质量用“kg”表示,速度用“m/s”表示。
- 势能(P):物体由于位置或状态而具有的能量。
根据不同的情况,势能可分为重力势能、弹性势能等。
- 机械能(E):机械能是动能和势能的总和,可以用以下公式计算:机械能 = 动能 + 势能2. 能的单位动能和势能的单位均为焦耳(J)。
三、功和能的应用1. 基本功和能的转化在物理学中,功和能之间存在着转化关系。
当力对物体做功时,物体的能量将发生变化。
- 功转化为能:当力对物体做正功时,物体的能量增加;当力对物体做负功时,物体的能量减小。
- 能转化为功:物体的能量转化为功通常发生在物体由高处下落时,势能逐渐转化为动能,最终转化为功。
2. 能量守恒定律在物理学中,能量守恒定律是一个重要的基本原理。
该定律表明,在一个封闭的系统中,能量的总量保持不变。
在能量的转化过程中,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持恒定。
能量守恒定律在许多物理问题的分析中都具有重要的应用。
例如,在弹簧振子中,机械能的转化过程需要满足能量守恒定律。
中考物理容易失分的34个知识点1500字中考物理考试中,有一些知识点容易让考生产生困惑或者失分。
下面列举了一些常见的失分知识点,以帮助考生们加强复习与注意。
1. 能量守恒定律:能量守恒定律是物理学中的一个重要定律,要求学生能够理解和应用。
例如,在做能量转化题目时,很多同学容易忽略某种能量的转化,导致全题得分不高。
2. 功与能的区别:功和能是物理学中两个不同的概念,但是很多同学容易混淆。
功是力对物体的作用,而能是物体由于位置、状态或其它因素而具有的做功能力。
3. 杠杆原理:杠杆原理是物理学中的一个基本原理,是解决杠杆问题的关键。
理解杠杆原理对于解题至关重要。
4. 摩擦力:摩擦力是物体之间接触面上的力,很多同学对于摩擦力的作用、计算方法等方面容易混淆。
5. 力的合成与分解:力的合成与分解是解决力合成问题的基本方法,要求学生能够灵活运用。
6. 牛顿第一定律:牛顿第一定律又称为惯性定律,要求学生理解物体在平衡状态时的特性,以及如何利用该定律解题。
7. 牛顿第二定律:牛顿第二定律是力学中的一个重要定律,要求学生理解并能够应用该定律解决加速度、力、质量之间的关系问题。
8. 牛顿第三定律:牛顿第三定律要求学生理解力的相互作用原理,即物体间的力是相互作用的,且大小相等、方向相反。
9. 重力加速度:学生需要明确地知道重力加速度的数值及其在力学问题中的应用。
10. 弹簧的伸长量和受力关系:弹簧的伸长量与受力之间有一定的关系,学生需要掌握弹簧伸长量与受力大小、形变程度之间的关系。
11. 机械波的传播特点与性质:了解机械波传播的特点、波长、频率等概念。
12. 定义与单位:学生需要掌握常见物理量的定义和单位,例如,长度、质量、时间、功、能等。
13. 平抛运动:学生需要掌握平抛运动的基本特点、运动轨迹等。
14. 光的反射与折射规律:学生需要理解光的反射与折射规律,以及能够应用这些规律解决相关的题目。
15. 透镜的成像规律:透镜的成像规律是物理学中一个重要的知识点,要求学生能够理解透镜的成像原理以及虚实的成像情况。
竞赛专题九功与能考点一功的概念的理解例1一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是()A.W1<W2<W3B.W1<W2=W3C.W1=W2=W3D.W1=W2<W3考点二功的计算例2三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机.过往船只驶入升船机中装满水的船厢后,可以竖直升降,大大缩短船只过坝的时间,为了确保运行的安全性,工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式.“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式,下图是它的工作原理图.当进水阀关闭、排水阀打开时,竖井中水位下降,两个相同的浮筒也随之下降,船厢就会上升;反之船厢就会下降.已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107kg,每个浮筒的质量为1.8×107kg,求:(1)若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m,则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J?(2)当质量为2×106kg的船只驶入装满水的船厢,船厢上升到与上游水位相平时(即图中所示位置),进水阀、排水阀都关闭,此时每个浮筒排开水的体积是多少m3?(不计钢绳和滑轮的重力及摩擦).例3 如图所示,面积较大的水池内水深为H,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块,物块的一半体积浸在水中。
现用力将木块缓慢地压入水中直到池底,则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中,池中水的能量增加了()A.2mg(H﹣a)B.mg(H﹣a)C.mg(H﹣)D.2mg(H﹣)例4.螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示),用手柄转动螺杆时,螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为D,螺距为h,手柄末端到转轴的距离为l,要举起质量为M 的重物时,至少要给手柄顶端多大的力?指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
中考物理常考易错点专题九功和能精选试题(含答案解析)1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”.(2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算::,每个台阶的高度为0.2m .在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s (2)1200J (3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m =2.4m .海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W 1=Gh=500N ×2.4m =1200J .(3)做的总功为:W 总=W 1+W 2=1200J +2800J =4000J .海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.2015年的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时80m的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F 的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1.(江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A.小李把小胖拉起B.小胖把小李拉起C.两个都拉不起D.两个都拉起2.(江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A.甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB.甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D.甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A.小东爬楼梯时的速度一定是最大的B.小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C.小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D.小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4.(江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法确定5.(湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A.拉力大小一定是125NB.有用功一定是150JC.总功一定是250JD.动滑轮重一定是100N6.(山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A.4∶3B.3∶4C.16∶9D.9∶16二、填空题7.(浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2,F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8.(江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9.(江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N,B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”). 10.(江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点. (1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1=(用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11.(天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N 物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12.(江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1.B[解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2.B[解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3.D4.B[解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5.A6.D7.>=甲8.120015075%9.(1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10.(1)省力(2)大于>11.(1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12.(1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示。
1“蹦床”是2020年北京奥运会的比赛项目。
“蹦床”的床面弹性很大,运动员可在上面反复弹跳。
从高空落下的运动员刚好与水平床面接触的点为A点,能到达的最低点为B点,如图11所示。
运动员从A点到B点的运动过程中速度先变大后变
小,请分析并说明其原因。
2 堰塞湖是由于地震造成山体滑坡阻断已有河流而形成的湖泊。
当堰塞湖水位升高时,堰塞堤坝越容易倒塌。
为什么?
3 从自来水管的水龙头中流出来的水。
在水流不散开的情况下,越向下流.水流越粗还是越细?请解释这一现象.
1小于重力时,运动员所受合力方向向下,且合力方向与速度方向相同,运动员速度越来越大(1分);当弹力增大到大于重力时,运动员所受合力方向向上,合力方向与速度方向相反,运动员速度越来越小(1分)。
所以运动员的速度先变大后变小。
2液体压强随深度的增加而增加3 因为,在水向下流的过程中水的重力势能转化为动能,(1分)因此越往下流速度越快.又由于水的流量(单位时间出水体积)是一定的,所以在流速加快的情况下水柱会变得越来越细.(1分)。
1.如图所示是蹦床运动员表演的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分别是( )A .动能减小,重力势能增大B .动能增大,重力势能减小C .动能先增大后减小,重力势能增大D .动能先减小后增大,重力势能减小2.如图所示,斜面与水平面在M 点通过小圆弧相连,弹簧左端固定,原长时右端在N 点,小物块从斜面上P 点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P 点,则下列说法中不正确的是( )A .小物块从P 向M 运动过程中,重力势能减少B .小物块从P 向M 运动过程中,机械能减少C .小物块从P 向M 运动过程中,机械能不变D .弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大3.小松妈妈去百货大楼购物,自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中,她的( )A .动能增大,势能增大,机械能增大B .动能增大,势能增大,机械能不变C .动能不变,势能增大,机械能不变D .动能不变,势能增大,机械能增大4.如图,小球先以速度v 竖直向上抛出,后以速度v 沿光滑斜面向上运动(斜面足够长),两次上升的高度分别为h1和h2,则h1和h2的关系是( )A .h1>h2B .h1<h2C .h1=h2D .无法确定5.立定纵跳摸高是中学生常见的一种运动项目。
起跳前先屈膝下蹲,然后脚掌用力蹬地,伸展身体,两臂上挥,竖直向上跳起至最高点。
小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为A.4×10JB.4xl0JC.4×l0JD.4×l0J6.如图所示,用F ="20" N 的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F 对物体做了 40 J 的功,则在这一过程中( )A .重力做的功一定为40JB .物体一定受到20 N 的摩擦力C .物体一定运动了2 mD .物体一定运动了4m 7.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O 点是弹簧保持原长时小球的位置。
九年级物理功和机械能易错剖析含解析一、功和机械能选择题1.甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛,他们做的功W 与时间t 的关系如图所示。
若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是A .甲B .乙C .丙D .丁【答案】A【解析】【详解】 在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。
由图像知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式W P t=知,甲功率最大,做功最快。
故A 符合题意。
2.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O 点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点【答案】C【解析】【详解】本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。
故小球从O 点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O 点等高的c 点,故选C 。
3.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1η;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2η,若不计绳重与摩擦,则( )A .W 1<W 2,η1>η2 B. W 1=W 2,η1<η2C .W 1>W 2 , 1η<2ηD .W 1=W 2 , 1η=2η【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据η =W W 有总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高。
而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W 1<W 2,η1>η2.故选C.4.关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是( )A .火山具有内能,冰山不具有内能B .火箭在加速上升时,机械能保持不变C .拦河大坝使水位升高,增大了水的动能D .坠落的陨石在空中划过一道亮光时,机械能转化为内能【答案】D【解析】【分析】(1)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,任何物体都具有内能;(2)物体由于运动而具有的能叫做动能,影响动能大小的因素有质量和速度;(3)物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,影响重力势能大小的因素是质量和高度;(4)物体克服摩擦力做功时,机械能转化为内能.【详解】A. 任何物体都具有内能,冰山和火山都有内能,该选项说法不正确;B. 火箭加速上升时,动能增大,重力势能也增大,因此机械能是增大的,该选项说法不正确;C. 拦河坝使水位升高,增大了水的重力势能,该选项说法不正确;D. 陨石在空中运动出现亮光,是因为它与空气摩擦,机械能转化为内能,温度升高而燃烧的现象,该选项说法正确。
物理是一门探索自然界规律的科学,对于九年级的学生来说,物理知识点相对较为基础,但仍存在一些易错的知识点。
下面是九年级物理易错知识点的总结。
1.力和运动-储能和释能:学生容易混淆势能和动能的概念。
势能是物体因位置而具有的能量,而动能是物体因运动而具有的能量。
-平衡力:平衡力是能使物体保持平衡的力,学生容易混淆平衡力和合力的概念。
-匀速直线运动:学生容易混淆速度和加速度的概念。
2.光学-反射和折射:学生容易混淆反射和折射的现象和规律,以及入射角和折射角的概念。
-焦距和放大率:学生容易混淆凸透镜和凹透镜的焦距和放大率的计算方法。
-光的颜色:学生容易混淆光的颜色和反射物体的颜色,以及光的三原色和三类物质的颜色。
3.电学-电流和电压:学生容易混淆电流和电压的概念,以及在电路中的作用和测量方法。
-串联和并联电路:学生容易混淆串联电路和并联电路的连线方式和特点。
-电功和电能:学生容易混淆电功和电能的概念,以及计算方法和单位。
4.热学-温度和热量:学生容易混淆温度和热量的概念,以及它们之间的单位和测量方法。
-相变:学生容易混淆融化和凝固、汽化和凝结的概念和条件。
-热传递:学生容易混淆热传导、热对流和热辐射的概念和特点。
5.声学-听音原理:学生容易混淆声音和噪声的概念,以及声音传播的特点和速度。
-声音强度:学生容易混淆声音强度和音量的概念,以及其计算方法和单位。
-共鸣和波长:学生容易混淆共鸣和波长的概念,以及共鸣的条件和现象。
为了确保学生能够正确理解并掌握这些知识点-制定有针对性的练习和测试,帮助学生发现和纠正易错知识点。
-培养学生的实验和观察能力,通过实践探究来深入理解物理现象和规律。
-利用多媒体教学资源,包括实验演示、模拟实验等,帮助学生形象化地理解抽象的物理知识。
以上是九年级物理易错知识点的总结,希望能够对学生更好地掌握这些知识点有所帮助。
一、初中物理功和机械能问题1.如图所示是学校田径运动会时跳远运动的几个阶段,则运动员()A.助跑阶段机械能不变B.起跳时机械能为零C.经过最高点时动能最大D.经过最高点时重力势能最大【答案】D【解析】【分析】影响动能大小的因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、被举的高度;质量越大,高度越大,重力势能就越大;机械能等于动能和势能之和。
【详解】A.助跑阶段,运动员的质量不变,速度逐渐增大,因此动能增大;运动员的高度不变,则重力势能不变,机械能等于动能和势能的和,动能增大,重力势能不变,所以机械能增大,故A错误;B.起跳时,运动员的速度达到最大值,动能达到最大值,重力势能不变,机械能达到最大值,故B错误;C.上升过程中,动能转化为重力势能,所以经过最高点时,动能减小,重力势能最大,故C错误;D.最高点时,高度达到最大值,因此重力势能也达到最大值,故D正确。
故选D。
【点睛】影响动能大小的因素有质量和速度,分析动能的变化就是分析质量和速度的变化;影响重力势能的因素是质量和高度,分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化。
解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词,从中找出表示“质量、速度、高度、弹性形变”变化的字眼,从而分析机械能的变化情况。
2.关于能的概念,以下说法正确的是()A.在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以子弹具有能B.悬吊着的小球,从竖直方向拉开一个角度后,因为小球不能做功,所以小球不具有能C.甲物体比乙物体的速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D.甲物体的位置比乙物体的位置高,则甲物体的势能一定比乙物体的势能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以具有能,A正确;B.悬吊着的小球,从竖直方向拉开一个角度后,尽管小球不能做功,但是它具有一定高度,具有重力势能,B错误;C.甲物体比乙物体的速度大,但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多,那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小,C错误;D.甲物体的位置比乙物体的位置高,但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小,那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小,D错误。
一、初中物理功和机械能问题1.如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3N的力F.物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动,F在MN、OP段做功分别为W MN、W OP,功率分别为P MN、P OP,则A.W MN<W OPB.W MN>W OPC.P MN>P OPD.P MN<P OP【答案】D【解析】【分析】【详解】物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动,由图可得MN的距离等于OP的距离,根据功的公式W=FS可知:在F相同和S相同的情况下,W应该相同,所以AB均错误;在做功相同时,MN段所用时间是OP段时间的2倍,根据P=W/t,得出P MN<P OP;答案选D.2.关于能的概念,以下说法正确的是()A.在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以子弹具有能B.悬吊着的小球,从竖直方向拉开一个角度后,因为小球不能做功,所以小球不具有能C.甲物体比乙物体的速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大D.甲物体的位置比乙物体的位置高,则甲物体的势能一定比乙物体的势能大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以具有能,A正确;B.悬吊着的小球,从竖直方向拉开一个角度后,尽管小球不能做功,但是它具有一定高度,具有重力势能,B错误;C.甲物体比乙物体的速度大,但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小很多,那么甲物体的动能将会比乙物体的动能小,C错误;D.甲物体的位置比乙物体的位置高,但是如果甲物体的质量比乙物体的质量小,那么甲物体的势能可能比乙物体的势能小,D错误。
故选A。
3.下列说法中正确的是()A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对它做了功B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功C.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功【答案】C【解析】【分析】【详解】A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力已经不存在了,推力对它没有做功,A错误;B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力是竖直向上的,水桶在竖直方向上没有移动距离,即水桶在拉力的方向上没有移动距离,那么手的拉力对水桶没有做功,B 错误;C.用手从地面提起水桶,手的拉力是向上的,水桶在拉力的方向上移动了距离,所以手的拉力对水桶做了功,C正确;D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,汽车在推力的方向上没有移动距离,那么推力在这个过程中对汽车没有做功,D错误。
2018年初三物理期中考后易错知识总结功机械和机械能一、功和功率1、功的定义:作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上移动了距离。
就说这个力做了力2、功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
3、三种不做功的情况:(1)有力无距离。
如推而未动,搬而未起。
(2)有距离而无力。
如物体由于惯性而运动。
(3)有力有距离但力的方向和运动方向相互垂直。
4、功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
(功=力×距离)公式:5、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
用途:物理学上用来表示物体做功快慢的物理量。
6、功率定义:物体单位时间内所做的功叫功率。
二、机械和机械效率1、杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
2、杠杆的五要素:(支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂)(要求:一定要会画力臂)3、标杆的平衡条件:文字表达式:动力×动力臂=阻力×阻力臂公式:(此处还要注意书上的探究过程)4、三种杠杆:(1)省力杠杆:>,平衡时<。
特点是省力但费距离。
(如剪铁剪刀、铡刀。
)(2)费力杠杆:<,平衡时>特点是费力,但省距离。
(如钓鱼杠,理发剪刀等)(3)等臂杠杆:=,平衡时=。
特点是既不省力也不费力。
(如:天平)5、定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。
(实质是个等臂杠杆)6、动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)7、机械效率(1)有用功():对我们有用的功。
(2)额外功():对我们没有用但又不得不做的功。
8、常见机械的机械效率。
(一)斜面:(如下图)影响斜面机械效率的因素:(注:在探究时一定要匀速拉动物体)(1)斜面的倾斜程度,斜面粗糙程度一定时,坡度越陡,斜面机械效率越大。
功是物体在力的作用下沿着力的方向移动时所做的工作。
在物理学中,功是指力对物体所做的作用量,是描述力的作用效果的物理量。
在学习功的过程中,有一些重要的知识点需要掌握。
1.功的定义和计算公式:功可以用如下的公式进行计算:功 = 力× 移动的距离× cosθ。
其中,力是作用在物体上的力,移动的距离是力的方向上物体移动的距离,θ是力和移动方向之间的夹角。
2.功的单位和量纲:国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。
如果力的单位是牛顿(N),移动的距离的单位是米(m),那么计算出的功的单位就是牛顿·米(N·m)或焦耳(J)。
3.功的正负:当力的方向与物体移动的方向相同时,功为正,表示力是做正功;当力的方向与物体移动的方向相反时,功为负,表示力是做负功或者是受到的阻力。
4.做功的条件:要做功,就必须有作用力并且物体在力的作用下发生了位移。
5.机械能:机械能是指物体具有的动能和势能的总和。
动能是指物体由于运动而具有的能量,可以用如下公式进行计算:动能=1/2×物体的质量×物体的速度的平方。
势能是指物体在重力或弹力的作用下具有的能量,可以用如下公式进行计算:势能=物体的重力势能或势能=1/2×弹性系数×弹性变形的平方。
6.功与机械能之间的关系:根据能量守恒定律,一个封闭系统内的总能量不会改变,只会互相转化。
因此,当一个物体受到外力作用时,外力所做的功等于物体的机械能的改变。
7.功和机械能的应用:功的概念和计算方法广泛应用于各个领域,如机械、电力、热力学等。
在机械学中,可以利用功的概念来计算机械装置的效率和力的大小。
在电力学中,可以利用功来计算电力的消耗和传输。
在热力学中,可以利用功来计算热力系统的效率和能量转化。
以上是关于功和机械能的一些重要知识点的整理。
通过学习这些知识点,可以更好地理解和应用功和机械能的概念,提高物理学习的效率和理解能力。
专题九功和能易错清单1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表于做功还要与“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”.(2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算:(2)功率计算12个台阶,每个台阶的高度为0.2m .在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s(2)1200J(3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m=2.4m.海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W1=Gh=500N×2.4m=1200J.(3)做的总功为:W总=W1+W2=1200J+2800J=4000J.海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64 440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm 是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时80m 的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F 作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1.(2014·江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A. 小李把小胖拉起B. 小胖把小李拉起C. 两个都拉不起D. 两个都拉起2.(2014·江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(2014·广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A. 小东爬楼梯时的速度一定是最大的B. 小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C. 小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D. 小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4.(2014·江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A. t1=t2B. t1>t2C. t1<t2D. 无法确定5.(2013·湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A. 拉力大小一定是125NB. 有用功一定是150JC. 总功一定是250JD. 动滑轮重一定是100N6.(2013·山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A. 4∶3B. 3∶4C. 16∶9D. 9∶16二、填空题7.(2013·浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2, F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8.(2013·江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9.(2013·江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N, B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”).10.(2013·江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1=(用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11.(2014·天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12.(2013·江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1.B[解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2. B[解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3. D4. B[解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5. A6. D7.>=甲8. 1 20015075%9. (1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10. (1) 省力(2)大于>11. (1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12.(1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示【物理】中考题型复习短文信息题类型1高中知识下移类1.阅读下面短文,回答问题:多普勒效应多普勒效应是一位名叫多普勒的数学家、物理学家研究发现的,他发现当声源与观察者之间存在着相对运动时,观察者听到的声音频率就会不同于声源发出的频率.当声源离观察者远去时,观察者接收到的声波的波长增加,频率变小,音调变得低沉;当声源向观察者靠近时,观察者接收到的声波的波长减小,频率变大,音调就变高.科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波.声波的多普勒效应可用于交通中的测速,交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度.根据上述内容回答:(1)光是一种__电磁波__,所以光也会发生多普勒效应.(2)交通中的测速仪发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率__不相同__(填“相同”或“不相同”).(3)若声源不动,观察者向声源处运动,__能__(填“能”或“不能”)发生多普勒现象.(4)有经验的铁路工人从听到火车鸣笛的音调越来越高,判断出火车正在__靠近__(填“靠近”或“远离”)他.2.(石家庄质检一)阅读短文并回答下列问题:平均速度和瞬时速度一般来说,物体在某一时间间隔内,运动的快慢不一定是时时刻刻一样的,所以由公式v =s t 求得的速度只能表示物体在时间间隔t 内的运动的平均快慢程度,称为平均速度.为了更精确描述物体通过某位置(或某时刻)的速度(也叫瞬时速度),往往取通过该位置附近的小距离Δs 及通过该小距离所用的小时间Δt 之比Δs Δt ,近似表示通过该位置时的瞬时速度(即v 瞬=Δs Δt ).如图为小球自由下落时的频闪照片(曝光的时间间隔为0.04 s)(1)小球是否做匀速直线运动?__否__(填“是”或“否”).(2)B 点的瞬时速度约为__2__m/s.(3)小球下落时的能量转化为__重力势能转化为动能__(不计空气阻力).3.(唐山古冶区一模)阅读短文并回答下列问题:牛顿第三定律力是物体与物体之间的相互作用,物体间相互作用的这一对力,常常叫做作用力和反作用力.作用力和反作用力之间存在什么样的关系呢?如图所示,把两个弹簧测力计A 和B 连接在一起,用手拉弹簧测力计,可以看到两个弹簧测力计的指针同时移动,两个弹簧测力计的示数是相等的,改变手拉弹簧的力,弹簧测力计的示数也随着改变,但两个示数总相等,这说明作用力和反作用大小相等,方向相反.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这就是牛顿第三定律.牛顿第三定律在生活和生产中应用很广泛,人走路时用脚踏地,脚对地面施加一个作用力,地面同时给脚一个反作用力,使人前进;轮船的螺旋桨旋转时,用力向后推水,水同时给螺旋桨一个反作用力,推动轮船前进.(1)提水时,手提水桶的力的反作用力是__水桶拉手的力__.(2)牛顿第三定律的内容是__两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上__.(3)弹簧测力计__B__(填“A”或“B”)的示数显示的是弹簧测力计A 对B 的拉力.(4)以卵击石,石头没有损伤而鸡蛋破了,在这一现象中,石头对鸡蛋的作用力大小__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)鸡蛋对石头的作用力大小.4.(绥化)仔细阅读材料,根据材料提供的信息回答问题:我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件,如果把这些知识稍加拓宽和延伸,就可尝试用新的方法来解决一些实际问题.有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态.物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩.力矩用M 表示,即M =FL ,式中L 为力臂,力臂是转动轴到力的作用线的距离.在国际单位制中,力矩的单位是牛顿·米,符号为N·m.引入力矩概念后,杠杆的平衡条件可叙述为:使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等.用公式表示为:M 顺=M 逆.(1)力矩的表达式为:M =__FL__,力矩的国际单位为__N·m__.(2)用垂直于门的力推门,推力F =80 N ,手到门轴的距离为0.3 m ,则F 对门轴的力矩M 为__24__N·m.(3)如图所示,一根均匀木棒OA 可绕过O 点的水平轴自由转动,现有一方向不变的水平力F 作用于该棒的A 点,使棒从竖直位置缓慢转到偏角θ<90°的某一位置(缓慢转动可视为匀速转动),设M 为力F 对转轴的力矩,对此过程中M 和F 判断正确的是__A__.(填字母)A .M 不断变大,F 不断变大B .M 不断变大,F 不断变小C .M 不断变小,F 不断变大D .M 不断变小,F 不断变小类型2 以科技成果为背景类5.(石家庄四区联考二)阅读短文并回答下列问题:扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒,其防滑轮皮采用凹凸材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物.充电座两侧有两个像海豚和蝙蝠一样导航的信号发射和接收装置,当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人在充电座的引导下会主动寻找充电器充电.(1)机器人工作时,主机内部的气压__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)大气压而产生吸力.若该机器人向障碍垂直发射超声波,经过0.001 s 收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为__17__cm.(设超声波在空气中的传播速度为340 m/s)(2)采用凹凸材质的轮皮,可增大机器人与地面间的__摩擦(力)__,机器人返回自动充电是通过__超声波__(填“红外线”或“超声波”)导航的.6.(2017·赤峰)阅读短文,回答问题:阳光动力2号如图所示是进行过环球飞行的全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”.它的翼展达到了72 m,比一种大型波音飞机的翼展还要宽3.5 m;机长22.4 m,接近一个篮球场的长度.但由于它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制造,因此,它的质量只有2 300 kg,与一辆中型轿车相差无几.“阳光动力2号”上面共贴敷了17 248片太阳能电池.这些电池可以产生最大70 kW的电功率,这些电力输送给四台电动机带动螺旋桨给飞机提供动力.白天,它会爬升到9 000 m的高空以避开气流并最大化利用太阳能,而夜晚则半滑翔飞行,逐渐降低到1 500 m高度,其速度并不大,因此夜里对能源的需求也大大减少.(1)这种“极轻的碳纤维材料”的密度约为1.7×103 kg/m3,这个密度值表示的物理意义是:__体积是1__m3的碳纤维材料质量为1.7×103__kg__.(2)机身上的太阳能电池以最大功率工作,在30 min的时间内产生__35__kW·h的电能.(3)“阳光动力2号”从白天航行转为夜里航行过程中,它的重力势能__逐渐减小__(填“逐渐增大”“不变”或“逐渐减小”).7.(承德双桥区模拟)阅读短文并回答下列问题:火星你好,中国要来了!在嫦娥探月工程不断取得成功之际,中国航天人又将目光投向了遥远的火星.火星距离地球最近也有5 500万千米,最远可达约4亿千米,正是由于火星距离地球非常遥远,导致无线电测控信号传递出现延迟,因此对航天器的实时测控非常困难.其次由于火星质量和大气层结构与地球不同,很难在地面模拟,简单地说,火星是一颗质量较大拥有稀薄大气层的行星,这是火星软着陆最大的麻烦所在.所以火星软着陆就无法像月球软着陆那样不考虑防热,也就是必须考虑气动外形的因素,一般都要专门设计热盾外形,这与地球软着陆较为相似,可是火星大气又非常稀薄,减速效率远不如地球大气层,地球上飞船和返回式卫星使用亚音速下打开的减速伞进行减速即可,而火星着陆器使用的都是超音速减速伞减速.所以中国首次火星探测技术上最大的难点在于着陆.(1)无线电信号在真空的传播速度为3×105km/s;无线电信号从火星传回地球至少需要__3__min.(计算结果保留整数)(2)在火星和地球上的着陆方式较为相似,都可以用减速伞减速的原因是__火星和地球上都有大气层__.(3)由于月球表面为真空,嫦娥探测器在月球软着陆就不能使用减速伞减速,请根据你了解的相关知识,说出嫦娥探测器着陆月面的减速方式:__无空气阻力,故只能用火箭向下喷射产生反作用力来减速__.8.(邯郸一模)阅读下面的材料,解答问题:。
专题九功和能易错清单1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表内容功功率概念力和在力的方向上通过距离的乘积单位时间内做的功(功与时间的比值) 公式W=Fs单位焦耳(J)[1J=1N·m] 瓦特(W)[1W=1J/s](SI制)物理其大小表示做功的多少其大小表示做功的快慢意义决定力、在力的方向上通过的距离功和做这些功所用的时间因素由此可以看出:(1)功解决的问题是是否做功、做功大小(多少)的问题,与时间无关;另外对于做功还要与“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”. (2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算:名称公式各物理的意义解题注意事项解题步骤功的计算拉力所做的功W=Fs①F为作用在物体上的力拉力;②s为在拉力的方向上物体通过的距离.①力与物体移动的距离在方向上必须是一致的;力与物体移动的距离必须对应同一物体且同一段时间;②另外,还要注意三种不做功的情况:a、靠惯性运动的物体没有力对它做功;b、物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功;c、物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功.①先确定力的大小;②再确定距离的多少;③选择适当的公式进行计算.克服重力做功.W=Gh①G为物体的重量;②H为物体克服重力被提升的高度.h为物体克服重力被提升的高度,与重力的方向相反,一定要注意,不是重力做了多少功,而是克服重力做的功.克服阻力所做的功W=fs①f为阻力的大小;②s为物体克服阻力移动的距离.s为物体克服阻力移动的距离,与阻力的方向相反,这里同样要注意的是,不是阻力做了多少功?而是克服阻力做了多少功?(2)功率计算公式解题注意事项解题步骤功率计算P=Fv①P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体;②功的国际单位是焦耳(J);时间国际单位是秒(s);这样功率的国际单位才是瓦特(W);③第一个公式具有普遍性,不限制物体的运动状态;而第二个公式必须是物体做匀速直线运动状态;④力的国际单位是牛顿(N);速度的国际单位是米每秒(m/s),这样得出的功率单位才是瓦特(W);①一般来说,我们在使用这两个公式时,优先考虑使用的是第一个公式;②若题中给出速度或用第一个公式不能求解时,往往用第二个公式,会收到不错的效果.公式推导:单位换算:1kW=1000W;1h=60min=3600s;1m/s=3.6km/h【例1】如图所示,海涛同学向上跳台阶进行晨练,海涛重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m.在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s(2)1200J(3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m=2.4m.海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W1=Gh=500N×2.4m=1200J.(3)做的总功为:W总=W1+W2=1200J+2800J=4000J.海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh ,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.2015年的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64 440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm 是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时 80m 的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F 作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1.(2014·江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A. 小李把小胖拉起B. 小胖把小李拉起C. 两个都拉不起D. 两个都拉起2.(2014·江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(2014·广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A. 小东爬楼梯时的速度一定是最大的B. 小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C. 小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D. 小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4.(2014·江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A. t1=t2B. t1>t2C. t1<t2D. 无法确定5.(2013·湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A. 拉力大小一定是125NB. 有用功一定是150JC. 总功一定是250JD. 动滑轮重一定是100N6.(2013·山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A. 4∶3B. 3∶4C. 16∶9D. 9∶16二、填空题7.(2013·浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2, F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8.(2013·江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9.(2013·江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N, B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”).10.(2013·江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1= (用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11.(2014·天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12.(2013·江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1. B [解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2. B [解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3. D4.B [解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5. A6. D7.> = 甲8. 1 20015075%9. (1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10. (1) 省力(2)大于>11. (1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12. (1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示。