九年级物理功和机械能
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【物理】九年级物理功和机械能解题技巧和训练方法及练习题(含答案)一、功和机械能选择题1.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中()A.拉力F甲小于拉力F乙B.F甲做的功大于F乙做的功C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有=Gh可知W甲有=W乙有;不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额=G动h可知W甲额=W乙额,因为W总=W有+W额,所以W总甲=W总乙。
A. 由图可知,n1=2,n2=3,不计绳重及摩擦,则F甲=(G+G动)=×(100N+10N)=55N,F乙=(G+G 动)=×(100N+10N)=36.7N<F甲,故A不正确。
B. F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲=W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功,故B不正确;C. 由于W甲有=W乙有,W总甲=W总乙,根据η=可知,η甲=η乙,故C不正确;D. 拉力做功的功率P=,由于W总甲=W总乙、时间t也相同,所以P甲=P乙,故D正确;故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和摩擦的情况下,有用功就是提升重物所做的功,对动滑轮所做的功是额外功,总功等于有用功和额外功之和,机械效率是有用功与总功的比值.2.下列关于力做功的说法,正确的是A.人向上提箱子提不动,手的拉力对箱子没有做功B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功D.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功【答案】A【解析】【详解】A、人向上提箱子提不动,箱子受到向上的拉力,但箱子在力的方向上没有移动距离,所以手的拉力对箱子没有做功;故A正确;B、人把箱子从二楼提到三楼,拉力方向向上,箱子也向上移动了距离,所以手的拉力对箱子做了功;故B错误;C、汽车在水平公路上匀速行驶,汽车在所受重力的方向上没有通过距离,所以重力对汽车没有做功,故C错误;D、过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力向下,乘客也向下移动了距离,所以重力对乘客做了功;故D错误;故选:A。
第十一章机械功与机械能知识点一:功1.功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。
2.功的两个必要条件:①有力作用在物体上;②物体在力的方向上通过了距离。
3.不做功的三种情况:有力无距离;有距离无力、力和距离垂直。
W 。
4.功的公式:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:FS5.功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J,1J= 1N·m 。
6.功的公式的应用:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应;③功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不是力和力臂的乘积(牛·米,力臂单位不能写成“焦”)。
典例1.下列实例中,没有对物体做功的是()A.运动员举杠铃的过程B.起重机提升大石块C.推木箱没推动D.弓箭被拉弯的过程【答案】C【解析】A.运动员举杠铃的过程,杠铃受到的力的方向与杠铃移动的方向相同,力对杠铃做功,故A 不符合题意;B.起重机提升大石块,大石头受到的力的方向与大石头移动的方向相同,力对大石头做功,故B不符合题意;C.推木箱没推动,木箱在力的方向上没有移动,木箱受到的力不做功,故C符合题意;D.弓箭被拉弯的过程,弓箭移动的方向与力的方向相同,力对弓箭做功,故D不符合题意。
故选C 。
典例2.长安汽车SUV 车型长安CS75四驱版是国产车的代表。
如图所示,车静止于水平地面,整车质量为1600kg ,每个轮胎与地面的接触面积为200cm 2,在测试时由长安工作人员驾驶行进路程约3km 时,用时20min 。
求:(1)该车行驶的平均速度;(2)该车静止时对水平地面的压强;(3)若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m 耗时2min ,受到水平方向的阻力为自重的0.1倍,求牵引力在此路段所做的功。
【答案】(1)9km/h ;(2)5210Pa ⨯;(3)5810J ⨯【解析】解:(1)该车行驶的平均速度3km 9km/h 20h 60s v t === (2)车对水平地面的压力41600kg 10N/kg 1.610N F G mg ==⨯=⨯=则该车对水平地面的压强45421.610N 210Pa 420010mF p S -===⨯⨯⨯⨯ (3)车在水平方向上所受的阻力430.10.1 1.610N 1.610N f G ==⨯⨯⨯=因为汽车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等31.610N F f ⨯牵==牵引力在此路段所做的功351.610N 500m 810J W F s ='=⨯⨯=⨯牵答:(1)该车行驶的平均速度为9km/h ;(2)该车对水平地面的压强为5210Pa ⨯;(3)牵引力在此路段所做的功为5810J ⨯。
机械效率是指机械设备或机械系统能够转换输入功的比例,是衡量机械性能优劣的一个重要指标。
在工程和生活中,提高机械效率可以节约能源,减少能源的浪费,因此对于了解和掌握机械效率的知识是非常重要的。
下面是关于机械效率的一些知识点整理。
一、机械效率的定义和计算方法机械效率(η)是指机械设备或机械系统输出功与输入功的比值,即输出功(P输出)与输入功(P输入)之比:η=P输出/P输入其中,机械效率的数值一般在0到1之间,取决于机械设备的质量和使用情况。
二、机械效率的影响因素1.摩擦损失:机械设备在工作过程中会产生摩擦,摩擦会导致能量的转化效率降低。
因此,减小摩擦损失是提高机械效率的重要措施之一2.传动装置的质量:传动装置的设计和制造质量对机械效率有重要影响。
良好的传动装置应具有高强度、高精度和低摩擦特性。
3.能量损失:机械设备在传动和转动过程中会存在一定的能量损失,如声振、热量散失等,这些能量损失也会降低机械效率。
4.润滑状态:适当的润滑可以减小机械设备的摩擦,提高机械效率。
合理选择和使用润滑剂可以改善润滑状态。
5.使用环境:机械设备在不同的使用环境下,如温度、湿度、气体和灰尘等因素的影响下,机械效率也会有所不同。
三、提高机械效率的方法1.降低摩擦:可以采用润滑、改善工作表面质量、减小接触压力等方法,减小摩擦,提高机械效率。
2.优化设计:在机械设备的设计中,应注重减少能量损失和摩擦损失的因素,并采用合理的设计参数,使机械系统在工作时能够实现最小能耗。
3.定期维护:机械设备在使用过程中,应定期进行维护保养,及时处理设备的故障和异常情况,以保证机械系统的正常工作和高效率。
4.选择合适的能源:在机械设备的使用过程中,选择合适的能源,如选择高效的电机、电源等,可以提高机械效率。
四、机械效率和能量守恒定律的关系机械效率是根据能量守恒定律推导出来的重要概念。
根据能量守恒定律,机械设备在转化能量过程中,能量的损失等于能量的输入减去能量的输出。
九年级物理知识点第十五章机械能第一节、功1、功定义:在物理学中,把和的乘积。
2、公式:3、单位:,1J= N·m,1J的物理含义是:4、做功的两个必要因素:一,二。
5、功的原理:使用任何机械。
第二节、机械效率1、有用功():额外功()总功():总功、有用功、额外功的关系:2、机械效率的定义:和的比值。
公式:注意:(1)W有用 W总,η1(填“<”、“>”或“=”)(2)机械效率用百分数表示3、(1)竖直滑轮组机械效率的计算:有用功:总功:机械效率:备用公式:(力的关系式),(距离的关系式)其中:F: G物: G动: n:S: h:(2)斜面机械效率的计算有用功:总功:机械效率:其中:F: G物:S: h:4.实验:探究竖直滑轮组机械效率的影响因素(1)需要哪些实验器材:(2)如何拉动弹簧测力计?(3)表格设计(4)机械效率:η= (5)影响因素:、、(6)增大机械效率的方法:、5.实验:探究斜面机械效率的影响因素(1)需要哪些实验器材:(2)如何拉动弹簧测力计?(3)表格设计(4)机械效率:η=(5)影响因素:、、(6)增大机械效率的方法:、第三节、功率1、功率的物理意义表示。
2、功率定义:。
3、公式:主单位:常用单位: 1 kw= w4、测量功率方法:(器材、步骤、表达式)第四节、动能和势能1、动能:物体由于而具有的能。
影响动能大小的因素:和2、势能:(1)重力势能:物体由于而具有的能。
影响动能大小的因素:和。
(2)弹性势能:物体由于发生而具有的能。
影响弹性势能大小的因素:(3)和统称为机械能。
第五节、机械能及其转化。