華東師大版九年級中考復(fù)習(xí)講義(機構(gòu)專用)物理專題4 簡單機械、功、功率(學(xué)生+教師版)_第1頁
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1、Word文檔,下載后可任意編輯 華東師大版九年級中考復(fù)習(xí)講義(機構(gòu)專用)物理專題4 簡單機械、功、功率(學(xué)生+教師版)初三科學(xué)春季班教師日期學(xué)生課程編號課型課題簡單機械、功、功率教學(xué)目標(biāo)認(rèn)識并掌握杠桿的五要素、知道杠桿的分類及其應(yīng)用3、理解并掌握杠桿平衡原理教學(xué)重難點理解掌握杠桿力臂的定義2、靈活運用杠桿平衡原理(簡單機械、功、功率)(知識梳理)杠桿(1)杠桿指的是在力的作用下,能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。(2)杠桿的五要素:支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。動力臂:從支點到動力作用線的距離。阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。(3)杠桿平衡條件杠桿平衡的含義:杠桿在動力和阻力作用下,保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻

2、速轉(zhuǎn)動狀態(tài),稱為杠桿平衡。杠桿平衡條件:“動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂”,即:F1l1F2l2。(4)杠桿的分類和應(yīng)用省力杠桿:動力臂大于阻力臂的杠桿。特點:省力但多移動距離。費力杠桿:動力臂小于阻力臂的杠桿。特點:費力但少移動距離。等臂杠桿:動力臂等于阻力臂的杠桿。特點:既不省力也不費力,又不多移動距離。(5)人體內(nèi)的杠桿如圖是仰頭、蹺足、屈肘分別代表的三種杠桿?;?1)定滑輪:在使用時,軸位置固定不動的滑輪叫做定滑輪,如圖甲。其實質(zhì)是一個等臂杠桿,如圖乙。特點:使用定滑輪既不省力,也不省距離,但可以改變力的方向。(2)動滑輪:在使用時,軸隨著物體一起運動的滑輪叫做動滑輪,如圖甲。其實質(zhì):

3、動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿,如圖乙。特點:省一半力,但不能改變力的方向,省了力但要費距離。(3)滑輪組:由定滑輪和動滑輪組合而成,既能省力也能改變力的方向。功(1)做功的兩個必要條件:一是物體要受到力的作用,二是物體要在力的方向上通過一段距離。二者要同時具備,缺一不可。(2)功的計算:功的大小等于力與物體在力的方向上通過的距離的乘積,即WFs。功的單位是焦耳,符號是J。(3)做功的過程實質(zhì)就是能的轉(zhuǎn)化過程。力對物體做多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。功率功率反映了物體做功的快慢。物體在單位時間內(nèi)做的功叫做功率。功率的計算公式為PW/t。功率的單位是瓦特,符號為W。機械能(1)動能:物體由于運動

4、而具有的能。物體動能大小與物體的質(zhì)量大小和速度大小有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能也越大;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越大。(2)勢能:物體由于被舉高或發(fā)生彈性形變而具有的能,叫做勢能。故勢能包括重力勢能和彈性勢能。重力勢能:物體由于被舉高而具有的能。重力勢能的大小與物體的質(zhì)量大小和被舉高的高度有關(guān)。在物體的質(zhì)量一定時,物體被舉得越高,其具有的重力勢能就越大;物體的高度一定時,質(zhì)量越大,其具有的重力勢能就越大。彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。彈性勢能的大小跟物體的材料以及發(fā)生彈性形變的程度有關(guān),彈性形變越大,物體的彈性勢能就越大。(3)動能、勢能(重力勢能、

5、彈性勢能)統(tǒng)稱為機械能。動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化:在一定條件下,動能可以轉(zhuǎn)化為勢能,勢能也可以轉(zhuǎn)化為動能。在轉(zhuǎn)化過程中,如果不受阻力,機械能的總量保持不變。(例題解析)增大?!纠?】木塊在兩端開口且足夠長的豎直筒中自由釋放可向下作勻速直線運動;若木塊在其右側(cè)質(zhì)量為5kg的物體牽引下則可向上作勻速直線運動(繩子質(zhì)量及滑輪與轉(zhuǎn)軸、繩子間的摩擦均忽略不計),如圖所示。問:(g取10N/kg)圖1314(1)當(dāng)右側(cè)物體剛落地時木塊所受到的摩擦力的方向為_。(2)木塊的質(zhì)量為_kg。(3)若右側(cè)物體下落20cm時其重力做的功為_J?!纠?】如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)盤半徑為50cm),在水平力作用

6、下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點自由轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動時可視為杠桿。甲在A點施加一個大小為20N的水平力FA,讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動;對面的乙在距O點40cm處的B點同時施加一個水平力,想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動。乙應(yīng)沿圖中_(選填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”)方向施加一個至少為_N的力,才可能達(dá)到目的(假設(shè)只有甲、乙兩人對轉(zhuǎn)盤施力,忽略其他力對轉(zhuǎn)動的影響)?!纠?】安全閥常作為超壓保護裝置。如圖是利用杠桿原理設(shè)計的鍋爐安全閥示意圖,閥的橫截面積S為6厘米2,OAAB12,若鍋爐能承受的最大壓強為5.81105帕,大氣壓強為1.01105帕,則在B處應(yīng)掛_牛的重物。若鍋爐承受的最大壓強減小,為保證鍋爐安全,應(yīng)將重物向_(選填

7、“左”或“右”)移動?!纠?如圖所示,斜面高為1m,長為4m,用沿斜面向上大小為75N的拉力F,將重為200N的木箱由斜面底端勻速緩慢拉到頂端,下列關(guān)于做功的判斷正確的是()A木箱受到重力做功的大小為800JB木箱受到斜面摩擦力做功大小為100JC木箱受到總力做功的大小為125JD木箱受到斜面的支持力做功大小為200J【例5】圖甲為玩具“跳跳桿”及組成部件(相關(guān)信息見下表)。桿內(nèi)的彈簧可以自由伸縮,人站上踏板后彈簧受拉伸長,隨后收縮將人向上彈起,帶動跳跳桿一起向上運動。由于重力作用,人和跳跳桿在到達(dá)最高處后會下落,桿著地后,人繼續(xù)往下運動拉長彈簧,接著彈簧又收縮將人向上彈起,所以人就和桿一起連

8、續(xù)跳。(1)人站在踏板彈簧向下伸長的過程中,下列說法正確的是_。A人的重力勢能減小B彈簧的彈性勢能增大C人的機械能守恒(2)玩跳跳桿需要保持身體的平衡和動作的協(xié)調(diào),這主要是_(選填“大腦”、“小腦”或“腦干”)的功能。(3)如圖乙,質(zhì)量為60kg、雙腳面積為0.04m2的同學(xué)在玩跳跳桿,當(dāng)彈簧的長度為56cm時,踏板與他的雙腳完全接觸,此時彈簧的彈力通過踏板對腳的壓強是多少(踏板的重力忽略不計,彈簧的長度與所受拉力關(guān)系如圖丙)?桿高(m)自重(kg)踏板數(shù)量(個)單個踏板面積(m2)彈簧數(shù)量(根)適用范圍(kg)1.102.5左、右各10.004130100(4)上題中的同學(xué)在水平地面上連續(xù)跳

9、了20次,桿每次上升的高度平均為0.2m,則彈簧克服桿本身重力做功_J(假設(shè)桿始終豎直),從能量利用角度分析,跳跳桿本身的重量應(yīng)該_?!纠?】如圖所示,質(zhì)量為M,半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,AB是它的直徑,O是它的圓心,重力加速度為g?,F(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓,則圓板的重心將從O點向左移動R的距離,在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡,此時AB恰處于水平位置,則F【例7】為保證市場的公平交易,我國已有不少地區(qū)禁止在市場中使用桿秤。桿秤確實容易為不法商販坑騙顧客提供可乘之機。請看下例。秤砣質(zhì)量為1千克,秤桿和秤盤總質(zhì)量為0.5千克,定盤星到提紐的距離為2

10、厘米,秤盤到提紐的距離為10厘米(圖)。若有人換了一個質(zhì)量為0.8千克的秤砣,售出2.5千克的物品,物品的實際質(zhì)量是多少?【例8】如圖所示,質(zhì)量為的運動員站在質(zhì)量為0.5的均勻長板AB的中點,板位于水平面上,可繞通過B點的水平軸轉(zhuǎn)動,板的A端系有輕繩,輕繩的另一端繞過兩個定滑輪后握在運動員手中,當(dāng)運動員用力拉繩時,滑輪兩側(cè)的繩都保持在豎直方向。要使板的A端離開地面,運動員作用于繩的最小拉力是_。(隨堂檢測)1“竹抻面”是我國傳統(tǒng)面點美食。如圖甲,在制作面團的過程中,讓一段毛竹的一端固定在繩扣中,人坐在另一端可以上下跳動,面團在毛竹不斷擠壓下變得更有韌性。如圖乙是它的原理圖,可以把毛竹視為一根杠

11、桿。關(guān)于此杠桿的敘述中,正確的是()AB是支點B杠桿在B點受到向下的力C杠桿在B點受到的力大于F1DA點移動的距離小于B點移動的距離2在甲、乙兩圖中,甲圖地面粗糙,乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為m,2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下,在力的方向上前進(jìn)了相同的距離,則下列結(jié)論正確的是()A甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功B甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功C甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功D條件不足,無法確定甲、乙圖中F做的功誰大3.如圖所示是蹦床運動員表演的情景。運動員從最低點到達(dá)最高點的過程中,運動員的動能和重力勢能變化情況分別是()A動能減小,重力勢能增大B動能增大,重力勢能減小C動能先增大后減

12、小,重力勢能增大D動能先減小后增大,重力勢能減小4如圖所示,一彈簧的左端固定,右端連接一個小球,把它們套在光滑的水平桿上。a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b點是彈簧原長時小球的位置,c點是小球到達(dá)最右端的位置。則小球從a點運動到c點的過程中,下列說法正確的是()A小球在a點,彈簧的彈性勢能最小B小球在b點,小球的速度最小C從a點到b點,小球的動能逐漸增大D從b點到c點,彈簧的彈性勢能逐漸減小5同一小球以同樣的速度v沿著與水平方向成角斜向上拋出,一個在空中、另一個沿光滑斜面,若不計阻力,小球能到達(dá)的最高點分別為h1和h2,則h1和h2的關(guān)系是()第10題圖Ah1h2Bh1h2Ch1h2D都有

13、可能如圖是某橋式起重機的示意圖,水平橫梁MN架在軌道A和B上,電動機D可沿橫梁左右移動。橫梁、電動機、掛鉤、滑輪、鋼索、導(dǎo)線的質(zhì)量以及滑輪上的摩擦均不計。已知橫梁長度為L,零件質(zhì)量為m,電動機吊著零件從M點出發(fā)并開始計時,以水平速度v勻速運動到N點,橫梁對軌道A的壓力F與時間t的關(guān)系式為:F。科學(xué)實驗復(fù)習(xí)時,小美和小麗再探有關(guān)杠桿平衡的問題。(1)小美先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡,在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后,杠桿的_端下降。要使杠桿重新在水平位置平衡,如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點位置,只需將_。(2)小麗還想探究當(dāng)動力和阻力在杠桿同側(cè)時杠桿的平衡情況,于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,結(jié)果杠桿

14、轉(zhuǎn)至豎直位置,如圖乙所示。小麗在A點施加一個始終水平向右的拉力F,卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡。你認(rèn)為原因是_。(3)他們認(rèn)為(2)問中拉力是做功的。如果水平向右的拉力F大小不變,OA長L,將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過30的過程中,拉力F做功為多少?如圖所示,是將橡膠球于水面之上一定高度a處靜止釋放的情景,其中c點表示橡膠球第一次剛接觸水面,d點表示橡膠球所能到達(dá)的水面下最深處,b點表示第一次反彈上來的最高位置(整個過程不計空氣阻力)。圖147小球從a點運動到第一次反彈上來的最高位置b點的整個過程中,小球的機械能(選填“守恒”或“不守恒”)。(2)小球在下落時第一次剛接觸水面c

15、點的動能(選填“大于”“小于”或“等于”)反彈上來時到達(dá)c點的動能。9如圖所示是小利設(shè)計的一種限流器原理圖,當(dāng)電流超過限制電流時,會自動切斷電路。(1)當(dāng)電流超過限制電流時,銜鐵N被電磁鐵M吸引過去,勻質(zhì)的金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞O點轉(zhuǎn)動,電路斷開。剛轉(zhuǎn)動時,杠桿OA屬于杠桿。(2)若要把限流器接入家庭電路中,從安全用電角度考慮,應(yīng)該把它接在進(jìn)戶線的_線上。(3)調(diào)試時,電流尚未達(dá)到設(shè)計的限制電流,限流器已經(jīng)切斷電路。為達(dá)到設(shè)計要求,應(yīng)把滑動變阻器滑片P向_移動。10如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動,桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側(cè)的OB相等,桿AB的重力不計,柱形

16、物體較重。(1)若作用在A點的動力F方向始終豎直向下,則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動10角的過程中,動力F大小的變化是。(2)若作用在A點的動力F方向始終與桿垂直,則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動45角的過程中,動力F大小的變化是。11如圖所示,一輕質(zhì)均勻杠桿AB,O為支點,OAOB4m,A端用一不可伸長的細(xì)線系于地面,C點位于OB的中點。邊長為0.1m的實心正方體物塊M用一不可伸長的細(xì)線系于C點。此時AB靜止于水平位置,C點的細(xì)線拉力恰為零,M對地面壓強為3103Pa。(兩端細(xì)線質(zhì)量忽略,g取10N/kg)求:圖1312(1)物塊M的質(zhì)量。(2)將一個重為40N的鐵塊P放在點C正上方,并用力F水平向左推動,使

17、P沿OA向左做勻速直線運動,連接物塊M的細(xì)線能承受的最大拉力為25N。求:鐵塊P向左運動過程中,物塊M對地面的最小壓強。若鐵塊P受到的摩擦力為其重力的0.1倍,在從C點開始向左勻速運動的過程中,推力F最多做的功。如圖,一根長為L的均勻細(xì)木桿用細(xì)線豎直懸掛起來,置于水桶內(nèi)水平面上方,現(xiàn)將水桶豎直緩慢提升,細(xì)桿逐漸浸入水中,當(dāng)木桿浸入水中超過一定深度L,開始出現(xiàn)傾斜,已知木桿的密度為1,水的密度為0,求L。(師生總結(jié))(課后作業(yè))1.如圖是吊車起吊貨物的結(jié)構(gòu)示意圖,伸縮撐桿為圓弧狀,工作時它對吊臂的支持力始終與吊臂垂直,使吊臂繞O點緩慢轉(zhuǎn)動,從而將貨物提起。下列說法正確的是()A吊臂是一省力杠桿,

18、但要費距離B吊臂是一個費力杠桿,但可以省功C勻速頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿支持力的力臂變小D勻速頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿支持力漸漸變小2一物體在空氣中沿豎直方向運動,運動過程中只受重力和空氣阻力的作用。則該物體的()A動能可能不變B勢能可能不變C機械能一定不變D機械能可能不變3人直接用F1的力勻速提升重物,所做的功是W1,若人使用某機械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為F2,所做的功是W2()AF1一定大于F2BF1一定小于F2CW2一定大于W1D只有F2大于F1,W2才大于W14如圖所示,小明在做模擬“蹦極”的小實驗,一根橡皮筋一端系一個小石塊,另一端固定在A點,B點是橡皮筋不系小石塊自

19、然下垂時下端所在的位置,C點是小石塊從A點自由釋放后所能達(dá)到的最低點,關(guān)于小石塊從A點到C點運動過程的說法,正確的是()A小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B從A點下落到B點的過程中,小石塊受到重力和彈力的作用C從B點下落到C點的過程中,小石塊的速度先增大后減小D小石塊在C點時,受到平衡力的作用5如圖所示,斜面與水平面在M點通過小圓弧相連,彈簧左端固定,原長時右端在N點,小物塊從斜面上P點由靜止滑下,與彈簧碰撞后又返回到P點,則下列說法不正確的是()A小物塊從P向M運動過程中,重力勢能減少B小物塊從P向M運動過程中,機械能減少C小物塊從P向M運動過程中,機械能不變D彈簧被壓縮到最短時,彈簧的彈

20、性勢能最大如圖甲所示,小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中,得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度l之間的關(guān)系,如圖乙所示,其中b為曲線最高點。不計空氣阻力,彈簧在整個過程中始終發(fā)生彈性形變,則小球()A受到的彈力始終不變B運動過程動能一直增大C運動過程機械能不變D在b點時重力等于彈力如圖所示,吊籃的重力為400N,動滑輪總重為50N,定滑輪總重為40N,人的重力為600N,人在吊籃里拉著繩子不動時對吊籃的壓力是()A380NB390NC510ND600N如圖所示,用24N的力F沿水平方向拉滑輪,可使重20N的物體A以0.2m/s的速度

21、在水平面上勻速運動物體B重10N,彈簧測力計的示數(shù)恒為5N(不計滑輪、測力計、繩子的重量,滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑)下列說法正確的是()A物體A受到地面的摩擦力是60NB滑輪移動的速度是0.4m/sC水平拉力F的功率是4.8WD在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J如圖所示,均勻木板重40N,木板上放重為60N的臺秤,臺秤內(nèi)放重力為300N的物體。整個裝置用細(xì)繩通過不計重力的滑輪吊著,處于靜止?fàn)顟B(tài),這時臺秤的讀數(shù)為N。10.肥胖可能會引發(fā)許多慢性疾病。某人用如圖所示的健身拉力器進(jìn)行減肥鍛煉,配重由若干金屬塊(每塊質(zhì)量為10kg)組成,鍛煉時可以根據(jù)自己的實際選擇配重的金屬塊數(shù)量。(桿重、繩重、摩擦均不計,

22、g取10N/kg)(1)拉力器上的滑輪均屬于_(選填“定”或“動”)滑輪。(2)若該人的質(zhì)量為85kg,他一次最多能拉起_塊金屬塊。(3)當(dāng)他選擇6塊金屬塊時,把拉桿向下拉動0.5米,若累積拉動100次,則拉力共做了多少功?假設(shè)脂肪氧化釋放的能量10%用于拉力做功,則相當(dāng)于消耗多少克脂肪?(已知1克脂肪在體內(nèi)完全氧化約釋放37.5千焦的能量)11在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)實驗前沒有掛鉤時,發(fā)現(xiàn)杠桿右端高,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿左端的螺母向_調(diào)節(jié)。(2)如圖甲,在杠桿的左邊A處掛四個相同鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在杠桿右端B處掛同樣鉤碼_個。(3)如圖乙,用彈簧測力計在C

23、處豎直向上拉,當(dāng)彈簧測力計逐漸向右傾斜時,要使杠桿仍在水平位置平衡,則彈簧測力計的示數(shù)將(填“變大”、“變小”或“不變”),其原因是。12如圖所示,一根質(zhì)量分布均勻的木棒,質(zhì)量為m,長度為L,豎直懸掛在轉(zhuǎn)軸O處。在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動到豎直方向夾角為的位置(轉(zhuǎn)軸處摩擦不計)。問:(1)畫出60時拉力F的力臂l,并計算力臂的大小。(2)木棒的重力作用點在其長度二分之一處,隨拉開角度的增加,拉力F將如何變化?并推導(dǎo)拉力F與角度的關(guān)系式。13如圖甲,有一輕質(zhì)桿,左右各掛由同種金屬制成、質(zhì)量分別為m1和m2(m1m2)的實心物塊后恰好水平平衡。圖1314(1)求左右懸掛

24、點到支點O的距離L1與L2之比。(2)將兩物分別浸沒于水中(如圖乙),桿將會(選填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”),試通過推導(dǎo)說明。14某同學(xué)在探究“物體動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,所用的實驗裝置如下圖所示。A為小球,B為木塊。圖143次數(shù)小球的質(zhì)量m小球下落的高度h小球到達(dá)底端的速度v木塊移動的距離s(cm)小球的動能Ek1大h0v060.8最大2中h0v048.2大3小h0v024.5較小(1)根據(jù)該同學(xué)設(shè)計的實驗數(shù)據(jù)表格,可以看出,他的猜想是:物體動能大小與_有關(guān)。(2)本實驗中,小球下落的高度h都放置為h0的目的是_。(3)如果第1次實驗中,木塊運動到了長木板的末端之外,

25、在不更換實驗器材的條件下,解決的辦法是:_。15如圖甲所示,用彈簧測力計測量水平桌面上的鉤碼所受的重力。彈簧測力計從圖示位置開始向上緩慢提升,其示數(shù)F與上升的高度h之間的關(guān)系如圖乙所示。試解答下列問題:(1)鉤碼所受的重力為N。(2)當(dāng)h4cm時,彈簧測力計的示數(shù)是N,桌面對鉤碼的支持力是N。(3)從開始提升到h16cm,彈簧測力計對鉤碼所做的功是多少?16新建成的牛欄江引水濟昆工程,是將水從海拔較低的德澤水庫,引到海拔較高的盤龍江上游。每年對昆明提供5.67億立方米的水,耗電及相關(guān)運行費用已近10億元。所以,珍惜水資源是每一個市民應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)。此工程是在德澤水庫庫區(qū)建泵站,將水泵入山坡高

26、處的水池后,再自流回昆明。泵站的提水高度約220m,每秒流過水流橫截面的水量是18m3。將1.8104kg的水提高220m,水泵對水所做的功是7J,做功的功率是W。(g取10N/kg,水1.0103kg/m3)17.圖24-21(a)所示的是一把桿秤的示意圖,O是秤桿的懸點,使用該秤最多能稱量5千克的重物。小王用一個相同的秤砣系在原來的秤砣下面,采用“雙秤砣法”去稱量7千克的重物時,秤上的示數(shù)為3千克,如圖24-21(b)所示。那么當(dāng)只掛一個秤砣時,該秤零刻度線的位置應(yīng)該在_(選填“O點”、“O點的右側(cè)”或“O點的左側(cè)”)。若采用“雙秤砣法”,則利用該秤最多能稱量_千克的重物。初三科學(xué)春季班教

27、師日期學(xué)生課程編號課型課題簡單機械、功、功率教學(xué)目標(biāo)認(rèn)識并掌握杠桿的五要素、知道杠桿的分類及其應(yīng)用3、理解并掌握杠桿平衡原理教學(xué)重難點理解掌握杠桿力臂的定義2、靈活運用杠桿平衡原理(簡單機械、功、功率)(知識梳理)杠桿(1)杠桿指的是在力的作用下,能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。(2)杠桿的五要素:支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂。動力臂:從支點到動力作用線的距離。阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。(3)杠桿平衡條件杠桿平衡的含義:杠桿在動力和阻力作用下,保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài),稱為杠桿平衡。杠桿平衡條件:“動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂”,即:F1l1F2l2。(4)杠桿的分類和應(yīng)用省力杠桿:動力臂

28、大于阻力臂的杠桿。特點:省力但多移動距離。費力杠桿:動力臂小于阻力臂的杠桿。特點:費力但少移動距離。等臂杠桿:動力臂等于阻力臂的杠桿。特點:既不省力也不費力,又不多移動距離。(5)人體內(nèi)的杠桿如圖是仰頭、蹺足、屈肘分別代表的三種杠桿?;?1)定滑輪:在使用時,軸位置固定不動的滑輪叫做定滑輪,如圖甲。其實質(zhì)是一個等臂杠桿,如圖乙。特點:使用定滑輪既不省力,也不省距離,但可以改變力的方向。(2)動滑輪:在使用時,軸隨著物體一起運動的滑輪叫做動滑輪,如圖甲。其實質(zhì):動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿,如圖乙。特點:省一半力,但不能改變力的方向,省了力但要費距離。(3)滑輪組:由定滑輪和動滑輪組合而成,既

29、能省力也能改變力的方向。功(1)做功的兩個必要條件:一是物體要受到力的作用,二是物體要在力的方向上通過一段距離。二者要同時具備,缺一不可。(2)功的計算:功的大小等于力與物體在力的方向上通過的距離的乘積,即WFs。功的單位是焦耳,符號是J。(3)做功的過程實質(zhì)就是能的轉(zhuǎn)化過程。力對物體做多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。功率功率反映了物體做功的快慢。物體在單位時間內(nèi)做的功叫做功率。功率的計算公式為PW/t。功率的單位是瓦特,符號為W。機械能(1)動能:物體由于運動而具有的能。物體動能大小與物體的質(zhì)量大小和速度大小有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能也越大;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,

30、它的動能也越大。(2)勢能:物體由于被舉高或發(fā)生彈性形變而具有的能,叫做勢能。故勢能包括重力勢能和彈性勢能。重力勢能:物體由于被舉高而具有的能。重力勢能的大小與物體的質(zhì)量大小和被舉高的高度有關(guān)。在物體的質(zhì)量一定時,物體被舉得越高,其具有的重力勢能就越大;物體的高度一定時,質(zhì)量越大,其具有的重力勢能就越大。彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。彈性勢能的大小跟物體的材料以及發(fā)生彈性形變的程度有關(guān),彈性形變越大,物體的彈性勢能就越大。(3)動能、勢能(重力勢能、彈性勢能)統(tǒng)稱為機械能。動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化:在一定條件下,動能可以轉(zhuǎn)化為勢能,勢能也可以轉(zhuǎn)化為動能。在轉(zhuǎn)化過程中,如果不受阻力,機

31、械能的總量保持不變。(例題解析)要點1杠桿的特點及應(yīng)用重要提示杠桿的分類:省力杠桿,動力臂大于阻力臂;費力杠桿,動力臂小于阻力臂;等臂杠桿,動力臂等于阻力臂。還要明確:使用杠桿省力就費距離,費力就省距離,既省力又省距離的機械是不存在的。同時要注意動力臂的變化,當(dāng)阻力和阻力臂不變時,動力臂減小,動力會增大?!纠?】2019杭州木塊在兩端開口且足夠長的豎直筒中自由釋放可向下作勻速直線運動;若木塊在其右側(cè)質(zhì)量為5kg的物體牽引下則可向上作勻速直線運動(繩子質(zhì)量及滑輪與轉(zhuǎn)軸、繩子間的摩擦均忽略不計),如圖所示。問:(g取10N/kg)圖1314(1)當(dāng)右側(cè)物體剛落地時木塊所受到的摩擦力的方向為_豎直向

32、下_。(2)木塊的質(zhì)量為_2.5_kg。(3)若右側(cè)物體下落20cm時其重力做的功為_10_J?!纠?】如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)盤半徑為50cm),在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點自由轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動時可視為杠桿。甲在A點施加一個大小為20N的水平力FA,讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動;對面的乙在距O點40cm處的B點同時施加一個水平力,想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動。乙應(yīng)沿圖中_(選填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”)方向施加一個至少為_N的力,才可能達(dá)到目的(假設(shè)只有甲、乙兩人對轉(zhuǎn)盤施力,忽略其他力對轉(zhuǎn)動的影響)。解析讀圖可知,圖中AB相當(dāng)于杠桿,O為支點,F(xiàn)A可視為動力,阻力施到B點,此時為了使用力最小,應(yīng)使力

33、臂最長,且所施力的方向應(yīng)阻礙杠桿的轉(zhuǎn)動,故想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動,乙應(yīng)沿圖中F2方向施力。此時動力的力臂為l150cm0.5m,阻力的力臂l240cm0.4m,由杠桿的平衡條件得,F(xiàn)1l1F2l2,則F2=F1l1/l220N0.5m/0.4m25N。壓力、壓強和簡單機械的有關(guān)計算重要提示杠桿平衡條件的應(yīng)用,要熟練掌握杠桿平衡條件,壓強公式、重力的計算及杠桿的平衡條件的應(yīng)用,綜合性較強,要求學(xué)生能正確求出杠桿所受壓力的大小及方向,再由杠桿的平衡即可解決問題。特別是在動態(tài)變化的題目中,要分析力的大小和力臂的大小變化情況?!纠?】安全閥常作為超壓保護裝置。如圖是利用杠桿原理設(shè)計的鍋爐安全閥示意圖,閥的

34、橫截面積S為6厘米2,OAAB12,若鍋爐能承受的最大壓強為5.81105帕,大氣壓強為1.01105帕,則在B處應(yīng)掛_牛的重物。若鍋爐承受的最大壓強減小,為保證鍋爐安全,應(yīng)將重物向_(選填“左”或“右”)移動。解析由杠桿的平衡條件可知:FOAGOB;因OAAB12,故OAOB13,則所掛物體的重力:GFpS(5.81105Pa1.01105Pa)6104m296N;若鍋爐承受的最大壓強減小,為保證鍋爐安全,應(yīng)將重物向右移動。要點功重要提示做功應(yīng)符合做功的兩個必要因素。利用公式WFs正確尋找力和物體在力的方向上通過的距離是解題的關(guān)鍵?!纠?】如圖所示,斜面高為1m,長為4m,用沿斜面向上大小為

35、75N的拉力F,將重為200N的木箱由斜面底端勻速緩慢拉到頂端,下列關(guān)于做功的判斷正確的是(B)A木箱受到重力做功的大小為800JB木箱受到斜面摩擦力做功大小為100JC木箱受到總力做功的大小為125JD木箱受到斜面的支持力做功大小為200J【例5】圖甲為玩具“跳跳桿”及組成部件(相關(guān)信息見下表)。桿內(nèi)的彈簧可以自由伸縮,人站上踏板后彈簧受拉伸長,隨后收縮將人向上彈起,帶動跳跳桿一起向上運動。由于重力作用,人和跳跳桿在到達(dá)最高處后會下落,桿著地后,人繼續(xù)往下運動拉長彈簧,接著彈簧又收縮將人向上彈起,所以人就和桿一起連續(xù)跳。(1)人站在踏板彈簧向下伸長的過程中,下列說法正確的是_。A人的重力勢能

36、減小B彈簧的彈性勢能增大C人的機械能守恒(2)玩跳跳桿需要保持身體的平衡和動作的協(xié)調(diào),這主要是_(選填“大腦”、“小腦”或“腦干”)的功能。(3)如圖乙,質(zhì)量為60kg、雙腳面積為0.04m2的同學(xué)在玩跳跳桿,當(dāng)彈簧的長度為56cm時,踏板與他的雙腳完全接觸,此時彈簧的彈力通過踏板對腳的壓強是多少(踏板的重力忽略不計,彈簧的長度與所受拉力關(guān)系如圖丙)?桿高(m)自重(kg)踏板數(shù)量(個)單個踏板面積(m2)彈簧數(shù)量(根)適用范圍(kg)1.102.5左、右各10.004130100(4)上題中的同學(xué)在水平地面上連續(xù)跳了20次,桿每次上升的高度平均為0.2m,則彈簧克服桿本身重力做功_J(假設(shè)桿

37、始終豎直),從能量利用角度分析,跳跳桿本身的重量應(yīng)該_。答案(1)AB(2)小腦(3)1105Pa(4)100輕一點【例6】如圖所示,質(zhì)量為M,半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,AB是它的直徑,O是它的圓心,重力加速度為g?,F(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓,則圓板的重心將從O點向左移動R的距離,在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡,此時AB恰處于水平位置,則FMg【例7】為保證市場的公平交易,我國已有不少地區(qū)禁止在市場中使用桿秤。桿秤確實容易為不法商販坑騙顧客提供可乘之機。請看下例。秤砣質(zhì)量為1千克,秤桿和秤盤總質(zhì)量為0.5千克,定盤星到提紐的距離為2厘米,秤盤到提

38、紐的距離為10厘米(圖)。若有人換了一個質(zhì)量為0.8千克的秤砣,售出2.5千克的物品,物品的實際質(zhì)量是多少?【分析】首先求出秤桿和秤盤的重心所在位置,即重心C到O點的距離,此時秤砣放在A點,根據(jù)杠桿平衡條件求OC的大??;然后求出在正常情況下(用1kg秤砣稱2.5kg物品),秤砣到O點的距離L;最后根據(jù)杠桿的平衡條件求出使用不標(biāo)準(zhǔn)的秤砣時(秤砣到O點的距離不變),消費者得到的物品實際質(zhì)量。【解答】解:設(shè)秤桿和秤盤的重心為C,當(dāng)杠桿平衡時秤砣放在A點,G秤OCG砣OA,即:m秤gOCm砣gOA,0.5kgOC1kg2cm,OC4cm,使用1kg秤砣(正常情況下),設(shè)秤砣到O點的距離L,m物gOB+

39、m秤gOCm砣gL即:2.5kgg10cm+0.5kgg4cm1kggL,解得:L27cm,當(dāng)使用0.8kg秤砣時,秤砣到O點的距離不變,m物gOB+m秤gOCm砣gL,即:m物g10cm+0.5kgg4cm0.8kgg27cm,解得:m物1.96kg。物品的實際質(zhì)量是1.96kg。答:物品的實際質(zhì)量是1.96kg?!纠?】如圖所示,質(zhì)量為的運動員站在質(zhì)量為0.5的均勻長板AB的中點,板位于水平面上,可繞通過B點的水平軸轉(zhuǎn)動,板的A端系有輕繩,輕繩的另一端繞過兩個定滑輪后握在運動員手中,當(dāng)運動員用力拉繩時,滑輪兩側(cè)的繩都保持在豎直方向。要使板的A端離開地面,運動員作用于繩的最小拉力是_。(隨堂

40、檢測)1“竹抻面”是我國傳統(tǒng)面點美食。如圖甲,在制作面團的過程中,讓一段毛竹的一端固定在繩扣中,人坐在另一端可以上下跳動,面團在毛竹不斷擠壓下變得更有韌性。如圖乙是它的原理圖,可以把毛竹視為一根杠桿。關(guān)于此杠桿的敘述中,正確的是(D)AB是支點B杠桿在B點受到向下的力C杠桿在B點受到的力大于F1DA點移動的距離小于B點移動的距離2在甲、乙兩圖中,甲圖地面粗糙,乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為m,2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下,在力的方向上前進(jìn)了相同的距離,則下列結(jié)論正確的是(B)A甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功B甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功C甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功D條件不足,無法

41、確定甲、乙圖中F做的功誰大3.如圖所示是蹦床運動員表演的情景。運動員從最低點到達(dá)最高點的過程中,運動員的動能和重力勢能變化情況分別是(C)A動能減小,重力勢能增大B動能增大,重力勢能減小C動能先增大后減小,重力勢能增大D動能先減小后增大,重力勢能減小4如圖所示,一彈簧的左端固定,右端連接一個小球,把它們套在光滑的水平桿上。a點是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b點是彈簧原長時小球的位置,c點是小球到達(dá)最右端的位置。則小球從a點運動到c點的過程中,下列說法正確的是(C)A小球在a點,彈簧的彈性勢能最小B小球在b點,小球的速度最小C從a點到b點,小球的動能逐漸增大D從b點到c點,彈簧的彈性勢能逐漸減

42、小解析Aa點是壓縮彈簧后形變程度最大處,彈性勢能也最大,故A錯誤;B.因為水平桿光滑,所以小球在a點時只受到彈簧向右的彈力,則小球由a向b運動時會加速運動,故B錯誤;C.小球質(zhì)量一定,從a點到b點時速度越來越快,所以動能逐漸增大,故C正確;D.b點是彈簧原長時小球的位置,彈性勢能為0,小球到達(dá)b點后由于慣性繼續(xù)向右運動,所以彈簧逐漸被拉伸,彈性勢能逐漸變大,故D錯誤。5同一小球以同樣的速度v沿著與水平方向成角斜向上拋出,一個在空中、另一個沿光滑斜面,若不計阻力,小球能到達(dá)的最高點分別為h1和h2,則h1和h2的關(guān)系是(B)第10題圖Ah1h2Bh1h2Ch1h2D都有可能臺州中考如圖是某橋式起

43、重機的示意圖,水平橫梁MN架在軌道A和B上,電動機D可沿橫梁左右移動。橫梁、電動機、掛鉤、滑輪、鋼索、導(dǎo)線的質(zhì)量以及滑輪上的摩擦均不計。已知橫梁長度為L,零件質(zhì)量為m,電動機吊著零件從M點出發(fā)并開始計時,以水平速度v勻速運動到N點,橫梁對軌道A的壓力F與時間t的關(guān)系式為:Fmg??茖W(xué)實驗復(fù)習(xí)時,小美和小麗再探有關(guān)杠桿平衡的問題。(1)小美先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡,在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后,杠桿的_端下降。要使杠桿重新在水平位置平衡,如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點位置,只需將_。(2)小麗還想探究當(dāng)動力和阻力在杠桿同側(cè)時杠桿的平衡情況,于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置,

44、如圖乙所示。小麗在A點施加一個始終水平向右的拉力F,卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡。你認(rèn)為原因是_。(3)他們認(rèn)為(2)問中拉力是做功的。如果水平向右的拉力F大小不變,OA長L,將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過30的過程中,拉力F做功為多少?解析(1)若每個鉤碼重為G,杠桿上每格長L,由圖甲,左側(cè)力與力臂的乘積:5G4L20GL,右側(cè)力與力臂的乘積:2G3L6GL,因為:20GL6GL,所以杠桿左側(cè)下降;如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點位置,若要杠桿平衡,左側(cè)取下n個鉤碼掛到右側(cè),則:(5n)G4L(2n)G3L,解得:n2,即需將左側(cè)2個鉤碼掛到右側(cè)即可;(2)由圖將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿

45、掉,在A點施加一個始終水平向右的拉力F,當(dāng)杠桿拉到水平位置時F的力臂通過支點,即力臂為0,根據(jù)杠桿的平衡條件所以始終不能平衡;(3)由圖杠桿從豎直位置轉(zhuǎn)過30的過程,F(xiàn)水平移動距離為OA長的一半,即L/2所以拉力F做的功:WFL/2FL/2。答案(1)左左側(cè)2個鉤碼掛到右側(cè)(2)水平位置時動力臂為零,杠桿無法平衡(3)FL/2杠桿的平衡重要提示考查測力計的讀數(shù)及杠桿平衡條件的應(yīng)用,要得出物體的重力,關(guān)鍵是能夠正確讀出測力計的示數(shù),并分析出對應(yīng)的力臂大小。如圖所示,是將橡膠球于水面之上一定高度a處靜止釋放的情景,其中c點表示橡膠球第一次剛接觸水面,d點表示橡膠球所能到達(dá)的水面下最深處,b點表示第

46、一次反彈上來的最高位置(整個過程不計空氣阻力)。圖147(1)小球從a點運動到第一次反彈上來的最高位置b點的整個過程中,小球的機械能不守恒(選填“守恒”或“不守恒”)。(2)小球在下落時第一次剛接觸水面c點的動能大于(選填“大于”“小于”或“等于”)反彈上來時到達(dá)c點的動能。如圖所示是小利設(shè)計的一種限流器原理圖,當(dāng)電流超過限制電流時,會自動切斷電路。(1)當(dāng)電流超過限制電流時,銜鐵N被電磁鐵M吸引過去,勻質(zhì)的金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞O點轉(zhuǎn)動,電路斷開。剛轉(zhuǎn)動時,杠桿OA屬于省力杠桿。(2)若要把限流器接入家庭電路中,從安全用電角度考慮,應(yīng)該把它接在進(jìn)戶線的_火_線上。(3)調(diào)試時,電流尚未

47、達(dá)到設(shè)計的限制電流,限流器已經(jīng)切斷電路。為達(dá)到設(shè)計要求,應(yīng)把滑動變阻器滑片P向_右_移動。解析(1)金屬桿OA可視為杠桿,支點為O點,彈簧的拉力為動力,OA的重力為阻力,此時杠桿的動力臂大于阻力臂,所以O(shè)A屬于省力杠桿;(2)要把限流器接入家庭電路中,從安全用電角度考慮,應(yīng)該把它接在進(jìn)戶線的火線上;(3)調(diào)試時,電流尚未達(dá)到設(shè)計的限制電流,限流器已經(jīng)切斷電路,說明電磁鐵磁性過強了,因此需要減小電路中的電流來減弱電磁鐵的磁性,根據(jù)圖可知應(yīng)把滑動變阻器滑片P向右移動,來減小電路中的電流。10如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動,桿右端均勻柱形物體的長度與桿右側(cè)的OB相等,桿AB

48、的重力不計,柱形物體較重。(1)若作用在A點的動力F方向始終豎直向下,則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動10角的過程中,動力F大小的變化是增大。(2)若作用在A點的動力F方向始終與桿垂直,則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動45角的過程中,動力F大小的變化是先增大后減小。如圖所示,一輕質(zhì)均勻杠桿AB,O為支點,OAOB4m,A端用一不可伸長的細(xì)線系于地面,C點位于OB的中點。邊長為0.1m的實心正方體物塊M用一不可伸長的細(xì)線系于C點。此時AB靜止于水平位置,C點的細(xì)線拉力恰為零,M對地面壓強為3103Pa。(兩端細(xì)線質(zhì)量忽略,g取10N/kg)求:圖1312(1)物塊M的質(zhì)量。(2)將一個重為40N的鐵塊P放在點C正上

49、方,并用力F水平向左推動,使P沿OA向左做勻速直線運動,連接物塊M的細(xì)線能承受的最大拉力為25N。求:鐵塊P向左運動過程中,物塊M對地面的最小壓強。若鐵塊P受到的摩擦力為其重力的0.1倍,在從C點開始向左勻速運動的過程中,推力F最多做的功?!敬鸢浮?1)根據(jù)p可得物塊M對地面的壓力:FpS3103Pa(0.1m)230N,根據(jù)題意可得物塊M的重力GF30N,物塊M的質(zhì)量m3kg。(2)當(dāng)細(xì)線最大拉力為25N時,物塊M受到地面的支持力F支GF拉30N25N5N,物塊M對地面的壓力F壓與地面對它的支持力F支是一對相互作用力,大小相等,即F支F拉5N,所以,此時的最小壓強p小500Pa。根據(jù)杠桿平衡

50、條件可得:F拉OCG鐵OP,則OP1.25m,所以,推動鐵塊P走的距離sOCOP2m1.25m3.25m,鐵塊P在從C點開始向左勻速運動的過程中,推力與摩擦力是一對平衡力,F(xiàn)f0.1G鐵0.140N4N,推力做功WFs4N3.25m13J。如圖,一根長為L的均勻細(xì)木桿用細(xì)線豎直懸掛起來,置于水桶內(nèi)水平面上方,現(xiàn)將水桶豎直緩慢提升,細(xì)桿逐漸浸入水中,當(dāng)木桿浸入水中超過一定深度L,開始出現(xiàn)傾斜,已知木桿的密度為1,水的密度為0,求L?!痉治觥慨?dāng)水浸入較少時,木桿穩(wěn)定平衡,當(dāng)浸入較多時,木桿不穩(wěn)定平衡,設(shè)木桿稍微傾斜一個小角度,根據(jù)力矩平衡條件列方程求解?!窘獯稹拷猓涸O(shè)木桿的截面積為S,桿浸在水中的

51、長度為l,當(dāng)木桿浸入水中后,假設(shè)因受到一個微小擾動而發(fā)生傾斜,如右圖所示,則AB為一根杠桿,A點為支點,設(shè)重力G的力臂為L1,浮力F的力臂為L2,當(dāng)木桿浸入較淺時,有GL1FL2,木桿將重新回到原來的平衡位置。當(dāng)木桿浸入較深時,有GL1FL2,木桿將繼續(xù)傾斜。因此當(dāng)GL1FL2,木桿將開始傾斜。設(shè)木桿浸入的深度為l時,開始傾斜,則:lS0g?(Ll)sinLS1g?Lsin即:0l220Ll+1L20可解得:lL(1)因為lL,所以取lL(1)答:L的值為L(1)。(師生總結(jié))(課后作業(yè))1.如圖是吊車起吊貨物的結(jié)構(gòu)示意圖,伸縮撐桿為圓弧狀,工作時它對吊臂的支持力始終與吊臂垂直,使吊臂繞O點緩

52、慢轉(zhuǎn)動,從而將貨物提起。下列說法正確的是(D)A吊臂是一省力杠桿,但要費距離B吊臂是一個費力杠桿,但可以省功C勻速頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿支持力的力臂變小D勻速頂起吊臂的過程中,伸縮撐桿支持力漸漸變小2一物體在空氣中沿豎直方向運動,運動過程中只受重力和空氣阻力的作用。則該物體的(A)A動能可能不變B勢能可能不變C機械能一定不變D機械能可能不變解析當(dāng)重力和阻力方向相反時,若重力等于阻力物體做勻速運動,動能不變,勢能減?。蝗糁亓Υ笥谧枇?,物體做加速運動,物體的動能增大,勢能減??;當(dāng)重力和阻力方向相同時,物體向上做減速運動,動能減小,勢能增加;由于受空氣阻力,運動的過程中要克服阻力做功,所以機械能

53、一定減小,故選A。人直接用F1的力勻速提升重物,所做的功是W1,若人使用某機械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為F2,所做的功是W2(C)AF1一定大于F2BF1一定小于F2CW2一定大于W1D只有F2大于F1,W2才大于W14如圖所示,小明在做模擬“蹦極”的小實驗,一根橡皮筋一端系一個小石塊,另一端固定在A點,B點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置,C點是小石塊從A點自由釋放后所能達(dá)到的最低點,關(guān)于小石塊從A點到C點運動過程的說法,正確的是(C)A小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B從A點下落到B點的過程中,小石塊受到重力和彈力的作用C從B點下落到C點的過程中,小石塊的速度先增大后

54、減小D小石塊在C點時,受到平衡力的作用5如圖所示,斜面與水平面在M點通過小圓弧相連,彈簧左端固定,原長時右端在N點,小物塊從斜面上P點由靜止滑下,與彈簧碰撞后又返回到P點,則下列說法不正確的是(B)A小物塊從P向M運動過程中,重力勢能減少B小物塊從P向M運動過程中,機械能減少C小物塊從P向M運動過程中,機械能不變D彈簧被壓縮到最短時,彈簧的彈性勢能最大解析小物塊從P向M運動過程中,質(zhì)量不變,高度變小,重力勢能減小,故A正確;物塊從P到N碰撞后還能返回到P說明沒能量損失,機械能守恒,小物塊從P向M運動過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,機械能不變,故B錯誤,C正確;彈簧被壓縮到最短時,彈簧的彈性形變達(dá)到

55、最大限度,彈性勢能最大,故D正確。如圖甲所示,小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中,得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度l之間的關(guān)系,如圖乙所示,其中b為曲線最高點。不計空氣阻力,彈簧在整個過程中始終發(fā)生彈性形變,則小球(D)A受到的彈力始終不變B運動過程動能一直增大C運動過程機械能不變D在b點時重力等于彈力解析A小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中,彈簧形變程度逐漸變大,所以小球受到彈力也逐漸變大,故A錯誤;B.由圖像可知,小球速度先變大,后變小,小球質(zhì)量不變,所以小球動

56、能先變大,后變小,故B錯誤;C.小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧,此過程中小球的機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,所以小球的機械能變小,故C錯誤;D.在小球向下運動過程中,受豎直向上的彈簧的彈力,豎直向下的重力,開始時,重力大于彈力,合力向下,小球速度越來越大,隨彈簧壓縮量的增大,彈力越來越大,當(dāng)彈力與重力相等時,兩力是一對平衡力,合力為零,小球再向下運動,彈力大于重力,合力向上,小球速度減小,由此可見,當(dāng)重力G與彈力F是一對平衡力時,小球速度最大,故D正確。故選D。如圖所示,吊籃的重力為400N,動滑輪總重為50N,定滑輪總重為40N,人的重力為600N,人在吊籃里拉著繩子不動

57、時對吊籃的壓力是()A380NB390NC510ND600N【分析】本題可用整體法來進(jìn)行分析,把動滑輪、人和吊籃作為一個整體,當(dāng)?shù)趸@不動時,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),那么由5段繩子所承受的拉力正好是人、動滑輪和吊籃的重力和??蓳?jù)此求出人的拉力,對吊籃的壓力等于人的重力減去拉力。【解答】解:將人、吊籃、動滑輪看作一個整體,由于他們處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡。人的拉力:F(G人+G輪+G吊籃)(600N+50N+400N)210N。人在吊籃里拉著繩子不動時對吊籃的壓力:F壓G人F600N210N390N。故選:B。如圖所示,用24N的力F沿水平方向拉滑輪,可使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上

58、勻速運動物體B重10N,彈簧測力計的示數(shù)恒為5N(不計滑輪、測力計、繩子的重量,滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑)下列說法正確的是()A物體A受到地面的摩擦力是60NB滑輪移動的速度是0.4m/sC水平拉力F的功率是4.8WD在2s內(nèi)繩子對物體A做的功為4.8J故選D如圖所示,均勻木板重40N,木板上放重為60N的臺秤,臺秤內(nèi)放重力為300N的物體。整個裝置用細(xì)繩通過不計重力的滑輪吊著,處于靜止?fàn)顟B(tài),這時臺秤的讀數(shù)為200N?!痉治觥堪涯景?、臺秤和物體看做一個整體,根據(jù)滑輪組的省力特點,對它進(jìn)行受力分析,然后對物體進(jìn)行受力分析,求出臺秤的示數(shù)。【解答】解:由圖可以看出,對木板、臺秤和物體這個整體的拉力為F+F+

59、2F4F40N+60N+300N400N,所以繩子對物體的拉力F100N,物體受的拉力與支持力的和等于物體的重力,所以臺秤的示數(shù)(即臺秤對物體的支持力):F支GF300N100N200N。故答案為:200。10.肥胖可能會引發(fā)許多慢性疾病。某人用如圖所示的健身拉力器進(jìn)行減肥鍛煉,配重由若干金屬塊(每塊質(zhì)量為10kg)組成,鍛煉時可以根據(jù)自己的實際選擇配重的金屬塊數(shù)量。(桿重、繩重、摩擦均不計,g取10N/kg)(1)拉力器上的滑輪均屬于_(選填“定”或“動”)滑輪。(2)若該人的質(zhì)量為85kg,他一次最多能拉起_塊金屬塊。(3)當(dāng)他選擇6塊金屬塊時,把拉桿向下拉動0.5米,若累積拉動100次,

60、則拉力共做了多少功?假設(shè)脂肪氧化釋放的能量10%用于拉力做功,則相當(dāng)于消耗多少克脂肪?(已知1克脂肪在體內(nèi)完全氧化約釋放37.5千焦的能量)解析(1)由圖示可知,滑輪均靜止不動,所有的滑輪都是定滑輪。(2)人的質(zhì)量為85kg,人的體重:Gmg85kg10N/kg850N,每個金屬塊的重力為:G金屬塊10kg10N/kg100N,G/G金屬塊850N/100N8.5,則人最多能拉起8塊金屬塊;(3)由平衡條件可知,拉力:Fmg60kg10N/kg600N,人的拉力做功:WFs600N0.5m1003104J,消耗脂肪的質(zhì)量:m脂肪3104J/(37.5103J/g10%)8g。答案(1)定(2)

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