功和机械行业管理化

第十五章功和机械能

一、功1.做功的两个必要因素(1)作用在物体上的___.(2)物体在_________上通过了距离.2.计算公式:W=___.3.单位:焦,符号是J，1J=1_____.4.功的原理内容：使用任何机械都_______.力的方向N·m不省功Fs力【活学巧用】踢足球足球运动员用300N的力，将足球踢到10m远的地方，已知球重20N，根据以上条件______(选填“能”或“不能”)计算出运动员对球做的功，原因是______________________________.提示：力对物体做的功等于作用在物体上的力与物体在此力的作用下通过距离的乘积，根据公式W=Fs可判断出做功的多少.运动员对足球的力为300N，但不知道足球在此力作用下移动的距离，不能求出功.而足球运动的10m是足球由于惯性向前运动的结果.答案：不能运动员对足球的力为300N，但不知道足球在此力作用下移动的距离，不能求出功.而足球运动的10m是足球由于惯性向前运动的结果.二、机械效率1.有用功：为了_________必须做的功.2.额外功：对达到某一目的没有用又_________的功.3.总功：_______________的总和.4.机械效率(1)定义：_____________的比值.(2)公式：.(3)规律：因为有用功小于总功，所以机械效率总______.达到目的不得不做有用功和额外功有用功跟总功小于1(4)提高机械效率的方法：①改进结构，减小_____自重.②同一机械，增大载重.③定时润滑，减小_____.机械摩擦【活学巧用】巧提沙石如图所示，工人利用动滑轮将沙石匀速向上提升2m，已知沙石重184N，动滑轮重6N，袋重10N，绳重和摩擦均不计.(1)工人做的有用功是______.(2)工人做的额外功是______.(3)此时该装置的机械效率是_______.提示：机械效率是有用功和总功的比值，所以找到有用功、总功就可以求出滑轮的机械效率.W有用=Gh=184N×2m=368JW额外=(G动滑轮+G袋)h=(10N+6N)×2m=32JW总=W有用+W额外=368J+32J=400J该装置的机械效率为：答案：(1)368J(2)32J(3)92%三、功率1.比较做功快慢的方法(1)做相同的功，所用时间_____，做功越快.(2)在相同时间内，比较做功的多少，做功_____，做功越快.(3)时间越短，做功越多，做功_____.2.功率(1)意义：表示物体_________的物理量.(2)概念：单位时间内做的功.(3)公式：.(4)单位及其换算：1kW=______W.越短越多越快做功快慢1000【活学巧用】功率大小的比较如图所示，挖土机和人同时挖土，挖土机和人相比，______做功快，______的功率大，这是采用在_______内比较_______的方法比较物体做功快慢的.另一种判断方法是______相同，比较___________多少.把2吨泥土从1.5m的深处挖到地面，需要10s,挖土机做功的功率是_____kW.提示：功率能反映物物体做功的快快慢.比较做做功的快慢，，一种方法是取时间相相同，比较物物体做功的多多少，做的功功越多，说明明做功越快，功率率越大；另一一种方法是取取相同的功，，比较所用的的时间，时间越短短，做功越快快，功率越大大；知道功与与时间，利用用公式求求出功率率，挖土机机做功W=Gh=mgh=2×103kg×10N/kg×1.5m=3××104J，功率：.答案：挖土机挖挖土机相相同的时时间做做功的多少做功所所用的时间3四、机械能及及其转化1.能量:物物体_____________,表示这个物物体具有能量量.2.机械能的的分类及各自自的影响因素素能够对外做功功运动速度弹性形变大小小3.机械能守守恒：在只有有动能和势能能相互转化的的过程中，机机械能的总量量保持不变.【活学巧用】】撑杆跳高如图所示，撑撑杆跳高运动动的几个阶段段：助跑、撑撑杆起跳、越越横杆.助跑跑时运动员跑跑得越快，______越大，从运运动员撑杆起起跳到越横杆杆的过程中，，有关能变化化的情况是：：运动员的重重力势能______，，杆的弹性势势能______.提示：解答这类问题题，根据影响响动能、重力力势能和弹性性势能大小的的因素来考虑虑.重点是分分析物体运动动过程中，物物体的质量、、速度、高度度和形状怎样样改变，再进进一步判断动动能、重力势势能和弹性势势能的变化.动能与物体体的质量、速速度有关.助助跑时，运动动员的质量没没变，速度越越大，动能就就越大.重力力势能与物体体的质量和被被举高的高度度有关，质量量相同的物体体，被举得越越高重力势能能越大.运动动员撑杆起跳跳到越横杆的的过程中，质质量没有变，，高度增加重重力势能变大大.弹性势能能由物体的弹弹性形变决定定，同一物体体的弹性形变变越大，弹性性势能越大.运动员撑杆杆起跳到越横横杆的过程中中，杆的形变变越来越小，，弹性势能变变小.答案：动能变大大变小一、做功的两两个必要条件件1.做功必须须满足两个必必要条件(1)必须有有力作用在物物体上.(2)这个受受力物体必须须在这个力的的方向上通过过了一段距离离.2.几种常见见的没有做功功的情况(如如图)(1)缺力无无功：物体靠靠惯性通过了了一段距离，，此情况有距距离无力.(2)缺距离离无功：有力力作用在物体体上，但物体体没有移动距距离.(3)垂直无无功：有力【方法法技巧巧】考虑做做功问问题时时，可可按以以下三三个步步骤(1)物体体是否否受到到力的的作用用，不不受力力的物物体不不存在在做功功问题题.(2)物体体是否否运动动，不不运动动的物物体也也不存存在做做功问问题.(3)判断断物体体受力力的方方向和和运动动方向向的关关系，，若二二者方方向垂垂直，，则不不做功功；若若二者者方向向不垂垂直，，则做做功.【中考考警示示】利用W＝Fs进进行计计算时时，要要注意意:(1)F与与s的的一一对应应的关关系，，即s是在在力F的作作用下下沿F的方方向移移动的的距离离.(2)在计计算时时每个个物理理量的的单位位必须须选取取国际际单位位：F是牛牛(N)、、s是是米(m)、W是焦焦耳(J).【延伸伸拓展展】功的原原理：：使用用任何何机械械都不不省功功.省省力的的机械械必定定费距距离，，省距距离的的机械械必定定费力力，省省力又又省距距离的的机械械是不不存在在的，，但是是使用用机械械可以以省力力、改改变动动力的的方向向或者者省距距离，，给人人们带带来方方便.这是是人们们使用用机械械的目目的.功的的原理理适用用于任任何机机械.【典例例1】】(2012··内江江中考考)如如图所所示，，以下下所列列举的的几个个力中中，没没有对对物体体做功功的是是()【思维维导图图】【精讲精析析】选D.物理理学中的功功包含两个个必要因素素，一是作作用在物体体上的力；；二是物体体在力的方方向上运动动一段距离离.由题图图可知，杠杠铃静止时时受到了运运动员的支支持力，但但在支持力力的方向上上没有通过过距离，故故D选项支支持力没有有对杠铃做做功.二、理解机机械效率1.机械效效率是有用用功在总功功中所占比比例的多少少，是一个个比值，是是一个无单单位的物理理量，描述述机械的工工作性能.2.使用机机械时，不不得不做一一些额外功功，所以机机械效率ηη总小于1.功率可可以是任何何数.3.机械效效率具有可可变性由公式可可知，，当额外功功一定时，，机械做的有用功越越多，机机械效率越越高.当机机械所做的的有用功一一定时，机械做的额额外功越少少，机械效效率越高.4.提高机机械效率的的方法(1)当有有用功(W有用)一定时,额外功(W额外)越小,则则机械效率率(η)越越大.因此此设法减小小额外功可可以提高机机械效率.如减轻动动滑轮(做做额外功的的机械)本本身的重量量,加润滑滑油以减小小摩擦,用用轻质材料料制作机械(2)当额外功(W额外)一定时，有用功(W有用)越大，机械效率(η)越大，因此增大有用功可以提高机械效率.如增加物重可以提高机械效率.【方法技巧巧】“两要点””求机械效效率要点一：确确定有用功功和总功：：一般情况下下克服机械械本身的摩摩擦力或重重力做的功功是额外功功；提升重重物时克服服物体重力力做的功是是有用功；；动力对机机械做的功功是总功.要点二：选选择合适的的公式，根根据题目中中所给条件件选择公式式①；；②【中考警示示】机械效率的的三个误区区(1)概念念理解不完完整：机械械效率表示示的是有用用功跟总功功的比值，，与是否受受力、做功功多少及功功率无关，，与机械自自身(如机机械的自重重、摩擦)和做功现现象(如被被提起的重重物)有关关.(2)滑轮轮认识不全全面：对滑滑轮组认识识不清，不不能准确判判断滑轮组组承担物重重段数n.(3)试题题分类不清清晰：滑轮轮组既可以以将重物竖竖直提起，，也可以拉拉着物体水水平前进，，还可以使使物体沿斜斜面前行.竖直提提起时是克克服重力做做功，水平平(斜着)拉物体时时是克服阻阻力做功.分析哪个个力做的是是有用功是是解决这类类问题的关关键.【典例2】】(2011·无A.绳子子受的拉拉力F1和F2大小相等等，滑轮轮组的机机械效率率相同B.绳子子受的拉拉力F1和F2大小不相相等，滑滑轮组的的机械效效率不同同C.绳子子自由端端移动的的距离不不相等，，拉力对对滑轮组组所做的的功相等等D.绳子子自由端端移动的的距离不不相等，，拉力对对滑轮组组所做的的功不相相等【思维导导图】【精讲精精析】选C.虽虽然两个个滑轮组组相同，，但是绕绕线方法法不同，，甲图相相当于两两根绳子子承担着着重物，，乙图相相当于三三根绳子子承担着着重物，，所以它它们的拉拉力和绳绳子的自自由端移移动的距距离不等等，当升升高相同同的高度度时，所所做的有有用功和和额外功功相同，，即拉力力对滑轮轮组所做做的功相相等，故故选C.【备选例例题】小明用一一个动滑滑轮匀速速提升重重为200N的物体体，所用用竖直向向上的拉拉力为125N.物物体上升升2m的过程程中，拉拉力所做做的有用用功为_____J，总功功为_____J，，动滑轮轮的机械械效率为为______.小明明又用这这个动滑滑轮用同同样的方方法提升升400N的的物体升升高相同同的高度度，动滑滑轮的机机械效率率为______.【精讲精精析】本题考查查了动滑滑轮的机机械效率率及其可可变性.有用功指克服服物体重重力所做做的功W有用=Gh＝＝200N××2m=400J；使用动滑轮轮提升物物体时，，拉力作作用点移移动的距距离为物物体上升升高度的2倍，，即s=2h=2×2m=4m，拉力力所做的的功就是是总功W总=Fs=125N×4m的重物变了，机械效率发生了变化，但是动滑轮没有变，提升相同的高度，额外功不变，W额外=W总-W有用=500J-400J＝100J，W′有用=G′h＝400N×2m=800J,W′总=W额外+W′有用=100J+800J＝900J,答案：40050080%89%三、功、、功率、、机械效效率的综综合计算1.三者之间的关系2.三者者的公式式关系3.功率率与速度度、牵引引力的关关系【方法技技巧】对于功、、功率和和机械效效率的综综合计算算，解题题思路是是(1)认认真审题题，剖析析题意确确定各量量间的关关系.(2)根根据已知知量和待待求量的的关系，，结合相相应的公公式或物物理规律律建立关关系式.(3)逐逐步分析析、计算算中间的的物理量量，直至至导出所所求量.【中考警警示】两点注意意(1)理理清关系系：计算算时涉及及的公式式与物理理量较多多，要找找出各物物理量的的对应关关系，会会举一反反三.(2)统统一单位位：计算算时要注注意公式式中各物物理量都都要使用用国际单单位，若若题中给给的物理理量不是是国际单单位要先先转化为为国际单单位.【典例3】(2012·苏(1)工工人做的的有用功功；(2)工工人做的的总功；；(3)此此过程中中该装置置的机械械效率；；(4)工工人做功功的功率率.【思维导导图】解答此类类问题需需要明确确以下几几点：【精讲精精析】(1)工工人在运运送建材材的过程程中，使使重物升升高克服服建材重力力所做的的功为有有用功，，W有=Gh.(2)其其中中拉拉力力所所做做的的功功包包含提提升升建建材材的的有功，这部分功为总功，W总=Fs，其中s表示拉力移动的距离，由于有两段绳子连着动滑轮，所以拉力移动的距离为建材升高距离的2倍.(3)根据可以算出机械效率；(4)工人所做的功即为总功，功率计算可以用功率计算公式算得.答案案：：(1)W有=Gh=230N××6m=1380J(2)s=2h=2××6m=12m，，W总=Fs=125N××12(3)(4)四、、机机械械能能的的转转化化及及守守恒恒1.只只有有重重力力做做功功的的时时候候，，机机械械能能守守恒恒，，重重力力势势能能、、弹总机机械械能能守守恒恒速度度增增大大高度度减减小小弹性性形形变变增增大大速度度减减小小重力力势能能动能弹性性势能能速度度增增大大速度度减减小小速度度增增大大弹性性形形变变减减小小2.机机械械能能与与其其他他形形式式的的能能之之间间也也可可以以相相互互转转化化，，机机械械能能转转化化为为内内能能，，内内能能转转化化为为机机械械能能等等；；比比如如划划过过夜夜空空的的流流星星克克服服与与空空气气的的摩摩擦擦力力做做功功，，机机械械能能减减小小，，减减小小的的机机械械能能转转化化成成内内能能，，使使流流星星温温度度升升高高，，这这样样机机械械能能不不再再守守恒恒.【方方法法技技巧巧】】分析析动动能能与与势势能能相相互互转转化化的的一一般般步步骤骤(1)明明确确要要研研究究对对象象和和所所要要研研究究的的过过程程.(2)根根据据物物体体在在初初始始状状态态的的位位置置、、速速度度、、形形变变情情况况，，确确定定物物体体具具有有的的动动能能、、势势能能.(3)根根据据物物体体在在最最终终状状态态的的位位置置、、速速度度、、形形变变情情况况，，确确定定物物体体具具有有的的动动能能、、势势能能.(4)分分析析运运动动过过程程中中是是否否受受摩摩擦擦力力，，如如果果不不考考虑虑摩摩擦擦力力，，动动能能与与势势能能总总和和不不变变，，一一种种能能量量减减小小，，另另一一种种能能量量增增加加，，能能量量发发生生了了转转化化【中中考考警警示示】】(1)能能量量转转化化可可以以发发生生在在同同一一物物体体上上，，也也可可以以发(2)在现实生活中有摩擦阻力，所以机械能不守恒，能量在转化过程中逐渐减小，注意题干中有没有注明“不考虑阻力”.【延延伸伸拓拓展能量是物体能够做功的本领，但是物体不一定做功；功是一个过程量，如果物体对外做了功，它的能量会减少，如果外界对物体做了功，物体的能量会增加，增加的多少等于做功的多少；物体也只能通过做功才能实现能量的转化，功是能量转化的量度.【典典例例4】】(2011··绵绵阳阳中中考考)2011年年4月月10日日，，我我国国在在西西昌昌卫卫星星发发射射中中心心用用““长长是()A.势势能能增增加加、、动B.势能减小、动能增加、速度增加C.势能减小、动能增加、速度不变D.势能不变、动能不变、速度不变【思思维维导导图图】】【精精讲讲精精析析】】选B.卫卫星星沿沿椭椭圆圆轨轨道道绕绕地地球球运运行行的的过过程程中中机机械械能能守守恒恒，，动动能能和和势势能能相相互互转转化化.从从远远地地点点一、、实实验验探探究究：：探探究究斜斜面面的的机机械械效效率率1.实实验验器器材材：：长长木木板板、、木木块块、、___________、、_______、、细细线线、、毛毛巾巾、、棉棉布布.2.实实验验方方法法：：___________、、转转换换法法.3.实实验结结论斜面的的机械械效率率与斜斜面的的倾斜斜程度度、斜斜面的的粗糙糙程度度有关关.(1)斜面面粗糙糙程度度相同同时，，斜面面的倾倾斜程程度越越大机机械效效率_____.(2弹簧测测力刻度尺尺控制变变量法法越大越低4.问问题探探究(1)在本本实验验中，，除倾倾斜程程度不不同外外，其其他哪哪些因因素相相同?提示：：①斜面面的光光滑程程度(材料料).②斜斜面的的长度度.③③物体体的重重力.(2)在本本实验验中，，应该该怎样样拉动动弹簧簧测力力计?为什什么要提示：沿斜面匀速拉动使弹簧测力计示数稳定，便于读出拉力的大小.(3)实验结束后，如何计算有用功、额外功、总功?提示：①W有用=Gh.②W额外=W总-W有用.③W总=Fs(F是沿斜面匀速拉动物体的拉力，s是斜面的长度).【方法法技巧巧】(1)为了了使实实验效效果更更明显显，选选用的的物体体要重重一些些，斜斜面的的粗糙糙程度度要大大些.(2)拉动动物体体时要要保证证其做做匀速速直线线运动动且拉拉力的的方向向与斜斜面平平行.(3)在毛毛巾、、棉布布上拉拉物体体时把把毛巾巾、棉棉布的的底端端固定定，防防止起起皱【中考警示】在探究斜面的机械效率时，物体受到的摩擦力f不能直接测出来，要计算摩擦力需要先计算额外功W额=W总-W有用，然后再利用W额=fs计算出摩擦力(f表示摩擦力).【典例例1】】(2011··十堰堰中考考)如如图是是小枫枫探究究影响响斜面面机械械效率率因素素的实实验装装置.他在在实验验时用用弹簧簧测力力计拉拉着同同一木木块沿沿着不不同的的斜面面匀速速向上上运动动，实实验测测量的的数据据如下下表.请你你解答答下列列问题题：(1)在第第4次次实验验中，，木块块受到到的摩摩擦力力是_____N.(结果果保留留一位位小数数)(2)分析析第1、2、4次实实验数数据，，得出出：在在斜面面光滑滑程度度一定定时，，_________________________________________________.(3)分析析第3、4、5次实实验数数据，，可得得出：：_________________.(4)该实实验用用到的的研究究方法法是_______.请请你再再举出出一例例用此此方法法的实实验_____________________________________________.【精讲讲精析析】本题考考查测测量斜斜面机机械效效率的的实验验，(1)第4次实实验中，，若不不考虑虑摩擦擦力，，沿斜斜面匀匀速向向上拉拉动木木块的的拉力力为，所以以木块块受到到的摩摩擦力力为f=5.0N-3.2N=1.8N.(2)第1、2、4次实实验中中，斜斜面材材料、、物重重、斜斜面长长度都都不变变，只只是斜斜面倾倾角不不同，，结果果机械械效率率不同同，因因此可可以得得出：：在斜斜面光光滑程程度一一定时时，斜斜面倾倾角越越大，，机械械效率越越高.(3)第第3、、4、、5次次实验验中，，斜面面倾角角相同同，斜斜面材材料不不同，结结果机机械效效率不不同，，因此此可以以得出出：在在斜面面倾角角一定定时，，斜面越越光滑滑，机机械效效率越越高.(4)该该实验验用到到的研研究方方法是是控制制变量法法，在在探究究电阻阻上的的电流流跟两两端电电压的的关系系时，，也是是用的的控制变变量法法.答案：：(1)1.8(2)斜斜面的的倾角角越大大，其其机械械效率率越高高(3)在斜斜面的的倾角角一定定时，，斜面面越光光滑，，其机机械效效率越越高(4)控制制变量量法探探究究通过过电阻阻的电电流与与其两两端电电压的的关系系【延伸伸探究究】结合典典例思思考以以下问问题：：(1)实验验中，，有用用功与与总功功不相相等的的原因因是_________________________________.(2)请举举一个个生产产、生生活中中利用用斜面面的实实例：：_______________________________.【解析析】(1)实验验中，，接触触面的的摩擦擦是不不可避避免的的，这这也是是使用用机械械时有有用功功永远远小于于总功功的主主要原原因.(2)斜面面的作作用主主要是是利用用它能能够省省力，，从而而方便便地将将物体体从低低处运运到高高处，，从这这一角角度考考虑，，这样样的例例子在在生活活中非非常常常见，，如盘盘山公公路、、引桥桥等.答案：：(1)木块块与木木板间间存在在摩擦擦(2)盘山山公路路二、实实验探探究：：探究究动能能的大大小与与什么么因素素有关关1.实实验器器材：：木球球、铁铁球(与木木球体体积相相同)、_____、木木板、、_____.2.实实验方方法：：___________、、转换换法.3.实实验现现象(1)同一一铁球球从不不同高高度滚滚下，，高度度越高高到达达水平平面的的速度度_____，撞撞得木木块运运动的的距离离越远远.(2)木球球与铁铁球从从同一一高度度滚下下，到到达水水平面面的速速度相相同，，铁球球撞得得木块块运动动的距距离远远.斜面木块控制变变量法法越大4.实实验结结论：：物体体的动动能与与物体体的质质量和和速度度有关关，质质量_____，速速度_____，物物体具具有的的动能能就越越大.5.问问题探探究(1)在实实验中中，铁铁球动动能的的大小小是如如何显显示的的?提示：：在同一一平面面上，，木块块被撞撞得越越远，，铁球球动能能越大大，这这是转转换法法.(2)在实实验中中，为为什么么让不不同的的球在在同一一位置置释放放?提示：：目的是是控制制不同同的球球在撞撞击木木块时时速度度相同同.(3)在实实验中中，为为什么么让同同一个个铁球球在不不同的的位置置释放放?提示：：目的是是控制制同一一个铁铁球在在撞击击木块块时速速度不不同.越大越大(4)在本本实验验中，，应注注意什什么问问题?提示：：①在实实验中中使用用同一一个斜斜面(粗糙糙程度度，倾倾斜程程度都都不变变).②被撞撞击的的是同同一个个木块块.③木块块放置置的平平面粗粗糙程程度不不变.④使球球运动动的路路线与与木块块的中中心在在同一一条直直线上上.【中考考警示示】物体的的动能能与物物体的的质量量和速速度有有关，，主要要用控控制变变量法法进行行研究究，在在表述述结论论时要要注意意指明明是哪哪个物物理量量相同同，动动能与与另一一个物物理量量的关关系怎怎么样样.【典例例2】】(2012··滨州州中考考)小小红猜猜想动动能的的大小小可能能与物物体的的质量量m和和运动动速度度v有有关，，于是是设计计了如如图甲甲、乙乙所示示的实实验，，探究究动能能的大大小与与物体体的质质量m和运运动速速度v的关关系.甲、乙乙两组组实验验中：：(1)甲图图中让让不同同质量量的两两个小小球从从斜面面的同同一高高度自自由滚滚下，，目的的是使使两球球到达达水平平面时时具有有相同同的_____.(2)选用用图甲甲探究究的是是动能能与______的的关系系，比比较分分析实实验现现象，，得出出的结结论是是____________________________________.(3)选选用图乙乙探究的的是动能能与______的关关系，比比较分析析实验现现象，得得出的结结论是____________________________________.【精讲精精析】本题考查查探究影影响动能能大小的的因素.(1)为了研研究动能能大小与与质量的的关系，，需要控控制不同同质量的的小球撞撞击木块块的速度度相同，，具体措措施：让让不同质质量的小小球从同同一高度度自由滚滚下，则则到达斜斜面底端端时的速速度相同同；(2)动能能的大小小可以通通过做功功的多少少来体现现，做功功的多少少又可以以通过小小球推动动木块通通过的距距离的远远近来体体现，由由题图甲甲可知，，探究的的是动能能与质量量的关系系，运动动速度相相同时，，质量越越大的小小球具有有的动能能越大；；(3)为为了研究究动能大大小与速速度的关关系，需需要控制制小球的的质量相相同、速速度不同同，具体体措施：：使两个个小球在在斜面上上的高度度不同，，滑到斜斜面底端端时的速速度不同同.由题题图乙可可知，物物体质量量一定时时，运动动速度越越大，动动能越大大.答案：(1)速速度(2)质量量运运动速度度一定时时，物体体质量越越大，动动能越大大(3)运运动速度度物物体质量量一定时时，运动动速度越越大，动动能越大大【延伸探探究】结合典例例探究以以下问题题：(1)实实验中，，如果木木块运动动到了长长木板的的末端仍仍未停止止，在不不更换实实验器材材的前提提下，解解决的方方法是______.(2)该该实验主主要运用用了哪种种物理方方法来判判断物体体动能的的大小()A.控制制变量法法B.转转换法C.理想想推理法法D.模模型法【解析】】(1)木木块运动动到了长长木板的的末端，，说明小小球的动动能过大大，要减减小小球球的动能能，所以以应该适适当降低低小球开开始滚下下的高度度.(2)本实实验通过过比较木木块被推推开的距距离来判判断小球球动能的的大小.木块被被推开的的距离越越远，说说明小球球对木块块做功越越多，小小球的动动能就越越大.这这种方法法叫做转转换法.答案：(1)降降低小球球开始滚滚下的高高度(2)B一、功1.(2011·临沂沂中考)如图所所示的过过程中，，人对物物体做功功的是()【解析】】选B.要要正确理理解功的的两个必必要因素素，即一一要看是是否有力力作用在在物体上上，二要要看物体体是否在在力的方方向上通通过了距距离，二二者缺一一不可.选项B中运动动员对杠杠铃施加加向上的的力，并并且是在在力的方方向上移移动了距距离，故故人对杠杠铃做了了功.2.(2011·威海海中考)图中是是一个两两面光滑滑的斜面面，∠ββ大于∠∠α，同同一个物物体分别别在AC和BC斜面受受拉力匀匀速运动动到C点点，所需需拉力分分别为FA、FB，所做功功分别为为WA、WB，则()A.FA＝FB，WA＝WBB.FA＜FB，WA＝WBC.FA＜FB，WA＜WBD.FA＞FB，WA＞WB【解析】选B.由于两两斜面光滑，，并且两个斜斜面的高度相相等，因此物物体沿着斜面面两侧匀速地地运动到顶端端时，由功的的原理可得拉拉力所做的功功均为WA=WB=Gh，由于于∠β大于∠∠α，则AC>BC,所所以FA<FB.3.(2011·重庆中中考)2011年5月22日，世界界内河上最豪豪华的邮轮———“长江黄黄金1号”在在重庆朝天门门下水首航.一架重力为为9×104N的直升飞机机在20s内竖直下降降10m，，最后停在邮邮轮的停机坪坪上.求求：(1)飞机竖竖直下降20s内的平平均速度.(2)飞机竖竖直下降20s内重力力做的功.【解析】(1)飞机竖竖直下降20s内的平平均速度.(2)飞机竖竖直下降20s内重力力做的功W=Gh=9×104N×10m=9×105J.答案：(1)0.5m/s(2)9×105J二、功和功率率的计算4.(2011·沈阳中中考)举重是是我国的优势势体育项目.一位身高180cm的运动员和和一位身高160cm的运动员，，在挺举项目目中用相同时时间把同样重重的杠铃举起起，如果他们们对杠铃所做做的功分别为为W1和W2，功率分别为为P1和P2，则下列关系系式正确的是是()A.W1=W2P1=P2B.W1>W2P1>P2C.W1>W2P1=P2D.W1<W2P1<P2【解析】选B.做功有有两个必要因因素：作用在在物体上的力力和物体在力的方向上上通过的距离离.两位运动动员对杠铃做做的功W=Gh，杠铃重力相等，，运动员的身身高不相等，，可知h1>h2，所以W1>W2；功率，，两次次做功时间相相同，W1>W2，所以P1>P2.5.(2012·无锡中中考)学习了了功率的知识识后，小明和和几位同学准准备开展“比比一比谁的功功率大”的活活动，他们设设计了三套方方案：①测量量出各自的体体重、爬楼用用的时间和爬爬楼的高度，，算出爬楼的的功率并进行行比较；②控控制爬楼的时时间相同，测测量出各自的的体重、爬楼楼的高度，算算出爬楼做的的功并进行比比较；③控制制爬楼的高度度相同，测量量出各自的体体重、爬楼的的时间，算出出体重和时间间的比值并进进行比较，可可行的是()A.只有①B.只只有①②C.只有②③③ D.①②③都可可以【解析】选D.根据,测出m、、t、h即可可算出爬楼的功率进行行比较，①可可行;控制制爬楼的时间间相同，测量量出各自的体重、爬爬楼的高度，，根据W=Gh=mgh算出爬楼做做的功，再根根据即即可比较较，②可行;控制爬楼楼的高度相同同，测量出各各自的体重、爬爬楼的时间，，根据知知，，算出体重和时间的比值值即可比较出出爬楼的功率率，③可行.故本题选D.6.(2012·江西中中考)如图所所示，蚂蚁用用10-3N的力拉着树树叶，10s内沿拉力力方向前进了了10cm，则蚂蚁对对树叶做功为为____J，此时的功功率为______W.【解析】本题考查功与与功率的计算算.蚂蚁对树树叶施加了拉拉力，拉力在力的方方向上通过了了距离，故蚂蚂蚁做的功W=Fs=10-3N×0.1m=10-4J；所用时间间为10s，则这段时时间做功的功功率为.答案：10-410-57.(2011·嘉嘉兴中考)5月19日上午，，装载着两两台大型桥桥吊的“振振华23号号”轮在舟舟山大浦口口码头靠岸岸.这两台台桥吊是舟舟山港起吊吊速度最快快、起重量量最大、外外伸距最长长的集装箱箱桥吊，将将大大提高高舟山港的的集装箱吞吞吐能力.(g=10N/kg)(1)桥吊吊一次最多多能起吊65吨的货货物，65吨货物的的重力为多多大？(2)若将将65吨的的货物竖直直吊起20米，用时时200秒秒，则桥吊吊对货物做做了多少功功？功率有有多大？【解析】(1)货物物的重力G=mg=65×103kg×10N/kg=6.5×105N(2)桥吊吊对货物做做的功W=Gh=6.5××105N×20m=1.3×107J桥吊的功率率答案：(1)6.5×105N(2)1.3×107J6.5×104W三、机械效效率8.(2011·河河池中考)李玲同学学值日时用用水桶提水水从一楼上上到三楼，，她做的有有用功是()A.对桶所所做的功B.对水水所做的功功C.对水和和桶所做的的功D.对水、桶桶和人所做做的功【解析】选B.本题题考查有用用功、总功功和额外功功的辨别.李玲同学学将水桶从从一楼提到到三楼的目目的是将水水提上去，，而水桶是是为了装水水，虽然没没有用但是是必须要做做的，故对对水所做的的功为有用用功，对水水桶和人所所做的功为为额外功，，对水、桶桶和人做的的功为总功功.9.(2012·泰泰安中考)如图所示示，工人师师傅用250N的力将重400N的物体匀匀速提升1m，在在此过程中中滑轮组的机械械效率是()A.80%B.62.5%C.125%D.20%【解析】选A.拉力力F所做的的有用功W有用=Gh=400N×1m=400J拉力F移动动的距离s=2h=2×1m=2m拉力F所做做的总功W总=Fs=250N×2m=500J滑轮组的机机械效率10.(2011··天津中考考)(多选选)粗糙斜斜面高度为为h，长为为l，用沿斜面面向上的力力把重为G的物体由由斜面底端端匀速拉到到斜面顶端端的过程中中，拉力做做的功为W，则()A.拉力大大小为B.拉力大大小为C.物体所所受摩擦力力大小为D.物体所所受摩擦力力大小为【解析】选B、C.拉力做的的功是总功功，功等于于力与距离离的乘积即W=Fl，变形后可可以求出，，有用用功为W有用=Gh，额额外功W额外=W-W有用=W-Gh，额外功功是克服斜斜面摩擦力力做的功，，在摩擦力的方向上上经过的距距离为l，所以摩擦擦力为.11.(2011··阜新中考考)现有一一重为3000N的包装装箱，工人人师傅想把把它搬到1.2m高的车厢厢上，他们们用木板在在车厢与地地面之间搭搭成一个长长度约为4m的简简易斜面，，如图所示示，工人师师傅站在地地上用1200N的推力力沿斜面把把包装箱匀匀速推上车车.求：(1)该斜斜面的机械械效率是多多少?(2)包装装箱在斜面面上运动时时所受摩擦擦力多大?【解析】(1)有用用功W有用＝Gh＝3000N×1.2m＝3.6×103J总功W总＝Fs＝1200N×4m＝4.8×103J机械效率：：(2)额外外功W额外＝W总－W有用＝4.8××103J－3.6×103J＝1.2×103J摩擦力答案：(1)75%(2)300N12.(2012··武汉中考考)如图是是探究斜面面的机械效效率跟什么么因素有关关的实验装装置.(1)实验验器材有木木块、铁块块、垫块、、各处粗糙糙程度相同同的长木板板、弹簧测测力计各一一个，砝码码若干.为为了完成实实验，还需需要的测量量工具是________.(2)实验验时某同学学在木块或或铁块上放放置不同的的砝码，改改变物块的的重力，用用弹簧测力力计拉着物物块沿斜面面做匀速直直线运动.实验的部部分数据如如表所示：：①该同学运运用控制变变量法探究究的是斜面面的机械效效率与______、_______、________的关系系.②在第4次次实验中，，斜面的机机械效率为为______(结结果精确到到1%).【解析】(1)探究究斜面的机机械效率还还需要测量量物块移动动的距离L和物体上上升的高度度h,所以以还需要的的测量工具具是刻度尺尺.(2)由题题中表格可可知，该同同学运用控控制变量法法探究的是是斜面的机机械效率与与接触面的的粗糙程度度、物块重重、斜面倾倾斜程度的的关系，提提升物体做做的有用功功是W有用=Gh=5N×0.35m=1.75J.拉力做的总总功是W总=Fs=3.1N×0.8m=2.48J.滑轮组的机机械效率是是答案：(1)刻度度尺(2)①①接触面的的粗糙程度度物块重斜斜面倾倾斜程度②②71%四、机械能能及其转化化13.(2011··广安中考考)来广安安参加红色色旅游的丁丁先生从渠渠江公园乘乘电梯到思思源广场，，在电梯匀匀速上升的的过程中，，丁先生的的()A.重力势势能不断增增大B.动能不不断增大C.机械能能保持不变变 D.动能转化化为重力势势能【解析】选A.在电电梯匀速上上升的过程程中，丁先先生的动能能不变、重重力势能不不断增大，，所以机械械能不断增增大，所以以A项正确确，B、C项均错误误.这个过过程是电梯梯对人提供供了机械能能，并不是是丁先生的的动能和重重力势能之之间的转化化，所以D项也错误误.14.(2012··南充中考考)如图所所示，小球球从左端由由静止释放放，在左右右摆动过程程中