能的转化与能量守恒(二)(机械功 功率 简单机械)

第32讲能的转化与能量守恒(二)

(机械功功率简单机械)

1.机械功①理解功的概念(b);②知道功的单位(a);③应用功的公式进行简单的计算(c)。2.功率①说明功率的概念(b);②知道功率的单位(a);③运用功率公式进行简单计算(c);④从能的转化来说明功率(b)。3.杠杆①指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂等(a);②绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示(b);③概述杠杆的平衡条件(b);④应用杠杆的平衡条件解决简单的问题(c);⑤指认人体中的杠杆(a)。4.滑轮①辨认动滑轮、定滑轮和滑轮组(a);②知道定滑轮和动滑轮的特点(a);③知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)(a);④使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题(b)。考点梳理考题在线

1.机械功(1)概念:功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。(2)单位:焦耳,简称焦,符号是J。(3)公式:功=力×距离,即W=Fs。(4)功与能的关系如果一个物体能够做功,则这个物体就具有能量。物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。考点梳理考题在线

2.功率(1)概念:功率是用来描述物体做功快慢的物理量。(2)单位:瓦特,简称瓦,符号是W。P=Fv机器的功率是指机器对外做功时输出的功率,每台机器都有各自最大限度的输出功率,对于确定功率的机车,由P=Fv,可知牵引力跟速度成反比。考点梳理考题在线

3.杠杆(1)在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。(2)五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。①杠杆能绕着转动的固定点叫做支点。②使杠杆转动的力叫做动力,阻碍杠杆转动的力叫做阻力。③力臂是支点到力的作用线之间的距离,而不是支点与力的作用点之间的距离。(3)杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2。考点梳理考题在线(4)杠杆的分类考点梳理考题在线

4.滑轮(1)工作时轴固定不动的滑轮叫定滑轮。定滑轮的实质是等臂杠杆,不能省力但能改变力的方向。(2)动滑轮的实质是l1=2l2的省力杠杆,能省一半的力但不能改变力的方向。(3)滑轮组既可省力也可改变力的方向。使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子拉物体,拉物体所用的力F就是物重的n分之一,即F=G/n,其中n表示拉物体的绳子段数。考点梳理考题在线123451.(2015浙江温州中考)如图所示为一种常用核桃夹,用大小相同的力垂直作用在B点比A点更易夹碎核桃,这说明力的作用效果与(

)A.力的大小有关B.力的方向有关C.力的作用点有关D.受力面积有关解析:核桃夹是一种省力杠杆,力作用于B点时,力臂大于作用于A点时的力臂,故选择C。答案:C考点梳理考题在线123453.(2015浙江温州中考)钓鱼是人们喜爱的一种休闲活动,如图是钓鱼的示意图。(1)钓鱼时,若其他条件不变,鱼竿长度越长,手提鱼竿的力越

。

(2)钓鱼者将一条重为5N的鱼从水面提高2m,再沿水平方向移动1m。在这一过程中,他克服鱼的重力做功为

J。

解析:(2)鱼在重力方向上移动了2m,故钓鱼者克服鱼的重力做的功W=Gh=5N×2m=10J,在水平方向上移动时不克服重力做功,因此他克服鱼的重力做功为10J。答案:(1)大(2)10考点梳理考题在线123454.(2015浙江绍兴中考)如图是一种健身器械,AOB可视为杠杆。图中小明同学用力竖直向下拉杠杆,重物被抬起,此时阻力臂

(选填“大于”“小于”或“等于”)动力臂。小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度,请你利用杠杆平衡条件,给小明提出一条合理的建议:

。

解析:力臂是支点到力的作用线的距离,由题图可知,此时的阻力臂小于动力臂;要想通过增大向下的拉力来加大训练强度,应减小动力臂或者增大阻力臂或增大阻力,因此可以把拉力的作用点往左(内)移或重物往左(外)移或增大物重。答案:小于拉力的作用点往左(内)移[或重物往左(外)移或增大物重]考点梳理考题在线123455.(2015浙江丽水中考)汽车刹车原理如图所示,连着刹车踏板的金属杆是一根能绕O点转动的杠杆,当驾驶员踩下刹车踏板时,刹车油受到挤压从而推动活塞向左移,活塞挤压刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速。当行驶中的汽车刹车时,下列分析正确的是(

)A.刹车盘的温度不会升高B.连着刹车踏板的金属杆是费力杠杆C.刹车卡钳把刹车盘夹得越紧,摩擦力越大D.脚踩刹车踏板时,刹车踏板对脚没有力的作用考点梳理考题在线12345解析:刹车时,刹车盘与刹车卡钳之间有摩擦力,摩擦做功会改变刹车盘的内能,使刹车盘的温度升高,故A不正确;由题图可知,O点为金属杆的支点,金属杆与刹车油相连的点为阻力作用点,阻力臂小于动力臂,故连着刹车踏板的金属杆是省力杠杆,故B不正确;物体间力的作用是相互的,脚踩刹车踏板,刹车踏板对脚有力的作用,故D不正确。故选择C。答案:C考向一考向二考向三

考向一机械功和机械功率【例题1】站在教学楼前水泥地上的九年级同学小刚的质量为48kg,正准备走上6m高的三楼试场参加科学考试,如果小刚双脚站立时与地面的接触面积是0.04m2,走上三楼试场的时间为24s(g取10N/kg)。求:(1)小刚站在教学楼前水泥地上时对水泥地的压强为多少?(2)小刚走上三楼试场的过程中,他做功的功率是多少?答案:(1)12000Pa

(2)120W解析:此题考查压强和机械功率的计算。在解此题时,注意上楼时是克服重力做功,此过程在力方向上通过的距离为楼高,而不是楼梯的长度。考向一考向二考向三(2)W=Fs=Gh=480N×6m=2880J点评:机械功是力在力的方向上通过的距离的结果,是机械能改变的度量。考向一考向二考向三考向二杠杆【例题2】小明为了在取书时不把书架弄乱,设计了一个“方便书架”,每本书都加上一个“铁支架”(如图甲所示)。(1)若图甲中书本重3N,书本底部与铁支架的接触面积为20cm2,则书本对铁支架的压强为

Pa。

(2)小明取书时,作用在按压块上的力始终与按压块垂直,铁支架从图甲状态匀速转动到图乙状态的过程中,小明所用的力的大小

(选填“增大”“减小”或“不变”)。

考向一考向二考向三答案:(1)1.5×103

(2)减小解析:此题是由生活情景创设的一道考查压强和杠杆的综合题。第一小题,可以直接利用压强公式

计算即可。第二小题,在取书时从图甲变为图乙的过程中,书本就是一个杠杆,此时的动力为按压块处的压力F,而阻力为书本受到的重力,作用点在书本的重心,方向竖直向下。在整个过程中,重力的阻力臂变小,根据杠杆平衡条件,小明所用的力也减小。点评:杠杆的知识一般也要与日常生活中常见的工具结合起来考查,所以,对于自己比较熟悉的“工具”,要从杠杆的五要素去分析。考向一考向二考向三考向三滑轮组【例题3】如图,搬运工人用滑轮组往4m高的平台上运砂石。已知每袋砂石的质量是63kg,动滑轮重70N。当工人匀速拉动绳索时,所用的拉力为多大?该滑轮组的机械效率为多少?(不计袋重、绳重和摩擦,g取