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1、專題13 功和機械能 根底知識檢測 1．作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了__________________，就說這個力對物體做了機械功，簡稱________。做功的兩個必要因素是：作用在物體上的______和物體在_______的方向上通過的_________。如果有一個條件不滿足，那么力對物體________做功。 2．力對物體做的功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的________。功的計算公式是W=_______；功的國際單位是________；1J=_____N·m。機械功原理是使用任何機械都不能省_____。 3．比擬物體做功快慢的方式有：〔1〕在相同的時間內(nèi)，

2、物體做的功越多，做功越_____；〔2〕物體做相同的功，用的時間越_____，做功就越快。 4．單位時間內(nèi)所做的功叫________。其計算公式P=________。在國際單位制中，其單位是______，符號為_______；在工程技術(shù)上常用單位是______，符號為_______。它們之間換算關(guān)系是___________。 5．對人們有利用價值的功叫______。動力對機械做的功叫做______?？朔C械本身的重力和摩擦等阻力而做的功叫______?？偣橛杏霉皖~外功之____。有用功與總功的比值叫做______，即=______100％。由于W有用＜W總，所以____1。 6．使用

3、同一滑輪組所提的物體越重，其機械效率越________。使用不同的滑輪組提起相同重的物體，所使用動滑輪的質(zhì)量越小，其機械效率越________。提高滑輪組的機械效率的方法：〔1〕一次盡可能提較____的物體；〔2〕______動滑輪重、繩重和摩擦。 7．物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個物體______能量或能。能的單位是______。物體由于運動而具有的能叫做______。運動物體的質(zhì)量越大，速度越大，它具有的______就越________。 8．物體由于被舉高而具有的能叫做______。物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做______。重力勢能和彈性勢能是常見的兩種勢能。物體的質(zhì)量越___

4、_，被舉得越高，它具有的______就越大。彈性物體的彈性越強，______越大，它具有的彈性勢能就越____。 9．物體的動能和勢能可以互相______；有摩擦阻力時，在勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化中，機械能會不斷______。在不考慮摩擦阻力的情況下，只有勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化時，機械能是______的。機械能跟其他形式的能之間也可以相互轉(zhuǎn)化。例如電動機工作時將_______能轉(zhuǎn)化為_______能。 重點難點突破 一、力是否做功的判斷 力做功必須同時滿足兩個條件：一是力始終作用在物體上，二是物體在力的方向上移動了距離。如果有一個條件不滿足，那么力沒有對物體做功。力不做功的三種情況如下：a．

5、物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離〔如人推重物沒有推動〕，此情況叫“勞而無功〞；b．物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用〔如物體因慣性而運動〕，此情況叫“不勞無功〞；c．物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直〔如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動〕，此情況叫“垂直無功〞。 例1教學(xué)大樓每層樓高為3m，小明提著一重為50N的箱子，沿樓梯從一樓登上三樓，再沿三樓水平走廊走了4m進(jìn)入教室，從一樓到教室過程中小明對箱子做的總功為〔 〕 A．0 J B．300 J C．450 J D．500 J 解析：小明

6、在登上3樓的過程中，提力做功：F=G＝50N，s=2h=6m，W=Fs=300J。在水平走廊行走時，因為提力與運動的方向垂直，所以提力不做功。因此從一樓到教室，小明做的總功為300J。 答案：B。 二、功、功率、機械效率三個物理量的區(qū)別 功是表示做功的多少，而功率表示做功的快慢。一個力做功的多少由功率和時間兩個因素共同決定。做功多的功率不一定大，功率大的機械做功也不一定高；只有做功的時間相同時，功率大的做功才多。 功率與機械效率是兩個不同的概念，對于某個機械來說，功率表示做功的快慢，即機械在單位時間內(nèi)做的功；而機械效率表示機械做功的效率，即機械所做的功中，有多大比例的功是有用功。機械效

7、率越高的機械，有用功在總功中所占的比例越大。功率與機械效率這兩個概念毫不相干。 在利用定義式P=進(jìn)行計算時，要注意三個量的對應(yīng)關(guān)系，“w〞 是在“t〞內(nèi)完成的，不能張冠李戴。P=反映的是某一段時間內(nèi)物體的平均功率，用處較大。由W=FS，可推得：P= ==Fv，由于物體運動時“v〞可能時刻在變化，因此P=Fv反響的是物體的一個瞬時功率。在功率Ｐ一定時，力Ｆ與速度Ｖ成反比。當(dāng)汽車上坡時，司機采取換擋的方法，減小速度，以獲得較大的牽引力。 同一機械在不同情況下使用，其機械效率不一定相同。提高機械效率的途徑：①減小額外功在總功中占的比例，可采取改良機械結(jié)構(gòu)、減小摩擦阻力等方法，如在滑輪的轉(zhuǎn)

8、軸中加潤滑油，以減小摩擦阻力，或減小滑輪組中動滑輪的自重等；②增加有用功在總功中所占的比例，在額外功不變的情況下，增加有用功的大小，如可使滑輪組在滿載情況下工作，以增大有用功在總功中的比例。 例2 以下說法中正確的選項是〔 〕 A．機械效率越高，機械做功一定越快 B．做功越多的機械，機械效率一定越高 C．功率越大的機械做功一定越多 D．做功越快的機械，功率一定越大 解析：功率是反映做功快慢的物理量，大小等于做功的多少與時間的比值。機械效率那么是反映在使用機械時，有用功在總功中占的百分比。A選項中，機械效率高，只能說明有用功在總功中所占的比例大，不能說明機械做功快。B選項中，機

9、械做功多，只能說明能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移數(shù)量較大，不能說明機械效率高。C選項中，功率越大，只能說明機械做功快，而不能說明機械做功多。 答案：D。 三、有用功、額外功和總功的判斷 使用機械時，人或動力對機械做的功是總功W總=Fs，機械對物體或工作對象所做的功是有用功，克服機械摩擦和機械本身重力所消耗的功是額外功。 在用滑輪組〔或斜面等〕提升重物時，有用功是克服物體重力所做的功：W有用=Gh；用滑輪組在水平面上拉動物體時，有用功是克服物體所受摩擦阻力所做的功：W有用=f物s物。雖然都是有用功，可由于目的不一樣，有用功也不同。 在計算使用滑輪組時的總功時，W總=Fs，一定要注意，這里的s一定要是力

10、F所對應(yīng)的s。所以要注意滑輪組拉物體的繩子段數(shù)n，并注意拉力移動的距離跟物體移動的距離的關(guān)系。 四、判斷機械能的變化 判斷一個物體是否具有動能，關(guān)鍵看此物體是否運動，判斷物體動能是否變化，既要考慮速度的變化，也要考慮質(zhì)量的變化。而重力勢能和物體質(zhì)量及物體所在的高度有關(guān)，且成正比，離地面有一定高度的物體都有重力勢能。判斷一個物體是否具有彈性勢能，關(guān)鍵看此物體是否發(fā)生了彈性形變。判斷機械能變化的方法：①由“機械能＝動能+勢能〞判斷，在考慮時要注意：質(zhì)量、速度、高度、彈性形變程度等是否變化；②通過是否有阻力來判斷，在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中，如不計阻力，機械能不變，如計阻力，機械能要變小。

11、五、各類機械的效率 〔1〕探究杠桿的機械效率 例1 〔2021年江蘇〕用如圖1所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。 〔1〕實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數(shù)F為 N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為，測力計移動距離s為，那么杠桿的機械效率為 %．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因： ． 〔2〕為了進(jìn)一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)，一 位同學(xué)用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)： 次數(shù) 鉤碼 懸掛點 鉤碼總重 G/N 鉤碼

12、移動距離 h/m 拉力 F/N 測力計移動距離 s/m 機械效率 η/% 1 A點 1.5 2 B點 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高〞的結(jié)論？答： ；請簡要說明兩條理由：① ；② 。 解析 〔1〕從測力計示數(shù)的放大圖可以讀出F為0.5N，根據(jù)有用功、總功及機械效率的定義可計算出其大小為 1N×，×，×100%=66.7%，由于使用杠桿時需要克服杠桿自重或克服摩擦力等做功，這些都是產(chǎn)生額外功的原因。 〔2〕不能只憑表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論

13、，因為第1和2次兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置，另外僅根據(jù)一次比照實驗所得結(jié)論是不可靠的。 〔2〕探究斜面的機械效率 例2 〔2021年太原市〕如圖2是小月同學(xué)探究影響斜面機械效率因素的裝置圖。他在實驗時用彈簧測力計拉著同一個木塊沿著粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動.實驗測量的局部數(shù)據(jù)如下表.請答復(fù)： 次數(shù) 物重 G/N 物體上升高度h/m 拉力 F/N 測力計移動距離 s/m 1 0.5 2 3 0.5 〔1〕圖2中顯示的第一次實驗時的拉力F= N，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以求得斜面機械效率η=

14、 ； 〔2〕根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，他研究的的是斜面機械效率與 的關(guān)系。 〔3〕如果斜面是光滑的，有用功 總功〔選填“大于〞 、“等于〞 或“小于〞〕。 解析 第一問比擬簡單，根據(jù)題圖和題目提供的數(shù)據(jù)容易求得結(jié)果F=1.6 和 斜面機械效率為37.5%；第二問中三次實驗中小月同學(xué)保持了物重一定和測力計移動距離，改變的是物體上升高度，本質(zhì)上講是改變了斜面的傾斜程度〔或者斜面的傾角〕；第三問中物體在粗糙斜面上運動，要克服斜面的摩擦做額外功，如果斜面是是光滑的，就不需要消耗額外功了，有用功應(yīng)該等于總功. 〔3〕探究

15、滑輪組的機械效率 例3 〔2021年重慶〕在“探究影響滑輪組機械效率的因素〞實驗中，某同學(xué)用如下圖的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下： 〔1〕在表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)；〔機械效率用百分?jǐn)?shù)表示，保存一位小數(shù)〕 〔2〕在實驗操作中應(yīng)豎直向上 拉動彈簧測力計； 〔3〕從實驗數(shù)據(jù)分析得出：使用同一滑輪組， 可以提高滑輪組的機械效率； 〔4〕滑輪組的機械效率可能還與其他因素有關(guān)，請你作出恰當(dāng)?shù)牟聹y：滑輪組的機械效率與 有關(guān)〔寫出一種影響因素即可〕。

16、解析 這是一道典型的數(shù)據(jù)處理、分析型的實驗題。數(shù)據(jù)并不等于探究的結(jié)論，它是對實驗事實的客觀記錄，探究的結(jié)論是在數(shù)據(jù)根底上通過分析論證得出具有普遍意義的規(guī)律。探究結(jié)論的得出需要對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比擬，進(jìn)行簡單的因果推理，尋找到數(shù)據(jù)間內(nèi)在的關(guān)系特征。 〔1〕利用功的計算公式，計算表格中第二次實驗所做的有用功為4N×，×，×100%=88.9%。由圖可知第三問實驗時，動滑輪由3段細(xì)繩承當(dāng)，所以彈簧測力計上升的距離是鉤碼上升距離的3倍，即30cm。 〔2〕只有勻速拉動彈簧測力計時，物體才勻速上升，處于平衡狀態(tài)。 〔3〕由表中記錄的數(shù)據(jù)可以看出，三次實驗中滑輪組相同，只是鉤碼重不同，說明使用相

17、同的滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機構(gòu)效率越高。 〔4〕在有用功一樣的情況下，減小額外功可以提高機械效率.所以在使用滑輪組時，減小動滑輪的重力或是減小繩與滑輪的摩擦等均可以提高機械效率。 六、滑輪組的機械效率 機械效率的大小與機械的本身有關(guān)，不同的機械結(jié)構(gòu)，機械效率一般不同。這一點同學(xué)們都知道。那么，對于同一結(jié)構(gòu)的機械效率是否不變呢？為了弄清這一問題，我們以一個滑輪組為例進(jìn)行探究。 在如下圖的裝置中，首先地在動滑輪的掛鉤上掛一個質(zhì)量為M的鉤碼，然后再掛上兩個質(zhì)量相同的鉤碼，兩次實驗測得的機械效率分別為η1、η2。設(shè)動滑輪的質(zhì)量為m，鉤碼兩次上升的高度為h，拉力通過的距離為2h，設(shè)克服

18、摩擦阻力做的額外功W摩，且W摩保持不變。 第一次實驗：W有=Mgh，W額外1=mgh+W摩 機械效率：η1= = ① 第二次實驗：W有2=2Mgh，W額外2=mgh+W摩， 機械效率：η2= = ② ①÷Mgh得 η1= ③ ②÷2Mgh得 η2= ④ 比擬③、④式分母可知1++>1++， 所以 η2>η1，由此可以看出，滑輪組的機械效率并不是不變的，它隨物重的增加而增大。 例如：用滑輪組提升重為2000N的物體，作用在繩子自由端的拉力為625N，拉力做功為12500J，滑輪組的機械效率為80%，不

19、計算摩擦和繩重。求： 〔1〕物體上升的高度？ 〔2〕如果使用這個滑輪組提升重3500N的物體，那么，作用在繩子自由端的拉力是多少N？ 錯解：〔1〕η= ×100% = ×100% = ×100%= ×100%得：η= ×100%=80% 故 n=4 又因為W總=Fs 所以有 12500J=625N×s 那么 s =20m 故物體上升的高度為：h = = 5m 〔2〕由η= ×100%= ×100% =×100%= ×100%得：F= ×100%≈622N 分析：錯解中〔1〕的解法是正確的，〔2〕的解法是錯誤的。造成錯解的原因是誤認(rèn)為滑輪組提升重3500

20、N的物體時與提升重為2000N的物體時的機械效率不變，其實，滑輪組的機械效率并不是不變的，它隨物重的增加而增大。 正確解答：〔1〕η= ×100% = ×100% =×100%=×100%得：η= ×100%=80% 故 n=4 又因為W總=Fs 所以有 12500J=625N×s 那么 s =20m 故物體上升的高度為：h = = 5m 〔2〕由η= ×100% = ×100% ， η= ×100%=80% 解之得：G動=500〔N〕 當(dāng)提升3500N的物體時，其機械效率為： η，= ×100% = ×100% = ×100%= ×100%= ×100

21、% 又由η，=×100%= ×100% ×100%= ×100% 得： F，=1000〔N〕 中考考場 考點一、功 說明：以日常生活、生產(chǎn)中常見的實例為載體，判斷各實例中是否做功是該考點的主要命題方式。 1．〔2021湛江市〕如圖1所示的幾個情形中，所提到的力沒有做功的是( ) 2.〔2021年重慶市〕如圖2所示，李晶同學(xué)將放在課桌邊的文具盒水平推至課桌中央，她針對此過程提出了如下的猜測，你認(rèn)為合理的是〔 〕 A．文具盒所受重力對它做了功 B．文具盒所受支持力對它做了功 C．文具盒所受的推力F對它做了功 D．在此過程中沒有力對文具盒做功 考點二

22、、功率 說明：理解功率的物理意義；會比擬功率的大小，會計算功率。 3．〔2021年廣安市，有改動〕一位父親與他8歲的兒子比賽爬樓梯，都是從一樓爬到6樓，對此，以下說法中錯誤的選項是〔 〕 A．兒子體重小，做的功少 B．父親體重大，做的功多 C．如果父親先到達(dá)，父親的功率一定大 D．如果兒子先到達(dá)，兒子的功率一定大 考點三、機械效率 機械效率上下的判斷，滑輪組和斜面的機械效率的探究實驗，滑輪組的機械效率的計算是考查的重點。 4.〔2021年煙臺市〕用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖3所示的甲、乙兩個滑輪組，不計繩子與滑輪的摩擦〔 〕 A．甲較省力且機械效

23、率較高 B．乙較省力且機械效率較高 C．兩個滑輪組省力程度不同，機械效率相同 D．兩個滑輪組省力程度相同，機械效率不同 5．〔2021杭州市〕杭州市政府投巨資于民生工程，對背街小巷實施景觀改造。施工中，一建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N，不計摩擦及繩重〔如圖4所示〕。假設(shè)工人在5s內(nèi)將泥桶勻速提高2m。求： (1)工人使用滑輪組時做的有用功為 焦。 (2〕拉力的功率為 瓦。 (3)滑輪組的機械效率為 〔百分號前保存一位小數(shù)〕。 6.〔2021赤峰市〕在測定斜面的機械效率的實驗中，

24、小明采用了如圖5所示的裝置，正確記錄的測量結(jié)果如下表： 小車的重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長s/m 5 4 由上表的數(shù)據(jù)計算可知：〔1〕做的有用功為 J；〔2〕機械效率為 。 考點三、機械能 以生活中常見的現(xiàn)象為載體，來判斷動能和勢能的變化及機械能之間的相互轉(zhuǎn)化，是此考點的主要命題形式。解答此考點的關(guān)鍵是牢記影響動能、勢能的因素，了解機械能、動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 7．〔2021年廣州市〕如圖6所示，忽略空氣阻力，由空中A處釋放的小球經(jīng)過B、C兩位置時具有相同的〔 〕 A．速度 B．動能 C

25、．機械能 D．重力勢能 8.〔2021年安徽〕一物體沿固定的粗糙斜面勻速下滑，物體在下滑的過程中〔 〕 A．動能不變，勢能減小，機械能不變 B．動能不變，勢能減小，機械能減小 C．動能增大，勢能減小，機械能不變 D．動能增大，勢能減小，機械能減小 9．〔2021年安溪市〕如圖7所示，是北京奧運會射箭工程的圖標(biāo)。運發(fā)動射箭時，要用力將弓拉開，然后弓將箭射出，在此過程中是弓的 　 能轉(zhuǎn)化為箭的 　　能。 10．〔2021年綿陽市〕如圖8所示，一根不可伸長的細(xì)繩一端固定在O點，另一端系一小球，O點的正下方固定有一根釘子P。位置1在O點的

26、正下方，位置3與A點等高，位置5是A與l之間的某點，位置2是l與3之間的某點，位置4是高于3的某點。不考慮空氣阻力，小球從A點靜止釋放〔 〕 圖8 A．第一次過位置l后最高能到達(dá)位置2 B．第一次過位置l后最高能到達(dá)位置4 C．第二次過位置1后最高能到達(dá)位置5 D．第二次過位置1后最高能到達(dá)位置A 參考答案： 1.D 2.C 3.D 4.C 5.〔1〕440 〔2〕96 〔3〕91.7% 6.(1)2 (2)50% 7. C 8. B 9．彈性勢 動 10．D 模擬測試 一、選擇題〔每題4分，共36分〕 1．在圖1所示的幾種情況

27、中，人對手中的物體沒有做功的是〔 〕 圖1 圖2 2．如圖2所示，三種情況中物體所受的拉力都是F，甲圖中物體上升s米，乙圖中物體沿斜面向上移動s米，丙圖中物體水平移動s米。比擬拉力F做功的多少，結(jié)論是〔 〕 A．甲圖做功最多 B．乙圖做功最多 C．丙圖做功最多 D．做功一樣多 ，同學(xué)們在山腳的某一地點同時出發(fā)，結(jié)果小樂和小強同時到達(dá)山頂。假設(shè)想判斷兩人誰的爬山功率大，還需要測定的物理量是〔 〕 A. 爬山的時間 B. 爬山的路程 C. 兩人的體重 D. 山的高度 圖3 4.斜

28、面是一種簡單機械，生活中經(jīng)常用到它，工人師傅小波和小新分別用如圖3所示的甲、乙兩種方法，將同樣的物體搬上車。以下說法正確的選項是〔 〕 A. 甲方法不可以省力，但能省功 B. 甲方法可以省力，也能省功 C. 乙方法可以省力，但不能省功 D. 乙方法可以省力，也能省功 5．甲、乙兩種機械在做功過程中，甲的機械效率比乙的機械效率大，這說明 〔 〕 圖4 A．甲做功比乙做功快 B．甲做的有用功比乙做的有用功多 C．甲做的額外功比乙做的額外功少 D．甲做的有用功與總功的比值比乙大

29、 6.如圖4所示，用同一滑輪組提升重物。第一次提升一個物體〔如圖甲〕，第二次提升兩個與圖甲等重的重物〔如圖乙〕，比擬甲、乙兩種情況，以下說法不正確的選項是〔 〕 A．第一次拉力F甲小于第二次拉力F乙 B．甲、乙兩種情況滑輪組機械效率相同 C．圖甲滑輪組機械效率比圖乙小 D．假設(shè)將物體提升相同高度，圖乙做的有用功多些 7．在一次體育課上，甲、乙兩人進(jìn)行爬竿比賽，甲從某一位置勻速爬到頂用了9s，乙從同一位置爬到頂用了10s，如果甲乙兩人體重之比是5：6，那么他們爬竿時功率之比是( ) 圖5 A.4：3 B. 25：27 C.27：25

30、 D. 3：4 8. 如圖5所示，建筑工人用一個滑輪組將重為600N的物體勻速提升2m所用的時間為40s，人所用的拉力是400N，那么( ) A．此滑輪組的機械效率為75％ B．物體上升的過程中機械能總量不變 C. 拉力所做的總功為2800J D．此人的功率為30W 9．今年入春以來, 某地區(qū)局部松林發(fā)生蟲災(zāi)。為了滅蟲，市政府 屢次調(diào)動直升飛機在重災(zāi)區(qū)上空噴灑生物農(nóng)藥。當(dāng)飛機在某一高度水平 勻速飛行，噴灑農(nóng)藥的過程中，飛機的( ) A.動能減小，重力勢能減小 B.動能不變，重力勢能不變 C.動能減小，重力勢能增大

31、 　　　D.動能增大，重力勢能減小 二、填空題〔每空2分，共28分〕 10．木塊在大小為5牛的水平拉力作用下，10秒內(nèi)在水平面上沿拉力方向前進(jìn)2米，拉力做功為 焦，功率為 瓦；假設(shè)木塊重15牛，在此過程中重力對木塊做功為 焦。 圖7 圖6 11.用相同的滑輪和繩子分別組成如圖6所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的物體提升相同的高度，在不計繩重及機械摩擦的情況下，甲所用的拉力 乙所用的拉力；甲滑輪組的效率 乙滑輪組的效率〔選填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕。 圖8 12.如圖7所示，

32、斜面長5m，高2m，拉力為50N。利用這個裝置將重為100N 的物體在5s內(nèi)勻速從斜面的底端拉到頂端。那么拉力做功的功率為________W，該裝置的機械效率為_________。 13. 如圖8，從運發(fā)動騰空跳起向上運動后再向下落入水中，假設(shè)不計空氣阻力，那么運發(fā)動的重力勢能先________，后________，運發(fā)動的機械能________〔均選填“增大〞或“減小〞或“不變〞〕。 圖9 14. 建筑工地上，施工人員用起重機吊臂上的滑輪組吊起建筑材料〔如圖9〕。繞在滑輪組上的鋼絲繩最大拉力為6 x 103N ，不計滑輪、吊鉤、繩的自重及摩擦，一次最多能起吊　　　　N 的建筑材料。實

33、際使用該滑輪組最多只能吊起5.4 x 103N 的建筑材料，且將建筑材料1s 內(nèi)勻速吊起了lm , 起重機的功率是 W ，機械效率為 。假設(shè)吊起的建筑材料重力減小，機械效率將 〔選填“增大〞、“減小〞或“不變〞) 。 三、實驗探究題〔共24分〕 15.〔14分〕小紅猜測動能的大小可能與物體質(zhì)量和運動速度有關(guān)，于是設(shè)計了如圖10甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關(guān)。 圖10 〔1〕讓質(zhì)量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖10甲所示。 〔2〕讓不同質(zhì)量

34、的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖10乙所示。 上述甲、乙兩組實驗中： ①乙圖中讓不同質(zhì)量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時，具有相同的 。 ②選用圖甲探究的是動能與 的關(guān)系，理由是：兩球 相等；得出的結(jié)論是： 。 ③選用圖乙探究的是動能與 的關(guān)系，得出的結(jié)論是： 。 ④物理研究方法有許多，如轉(zhuǎn)換法、類

35、比法、比照法、控制變量法；本實驗中運用了兩種研究方法，一是控制變量法；二是 法，就是用紙盒移動的距離長短來表示小球動能的大小。 16.〔10分〕小芳同學(xué)設(shè)計了一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如圖11所示。她首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角θ的大小屢次測量，得到下表所示的數(shù)據(jù)： 斜面 傾斜角θ 小車重G/N 斜面高 h/m 斜面長 S/m 拉力 F/N 有用功 W有/J 總功 W總/J 機械效率η 12° 5 1 48% 30° 5 1

36、 69% 45° 5 1 ⑴ 請你替小芳在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。 圖11 ⑵ 分析上表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：斜面傾斜角θ越 ，斜面越省力，斜面的機械效率越 。 ⑶ 實驗過程中拉力的方向應(yīng)與斜面 。 ⑷ 假設(shè)想探究斜面的機械效率與物重的關(guān)系，那么要保持 不變，斜面的光滑程度不變，只改變 ,這種研究問題的方法我們稱之為 法。 四、綜合應(yīng)用題(12分) 17．如圖12所示,是2021北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己雙手的力量，

37、攀爬到火炬臺底部并最終點燃圣火的照片，該點火儀式充分表達(dá)了殘疾人自強自立、拼搏向上的勇氣和精神。他和輪椅總質(zhì)量為80kg，攀爬高度39m，歷時約3min20s。 〔1〕如果不計機械裝置的額外功，求他的平均功率多大？ 〔2〕小明同學(xué)看到火炬手攀爬很費力，想到物理課上學(xué)過利用滑輪組可以省力。小明同學(xué)如果站在地面上,用如圖13所示的哪個滑輪組拉起火炬手侯斌最適宜,理由是什么？如果該滑輪組機械效率為80％，求小明同學(xué)的拉力至少要多大？〔g取10N/kg〕 參考答案 一、 選擇題 〔提示：三物體均受到相同的拉力F，且都沿力的方向移動了相同的距離s,所以

38、做功一樣多〕3.C 6.B 7. B 8.A 9. A 二、填空題 10. 10 1 0 11. 大于 等于 12. 100 40% 13. 增大 減小 不變 14×104 ×104 30％ 減小 三、實驗探究題 15.①速度 ②運動速度 質(zhì)量 質(zhì)量一定時，物體運動速度越大，動能越大 ③質(zhì)量 物體速度一定時，物體質(zhì)量越大，動能越大 ④轉(zhuǎn)換 16. 〔1〕從上到下依次是1 3.6 81% 〔2〕小 低 〔3〕平行〔保持一致〕 〔4〕斜面傾斜角θ 小車重 控制變量 四、綜合應(yīng)用題 17.〔1〕P＝W/t＝Gh/t＝mgh/t＝80kg×10N/kg×39m/200s＝156W 〔2〕B滑輪組，原因是拉力方向向下 ∵η＝W有用/W總＝Gh/Fs＝Gh/4Fh＝G/4F ∴F＝G/4η＝〔80kg×10N/kg〕/〔4×0.8〕＝250N