初三物理机械功与机械能1课堂练习.doc

机械功与机械能

典例：某同学用100N的力猛踢一个重为20N，静止在草地上的足球，球离脚后在草地上前进了25m，则人对足球做的功是：（  ） 
A.  0J   B. 2500J    C. 500J    D. 无法确定。
典例：在一个倾斜度为30°的斜面上，一个人用恒力推着一辆小车沿斜面匀速移动了1km，已知小车的质量为20kg，人的推力为150N，求在此过程中：小车的重力做功是多少，人的推力做功又是多少？

典例：在一个光滑平面上，小车受到20N的推力从静止开始做匀加速运动，移动了10cm，之后撤掉推力又匀速运动了20cm，求，总过程推力做功多少？
2J

典例：用100N水平拉力，将质量为100kg的物体沿水平地面拉动10m
1. 若物体作匀速运动，则拉力对物体做多少功？重力对物体做多少功？物体受到的阻力是多少？

功率的物理涵义
典例：一个举重运动员，在2s内把一个质量为200kg的杠铃举高2m。取g＝10N／kg。问：（1）运动员对杠铃做了多少功？（2）运动员举杠铃时的功率是多大？

典例：正值农忙季节，农田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h内把360m3的水抽到5m高处（g取10N/kg），则水泵对水做功的功率至少为（   ）  
   A．1.8×106J               B．3.6×106W     C．10kW                  D．3.6×107W

机械效率 
常见机械分析
（1）斜面，如图

（2）杠杆，如图

（3）定滑轮

（4）动滑轮

机械特点如下：

典例：在一个倾斜度为30°的斜面上，一个人用恒力推着一辆小车沿斜面匀速移动了1km，已知小车的质量为20kg，人的推力为150N，求在此过程中：摩擦力做功是多少？推力的机械效率是多少？

典例：装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N的货物，所用的拉力F为600N，绳子自由端被拉下2m ，在此过程中求：  （1）拉力F所做的功；（2滑轮组的机械效率。

多个动滑轮组合问题
典例：如图所示，不计绳重和摩擦，拉力F是125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是80%，则下列说法正确的是
A．动滑轮重是50Ｎ　　　　　　　 B．物体重是375Ｎ
C．拉力F的功率是25W　　　 D．拉力F做的功是750Ｊ

典例：在工地上，赵师傅用如图12所示的滑轮组，将600N的木箱从地面
匀速提升到6m高的地方，所用时间为60s，整个过程中滑轮组的机械效率是80%，不计滑轮组所受到的摩擦力和绳子重量。 求：
（1）木箱匀速上升的速度是多少？ 
（2） 整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少？ 
（3） 动滑轮的重量是多大

机械能

动能：物体运动而具有的能，叫做动能。
如运动的汽车具有动能，我国前不久发射的神州舟六号飞船在升空的过程中也具有动能。
物体的动能跟它的速度、质量有关 。
动能公式：E动能=1/2mv2

重力势能： 被举高的物体所具有的能，
物体重力势能的大小跟物体的质量、物体被举高的高度有关。
重力势能公式：E势能=mgh=Fs
弹性势能： 发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能。
与弹簧本身、形变量大小有关，同一根弹簧，弹簧的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大
弹性势能公式：E势能=1/2kx2

机械能的互相转化和守恒
重力势能和弹性势能统称为势能。
动能和势能 统称为机械能。
物体具有动能和势能是可以相互转化的。转化过程中能的总量保持不变

典例：人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,如图所示,近地点为离地球中心最近的点,远地点为离地球中心最远的点.下列说法正确的是( )
A.在近地点时,卫星势能最大
B.在远地点时,卫星动能最大
C.卫星从近地点向远地点运动的过程中,势能转化为动能
D.卫星从远地点向近地点运动的过程中,势能转化为动能

随堂练习

例1、用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦．
　　（1）当物重为150 N时，绳端所用的拉力是60N，求此时滑轮组的机械效率是多少?
　　（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速高2 m时，绳端拉力做功的功率为多少?

例2、在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大．以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是（　）
①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小
②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小
③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较
A．只有①　　　　　　　　　　　　B．①②
C．①③　　　　　　　　　　　　　D．①②③
例3、阳阳在蹦床上做游戏，从高处落到蹦床上又被弹起．当她从接触蹦床床面到运动至最低点的过程中（忽略空气阻力的影响），以下说法正确的是（　）
A．阳阳的重力势能逐渐减小
B．蹦床的弹性势能逐渐增大
C．阳阳的动能逐渐减小
D．阳阳受到的合力先减小后增大
例4、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例．如图所示，其中机械能增大的是（　）

例5、跳绳是一项很好的体育健身活动，经测试重500 N的某同学1 min跳绳120次，每次离地约0.06 m（每次离地高度和时间都相同）．
（1）该同学跳一次做功多少焦耳?
（2）他在这1 min的锻炼中消耗的功率是多大?
（3）跳绳时对地面的压强与站立时相比较有何变化?并说明判断的理由．

例6、图所示的四幅图中，说明小孩对物体做了功的是（　）

例7、一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱，分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（　）
A．在粗糙地面上做功较多
B．在光滑地面上做功较多
C．两次做功一样多
D．条件不够，无法比较两次做功的多少
例8、下列说法中正确的是（　）
A．机械效率越高的机械做功越快
B．机械效率越高的机械做功越多
C．功率越大的机械做功越快
D．功率越大的机械做功越多
例9、如图所示，在拉力F的作用下，重80N的物块A正以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为20N，该装置的机械效率为80%，求：

　　（1）2s内，弹簧测力计的拉力对物块A所做的功；
　　（2）拉力F的大小及拉力F做功的功率．

例10、图所示情景是一种叫做蹦极的游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者离开跳台至最低点的这一过程，下列说法中正确的是（　）
A．游戏者的动能一直在增加
B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能
D．游戏者到c点时，他的动能为零

例11、某同学用100牛的力把质量为4千克的铅球推到5米远处,他推铅球做的功是( )
A.500焦 B.196焦 C.696焦 D.缺少条件,无法计算
例12、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400牛的货物抬高20厘米,手向下压杠杆的力是220牛,手下降的高度是__________厘米,人做的总功是___________焦,有用功是_________焦.机械效率是___________.
例13、如图2所示为用滑轮组提起重物的装置.如果重物G＝2.4×104牛,滑轮组的机械效率为80％,拉力F的功率为1.5千瓦,要把重物提起1米,求:(1)需要多大的拉力.(2)需要多少时间

例14、如图3所示,均匀木棒AB长2米,重力为20牛,支点O,且OB为0.8米,杠杆A端置于桌面上.现有一个重力为10牛的球在水平力F的作用下从A点向右匀速运动,如果F大小为3牛且保持不变,求当小球运动到刚好使杠杆失去平衡时,力F所做的功.