1. 如图7-1所示一重为2000N的木箱在400N拉力的作用下从A匀速运动至B;然后在未知大小和方向的力的作用下沿光滑斜面匀速运动到C。则木箱从A到C的过程中重力做的功是 J,拉力做的功是 J。摩擦力做的功是 J。
图7-1
[例1] 如图两侧都光滑的斜面,同一物体G分别沿AC、BC斜面在拉力
、
作用下匀速运动到顶端C,拉力做功为
、
,关于F与W大小关系正确结论是( )。
A. ,
B.
,
C. ,
D.
,
分析解答:因为斜面AC、BC光滑,拉力F做功等于重物升高做的功,将同一物G拉到顶端C,升高高度相同,所以,又∵
,
,∴
。
正确答案应选B
[例2] 如图所示滑轮组(绳重及摩擦阻力不计)把重600牛的物体匀速提高2米的过程中拉力做功为1440焦。若用此滑轮组以3米/秒的速度匀速提高重1200牛的物体,拉力
做功的功率为多少?用这滑轮组匀速提升600牛和1200牛重物两种情况时机械效率之比为多少?
解答:用此滑轮组分别提升600牛和1200牛重物时,机械效率不同了,但动滑轮的重没有改变,所以可先求出的大小。
(1)
设重物提升的高度为h,则绳子自由端移动的距离是3h (绳子段数是3)
所以拉力
拉力F2的功率 :
(2)
[例3] 如图用滑轮把重100牛物体匀速提高1米,所用时间是10秒,滑轮重20牛,不计摩擦,则拉力F的功率多大?滑轮的机械效率多大?
分析解答:滑轮为动滑轮,拉力F通过的距离为G的一半,
∴
5. 能,一个物体能够做功,就说具有能。
能够做功,不一定正在做功。
物体能够做的功越多,具有的能越大。
动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
动能跟物体质量和速度大小有关,质量越大,速度越大、动能越大。
重力势能:由于物体被举高,具有的能叫做重力势能。
重力势能大小跟物体质量和举的高度有关,质量越大举的越高,重力势能越大。
动能与重力势能都具有相对性。
弹性势能:由于物体发生弹性形变具有的能。
弹性势能大小(同一物体)跟弹性形变大小有关,动能和势能在一定条件下可相互转化,在相互转化中若不计任何阻力,外界对物体不补充能量,机械能应守恒。
各种形式能的单位都是焦耳
4. 机械效率
(1)有用功:使用机械时,对人们有用的功。
(2)额外功:对人们没用,但不能不做的功。
(3)总功:有用功和额外功总和,
(4)机械效率:有用功与总功的比值
(5)测滑轮组机械效率:用弹簧称测拉物体时拉力大小,用刻度尺测出物体上升高度和绳拉出的长度。
注:在测量中,弹簧秤要竖直向上,匀速拉动,刻度尺要竖直放置。
3. 功的原理:不计摩擦时,功的原理利用任何机械时人们所做的功,都等于不用机械而直接用手做的功是完全符合的。
可是功的原理是一种理想情况下的结论
2. 功率:表示做功快慢的物理量。
由于功率包含了功和时间两个因素,所以做功多的不一定做功快,做功时间长的不一定做功慢。
功率的计算:
功率的单位:国际单位:瓦特,
1. 功:物理中的功。应包含两个必要因素,有力作用在物体上,物体在力的方向上通过一段距离,两个因素缺一不可,少一因素也不能叫物理中的功:
功的计算:
功的单位:国际单位是焦耳,1焦耳=1牛·米
注:有三种情况下力是不做功的
(1)有力作用而没有距离S,如用力向上提一物体,但没有提动。
(2)物体移动了距离,但没有力F的作用,如物体在光滑水平面上运动,靠惯性向前运动距离。
(3)有力作用,也通过距离,但二者相互垂直,如用力提着重物水平匀速向前运动。
功的概念,功的两个必要因素、功的计算、功率的概念及计算,单位、机械、效率的概念,会计算杠杆,滑轮的有用功,总功,机械效率,能的概念,动能,势能跟什么因素有关,会分析动能,势能的转化。
2.(1)动能与质量的关系
(2)使钢球到达斜面底端时的速度大小相同
(3)速度相同时,质量越大,动能越大
(4)速度
(5)人是质量约是牛的质量的1/12,而速度约是牛的12倍,此时动能 约是牛的12倍,所以速度对动能的影响较大
分析数据,可以看出,对物体动能大小影响较大的因素是____,你这样判断的依据是_____________。
1.(1)答案不惟一
(2)磅秤、刻度尺(卷尺)、钟表(手表)
(3)自身质量、砖头质量(可用磅秤测),楼房的高度(用卷尺测),爬楼所用时间(用手表测)
(4)
姓名 |
自身质量m/kg |
砖头质量m/kg |
楼高 h/m |
爬楼所用时间t/s |
有用功W有/J |
总功 W总/J |
总功功率P/W |
机械效率![]() |
王明 |
50 |
8 |
10 |
12 |
800 |
5800 |
483.3 |
13.8 |
周小鹏 |
51 |
10 |
10 |
14 |
1000 |
6100 |
435.7 |
16.4 |
李月婷 |
49 |
12 |
10 |
11 |
1200 |
6100 |
554.5 |
19.7 |
(5)a、机械效率的高低跟功率的大小无关
b、影响功率大小的因素有:做功的多少和做功所用的时间
c、影响机械效率大小的因素有:总功的大小和有用功的大小
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