1、中考科學(xué)簡(jiǎn)單機(jī)械和能專(zhuān)題復(fù)習(xí)科學(xué)探究：杠桿的平衡條件智能提要問(wèn)：怎樣正確理解力臂的概念？萬(wàn)不能理解成力臂為支點(diǎn)到力的作答：關(guān)于力臂的概念，要注意以下幾點(diǎn)：(1)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，.從幾何上來(lái)看，是用點(diǎn)的長(zhǎng)度.“點(diǎn)”到“直線”的距離。其中“點(diǎn)”為杠桿的支點(diǎn)；“線”為力的作用線，即通過(guò)力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫(huà)的直線。(2)某一力作用在杠桿上，若作用點(diǎn)不變，但力的方向改變，那么力臂一般要改變。如圖所示，力F的大小一樣，由于作用在杠桿上A點(diǎn)的方向不同，力臂就不同.(a)圖中F的力臂l比(b)圖中F的力臂l,大.(3)力臂不一定在杠桿上，如圖所示.(4)若力的作用線過(guò)支點(diǎn)，則它的力臂為零.問(wèn)

2、：你能總結(jié)一下畫(huà)力臂的一般步驟嗎？答：可按下述步驟畫(huà)力臂：(1)首先確定支點(diǎn)O.(2)畫(huà)好動(dòng)力作用線及阻力作用線.畫(huà)的時(shí)候可用虛線將力的作用線延長(zhǎng).(3)再?gòu)闹c(diǎn)。向力的作用線引垂線，畫(huà)出垂足，則支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂.(4)最后用大括號(hào)勾出力臂，在旁邊標(biāo)上字母li或12,分別表示動(dòng)力臂或阻力臂。點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離”答如圖乙所示圖乙為單側(cè)鉗柄及相連部分示意圖，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出剪鋼絲時(shí)的動(dòng)力Fi、阻力F2、動(dòng)力li、阻力臂12 。會(huì)確認(rèn)并畫(huà)出杠桿的動(dòng)力臂和阻力臂如圖甲所示，杠桿 OA處于平衡狀態(tài)，在圖中分別畫(huà)出力Fl和F2對(duì)支點(diǎn)0的力臂闖關(guān)點(diǎn)撥再次提醒：畫(huà)力臂時(shí)必須注意力臂是“支點(diǎn)到力的作用線

3、的距離”，而不是“支變形題1如下圖甲所示，杠卞f OA在力Fi、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，L2是力F2的力臂.在闖關(guān)點(diǎn)撥 動(dòng)力作用在B點(diǎn)，方向豎直向下，阻力作用在 A點(diǎn)，方向豎直向闖關(guān)點(diǎn)撥 根據(jù)已知的力臂畫(huà)力時(shí)，力的作用線應(yīng)與力臂垂直，且要注意力的作用點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在杠桿上.答如上圖乙所示變形題2如下圖甲所示的鋼絲鉗，其中A為剪鋼絲處，B為手的用力點(diǎn)，。為轉(zhuǎn)動(dòng)軸,圖中畫(huà)出力Fi的力臂Li和力F2.還要注意力的方向不要畫(huà)反了.圖8-i汪意：Fi的力臂并非杠桿的OA段，不能直接比I 較 OA 與 OB. tAssn下。表示Fi的線段應(yīng)比表示F2的線段短一些，因?yàn)殇摻z鉗是省力杠桿.答如圖丙所示題型二有關(guān)探究

4、杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)題例1某同學(xué)用如圖8-1所示裝置驗(yàn)證杠桿的平衡條件，所用的4只鉤碼每只質(zhì)量都是50g,在圖示情況時(shí)，杠桿AB處于水平平衡狀態(tài)，這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)為2.80N.設(shè)F1的力臂為li,F2的力臂12,則=.若在杠桿左端鉤碼下方增加一個(gè)相同的鉤碼,12重新調(diào)節(jié)彈簧秤對(duì)杠桿右端拉力的方向后，使杠桿AB再次恢復(fù)水平平衡，則這時(shí)彈簧秤的拉力與對(duì)應(yīng)力臂的乘積應(yīng)是未增加鉤碼前彈簧秤的拉力與對(duì)應(yīng)力臂乘積的倍.闖關(guān)點(diǎn)撥圖所示的杠桿平衡時(shí)，應(yīng)滿足Fili=F2l2,.則L=F2=L96=2.增加鉤碼后，再次平衡12Fi2.80I0時(shí)，由杠桿的平衡條件得Fi/li=F2,l2,那么FiliF2I2F25

5、=.F1l1F2l2F24答7/105/4例2在如圖8-2所示的實(shí)驗(yàn)裝置中：實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下傾，應(yīng)將杠桿右端螺母向（左或右）邊旋一些，使杠桿在水平位置平衡。實(shí)驗(yàn)時(shí)只有8個(gè)相同的鉤碼，杠桿上每格等距，當(dāng)在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼時(shí)，則怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡？（請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種方案）答：。闖關(guān)點(diǎn)撥解題的關(guān)鍵是依據(jù)杠桿的平衡條件，看左、右兩邊的力和力臂的乘積是否相等.（2）2個(gè)鉤碼掛在“6”處；3個(gè)鉤碼掛在“4”圖8-3處.題型三有關(guān)杠桿的動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題例1如圖8-3所示，用始終與杠桿垂直的力F,將杠桿緩慢地由位置A1至位置B,阻力G勺力臂,動(dòng)力F。（填“變大”或“變小”“不變”）闖關(guān)點(diǎn)

6、撥關(guān)鍵是要先弄清哪些是不變量，哪些是改變量，再根據(jù)杠桿的平衡條件作出判斷分析和解分別畫(huà)出杠桿在A、B兩位置的阻力G的力臂可看出，阻力臂1G將變大，由于F的方向始終與杠桿垂直，所以F的力臂始終等于杠桿長(zhǎng)，故F的力臂If不變。根據(jù)公式FIf=G1g”If、G不變，二F變大。答變大變大F的作用下以 O點(diǎn) l,動(dòng)力與動(dòng)變形題如圖8-4所示，一根重木棒在水平動(dòng)力（拉力）為軸，由豎直位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，若動(dòng)力臂為力臂的乘積為M,則（）A. F增大，1增大，M增大B. F增大，1減小，M減小C. F增大，1減小，M增大D. F減小，1增大，M增大分析和解如圖中由豎直位置轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，

7、動(dòng)力臂漸減小，而木棒的重不變，重力的力臂Lg逐漸增大.由杠桿的平衡條件M=FL=GLg,而GLc水平動(dòng)力F=,由上述兩式可知M增大，L減小，F(xiàn)增大。答選C例2如圖8-5所示，O為杠桿AC的支點(diǎn)，在c$/O處掛一小球，AO=OB=B（為使杠桿在水平位置平衡，j畫(huà)出施加在杠桿上最小動(dòng)力F1的力臂Li：,并標(biāo)出圖8-5Fi的方向。闖關(guān)點(diǎn)撥由杠桿的平衡條件：F1l1=F2l2知，在阻力和阻力臂不變的情況下，要想用的動(dòng)力最小，則要求動(dòng)力臂最大。動(dòng)力臂最長(zhǎng)的條件：作用在杠桿上的動(dòng)力的作用點(diǎn)離支點(diǎn)最遠(yuǎn)；動(dòng)力的方向與支點(diǎn)跟作用點(diǎn)的連線垂長(zhǎng)的動(dòng)力臂艮乙I為支點(diǎn)跟作用點(diǎn)的距離.L2,費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)是LiL2.分析

8、和解對(duì)ABC杠桿，B是支點(diǎn)，由圖中不難看出動(dòng)力臂大于阻力臂，故為省力杠桿;對(duì)OBD杠桿，。是支點(diǎn)，阻力作用與D,動(dòng)力作用于B,故動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；對(duì)OED杠桿，阻力作用于D,動(dòng)力作用于E,故動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿.答選C轉(zhuǎn)動(dòng)，而使車(chē)廂（杠桿）轉(zhuǎn)變形題如圖8-8是自卸車(chē)的示意圖，車(chē)廂部分視為杠桿，則下列分析正確的是（）A.B點(diǎn)是支點(diǎn)，液壓桿施的力是動(dòng)力，貨物重是阻力B. B點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車(chē)廂前部可省力C. C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車(chē)廂后部可省力D. C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車(chē)廂前部可省力分析和解在卸車(chē)時(shí)，車(chē)廂（杠桿）將繞著圖中C點(diǎn)（支點(diǎn)）動(dòng)的動(dòng)力是液壓桿施的豎直向上的力，阻礙

9、車(chē)廂（杠桿）轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力是豎直向下的貨物重力。若要使杠桿省力（即動(dòng)力阻力），應(yīng)有CAvCB,也就是說(shuō)貨物A應(yīng)放在車(chē)廂后部。答選C例2一把桿秤不計(jì)自重，提紐到秤鉤距離是4cm,秤泥質(zhì)量250g.用來(lái)稱(chēng)質(zhì)量是2kg的物體，秤泥應(yīng)離提紐多遠(yuǎn)，秤桿才平衡？若秤桿長(zhǎng)60cm,則這把秤最大能稱(chēng)量多少kg的物體？（如圖8-9所示）闖關(guān)點(diǎn)撥桿秤也是一個(gè)杠桿.提紐處看作杠桿支點(diǎn).若將重物對(duì)桿的力看作動(dòng)力Fi,物體離提紐的距離就是動(dòng)力臂1i;則秤泥對(duì)桿的力就是阻力F2,秤流離提紐的距離是阻力臂權(quán)（如圖8-10所示）解由于物體和秤泥對(duì)杠桿的力分別等于各自的重力，根據(jù)杠桿平衡條件：FiL產(chǎn)F2L2,得migli=m2g

10、I22kgXgMcm=0.25kgg。l2=32cm即稱(chēng)2kg物體時(shí)秤流離提紐32cm.當(dāng)阻力臂最大時(shí)，稱(chēng)量物體質(zhì)量最大.l2=56cm由Fili=F212,得migli=m2gI2migx4cm=0.25kggx56cmmi=3.5kg即秤的最大稱(chēng)量是3.5kg.答稱(chēng)2kg物體時(shí)秤流離提紐32cm,秤的最大稱(chēng)量是3.5kg.例3一根杠桿兩端掛有等重的實(shí)心銅塊和鐵塊，當(dāng)它們都浸沒(méi)在水中時(shí)，杠桿恰好平衡現(xiàn)將銅塊和鐵塊同時(shí)從水中取出，則杠桿將()A.銅塊端向下運(yùn)動(dòng)B.鐵塊端向下運(yùn)動(dòng)C.杠桿仍然平衡D.條件不足，無(wú)法判斷闖關(guān)點(diǎn)撥銅塊和鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)，豎直方向上受到豎直向下的重力G、豎直向上的浮力F

11、浮.和杠桿向上的拉力F.由力的平衡關(guān)系可分別求出銅塊和鐵塊所受的拉力.解F銅=G銅一F浮銅=G銅一PkgV銅F鐵=6鐵一F浮鐵=G鐵一侏gV鐵根據(jù)密度關(guān)系可得：“m銅_G銅*_m鐵_G鐵V銅=,V鐵隹同傳同g吐鐵傳失g代入、兩式可得：F銅=G銅一灰g=G銅(i)%g喳同L-fG鐵C除、F鐵=G鐵一Bkg-r-=G鐵(i)峰失g曝銅塊與鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)杠桿平衡，則由杠桿平衡條件可得：F銅l1=F鐵l2.由式與式可知，:6銅=6鐵,ft1%.F銅F鐵.因此lil2即銅塊的力臂小于鐵塊的力臂.則由水中取出銅塊和鐵塊，在不受浮力作用時(shí)：G銅11VG鐵l2.說(shuō)明鐵塊這端應(yīng)向下轉(zhuǎn)動(dòng).答選B問(wèn)：關(guān)于滑輪組，

12、我們應(yīng)該知道些什么?答：使用滑輪組，應(yīng)注意兩個(gè)關(guān)系式：（1）F=G.式中G在不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦?xí)r，表示被提起的重物的重；在不計(jì)摩擦?xí)r，則表n示重物與動(dòng)滑輪的總重.式中n表示承擔(dān)重物重（或重物與動(dòng)滑輪總重）G的繩子的股數(shù)（2）s=nh.式中h為重物被提升的高度n仍表示承擔(dān)重物重（或重物與動(dòng)滑輪總重）G的繩子的股數(shù)問(wèn)：用什么簡(jiǎn)單的方法可以來(lái)確定承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)?答：可以采用這樣的方法：（1）首先要分清哪是定滑輪,哪是動(dòng)滑輪；（2）在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫(huà)一條虛線，看跟動(dòng)滑輪相連的繩子有幾股，那么n就是幾.在圖甲中我們用虛線把重物和動(dòng)這種方法通常叫 （做“截線法”.究對(duì)象，有四根繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪及重

13、物，所以用力F=G邑。同理，分析乙圖可知，提起重4滑輪從滑輪組隔離，以重物和動(dòng)滑輪為研物及動(dòng)滑輪的力F=G支。5問(wèn)：在組裝滑輪組時(shí)，應(yīng)該怎樣繞線？答：下面介紹一種簡(jiǎn)單的方法：（1）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，繩子的起始端應(yīng)固定在動(dòng)滑輪的框架鉤上，然后依次繞過(guò)滑輪；（2）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，繩子的起始端應(yīng)固定在定滑輪的框架鉤上.題型一能正確判斷滑輪組的省力情況例1如圖8-37所示表示三種不同的滑輪組，用它們提起重為G的相同重物，在A端所用的拉力分別為二一。不計(jì)滑輪本身的重和摩擦.闖關(guān)點(diǎn)撥判斷使用滑輪組時(shí)所用的力F的大小，關(guān)鍵是看幾段繩子通過(guò)滑輪組 拉著物體，即有幾段繩子承擔(dān)物體的重， 不能根據(jù)動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)來(lái)判斷省力

14、的大 小，也不能根據(jù)滑輪的總數(shù)來(lái)判斷省力 的大小.分析和解在圖A中，有三段繩子拉著G 物體，F(xiàn)1 = ，在圖B中，有四段繩3圖 8-37子拉著物體F2 =,在圖C中，有五段繩子拉著物體，F(xiàn)3 =G45在繩的端點(diǎn)A的例2如圖8-38所示，用滑輪組拉著重物在水平地面上勻速前進(jìn),圖 8-38作用力Jn,重物與地面間的摩擦力j為多大?將重物移動(dòng)的距離為=1m,繩端A移動(dòng)的距離為多少？不計(jì)滑輪本身的質(zhì)量以及軸與輪間的摩擦？闖關(guān)點(diǎn)撥由圖中可見(jiàn)對(duì)于滑輪組，右側(cè)為定滑輪，左側(cè)直接拉物體的是動(dòng)滑輪，與此動(dòng)滑輪連接的繩子段數(shù)有三段，每段繩子的拉力是f,所以動(dòng)滑輪拉物體力=3產(chǎn).對(duì)被拉物體再進(jìn)行受力分析可知，重物在

15、水平方向上受到滑輪組對(duì)它的拉力和地面的摩擦力，又由于重物沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)，因此摩擦力與拉力大小相等.所以，滑輪對(duì)重物的作用力大小等于重物所受地面對(duì)它的摩擦力.kF=3F將重物移動(dòng)im，與動(dòng)滑輪連接的三段繩子的端點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)移動(dòng)i由，所以繩端a移動(dòng)的距離應(yīng)為3m.解動(dòng)滑輪拉物體的力尸=3F,由二力平衡條件可知:Fn繩端a移動(dòng)的距離：d=30=3m答/=900ns=3m題型二能按要求組裝滑輪組例i要用滑輪組將陷在泥中的汽車(chē)?yán)鰜?lái)，試在圖甲中畫(huà)出最省力的繞繩方法.闖關(guān)點(diǎn)撥要求最省力，即承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)最多，而圖中只有一個(gè)動(dòng)滑輪，故最多只有3股。答最省力的繞繩方法如圖乙所示.例2一條繩子最多能承受10

16、00N的拉力.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)滑輪組，用這條繩子吊起3300N的重物，畫(huà)出滑輪組安裝示意圖.（動(dòng)滑輪重及摩擦不計(jì)）闖關(guān)點(diǎn)撥在處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，首先要計(jì)算出承擔(dān)物重的繩子段數(shù)冊(cè)，即n=G.注F意取整數(shù)，若計(jì)算出月是小數(shù)，都采用“入”的辦法.分析和解繩子的股數(shù)n=G=3300N=3.3,則用應(yīng)取4,F1000N不能按四舍五入去處理.然后，根據(jù)n的數(shù)值及所需的拉力方向去確定動(dòng)滑輪與定滑輪個(gè)數(shù)及繞線方法.如果不要求改變用力方向，則只需要用一個(gè)定滑輪，繞線如圖（甲）；如果要改變用力方向，則需要兩個(gè)定滑輪，繞線如圖乙）.題型三結(jié)合力的平衡知識(shí)的綜合題F是2N,物體G例如圖8-39所示，滑輪重1N,懸掛在彈簧秤下端

17、，作用在繩端的拉力重100N,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是N,水平地面受到物體G的壓力是N.（不計(jì)摩擦）闖關(guān)點(diǎn)撥該題應(yīng)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析并結(jié)合力的平衡知識(shí)求解.分析和解滑輪在豎直方向上受到豎直向下的重力G=1N,兩股繩豎直向下的拉力，其中每股繩上的拉力F都是2N;滑輪受到彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上的拉力F,由于滑輪處于平衡狀態(tài)，受到的是平衡力,如圖8-40所示,所以：F=G+F+F=1N+2N+2N=5N即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是5N物體G放置在水平地面上，受到豎直向下的重力G=100N,繩子豎直向上的拉力F=2N,還受到水平地面豎直向上的支持力 平衡力.即：N= G- F= 100NI- 2N= 98N.說(shuō)明

18、水平地面對(duì)物體的支持力是 平地面對(duì)物體支持力是大小相等 98N.N,由于物體靜止不動(dòng)，它受到的是98N,由于物體對(duì)水平地面的壓力和水，所以物體G對(duì)水平地面的壓力就等于圖 8-40問(wèn)：要判斷力是否對(duì)物體做功的關(guān)鍵是什么？答：關(guān)鍵要看是否滿足做功的兩個(gè)必要因素.一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離，兩者缺一不可.下列三種情況對(duì)物體都沒(méi)有做功：物體移動(dòng)了一段距離，但沒(méi)有受到力的作用.例如物體在光滑水平面做勻速運(yùn)動(dòng).在水平方向沒(méi)有受到阻力，也沒(méi)有受到動(dòng)力，物體由于慣性而運(yùn)動(dòng)，因而沒(méi)有力對(duì)物體做功.物體受到力的作用，但沒(méi)有沿力的方向通過(guò)距離，例如，用力推車(chē)，車(chē)沒(méi)有推動(dòng).推車(chē)的力沒(méi)有對(duì)物體

19、做功.又如，一個(gè)人舉著重物不動(dòng)，他對(duì)重物的舉力沒(méi)有對(duì)重物做功.物體受到了力的作用，也通過(guò)了距離.但物體移動(dòng)的距離跟物體受到力的方向垂直.例如，手用豎直向上的拉力提水桶，沿水平方向移動(dòng)距離，水桶沒(méi)有在豎直方向上移動(dòng)距離，這個(gè)拉力也沒(méi)有對(duì)水桶做功.問(wèn)：利用功的計(jì)算公式計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意些什么？答：利用W=Fs計(jì)算功時(shí)，首先要明確題中要你求的還要注意：物體在力的方向上移動(dòng)距離s的全過(guò)程中，力 F是否始終作用在物體上.是什么力對(duì)物體做功，即明確公式中的“F”是哪個(gè)力；其次要注意s應(yīng)和F相對(duì)應(yīng)，代入公式中的s必須是物體在力F的方向上通過(guò)的距離，千萬(wàn)不能“張冠李戴”|智能歸例題型一知道機(jī)械功的概念，會(huì)判斷怎樣

20、才算做功例1關(guān)于做功，下列敘述中正確的是（）A.舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)，舉力做了功B.起重機(jī)吊著貨物沿水平方向勻速移動(dòng)了一段距離，向上的拉力做了功C.重物豎直下落，重力做了功D.小球在水平面上滾動(dòng)，重力做了功闖關(guān)點(diǎn)撥判斷力對(duì)物體是否做功，關(guān)鍵要看是否同時(shí)滿足做功的兩個(gè)必要因素.分析和解選項(xiàng)A中，屬于“有力沒(méi)距離”的情況，舉力對(duì)杠鈴沒(méi)有做功，所以A錯(cuò)；選項(xiàng)B中，貨物在拉力的方向上沒(méi)有移動(dòng)舉力，拉力沒(méi)有做功，所以B錯(cuò)；選項(xiàng)C中，重力的方向豎直向下，且重物向下通過(guò)了距離，所以重力做了功，C是正確的；選項(xiàng)D中，小球在重力方向上沒(méi)有通過(guò)距離，所以重力也沒(méi)做功，D錯(cuò).答選C例2某人用20N的力將重為15N

21、的球推出去后，球在地面上滾動(dòng)了10m后停下來(lái)，這個(gè)人對(duì)球所做的功為（）A.0JB.200JC.150JD.條件不足，無(wú)法計(jì)算闖關(guān)點(diǎn)撥本題考查了做功的兩個(gè)必要因素、運(yùn)用功的計(jì)算公式計(jì)算力對(duì)物體所做的功。理解功的公式中力與物體移動(dòng)距離的關(guān)系是解題的關(guān)鍵.分析和解球的運(yùn)動(dòng)可分為兩個(gè)階段：其一是球出手前，人對(duì)球做了功，因?yàn)榍蛟谌说耐屏ψ饔孟拢ㄟ^(guò)了一段距離，但這個(gè)距離不是10m,題目中也沒(méi)有交代這個(gè)距離為多少，所以無(wú)法計(jì)算出推力對(duì)球做了多少功；其二是球離開(kāi)人在地面上滾動(dòng)時(shí)，球不再受推力的作用而僅依靠慣性向前運(yùn)動(dòng)，人不再對(duì)球做功.所以他對(duì)球所做的功無(wú)法計(jì)算.答選D變形題某人用20N的力將重為15N的球推

22、出去后，球在地面上滾動(dòng)了10m后停下來(lái)，球在地面上滾動(dòng)的過(guò)程中，手對(duì)球所做的功為（）A.0JB.200JC.150JD.350J答選A題型二會(huì)利用公式W=Fs計(jì)算功的大小例1一起重機(jī)將重為1.2x104N的鋼材豎直勻速提升3m后，又沿水平方向勻速移動(dòng)5m,在整個(gè)過(guò)程中起重機(jī)對(duì)鋼材做的功為J.闖關(guān)點(diǎn)撥鋼材的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段：其一是勻速提升3m,該過(guò)程拉力對(duì)鋼材做了功；其二是水平移動(dòng)5m,該過(guò)程起重機(jī)沒(méi)有對(duì)鋼材做功.分析和解在鋼材豎直方向勻速上升時(shí)，拉力和重力是一對(duì)平衡力，拉力的大小等于重力，物體在拉力方向上通過(guò)的距離為3m,所以拉力做的功W1=Fs=1.2X104NX3m=3.6X104J；鋼材

23、在沿水平方向移動(dòng)的過(guò)程中，雖然拉力F=G=1.2X104N,但鋼材并沒(méi)有沿著拉力的方向通過(guò)距離，所以W2=0.因而整個(gè)過(guò)程中起重機(jī)對(duì)鋼材做的功W=W1=3.6X104J.答3.6X104J例2如圖甲所示，物體A以2cm/s的速度，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,水平拉力F=N,物體A受到的摩擦力f=N,2s內(nèi)拉力F做功W=J.(滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)的重力以及滑輪與繩的摩擦不計(jì))闖關(guān)點(diǎn)撥 求物體A受到的摩擦力大小可分別對(duì)動(dòng)滑輪和 A物體進(jìn)行水平方向上的 受力分析，如圖乙所示.解 拉力F等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F,因 動(dòng)滑輪做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它受平衡力作用，故 勻速直線運(yùn)動(dòng)，它也受

24、到平衡力的作用，故T = F +F = 3N +3N =6N .物體 A 也做f =T, T和T是相互作用力，大小也相等，所以A受到的摩擦力f=6N.物體在2s內(nèi)移動(dòng)的距離s0=ut=0.02m/sx2s=0.04m,但使用動(dòng)滑輪省力要費(fèi)距離，故拉力移動(dòng)的距離應(yīng)為s=2so=0.08m,拉力做功W=Fs=3NX0.08m=0.24J.答360.24例3某人乘坐出租車(chē)在平直公路上勻速行駛，TAXI出租車(chē)的牽引力為3X103N,右為他乘車(chē)到達(dá)目的地時(shí)的車(chē)費(fèi)發(fā)票。求：車(chē)費(fèi)發(fā)票車(chē)號(hào)碼E.U-8888(1)出租車(chē)行駛的時(shí)間。日期02-05-28(2)出租車(chē)行駛的速度。上車(chē)10:00(3)出租車(chē)在這段時(shí)間

25、內(nèi)所做的功。卜車(chē)10:05闖關(guān)點(diǎn)撥由車(chē)費(fèi)發(fā)票可知，出租車(chē)行駛的時(shí)間應(yīng)為單價(jià)2.00元卜車(chē)時(shí)間減去上車(chē)時(shí)間；要求行駛的速度，應(yīng)找到里程6.0km行駛的路程即票面上的里程和行駛的時(shí)間；而出租金額16.00元車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)做的功W=Fs,因車(chē)勻速行駛，牽引力F題目中已給出，利用票中的里程s,代入公式即可算得.解（1）t=5min=300s/c、s6000m(2) v=20m/st300s(3) W=Fs=3X103nx6000m=1.8X107J能提要問(wèn):怎樣正確理解功率的概念?答:功率是表示物體做功快慢的物理量。功率和功是兩個(gè)不同的概念，做功多，不一定做功快；反之，做功快不一定做功多。功率大，表示

26、單位時(shí)間內(nèi)做功多。功率是由物體所做的功和完成這個(gè)功所用的時(shí)間兩個(gè)因素決定的。從公式P=W可知，相同的時(shí)間內(nèi)做功多t的，功率大；做相同的功，所用時(shí)間少的，功率大。智能拓展1.計(jì)算功率的另一個(gè)公式：P=Fu物體在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)則拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積，即P=Fu.利用該公式時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：拉力F必須是恒力，且物體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)不變；計(jì)算時(shí)，v的單位必須用m/s,這樣算出的功率單 位才是W;速度v跟拉力F必須對(duì)應(yīng)，即v必須是受到拉力推導(dǎo)： W=F S的物體在拉力的方向上移動(dòng)的速度.，P=W=Fvtt由該公式可知：在功率P一定時(shí)，力F與速度v成反比。應(yīng)

27、用：當(dāng)汽車(chē)上坡時(shí)，司機(jī)采取換擋的辦法，減小速度，以獲得較大的牽引力。2馬力功率的一種單位功率的單位有好幾種：有瓦和千瓦，還有一種單位叫馬力（匹）.為什么用這個(gè)名稱(chēng)呢?因?yàn)閺那暗膭趧?dòng)生產(chǎn)主要靠畜力做動(dòng)力，有人用非常強(qiáng)壯的馬做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這匹馬可以將大約75kg的重物在1s內(nèi)提升1m后來(lái)就采用這個(gè)名稱(chēng)，并統(tǒng)一規(guī)定1馬力=735瓦特.馬力是功率的單位，不能隨便講一匹馬的功率就是1馬力，兩匹馬的功率就是2馬力.因?yàn)轳R的功率的不確定的.一般的馬，功率大約只有0.5馬力，但是當(dāng)馬在奔跑跳躍的時(shí)候，功率可以提高10倍以上.|智能歸例題型一知道比較做功快慢的方法，理解功率的概念，并會(huì)計(jì)算功率例1下列關(guān)于功率的說(shuō)

28、法中，正確的是（）A.物體做功越多，功率越大B.物體做功時(shí)間越短，功率越大C.物體做功越快，功率越大D.物體做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率越大闖關(guān)點(diǎn)撥由功率的定義和功率的意義可知，功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大。功率的大小由物體所做的功和完成這個(gè)功所用的時(shí)間兩個(gè)因素共同決定的，做功越多或做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率不一定越大.所以選項(xiàng)AB、D均錯(cuò).答選C例2班級(jí)里組織登樓比賽活動(dòng)，比一比誰(shuí)登樓的功率最大.為此，在活動(dòng)中必須測(cè)量的物理量有：,.W闖關(guān)點(diǎn)按由功率公式P=一可知，要比較登樓時(shí)功率的大小，必須知道人登樓過(guò)程中所t做的功和時(shí)間.這里的功就是人克服自身的重力所做的功。由W=Gh=mgh可知，只要

29、測(cè)得人的質(zhì)量和樓高，就能算出人做功的大小.答參賽者的質(zhì)量樓高時(shí)間變形題甲同學(xué)體重600N,乙同學(xué)體重500N,他們進(jìn)行登樓比賽.甲跑上五樓用30s,乙跑上五樓用24s.則：同學(xué)做功較多，同學(xué)的功率較大.分析和解根據(jù)公式W=Gh,因G甲AG乙，而h相等，故W甲W乙.根據(jù)公式cWGh%G甲t乙624144,拓P=，=-=-=1,故巳吃.tt巳G乙飾530150答甲乙題型二會(huì)綜合運(yùn)用功和功率的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算例1一輛汽車(chē)重為5X104N,在平直公路上以10m/s的速度勻速行駛lmin,已知汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力等于車(chē)重的0.06倍.求：(1)汽車(chē)在1min內(nèi)行駛的距離(2)汽車(chē)在1min內(nèi)做的

30、功(3)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率闖關(guān)點(diǎn)撥這是一道綜合性較強(qiáng)的題目，涉及到對(duì)速度、二力平衡、功、功率的概念的理解.先由速度的變形公式s=vt求出路程，接著由二力平衡條件確定發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的大小,然后由W=Fs求出功的大小，最后由P=算出功率.ts解(1)-u=二s=ut=10m/SM60s=600mt(2)二,汽車(chē)在平直公路上作勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力F=f=0.06X5X104N=3X103N.W=Fs=3X103NX600m=1.8X106J(3)1.8 106J60s-4二3 104W答(1)汽車(chē)在1min內(nèi)行駛600m(2)汽車(chē)在1min內(nèi)做功1.8x106J(3)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為3X104W例2如圖8

31、-61所示，物體A在水平拉力F作用下，水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體A重100N,它受到的地面摩擦力為20N,運(yùn)動(dòng)速度為0.2m/s(不計(jì)滑輪重、繩重及繩子與滑輪之間的摩擦)，求：(1)2s內(nèi)物體A的重力所做的功；(2)拉力F的大小；(3)拉力F的功率.闖關(guān)點(diǎn)撥運(yùn)用公式W=Fs、P=Fu計(jì)算功和功率時(shí)，一定要注意個(gè)物理量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.信息快遞：繩子的自由J端是指繞過(guò)滑輪周邊, 能自由移動(dòng)的一端.分析和解(1)由于物體A做水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以重力方向上通過(guò)的距離為0,W=Gh=0J.(2)因?yàn)槔作用在繩的自由端，.而且物體在水平拉力作用下做水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以拉力F與物重

32、G的大小沒(méi)有直接的數(shù)量關(guān)系，由于不計(jì)滑輪重、繩重及繩子與滑輪之間的摩擦，所以拉力F和物體與地1面之間的摩擦力有直接的數(shù)量關(guān)系，即拉力F=f/2=，M20N=10N.2(3)拉力作用點(diǎn)的移動(dòng)速度：Uf=20物=2M0.2m/s=0.4m/s由公式W=Fs及P=得其功率：P=Fu=10NM0.4m/s=4W.t答(1)2s內(nèi)物體A的重力做功0J(2)拉力F的大小10N(3)拉力F的功率為2W圖 8-62變形題如圖8-62所示，在水平拉力F的作用下，5min內(nèi)使物體A沿水平地面勻速前進(jìn)了1m。拉力F的功率為8W。不計(jì)繩和滑輪重，拉力F=No解物體A移動(dòng)的速度uA=也=!m=0.2m/s,Ft5s的作

33、用點(diǎn)移動(dòng)的速度uF=2%=2M0.2m/s=0.4m/s,由公式p=Fu變形得8W0.4m/s= 20N答20N弓I例：要把重100N的沙子運(yùn)上三樓.圖8-68中畫(huà)出了三種方法，請(qǐng)你思考：哪種辦法最好，哪種辦法最不好，為什么？砂子重I領(lǐng)牛桶重2。牛體重400牛口袋重5牛動(dòng)滑輪重1。牛圖8-68如果讓你把重100N的沙子運(yùn)上三樓，圖中的三種辦法，你選哪種？問(wèn)：你知道產(chǎn)生額外功有哪些具體的原因嗎？答：(1)利用機(jī)械提升物體時(shí)，克服機(jī)械的自重、容器重等所做的功是額外功.(2)克服機(jī)械的摩擦所做的功也是額外功.但要注意：克服摩擦所做的功不都是額外功。例如用動(dòng)滑輪拉水平地面是的物體，如圖所示，克服物體受

34、到的摩擦力f所做的功不是額外功而是有用功.問(wèn)：關(guān)于機(jī)械效率，應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)機(jī)械效率刈總小于1,因?yàn)閃有總小于W總.(2)機(jī)械效率的高低取決于有用功和總功兩個(gè)因素，不能理解成：“有用功多，機(jī)械效率高”；或“總功大，機(jī)械效率低”.(3)機(jī)械效率的高低與是否省力及大小無(wú)關(guān).(4)機(jī)械效率不是固定不變的.機(jī)械效率反映的是機(jī)械在一次做功的過(guò)程中有用功跟總功的比值，同一機(jī)械在不同次做功的過(guò)程中，提起物重不同，機(jī)械效率往往會(huì)不同.智能拓展有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算，在近幾年的中考中，主要考查滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，現(xiàn)將有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算歸納分析，以幫助同學(xué)們掌握此類(lèi)計(jì)算題的一般解題方

35、法.關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，一般包括下列兩種情形，即勻速豎直提升物體和勻速水平拉動(dòng)物體.一、勻速豎直提升物體1 .忽略摩擦及繩重，只考慮滑輪重.設(shè)重物重G,動(dòng)滑輪重G動(dòng)，重物上升的高度為h,亞有=6卜，克服動(dòng)滑輪重力做的功即為額外功，即W額外二G動(dòng)h,則W總=W有+W額外=(G+G動(dòng))h,特別注意：繩子自由端移動(dòng)的距離和重物上升高度的關(guān)系s=nh.WGh“二父100%=Gh父100%.W息（G+G動(dòng)）h2 .同時(shí)考慮滑輪自重、繩重及摩擦.WGhGhG1n=x100%=”00%=父100%=m100%.W息FsFnhnF計(jì)算時(shí)，確定繩子股數(shù)N很關(guān)鍵.若已知刀、G、n、F四個(gè)量中的三個(gè)，可求得第

36、四個(gè)量.二、利用滑輪組勻速水平拉動(dòng)物體使用滑輪組水平拉動(dòng)物體，拉力F與物體重力沒(méi)有直接的關(guān)系，有用功W有wGh.設(shè)物體水平通過(guò)的距離s.則W釬fs,W=F-ns,則：Wfsc,fc，n=父100%=父100%=x100%.W總FnsnF若已知刀、f、n、F四個(gè)量中的三個(gè)，可求得第四個(gè)量.|智能歸例W有題型一考查對(duì)有用功、額外功、總功的認(rèn)識(shí)，并能利用公式n=xi00%進(jìn)行簡(jiǎn)W單的計(jì)算例1一個(gè)工人用如圖8-69所示的滑輪組提起2000N的貨物，所用的拉力是800N,繩子自由端被拉下4m,下列說(shuō)法中正確的是（）A.總功是3200J,機(jī)械效率是40%B.有用功是8000J,機(jī)械效率是40%C.有用功是

37、3200J,機(jī)械效率是62.5%D.總功是3200J,機(jī)械效率是62.5%闖關(guān)點(diǎn)撥解本題的關(guān)鍵，一是確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，根據(jù)“截線法”再次提醒：注意s 和h的關(guān)系.圖 8-70知n=4;二是確定哪個(gè)是總功，哪個(gè)是有用功分析和解W=Fs=800NX4m=3200J,s=4hW=Gh=2000NX1m=2000J,n=W父100%=2000。%=62.5%.W3200J答選D例2某人用如圖8-70所示的滑輪組（不計(jì)摩擦力）提升某一重物，所用拉力F為200N,若滑輪組的機(jī)械效率為80%求（1）被提升的物重？（2）動(dòng)滑輪重？G闖關(guān)點(diǎn)撥可根據(jù)n=一變形求得物重，因?yàn)椴挥?jì)摩擦，所以W額#=G輪h,故只

38、要先求nF出額外功就可求得動(dòng)滑輪重G輪.FsG物h F nhG物=Fn=80%M200Nm5=800N請(qǐng)思考：你還有什么方 法求動(dòng)滑輪重.(2)W額外=叫總一W有G輪h=F，sG物hG輪h=FnhG物hG輪=FnG物=200Nm5800N=200N.答(1)被提升的物重800N(2)動(dòng)滑輪重200N題型二會(huì)測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率，通過(guò)探究認(rèn)識(shí)不同情況下滑輪組的機(jī)械效率不同,并能解釋其中的原因例1芳芳和蘭蘭運(yùn)用如圖圖8-71所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定了滑輪組的機(jī)械效率，在全班交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，老師提出：如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變，改變其它因素,是否會(huì)影響它的機(jī)械效率呢？大家積極思考，提出了各種猜想

39、，概括起來(lái)有如下幾種：猜想1可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；，本猜想2可能與被提升的鉤碼重有關(guān)；Vp?猜想3可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重都有關(guān)；猜想4可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)。A芳芳和蘭蘭分別根據(jù)各自的猜想進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)記錄如下表。（1）請(qǐng)幫助蘭蘭完成表中的一項(xiàng)計(jì)算；需一,一圖8-71（2）請(qǐng)根據(jù)她倆的實(shí)驗(yàn)記錄，分別在表中寫(xiě)出探究結(jié)果。77萬(wàn)nJ頭專(zhuān)電 75理量控制因豪r鉤碼重(N)繩端拉 力（N）機(jī)械 效率較小提升速度104. 279.4%較大提升速度104. 279.4探究結(jié)%控制因素、.鉤碼重（N）繩端拉 力（N）機(jī)械 效率大致相同的 提升速度104.279.4%156.0

40、探究結(jié)果（3）歸納她倆的實(shí)驗(yàn)探究，你所得的結(jié)論是：闖關(guān)點(diǎn)撥這是一道探究實(shí)驗(yàn)題，通過(guò)思考對(duì)問(wèn)題提出猜想，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，給出了新課（3）實(shí)驗(yàn)（物重增大，圖 8-72題型三會(huì)綜合運(yùn)用功、功率和機(jī)械效率的公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算例1重物上升某工地用圖8-73所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為500kg的物體，在0.8m的過(guò)程中，拉力F的功率為2500W,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為G80%,求：（1）滑輪組做的有用功（g取10N/kg ）。程標(biāo)準(zhǔn)下怎樣學(xué)、怎樣教、怎樣考的導(dǎo)向模式.6 3h分析和解蘭蘭的實(shí)驗(yàn)由記錄可知機(jī)械效率n=也“00%=5L父100%=83.3%.W由機(jī)械效率n=X100%,而W總=Wr+Wb外.顯然機(jī)

41、械效率僅由Wr占W總的比例所決W定，而與勻速提升的速度大小無(wú)關(guān).芳芳的實(shí)驗(yàn)記錄表明在做相同的總功和相同的額外功的前提下改變提升速度，機(jī)械效率不變；蘭蘭的實(shí)驗(yàn)記錄表明使用相同的滑輪和繩子的串繞方式，被吊重物越重，Wr在W、中占的比例越大，機(jī)械效率就越高.答（1）83.3%（2）芳芳的探究結(jié)果：機(jī)械效率與勻速提升速度的大小無(wú)關(guān);探究結(jié)果：機(jī)械效率與被提升的鉤碼重有關(guān)（物重增大，機(jī)械效率提高）.裝置不變，機(jī)械效率與勻速提升物體的速度大小無(wú)關(guān)，與被提升的物重有關(guān)機(jī)械效率提高）.例2工人用如圖8-72所示的滑輪組提升重物，不計(jì)繩重和摩擦。若工人用250N的力恰好能將重400N的物體豎直向上勻速提升，求：

42、（1）該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率。（2）若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m,求拉力F在這一過(guò)程中所做的功。闖關(guān)點(diǎn)撥本題第（1）問(wèn)比較簡(jiǎn)單，解第（2）問(wèn)時(shí)能否仍用（1）中的機(jī)械效率來(lái)求此時(shí)拉力F所做的功呢？7幽誡勾打挑抖人.則f弱上留：700%.若x|00%.RD%（2）設(shè)動(dòng)滑輪里為2F-0中心.（i-（2250-400）N-IQON（1）該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率為80%（2）拉力F在這一過(guò)程中所做的功為2000J圖8-73(2)重物上升的速度。W有闖關(guān)點(diǎn)撥有用功可以用公式W有二6卜求出，總功可用公式W總=F-求得，利用公式一h.求出時(shí)間t,再利用u=求出重物上升的速度t(1)G=mg

43、=500kgx10N/kg=5000NW=Gh=500NX0.8m=4000J4000J,5000J0.8500J0C2s250V0駟=0.4m/s5個(gè)物理圖 8-742s如圖8-74所示，某礦產(chǎn)工人用200N的水平拉力，抓緊繩子一端,沿水平地面勻速向右運(yùn)動(dòng)，在10s內(nèi)將礦井里質(zhì)量為32kg的物體提升4m.根據(jù)題給條件，請(qǐng)你計(jì)算出與本題相關(guān)的量，要求寫(xiě)出簡(jiǎn)要說(shuō)明和結(jié)果.(g=W10N/kg)闖關(guān)點(diǎn)撥這是一個(gè)一定一動(dòng)的滑輪組問(wèn)題，與其相關(guān)的問(wèn)題一般有：W有、W總、W額外、“、s、P總、U繩等，可根據(jù)題意選擇相關(guān)的物理量求解.解 (1)物體的重力G = mg = 32kg x 10N/kg=320

44、N人運(yùn)動(dòng)速度s 2 4m尸一 =0.8m/st 10s(3)拉力F做功W 總=FS= 200N X 2 X 4m=1600J(4)提升物體做功 亞有=Gh= 320N X 4m=1280J(5)機(jī)械效率:W 100% =128J =80%1600JW 學(xué)1600J(6)人做功的功率P= =600J-W/l t 10s(7)人受地面摩擦力 f= F=200N .(8)物體所受拉力 F = G=320N例3 一輛汽車(chē)不小心開(kāi)進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一套滑輪組欲將汽車(chē)從泥潭中拉出，如圖8-75所示。若車(chē)重為 8X104N,汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重 的0.03倍，滑輪組的機(jī)械效率為80%,問(wèn)：(1)該司機(jī)至少

45、需用多大的力才能將汽車(chē)從 泥潭中拉出？此外還可以求出物體上升速度，人、物體所受 的合力等等.圖 8-75一 W有根據(jù)=W息(2)由于四股繩子繞過(guò)動(dòng)滑輪，所以汽車(chē)以速度是4X 0.1m/s=0.4m/s .在1s內(nèi)，司機(jī)用力WW=Fs=750N X0.4m/sX 1s=300J.所以 P =一t0.1m/s的速度前進(jìn)時(shí)，拉力 F拉繩子的F拉繩子做的功是300J二二300W1s(2)若拉動(dòng)汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)前進(jìn)的速度為0.1m/s,則司機(jī)做功的功率是多少？闖關(guān)點(diǎn)撥(1)用滑輪組將汽車(chē)勻速拉出泥潭的過(guò)程中，汽車(chē)對(duì)動(dòng)滑輪的拉力等于汽車(chē)受到的阻力.克服汽車(chē)阻力做的功是有用功.拉力F做的功是總功.根據(jù)滑輪組的機(jī)

46、械效率，可得刀與F、F阻的關(guān)系，從而求出F.(2)由于動(dòng)滑輪是四股繩子承擔(dān)拉汽車(chē)，所以當(dāng)汽車(chē)速度為0.1m/s時(shí)，拉繩子的速度WFsi=4x0.1m/s=0.4m/s.根據(jù)P=F”口,可求拉力做功的功率.tt解(1)汽車(chē)受到的阻力F阻=0.03G車(chē)=0.03X8X104N=2.4X103N.假設(shè)汽車(chē)移動(dòng)s,則對(duì)汽車(chē)做的有用功W有=5阻$.F阻sF阻修.F阻2.4M103N=，得F=750NF4s4F440.8(也可以根據(jù)P=F.司機(jī)拉力做功的功率P=F心=750NM0.4m/s=300W)r能提要問(wèn)：物體是不是一定要在對(duì)外做功時(shí)，才具有能？動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化答：課本上說(shuō)，一個(gè)物體能夠?qū)e的物

47、體做功，我們就說(shuō)它具有能.“能夠做功”，是指物判斷物體是否具有能，只看物體有沒(méi)有 做功的本領(lǐng).體具有做功的本領(lǐng)，不是說(shuō)一定要正在做功.具有能的物體可能當(dāng)時(shí)不在做功，例如：靜止在山腰上的石塊，盡管它不在對(duì)外做功，但它具有能，如果石塊松動(dòng)滾下，就會(huì)對(duì)外做功.通俗地說(shuō)，一個(gè)物體具有做功的本領(lǐng)，這個(gè)物體就具有能，與當(dāng)時(shí)是否正在做功無(wú)關(guān).問(wèn)：分析動(dòng)能、勢(shì)能的變化時(shí)，經(jīng)常出錯(cuò)，有什么訣竅嗎？答：分析動(dòng)能、勢(shì)能的變化，必須抓住決定動(dòng)能和勢(shì)能大小因素不放.動(dòng)能的大小決定與物體的質(zhì)量和速度，重力勢(shì)能的大小決定與物體的質(zhì)量和高度，不能只考慮其中的一個(gè)因素，而忽略了另一個(gè)因素.例如，公路上勻速行駛的正在灑水的灑水車(chē)

48、，盡管速度沒(méi)有變化，但它的動(dòng)能還是在不斷減小，因?yàn)闉⑺?chē)的總質(zhì)量在不斷減小.問(wèn)：你觀察過(guò)滾擺的上下運(yùn)動(dòng)嗎？在滾擺上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是如何轉(zhuǎn)化的？答：滾擺由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度降低，速度加快，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度升高，速度減慢，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能.問(wèn)：為什么滾擺每次上升的高度都比前一次低呢？答：在滾擺上升的過(guò)程中，如果沒(méi)有任何摩擦等阻力，那么它每次上升的高度應(yīng)該是相等的.之所以一次比一次低，是因?yàn)闈L擺在上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到空氣等阻力的作用，機(jī)械能總量不斷減小的緣故.問(wèn)：乒乓球從空中下落、撞地、彈起的過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化是比較復(fù)雜的，你能分析一下嗎？答：乒乓球在下落過(guò)程中

49、，是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；當(dāng)球落地撞擊地面時(shí)，球發(fā)生彈性形變，球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；球在恢復(fù)原狀的過(guò)程中，球的彈性勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；球彈起后，球在上升過(guò)程中，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能.智能拓展大海中蘊(yùn)含的機(jī)械能大海中蘊(yùn)藏著豐富的機(jī)械能，它可以通過(guò)不同的形式表現(xiàn)出來(lái)，如潮汐、波浪、海流潮汐能海水每天都有固定的漲潮和退潮時(shí)間，這種海水定時(shí)漲落的現(xiàn)象就是潮汐現(xiàn)象.海水一漲一落，水位的高度差可達(dá)幾十米.為了利用潮汐的機(jī)械能，工程師設(shè)計(jì)在海灣或河口附近興建蓄水池，在蓄水池下有一個(gè)裝有水輪機(jī)的閘門(mén)，當(dāng)海水漲落時(shí)流經(jīng)閘門(mén)，帶動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電.海浪能海洋中的波浪，有時(shí)微波細(xì)浪，有時(shí)波濤洶涌，能把幾十噸重的石頭推走

50、，能使萬(wàn)噸巨輪顛簸搖晃.海嘯是災(zāi)難性的波浪，它能把輪船沖上陸地，能推翻岸邊建筑物，具有十分巨大的能量，經(jīng)科學(xué)家估測(cè)，在1km2的海面上，海浪能的功率可達(dá)2.0X105kW,如果合理地利用，將能提供非常可觀的能量.海流能大海中的海水受海洋環(huán)流的影響，像陸地的河流一樣，保持著一種固定方向的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做海流.海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源.科學(xué)家們?cè)O(shè)想利用海洋中海流流動(dòng)的動(dòng)力推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電海流發(fā)電.據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界大洋中所以海流的發(fā)電功率達(dá)109kW題型一理解能、動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的概念例1關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法正確的是()A.用線懸掛著的物體，它沒(méi)有做功，它不具有機(jī)械能B.在空中飛行的子彈，因?yàn)?/p>

51、它能做功，所以它具有機(jī)械能C.甲物體的運(yùn)動(dòng)速度比乙物體的大，則甲物體的動(dòng)能一定比乙物體的大D.甲物體的高度比乙物體的高度大，則甲物體的勢(shì)能一定比乙物體的大闖關(guān)點(diǎn)撥用線懸掛的物體，由于被舉高而具有做功的本領(lǐng)，它具有重力勢(shì)能；重力勢(shì)能的大小是由物體的質(zhì)量和高度共同決定的，被舉得越高的物體具有的重力勢(shì)能不一定大;物體動(dòng)能的大小是由物體的質(zhì)量和速度大小共同決定的，速度大的物體動(dòng)能不一定大.答選B例2判斷下列物體是否具有機(jī)械能，如果有，請(qǐng)說(shuō)明具有什么形式的機(jī)械能，如果沒(méi)有，說(shuō)明原因.(1)在水平地面上滾動(dòng)的鉛球：,;(2)懸掛在室內(nèi)的電燈：,;(3)玩具汽車(chē)中被卷緊的發(fā)條：,;(4)彈簧：,;(5)在空

52、中飛行的波音747客機(jī)：,;(6)靜止在水平軌道上的列車(chē)：,.闖關(guān)點(diǎn)撥物體只要具有做功的本領(lǐng)，它就具有能，與當(dāng)時(shí)是否正在做功無(wú)關(guān).有質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度的物體就具有動(dòng)能；有質(zhì)量和高度的物體就具有重力勢(shì)能；彈性物體一定要發(fā)生彈性形變時(shí)，才具有彈性勢(shì)能.解(1)在水平地面上滾動(dòng)的鉛球：既有質(zhì)量又有運(yùn)動(dòng)速度，具有機(jī)械能，是動(dòng)能；(2)懸掛在室內(nèi)的電燈：既有質(zhì)量又有高度，具有機(jī)械能，是重力勢(shì)能；(3)玩具汽車(chē)中被卷緊的發(fā)條：發(fā)條是彈性物體，卷緊后發(fā)生了彈性形變，具有機(jī)械能，是彈性勢(shì)能；(4)彈簧：盡管是典型的彈性物體，但它沒(méi)有發(fā)生彈性形變，因而不具有機(jī)械能；(5)在空中飛行的波音747客機(jī)：有質(zhì)量，有運(yùn)動(dòng)速

53、度，還有高度，具有機(jī)械能，而且是既有動(dòng)能又有重力勢(shì)能；(6)靜止在水平軌道上的列車(chē)：盡管質(zhì)量很大，但它不在運(yùn)動(dòng)，也沒(méi)有高度，所以它不具有機(jī)械能.題型二會(huì)探究決定動(dòng)能大小和重力勢(shì)能大小的因素例如圖8-90所示，是用來(lái)探究“動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。(小球在光滑斜面上由靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)底端的速度只與起點(diǎn)高度有關(guān)，起點(diǎn)越高，到達(dá)底端的速度就越大，運(yùn)動(dòng)小球撞擊停在平面上的木塊后，木塊運(yùn)動(dòng)距離越長(zhǎng)，說(shuō)明小球具有動(dòng)能越大)(1)分析比較實(shí)驗(yàn)甲與實(shí)驗(yàn)乙，可得出結(jié)論：。實(shí)驗(yàn)中被控制的物理量是。(2)分析比較實(shí)驗(yàn)乙與實(shí)驗(yàn)丙，可得出結(jié)論：。實(shí)驗(yàn)中被控制的物理量是。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，物體動(dòng)能與物體的和有關(guān)，越大，越大，動(dòng)能就越大。闖關(guān)點(diǎn)撥用控制變量法來(lái)探究決定動(dòng)能大小的因素分析與解比較甲實(shí)驗(yàn)與乙實(shí)驗(yàn)可知：鋼球的質(zhì)量相等，而乙中的鋼球到達(dá)平