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1、九年级物理复习 专题4功和机械能【知识点回忆】一、重要概念功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。机械效率：有用功跟总功的比值。有用功、额外功、总功功率：1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量动能：物体由于运动而具有的能量重力势能：物体由于被举高而具有的
2、能量弹性势能：物体发生弹性形变的物体具有的能量。机械能：物体动能和势能的总称。二、重要公式功的计算：W=Fs W=Pt机械效率计算：1、有用功：W有用Gh提升重物；W有用f s物 水平匀速拉动重物 2、额外功：W额= W总W有用 3、总功：W总=W有用W额 W总=FS 4、机械效率： ；通用 斜面、杠杆、滑轮组提升重物；滑轮组提升重物；通用 滑轮组水平拉动功率计算： ；三、重要规律功的原理：1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。2、表达式：或提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 动能和重力势能间的转化规律：质量一定的物体，如果
3、加速下降，那么动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；质量一定的物体，如果减速上升，那么动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；动能与弹性势能间的转化规律：如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，那么动能转化为弹性势能；如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，那么弹性势能转化为动能。动能与势能转化问题的分析：首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能或弹性势能大小的因素看动能和重力势能或弹性势能如何变化。还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和弹力外没有其他外力做功即：没有其他形式能量补充或没有能量损失，那么动能势能转化过程中机械能不变。题中如
4、果有“在光滑斜面上滑动那么“光滑表示没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑表示有能量损失机械能不守恒。四、重点实验1、探究测定斜面、滑轮组的机械效率结论：1、影响滑轮组机械效率上下的主要因素有：1) 动滑轮越重，个数越多那么额外功相对就多，机械效率越低。2) 提升重物越重，做的有用功相对就多，机械效率越高。3) 摩擦，假设各种摩擦越大做的额外功就多，机械效率越低。4) 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 2、影响斜面机械效率上下的主要因素有：1) 斜面倾斜程度越大，机械效率越高。2) 斜面越粗糙摩擦越大，机械效率越低。3) 提升重物越重，机械效率越高。2、探究动能大小的影响因素分析归
5、纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。3、探究重力势能的影响因素结论：物体的重力势能与质量和高度有关；质量越大重力势能越大，高度越高重力势能越大。五、重要应用1、利用功的原理解决理想机械做功问题。2、利用功、机械效率、功率相关公式解决简单机械的实际问题。【例题精讲】例1、 在图6的四种情境中，人对物体做功的是BA提着水桶在水平地面上匀速前进 B扛着米袋慢慢爬上楼梯 C用力推汽车，汽车没动 D举着杠铃原地不动【解题思路】做功的两个必要
6、条件是物体受力并在力的方向上通过距离。图A中人对水桶虽然有力的作用，但通过的距离是在水平方向上而不在竖直方向上，故没做功；图B中人对米袋有一向上的支持力，同时上楼时又在竖直方向上通过了距离，故做了功；选项C虽然用了力，但车没动，没有通过距离，故没做功；选项D也是这样的，有力没距离，所以没做功。【答案】B【点评】该题考查做功的两个必要条件，把握不做功的三种情况是解题的关键。难度较小。例2、粗糙斜面高度为h，长为l，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为W，那么 A、拉力大小为hG/l B、拉力大小为W/lC、物体所受摩擦力大小为W-hG/l D、物体所受摩
7、擦力大小为W-lG/h【解题思路】拉力做的功W=Fl 那么拉力大小F=W/l；W为总功，Gh为有用功，摩擦力做的功为额外功，额外功=fl=W-Gh，那么摩擦力=W-hG/l【答案】B、C例3、市 (5分如下图，小王用两个相同的滑轮组摩擦不计，分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中Gl G2，那么所用的拉力F1 F2选填“、“或“=，其机械教率1 2填“、“或“=大于 大于 例4、()如下图，一瀑布的落差瀑布顶端和底端的高度差约为100m18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为 B A.4102W B.4103W
8、C.1.8104W D.1.8105W例5、2O11 一生骑自行车下坡时，不蹬脚踏板恰好匀速向下运动。在此过程中，他的动能、势能和机械能的变化情况是AA动能不变，势能减小，机械能减小 B动能增大，势能减小，机械能不变C动能减小，势能减小，机械能减小 D动能不变，势能减小，机械能不变例6、19、小明在测一滑轮组机械效率的实验中，记录的数据如下表：在图中画出本实验的滑轮组绕绳方法。将表格中空白处的数据补充完整。测滑轮组的机械效率时，屡次改变提升的物重，目的是为了选填字母。屡次测量取平均值减小误差获得多组数据归纳出物理规律通过表中数据选填“能或“不能计算出克服动滑轮重所做的额外功，理由。不能其他的额
9、外功不确定例7、如图22所示装置图20 ，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。 1请在图上画出绳子的绕法；2求滑轮组的机械效率；G图223如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。答案：1绕法如图4所示 2分2 100%100%G图4100% 80% 2分 3G动2 F1G物2500800200N F2(G动 G物)2600+2002 N400N W40052 J4000 J 2分 【精题精练】1、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60.那
10、么以下选项错误的选项是 A2、 如下图，拉力F80N，物体重力G120N，不计摩擦和绳重。假设将物体匀速提高1m，以下说法正确的选项是 A拉力做的有用功为80JB动滑轮的重力为40NC拉力做的总功为160JD该滑轮组的机械效率为75%3、以下对雨滴在空中匀速下落过程的分析(不考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力)，正确的选项是A雨滴受到平衡力的作用 B雨滴下落过程中机械能保持不变C雨滴受到的重力大于它受到的阻力 D雨滴的重力势能转化为动能4、如图6所示，铅球从出手到将要落地的过程中，以下说法正确的选项是不计空气阻力abc图6A铅球由ab时，动能逐渐增大B铅球在b点的机械能大于a点的机械能C铅球由
11、b c时，机械能逐渐减小D铅球在c点时动能最大5、恩施如下图，在研究滑轮组时，测得A物体重3N，当拉动甲测力计，使A以m/s的速度匀速向右移动时，甲、乙测力计的示数分别为1.2N。那么拉动甲测力计的功率大约是 W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功约图8为 J。6、三清山是我国著名的道教胜地和旅游景点。三清山索道全长2426m，上、下高度差约600m，某个吊车如图8所示，载满六人后的总重是4500N。载满六人后吊车从索道最高处运行到最低处，吊车和人的重力做功为 J,索道最高处运行到最低处，需时20分钟，吊车和人的重力做功的功率是 W。7、19为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系山，晓龙
12、同学利用长木板、刻度尺、 弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如下图的实验装置。实验测量的数据如下表实验次数斜面倾斜程度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力 F/N斜面长度s/m机械效率l较缓3l37.5%2较陡313最陡3160%请你根据表中的数据解答以下问题：(1)实验中晓龙可以通过 来改变斜面的倾斜程度。(2)在第2次实验中，斜面的机械效率是 。(3)斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是 。(4)实验中还发现，斜面材料相同时，斜面越陡越 (选填“省力或“费力)。(5)斜面的机械效率还可能与 有关为了通过实验验证你的猜测，还需要补充的器材是 。8、10 在“探究影响滑轮组机械效率的因素
13、实验中，某同学用如图8所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下： (1)写出表中标有编号、和的空格处的数据? (2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计? (3)分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么? (4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)9、 7分李明猜测动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。如甲图所示，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。如图乙图所示，让不同质量的两个小球沿同一光滑斜
14、面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。1乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是：两球到达水平面时，具有相同的_。2选用甲图探究的是动能与_的关系，理由是两球_相等，得出的结论是：_，动能越大。3选用乙图探究的是动能与_的关系，得出的结论是：_，动能越大。4物理研究方法有很多，如等效替代法、类比法、比照法、控制变量法、转换法等。本实验运用了两种：一是_法；二是转换法。10、 6分工人用如下图的滑轮组提升重物，在10s内将240N的物体匀速提升2m，工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力，求：1工人做功的功率； 2滑轮组的机械效率；3如果
15、用此滑轮组匀速提升300N的重物，拉力应为多大？11、25(6分)现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬 到高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成 一个长度约为4m的简易斜面，如下图，工人师傅站在 地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求： (1)该斜面的机械效率是多少? (2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大?12、2010年12月30日通车的湛徐高速，使得从市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入市“一小时生活圈今年“五一期间，爸爸开车带着李兵从市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩景点，汽车(包括车上的人和物品)103kg，车轮与地面的总接触面积为2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30，汽油的热值为46107 Jkg(假设汽油完全燃烧，g取10Nkg)求：(1) 汽车静止时对路面的压强 (2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率3假设汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？