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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,知识框架,简单机械和功,简单机械,功,功的,计算,滑轮,杠杆,做功的两个必要因素,功,机械效率,功率,功的,单位,省力杠杆,等臂杠杆,费力杠杆,功,1.,做功的两个要素：,作用在物体上的力和物体,在力的方向上,通过的距离,2.,公式：,W=FS,3.,单位：,J,（,两个鸡蛋举高,1,m,，,做的功大约是,1,J,）,4.,哪些情况不做功？为什么？,小明举着杠铃原地不动,。,小球在光滑的桌面上滚动一段距离,。,一人提着重物在水平地面上前进,。,用力将图钉压进墙里,。,有力无距离，不做功,有距离但没有受力，不做功,物体移动距离与所受力的方向垂直，不做功,有力有力方向上的距离，要做功,不做功的情况,:,物体只受到力但没有运动,物体由于惯性通过一段距离但没有受力,物体移动的距离与物体所受力的方向垂直,h,S=2h,G,F=1/2G,G,F,h,W=FS=,Gh,W=FS=1/2G2h=,Gh,不计滑轮重及摩擦,功的原理,F,F,F,G,F,G,h,S=2h,h,S=1/2h,不计杠杆重及摩擦,、功的原理：使用任何机械都不省,功,2,、,理想机械,不计自重和摩擦的机械,3,、使用,理想机械做功,=,用手直接对物体做功,功的原理,3,、应用：斜面,L,h,F,G,斜面长为高的几倍，推力就是物重的几分之一,功率,1.,功率：,表示做功快慢的物理量,2.,定义：,单位时间完成的功,3.,公式,：,P=W/t,4.,单位：,W,一架起重机,2min,时间内将,5t,的货物匀速提高,10m,，接着用,1min,的时间使货物在水平方向移动了,5m,。在整个过程中，起重机对货物做功的功率为,。,一台拖拉机耕地时的功率是,25kw,，它在,4h,内做的功如果让一头牛去做，需要的时间为,。（牛的平均功率为,0.4kw,）,机械效率,1.,有用功：,为达到目的必须做的功,2.,额外功：,为达到目的不需要做但不得不做的功,3.,总功：,为达到目的实际做的功,W,总,= W,有,+W,额,4.,机械效率：,有用功与总功的比值,=,W,有,/ W,总,从井中提水时为了提高效率，我们可以通过,或,的办法来实现。,用一只动滑轮把,400N,的重物匀速提高,10m,，所用的拉力为,250N,，则有用功为,J,、总功为,J,、额外功为,J,。该动滑轮的机械效率为,。,5,、如何提高机械效率,有用,总,有用,有用,额外,（,1,）减小机械自重,（,2,）减小机械间的摩擦,（,3,）,额外,一定增大,有用,例,1,：一学生用,100N,的力将重为,N,的足球沿水平方向踢出,20m,远，则该同学对足球做的功是（ ）,A 2000J B,00J,C 0 D,无法确定,重点难点突破,功,拓展：甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，现用相同的水平推力，分别使两物体沿水平方向移动相同的距离，则两次推力所做的功分别为甲和乙,甲,W,乙。（填“”、“”、“”）,拓展：重的物体在力的作用下，沿水平地面前进，则这个力对物体做的功为（）, , 无法确定,D,、使用机械做功时，下面说法正确的是：,（,A,）,功率大的机器一定比功率小的机器做功多；,（,B,）,功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少；,（,C,）,功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；,（,D,）,以上说法都不对,功率,4.,引体向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据（,g=10N/kg,）,需要测量的物理量：,体重,G,上升高度,h,时间,t ,次数,n,表达式：,P,=,n,Gh,t,解：,m=,V,= 110,3,kg/m,3,50m,3,=,5,10,4,kg,G=mg= 510,4,kg10N/kg,=,5,10,5,N,W=,Gh,= 510,5,N, 30m,=,1.5,10,7,J,5,、用一台水泵把,50m,3,的水提升到距水面,30m,的水箱，水泵需做多少功？若完成这些功,1 h,，这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？,5,、功率为,100kw,的汽车在公路上以,72km/h,的速度匀速行驶时，汽车的牵引力为多少？,功率的计算,t,w,p,=,例：功率相等的甲乙两辆汽车，在相等时间内，甲、乙两车通过的距离之比是,2,：,1,，则：（ ）,A,牵引力之比为,1,：,2 B,做功之比为,1,：,2,C,速度之比为,1,：,2 D,做功之比为,2,：,1,A,6,、判断：下面说法中是否正确,（,1,）有用功越多，机械效率越高,（,2,）额外功越少，机械效率越高,（,3,）物体做功越慢，机械效率越低,（,4,）做总功越多，机械效率越低,（,5,）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高,机械效率,（,6,）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高,（,7,）用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同,（,8,）因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于,1,（,9,）做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高,（,10,）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高,7,、某同学为了将质量为,5,kg,的物体提高,1,m，,考虑到额外功的影响，则下列方式中该同学做功最少的是 （ ）,A,徒手将物体直接抬高,1,m B,通过动滑轮把物体吊高,1,mC,通过斜面把物体推高,1,m D,通过定滑轮把物体吊高,1,m,A,8,、为了提高滑轮组的机械效率，以下 做法中正确的是：,C,、,增加承担物重的绳子股数；,B,、,以较慢的速度匀速提升重物；,A,、以较快的,速度匀速提升重物；,D,、,把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在 转动过程中的摩擦；,9.,用图,12-3,所示的滑轮组将重为,900N,的重物匀速提升,2m,，,所用的拉力为,500N,，,(1),这一滑轮组的机械效率为多少,? (2),若不计摩擦，则动滑轮重为多少。,（,3,）不计绳重和摩擦，若用此滑轮组将,400,牛的物体竖直向上匀速提升,2,米求此过程中拉力做的功效率？,滑轮组提升物体,(1)W,有,=,Gh,=900,N,2m=1800,J,W,总,=FS=F2h=500,N,4m=2000,J,= =,100%=90%,W,有,W,总,1800,J,2000,J,(2),不计摩擦,F= (G+G,动,),，,G,动,=2F-G=2500N-900N=100N,（,3,）,F= (G+G,动,)=,（,400+100,）,N=250N,10.,某同学准备做,“,测定滑轮组的机械效率,”,的实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。,（,1,）他所选的器材少了,_,（,2,）补足器材后，该同学进行了如下实际操作,A,将,滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计,B,记下钩码和弹簧测力计的起始位置,C.,向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数,D,测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离,E.,将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。,上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是,_,刻度尺,C,步骤中，匀速,向上提起弹簧测力计,(3),补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：,滑轮组组成,钩码重,G/N,钩码升高,h/m,弹簧测力计示数,F/N,绳子自由端移动距离,s/m,机械效率,一个定滑轮一个动滑轮,2.1,0.10,1.0,0.30,（,4,）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出,70%,11.,用动滑轮上有,5,段绳子的滑轮组来提升,3600N,的重物，若提升过程中机械效率是,75,，则,（,1,）至少要多大力才能提升重物,（,2,）若不计拉绳质量及摩擦，可得出动滑轮总重是多大？,（,960N,，,1200N,）,12.,如图,，,甲、乙两个滑轮组，每个滑轮的重力相同，用它们分别匀速吊起重都为,G,的物体，忽略摩擦阻力及绳重，则拉力之比,为,，,甲,乙,3:2,1:1,13.,用一定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重,900,牛的物体，使物体升高,2,米，滑轮组的机械效率为,90%,，动滑轮重,90,牛，求提升重物过程中克服摩擦做了多少功？,20J,滑轮组提升重物机械效率与哪些因素有关？与什么无关？,与重物重和动滑轮重、摩擦有关；与绳的绕线方式无关,F,A,14.,如下图使用滑轮组拉动重物,A,，已知，物体与水平面的摩擦力为,240N,，人拉绳子的力为,75N,。问：,（,1,）此时滑轮组的机械效率？,（,2,）若在,A,物体下垫几个圆木，继续拖动滑轮组，此时滑轮组的机械效率如何变化？,滑轮组水平拉物体,80%,减小,15.,某人用,250,牛的推力，把一个重,1000,牛的物体沿着长为,5,米，高为,1,米的斜面，由斜面底端匀速地推到顶端，在这一过程中，此斜面的机械效率是,，物体受到的摩擦力为,N.,80%,W,额,=,W,总,-,W,有,=,FL-,Gh,=?,f=W,额,/,L,50,16.,起重机能在,8,小时内把,3000,吨的材料送到,9,米高的地方，若起重机的机械效率为,60%,，求起重机的功率。,其它机械效率,15625w,1,、某人利用图,12-5,的滑轮组拉着重为,600N,的物体在水平地面上匀速直线运动了,2m,，,拉力所做的功为,600J,，,滑轮组的机械效率为,80%,，则拉力,F,为,N,，,物体所受的摩擦力为,N,。,能力训练与检测,100N,240N,2,小明用,100N,的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下,2m,杠杆的另一端把,320N,的重物提高了,0.5m,他做的有用功是,J,总功是,J,杠杆的机械效率是,.,一套起重装置，效率为,80%,，功率为,10KW,，,这套起重装置在,10s,内完成总功,J,， 有用功,J,，,额外功,J.,在图,2-8,中,物体重,180N,动滑轮重,20N,绳重和摩擦不计,.,在拉力,F,的作用下,物体正以,0.1m/s,的速度匀速上升,.,求,:,(1),拉力,F; (2),拉力做功的功率,; (3),动滑轮的机械效率,.,160J,200J,80%,10,5,J, 0.810,5,J,，,0.210,5,J,100N,，,20w,90%,5,如图所示，用一滑轮组拉着一只木块,P,沿水平面以,2,m/s,的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为,4N,，若每只滑轮重,1N,，绳与滑轮间的摩擦不计，则该,滑轮组的机械效率为,绳拉力的功率,。,80%,，,10w,
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