山东省新泰市中考物理 功和机械能简单机械复习课件 新人教版

第十一章第十一章 功和机械能功和机械能第十一章功和机械能第十一章功和机械能回眸教材析知识 1功的必要因素功的必要因素 某同学踢足球，球离脚后飞出某同学踢足球，球离脚后飞出10 m远，足球飞出远，足球飞出10 m的过程的过程中人不做功。力学里规定：功等于中人不做功。力学里规定：功等于 。功包括两个必要因素：一是作用在。功包括两个必要因素：一是作用在 ；二是物体在；二是物体在 的方向上通过的距离。不做功的三种的方向上通过的距离。不做功的三种情况：情况： ，例如提重物却没有提起；，例如提重物却没有提起； ，如，如踢出去的足球在地面上滚动过程；踢出去的足球在地面上滚动过程； ，例如物体在，例如物体在水平冰面上滑行，水平方向没有力做功，此时虽然有重力作用在物水平冰面上滑行，水平方向没有力做功，此时虽然有重力作用在物体上，但重力没有做功。体上，但重力没有做功。 力跟物体在力的方向上通力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积过的距离的乘积物体物体上的力上的力力力有力无距离有力无距离有距离无力有距离无力力和距离垂直力和距离垂直第十一章功和机械能第十一章功和机械能 回眸教材析知识回眸教材析知识 2功率功率 功率功率 是指是指 ， 表表 示做功示做功 的的物理量。物理量。功与做功所用时间之比功与做功所用时间之比t快慢快慢WWt例如，某小轿车功率例如，某小轿车功率66 kW，它表示：，它表示：小轿车小轿车1 s 内做功内做功66000 J ，公式：，公式：P，对于功率一定，对于功率一定的机的机械，由公式械，由公式P F v可知，当速度越小时，产生的拉可知，当速度越小时，产生的拉力越大，力越大，例如，汽车载重上坡时，要挂低挡来获得较大的拉力。例如，汽车载重上坡时，要挂低挡来获得较大的拉力。第十一章功和机械能第十一章功和机械能 回眸教材析知识回眸教材析知识 3动能和势能动能和势能 物体能够物体能够 ，我们就说这个物体具有，我们就说这个物体具有能能 物体由于物体由于 而具有的能，叫做而具有的能，叫做动能动能，决定动能大小的因素：决定动能大小的因素：1）物体的质量；）物体的质量；2）物体的运动速度）物体的运动速度 运动速度相同的物体运动速度相同的物体 越大，它的动能也越大；越大，它的动能也越大； 质量相同的物体，速度质量相同的物体，速度 它的动能越大。它的动能越大。对外做功对外做功运动运动越大越大质量质量势能包括势能包括重力势能重力势能和和弹性势能弹性势能物体由于发生物体由于发生 而具有的能，叫做而具有的能，叫做弹性势能弹性势能物体由于物体由于 的能，叫做的能，叫做重力势能重力势能。决定重力势能大小的因素：决定重力势能大小的因素：1）物体的质量；）物体的质量；2）所处的高度。）所处的高度。物体质量越物体质量越 ，位置越，位置越 ，它具有的重力势能就越大。，它具有的重力势能就越大。 弹性形变弹性形变高度所决定高度所决定大大高高第十一章功和机械能第十一章功和机械能 回眸教材析知识回眸教材析知识 4机械能及其转化机械能及其转化 荡秋千时，人处于最高点时，由于人被举高而具有荡秋千时，人处于最高点时，由于人被举高而具有 能，下降过程中，高度能，下降过程中，高度 ，重力势能减小，速度逐，重力势能减小，速度逐渐增大，动能渐增大，动能 ，即人的重力势能向动能转化，到达最低，即人的重力势能向动能转化，到达最低点，人的速度最大，动能最大，高度最小，重力势能最小，继点，人的速度最大，动能最大，高度最小，重力势能最小，继续向最高点上升过程中，续向最高点上升过程中， 能又转化为能又转化为 能，再能，再次到达最高点时，动能减小到零，转化为的重力势能最大。转次到达最高点时，动能减小到零，转化为的重力势能最大。转化过程中，若只有动能和势能相互转化，机械能的总量不变，化过程中，若只有动能和势能相互转化，机械能的总量不变，即两者之和不变，这就是机械能守恒。即两者之和不变，这就是机械能守恒。 动能不仅与速度有关，还与物体的质量有关，速度相同时，动能不仅与速度有关，还与物体的质量有关，速度相同时，质量越大，动能越质量越大，动能越 ；同速行驶的火车动能大于汽车的动；同速行驶的火车动能大于汽车的动能。重力势能不仅与高度有关，还与物体的质量有关，高度相能。重力势能不仅与高度有关，还与物体的质量有关，高度相同时，质量越大，重力势能也越同时，质量越大，重力势能也越 ，高度相同的铁钉和铁，高度相同的铁钉和铁锤，铁钉重力势能要锤，铁钉重力势能要 铁锤的重力势能。铁锤的重力势能。 重力重力减小减小增大增大势势动动重力势重力势大大大大小于小于第十一章功和机械能第十一章功和机械能 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例1：做功的两个必要因素：做功的两个必要因素 例例1下列实例中，力对物体没有做功的是下列实例中，力对物体没有做功的是() A起重机吊起重物起重机吊起重物 B马拉车，车未动马拉车，车未动 C跳水运动员从跳台跳下跳水运动员从跳台跳下 D举重运动员，将杠铃举起举重运动员，将杠铃举起 典例精析把方向B第十一章功和机械能第十一章功和机械能 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例2:功率的测量功率的测量 例例2如图如图111所示，粗略测量小明同学引体向上运所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是动的功率时，下列物理量不需要测量的是() A小明的质量小明的质量 B单杠的高度单杠的高度 C每次身体上升的高度每次身体上升的高度 D做引体向上的时间做引体向上的时间B图图111第十一章功和机械能第十一章功和机械能 实战演习成高手实战演习成高手 1两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图杠铃所用的时间相等，如图112所示，则所示，则() A甲运动员做功较多，功率较小甲运动员做功较多，功率较小 B甲运动员做功较多，功率较大甲运动员做功较多，功率较大 C甲运动员做功较多，他们的功率相等甲运动员做功较多，他们的功率相等 D甲、乙运动员做功相等，功率相等甲、乙运动员做功相等，功率相等实战演习成高手B图图112第十一章功和机械能第十一章功和机械能 实战演习成高手实战演习成高手 2如图如图113所示，所示，AB3AE，AC2AE，AD1.5AE，若把物体从斜面底部沿，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀三个斜面匀速拉到顶端速拉到顶端A时，时，(不计摩擦不计摩擦)则则() A沿着沿着AB用的拉力最小，做功最多用的拉力最小，做功最多 B沿着沿着AC用的拉力最小，做功最多用的拉力最小，做功最多 C沿着沿着AD用的拉力最小，做功也最小用的拉力最小，做功也最小 D沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多图图113D第十二章第十二章 简单机械简单机械考点考点1 1杠杆杠杆1 1杠杆基本知识杠杆基本知识固定点固定点转动的点转动的点定义定义在力的作用下绕着在力的作用下绕着_转动的硬棒叫杠杆转动的硬棒叫杠杆五要五要素素支点支点杠杆绕着杠杆绕着_，一般用字母，一般用字母_表示表示动力动力使杠杆使杠杆_的力，一般用字母的力，一般用字母_表示表示阻力阻力_杠杆转动的力，一般用字母杠杆转动的力，一般用字母_表示表示动力动力臂臂从支点到动力作用线的从支点到动力作用线的_，一般用字，一般用字母母l1表示表示阻力阻力臂臂从支点到阻力作用线的从支点到阻力作用线的_，一般用字，一般用字母母l2表示表示O转动转动F1阻碍阻碍F2距离距离距离距离 考点聚焦考点聚焦 力臂画法：先找支点，再画力的作用线力臂画法：先找支点，再画力的作用线( (虚线虚线) )，从支点，从支点向力的作用线作垂线（虚线向力的作用线作垂线（虚线) )，支点到垂足的长度就是力，支点到垂足的长度就是力臂，用大括号标出即可。臂，用大括号标出即可。【点拨点拨】考点聚焦考点聚焦2杠杆的分类杠杆的分类名称名称力臂关系力臂关系力的关系力的关系特点特点应用举例应用举例省力省力杠杆杠杆l1_l2F1_F2省力、省力、_撬棒、铡撬棒、铡刀、羊角刀、羊角锤、钢丝锤、钢丝钳钳费力费力杠杆杠杆l1_l2F1_F2_、省距离省距离理发剪刀、理发剪刀、钓鱼竿、钓鱼竿、镊子、镊子、等臂等臂杠杆杠杆l1_l2F1_F2不省力、不省力、不费力不费力天平、定天平、定滑轮滑轮费距离费距离费力费力考点聚焦考点聚焦考点考点2 2探究：杠杆平衡条件探究：杠杆平衡条件理解平衡理解平衡杠杆平衡是指杠杆杠杆平衡是指杠杆_或或_探究过程探究过程调节杠杆两端的调节杠杆两端的_，使杠杆在，使杠杆在_平衡平衡( (这样做的目的是排除这样做的目的是排除_对杠杆平衡的影响和便于从杠杆上直接读出对杠杆平衡的影响和便于从杠杆上直接读出_)_)，杠杆的调节方法是左倾，杠杆的调节方法是左倾_，右倾右倾_静止静止匀速转动匀速转动水平位置水平位置平衡螺母平衡螺母杠杆自重杠杆自重力臂数值力臂数值右调右调左调左调考点聚焦考点聚焦得出结论得出结论杠杆的平衡条件是：杠杆的平衡条件是：文字式：文字式：_；写成公式为写成公式为_评估交流评估交流注意：不同的物理量不能进行加减，但可以乘注意：不同的物理量不能进行加减，但可以乘除；如果实验中只测一组数据，具有偶然性，不除；如果实验中只测一组数据，具有偶然性，不能得出普遍结论能得出普遍结论动力动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂阻力臂F F1 1l l1 1F F2 2l l2 2第第1919时时 考点聚焦考点聚焦考点3滑轮滑轮实质实质力的关系力的关系(F，G)距离的关系距离的关系(s，h)作用作用定滑轮定滑轮_杠杆杠杆_sh改变改变_动滑轮动滑轮动力臂是阻力臂动力臂是阻力臂_的杠杆的杠杆FG/2_滑轮组滑轮组_/n_既可以既可以_，也，也可以改变可以改变_ 说明说明 忽略摩擦的情况下，忽略摩擦的情况下，GG物物G动动。力的方向力的方向等臂等臂FG力的方向力的方向二倍二倍s2h省力省力FGsnh省力省力考点聚焦考点聚焦名称名称斜面斜面轮轴轮轴示意示意图图定义定义斜面是一种可以斜面是一种可以_的简的简单机械，但必须多移动单机械，但必须多移动_由由_组成，能组成，能绕固定轴绕固定轴_的简单的简单机械机械省力省力距离距离轮和轴轮和轴转动转动考点聚焦考点聚焦第十二章简单机械第十二章简单机械 回眸教材析知识回眸教材析知识 3机械效率机械效率 机械效率是指有用功跟总功的机械效率是指有用功跟总功的 。不同机械的机械。不同机械的机械效率表达式：效率表达式： 公式：公式： 斜面：斜面： 滑轮组：滑轮组：（竖直提升时）（竖直提升时） 滑轮组：滑轮组： (水平拉动时）水平拉动时） 提提 高高 机机 械械 效效 率率 的的 方方 法法 ： 减减 小小 机机 械械 自自 重重 、 减减 小机小机件间的摩擦。件间的摩擦。比值比值W总总W有用有用GhFsGhFsGhFnhGnFfs物物Fsfs物物FnS物物fnF第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例1：杠杆平衡条件的应用：杠杆平衡条件的应用 例例1如图如图122所示，杠杆所示，杠杆OA可绕支点可绕支点O转动，转动，B处挂处挂一重物一重物G，A处用一竖直力处用一竖直力F。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则增大时，为了使杠杆平衡，则() AF大小不变，但大小不变，但FG BF大小不变，但大小不变，但FG CF逐渐减小，但逐渐减小，但FG DF逐渐增大，但逐渐增大，但FG图图122典例精析把方向典例精析把方向A第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，由于动力是竖当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，由于动力是竖直向上的，所以，动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平直向上的，所以，动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平衡条件衡条件可得，力的大小不变。可得，力的大小不变。 F2 F1 L1 L2 第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 典例典例2:滑轮组的应用与设计滑轮组的应用与设计 例例2用滑轮组提升重物，请在图用滑轮组提升重物，请在图123中画出拉力中画出拉力F的绳子的绕法。的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦不计动滑轮、绳重和摩擦)答案答案 如图如图124所示所示图图1243G图图123第十二章简单机械第十二章简单机械 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析一定一动两个滑轮，即可以组成两段绳子承担一定一动两个滑轮，即可以组成两段绳子承担重物的滑轮组，也可以组成三段绳子承担的，连接三段绳子重物的滑轮组，也可以组成三段绳子承担的，连接三段绳子承担的，绕线时应从动滑轮上开始绕起。承担的，绕线时应从动滑轮上开始绕起。 方法拓展：方法拓展： 滑轮组提升滑轮组提升(或水平拉或水平拉)物体时，承担重物绳子的股数的物体时，承担重物绳子的股数的判断和根据题目的具体要求来设计滑轮组的组装：根据公式判断和根据题目的具体要求来设计滑轮组的组装：根据公式n求出绳子的股数，然后利用求出绳子的股数，然后利用“奇动偶定奇动偶定”原则原则解解决相关问题。决相关问题。G物物+G动动F第十二章简单机械第十二章简单机械 实战演习成高手实战演习成高手 1小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图如图126所示所示)，分别将同一物体匀速提高到相，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2。下列关。下列关系正确的是系正确的是(忽略绳重及摩擦忽略绳重及摩擦)() AF1F2，12 BF1F2，12 CF1F2，12 DF12实战演习成高手实战演习成高手A图图126第十二章简单机械第十二章简单机械 实战演习成高手实战演习成高手 2如图如图127所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个用时相当于一个 (填填“省力省力”或或“费力费力”)杠杆，杠杆，若箱和物品共重若箱和物品共重100 N，设此时动力臂是阻力臂的，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则倍，则抬起拉杆的力抬起拉杆的力F为为 N。图图127省力省力20第十二章简单机械第十二章简单机械 实战演习成高手实战演习成高手 3如图如图129所示，在竖直向上大小为所示，在竖直向上大小为10 N的力的力F的作用下，重物的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已沿竖直方向匀速上升。已知重物知重物A上升速度为上升速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为上升的速度分别为() A20 N0.4 m/s B20 N0.1 m/s C5 N0.4 m/s D5 N0.1 m/s 图图129D 第十二章过关测试第第十二章过关测试第2题针对训练题针对训练 4关于机械效率、功率，下列说法正确的是关于机械效率、功率，下列说法正确的是() A机械效率大的机器功率大机械效率大的机器功率大 B所做有用功越多，机械效率越高所做有用功越多，机械效率越高 C做功越快的机器机械效率高做功越快的机器机械效率高 D有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于1第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练试卷讲评针对练试卷讲评针对练D第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 第十二章过关测试第第十二章过关测试第5题针对训练题针对训练 5已知甲机器的机械效率是已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率，乙机器的机械效率是是80%，那么下列说法中正确的是，那么下列说法中正确的是() A甲机器一定比乙机器省力甲机器一定比乙机器省力 B甲机器一定比乙机器省距离甲机器一定比乙机器省距离 C甲机器做的有用功一定比乙机器多甲机器做的有用功一定比乙机器多 D以上说法都不对以上说法都不对D 第十二章过关测试第第十二章过关测试第8题针对训练题针对训练 6如图如图1210所示，所示，AOB为一杠杆，为一杠杆，O为支点，杠杆为支点，杠杆重不计，重不计，AOOB。在杠杆右端。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为处用细绳悬挂重为G的物体，的物体，当当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小端施加最小的力为的力为F1；当；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施端施加最小的力为加最小的力为F2，则，则() AF1F2BF1F2 CF1F2 D无法比较无法比较第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练B图图1210第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 第十二章过关测试第第十二章过关测试第15题针对训练题针对训练 7如图如图1212所示，课桌的重心在所示，课桌的重心在O点，若在课桌的点，若在课桌的C点点用力用力F把桌腿把桌腿B抬离地面，在抬起时另一桌腿抬离地面，在抬起时另一桌腿A没有滑动，请在没有滑动，请在图中画出图中画出F相对于相对于A点的力臂点的力臂l1、重力、重力G的示意图，并标出重力的的示意图，并标出重力的力臂力臂l2。 答案答案 如图如图1213所示所示图图1212图图1213第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 第十二章过关测试第第十二章过关测试第18题针对训练题针对训练 8用如图用如图1214所示的装置探究斜面的机械效率与斜面的所示的装置探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系。粗糙程度的关系。 ( 1 ) 为为 了了 探探 究究 机机 械械 效效 率率 和和 斜斜 面面 粗粗 糙糙 程程 度度 的关的关 系系 ，应该保持应该保持 。 (2)将木块从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面移动将木块从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面移动的距离是的距离是 (选填选填“s1”或或“s2”)。物重和斜面的倾斜程度相同物重和斜面的倾斜程度相同 图图1214S2第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 (3)实验中正确记录的一组数据如下表，由表中数据得出斜实验中正确记录的一组数据如下表，由表中数据得出斜面的机械效率是面的机械效率是 。 (4)斜面在我们生活中的应用有斜面在我们生活中的应用有 (写出一种写出一种即可即可)。75%盘山公路盘山公路木块重木块重力力G/N木块上升木块上升高度高度h/m沿斜面拉沿斜面拉力力F/N木块沿斜面移木块沿斜面移动的距离动的距离s/m30.10.50.8第十二章简单机械第十二章简单机械 试卷讲评针对练试卷讲评针对练 阶段综合测试四（期末二）第阶段综合测试四（期末二）第10题针对训练题针对训练 9如图如图1221所示，一根粗细均匀的木棒，在其一端用竖所示，一根粗细均匀的木棒，在其一端用竖直向上的力直向上的力F缓慢将木棒抬起，则缓慢将木棒抬起，则F的大小的大小() A始终不变始终不变 B由小变大由小变大 C由大变小由大变小 D不能确定不能确定F大小的变化规律大小的变化规律A图图122110、利用如图所示的滑轮组，在、利用如图所示的滑轮组，在F=80NF=80N的拉力作用下的拉力作用下, ,将一个重为将一个重为180N180N的物体匀速举高的物体匀速举高1m1m，绳重、摩擦不，绳重、摩擦不计。求计。求: :（1 1）W W总总= =？（？（2 2）W W有用有用= =？ (3) W(3) W额外额外=? =? (4)=? (5) G(4)=? (5) G动动=?=?GF.答案答案: (1) W总总= 240J; (2) W有用有用= 180J; (3) W额外额外= 60J; (4) = 75; (5) G G动动=60N=60N。11、小明用、小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下的一端拉下2m，杠杆的另一端将，杠杆的另一端将320N的重物提高了的重物提高了0.5m，（1）他做的有用功是多少？（）他做的有用功是多少？（2）总功）总功是多少？（是多少？（3）杠杆的机械效率是多少）杠杆的机械效率是多少？