第十章机械与人复习学案沪科版.docx

1、第十章机械与人复习学案沪科版第10章机械与人复习学案（沪科版）一、课标要求 1知道简单机械。通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件。 2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。3知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。4了解人类使用机械的历程。了解机械的使用对社会发展的作用。5知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 二、知识结构图 3、举例分析 例题1. 如例图1所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船 上的滑轮， 站在船上或岸上的人均用 100N的力拉绳子的自由端。 如果A、B图中甲船 在 20

2、s 内 向 右匀速移 动了 10 m，同时乙船 向左移动 了 4m，则 A 、 B图中人拉绳子的功率分别 W与 W。 解析：求例图1中人拉绳子的功率，必须知道人拉绳子移动的距离。 分析例图1A：甲乙两船相对地面都在运动，而我们需要知道绳子相对人的手运动的距离，所以，这时选择甲船为参照物最好，乙船相对甲船向左移动了14m，又因为此时滑轮是动滑轮，所以，绳子相对人的手运动的距离是，人拉绳子做的功是。人拉绳子的功率是。 分析例图1B：因为人站在岸边不动，所以，此时选择岸边为参照物，先认为乙船不动，甲船向 右匀速移 动了 10 m，这时滑轮是定滑轮，绳子相对人的手运动的距离是10 m，在分析甲船不动，

3、乙船 向左移动 了 4m，这时滑轮是动滑轮，绳子相对人的手运动的距离就是8 m，综合分析B图中，绳子相对人的手运动的距离就是,人拉绳子做的功是,人拉绳子的功率。答：A 、 B图中人拉绳子的功率分别140W和90W。 例题2.在青岛九中新校区建设工地上，需要利用滑轮组装置和机车把低处5000N的重物提升到高处，滑轮组装置如例图2所示。当机车牵引绳子的拉力F按例图3所示随时间变化时，重物的速度v和上升高度h随时间t变化的关系图像分别如例图4和例图5所示，若重物与地面的接触面积S=4m2,不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：（1）在23s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率（2）在1

4、2s内，拉力F做的功W（3）在01s内，重物对地面的压强P解析：（1）动滑轮是由3段绳子承担。拉力移动距离是重物上升高度的3倍，即s=3h。拉力绳子移动的速度也是重物上升速度的3倍，在23s内，根据例图3可知，由例图4可知，重物匀速上升速度是2.5m/s,拉力是1800N，拉力F的功率是：。滑轮组的机械效率是：。（2）在12s内，由例图3可知，拉力是2250N,重物上升高度是1.25m，拉力F做的功是：。（3）设动滑轮的重力是G动。由例图4可知，在12s内，重物加速上升，合力向上，在23s内，重物匀速上升，合力为零，所以，在23s内，对动滑轮和重物整体受力分析有：绳子拉力F=1800N,并且有

5、3段绳子向上的拉力；动滑轮的重力是G动；重物的重力G物=5000N,因此，动滑轮的重力是：。在01s内，由例图4和例图5可知，重物静止。由例图3可知，拉力是1000N。对动滑轮和重物整体受力分析有：绳子拉力F=1800N,并且有3段绳子向上的拉力；动滑轮的重力是G动；重物的重力G物=5000N,地面对重物的支持力FN，因为静止，合力为零，所以有：。根据物体间力的作用是相互的，重物对地面的压力大小等于支持力的大小，所以有：，重物对地面的压强是：。 答：（1）拉力F的功率是1.35104W，滑轮组的机械效率是93%。 （2）在12s内，拉力F做的功是8437.5J。 （3）在01s内，重物对地面的

6、压强是600Pa。四、习题练习 （一）选择题1图1所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）。2.把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是（）。A.弹性势能减小，动能增大 B.弹性势能减小，动能减小C.弹性势能增大，动能增大 D.弹性势能增大，动能减小3下列过程，哪个情况小明对桶做了功( )。 A小明提着桶站立不动 B小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 C小明提着桶水平移动 D小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内4.如图2是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近

7、地点运行的过程中（）。A.重力势能增加、动能减小 B.重力势能减小、动能增加C. 重力势能增加、动能增加 D. 重力势能不变、动能不变5.如图3所示，延平区溪源庵中岩一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为20m。在2s内有10kg的水从瀑布顶端下落到瀑布底端。质量为10kg的水从顶端落到底端的过程中，这些水的重力的功率约为（ ）。（g取10 N/kg） A.10W B.100W C. 1000W D. 10000W6.如图4所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）。A在 b、d 两点动能相等 B在 a、d 两点动能相等C从 b 到 c 的过程机械能减少 D从 c 到

8、d 的过程重力势能减少7如图5所示，“套圈”出手后，从a点到c点的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是( ) 。 A“套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大 B“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能 C“套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小D“套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先 变大后变小8.受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器。“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大。它攻击目标的巨大能量主要来源于（）。A.小型火箭助推动能 B.与大气摩擦产生的能量C. “

9、上帝之杖”本身的内能 D.下落过程重力势能转化为动能9.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图6所示的四种方案（ 机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）。其中最省力的方案是（）。10对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（）。 A摩擦力 B势能 C动能 D惯性11.某同学的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于（）。A.1W B.10W C.100W D.1000W12洒水车在水平路面上匀速行驶并向地面洒水的过程中，其机械能的变化是（ ）。A减小 B保持不变 C增大 D先减小后增大13.山区的公路多

10、修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（ ）。A提高功率 B提高机械效率C减小所做的功 D减小所必需的牵引力14小明体育课在做“引体向上”，下列说法中正确的是（ ）。A身体悬挂不动时，势能为零 B身体上升时，势能减少C身体下降时，势能增加 D身体上升时，势能增加(二)、填空题、作图题15.小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动0.5m。所用的水平拉力为1N，则课本重力做功 J，水平拉力做功 J。16.如图9所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h

11、（habbc），则在上述过程中F1 F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1 F2所做的功（选填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功 第二次克服重力所做的功（选镇“大于”、“小于”或“等于”）。17为提高学生安全自救和使用灭火器的能力，学校开展消防安全演习。（1）如图8是一种泡沫灭火器局部示意图，当按压控制杆时，控制杆绕点O转动，可打开阀门。灭火器的控制杆相当于简单机械中的 。（2）演习过程中，小明用60N竖直向上的力将灭火器从地面提高0.5m，则小明对灭火器所做的功为 J。18如图9所示，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计。秤杆水平静止时，OA =

12、 5 cm，OB = 25 cm，则被测物的质量为_ kg。若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_（填“小于”、“等于”或“大于”）被测物的真实质量值。19.在一次军事演习中，一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的动能_ (选填“变大”、“变小”或“不变”)，物资在加速下落过程中，动能和重力势能之间的转化情况是：_。20.在趣味运动会中，小敏和小王分别把图10甲中三个质量均为1kg、边长为30cm的均质正方体泡沫塑料块按图10乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功_J。比赛中小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率_ (选填“大于”、“等

13、于”或“小于”)小王。 21攀岩运动是从登山运动中派生来的新项目，它集健身、娱乐、竞技于一体，以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者。要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率，需要测量的物理量有该运动员的重力、 和 。22.如图11所示的弯曲杠杆,在B点处挂一重物G,要在A点作用一个最小的力使杠杆平衡,在图上画出这个力F的方向。23.体育中考，男生新设引体向上项目。小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小云的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，则小云每做一次引体向上所做的功为_J，整个过程中的平均功率为_W。（g取10N/kg） 24.一颗子弹在枪膛中

14、所受平均推力约为500N，枪管长1.2m，子弹从被击发到离开枪口用时0.1s则推力做功为 J，做功的功率为 W。25.在上海世博会上有个体验项目，游客可在发电地板上踏上几脚，也可蹦跳几次，就能点亮周围发光二极管灯泡，这个过程是发电地板把 能转化为 能。(三)、简答题26如图12所示，两小儿之辩，关于机械省力，省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？(四)、实验探究题27.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是 。（2）杠杆平衡后，小明在图13甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上个钩码，使杠杆在水平位置平衡。（

15、3）他改用弹簧测力计在图13乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N。当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N。 28.如图14所示滑轮组，不计绳重及摩擦，请回答以下问题：（1）在“测滑轮组机械效率”的实验中，应向上 拉动弹簧测力计，使重物上升一定高度。（2）利用滑轮组（甲）和（乙）将相同的重物提升相同的高度，拉力对重物所做的有用功分别为W甲、W乙，滑轮组的机械效率分别为甲、乙，它们的大小关系是W甲 W乙，甲 乙。(填“”、“”或“”)（3）使用滑轮组总要做额外功，所以滑轮组的机械效率总是 1。(填“大于”、“等于”或“小于”)29.如图15是竖直向上抛出

16、的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在a 、b 位置间的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在c 、d 位置间的平均速度；在上升过程中，小球的重力势能 （选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”）。 30在探究滑轮组机械效率的实验中，要用 测量钓码提升的高度，实验原理是 。31. 如图16所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的 能减小， 能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能 （填“减小”、“增大”或“不变”）。(五)、计算题 32.某型号挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0

17、.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m。（如图17乙所示）求：（1）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？ （2）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？ 33.某工人使用如图18甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A，拉力的功率随时间的变化如图18乙所示，已知动滑轮的重力为60 N，物体匀速上升的速度始终为1 m/s.（不计绳重，摩擦及阻力，水=1103kg/m3，g=10 N/kg）求： （1）物体浸没在水中时受到的浮力； （2）物体的密度；（3）物体浸没在水中时滑轮组的机械效率. 34如图19所示，均匀木板AB的长度为6 m，它可绕位于其中央的支

18、点O转动，左端A通过细绳MA、NA分别系在天花板、地面上。图示状态木板水平，细绳竖直且刚好绷紧。现使一玩具小汽车从B端开上木板，并以0.5ms速度匀速前进。已知小汽车的质量2 kg，g取10Nkg。求：(1)小车在OB段运动时，哪段细绳将被拉紧？(2)从小汽车驶上木板开始计时，10 s时被拉紧的细绳是哪段？拉力是多大？35上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400 N的水平牵引力，5 min内匀速直线行驶了9000 m。（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？ 36.工人用如图20甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每

19、次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图20乙所示, 滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计, g 取10 N/ kg. (1) 若某次运送建材的质量为50 kg, 则建材的重力是多少? (2) 若工人在1 min 内将建材匀速竖直向上提升了12 m, 作用在钢绳上的拉力为200 N, 求拉力的功率.(3) 当滑轮组的机械效率为60% 时, 运送建材的重力是多大? 参考答案 (一)、1D 2. A 3D 4B 5C 6C 7. D 8D 9C 10C 11.C 12A 13D 14D(二)、15. 0 0.5 16. 等于 等于 等于 17.（1）杠杆 （2）30 18. 0.5 大于

20、 19.变小 重力势能转化成动能 20. 9 大于 21.6 21攀岩高度 时间 22略23. 240 96 24.600 6000 25.机械 电(三)、26. 支持乙的说法。不支持甲的原因：使用任何机械都不省功；使用任何机械要多做额外功，机械效率会更低(四)、27.（1）便于在杠杆上直接读出力臂大小（2）4 （3）大于 28.（1）匀速（2） = (3)小于 29. 大于 逐渐增大30刻度尺 =100% 31.重力势能 动 减小 (五)、 32.(1) 1.5104J (2)12.5% 33.(1)120N(2)3103kg/m3 (3)80% 34 (1) NA (2)MA 13.3N 35. （1）2400N（2）2.16107J 7.2104W 36.（1）500N（2）80W (3)600N