课时培优作业
11.2 滑 轮(1)
2.实验:探究定滑轮工作时的特点
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出钩码的重
本节主要学习滑轮的分类、定滑轮和动滑轮工 力G;
作时的特点.在学习中应通过观察,了解定滑轮和动
滑轮的结构;通过探究,了解定滑轮和动滑轮的特
点,知道其实质;通过探究实验,提高观察能力、实
验操作能力和比较、分析、概括的能力,培养严肃认
真、实事求是的科学态度.
(2)如图乙所示的方式安装定滑轮,挂上钩码,
一、定滑轮和动滑轮 并分别记下钩码和弹簧测力计的位置;
阅读教材 P9“定滑轮 和 动 滑 轮”,完 成 下 面 (3)匀速拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升一
内容. 段距离,记录弹簧测力计拉力F 的大小和方向,用
1.讨论:小明家买了一套四楼的住房,进行装 刻度尺量出钩码升高的距离h 和测力计移动的距
修时,由于楼梯不够宽,长木料不能通过楼梯运上 离s;
楼,怎样将木料运上楼呢 (4)改变钩码的个数(即钩码的重)和钩码移动
的距离,重复(1)、(2)、(3)的步骤,观察并记录弹簧
2.读图分析:P9图11-15,使用该滑轮时,轴 测力计的示数和移动的距离;
的位置是否随被拉的物体一起运动 (5)将实验数据记录在表格中.
弹簧测 拉力运
3.读图分析:P9图11-16,使用该滑轮时,轴 钩码所 钩码移 测力计实验 力计的 动方向
的位置是否随被拉的物体一起运动 受重力 动的距 移动的序号 示数 与钩码
/ 离 /
G N h m
距离s/m
F/N 运动方向
4.工作时,轴的位置固定不动的滑轮称为 1 0.5 0.5 相反 0.1 0.1
;轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮称 2 1.0 1.0 相反 0.2 0.2
为 .
3 1.5 1.5 相反: 0.3 0.35.讨论 判断到底是哪种滑轮的方法是什么
探究分析:(1)使用定滑轮提升重物时,所用拉
力大小与钩码重力大小 ;(2)拉力移动的
方向与钩码被提升的方向 ,即改变了对钩
码的 ;(3)弹簧测力计移动距离与
二、探究定滑轮和动滑轮工作时的特点 钩码被提升的距离 .
1.如图所示,定滑轮的支点是滑轮的 , 实验结论:使用定滑轮可以省 ,但不
F1 的力臂是 ,F2 的力臂是 ,力臂 能省 ,可以改变 的方向.
l1 和l2 都等于轮的 ,所以l1 l2.根 注意点:(1)实验中,所用滑轮的轮与轴之间应
据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 可知,F1 F2. 尽量润滑,以减少滑轮的 对测量结果的
当改变力F1 的方向到F'1和F″1时,力臂的大小仍等 影响;
于轮的 ,所以拉力大小始终 物体的 (2)实验中采用静止时读数,这样容易准确地
重力. 读出弹簧测力计的示数.
3.如图所示,动滑轮是变形的杠杆,支点是
点,F1 的力臂l1,F2 的力臂l2,力臂l1 是
轮的 ,l2 等于轮的 ,所以l1=
l2.根据杠杆的平衡条件 F1l1=F2l2 可
6
物理 九年级上册
知,F1= F2.当改变力F1 的方向时,F1 的 费 ,不可以改变 的方向.
力臂比轮的 要小,所以l1 2l2.若 注意点:(1)安装滑轮时,先在 下挂物
不计绳重、滑轮重及摩擦,根据杠杆平衡条件F1l1 体,再穿绳子,这样动滑轮不会翻倒;
1 ()在用动滑轮提升物体时,即使不计摩擦力,绳
=F2l2 可知,F1 所以使用动滑轮时,
2
2F2. 子实际上吊着的是动滑轮和钩码,即F= ,所
只有绳子自由端在竖直方向运动时,F 以测量所得的F 往往要比物重的一半 一些.
1 1
2G
,当绳子倾斜使用时,F 2G.
在实验中,要尽量减小动滑轮的 ,比如使用
滑轮,并且使钩码比动滑轮 得多.
5.实质:定滑轮相当于一个以轴为支点的
杠杆;动滑轮相当于动力臂是阻力臂
的杠杆.
1.如图所示,用定滑轮匀速提起物体的三种拉
乙 法,所用拉力分别为F1、F2、F3,下列关系式中正确
4.实验:探究动滑轮工作时的特点(P10图11 的是 ( )
-18)
(1)用弹簧测力计分别测出钩码的重力G 和动
滑轮的重力G动,记为G+G动;
(2)按P10图11-18所示的方式安装动滑轮,
挂上钩码,并分别记下钩码和弹簧测力计的位置;
(3)竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码匀 A.F1>F2>F3 B.F1速上升一段距离,记录弹簧测力计拉力F 的大小和 C.F2>F1>F3 D.F1=F2=F3
方向,用刻度尺量出钩码升高的距离h 和测力计移 2.用定滑轮匀速提升500N的重物时,滑轮、
动的距离s; 绳重、摩擦不计,拴滑轮的天花板受到的作用力是
(4)改变钩码的个数(即钩码的重)和钩码移动 ( )
的距离,重复(1)、(2)、(3)的步骤,观察并记录弹簧 A.250N B.500N
测力计的示数和移动的距离; C.1000N D.2000N
(5)将实验数据记录在表格中. 3.对旗杆顶上的滑轮的作用叙述正确的是
( )
钩码和 弹簧测 拉力运
钩码移 测力计 省力杠杆,可改变力的方向
实验 动滑轮 力计的 动方向 A.
动的距 移动的
序号 的总重 示数F 与钩码 B.费力杠杆,可改变力的方向
离h/m 距离s/m
G+G /N /N 运动方向 C.等臂杠杆,可改变力的方向动
1 0.6 0.3 相同 0.1 0.2 D.以上说法都正确
4.某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行
2 1.1 0.55 相同 0.2 0.4
了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,
3 1.6 0.8 相同 0.3 0.6 实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结
探究分析:(1)使用动滑轮提升重物时,竖直向 论不符.面对这一事实,下列做法中最不可取的是
上匀速拉动弹簧测力计,在不计绳重和摩擦时,所 ( )
用拉力大小 钩码和滑轮总重力的一半;若 实验次数 物重G/N 拉力F/N
不计滑轮的重,则拉力是物重的 ;
1 1.0 0.65
(2)拉力移动的方向与钩码被提升的方向
,即不改变 的方向; 2 1.5 0.90
(3)弹簧测力计移动距离是钩码被提升的距离 3 2.0 1.15
的 倍. A.与同学分析可能原因
实验结论:使用动滑轮可以省 力,但 B.实验失败,停止实验
7
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C.改进实验条件,重新实验 同,重力均为100N,当物体处于静止状态时,测力计
D.查阅资料,了解结论的适用条件 甲的示数为 N,乙的示数为 N.
5.如图所示,甲、乙两个装置,已知A 在地面上
滑动时所受的摩擦力为40N(不考虑绳与滑轮的摩
擦).要使A 向右匀速滑动,拉力F甲 与F乙 的大小分
别为 ( )
10.物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学
在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如
下图所示的实验并记录了数据.
A.40N,20N B.20N,40N
C.40N,40N D.20N,20N
6.如图所示的装置中,物体B 和动滑轮总重
10N,且恰好匀速下降.则物体A 受到的摩擦力的
方向和大小为 ( )
使用定滑轮 使用动滑轮
实验 物重
时测力计 时测力计
次数 G/N
的示数 F1/N 的示数F2/N
1 1.00 0.60 0.65
2 1.50 1.10 0.90
A.水平向右,5N 3 2.00 1.60 1.15
B.水平向右,10N
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏
C.水平向左,10N
D.水平向左,5N 差.你一定也做过这样的实验
,回想你的实验经历,
:
7.动滑轮下面挂一个20kg的物体A(如图所
回答下列问题
示),挂物体的钩子承受 N的力,挂绳子的
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么
钩承 受 N 的 力.(动 滑 轮 重 不 计, 取 (2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进g
10N/k ) 意见g .
第7题 第8题
8.如图所示,物体重10N,且处于静止状态.该
滑轮是 滑轮,手拉弹簧测力计在1位置时 1.如图所示,下列各图中利用了动滑轮的是
的示数为 N.若手拉弹簧测力计在1、2、3 ( )
三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们
的大小关系是F1 F2 F3.这证明
使用定滑轮不能改变力的 ,只能改变力的
.
9.如图所示,甲、乙两个弹簧测力计,所挂物体相 A B
8
物理 九年级上册
C.18N、10N
D.20N、20N
7.如 图 所 示,物 体 A 和 B 所 受 重 力 都 为
200N,滑轮重力和摩擦不计,当用力分别匀速提升
C D 物体A 和B 时,FA为 N,FB为 N.
2.如图,健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体
缓慢提升时,图中的滑轮是 ( )
A.定滑轮,可省力 8.如图所示的滑轮,利用这样的装置把物体举
B.动滑轮,可省力 高,如果滑轮A 重2N,要提起50N的物体,至少要
C.定滑轮,可改变力的方向 用 N的拉力.若要使物体上升2m,应将绳
D.动滑轮,可改变力的方向 的自由端拉动 m.
3.如图为家庭手摇升降晾衣架结构图,当顺时
针摇动手柄时,横梁上升.下列滑轮属于动滑轮的是
( )
9.如图所示,木块在桌面上匀速滑动,拉力F
为2N,木块所受摩擦力为 N.(不计滑轮
A.甲 B.乙 重)
C.丙 D.丁
4.一个体重为500N的人可举起600N的重
物,这个人站在地面上用一个定滑轮提升重物,他
所能提起的最重物体的重力为 ( )
小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的
A.500N B.600N 10.
实验中,装置图如图所示.
C.100N D.1100N
5.下图中,甲、乙、丙三种情况的重物和接触面
相同,下面结论正确的是 ( )
甲 乙 丙
A.F1>F2>F3 (1)在探究定滑轮时,照图乙操作,觉得读数不
B.F1=F2=F3 方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉
C.F2>F1>F3 绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会 (“变
D.F26.如图所示,动滑轮重2N,弹簧 (2)在探究动滑轮时,照图丙操作,记录数据如
测力计的示数为10N,则拉力F 和物 下表,分析数据发现,测力计的示数F 大于物重G
体的重为 ( ) 的一半,与课本结论存在差异,其原因是
A.20N、18N .请给出一条减小此差异的建议:
B.10N、18N .
9
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实验次数 物重G/N 测力计的示数F/N A.F1=F2
1 1.00 0.65 B.F3=F4
1
2 1.50 0.90 C.F1=2F3
3 2.00 1.15 1
D.F2=2F4
5.(杭州中考题)小李的质量为50kg,可以举
1.(盐城中考题)学校旗杆顶端装有定滑轮,这 起80kg的杠铃;小胖的质量为70kg,可以举起
样做 ( ) 60kg的杠铃.他们两人通过如图所示的装置来比
A.既省力,也改变力的方向 赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结
B.省力,但不改变力的方向 果应是 ( )
C.不省力,但改变力的方向
D.既不省力,也不改变力的方向
2.(桂林中考题)小明利用如图所示的简单机
械移动物体A 时,当沿不同方向分别用F1、F2、F3
的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑
轮的摩擦,下列说法中正确的是 ( )
A.小李把小胖拉起
B.小胖把小李拉起
A.F1=F2B.F1C.F1>F >F 6.(上海中考题)如图所示,滑轮 (2 3 选
D.F =F =F 填“A”1 2 3 或“B”)可以看作等臂杠杆;若物体所受重力
3.(湘西中考题)小明爷爷用如图所示的定滑 均为20N且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,
轮拉重为200N的物体到三楼,不考虑绳重和摩擦, 力F2 的大小为 N.
则爷爷所用的拉力为 ( )
7.(荆门中考题)如图所示装置,实心铝块(ρ铝
=2.7g/cm3)B、C 的体积均为10cm3,当B 浸没在
水中时,木块A 恰能在粗糙的水平桌面上向左做匀
A.200N B.100N 速运动,若用铝块D 替换C,则A 在粗糙的桌面上
C.400N D.无法确定 向右做匀速运动,则D 的质量为 g(已知水
4.(金华中考题)如图,用同一滑轮匀速提升同 的密度为1.0×103kg/m3,铝块B 始终在水中,水
一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4 之间的大 与B 之间的黏滞阻力及滑轮的摩擦均忽略不计).
小关系正确的是 ( )
甲 乙
1 0参考答案
第十一章 简单机械和功
11.1 杠 杆
【问题导学】
一、什么是杠杆 10.甲:2 靠调节平衡螺母使杠杆恢
1.用起子撬、用钳子拔等 用钳子拔 复平衡 乙:1 实验初始,没有调节杠杆
更省力 在水平位置平衡
2.都是由较硬的材质制成的,都能绕 【课后作业】
固定点转动,都受到力的作用. 直的、弯 1.A 2.A 3.C 4.C 5.D 6.B
的都有 7.1500 2000 8.1.5 330
3.一固定点 硬棒 9.24
4.用撬棒将地面上的石块撬起;用铡
刀切纸;用筷子夹瓶内的物体;用活塞式抽
水机抽水时,手柄的工作情况;理发时的剪
刀等
5.(1)转动 (2)转动 (3)转动
(4)动力作用线 (5)阻力作用线
6.首先确定杠杆的支点,再确定力的 ()水平 () 变大
作用线;然后使用直角三角板画出从支点 10.1 21
到力的作用线的垂线,垂足要落在力的作 【新题看台】
用线上,用符号指明哪个线段是力臂,并写 1.C 解析:如图所示,踮脚时,脚掌与
出字母l1或l2. 地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的
二、杠杆的平衡条件 拉力向上,从图中可知动力臂大于阻力臂,
1.静止 匀速转动 是省力杠杆.
2.(1)水平 (2)水平
3.多 偶然
5.动力×动力臂=阻力×阻力臂
F
F 1
l2
1l1=F2l2或F =2 l1
三、杠杆的分类和应用
1.(1)> 距离 (2)< 距离 (3) 2.C
= 天平 2.没有(不存在) 3.B 解析:根据题意可知,千斤顶与
【课堂作业】 车底部接触的地方为支点,车的重力为阻
1.D 2.B 3.C 4.B 5.C 6.杠 力,其作用点大致在车的重心上,支点到阻
杆 在力的作用下,能绕某一固定点转动, 力作用线,即车所受重力的作用线的距离
且本身不变形 直的 弯曲的 7.静止或 为阻力臂,人的推力为动力,支点到动力作
做缓慢的匀速转动 水平 右 右 用线的距离为动力臂,车的重力,即阻力不
8.2.25×103 900 变,阻力臂越短,阻力和阻力臂的乘积 越
9.如图所示 小,则动力和动力臂的乘积越小,因此,千
— 1 —
斤顶应 放 在 车 所 受 重 力 的 作 用 线 上,故 轮;如果滑轮与运动的物体相连接,随物体
ACD错误,B正确. 一起运动,这个滑轮就是动滑轮.
4.C 5.300 二、探究定滑轮和动滑轮工作时的特点
6.如图所示 1.转轴O 点 l1 l2 半径 = =
半径 等于
2.探究分析:(1)相等 (2)相反 施
力方向 (3)相等
实验结论:距离 力 施力
注意点:(1)摩擦力
1
7.(1)水平位置 右 3.O 直径 半径 2 2
直径
(2)探究杠杆平衡所遵循的普遍规律 < > = >
F1l1=F2l2 4.探究分析:(1)等于 一半
(3)2 变大 (2)相同 施力
8.(1)如图所示 (3)两
实验结论:一半 距离 施力
注意点:(1)滑轮
( G物+G动2) 2
大 重 轻质 重
(2)变小 变小 (3)大 (4)乙 5.
等臂 两倍
解析:(1)延长F 作用线,由支点作其 【课堂作业】2
作用线的垂线,l2 是其力臂.(2)由图可知 1.D 2.C 3.C 4.B 5.A 6.D
当α 角增大时,力臂l2 变小;由于拉力F1 7.200 100 8.定 10 = = 大小
的方向与脊柱夹角始终为12°,且OA 这段 方向 9.100 100 10.(1)由表中数据
距离不变,则O 点到F1 作用线的距离不 可看出,使用定滑轮时(乙图)F1≠G,这是
变,即动力臂不变,阻力为箱子的重力不 由于没有考虑弹簧测力计外壳受到的重
变,根据杠杆平衡条件可知,F1 变小.(3)如 力; G使用动滑轮时(丙图)F ≠ ,是由于没
果考虑到人上半身的重力,由于上半身的 2 2
重力会阻碍杠杆的转动,根据杠杆平衡条 有考虑动滑轮受到的重力. (2)使用定滑
件可知实际拉力将变大.(4)比较甲、乙两 轮时(乙图),水平拉动弹簧测力计(或实验
种姿势可知甲的支点太高,在搬起物体时, 前先测出弹簧测力计自身的重力);使用动
阻力臂减小得慢,则腰背部复杂肌肉的等 滑轮时(丙图),要先测出钩码和动滑轮的
效拉力F1 要比较长时间的使用较大的力, 总重,然后比较拉力与总重的关系(或采用
所以图乙中的姿势比较正确. 轻质滑轮或增加钩码重).
() 【课后作业】11.2 滑 轮 1
1.D 2.C 3.D 4.A 5.D 6.B
【问题导学】 7.100 200 8.26 4 9.4 10.(1)
一、定滑轮和动滑轮 变小 忽略了测力计的重力 (2)动滑轮
1.可以固定一个小轮子,将绳子绕过 本身有重力 将动滑轮的重力计算在提升
小轮,然后用绳子将木料拉上楼. 2.没有. 的物体的重力中
3.是的. 4.定滑轮 动滑轮 5.判断 【新题看台】
定滑轮和动滑轮的依据是滑轮的轴是否随 1.C 2.D 3.A 4.B
物体移动.判断时,要先明确滑轮轴的位 5.B 解析:使用定滑轮不省力,当两
置,分析它是与某个固定不动的物体连在 个人用力拉绳的一端时,若想把对方提起,
一起,还是随物体一起移动,如果滑轮与固 则所用的拉力不能小于对方的重力,而自
定物体连在一起,不随重物移动,则为定滑 己站在地面上所能提供的拉力不会大于自
— 2 —
己的重力,由于小胖的重力大,小李的重力 次类推,则拉力的大小也是F=G,故当再加
小,所以小胖能把小李拉起来,B选项正确. 一个动滑轮时,仍是这种情况,所以再次平衡
6.A 10 7.7 时拉力的大小仍是F=G,B是正确的.
7.140 540 解析:吊筐、动滑轮和人
11.2 滑 轮(2) 的总重为:G=80N+10N×2+600N=
【 】 700N;把人、动滑轮和吊筐看作一个整体,问题导学
重为G,则可以看成有、 5
股绳子承担总重
一 滑轮组
, 1 11.如图所示 G 则F=5G=5×700N=140N
;吊筐
上表面所受的总拉力等于两个动滑轮挂钩
对吊筐的拉力,即F总=4F-2G轮=140N
×4-10N×2=540N.
8.640
9.如图所示:甲 乙
2.定 动 3.省 改 变 距 离
() G G物+G动 f阻4.1 股数n (n n n 2
)n
n 5.里 外 动 定 6.(1)只入不
舍 (2)上 下 奇动偶定 (3)①(n-1)
多 ②n 多 (4)动 2N+1 解析:根据滑轮组的原理进行分析,即
二、轮轴 将a 线头固定在下方水平牵线上,b 线头
1.轮 轴 轴 固定在下方水平牵线上.
2.大轮 轴 大于 小于 省 10.(1)100N (2)450N
3.门把手、扳手等. 【新题看台】
【课堂作业】 1.B 2.B 3.A
1.C 2.C 3.C 4.D 5.C 6.B 4.0.6 5.4
7.省力 改变力的方向 8.轮轴 省力 6.如图所示
9.如图所示
10.丙 如图所示
7.(1)560Pa (2)210块 (3)4m
11.3 功
【问题导学】
一、什么是功
1.力 力 2.Fs 3.焦耳(J) 1
【课后作业】 二、做功了吗
1.B 2.D 3.C 4.B 5.C 1.力 力 2.(1)力 距离 (2)外力
6.B 解析:由于每个动滑轮的质量与物 (3)垂直 3.(1)同体 (2)同时 (3)同
体的质量相等,故通过分析可知,拉起第一个 向 (4)唯一 4.无 5.不变 6.探究分
动滑轮的绳子的力正好为物体的重力G,依 析:小 相等 探究结论:少于 省功
— 3 —
三、斜面 9.(1)280N (2)20块 (3)1500W
1.省 距离 省 省 2.斜坡等. 【课后作业】
【课堂作业】 1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.600
1.D 2.B 3.D 4.C 5.D 6.D 6000 7.= < 8.2∶3 3∶2 9.=
7.40 8.①④ ① 9.450 10.490 甲
10 11.8000 12.(1)20J (2)20J (3) 10.(1)m总=m车+m货=1.5t+1t=
使用斜面可以省力,但不能省功. 2.5t=2.5×103kg,G=mg=2.5×103kg×
【课后作业】 10N/kg=2.5×104N,F牵=f=0.1G=0.1
1.C 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B
×2.5×104 3
F压
7.C 8.1 3.6 9.静止 24 10.2∶ N=2.5×10N (2)p= S =
1 2∶1 11.(1)6.75×108N (2)7× G 2.5×104N s
104Pa (3)3×1012J S= 0.1m2 =2.5×10
5Pa (3)v=t
【新题看台】 1000m
= /() 50s =20ms
,P=F牵v=2.5×103
1.C 2.C 3.C 4.100 0 5.1
4.5 (2)0.675 N×20m/s=5×104W
6.(1)127.2kg (2)2×105J 11.(1)小轿车在水平路面上匀速行
驶,牵引力
11.4 功 率 F=f阻=1200N
,
W=Fs=1200N×300m=3.6×105J
【问题导学】 (2)小轿车在水平路面上匀速行驶的
一、功率 s 300m时间t= = =20s,
1.做功的多少 做功 做功时间 v 15m/s5
2.所用时间 单位 3.快慢 快慢 多少 W 3.6×10JP=t= 20s =1.8×10
4 W
W W
4. Pt 5.瓦特 瓦t P W 1 (3)
W Fs
P= = =Fv,
1 6.(1)功 时间 (2)时间t内 (3)统 t t
一 7.压强 密度 8.Fv 增加 增加 由于P1=P2,所以F1v1=F2v2,
增加 匀速 同一 同一 F1v1 v1 15m/s /
二、估测上楼时的功率 v2= F =2 1.5= 1.5 =10ms
W
1.P= 磅秤(或体重计) 【新题看台】t 2.
4.(
1.C 2.C 3.D
1)磅秤(或体重计) (2)高度h 注意
点:() 解析:因为雨滴在落到地面前都做匀1 高度 (2)重 实验结论:功率 交
流评估: , ,估测法.物理估测是对物理量的大 速直线运动 所以雨滴受到的是平衡力 雨2
致数据范围或数量级进行科学推算的方 滴受到的阻力f=mg=kv ,所以雨滴的
法.估算题主要不在“数”而在“理”,不追求 mg, W Fs速度 又因为 ,
数据精确而追求方法正确. v= k P=t=t =Fv
【课堂作业】 P1所以 两 滴 雨 滴 重 力 的 功 率 之 比 为 =
1.C 2.D 3.B 4.1000 50 P2
5.10 1 0 6.300 30 7.240 96 m1g
8.(1)磅秤、刻度尺、秒表(或手表) Fv m gv m1 k m31 1 1 1 1
(2)B (3)表格如下: Fv =m v = = .2 2 2g 2 m2gm m
3
2
一楼到三 2
箱子的 上楼所用 搬运器材 k
/ 楼的竖直质量m kg 时间t/s 的功率P/W 4.B 解析:该同学的重力/ G=m =高度h m g45kg×10N/kg=450N;跳一次所用时间
— 4 —
1 ; 60s W 25Jt1= s1min内所跳的次数3 n=
功率
1 = P=t=1 =75W
3s 3s
180;起跳的最大高度h=0.1m,克服重力 9.(1)6×104Pa (2)1.2×106J
做功 W =Gnh=450N×180×0.1m=
8100J;1min内克服重力做功的平均功率 11.5 机械效率
W 8100J
P= = =135W. 【问题导学】t 60s
5.= > 6.20 10W 一、再探动滑轮
7.3 450 解析:(1)由坐标图可知: 1.(1)竖直 匀速 (2)钩码 动滑轮
当搬运质量为15kg的物体时,人用于搬 (3)大于 (4)重力 摩擦 2.(1)物体
运物体的功率(输出)最大,其值为50W; 有用 (2)摩擦 没有 (3)动 3.目的
30捆书籍,总质量为150kg,每捆书籍的 有用 额外 有用 额外 4.+
质量是5kg,由于搬运书籍所需要做的总 二、机械效率
功是一定的,为了尽可能快地将这批书籍 W 有用1.有用 总 2. 3.(1)大小
搬上新家,要求人始终在最大功率(输出) W 总
状态下工作,因此每次应搬运质量15kg 单位 (2)有用 小 (3)有用 (4)ηW 总
的书籍,即他每次应搬3捆. W 有用 4.(1)增加 (2)减小 润滑剂(2)每次搬运的书籍的重力: η
G=mg=15kg×10N/kg=150N; 减小 轻质
重力做的功: 【课堂作业】
W=Gh=150N×10m=1500J; 1.C 2.C 3.C 4.D
W
由P= 得,每 次 上 楼 所 用 的 时 间: 5.D 解析:滑轮组中,有三段绳子承t 担,因此拉力移动的距离为3s,则总功为
W 1500J
t= = =30s, 3F2s,A错误;拉力的有用功为F1s,则额P 50W 外功是3F2s-F1s,B错误,D正确;机械
每次下楼所用的时间: W 有 F1s
1 1 效率为η= , 错误t'= t= ×30s=15s, W
=
总 3F C .2s
2 2
: 6.1 91% 7.1800 83.3% 100 则一个来回需要的时间
, 8.0.6 1.8 75 9.
(1)1.8 (2)86%
t1=t+t'=30s+15s=45s (3)控制变量法 (4)滑轮组的机械效率与
总共有30捆书籍,1次搬3捆,所以, 钩码重有关,与钩码上升的速度无关
要完成搬运任务需要10个来回,则他最快 10.(1)刻度尺 (2)匀速直线 (3): 71.4%完成搬运任务并返回原地所用的总时间
(4)斜面的机械效率越高 11.(1)100
t总=10t1=10×45s=450s. W (2)80%
() s8.1v=t 【课后作业】
0.3m 1.B 2.C 3.A 4.B 5.C 6.C(2)根据杠杆原理可得 F= 1m × 7.可以改变力的方向 270 2700
1000N=300N 90% 8.60% 9.甲 大于 大于
60 1 10.100 250 80% 11.(1)控制变量法(3)跳一次的时间t=180s=
;每次
3s (3)(a)1、3或2、4 相等 (b)1、2或3、
做功W=mgh=50kg×10N/kg×0.05m 4 正确 12.(1)300J 150W (2)第二
=25J; 趟做功效率高.理由:小勇两次克服自己体
重做的额外功不变,第二趟提两壶油时增
大了有用功,从而增大有用功在总功中的
— 5 —
比值,所以做功效率高.
出水后, G最大机械效率:
【 】 η
最大=
新题看台 G+G动
1.C 2.A 3.A 4.D 5.D 3000N×100% = ×100% =
6.200 80% 7.400 500 80% 变大 3000N+200N
8.减小 增大 9.(1)90.9% (2)增大 93.75%.
减小 (3)滑轮与轴间有摩擦、绳子有重 (4)由于电动机工作时拉绳子的功率
力(合理均可) 保持不变,所以,根据P=Fv 可知:电动机
10.(1)1800J (2)
, ,
75W (3)80% 的拉力最小时 绳端的速度最大 此时箱子
11.(1)匀速吊起重物的过程中做的有 上升的速度也最大.当箱子所受浮力最大
用功W ( ),有用=Gh=9.0×103N×10m=9.0 时 箱子浸没在水中上升时 电动机的拉
力最小,箱子上升的速度最大;箱子所受的
×104J
( 浮力:2)匀速吊起重物的过程中做的总功 / 3 /
W 总=Fs=F·3h=4.0×103N×30m = F浮=ρgV排=1000kgm ×10Nkg
W ×0.1m
3=1000N.
1.2×105 ,
有用
J 滑轮组的机械效率η= × 则电动机的最小拉力:W 总
9.0×104J 1( ) 1(
100%= F= G箱+G动-F浮 = 3000N1.2×105J×100%=75% 2 2
() +200N-1000N
)=1100N;
3 克服摩擦和钢丝绳重做的额外功 由P=Fv 可得,绳端的最大速度:
W 额外=0.3W有用=0.3×9.0×104J=2.7× P 1100W
104J,克服动滑轮重做的额外功W 动=W 总 v最大= = =1m/s,
-W -W =1.2×105J-9.0×104
F 1100N
有用 额外 J- 则箱子上升的最大速度:
2.7×104J=3.0×103J,动滑轮的重G= 1 1
W 3.0×103动 J v最大'= v最大= ×1m/s=0.5m/s.
h = 10m =3.0×10
2N 2 2
12.(1)箱子在水底时下表面的深度h 第十二章 机械能和内能
=6m,此处水产生的压强:p=ρgh=1×
103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa. 12.1 动能 势能 机械能(1)
(2)电动机工 作 时 拉 绳 子 的 功 率 为
1100W保持不变,将箱子从水底提到地面 【问题导学】
用时t=24s, 一、动能
W
由P= 得电动机所做的总功:t W 总=
1.做功 正在 减少 过程 状态
2.运动的物体具有能量 3.运动 4.探究
Pt=1100W×24s=2.64×104J; 分析:(1)不同 大 长 多 大 小 短
(3)在提升箱子过程中,不计绳重、摩 少 小 (2)不同 长 多 大 短
擦和水的阻力,有用功是动滑轮对箱子的 少 小 探究结论:速度 质量 速度
拉力所做的功,额外功是克服动滑轮重所 质量 讨论:(1)运用控制变量法,即研究动
做的功; 能大小与物体的质量的关系时,应控制物体
W 有用 W 有用 的运动速度相同;研究动能大小与物体的运
由 η = W =总 W =有用+W 额 动速度的关系时,应控制物体的质量相同.
F动拉箱h F动拉箱 , ()在探究动能大小与物体质量的关系时,= 可 知 动 滑 2F动拉箱h +G动h F动拉箱+G动 让质量不同的物体从同一斜面相同高度滑
轮对箱子的拉力越大,滑轮组的机械效率 下,以控制速度相同;在探究动能大小与物
越高,所以出水后滑轮组的机械效率最大. 体的运动速度的关系时,让同一物体从斜面
箱子的重力: 的不同高度滑下,以控制质量相同而速度不
G=mg=300kg×10N/kg=3000N; 同. (3)运用转换法,即让运动物体推动另
— 6 —
