第三章功和和简单机械(讲义)(浙江省宁波市)
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| 名称 | 第三章功和和简单机械(讲义)(浙江省宁波市) |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 110.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 华东师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2008-08-25 23:51:00 | ||
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文档简介
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第三章功和和简单机械
一．斜面
当你的力量不能直接把重物提到高处时，一个斜面就可解决问题，利用斜面提高重物，是一种可以省力的简单机械，但费距离。利用斜面可以省力斜面在生活中应用极多，例如图书馆入口处建造的一条供残疾人使用的轮椅通道；山区的公路盘旋曲折；桥梁引桥等都利用了斜面省力的原理。
二．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。
巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。
3．力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。
4．功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。
5．应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。
三．功率（表示做功快慢的物理量）
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。
3．公式：
4．单位：主单位W；常用单位kW mW 马力。
换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W。
某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。
练习
一、是非题
1．功率是用来描述物体做功快慢的物理量。（ ） 2．功率大的机械做功一定多。（ ）
3．选用机械时，功率越大越好。（ ） 4．物体的速度越快，对它做功的功率越大。（ ）
5．单位时间内完成的功越多，功率就越大。（ ） 6．完成有用功越多，功率就越大。（ ）
7．做功用的时间越少，功率就越大。（ ）
8．甲、乙两人做同样多的功，甲比乙用的时间多，则甲的功率小。 （ ）
二、填充题
1．某人在30秒时间内把60牛的重物搬到12米高的楼房上，此人对重物做的功是____焦，做功的功率是____瓦。
2．一个重为50牛的木箱，在水平地面上受到10牛的水平推力，木箱沿地面移动了2米，那么，推力对木箱做的功为____焦，重力对木箱做的功为_____焦。
3．甲、乙两台机器功率之比为3∶2，做相同的功所用时间之比为____，在相同的时间内完成的功之比为____。已知丙机器在五天内完成的功是丁机器两天内完成的功的3倍，则丙、丁两台机器功率之比为____。4．在第11届亚运会上，第一枚金牌获得者是我国著名女子43公斤级举重运动员，成绩是95公斤。如果她举起杠铃的过程所用时间为1.l钞，举起的高度为1.7米，那么她举重时做的功为____焦，功率为____瓦。如果举起的杠铃在空中停了2.4秒，则整个过程的平均功率为____瓦。
三、选择题
1．甲、乙两同学进行爬竿比赛．甲用9秒，乙用10秒，都爬上竿顶（竿长相同），甲、乙两人的体重之
比是6：5，则甲、乙两人的爬竿功率之比是 （ ）
A．3∶4 B．4∶3 C．25∶27 D．27∶5
2．甲、乙两物体质量相同，由外力使甲以速度v1匀速上升s米，外力做功W1，功率是P1；用外力使乙以速度v2匀速上升s米，外力做功W2，功率是P2，已知v1＞v2，则 （ ）
A．W1=W2，P1=P2 B．W1＜W2，P1=P2 C．W1=W2，P1＞P2 D．W1＜W2，P1＜P2
3．在光滑的水平冰面上，一冰球以20米/秒的速度沿直线滑过了10米，此期间对冰球做功的力是（ ）
A．重力 B．支持力 C．摩擦力 D．没有力做功
4．小虎接队友妙传，用1000牛的力，将距地面0.5米高的来球凌空打入20米外的球门，球越过球门线时离地面1.5米，则小虎做功的情况是（ ）
A．他做功1000焦 B．他做功20000焦 C．无法确定他是否做了功 D．无法确定他做了多少功
5．甲、乙两台机器做功之比为1：2，甲用时间是乙用时间的1／2，则甲、乙两台机器功率之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．4：1
6．甲、乙两台机器，甲的功率比乙的功率大，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲做功较快 B．甲做功较多C．相同的时间里，甲做功较多 D．做相同的功，甲用的时间较短
7．甲、乙两台起重机分别v甲=0.2米／秒和v乙=0.3米／秒的速度，匀速提升等重的物体，并使物体都升高6米，所做的功分别是W甲和W乙，做功的功率分别为P甲和P乙，则（ ）
A．W甲>W乙，P甲>P乙 B．W甲=W乙，P甲四、计算题
水平面上有一重20牛的物体，在水平拉力作用下，以2米/秒的速度作匀速直线运动，若物体所受摩擦阻力为8牛，求拉力在6秒内做的功和功率
四、杠杆
定义：一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。①“硬棒”不一定是棒，泛指在外力作用下不变形的物体；杠杆可以是直的，也可以是弯的，任意形状。②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。
五要素──组成杠杆示意图。
①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。
②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。
说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。
画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。
⑴一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人们的意愿转动的力叫动力，而把阻碍杠杆按照人们需要方向转动的力叫阻力；⑵找支点O；
⑶画力臂（力臂是过支点垂直力的作用线作垂线，而不是支点到力的作用点的距离。）；⑷标力臂（大括号，力的作用线是通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。）。
研究杠杆的平衡条件：
杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
⑴杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1L1=F2L2也可写成：F1 /F2=L2 /L1，若F1L1＞F2L2杠杆不平衡，会向F1方向转动；若F1L1＜F2L2杠杆不平衡，会向F2方向转动。⑵杠杆的平衡：杠杆在力的作用下，静止不动或匀速转动，我们就说杠杆平衡了。
解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）
解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4．应用：
名称 结 构特 征 特 点 应用举例
省力杠杆 动力臂大于阻力臂 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力、省距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力不费力 天平，定滑轮
说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。
怎样判断一个杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，其关键在于比较动力臂和阻力臂的大小。
练习
1．一根硬棒，在力的作用下如能够 ，我们就把这根硬棒叫 ，杠杆可以是 ，也可以是 。杠杆转动时 叫支点（ ），使杠杆 的力叫做动力（ ）。阻碍 的力叫阻力（ ），从 到 的距离叫阻力臂（ ），从 到 的距离叫动力臂（ ）。
2．如左下图，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在右下图中正确表示开瓶盖时该杠杆的支点，动力和阻力的是 ( )
3．如图所示，重3牛的均匀硬棒OA可绕O点转动，A端用细绳拉着挂在墙上，棒水平静止，请在图中画出细绳对棒的拉力F的力臂．并用力的图示法画出棒受到的重力G。
4．如图所示是抽水机摇柄的示意图，O为支点，请在图中作出力F1、F2的力臂。
5．如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点。在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点a；当动力方向向下时，杠杆的支点b。在杆上画出橇动石块动力F为最小时的方向。
二、杠杆的平衡条件
l．杠杆的平衡条件是 ，用公式表示是 ，用比例式表示可写成 。根据动力臂和阻力臂的相对大小，可将杠杆分为三种类型： 、 和 。
2．下列例子中：①铲车的连杆；②前臂骨；③老虎钳；④起子；⑤镊子；⑥天平；⑦缝纫机的踏板；⑧抽水机的摇柄；⑨铡刀；⑩羊角锤等，属于省力杠杆的是 ，属于费力杠杆的有 ，等臂杠杆的有 。
3、一根重300N粗细均匀的木料放在地上，将其一端稍微抬起，所需的力为 N。
4、一根粗细不均匀的木料放在地上，将其一端稍微抬起，所需的力为80N，将其另一端稍微抬起，所需的力为120N，则此木料重 N。
5、有根长2米的木棍，一头粗一头细，在距粗端0.8米处支住它刚好平衡。如在正中支起，并在细端处加挂一个4N的重物，仍可平衡，则此木棍重 N。
6、一根长为L，重为G的均匀木条，支在中间刚好平衡，如果在起左端锯下全长的
1/4，叠放在左端剩余部分的上面，如图，则杠杆（ ）
A、仍然平衡； B、左端下降；C、右端下降； D、无法判断。
7、一根粗细不均匀的木料，当把它支在O点时恰好水平平衡，如图，如果沿过O点竖直线将它锯成两段，则……（ ）
A、两段的重力相等； B、较细的那段重； C、较粗的那段重； D、不能确定哪段重。
8、如图所示杠杆，可以绕固定点O自由转动，B端挂一重物，要使杠杆平衡，在A端加的四个力中，最小的力是（ ）
A、F1 ； B、F2； C、 F3 D、F4
9、一端粗一端细的直棒AB两端各放一支蜡烛，然后把它支起，如图。设两支蜡烛完全相同，燃烧过程中燃烧情况也相同，燃烧一段时间后（ ）
A、仍然平衡； B、A端下降； C、B端下降； D、不能判断。
10、如图要使下列杠杆平衡，在图上画出作用在杠杆上最小的力F的图示。
11、如图，台阶高H，将半径为R的圆球滚上台阶，最小的力为 。（并在图上画出此力）
12、如图，杠杆平衡，已知甲球重G1，乙球重G2，AO=L1，OB=L2。判断下列情况杠杆是否平衡？若不平衡，向哪边倾斜？
①两球各向内移一等格ΔL；
②两球各向外移一等格ΔL；
③两球各加一重物ΔG；
④两球各减一重物ΔG。
13、如图，一根木棒，用作用在A端的力F从竖直位置慢慢地拉到水平位置，判断拉力F的大小变化。
1 拉力F始终水平方向； ②拉力F始终竖直方向。
三、研究打杆平衡条件
C、实验时，应该使杠杆在 位置平衡。若杠杆静止在图所示的位置，可将右端的螺母向 适当调节。杠杆平衡后，在a点挂3个50克的钩码，在b点应挂 个50克的钩码，才能使杠杆恢复平衡。
2、在“研究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）一同学发现支架上的杠杆在未挂钩码时右端低，左端高，这时应调节杠杆两端的螺母向 移，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）同学做了两次实验，试根据杠杆的平衡条 件，在下表的空格内填上正确的数值。
实验次数 动力F1（牛） 动力臂l1（厘米） 阻力F2（牛） 阻力臂l2（厘米）
1 2 15 10
2 5 10 4
五、滑轮
1．定滑轮：
①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。
绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
2．动滑轮：
①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： F=G/2只忽略轮轴间的摩擦则，
拉力F=（G物+G动）/2绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）
3．滑轮组
①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= G /n。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力:
F=（G物+G动）/n。绳子自由端移动距离SF（或vF）=n倍的重物移动的距离SG（或vG）。
④确定绳子股数的方法：先确定哪个是动滑轮，哪个是定滑轮。在动滑轮和定滑轮之间画一虚线，将它们隔离开来，只数绕在动滑轮上绳子的段数。
⑤组装滑轮组方法：首先根据公式n=（G物+G动）/F求出绳子的股数。后根据“奇动偶定”的原则：当绳子股数为奇数时，绳子固定端应栓在动滑轮的挂钩上即“奇动”，如不改变力的方向，则需要的动滑轮数＝定滑轮数＝（n－1）/2；若需改变力的方向，则再添加一定滑轮；当绳子股数为偶数时，绳子固定端应栓在定滑轮的挂钩上即“偶定”， 如不改变力的方向，则需要的动滑轮数n/2，定滑轮比动滑轮少一个；若需改变力的方向，则动滑轮与定滑轮数应相等然。
练习
实质 特点
定滑轮
动滑轮
滑轮组 /
一、滑轮
二、定滑轮
1．如图，用三个力沿不同的方向拉绳子，则（ ）
A、F1最大 B、F2最大 C、F3景大 D、一样大
2．某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如田所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得初步结论。
（1）比较甲、乙两图，可知： ；
（2）比较甲、乙、丙三图，可知： 。
三、动滑轮
1、如图质量为2千克的物体在水平拉力F的作用下，在水平地面上作匀速直线运动，此时弹簧秤的读数为15N，则拉力F为 N，物体与水平地面的摩擦力为 N。（弹簧秤与滑轮的重不计）
2、如图，物重G=200N，则A处承受的拉力是 N，B处承受的拉力是 N，
拉力F是 N。（不计滑轮重和摩擦）
上图中，若滑轮重20N，则拉力F是 N，物体上移2米，绳子自由端上移 米。（摩擦不计）
3、如图，物重20N，当滑轮在力F的作用下以1米/秒的速度匀速上升时，物体的速度是 米/秒，滑轮和绳的重力以及摩擦不计，拉力F为 N。若滑轮重2N，则此时拉力F为 N。
四、滑轮组
2、如图，重100N的物体，以0.1米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力是20N，则作用在物体上的水平拉力是 N，物体A受到的滑动摩擦力是 N，10秒内绳子自由端通过的距离是 米。（不计滑轮及绳重，不计绳与滑轮间的摩擦）
3、下列机械中，能用300N的拉力提升1200N重的物体的是……（ ）
A、一个动滑轮； B、动力臂是阻力臂三倍的杠杆；
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组；D、长是高五倍的斜面。
4、如图，在动滑轮上施加一个竖直向下的拉力F，使物体G匀速上升，下列结论中正确是（ ）A、拉力F的大小是G的一半； B、物体G向上移动H时，动滑轮向下移动H/2
C、动滑轮向下移动H/2时，物体G向上移动2H； D、。拉力F等于G；
5、如图，滑轮本身的重和摩擦不计，吊在滑轮2绳子一端物体的重G2=20N，整个装置处于平衡状态，此时系统受力情况是（ ）
A、G1=3G2=60N； B、G1=5G2=100N； C、绕过滑轮3的绳子拉力为40N；
D、吊住滑轮2的绳子拉力为20N。
6、有一个重为350N的同学站在水平地上要用滑轮组向下用力提起重为1500N的货物，且所用的绳子只能承受600N的拉力，请根据以上条件，在图上作出滑轮组的正确绕法。
7、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
8、已知用滑轮组提升重物G时，拉力F= G，F方向向下，不计动滑轮重与摩擦，请在图3—29 上画出滑轮组绳子的绕法。
六、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．说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）
①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。
3．应用：斜面
①理想斜面：斜面光滑； ②理想斜面遵从功的原理；
③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
七、机械效率
1．有用功：定义：对人们有用的功。
公式：滑轮： W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总 斜面：W有用=Gh
2．额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W额=fL
3．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η 斜面：W总= fL+Gh=FL
4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。
②公式：
斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组：
③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5．机械效率的测量：
①原理：
②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 B、提升重物越重，做的有用功相对就多。
C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
5．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。
练习 机械效率
1．有用功： 。（用 表示）
2．额外功： 。（用 表示）
3．总功： 与 的总和，叫总功。（用 表示）
4．机械效率： 叫机械效率。（用 表示）
5．机械效率的公式： 。
6、如图所示，在10秒内用一动滑轮把重350牛的物体匀速提升1米。所用的拉力F为250牛，求：（1）有用功；（2）拉力F做的功及功率；（3）机械效率。
7、一台起重机将重为5.0×104牛的货物匀速提高了4米，起重机做的有用功是多少？若起重机的机械效率是80%，起重机所做的总功是多少？消耗了多少额外功？
8、如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5米／秒的速度在水平面匀速运动，物体A重为20牛，受到的摩擦力是物体的0.2倍，水平拉力F为2.5牛，则在2秒内拉力F做的功是 焦，滑轮组的机械效率是 。（不计滑轮的重力）
9、两个完全相同的滑轮，其重力均为10牛。分别用如图所示的两种方式，将重40牛的物体匀速提升0.5米。则下列判断正确的是（不汁绳与滑轮的摩擦） ( )
A、力F1和F2大小相等 B、两机械做的有用功相等
C、两绳子自由端移动的距离相等 D、两装置的机械效率相等
10、已知斜面的长为L，高为h，用沿斜面向上的推力F，使物体匀速地从斜面底端运动到顶端。若物重为G，克服摩擦阻力做的功为W，则斜面的机械效率为 （ ）
A、 B、 C、 D、
7、要在高为500米的山顶上开发一个旅游景点，需要建设一条长为2500米的盘山公路，设计成的公路路面摩擦阻力是车重的0.1倍。若有一辆重为6×104牛的载重货车，用8分20秒的时间从山脚匀速行驶到山顶，发动机牵引力做的有用功是多少？发动机的总功率是多大？此时斜面的机械效率为多大？（把盘山公路看成是一个斜面）
八、机械能
（一）动能和势能
1．能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。
2．知识结构：
3．探究决定动能大小的因素：
①猜想：动能大小与物体质量和速度有关。
②实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量。
·如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少。
·如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同。
·如何改变钢球速度：使钢球从不同高度滚下。
③分析归纳：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；
④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。
物体 质量m/kg 速度v/（m．s-1） 动能E/J
牛 约600 约0．5 约75
中学生 约50 约6 约900
练习：☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍，此时动能为牛的12倍，说明速度对动能影响大。
4．机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
（二）动能和势能的转化
1．知识结构：
2．动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
3．动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
4．动能与势能转化问题的分析：
⑴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。
⑵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），则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“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。
（三）水能和风能的利用
1．知识结构：
2．水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么？
答：水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。
机械功和机械能
一.选择题
1.在下列哪种情况下，人对手提箱做了功（ ）
A.人提着手提箱在地面上站着不动 B.人提着手提箱顺着楼梯走上楼
C.人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动 D.人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼
2.2002年4月，闽粤港澳学界埠际田径比赛在龙岩市体育中心举行．龙岩市选手周兴礼代表福建队在中学男子6kg级铅球项目中打破了13.70m的纪录，创造了13.98m的新纪录．若他破纪录的一掷，用力是600N，则他对铅球所做的功是( )．
A.0 B.838．8J C.8388J D.条件不足，无法求出
3.一同学从一楼跑到三楼用了10秒钟，他的功率可能是( )
A.几瓦特 B.几十瓦特 C几百瓦特 D.几千瓦特
4.下列关于功率的说法中，正确的是（ ）
A.物体做功越多，功率越大 B.物体做功时间越长，功率越大
C.物体做功越快，功率越大 D.物体做功时间越短，功率越大
5.跳高运动员从越过横竿到刚接触海绵垫的过程中，有关能量转化的说法正确的是（ ）
A.动能减小，势能增加 B.动能增加，势能减小
C.动能与势能总和增加 D.不管阻力是否存在，机械能是守恒的
6.如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀 速拉到顶端，拉力所做的功（ ）
A.沿AD斜面拉时最多 B.沿BD斜面拉时最多 C.沿CD斜面拉时最多 D.沿AD、BD、CD斜面拉时一样多
7.司机开车上坡前，往往加大油门以提高汽车的速度，这样做能够（ ）
A.减小阻力 B.增大惯性 C.增大动能 D.增大势能
8.1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星上天，它绕地球以椭圆轨道运行，近地点离
地面高度为439千米，远地点离地面高度为2384千米，如图所示，它从近地点向远地点运动时，下列说法正确的是（ ）
A.势能减小，动能增大 B.势能增大，动能减小 C.势能增大，动能不变D.势能增大，动能增大
9.小明和爸爸一起去登山，登到山顶时，小明用了20分钟，爸爸用了25分钟，爸爸的体重是小明的1.5倍，则小明与爸爸的登山功率之比为( )
A．5：6 13．6：5 C．15：8 D．8：15
10.甲、乙两个集装箱质量相同，用起重机将甲集装箱以0.5米／秒的速度提升10米，再将乙集装箱以1米／秒的速度提升到相同高度，那么起重机( )
A.第一次做功多，功率大B．第二次做功多，功率大
C.两次做功一样多，功率一样大D．两次做功一样多，第二次功率大
二.简答题
11. 正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5瓦，那么在一天时间内心脏做功 焦，这些功可把一个质量为60千克的人匀速举高 米.（g取10牛／千克）
12.甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升，所得实验数据如下表
铁块重力G／牛 升高高度h/米 时间/秒
甲 2 1.5 2
乙 4 1 4
丙 5 0.5 5
(1)根据上表可知，做功最多的是 同学，做功最快的是 同学。
(2)为了表示做功的快慢，他们在表中引入了一个物理量叫 。
13.如下图所示，用力F提水桶：①由井底提起H高度；②提着水桶不动；③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况，力F对水桶有做功的是 (填序号);若S＞L＞H＞h，则做功最多的是 (填序号)
14.班级里组织登楼比赛活动，比一比谁登楼的功率最大.为此，在活动中必须测量的物理量有： 、 、 .
三.分析计算题
15.现有一辆质量为 4.0×104千克的坦克，以10米／秒的速度在一水平泥泞地面上匀速行驶，发动机的功率为1200千瓦，求：
（1）坦克行驶5000米，需多少时间？
（2）在这段时间内，发动机做了多少焦耳的功？
（3）坦克的行驶过程中受到的阻力多大？
（4）若坦克在同样的水平地面上以6米/秒的速度匀速行驶，发动机功率又为多少？
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共40分）
1、下列说法正确的是………………………………………………（ ）
A、运动速度大的物体，具有的动能一定多 B、质量大的物体，具有的重力势能一定多
C、被压缩的弹簧一定对其他物体做了功D、相同高度的两个打桩机重锤，质量大的能做的功多
2、下列的杠杆中属于省力杠杆的是………………………………（ ）
A、天平 B、镊子 C、钓鱼杆 D、钢丝剪
3、一个重力不计，摩擦不计的滑轮（如图所示），被一个大小为20牛顿的竖直向上的力拉动
下，以2米/秒的速度匀速上升，则物体A的重力和运动速度分别为…（ ）
A、40牛顿，4米/秒B、10牛顿，4米/秒C、40牛顿，1米/秒 D、10牛顿，1米/秒
4、在水平路面上，某人用200牛顿的水平拉力，拉着重为1200牛顿的车在20秒内前进了10米，在这一过程中人对车做功的功率是：………（ ）
A、600瓦 B、700瓦 C、100瓦 D、10瓦
5、甲、乙两台机械其功率之比是1∶3，甲所做的功是是乙的4倍，则甲、乙做功的时间之比是（ ）
A、1∶12 B、12∶1 C、3∶4 D、4∶3
6、人们骑自行车上坡时，往往在斜坡面上骑“S”形路线，这样做的目的是为了……（ ）
A、提高功率 B、提高机械效率 C、省功 D、省力
7、一个人乘电梯时，人和电梯一起匀速直线地上升，则此时人的…（ ）
A、势能增加，机械能不变 B、势能增加，机械能增加
C、势能、动能和机械能都不变 D、势能、动能和机械能都增加
8、如图所示，分别都用平行于光滑斜面向上的拉力F，使重力分别是G和3G的A、B两个物体都沿斜面向上移动S的距离，则两次情况下，拉力F分别对A、B所做的功…………………（ ）
A、对A做功一样多B、对B做功多C、两次做功一样多 D、无法比较功的大小
9、如图所示要使杠杆平衡，所用的最小作用力是（ ）
A、F1 B、F2 C、F3 D、F4
10、有一平衡的不等臂杠杆，下面的哪种情况不能破坏杠杆的平衡？（ ）
A、使动力、阻力减少或增加相同的数值B、使动力、阻力减少或增加相同的倍数
C、使动力臂和阻力臂减少相同的数值D、只使动力臂减小，动力、阻力和阻力臂均不变
11、如图所示，一根不计重力的轻质硬棒一端用铰链固定在O点，另一端用细线挂一
重物，现在杆的中点处施加一个始终垂直于杆的力F，在缓慢地拉至杆成水平的过程
中，拉力F大小的变化情况是……（ ）
A、始终变大 B、始终变小C、始终不变 D、先变小后变大
12、用滑轮组提升重物，当绳的自由端被拉下1米时，物体升高0.2米，已知拉力是20牛顿，
每个动滑轮是5牛顿，且不计摩擦和绳子质量，则物体重力是…（ ）
A、105牛顿 B、25牛顿 C、110牛顿 D、90牛顿 E、以上都不对
13、下列只具有动能的是………………………………………………（ ）
A、上升的气球 B、抛出去的铅球C、正在爬坡的汽车 D、在水平路面上行驶的汽车
14、下列说法正确的是…………………………………………………（ ）
A、机械做功时，有时额外功大于有用功B、机械做功时，有时有用功与额外功之和大于总功
C、机械做功时，任何时候都有总功大于有用功与额外功之和
D、机械做功时，有用功越大，则机械效率就越大
15、水平地面上有一重4牛的足球，一个小孩用20牛的力踢球，使球向前运动了30米，那么小孩对球所做的功为（ ）。
A、120焦 B、720焦 C、600焦 D、条件不足无法计算
16、一个圆柱形实心金属柱，高0.8米，底面直径是0.6米，重为1.5×104牛，要把该圆柱形柱体推翻，最初需用的力至少是…………………（ ）
A、1.5×104牛 B、7.5×103牛 C、4.5×103牛 D、6×103牛 E、以上都不对
17、一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出,子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的平均作用力是600牛,枪膛长60厘米,子弹从枪膛射出后飞行1200米,气体对子弹做的功为………（ ）
A、0.18焦 B、120焦 C、360焦 D、7.2×105焦
18、有三个长度不同而高均为3米的光滑斜面甲、乙、丙。已知长度分别是6米、5米、4米，现用等大的平行于斜面的力分别把A、B、C三个物体对应地沿甲、乙、丙匀速地拉上，则可知A、B、C的重力大小关系是（ ）
A、GA＞GB＞GC B、GA＜GB＜GC C、GA=GB=GC D、以上均不对
19、下列各图中的杠杆可能处于平衡状态的是：（不计杠杆本身量力）…（ ）
A B C D
20、在等臂杠杆的左、右两端分别挂上质量相等的铝块和铜块，平衡后，又把它们分别浸没在水中，已知铜＞铝，这时………（ ）
A、杠杆继续平衡 B、杠杆右端下降C、杠杆左端下降 D、以上说法都可能发生
二、填空题（每空1分，共40分）
21、科学中说的功涉及两上必要因素，一是 ，二是 。
22、功率是反映 的量，即 内所完成的功叫功率。
23、飞泄的瀑布具有的能是 ，停在电线上的小鸟具有的能是 。
24、一撬棒阻力臂与动力臂之比是1∶12，用它撬起600牛的重物，动力至少需 牛顿。
25、某同学提着重为100牛顿的水桶乘电梯从一楼到了六楼，再沿六楼的水平通道走动10米，已知每层楼高3米，则这个过程中人对桶做的功是 。
26、某人在水平地面上用50牛的水平向东的力，拉重为200牛的箱子，在10秒内箱子向东运动了4米，那么这个过程中木箱的重力对箱做的功是 ，水平拉力的功率是 。
27、杠杆的平衡条件是 ，若一根杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，则此杠杆属于 杠杆。
28、定滑轮的实质是 ，动滑轮的实质是 ，使用动滑轮可以 ，但不能 。
29、如图所示，物体重400牛顿，在水平拉力F=80
牛顿作用下，物体匀速前进0.4米，这时物体受到的
摩擦力大小等于 牛顿，滑轮移动了 米。
30、起重机把重2×103牛顿的物体沿竖直方向提升10米，又沿水平方向移动20米，起重机拉力对物体做的功是 。
31、一辆汽车重力是5×104牛顿，以36千米/小时速度匀速前进时，受的阻力是重力的0.2倍，则汽车发动机的功率是 。
32、一条扁担长2米，左端挂300牛顿的重物，右端挂200牛顿的重物，那么人的肩头应支在距左端 米处才能使扁担平衡。
33、如图所示，用滑轮组来拉动物体A，使
之沿水平地面匀速运动时，A受的摩擦
力是30牛顿，A的重力是100牛顿，而
拉力F的大小是20牛顿，若A运动速度
是2米/秒，则拉力F的功率是 瓦，
该滑轮组的效率是 。
34、如图所示，有一长度为l的细绳，一端拴一小球，另一端悬挂于固定点O，用手拉
住球，使绳伸直，使球处于A位置，放后后，小球由A到B的运动过程中，不计空气
阻力，则（1）小球势能最大在 点，动能最大是 点；（2）A到B的过程中，
动能逐渐 ，机械能 。
（3）在小球运动过程中，C、D两点处的速度大小关系是vc vd。
35、斜面长6米，高1.5米，不计摩擦时，沿斜面用 牛的拉力可以把重力是800牛的重物拉上去，但因摩擦力存在，实际用225牛的拉力，那么从斜面底部拉至顶部的过程中，有用功是 ，总功是 ，机械效率是 ，摩擦力是 。
36、一根圆柱形金属棒，由铜和铁两段组合而成，当圆柱形棒放在水平地面上时，用竖直向上的力使一端恰好脱离地面，此时用力是600牛，而在另一端须用900牛顿的竖直力才能使之脱离地面，则该金属棒总重力是 牛顿。
37、某工人在水平方向上用130牛的力推动重550牛的重物，使物体在水平地面上以0.3米/秒的速度匀速前进了70米，这时工人所做的功是 焦，功率是 瓦。
38、在不考虑空气阻力的情况下，推出去的铅球在空气中受到 力的作用，施力物体
是 。在铅球下落的过程中， 能逐渐增大， 能逐渐减小。
三、计算题（共20分）
39、如图所示，用一个滑轮组来匀速提升一个重为800牛的物体G，若拉力的功率保持400瓦，
滑轮组的效率是80%，求（1）作用在绳子上的拉力； （2）重物上升的速度。
40、沿着长为1000米，高为250米的斜坡，把重力为6×103牛的矿车，以2米/秒的速度由坡底
匀速拉到坡顶，如果拉力是2×103牛，求（1）所用时间是多少？（2）所做有用功的大小；
（3）拉力的功率；（4）机械效率。
F
A
F
S
N
F3
F2
F1
F4
F
O
= 2N
O
= 8N
O
O
= 4N
F1 = 3N
O
F1 = 3N
F1 = 8N
F1 = 5N
= 6N
F
F
A
O
B
A
D
C
······
G G
······
F
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第三章功和和简单机械
一．斜面
当你的力量不能直接把重物提到高处时，一个斜面就可解决问题，利用斜面提高重物，是一种可以省力的简单机械，但费距离。利用斜面可以省力斜面在生活中应用极多，例如图书馆入口处建造的一条供残疾人使用的轮椅通道；山区的公路盘旋曲折；桥梁引桥等都利用了斜面省力的原理。
二．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。
巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。
3．力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。
4．功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。
5．应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。
三．功率（表示做功快慢的物理量）
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。
3．公式：
4．单位：主单位W；常用单位kW mW 马力。
换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W。
某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。
练习
一、是非题
1．功率是用来描述物体做功快慢的物理量。（ ） 2．功率大的机械做功一定多。（ ）
3．选用机械时，功率越大越好。（ ） 4．物体的速度越快，对它做功的功率越大。（ ）
5．单位时间内完成的功越多，功率就越大。（ ） 6．完成有用功越多，功率就越大。（ ）
7．做功用的时间越少，功率就越大。（ ）
8．甲、乙两人做同样多的功，甲比乙用的时间多，则甲的功率小。 （ ）
二、填充题
1．某人在30秒时间内把60牛的重物搬到12米高的楼房上，此人对重物做的功是____焦，做功的功率是____瓦。
2．一个重为50牛的木箱，在水平地面上受到10牛的水平推力，木箱沿地面移动了2米，那么，推力对木箱做的功为____焦，重力对木箱做的功为_____焦。
3．甲、乙两台机器功率之比为3∶2，做相同的功所用时间之比为____，在相同的时间内完成的功之比为____。已知丙机器在五天内完成的功是丁机器两天内完成的功的3倍，则丙、丁两台机器功率之比为____。4．在第11届亚运会上，第一枚金牌获得者是我国著名女子43公斤级举重运动员，成绩是95公斤。如果她举起杠铃的过程所用时间为1.l钞，举起的高度为1.7米，那么她举重时做的功为____焦，功率为____瓦。如果举起的杠铃在空中停了2.4秒，则整个过程的平均功率为____瓦。
三、选择题
1．甲、乙两同学进行爬竿比赛．甲用9秒，乙用10秒，都爬上竿顶（竿长相同），甲、乙两人的体重之
比是6：5，则甲、乙两人的爬竿功率之比是 （ ）
A．3∶4 B．4∶3 C．25∶27 D．27∶5
2．甲、乙两物体质量相同，由外力使甲以速度v1匀速上升s米，外力做功W1，功率是P1；用外力使乙以速度v2匀速上升s米，外力做功W2，功率是P2，已知v1＞v2，则 （ ）
A．W1=W2，P1=P2 B．W1＜W2，P1=P2 C．W1=W2，P1＞P2 D．W1＜W2，P1＜P2
3．在光滑的水平冰面上，一冰球以20米/秒的速度沿直线滑过了10米，此期间对冰球做功的力是（ ）
A．重力 B．支持力 C．摩擦力 D．没有力做功
4．小虎接队友妙传，用1000牛的力，将距地面0.5米高的来球凌空打入20米外的球门，球越过球门线时离地面1.5米，则小虎做功的情况是（ ）
A．他做功1000焦 B．他做功20000焦 C．无法确定他是否做了功 D．无法确定他做了多少功
5．甲、乙两台机器做功之比为1：2，甲用时间是乙用时间的1／2，则甲、乙两台机器功率之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．4：1
6．甲、乙两台机器，甲的功率比乙的功率大，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲做功较快 B．甲做功较多C．相同的时间里，甲做功较多 D．做相同的功，甲用的时间较短
7．甲、乙两台起重机分别v甲=0.2米／秒和v乙=0.3米／秒的速度，匀速提升等重的物体，并使物体都升高6米，所做的功分别是W甲和W乙，做功的功率分别为P甲和P乙，则（ ）
A．W甲>W乙，P甲>P乙 B．W甲=W乙，P甲
水平面上有一重20牛的物体，在水平拉力作用下，以2米/秒的速度作匀速直线运动，若物体所受摩擦阻力为8牛，求拉力在6秒内做的功和功率
四、杠杆
定义：一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。①“硬棒”不一定是棒，泛指在外力作用下不变形的物体；杠杆可以是直的，也可以是弯的，任意形状。②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。
五要素──组成杠杆示意图。
①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。
②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。
说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。
画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。
⑴一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人们的意愿转动的力叫动力，而把阻碍杠杆按照人们需要方向转动的力叫阻力；⑵找支点O；
⑶画力臂（力臂是过支点垂直力的作用线作垂线，而不是支点到力的作用点的距离。）；⑷标力臂（大括号，力的作用线是通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。）。
研究杠杆的平衡条件：
杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
⑴杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1L1=F2L2也可写成：F1 /F2=L2 /L1，若F1L1＞F2L2杠杆不平衡，会向F1方向转动；若F1L1＜F2L2杠杆不平衡，会向F2方向转动。⑵杠杆的平衡：杠杆在力的作用下，静止不动或匀速转动，我们就说杠杆平衡了。
解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）
解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4．应用：
名称 结 构特 征 特 点 应用举例
省力杠杆 动力臂大于阻力臂 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力、省距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力不费力 天平，定滑轮
说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。
怎样判断一个杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，其关键在于比较动力臂和阻力臂的大小。
练习
1．一根硬棒，在力的作用下如能够 ，我们就把这根硬棒叫 ，杠杆可以是 ，也可以是 。杠杆转动时 叫支点（ ），使杠杆 的力叫做动力（ ）。阻碍 的力叫阻力（ ），从 到 的距离叫阻力臂（ ），从 到 的距离叫动力臂（ ）。
2．如左下图，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，在右下图中正确表示开瓶盖时该杠杆的支点，动力和阻力的是 ( )
3．如图所示，重3牛的均匀硬棒OA可绕O点转动，A端用细绳拉着挂在墙上，棒水平静止，请在图中画出细绳对棒的拉力F的力臂．并用力的图示法画出棒受到的重力G。
4．如图所示是抽水机摇柄的示意图，O为支点，请在图中作出力F1、F2的力臂。
5．如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点。在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点a；当动力方向向下时，杠杆的支点b。在杆上画出橇动石块动力F为最小时的方向。
二、杠杆的平衡条件
l．杠杆的平衡条件是 ，用公式表示是 ，用比例式表示可写成 。根据动力臂和阻力臂的相对大小，可将杠杆分为三种类型： 、 和 。
2．下列例子中：①铲车的连杆；②前臂骨；③老虎钳；④起子；⑤镊子；⑥天平；⑦缝纫机的踏板；⑧抽水机的摇柄；⑨铡刀；⑩羊角锤等，属于省力杠杆的是 ，属于费力杠杆的有 ，等臂杠杆的有 。
3、一根重300N粗细均匀的木料放在地上，将其一端稍微抬起，所需的力为 N。
4、一根粗细不均匀的木料放在地上，将其一端稍微抬起，所需的力为80N，将其另一端稍微抬起，所需的力为120N，则此木料重 N。
5、有根长2米的木棍，一头粗一头细，在距粗端0.8米处支住它刚好平衡。如在正中支起，并在细端处加挂一个4N的重物，仍可平衡，则此木棍重 N。
6、一根长为L，重为G的均匀木条，支在中间刚好平衡，如果在起左端锯下全长的
1/4，叠放在左端剩余部分的上面，如图，则杠杆（ ）
A、仍然平衡； B、左端下降；C、右端下降； D、无法判断。
7、一根粗细不均匀的木料，当把它支在O点时恰好水平平衡，如图，如果沿过O点竖直线将它锯成两段，则……（ ）
A、两段的重力相等； B、较细的那段重； C、较粗的那段重； D、不能确定哪段重。
8、如图所示杠杆，可以绕固定点O自由转动，B端挂一重物，要使杠杆平衡，在A端加的四个力中，最小的力是（ ）
A、F1 ； B、F2； C、 F3 D、F4
9、一端粗一端细的直棒AB两端各放一支蜡烛，然后把它支起，如图。设两支蜡烛完全相同，燃烧过程中燃烧情况也相同，燃烧一段时间后（ ）
A、仍然平衡； B、A端下降； C、B端下降； D、不能判断。
10、如图要使下列杠杆平衡，在图上画出作用在杠杆上最小的力F的图示。
11、如图，台阶高H，将半径为R的圆球滚上台阶，最小的力为 。（并在图上画出此力）
12、如图，杠杆平衡，已知甲球重G1，乙球重G2，AO=L1，OB=L2。判断下列情况杠杆是否平衡？若不平衡，向哪边倾斜？
①两球各向内移一等格ΔL；
②两球各向外移一等格ΔL；
③两球各加一重物ΔG；
④两球各减一重物ΔG。
13、如图，一根木棒，用作用在A端的力F从竖直位置慢慢地拉到水平位置，判断拉力F的大小变化。
1 拉力F始终水平方向； ②拉力F始终竖直方向。
三、研究打杆平衡条件
C、实验时，应该使杠杆在 位置平衡。若杠杆静止在图所示的位置，可将右端的螺母向 适当调节。杠杆平衡后，在a点挂3个50克的钩码，在b点应挂 个50克的钩码，才能使杠杆恢复平衡。
2、在“研究杠杆的平衡条件”的实验：
（1）一同学发现支架上的杠杆在未挂钩码时右端低，左端高，这时应调节杠杆两端的螺母向 移，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）同学做了两次实验，试根据杠杆的平衡条 件，在下表的空格内填上正确的数值。
实验次数 动力F1（牛） 动力臂l1（厘米） 阻力F2（牛） 阻力臂l2（厘米）
1 2 15 10
2 5 10 4
五、滑轮
1．定滑轮：
①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。
绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
2．动滑轮：
①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： F=G/2只忽略轮轴间的摩擦则，
拉力F=（G物+G动）/2绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）
3．滑轮组
①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= G /n。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力:
F=（G物+G动）/n。绳子自由端移动距离SF（或vF）=n倍的重物移动的距离SG（或vG）。
④确定绳子股数的方法：先确定哪个是动滑轮，哪个是定滑轮。在动滑轮和定滑轮之间画一虚线，将它们隔离开来，只数绕在动滑轮上绳子的段数。
⑤组装滑轮组方法：首先根据公式n=（G物+G动）/F求出绳子的股数。后根据“奇动偶定”的原则：当绳子股数为奇数时，绳子固定端应栓在动滑轮的挂钩上即“奇动”，如不改变力的方向，则需要的动滑轮数＝定滑轮数＝（n－1）/2；若需改变力的方向，则再添加一定滑轮；当绳子股数为偶数时，绳子固定端应栓在定滑轮的挂钩上即“偶定”， 如不改变力的方向，则需要的动滑轮数n/2，定滑轮比动滑轮少一个；若需改变力的方向，则动滑轮与定滑轮数应相等然。
练习
实质 特点
定滑轮
动滑轮
滑轮组 /
一、滑轮
二、定滑轮
1．如图，用三个力沿不同的方向拉绳子，则（ ）
A、F1最大 B、F2最大 C、F3景大 D、一样大
2．某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如田所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得初步结论。
（1）比较甲、乙两图，可知： ；
（2）比较甲、乙、丙三图，可知： 。
三、动滑轮
1、如图质量为2千克的物体在水平拉力F的作用下，在水平地面上作匀速直线运动，此时弹簧秤的读数为15N，则拉力F为 N，物体与水平地面的摩擦力为 N。（弹簧秤与滑轮的重不计）
2、如图，物重G=200N，则A处承受的拉力是 N，B处承受的拉力是 N，
拉力F是 N。（不计滑轮重和摩擦）
上图中，若滑轮重20N，则拉力F是 N，物体上移2米，绳子自由端上移 米。（摩擦不计）
3、如图，物重20N，当滑轮在力F的作用下以1米/秒的速度匀速上升时，物体的速度是 米/秒，滑轮和绳的重力以及摩擦不计，拉力F为 N。若滑轮重2N，则此时拉力F为 N。
四、滑轮组
2、如图，重100N的物体，以0.1米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，作用在绳自由端的拉力是20N，则作用在物体上的水平拉力是 N，物体A受到的滑动摩擦力是 N，10秒内绳子自由端通过的距离是 米。（不计滑轮及绳重，不计绳与滑轮间的摩擦）
3、下列机械中，能用300N的拉力提升1200N重的物体的是……（ ）
A、一个动滑轮； B、动力臂是阻力臂三倍的杠杆；
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组；D、长是高五倍的斜面。
4、如图，在动滑轮上施加一个竖直向下的拉力F，使物体G匀速上升，下列结论中正确是（ ）A、拉力F的大小是G的一半； B、物体G向上移动H时，动滑轮向下移动H/2
C、动滑轮向下移动H/2时，物体G向上移动2H； D、。拉力F等于G；
5、如图，滑轮本身的重和摩擦不计，吊在滑轮2绳子一端物体的重G2=20N，整个装置处于平衡状态，此时系统受力情况是（ ）
A、G1=3G2=60N； B、G1=5G2=100N； C、绕过滑轮3的绳子拉力为40N；
D、吊住滑轮2的绳子拉力为20N。
6、有一个重为350N的同学站在水平地上要用滑轮组向下用力提起重为1500N的货物，且所用的绳子只能承受600N的拉力，请根据以上条件，在图上作出滑轮组的正确绕法。
7、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。
8、已知用滑轮组提升重物G时，拉力F= G，F方向向下，不计动滑轮重与摩擦，请在图3—29 上画出滑轮组绳子的绕法。
六、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．说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）
①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。
3．应用：斜面
①理想斜面：斜面光滑； ②理想斜面遵从功的原理；
③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
七、机械效率
1．有用功：定义：对人们有用的功。
公式：滑轮： W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总 斜面：W有用=Gh
2．额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W额=fL
3．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η 斜面：W总= fL+Gh=FL
4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。
②公式：
斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组：
③有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5．机械效率的测量：
①原理：
②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 B、提升重物越重，做的有用功相对就多。
C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
5．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。
练习 机械效率
1．有用功： 。（用 表示）
2．额外功： 。（用 表示）
3．总功： 与 的总和，叫总功。（用 表示）
4．机械效率： 叫机械效率。（用 表示）
5．机械效率的公式： 。
6、如图所示，在10秒内用一动滑轮把重350牛的物体匀速提升1米。所用的拉力F为250牛，求：（1）有用功；（2）拉力F做的功及功率；（3）机械效率。
7、一台起重机将重为5.0×104牛的货物匀速提高了4米，起重机做的有用功是多少？若起重机的机械效率是80%，起重机所做的总功是多少？消耗了多少额外功？
8、如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5米／秒的速度在水平面匀速运动，物体A重为20牛，受到的摩擦力是物体的0.2倍，水平拉力F为2.5牛，则在2秒内拉力F做的功是 焦，滑轮组的机械效率是 。（不计滑轮的重力）
9、两个完全相同的滑轮，其重力均为10牛。分别用如图所示的两种方式，将重40牛的物体匀速提升0.5米。则下列判断正确的是（不汁绳与滑轮的摩擦） ( )
A、力F1和F2大小相等 B、两机械做的有用功相等
C、两绳子自由端移动的距离相等 D、两装置的机械效率相等
10、已知斜面的长为L，高为h，用沿斜面向上的推力F，使物体匀速地从斜面底端运动到顶端。若物重为G，克服摩擦阻力做的功为W，则斜面的机械效率为 （ ）
A、 B、 C、 D、
7、要在高为500米的山顶上开发一个旅游景点，需要建设一条长为2500米的盘山公路，设计成的公路路面摩擦阻力是车重的0.1倍。若有一辆重为6×104牛的载重货车，用8分20秒的时间从山脚匀速行驶到山顶，发动机牵引力做的有用功是多少？发动机的总功率是多大？此时斜面的机械效率为多大？（把盘山公路看成是一个斜面）
八、机械能
（一）动能和势能
1．能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。
2．知识结构：
3．探究决定动能大小的因素：
①猜想：动能大小与物体质量和速度有关。
②实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量。
·如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少。
·如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同。
·如何改变钢球速度：使钢球从不同高度滚下。
③分析归纳：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；
④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。
物体 质量m/kg 速度v/（m．s-1） 动能E/J
牛 约600 约0．5 约75
中学生 约50 约6 约900
练习：☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍，此时动能为牛的12倍，说明速度对动能影响大。
4．机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
（二）动能和势能的转化
1．知识结构：
2．动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
3．动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
4．动能与势能转化问题的分析：
⑴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。
⑵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），则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“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。
（三）水能和风能的利用
1．知识结构：
2．水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么？
答：水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。
机械功和机械能
一.选择题
1.在下列哪种情况下，人对手提箱做了功（ ）
A.人提着手提箱在地面上站着不动 B.人提着手提箱顺着楼梯走上楼
C.人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动 D.人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼
2.2002年4月，闽粤港澳学界埠际田径比赛在龙岩市体育中心举行．龙岩市选手周兴礼代表福建队在中学男子6kg级铅球项目中打破了13.70m的纪录，创造了13.98m的新纪录．若他破纪录的一掷，用力是600N，则他对铅球所做的功是( )．
A.0 B.838．8J C.8388J D.条件不足，无法求出
3.一同学从一楼跑到三楼用了10秒钟，他的功率可能是( )
A.几瓦特 B.几十瓦特 C几百瓦特 D.几千瓦特
4.下列关于功率的说法中，正确的是（ ）
A.物体做功越多，功率越大 B.物体做功时间越长，功率越大
C.物体做功越快，功率越大 D.物体做功时间越短，功率越大
5.跳高运动员从越过横竿到刚接触海绵垫的过程中，有关能量转化的说法正确的是（ ）
A.动能减小，势能增加 B.动能增加，势能减小
C.动能与势能总和增加 D.不管阻力是否存在，机械能是守恒的
6.如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀 速拉到顶端，拉力所做的功（ ）
A.沿AD斜面拉时最多 B.沿BD斜面拉时最多 C.沿CD斜面拉时最多 D.沿AD、BD、CD斜面拉时一样多
7.司机开车上坡前，往往加大油门以提高汽车的速度，这样做能够（ ）
A.减小阻力 B.增大惯性 C.增大动能 D.增大势能
8.1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星上天，它绕地球以椭圆轨道运行，近地点离
地面高度为439千米，远地点离地面高度为2384千米，如图所示，它从近地点向远地点运动时，下列说法正确的是（ ）
A.势能减小，动能增大 B.势能增大，动能减小 C.势能增大，动能不变D.势能增大，动能增大
9.小明和爸爸一起去登山，登到山顶时，小明用了20分钟，爸爸用了25分钟，爸爸的体重是小明的1.5倍，则小明与爸爸的登山功率之比为( )
A．5：6 13．6：5 C．15：8 D．8：15
10.甲、乙两个集装箱质量相同，用起重机将甲集装箱以0.5米／秒的速度提升10米，再将乙集装箱以1米／秒的速度提升到相同高度，那么起重机( )
A.第一次做功多，功率大B．第二次做功多，功率大
C.两次做功一样多，功率一样大D．两次做功一样多，第二次功率大
二.简答题
11. 正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5瓦，那么在一天时间内心脏做功 焦，这些功可把一个质量为60千克的人匀速举高 米.（g取10牛／千克）
12.甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升，所得实验数据如下表
铁块重力G／牛 升高高度h/米 时间/秒
甲 2 1.5 2
乙 4 1 4
丙 5 0.5 5
(1)根据上表可知，做功最多的是 同学，做功最快的是 同学。
(2)为了表示做功的快慢，他们在表中引入了一个物理量叫 。
13.如下图所示，用力F提水桶：①由井底提起H高度；②提着水桶不动；③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯。以上四种情况，力F对水桶有做功的是 (填序号);若S＞L＞H＞h，则做功最多的是 (填序号)
14.班级里组织登楼比赛活动，比一比谁登楼的功率最大.为此，在活动中必须测量的物理量有： 、 、 .
三.分析计算题
15.现有一辆质量为 4.0×104千克的坦克，以10米／秒的速度在一水平泥泞地面上匀速行驶，发动机的功率为1200千瓦，求：
（1）坦克行驶5000米，需多少时间？
（2）在这段时间内，发动机做了多少焦耳的功？
（3）坦克的行驶过程中受到的阻力多大？
（4）若坦克在同样的水平地面上以6米/秒的速度匀速行驶，发动机功率又为多少？
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共40分）
1、下列说法正确的是………………………………………………（ ）
A、运动速度大的物体，具有的动能一定多 B、质量大的物体，具有的重力势能一定多
C、被压缩的弹簧一定对其他物体做了功D、相同高度的两个打桩机重锤，质量大的能做的功多
2、下列的杠杆中属于省力杠杆的是………………………………（ ）
A、天平 B、镊子 C、钓鱼杆 D、钢丝剪
3、一个重力不计，摩擦不计的滑轮（如图所示），被一个大小为20牛顿的竖直向上的力拉动
下，以2米/秒的速度匀速上升，则物体A的重力和运动速度分别为…（ ）
A、40牛顿，4米/秒B、10牛顿，4米/秒C、40牛顿，1米/秒 D、10牛顿，1米/秒
4、在水平路面上，某人用200牛顿的水平拉力，拉着重为1200牛顿的车在20秒内前进了10米，在这一过程中人对车做功的功率是：………（ ）
A、600瓦 B、700瓦 C、100瓦 D、10瓦
5、甲、乙两台机械其功率之比是1∶3，甲所做的功是是乙的4倍，则甲、乙做功的时间之比是（ ）
A、1∶12 B、12∶1 C、3∶4 D、4∶3
6、人们骑自行车上坡时，往往在斜坡面上骑“S”形路线，这样做的目的是为了……（ ）
A、提高功率 B、提高机械效率 C、省功 D、省力
7、一个人乘电梯时，人和电梯一起匀速直线地上升，则此时人的…（ ）
A、势能增加，机械能不变 B、势能增加，机械能增加
C、势能、动能和机械能都不变 D、势能、动能和机械能都增加
8、如图所示，分别都用平行于光滑斜面向上的拉力F，使重力分别是G和3G的A、B两个物体都沿斜面向上移动S的距离，则两次情况下，拉力F分别对A、B所做的功…………………（ ）
A、对A做功一样多B、对B做功多C、两次做功一样多 D、无法比较功的大小
9、如图所示要使杠杆平衡，所用的最小作用力是（ ）
A、F1 B、F2 C、F3 D、F4
10、有一平衡的不等臂杠杆，下面的哪种情况不能破坏杠杆的平衡？（ ）
A、使动力、阻力减少或增加相同的数值B、使动力、阻力减少或增加相同的倍数
C、使动力臂和阻力臂减少相同的数值D、只使动力臂减小，动力、阻力和阻力臂均不变
11、如图所示，一根不计重力的轻质硬棒一端用铰链固定在O点，另一端用细线挂一
重物，现在杆的中点处施加一个始终垂直于杆的力F，在缓慢地拉至杆成水平的过程
中，拉力F大小的变化情况是……（ ）
A、始终变大 B、始终变小C、始终不变 D、先变小后变大
12、用滑轮组提升重物，当绳的自由端被拉下1米时，物体升高0.2米，已知拉力是20牛顿，
每个动滑轮是5牛顿，且不计摩擦和绳子质量，则物体重力是…（ ）
A、105牛顿 B、25牛顿 C、110牛顿 D、90牛顿 E、以上都不对
13、下列只具有动能的是………………………………………………（ ）
A、上升的气球 B、抛出去的铅球C、正在爬坡的汽车 D、在水平路面上行驶的汽车
14、下列说法正确的是…………………………………………………（ ）
A、机械做功时，有时额外功大于有用功B、机械做功时，有时有用功与额外功之和大于总功
C、机械做功时，任何时候都有总功大于有用功与额外功之和
D、机械做功时，有用功越大，则机械效率就越大
15、水平地面上有一重4牛的足球，一个小孩用20牛的力踢球，使球向前运动了30米，那么小孩对球所做的功为（ ）。
A、120焦 B、720焦 C、600焦 D、条件不足无法计算
16、一个圆柱形实心金属柱，高0.8米，底面直径是0.6米，重为1.5×104牛，要把该圆柱形柱体推翻，最初需用的力至少是…………………（ ）
A、1.5×104牛 B、7.5×103牛 C、4.5×103牛 D、6×103牛 E、以上都不对
17、一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出,子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的平均作用力是600牛,枪膛长60厘米,子弹从枪膛射出后飞行1200米,气体对子弹做的功为………（ ）
A、0.18焦 B、120焦 C、360焦 D、7.2×105焦
18、有三个长度不同而高均为3米的光滑斜面甲、乙、丙。已知长度分别是6米、5米、4米，现用等大的平行于斜面的力分别把A、B、C三个物体对应地沿甲、乙、丙匀速地拉上，则可知A、B、C的重力大小关系是（ ）
A、GA＞GB＞GC B、GA＜GB＜GC C、GA=GB=GC D、以上均不对
19、下列各图中的杠杆可能处于平衡状态的是：（不计杠杆本身量力）…（ ）
A B C D
20、在等臂杠杆的左、右两端分别挂上质量相等的铝块和铜块，平衡后，又把它们分别浸没在水中，已知铜＞铝，这时………（ ）
A、杠杆继续平衡 B、杠杆右端下降C、杠杆左端下降 D、以上说法都可能发生
二、填空题（每空1分，共40分）
21、科学中说的功涉及两上必要因素，一是 ，二是 。
22、功率是反映 的量，即 内所完成的功叫功率。
23、飞泄的瀑布具有的能是 ，停在电线上的小鸟具有的能是 。
24、一撬棒阻力臂与动力臂之比是1∶12，用它撬起600牛的重物，动力至少需 牛顿。
25、某同学提着重为100牛顿的水桶乘电梯从一楼到了六楼，再沿六楼的水平通道走动10米，已知每层楼高3米，则这个过程中人对桶做的功是 。
26、某人在水平地面上用50牛的水平向东的力，拉重为200牛的箱子，在10秒内箱子向东运动了4米，那么这个过程中木箱的重力对箱做的功是 ，水平拉力的功率是 。
27、杠杆的平衡条件是 ，若一根杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，则此杠杆属于 杠杆。
28、定滑轮的实质是 ，动滑轮的实质是 ，使用动滑轮可以 ，但不能 。
29、如图所示，物体重400牛顿，在水平拉力F=80
牛顿作用下，物体匀速前进0.4米，这时物体受到的
摩擦力大小等于 牛顿，滑轮移动了 米。
30、起重机把重2×103牛顿的物体沿竖直方向提升10米，又沿水平方向移动20米，起重机拉力对物体做的功是 。
31、一辆汽车重力是5×104牛顿，以36千米/小时速度匀速前进时，受的阻力是重力的0.2倍，则汽车发动机的功率是 。
32、一条扁担长2米，左端挂300牛顿的重物，右端挂200牛顿的重物，那么人的肩头应支在距左端 米处才能使扁担平衡。
33、如图所示，用滑轮组来拉动物体A，使
之沿水平地面匀速运动时，A受的摩擦
力是30牛顿，A的重力是100牛顿，而
拉力F的大小是20牛顿，若A运动速度
是2米/秒，则拉力F的功率是 瓦，
该滑轮组的效率是 。
34、如图所示，有一长度为l的细绳，一端拴一小球，另一端悬挂于固定点O，用手拉
住球，使绳伸直，使球处于A位置，放后后，小球由A到B的运动过程中，不计空气
阻力，则（1）小球势能最大在 点，动能最大是 点；（2）A到B的过程中，
动能逐渐 ，机械能 。
（3）在小球运动过程中，C、D两点处的速度大小关系是vc vd。
35、斜面长6米，高1.5米，不计摩擦时，沿斜面用 牛的拉力可以把重力是800牛的重物拉上去，但因摩擦力存在，实际用225牛的拉力，那么从斜面底部拉至顶部的过程中，有用功是 ，总功是 ，机械效率是 ，摩擦力是 。
36、一根圆柱形金属棒，由铜和铁两段组合而成，当圆柱形棒放在水平地面上时，用竖直向上的力使一端恰好脱离地面，此时用力是600牛，而在另一端须用900牛顿的竖直力才能使之脱离地面，则该金属棒总重力是 牛顿。
37、某工人在水平方向上用130牛的力推动重550牛的重物，使物体在水平地面上以0.3米/秒的速度匀速前进了70米，这时工人所做的功是 焦，功率是 瓦。
38、在不考虑空气阻力的情况下，推出去的铅球在空气中受到 力的作用，施力物体
是 。在铅球下落的过程中， 能逐渐增大， 能逐渐减小。
三、计算题（共20分）
39、如图所示，用一个滑轮组来匀速提升一个重为800牛的物体G，若拉力的功率保持400瓦，
滑轮组的效率是80%，求（1）作用在绳子上的拉力； （2）重物上升的速度。
40、沿着长为1000米，高为250米的斜坡，把重力为6×103牛的矿车，以2米/秒的速度由坡底
匀速拉到坡顶，如果拉力是2×103牛，求（1）所用时间是多少？（2）所做有用功的大小；
（3）拉力的功率；（4）机械效率。
F
A
F
S
N
F3
F2
F1
F4
F
O
= 2N
O
= 8N
O
O
= 4N
F1 = 3N
O
F1 = 3N
F1 = 8N
F1 = 5N
= 6N
F
F
A
O
B
A
D
C
······
G G
······
F
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