1、初中物理课件 教案 习题 解析 中考第十二单元 机械功与机械能（二）【考点扫描】1、会测滑轮组的机械效率，并通过实验过程，知道影响滑轮组机械效率高低的因素。2、能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。3、有提高和评价机械效率的意识，知道提高机械效率的方法。4、了解动能和重力势能的概念及影响因素，初步了解弹性势能及其影响因素。5、能用实例说明物体具有动能和势能以及它们的转化。【教学重点】机械效率、机械能【教学难点】机械效率、机械能【教学过程】一、基本概念整理 1一个物体能够做功，这个物体就具有_。 2物体由于运动而具有的能叫_。 3运动物体的_越大，_越大，动能就越大。 4势能分为_势能和_势能
2、。 5物体由于被举高而具有的能 叫_。 6物体_越大，被举得越_，重力势能就越大。 7物体由于发生弹性形变而具的能叫_。 8物体的_越大，它的弹性势能就越大。 9机械能：动能和势能的统称。（机械能=_能+_能）单位是：_ 10. 动能和势能之间可以互相_的。方式有：_ _；_ _。 11自然界中可供人类大量利用的机械能有_能和_能。 二、讲练平台例题1：（2012安徽省）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是（ ）例题2：（2012湖北武汉）如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车
3、正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（ ）、机械能不变，重力势能不变 B、机械能变小，重力势能、动能变小、机械能不变，动能变小D、机械能变小，动能不变例题3：（2012湖北宜昌）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。图10（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图10所示，将同一个弹簧压缩（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块，从而比较弹性势能的大小。（2）若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的（3
4、）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了你认为小明的观点是的（选填“正确”或“错误”），理由是。例题4：（2012江西南昌）“测算简单机械的效率”实验（1）下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：斜面倾斜程度小车重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较缓100.1311333%较陡100.2412450%最陡100.3513560%（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验：在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组，设计一个记录此实验数据的表格。三、举一反三1、（20
5、12包头）图2所示是一个左右对称的凹形槽，将小球从A点由静止释放，若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A.小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量与动能的增加量之差等于WB.小球能够从A点运动到D点C.小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量D.小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于动能的增加量2、（2012江苏连云港）用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率 ，若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为 N。3、(2012南宁)22利用如图所
6、示的斜面提升物体可以 _省力（选填“省力”或“费力”）用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m已知斜面的机械效率为50%，则拉力大小为_ 2N若该斜面越陡，其机械效率越_高（选填“高”或“低”）4、（2012广东梅州）如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（ ）A35J B50JC55J D65J5、（2012江苏常州）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
7、性势能增大，动能增大 D弹性势能增大，动能减小6、（2012黑龙江鸡西）某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。 实验次数斜面的倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度S/m 机械效率1较缓50.22.4141.7%2较陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”）。（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力
8、计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与 和 有关。（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”） 。7、（2012广东省）图20，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s。求：（1）木箱A沿斜面方向的运动速度。（2）小王对木箱做功的功率。（3）斜面的机械效率。四、课堂巩固1、(2012年桂林)图5如图5所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，铁
9、锁向前摆去又摆回。下列说法正确的是：A锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加B锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能C锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用D锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子2、(2012湖南娄底)玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动.如图所示,过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是AA点机械能小于B点机械能 BD点动能最大，A点势能最大 CD点动能最大，A点机械能最大 DA点势能最大，机械能最大3、（2012江苏南通）如图所示，用动滑轮将重为10
10、 N的物块竖直向上匀速提升20 cm，拉力为6 N此过程中拉力做的功为 J，动滑轮的机械效率为 ，物块在上升过程中，机械能 (选填“增大”、”减小”或“不变”)。4、（2012昆明）用图6所示的滑轮组提起重力为1200N的物体肘，若不考虑摩擦、绳和动滑轮的重力，则拉力F是_N；若实际作用在绳端的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是_。5、（2012湖北武汉）下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置 （1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要的测量工具是 。（2）实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物块的重力，
11、用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表实验次数接触面粗糙程度物块重G/N物块上升的高度h/m沿斜面的拉力F/N物块移动的距离L/m机械效率1较粗糙（木块-木板）2.00.251.20.8052%2同上2.00. 351.40.8063%3同上5.00.353.50.8063%4较光滑（铁块-木板）5.00.353.10. 80该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与 、 、 的关系。在第四次实验中，斜面的机械效率为 。6、（2012上海市）为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度，小王使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下，小球滚上BC斜面后，能到达的最大高度
12、为h1，如图7（a）所示；逐步减小BC斜面的倾角（），小球能到达的最大高度分别为h2、h3，如图7（b）、（c）所示。然后，他换用材料相同、质量不同的小球再次实验，如图7（d）所示。请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。 分析比较图7（a）和（b）和（c）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：小球从同一高度由静止滚下时， 。 分析比较图7（c）和（d）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：小球从同一高度由静止滚下时， 。7、（2012东营）以前，我国北方经常用辘轳将水从井里提上来，如下图所示。辘轳的本质是可以连续转动的杠杆。已知吊桶的质量是2kg，容积是810-3 m3
13、；井中水面到地面的高度为5 m，水的密度是1.0103 kg / m3。不计摩擦及绳和摇柄质量。取g10N/ kg。（1）当人通过辘轳用20s的时间，将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时，人所做的有用功是多少？人所做有用功的功率是多大？该机械的机械效率是多少？（2）当人通过辘轳将装半桶水（体积为410-3 m3）的吊桶匀速提升到地面时，该机械的机械效率是多少？（3）根据上面的计算结果，提出改进吊桶的办法，以提高该机械的机械效率。（4）请列举使用该机械比人直接提升吊桶的好处。（答出两条即可）五、课后作业1、（2012揭阳）13刘明乘电梯上楼，在电梯匀速上升的过程中，刘明的（ ）A动能不断增大 B
14、.重力势能不断增大 C.动能转化为重力势能 D.重力势能转化为动能2、（2012江苏苏州）下列现象中，由动能转化为重力势能的是（ ）3、（2012潍坊）如图所示，用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，每个滑轮重为30N用这个滑轮组把重300N的物体匀速提升2m，不计绳重及摩擦，则拉力F大小是 N，滑轮组的机械效率为 4、（2012天津市）人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能 （选填“增大”、“减小”、“不变”），卫星的势能 （选填“增大”、“减小”、“不变”）5、（2012沈阳）在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素。小丽将“探究摩擦力大小与什么因素有关”
15、的实验与“探究斜面的机械效率”的实验相结合，进一步探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系。实验装置如图14所示。(1)请将下列实验步骤中的空白补充完整。实验步骤：用弹簧测力计测出木块的_。 用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计示数。 用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h。 记录实验数据并填入表3中。保持斜面的_定，将棉布铺在木板上，重复上述步骤。斜面表面状况木块重力GN斜面高度hm沿斜面的拉力FN斜面长sm有用功W有J总功W总J机械效率()木板2.10.41.60.80.841.2865.6棉布2.10.420.80.841.6(2)该实验中采用了_的研究方法。
16、(3)计算斜面表面为棉布时的机械效率：_。(4)分析实验数据可以得出实验结论：_。6、(2012湖南娄底)如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验： （1）用质量不同的A、B两个小球（mAmB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时_相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的_ 的大小。（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_有关.将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_有关.（甲）（乙）（丙）（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是_。7、（2012揭阳）物体只在重力作用下
17、由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关。为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：（1） 为了验证猜想一，应比较实验序号_和_，结论是： ；（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间_ _(填“相等”或“不相等”)，原因是：_ _。（3）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将（ ） A、同时落地 B、铁片先落地，羽毛后落地 C、羽毛先落地，铁片后落地8、（2012广东揭阳）某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2。挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m。（如图乙所示）（取g=10N/kg）求：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？（3）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？8
