题目内容
一个重力为50牛的物体,当它受到50牛的拉力时,这个物体
- A.一定处于静止状态
- B.一定处于匀速直线运动状态
- C.一定处于静止或匀速直线运动状态
- D.条件不足,无法确定
分析:力可以改变物体的运动状态,当物体所受所受合力不为零时,物体的运动状态发生改变,据此分析解答本题.
解答:由题意知,物体受竖直向下的重力G=50N,与大小为F=50N的拉力作用;
(1)如果拉力F竖直向上,则物体所受合力为零,处于平衡状态,物体可能静止,也可能做匀速直线运动;
(2)如果拉力F竖直向下,则物体所受合力F合=G+F=50N+50N=100N,做加速运动;
(3)当拉力在其它方向时,物体除受重力G与拉力F外还可能受到摩擦力、支持力等作用力,物体可能静止、也可能做匀速直线运动、也可能做加速或减速运动;
综上分析可知,由于所给条件不足,无法判定物体的运动状态;
故选D.
点评:本题考查了物体的受力与物体运动状态间的关系,解题时要多角度分析各种可能的情况,认真答题,否则会出错.
某小组同学在学习了压力知识后,对“压力作用的效果”进行了研究.
(1)如图所示,该组同学将一个长方体铁块放置在一块平整的海绵上,盛放海绵的玻璃容器上标有间隔距离相等的刻度线.
①由图(a)或(b)可知,当物体表面受到压力作用时,会发生________.
②该小组同学在分析、比较图(a)和(b)的实验操作和现象后,得出了初步结论.则该结论为________.
(2)该组同学通过上述等实验,得到了在压力或受力面积相同时的情况下,压力的作用效果与受力面积、压力的关系.他们接着又进一步研究压力和受力面积都不同时,压力的作用效果.他们分别将若干个重力不同的物块放置在同一海绵上.实验时,他们仔细观察压力的作用效果,并记录海绵的凹陷程度及有关数据分别如表一、表二所示.
表一 | 表二 | |||||||
实验序号 | 压力(牛) | 受力面积(厘米2) | 海绵凹陷深度(格) | 实验序号 | 压力(牛) | 受力面积(厘米2) | 海绵凹陷深度(格) | |
1 | 1 | 0.10 | 2 | 4 | 2 | 0.20 | 2 | |
2 | 4.5 | 0.15 | 5 | 5 | 7.5 | 0.25 | 5 | |
3 | 8 | 0.16 | 9 | 6 | 14 | 0.28 | 9 |
②分析比较________的数据及相关条件,可得出的初步结论是:________.
在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图18所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
液体种类 | 实验序号 | 物体重力G物(牛) | 弹簧测力计示数F(牛) | 物体受到的浮力F浮(牛) | 排开液体体积 V排(厘米3) |
水 ρ水=1.0克/厘米3 | 1 | 2 | 1.5 | 0.5 | 50 |
2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
酒精 ρ酒精=0.8克/厘米3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(1)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是: (9) 。
(2)分析比较实验序号 (10) 可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了 (11) (选填字母序号)A.寻找普遍规律;B.取平均值减小误差。
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂了一个重1.5牛的物块,如图19甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图19乙所示,弹簧测力计的读数为0.5牛,他就在0.5牛处对应标上1.0克/厘米3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图19丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 (12) 牛处对应标上0.8克/厘米3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
(1)如图所示,该组同学将一个长方体铁块放置在一块平整的海绵上,盛放海绵的玻璃容器上标有间隔距离相等的刻度线.
①由图(a)或(b)可知,当物体表面受到压力作用时,会发生______.
②该小组同学在分析、比较图(a)和(b)的实验操作和现象后,得出了初步结论.则该结论为______.
(2)该组同学通过上述等实验,得到了在压力或受力面积相同时的情况下,压力的作用效果与受力面积、压力的关系.他们接着又进一步研究压力和受力面积都不同时,压力的作用效果.他们分别将若干个重力不同的物块放置在同一海绵上.实验时,他们仔细观察压力的作用效果,并记录海绵的凹陷程度及有关数据分别如表一、表二所示.
表一 | 表二 | |||||||
实验序号 | 压力(牛) | 受力面积(厘米2) | 海绵凹陷深度(格) | 实验序号 | 压力(牛) | 受力面积(厘米2) | 海绵凹陷深度(格) | |
1 | 1 | 0.10 | 2 | 4 | 2 | 0.20 | 2 | |
2 | 4.5 | 0.15 | 5 | 5 | 7.5 | 0.25 | 5 | |
3 | 8 | 0.16 | 9 | 6 | 14 | 0.28 | 9 |
②分析比较______的数据及相关条件,可得出的初步结论是:______.
人教版第十五章 功和机械能 复习提纲
一、功
1.力学里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。
二、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。
三、机械效率
1.有用功:定义:对人们有用的功。
公式: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。
四、功率
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。
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。
五、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。
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。
练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?
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。