9.(2009·福州)如图8-16所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s.

(1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?

(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图8-17所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80%,求小明同学的拉力至少要多大?(g取10N/kg)

 

图8-16    图8-17

考点五:机械能及其转化

方法技巧:动能是指物体由于运动而具有的能量,只与物体的运动速度和质量有关;重力势能是指物体由于被举高而具有的能量,与高度和质量有关,弹性势能与发生弹性形变的程度有关。动能与势能之间是可以相互转化的。即动能可以转化成势能,势能也可以转化成动能,在动能与势能转化的过程中,机械能的总量保持不变。

要注意,在只有重力、引力、弹力做功时,机械能是守恒的,其他力做功,机械能不守恒。

命题特点:机械能的考查在中考中出现的概率不是很大,一般以填空、选择题的形式出现,分值为2分左右,难度系数约为0.7,常考机械能的转化与守恒定律。特别要注意物体做“匀速”运动的情况。

典型例题: 

例5:(2008·广州)如图8-18所示,钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcda点运动到d点,则下列说法中正确的是( )

图8-18

A.通过d时的速度比通过c时大

   B.在c点比在b点的重力势能小

   C.从a运动到b的过程中,动能转化为重力势能

D.从b运动到c的过程中,机械能转化为重力势能

答案:A

解析:在a点的重力势能最大,当从a向b运动时,重力势能减小,动能增加,重力势能转化为动能,从b点运动到c点时,动能转化为重力势能,所以c点的重力势能比b点大,当从c向d运动时,重力势能转化为动能,所以通过d时的速度比通过c时大。

规律总结:同一物体判定动能的大小主要看速度,判定重力势能的大小主要看高度。

考点巩固:

7. (2009·福州)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2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m。

(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?

考点四:机械效率

方法技巧:(1)机械效率是反映机械性能的物理量,它表示的是有用功在总功中所占的比值,有用功与总功的比值越大,机械效率越高,机械性能越好。由于用机械时不可避免地要做额外功,因此机械效率总小于l,且无单位,通常用百分数表示。

(2)影响滑轮组机械效率的因素:

使用滑轮组提升物体时,不得不把动滑轮一起提起来,对动滑轮做的功是额外功,动滑轮越重,做的额外功就越多,有用功在总功中所占的比例就越小,滑轮组的机械效率就越低; 当其他条件都相同时,即克服动滑轮的重力和绳与轮间的摩擦力所做的额外功相等,所提升的物体越重,做的有用功越多,则有用功在总功中所占的比例就越大,滑轮组的机械效率就越高。

命题特点:机械效率的计算在中考中出现的概率很大,一般以填空、选择、计算或实验题的形式出现,分值为4分左右,难度系数约为0.8,经常与功和功率的计算结合在一起,是中考计算题的重要来源。

典型例题:

例4:(2008·南京)一物体质量为18kg,其所受重力为     N.如图8-14所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.此过程中,小明做的有用功是    J,定滑轮的机械效率是      ,拉力的功率是      w.(取g=10N/kg)

图8-14

答案:180  360  90%  100

解析:重力G=mg=18kg×10N/kg=180N

有用功W有用=Gh=180N×2m=360J,

机械效率η=W有用/W=360J÷(200N×2m)=90%

拉力的功率P=W/t=400J/4s=100W。

规律总结:掌握基本的公式,区别清物体上升高度和绳子通过距离的关系,这类题相对来说难度不大。

考点巩固:

 0  320030  320038  320044  320048  320054  320056  320060  320066  320068  320074  320080  320084  320086  320090  320096  320098  320104  320108  320110  320114  320116  320120  320122  320124  320125  320126  320128  320129  320130  320132  320134  320138  320140  320144  320146  320150  320156  320158  320164  320168  320170  320174  320180  320186  320188  320194  320198  320200  320206  320210  320216  320224  447090 

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