2020年浙江中考科学总复习课件：讲义 第三篇 第13课时　功与功率 33页

第 13 课时　功与功率 第三篇 物质科学（物理部分） 2 ． 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡指杠杆处于 _________ 或 _________ 状态。 实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在 _________ 平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。 通过实验可得出杠杆的平衡条件 ( 或杠杆原理 ) 是： _____________ ( 用公式表示 ) 。 静止 匀速转动 水平位置 F 1 L 1 ＝ F 2 L 2 四、滑轮 (a) 1 ． 定滑轮 定滑轮实质是一个等臂杠杆。其特点是使用定滑轮不能省力但是能改变力的方 向。 理想的定滑轮 ( 不计轮轴间摩擦 ) ： F ＝ G 。绳子自由端移动距离 s F ( 或速度 v F ) ＝重物移动的距离 s G ( 或速度 v G ) 。 图 13 － 2 类型一　滑轮的作用 典例 1 [2019 · 嘉兴舟山 ] 为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是 ( 　　 ) A ．两个滑轮在装置中起的作用相同 B ．拉力移动的距离与配重上升的距离相同 C ．沿方向 1 与 2 匀速拉动配重，所用的力大小相等 D ．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等 C 图 13 － 4 【 解析 】 定滑轮不能省力，但能够改变力的作用方向；动滑轮可以省一半力，但不能改变力的作用方向。拉力移动的距离是配重上升的距离的两倍。由于动滑轮的重力的存在，将配重提升相同高度，用该装置比直接提升所做的功略大。 1 0.6 类型二　探究杠杆的平衡条件 典例 2 [2019 · 衢州 ] 如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是 ( 　　 ) C 【 解析 】 以树干与地面的接触点为支点，树的重力为阻力，根据杠杆平衡条件，要减小动力 ( 拉力 ) ，应增大动力臂。支点到动力作用线的垂直距离为动力臂， C 项的动力臂最长，动力 ( 拉力 ) 最小。 跟踪训练 2 [2019 · 宁波 ] 有些漫画，富有哲理，又蕴含科学知识。如图所示，一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人，人与板均保持静止。下列对于图中所蕴含的科学知识的说法，不符合实际的是 ( 　　 ) A ．乙没有掉下，说明甲对板的压力一定等于乙对板的压力 B ．乙踢甲的同时，也会受到甲对乙的反作用力，乙可能因此坠落 C ．乙踢甲时，甲受到向前的作用力，可能会向前运动离开板 D ．若甲被踢出板，板会逆时针转动，乙因此坠落 A 图 13 － 6 【 解析 】 以匀质板为杠杆，地面边缘与板的接触点为支点。乙没有掉下，说明匀质板处于平衡状态，由于匀质板一半伸出地面，因此其重力力臂为零。乙没有掉下，根据杠杆平衡的条件，说明甲对木板的压力与甲到木板中心的距离的乘积一定大于或等于乙对木板的压力与乙到木板中心的距离的乘积，而两人距板中心的距离大小不确定，因此甲、乙两人对匀质板的压力无法比较。 类型三　功和功率的计算 典例 3 [2019 · 温州 ] 为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为 8N( 不包含燃料 ) ，发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示。 图 13 － 7 (1) 模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有 _________ 。 (2) 图中标注的 A 、 B 、 C 三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是 _________ 。 (3) 模型火箭从最高点 B 下落到地面，重力做功的功率是 _________ W 。 惯性 C 70 跟踪训练 3 [2019 · 嘉兴秀洲区校级模拟 ] 压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土 壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为 3×10 4 kg ，发动机的额定功率为 120kW ， g 取 10N/kg 。求： 图 13 － 8 (1) 该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶 500s ，发动机所做的功为多少焦？ (2) 该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面以 4m/s 的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？ 类型四　机械与功、功率的综合解答 典例 4 [2019 · 杭州富阳区期中 ] 图甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度 v ＝ 0.2m/s 向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率 P 随时间 t 的变化图像，设 t ＝ 0 时汽车开始提升重物，忽略水的重力和滑轮的摩擦， g 取 10N/kg 。求： 图 13 － 9 (1) 圆柱形重物的密度？ (2) 从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面，汽车共对重物做了多少功？ 跟踪训练 4 [2019 · 杭州余杭区富阳区三模 ] 用弹簧测力计分别提着质量相同的甲、乙两个物体竖直向上运动，甲、乙两物体上升的高度随时间变化的图像如图所 示。在前 2s 内弹簧测力计对两个物体做功的功率 P 甲 _________ P 乙 ( 选填 “ 大于 ” “ 小于 ” 或 “ 等于 ” ) ；在前 4s 内，两个物体上升的高度 h 甲 _________ h 乙 ( 选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” ) ；在第 8s 时，弹簧被拉长的长度 Δ L 甲 _________ Δ L 乙 ( 选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” ) 。 小于 小于 等于 图 13 － 10 1 ． [2019 · 台州 ] 消防安全，人人有责。下列有关灭火器使用方法的分析不正确的是 ( 　　 ) A ．提灭火器时，手靠近瓶口，容易提起 B ．拔保险销时，放开手柄，有利于拔出 C ．用力压手柄时，手靠近瓶口，容易压下 D ．对准火源根部扫射，灭火物质覆盖可燃物，快速灭火 【 解析 】 用力压手柄时，手柄相当于一个杠杆，越靠近瓶口，动力臂越小，则不容易压下。 C 图 13 － 11 2 ． [2019 · 诸暨模拟 ] 一个人先后两次用力沿水平方向推木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平面前进相同的距离。关于推力所做的功，下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．在粗糙地面上做功较多 B ．在光滑地面上做功较多 C ．两次做功一样多 D ．条件不足，无法比较两次做功的多少 D 3 ． [2019 · 青岛 ] 如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力 F 2 ＝ 1.0N ，阻力臂 L 2 ＝ 20cm ，测力计示数 F 1 ＝ 2.5N ，则动力臂 L 1 为 ( 　　 ) A ． 15cm B ． 8cm C ． 50cm D ． 80cm B 图 13 － 12 4 ． [2019 · 长兴校级二模 ] 如图所示装置，在水平拉力 F 的作用下，物体 A 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为 10N ，物体 A 的运动速度为 1m/s( 若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦 ) ，那么在此过程中 ( 　　 ) A ．物体 A 与地面间的摩擦力为 5N B ．物体 A 与地面间的摩擦力为 20N C ．水平拉力 F 做功的功率为 10W D ． 1s 内重力对物体 A 做功为 10J C 图 13 － 13 5 ． [2019 · 杭州 ] 木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放可向下作匀速直线运动；若木块在其右侧质量为 5kg 的物体牵引下则可向上作匀速直线运动 ( 绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计 ) ，如图所示。问： ( g 取 10N/kg) 图 13 － 14 (1) 当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦力的方向为 _________ 。 (2) 木块的质量为 _________ kg 。 (3) 若右侧物体下落 20cm 时其重力做的功为 _________ J 。 竖直向下 2.5 10 6 ． [2019 · 德州 ] 2018 年 10 月 24 日，港珠澳大桥正式建成通车。如图所示，一辆汽车行驶在其中一段长 15km 的直桥上，已知：汽车的总质量为 1.5t( 包括车、车上的人和物品等 ) ，轮胎与地面的总接触面积为 0.2m 2 ，汽车以 90km/h 的速度匀速通过大桥的这一段路段，行驶过程中受到的阻力为 900N( g 取 10N/kg) 。求： (1) 汽车静止在水平地面时对地面的压强。 (2) 此过程中汽车牵引力所做的功。 (3) 此过程中汽车牵引力做功的功率。 图 13 － 15