初中物理简单机械-功和能(典型例题解析教师).doc

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1、功和功率典型例题解析　　例1　如图1—6—2（a）是一个均匀直杠杆，O为支点，在A点挂一重10N的物体，则在B点用20N的力，可以使杠杆处于水平平衡状态．问：（1）若在C点仍用20N向下的力，杠杆能否平衡?（图中每个格距离相等）　　（2）若在C点用20N的力，方向不限，讨论杠杆是否可能平衡?　　精析　F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡．解　（1）力F作用于B点时，杠杆平衡：　　G·AO＝F·OB　　当力F作用于C点时：G·AO＝10N×AO=10N×2OB　　　（a）　　　`　　　　　（b）图1—6—2　　F·OC＝20N×20B　　

2、F·OC＞G·AO　　∴　杠杆不能平衡，C端下沉．　　（2）根据上面的讨论，若C点用力为20N，但方向不限的话，我们可以采取减小力臂的方法，使杠杆重新平衡．如图1—6—2（b）．　　当F斜着用力时，力臂减小为l2．　　若此时F＝20N，l2＝OB大小，则杠杆可以再次平衡．　　答案　不能平衡，可能平衡　　例2　（南京市中考试题）利用图1—6—8中的滑轮组提升重物A（物体A重1600N），滑轮组的机械效率为80%，当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力F为________N，如果增大物重，此滑轮组的机械效率．（选填“变大”、“变小”或“不变”

3、）图1—6—8　　精析　考查力、功和机械效率之间的关系．　　解　已知：G＝1600N，机械效率η＝80%　　设提升时，物体上升h．　　根据图，拉力上升高度为S＝4h　　η＝＝　　F＝＝＝500N　　分析物重对机械效率的影响η＝＝＝＝　　若h、W额不变，G增大，η提高．　　答案　500N，变大　　例3　（黄冈中考试题）如图1—6—9所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮（质量和摩擦不计）拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计（质量可忽略）示数为10N．若在M上加放一物块m可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力，则F

4、′　（　　）图1—6—9　　　　A．M运动时受到向左的摩擦力　　　　B．加放m前，M受到10N的摩擦力　　　　C．加放m前，M受到20N的摩擦力　　　　D．加放m后，力F′，保持10N不变　　精析　此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析，并考查学生对滑动摩擦力随压力增大而增大的知识点．　　未加m之前，拉力F与弹簧测力计的示数相同，也为10N．　　用动滑轮匀速拉重物，F＝，f＝2F＝20N．f方向向右．C选项是正确的．　　加放m后，F′＝　，由于M对地面压力增大，所以摩擦力增大，F′也增大，F′＞10N．　　答案　C　　例4　在下述情况中，

5、若物体重100N，则力对物体做了多功?　　（1）物体沿着光滑的水平面匀速前进了1m，求推力对物体做的功．　　（2）物体沿水平面匀速前进了10m，摩擦力是20N，求拉力做的功．　　（3）物体沿光滑斜面滑下，斜面高1m，长2m，如图l—6—10所示，求重力对物体做的功．（4）如图1—6—10，物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功．图1—6—10　　精析　初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：　　第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功．　　第二种：力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功．如向上抛出某个物体，重力方向向下，物

6、体运动方向向上，可以称为克服重力做了功．　　第三种：当某个力和运动方向垂直，则这个力对物体做的功为零．　　解　（1）水平面光滑，认为摩擦力为零．物体匀速前进，推力也为零．这时W＝0．　　（2）物体匀速直线运动，推力F＝f（摩擦力）＝20N，s＝10m，所以：W＝20N×10m＝200J．　　（3）物体沿重力方向移动的距离为h，重力做的功W＝Gh＝100N×1m＝100J．　　（4）如图1—4—10，物体沿斜面运动，支持力方向与运动方向垂直，物体沿支持力方向没有移动，W＝0．　　答案　（1）W＝0　　（2）W＝200J　（3）W＝100

7、J　　（4）W＝0　　例5　（北京市西城区中考试题）图1—6—11所示滑轮组匀速提升物体．已知物重G＝240N，拉力F＝100N，该滑轮组的机械效率是________．图1—6—11　　精析　此题主要考查是否会计算滑轮组的有用功、总功和机械效率．　　解　有用功：W有＝Gh＝240N·h　　h为物体被提升的高度．　　总功：W总＝F·s＝F·3h＝100N·3h　　s为拉力移动的距离．　　注意：有3根绳子连在动滑轮上，则s＝3h　　机械效率：η＝＝＝＝80%　　错解　有的学生忽略了距离关系，认为总功：W总＝F·h＝100N·h．按照这个分

8、析，求得η＞100%，结果与实际情况不符．　　∵　W总＝W有＋W额，由于额处功的存在，W有一定小于W总，η一定＜100%．　　答案　80%　　例11　（北京市石景山区试题）用动滑轮将400N的货物以0.5m/s的速度匀速