15复习检测.doc

山东威海新都中学 杨龙飞

能量的概念很抽象，但各种机械功的现象非常具体，因此在学习本章知识时应注意两点：一是加强实验探究活动，感受研究物理问题的过程和方法。在本章教材中，物理规律形成的过程经常采用的是“控制变量法”。如：功率概念的形成过程，决定动能（势能）大小的因素等物理规律的得到，都是采用“控制变量法”来进行研究的。二是注重与生活实际的联系，及时将所学的知识应用于生活。

一、理解做功的两个必要因素

力学里所说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。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：在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。我们要注意不做功的三种情况：

⑴物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。

⑵物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”。

⑶物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功”。

例1 某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（ ）

A．0J B．200J C．150J D．条件不足，无法计算

解析：理解功的计算公式中力与物体移动距离的关系是解题的关键。球的运动可分为两个阶段：其一是球出手前，人对球做了功，因为球在人的推力作用下，通过了一段距离，但这个距离不是10m，题目中也没有交代这个距离为多少，所以无法计算出推力对球做了多少功；其二是球离开人手在地面上滚动时，球不再受推力的作用而仅依靠惯性向前运动，人不再对球做功。所以应选D。

例2 举重运动员在比赛时，第一阶段把杠铃拿起并举过头顶，第二阶段使杠铃在空气中静止3s。关于运动员对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是

A．在第一阶段内做了功

B．在第二阶段内做了功

C．在两个阶段内一直都在做功

。

D．在两个阶段内一直都没有做功

解析：物理学中做功的两个必要因素：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。举重运动员在比赛时，第一阶段杠铃拿起并举过头顶，杠铃在举力的作用下移动了一段距离，这一阶段力对杠铃做了功，选项A正确。在第二阶段虽然用了力，但杠铃没有移动距离，所以力不做功，故选项B是错误的。选项C、D也是错误的。

判断一个力对物体是否做功，关键要看物体是否在这个力的方向上移动一段距离。答本题容易错选C，误认为：只要有力作用在物体上，且物体又移动了一段距离，则力就对物体做功。

二、正确理解功率的含义

功率是表示做功快慢的物理量。功率和功是两个不同的概念，做功多不一定做功快；反

之，做功快不一定做功多。功率大，表示单位时间内做功多。从公式可知，相同的

时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，1W=1J/s。

由得。物体在拉力的作用下，以速度沿拉力的方向

一定时，力

与

做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。在功率

速度成反比。汽车爬坡时，司机采取换挡的办法减小速度，以获得较大的牵引力。

例3 一名举重运动员在3s内把质量为100kg的杠铃举高1．8m，则此过程中该运动员做功的功率是 W。（g取10N/kg）

解析：由功的计算公式W＝FS可知，力对物体做功的多少只与该力的大小及物体在力的方向上移动的距离有关。由题意可知，举重运动员举起杠铃所做的功主要是克服杠铃的重力做功，所以W＝FS＝Gh，式中的G是杠铃的重力，h是杠铃被举起的高度，W＝Gh＝mgh＝100kg×10N/kg×1．8m＝1．8×10J。在这个过程中该运动员做功的功率是P＝W/t＝1．8×10J/3s＝600W。本题主要考查功、功率的计算，解答此题的关键是弄清各物理量之间的联系，并熟练掌握它们之间的相互变换。

例4 甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s甲：s乙=2：1，那么（ ）

A．两辆汽车的牵引力F甲：F乙=1：2

B．两辆汽车的牵引力F甲：F乙=2：1

3

3

C．两辆汽车做的功之比W甲：W乙=1：2

D．两辆汽车做的功之比W甲：W乙=2：1

解析：根据功率公式P=W/t=Fv，当甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s甲：s乙=2：1，可求两辆汽车的牵引力F甲：F乙=1：2，选项A正确。

三、正确理解机械能

一个物体能够做功，我们就说它具有能。“能够做功”指物体具有做功的本领，物体不一定正在做功。一个物体能够做的功越多，具有的能量越大。

动能和势能都属于机械能。动能是物体运动时具有的能量；动能的大小与物体的质量和速度有关。势能是存储着的能量，当物体被举高或发生形变时，它们便具有势能。重力势能的大小与物体的质量和高度有关；弹性势能的大小与物体发生弹性形变的大小有关。它们虽然是两种不同形式的能量，但都属于机械能，或者说动能和势能是机械能的两种表现形式。一个物体可以既有动能，又有势能。

物体在运动过程中，其速度、高度、弹性形变都可能发生变化，这时就可能伴随着能量的转化。不同形式的机械能是可以相互转化的，即：动能和重力势能之间可以相互转化，动能和弹性势能之间可以相互转化，重力势能和弹性势能之间也可以相互转化。

例5 跳伞运动员在匀速下落过程中，下列说法正确的是（ ）

A．势能增大，动能减小，机械能不变

B．势能减小，动能不变，机械能减小

C．势能减小，动能增大，机械能不变

D．势能增大，动能不变，机械能增大

解析：因为跳伞运动员的质量是一定的，而且是匀速下落，说明运动员的速度不变，所以运动员的动能不变；又因为跳伞运动员的高度不断减小，所以它的重力势能不断减小，因此，跳伞运动员的机械能减小。所以答案是B。

动能和势能的转化问题是学习中的一个难点。在解释“跳伞运动员在匀速下落过程中”这个问题时，常常认为在此过程中，跳伞运动员的重力势能转化为动能，其实此过程跳伞运动员的动能不变，不属于动能和势能转化的现象，而是机械能转化为内能的现象。同学们应针对题设的物理情景进行分析，挖掘已知条件和隐含条件，找到其联系，从而做出正确的答案。

例6 小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验。让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示，则（ ）

A．要探究动能与物体速度的关系应选用甲图，因为质量相同，速度相同

B．要探究动能与物体速度的关系应选用甲图，因为质量相同，速度不同

C．要探究动能与物体质量的关系应选用乙图，因为速度相同，质量相同

D．要探究动能与物体质量的关系应选用乙图，因为速度相同，质量不同

解析：由甲、乙两组实验可以得出的结论是质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。要探究动能与物体速度的关系应选用甲图，因为甲图中物体质量相同，速度不同。要探究动能与物体质量的关系应选用乙图，因为乙图中物体速度相同，质量不同。所以应选BD。

控制变量法是物理实验的重要方法，科学探究中要注意对控制变量法的使用，按要求应该保持不变的物理量是否在操作中真正做到了保持不变。如“探究动能与物体速度的关系”，是否控制了物体的质量相同。如“探究动能与物体质量的关系”，是否控制了物体的运动速度相同。

《机械效率》测试题

河北省蔚县代王城中学 康万胜

一、填空题（每空1分，共30分）

1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做___________，有用功和额外功之和叫做___________。

2．因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小___________功。

3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫__________功，对板车所做的功叫_________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫___________功，对货物所做的功叫___________功。

4．一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600N，起重机做的有用功是_____________，总功是___________，机械效率是___________。

5．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是___________。

6．如图1所示，物重40N，滑轮重10N，用力F匀速向上提起重物时，拉力F的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。（绳重和摩擦不计）

7．某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做_________J的额外功。

8．如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要___________和___________；除钩码重外，还要测出的数据有___________、____________、__________；弹簧测力计的拉力方向应__________，钩码应___________上升；将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将__________。

9．如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）

10．用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G2的重物（G1> G2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）

二、选择题（每题3分，共30分）

1．分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（ ）

A．杠杆最多

B．斜面最多

C．滑轮组最多

D．一样多

2．在下列有关机械效率说法中正确的是（ ）

A．机械效率较大的，所做功少

B．机械效率较大的，所做的额外功较少

C．机械效率较大的，有用功和额外功的比值较大

D．机械效率较大的，额外功和有用功的比值较大

3．若把一个定滑轮改成动滑轮使用，除了可以省力外，还（

A．可以省功

B．提高了机械效率

C．机械效率不变

D．降低了机械效率

）

4．机械效率不可能大于1的原因是（ ）

A．动力总大于有用阻力

B．动力功总是大于机械克服全部阻力所做的功

C．阻力功总是大于动力功

D．它符合功的原理

5．如图5所示，用甲、乙两个滑轮组来提相同重物G，甲图中两个动滑轮共重5N，乙图中一个动滑轮重3N，不计摩擦和绳重，则两个滑轮组的机械效率（ ）

A．甲比乙大

B．甲比乙小

C．一样大

D．以上三种情况都可能

6．如图6所示，用两个滑轮组提升货物，所用的动力之比为F1：F2=4：3，被提升货物的重力之比为G1：G2=1：2，则两个滑轮组的机械效率之比为（ ）

A．4：3

B．3：8

C．3：4

D．1：3

7．利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（ ）

A．提升的物体重力越小，机械效率越高

B．提升的物体重力越大，机械效率越高

C．把物体提的越高，机械效率越高

D．自由端拉力越大，机械效率越高

8．如图7所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所用的拉力F1=F2，比较两拉力所做的功W1．W2及两滑轮组的机械效率η

1．

η2，则有（ ）

A．W1>W2，η1<η2

B．W1C．W1=W2，η1=η2

D．W1η2

9．用两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为200N的物体，如果提起物体所需要的力是50N，则此滑轮组的机械效率为（ ）

A．60%

B．65%

C．80%

D．85%

10．用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图8所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（ ）

A．甲滑轮组拉力大，机械效率低

B．乙滑轮组省力，所以它的机械效率高

C．乙滑轮组将重物举得高。所以它的机械效率高

D．乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等

三、多选题（以下各题至少有两个答案符合题意，请把正确序号填入括号内，选对但不全得1分，不填或填错不得分；每题3分，共15分）

1．下列关于机械效率的说法中，正确的是（ ）

A．机械效率总小于1

B．机械效率可能大于1或等于1

C．增加机械做功时间可以提高机械效率

D．有用功一定时，减少额外功可以提高机械效率

2．一个工人用如图9所示的滑轮组提起重2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下列说法正确的是（ ）

A．总功是3200J，机械效率是40%

B．有用功是2000J，总功是3200J

C．有用功是3200J，机械效率是62．5%

D．总功是3200J，机械效率是62．5%

3．两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升物体，若已知物重400N，绳子自由端的拉力为120N，则滑轮组的机械效率可为（ ）

A．30%

B．67%

C．83%

D．100%

4．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为60%，这样一次提升的重物最多有多重？（ ）

A．360N

B．540N

C．600N

D．1000N

5．有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m，动滑轮重200N，不计绳重和摩擦，，则上述两种情况中正确的是（ ）

A．滑轮组的机械效率不相等

B．人做的额外功相等

C．人做的总功相等

D．绳子自由端移动的距离相等

四、作图和实验题（每空1分，2题4分，共13分）

测定滑轮组的机械效率。选用的滑轮每个重0．6N，每个钩码重2N，弹簧测力计的最大量程为2．5N。现挂3个钩码：

1．要完成此实验最少需_______个定滑轮，______个动滑轮。

2．在方框中画出实验装置图。

3．绳子自由端的拉力至少为_______N。

4．在实验中_______拉动绳子时，弹簧测力计示数为2．5N，钩码升高10cm，则有用功为_______J，总功为______J，机械效率为_______。

5．在实验中若被提升的物体重力一定，则适当_________（填“增加”或“减小”）动滑轮个数，就越省力。滑轮组的机械效率就越_____。

五、计算题（1题6分，2题6分，共12分）

1．某建筑工地的工人利用滑轮组把一车砖匀速拉到5m高的楼上，共做有用功1．5×10J：（1）这车砖重多少牛？（2）如果滑轮组的机械效率是60%，要用200N的力把车拉上去，绳子要拉下多少米？

2．方芳用一杠杆把重1000N的重物从地面匀速提升到二楼阳台上，她设计的杠杆动力臂与阻力臂之比为4：1，假定在提升过程中其力臂比不变，则在理想情况下，用多大的力就可达到目的？实际上她用300N的力才把重物提起，则此杠杆在提升过程中的机械效率约为多大？（提示：动力臂与阻力臂之比为4：1，则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4：1。）

4

《机械效率》测试题（参考答案）

河北省蔚县代王城中学 康万胜

一、填空题

1．额外功 总功

2．有用 总 额外

3．有用 额外 有用 额外

4．1．44×10J 2．4×10J 60%

5．60J 480J 87．5%

6．25N 80%

7．100

8．弹簧测力计 刻度尺 物体提升的高度 绳子自由端移动的距离 弹簧测力计的示数 竖直向上 匀速 降低

9．1250J 312．5N

10．= >

4

4

二、选择题 1．D 2．C 3．D 4．D 5．B 6．C 7．B 8．D 9．C 10．D

三、多选择题

1．AD 2．BD 3．BC 4．AB

5．ABD

四、作图和实验题

1．1 1

2．提示：绳子一端固定在动滑轮上，绕成3段绳子承担物重的滑轮组

3．2．2N

4．匀速 0．6 0．75 80%

5．增加 低

五、计算题

1．3000N，125m

2．250N，83．3%

机械能转化的分析方法

安徽省涡阳县闸北中心学校 李磊

“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。《课程标准》对此也有明确要求：“能用实例说明物体的动能和势能以及它们的变化”。机械能转化综合地考察了机械能的有关知识：什么是动能、什么是势能、动能和势能的大小和哪些因素有关„„同时也考察了机械能在我们生活中的实际应用。由此可见，正确理解和掌握机械能转化的分析方法是尤为重要。

对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析。在教学的过程中，我积极引导学生，结合事例，总结分析方法，取得了较好的效果。对机械能转化的分析可以概括为三句话：“看过程，分阶段，抓要素。”下面我们就以最为经典的“乒乓球下落”这个例子来分析一下。

例题：乒乓球从手中落到地上又弹跳起来，你能说出这一过程中的能量转化情况吗？

第一步：看过程

在对机械能转化的分析时，一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中，其机械能的转化是不同的。例如这一题，如果题目是这样说的就不一样了：“乒乓球从手中下落的过程中，说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了。

为了能更能形象地看出研究的过程，我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出，这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。

第二步：分阶段

对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握，可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实，任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中，就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段：A点→B点→C点→D点→E点。

第三步：抓要素

在第二步中，已经把整个过程分成四个阶段，然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。

（1）A点→B点

在这一阶段，乒乓球由静止开始下落，高度逐渐减小，重力势能减小，运动的速度逐渐增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。

（2）B点→C点

在乒乓球落地的瞬间，乒乓球发生形变，乒乓球由运动变为静止，所以是动能转化为弹性势能。

（3）C点→D点

在这一阶段，乒乓球恢复原状，开始向上运动，所以是弹性势能转化为动能。

（4）D点→E点

在这一阶段，乒乓球上升，速度减慢，所以是动能转化为重力势能。

根据以上的分析，我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。

【练习】

在跳板表演中，演员们的动能与势能是怎样转化的。

《功和机械能》复习提纲

一、功

1．力学里所说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 牛 中学生

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。

质量m/kg 速度v/（m．s-1） 动能E/J 约600 约50 约0．5 约6 约75 约900 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。

也谈滑轮组试题的解法

江苏徐州市科技中学 周美荣

用分割法判断承重绳子的股数，方法不错，在以往的教学中我也是这样教的。但初学阶段仍有学生会问：图1画线处不是有三股绳子吗？为什么会是2F＝G物等问题。我感觉要想彻底搞清认楚上面的问题，

只是划一条虚线来分割滑轮组是不够的。笔者认为解决滑轮组一类问题的一般方法是：选取研究对象，分析对象受力，利用平衡条件解题。

首先要讲清楚的是：

（1）同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上各处的拉力都相等。（不计摩擦，不计绳重）

（2）区分绳子的“根数”与“股数”这两个概念的不同。一根绳子，绕在定滑轮和动滑轮之间，会被分成几股。

（3）初中阶段研究的对象要么静止，要么做匀速直线运动，即受力满足平衡条件：合力等于零。

例1 如图2，每个滑轮重10N，物体A重80N，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止状态，求绳子的拉力F。

解析 取动滑轮和物体A为研究对象，受力分析如图3（有三股绳子向上拉着动滑轮和物体A整体），因为处于静止状态，所以有F＋F＋F＝C物十G动，即

3F＝10N＋80N， 所以F＝30N。

若求弹簧秤的读数F弹，应取定滑轮为研究对象，受力如图4（有两股绳子向下拉着定滑轮）。因为静止，弹簧秤的读数

F弹＝G定＋2F＝10N＋60N＝70N。

例2 如图5，体重500N的人，要将G＝700N的吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦。 （1）如图5，人站在地面上，至少要用_______N的力拉绳。

（2）如图6，人站在吊篮中至少要用_______N的力拉绳。

解 （1）取动滑轮和吊篮整体为研究对象，分析受力如图7（两股绳子向上拉着动滑轮和吊篮整体）。由于匀速吊起有

2F＝C篮，F＝350N。

（2）取动滑轮、吊篮和人整体为研究对象分析受力如图8（有三股绳子向上拉着动滑轮、吊篮和人整体）。由于匀速吊起有

3F＝G人＋C篮，F＝400N。

例3 一小车A陷在泥地里。现在通过如图9所示的滑轮组将小车匀速拉出，F＝1000N。求小车受到的拉力和树受到的拉力（不计滑轮、绳重和摩擦）。

解析 要想求小车受到的拉力，须取动滑轮为研究对象，受力如图10（有三股绳子向右拉着动滑轮），小车受到的拉力F’，

F′＝3F＝3000N。

求树受到的拉力，要取定滑轮为研究对象，受力如图11（有两股绳子向左拉着定滑轮），树受到的拉力F″＝2F＝2000N。

总结 处理滑轮组一类力学题，使用的仍是解决力学问题的一般思路，即选取研究对象，分析受力，利用平衡条件列方程解题。如何选取研究对象，是整体还是隔离某一物体，要具体情况具体分析。正确地进行受力分析是解题的关键，既要找准力的个数，又要找准力的方向。作为教师应教给学生处理问题的一般方法，使学生能灵活地处理可能遇到的各种问题。