第十五章 功和機械能
例4 (06泰州)你思考過“人在水平路面上前進時是否要克服重力做功”這個問題嗎?小文同學對此進行了研究.她通過查閱資料得知,人體的重心大約位于肚臍上方2寸、脊椎前1寸處,人只要走路,其重心就必然會發生上下位置的變化,重心升高就需要克服重力做功.小文假設人在正常走路時,重心在人體中的位置近似不變,她行走了100m,有關測量數據如下表(表中的步距是指跨出每一步兩腳之間的距離):
質量m/kg 步距s/m 腿長l/m 時間t/s
50 0.50 0.65 100
(1)小文同學注意到,當自己的前腳跨出時重心會下降,而后腳收起時重心會升高,則她每走一步,自己的重心會下降或升高多少米?
(2)小文行走100m需要克服重力做多少功?克服重力做功的功率多大?
(3)通過分析,你認為人在水平路面上通過走路來進行鍛煉時,哪些因素會影響人的鍛煉效果?
例5 (06昆明)請你設計一個測量兩位同學從一樓上到三樓做功快慢的實驗。(1)已提供的器材是秒表和皮尺,還需要的器材是_______________;(2)實驗需要測量的物理量是__________、__________和__________。(3)請寫出比較兩位同學做功快慢的方法。
四、堂上練習
1、(06無錫)下列過程中,人對物體做功的是 ( )
2、06荷澤)下列關于功率和機械效率的說法中,正確的是( )
a. 功率大的機械,做功一定多
b.做功快的機械,功率一定大
b. 效率高的機械,功率一定大
d.做功多的機械,效率一定高
3、(06攀枝花)以下幾種情況中,力對物體做功的有( b )
a.人用力提杠鈴,沒有提起來
b.沿著斜面把汽油桶推上車廂
c.用力提著水桶水平移動2米,水桶離地面高度不變
d.物體在光滑水平面上勻速前進二米
4、圖4是中國科學家在建造的世界上第一個全超導核聚變“人造太陽”。在組裝時,需要用如圖4所示的滑輪把重為1000牛的物體勻速提升12米,則作用在滑輪上的拉力f為______牛,繩子對重物所做的功為________焦,若提升重物所用的時間為1分鐘,則繩子對重物做功的功率為________瓦。
5、(06廣東)一質量為3000kg的汽車沿著長為5.4km的盤山公路勻速行駛,當它從山腳行駛到高為0.5km的山頂時,耗時15min,汽車發動機的牽引力為4000n。求:
(1)汽車行駛的速度。
(2)汽車發動機牽引力做的功。
(3)汽車發動機牽引力的功率。
6、(06韶關)如圖小明同學體重為50kg,背著重為60n的書包,書包帶與小明
的肩部接觸的總面積為300cm2.求:
(1)書包帶對小明肩部的壓強.
(2)小明背著書包走到了三樓的課室,在這過程中他做的功.
(3)此過程小明用了20s.他做功的功率是多少.
五、教學反思
第二課時
一、基礎練習
1、有用功:定義:對人們有用的功。公式:w有用=gh(提升重物)
2、額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功;公式:w額= w總-w有用
3、總功: 定義:有用功加額外功或動力所做的功;公式:w總=w有用+w額=fs
4、機械效率:定義:有用功跟總功的比值。公式: