功和功率题剖析

例１　如图１．绳子通过光滑环悬挂一个重５０牛的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发沿水平面向右走过３米，已知开始时绳端与圆环的距离为４米．在这一过程中，人的拉力所做的功为：（）Ａ．５０焦；Ｂ．１００焦；Ｃ．１５０焦；Ｄ．２００焦．解析　对本题，不少同学容易错选Ｃ．理由是：因为是通过光滑环拉物体，所以绳子的拉力Ｆ＝Ｇ＝５０牛．而人走过（即绳端移动）的距离为ｓ＝３米．根据公式Ｗ＝Ｆｓ，可得Ｗ＝５０牛×３米＝１５０焦．上述解答的错误在于对ｓ选取上．因为人拉绳子的方向是沿绳子伸长的方向，而人运动的方向是…     

考考你

现有斜面和滑轮组两种理想的简单机械，有一物体重力Ｇ．单用斜面提升重物时，所用的力为Ｆ１；单用滑轮组提升时，所用的力力Ｆ２；当把两种机械组合起来使用时，提升同样的重物，所需要的力是多少？［分析］题中两种机械都是理想的简单机械，解题时不考虑滑轮重及一切磨擦阻力，可直接利用功的原理．［解］如图１，设斜面长力Ｌ，高力ｈ．单用斜面时，根据功的原理有Ｆ１Ｌ＝Ｇｈ………………………………①如图２，设滑轮组有ｎ段绳子承担重物的拉力，单用它将重物提升ｈ，则绳子自由端在Ｆ２的方向上移动的距离为ｎｈ，根据功的原理，有…     

千万不可贪图浮力所做的功

这是某省１９９５年中考试卷上的一道计算题，原题内容是：在空气中重７６５牛的铁锚，沉在江面下３０米深处，要将此铁锚匀速拉出水面，至少需要做多少功？不计铁锚在运动中所受水的阴力，铁的密度为７．８×１０～３千克／米３．在一个县级市的随机抽样统计中，该题得分率仅为４．３％，这不仅反映出同学剖析综合计算题的能力低下，而且应用知识的应变能力也很差．因力其中不算浮力，直接机械地硬套功的公式的错误解答试卷，竟占全团试卷的５１．８％．这样的错解大体如下：由功的公式得：Ｗ＝Ｆｓ＝Ｇｈ＝７６５牛×３０米＝２２９５０焦…     

浅议W=Fs中s的含义

在功的计算式W＝Fs中，s指的是“在力的方向上通过的距离”．在实际问题中，同学们对于s的选取往往把握不准，在此通过“用力将物体从斜面（坡）底端移至顶端”的几种情况，帮助同学们真正理解s的含义．为便于叙述，本文中所有图示中的斜面（坡）的三边均设定为相同的：斜面长均为l＝５m，高均为h＝３m，底均为a＝４m（符合a２＋h２＝l２）．问题１拉物上坡．如图１所示，一人用２０N的拉力沿斜面方向将一物体从底端匀速拉至顶端，求人对物体所做的功．解析：人对物体拉力大小为F＝２０N，方向为沿斜面向上，而物体正好沿斜面向上通过了一…     

假设的妙用

例1 将一重物G沿长L=3米,高h=1米的斜面由底端匀速拉到顶端用力F_1=20牛顿,若将此物体由顶端匀速拉到底端用力F_2=4牛顿,则重物G=?此斜面的机械效率η=? 解 若物体在光滑斜面由底端拉到顶端,由功的原理有:F·L=G·h 现把物体放在顶端不能自由下滑,且需4牛拉力,说明此斜面一定有摩擦。 设摩擦力为f(设理想情况上拉时拉力为F), 将此物匀速上拉时,有F_1-f=F,即:     

两类滑轮组题的解法

有关滑轮组题目很多．但归纳起来只有两种类型．一类是单根绳子的滑轮组．另一类是多根绳子的滑轮组．下面各举一例谈谈它们的解法．供同学们学习参考．例ｌ　用图１所示的滑轮组，匀速提起重物Ｇ．其中重物重是１００牛．每个滑轮平均重是５牛．问拉力Ｆ应为多大？（摩擦力不计）解析　　重物和两个动滑轮总重等于Ｇ＋２Ｇ动＝１１０牛．从图中可以看出由５股绳子承担．所以Ｆ＝Ｇ总／５＝２２牛．例２　如图２所示，通过滑轮组使１００牛物体匀速上升，其中每个动滑轮重平均是３牛．如不计摩擦，问作用在绳子末端的力应该是多大？解析　　…     

压强题错解分析三例

例１一块重７６．４４牛的正方体铁块放在１米２的水平桌面中央,求桌面受到的压强．错误解法铁块对水平桌面的压力等于铁块的重,根据压强公式可得：Ｐ＝Ｆ／Ｓ＝７６．４４牛／１米２＝７６．４４帕．错解分析受力面积判断错了．受力面积不是水平桌面的面积,应是铁块与桌面实际相接触的面积,即正方形铁块的底面积．正确解法铁块的质量：ｍ＝Ｇ／ｇ＝７６．４４牛／９．８牛／千克＝７．８千克．铁块的体积：Ｖ＝ｍ／ρ＝７．８千克７．８×１０３千克／米３＝１０－３米３铁块的底面积Ｓ＝１０－２米２铁块对桌面的压强：Ｐ＝Ｆ／Ｓ＝Ｇ…     

一道竞赛题的多种解法

下面一题是１９９９年全国初中物理知识竞赛复赛试题中的一道题目,通过解题很好地反映了学生运用数学知识解决物理问题的能力．题目　某工地在冬季水利建设中设计了图１一个提起重物的机械,如图１是这个机械一个组成部分的示意图．ＯＡ是个钢管,每米长受重力为３０牛;Ｏ是转动轴;重物的质量ｍ为１５０千克,挂在Ｂ处,ＯＢ＝１米;拉力Ｆ加在Ａ点,竖直向上．取ｇ＝１０牛／千克．为维持平衡,钢管ＯＡ为多长时所用的拉力最小？这个最小拉力是多少？一、物理模型的建立本题所考查的物理知识是杠杆的平衡条件,但从学生处理问题的思维方…     

一道竞赛题新探

题：如图１,设△ＡＢＣ是直角三角形,点Ｄ在斜边ＢＣ上,ＢＤ＝４ＤＣ．已知圆过点Ｃ,且与ＡＣ相交于Ｆ,与ＡＢ相切于ＡＢ的中点Ｇ．求证：ＡＤ⊥ＢＦ．本题为１９９９年全国初中数学联合竞赛第二试第二题,具有一定难度和探索性．本文对此题作如下思考．一、题目的多种新解法解证此题的关键是得出∠ＡＢＦ＝∠ＣＡＤ,故有以下新解法．解法１：如图１,设∠ＣＡＤ＝α,∠ＡＢＦ＝β,由ＢＤ＝４ＣＤ,有Ｓ△ＡＤＣＳ△ＡＤＢ＝１４１２ＡＤ·ＡＣ·ｓｉｎα１２ＡＤ·ＡＢｓｉｎ（９０°－α）＝１４ＡＣＡＢ·ｔｇα＝１４．由Ａ…     

一道极易做错的计算题

题目用图1滑轮组提起320牛的重物时,其机械效率为80％,若将400牛的重物提升2米,求绳子自由瑞的拉力做的功．（绳重及一切摩擦均不计）在练习中不少同学觉得题中有多余条件,因此作出这样的错误解答：错解．使用滑轮组做的有用功v有用一Ch＝400牛XZ米一800焦,绳端拉力做的功W一间用勺一拉地焦／朋l＝1000焦．分析题中滑轮组是在两种不同的情况下工作,因被提升的物重增大,滑轮组的机械效率也应增大．不少同学由于忽视了题中这一隐含的变化条件而误以为滑轮组的机构效率恒定不变,而导致错误．另外,本题的解法也与一般机械效率问题有…     

编制习题要紧扣概念

学生做习题的目的主要有三: 一是检验掌握和运用知识的能力; 二是培养正确的思维方法;三是巩固和深化概念,核心是正确理解和运用概念,因此, 编制习题必须紧扣概念,否则,难以达到目的,甚至与其目的相悖。如初中物理课本第一册p.187练习五第1题: 沿长5米,高 1米的斜面,把重10~4牛的物体拉到车上去,,做的有用功是多少?如果所用的拉力是2500牛,做的总功是多少?这个斜面的机械效率是多少? 解这个题的关键是确定有用功和总功,对于有用功,课本中已明确:“对人们有用的功”。这里是以提高     

例析有用功和额外功

利用各种机械的好处是可以省力、方便．功的原理又告诉我们：使用任何机械都不能省功那么人们利用机械做的功与不用机械直接对物体做的功相比．利用机械时,人们要不要多做一些功呢？例1要把2000牛的物体提到4米高处,为了省力,用图1所示的滑轮组,拉力只要800牛,用此滑轮组,有没有多做功呢？解析直接把物体提高4米时做的功却是克服物体重力做的功：WI＝FISI＝Ch＝Zop牛X4米二8000焦,利用滑轮组时人做的功：隅一见sZ一见x451＝12800焦．可见,利用滑轮组时人做的功,比直接将物体提高做的功多！利用滑轮组后,为什么必须多做一些功…     

《功》自测题

一、选择题１．用４０牛的水平力推重５００牛的物体，使它沿水平路面前进１０米后停止用力，物体又滑行２米后才停下来，则水平推力做功为：（）Ａ．５×１０～３焦；Ｂ．４×１０～２焦；Ｃ．４４０焦；Ｄ．６×１３～２焦．２．甲、乙两台机器，它们做功之比是４：５，完成这些所用的时间之比是４：３，则甲、乙两台机械的功率之比是：（）Ａ．５：３；Ｂ．３：５；Ｃ．４：５；Ｄ．４：１．３．如图１所示的滑轮组的机械效率为６０％，用它把６００牛物体匀速提高６米，则加在绳端的力Ｆ为：（）Ａ．２００牛；Ｂ．３００牛；Ｃ．３３３…     

物理竞赛题选编与解答

一、单项选择题１．在倾斜的木板上，将木块从斜面顶端推下，撤去推力后，木块仍在斜面上匀速下滑．现用８牛的推力沿着斜面向上推木块、正好又使木块沿着斜面向上做匀速运动．前后两种情况下木块受到的摩擦力与：（）Ａ．ｆ１＝ｆ２＝８牛，方向相同；Ｂ．ｆ１＝ｆ２＝８牛，方向相反；Ｃ．ｆ１＝ｆ２＝４牛，方向相同；Ｄ．ｆ１＝ｆ２＝４牛，方向相反．２．如图１所示，小车在平衡力Ｆ１和Ｆ２作用下以速度ｖ向右匀速运动．如果将这对平衡力同时等量缓慢地减少，最后为０，则物体将：（）Ａ．继续以ｖ向右匀速运动；Ｂ．物体的运动速度将…     

变换条件 引导探索──从一道课本例题谈起

九年义务教育三年制初中几何第二册２３３页例５是一道探索性题目。原题如下： 已知△ＡＢＣ,Ｐ是边ＡＢ上的一点,连结ＣＰ。 （１）∠ＡＣＰ满足什么条件时,△ＡＣＰ∽△ＡＰＣ; （２）ＡＣ满足什么条件时,△ＡＣＰ∽△ＡＢＣ。 如图１,在引导学生由结论探索出应满足的条件：（１）∠ＡＣＰ＝∠Ｂ,（２）ＡＣ：ＡＰ＝ＡＢ：ＡＣ后,若就此罢手,似太可惜。为充分发挥例题的示范作用及潜在应用价值,还可从条件变化,引导学生探索结论的变化情况。 探索１：在图１的基础上,作∠Ａ的平分线交ＣＰ于Ｆ,交ＢＣ于Ｅ,如图２。（１）在此…     

对新教材中一道习题的辨析

新版高中《物理》(试验修订本·必修 ,人教社物理室编 )第一册第 138面第 (4)题笔者认为是一道错题或者说是一道不完善的题 .原题为 :“质量 m=3kg的物块 ,受到与斜面平行向上的拉力 F =10 N,沿光滑斜面向上移动的距离 s=2 m,斜面的倾角 θ=30°,求各力对物体所做的功 ,以及各力对物体所做的总功 .”该题的错误在于 :题目未明确说明物体的初始状态 .如果最初物体处于静止状态 ,在拉力 F =10 N的作用下无法使其沿光滑斜面向上运动 .因为沿斜面方向上物体受两个力作用 ,一个是拉力 F,一个是重力沿斜面向下的分力 mgsinθ,且 F 相似文献   

几何证题思路从何而来

几何证题思路的获得是学生最感头痛的问题,特别是到了初三总复习时,他们面对众多的知识与方法,更难以发现思路的突破口。因此,教师必须重视几何证题思路分析,让学生掌握一定的思考方法。下面以初三复习中的一个题为例,谈谈指导学生获得几何证题思路的方法。已知：如图１,在△ＡＢＣ中,ＡＢ＝ＡＣ,ＤＢ＝ＤＣ,ＤＥ⊥ＡＢ,ＤＦ⊥ＡＣ,垂足为Ｅ、Ｆ。求证：ＤＥ＝ＤＦ。教师出示上述例题后,引导学生思考问题：看到本题条件、结论和图形,你会想到用什么方法来证明？学生思考了一会儿,有人说,由图形易知证明△ＢＤＥ△ＣＤＦ,…     

构建开放型课堂模式 培养学生的实践能力

上学期期末三年级数学测试 ,笔者在命题时特意安排了这样两组题目 :Ａ组 :８０００克＝（）千克、５吨＝（）千克、２０分米＝（）米、８米＝（）厘米 ;Ｂ组（在括号里填上合适的单位） :一张课桌面的长１（）、一支粉笔长７５（）、小华身高１５０（）、１０只鸡蛋重５００（）、１头牛重２００（）、汽车每小时行３５（）。我们从４８０份试卷抽样统计 ,得出Ａ组题正确率为９２．３ %、Ｂ组题正确率为７６．５ % ,相差１５．８个百分点。Ａ组题纯属是计量单位的换算 ,学生只要记住单位之间的进率 ,就能得出正确的结果 ,而Ｂ组题学生必须参…     

斜面题求解误区例析

机械效率是初中物理的重点、难点之一,而斜面效率是机械效率的重点之一。同学们往往因概念不清、受力分析不透,知识面不广、思维局限和思维定势,常走进解题的误区,现例析几例：例1沿长10米,高2米的斜面,将1矿牛的物体从斜面底端匀速推到顶端．若斜面的机构效率是80％,求物体在斜面上运动时受到的摩擦力．＿＿仅有用、＿。＿Ch＿oWW”、”v＝Wx100％＝H,F”2,,Ch104牛X2米＿。。＿f＝F＝？一天才J拉长二2500牛．“—“一和一用％x10米———”错解原因思维定势在水平面上物体作匀速直线运动时动力与摩擦力平衡,而不能正确分析…     

计算摩擦问题时应从力学原理出发

在机类专业工程力学的教学过程中,对于一些题目,学生在解算时出错率很高。尤其是一些涉及摩擦问题的题目。题目：木箱重Ｇ＝１ＫＮ,置水平地面上,接触面间滑动摩擦系数ｆ’＝０．２。现在木箱上加一力Ｐ＝２５０Ｎ,试判断图示情况下,物体处于静止,还是发生滑动（设ｓｉｎａ＝３／５）？一、一般解法：（ｃｏｓａ＝４／５）（１）受力分析：（２）列方程：Ｆｘ＝０,Ｐｃｏｓａ－Ｆｍａｘ＝０　Ｆｙ＝０,Ｐｓｉｎａ—Ｇ＋Ｎ＝０补充方程,Ｆｍａｘ＝ｆ’Ｎ（３）解得：Ｎ＝Ｇ－Ｐｓｉｎａ＝１０００－２５０ｘ３／５＝８５０（Ｎ）Ｆ…