題目列表(包括答案和解析)
人教版第十二章 運動和力 復習提綱
一、參照物
1．定義：為研究物體的運動假定不動的物體叫做參照物。
2．任何物體都可做參照物，通常選擇參照物以研究問題的方便而定。如研究地面上的物體的運動，常選地面或固定于地面上的物體為參照物，在這種情況下參照物可以不提。
3．選擇不同的參照物來觀察同一個物體結(jié)論可能不同。同一個物體是運動還是靜止取決于所選的參照物，這就是運動和靜止的相對性。
4．不能選擇所研究的對象本身作為參照物那樣研究對象總是靜止的。
練習：
☆詩句“滿眼風光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參照物分別是船和山。
☆坐在向東行駛的甲汽車里的乘客，看到路旁的樹木向后退去，同時又看到乙汽車也從甲汽車旁向后退去，試說明乙汽車的運動情況。
分三種情況：①乙汽車沒動；②乙汽車向東運動，但速度沒甲快；③乙汽車向西運動。
☆解釋毛澤東《送瘟神》中的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”。
第一句：以地心為參照物，地面繞地心轉(zhuǎn)八萬里。第二句：以月亮或其他天體為參照物在那可看到地球上許多河流。
二、機械運動
定義：物理學里把物體位置變化叫做機械運動。
特點：機械運動是宇宙中最普遍的現(xiàn)象。
比較物體運動快慢的方法：
⑴比較同時啟程的步行人和騎車人的快慢采用：時間相同路程長則運動快。
⑵比較百米運動員快慢采用：路程相同時間短則運動快。
⑶百米賽跑運動員同萬米運動員比較快慢，采用：比較單位時間內(nèi)通過的路程。實際問題中多用這種方法比較物體運動快慢，物理學中也采用這種方法描述運動快慢。
練習：體育課上，甲、乙、丙三位同學進行百米賽跑，他們的成績分別是14．2S，13．7S，13．9S，則獲得第一名的是 同學，這里比較三人賽跑快慢最簡便的方法是路程相同時間短運動的快。
分類：（根據(jù)運動路線）⑴曲線運動；⑵直線運動。
Ⅰ 勻速直線運動：
定義：快慢不變，沿著直線的運動叫勻速直線運動。
定義：在勻速直線運動中，速度等于運動物體在單位時間內(nèi)通過的路程。
物理意義：速度是表示物體運動快慢的物理量。
計算公式：
變形
，
。
速度單位：國際單位制中m/s；運輸中單位km/h；兩單位中m/s單位大。
換算：1m/s=3．6km/h。人步行速度約1．1m/s。它表示的物理意義是：人勻速步行時1秒中運動1．1m。
直接測量工具：速度計。
速度圖象：
Ⅱ 變速運動：
定義：運動速度變化的運動叫變速運動。
（求某段路程上的平均速度，必須找出該路程及對應的時間）。
物理意義：表示變速運動的平均快慢。
平均速度的測量：原理
。
方法：用刻度尺測路程，用停表測時間。從斜面上加速滑下的小車。設上半段，下半段，全程的平均速度為v1．v2．v 則v2>v>v1。
常識：人步行速度1．1m/s；自行車速度5m/s；大型噴氣客機速度900km/h；客運火車速度140km/h；高速小汽車速度108km/h；光速和無線電波3×108m/s。
Ⅲ 實驗中數(shù)據(jù)的記錄：
設計數(shù)據(jù)記錄表格是初中應具備的基本能力之一。設計表格時，要先弄清實驗中直接測量的量和計算的量有哪些，然后再弄清需要記錄的數(shù)據(jù)的組數(shù)，分別作為表格的行和列。根據(jù)需要就可設計出合理的表格。
練習： 某次中長跑測驗中，小明同學跑1000m，小紅同學跑800m，測出他兩跑完全程所用的時間分別是4分10秒和三分20秒，請設計記錄表格，并將他們跑步的路程、時間和平均速度記錄在表格中。
| 跑步路程 | 時間 | 平均速度 |
小明 | 1000m | 4分10秒 | 4m/s |
小紅 | 800m | 3分20秒 | 4m/s |
解：表格設計如下
三、長度的測量
1．長度的測量是物理學最基本的測量，也是進行科學探究的基本技能。長度測量的常用的工具是刻度尺。
2．國際單位制中，長度的主單位是m，常用單位有千米（km），分米（dm），厘米（cm），毫米（mm），微米（μm），納米（nm）。
3．主單位與常用單位的換算關(guān)系：
1km=103m；1m=10dm；1dm=10cm；1cm=10mm；1mm=103μm；1m=106μm；1m=109nm；1μm=103nm。
單位換算的過程：口訣：“系數(shù)不變，等量代換”。
4．長度估測：黑板的長度2．5m；課桌高0．7m；籃球直徑24cm；指甲寬度1cm；鉛筆芯的直徑1mm；一只新鉛筆長度1．75dm；手掌寬度1dm；墨水瓶高度6cm。
5．特殊的測量方法：
A、測量細銅絲的直徑、一張紙的厚度等微小量常用累積法（當被測長度較小，測量工具精度不夠時可將較小的物體累積起來，用刻度尺測量之后再求得單一長度）
☆如何測物理課本中一張紙的厚度？
答：數(shù)出物理課本若干張紙，記下總張數(shù)n，用毫米刻度尺測出n張紙的厚度L，則一張紙的厚度為L/n。
☆如何測細銅絲的直徑？
答：把細銅絲在鉛筆桿上緊密排繞n圈成螺線管，用刻度尺測出螺線管的長度L，則細銅絲直徑為L/n。
☆兩卷細銅絲，其中一卷上有直徑為0．3mm，而另一卷上標簽已脫落，如果只給你兩只相同的新鉛筆，你能較為準確地弄清它的直徑嗎？寫出操作過程及細銅絲直徑的數(shù)學表達式。
答：將已知直徑和未知直徑兩卷細銅絲分別緊密排繞在兩只相同的新鉛筆上，且使線圈長度相等，記下排繞圈數(shù)N1和N2，則可計算出未知銅絲的直徑D2=0．3N1／N2mm
B、測地圖上兩點間的距離，圓柱的周長等常用化曲為直法（把不易拉長的軟線重合待測曲線上標出起點終點，然后拉直測量）
☆給你一段軟銅線和一把刻度尺，你能利用地圖冊估測出北京到廣州的鐵路長嗎？
答：用細銅線去重合地圖冊上北京到廣州的鐵路線，再將細銅線拉直，用刻度尺測出長度L查出比例尺，計算出鐵路線的長度。
C、測操場跑道的長度等常用輪滾法（用已知周長的滾輪沿著待測曲線滾動，記下輪子圈數(shù)，可算出曲線長度）
D、測硬幣、球、圓柱的直徑圓錐的高等常用輔助法（對于用刻度尺不能直接測出的物體長度可將刻度尺三角板等組合起來進行測量）
你能想出幾種方法測硬幣的直徑？（簡述）
①直尺三角板輔助法；②貼折硬幣邊緣用筆畫一圈剪下后對折量出折痕長；③硬幣在紙上滾動一周測周長求直徑；④將硬幣平放直尺上，讀取和硬幣左右相切的兩刻度線之間的長度。
6．刻度尺的使用規(guī)則：
A、“選”：根據(jù)實際需要選擇刻度尺。
B、“觀”：使用刻度尺前要觀察它的零刻度線、量程、分度值。
C、“放”用刻度尺測長度時，尺要沿著所測直線（緊貼物體且不歪斜）。不利用磨損的零刻線。（用零刻線磨損的刻度尺測物體時，要從整刻度開始）
D、“看”：讀數(shù)時視線要與尺面垂直。
E、“讀”：在精確測量時，要估讀到分度值的下一位。
F、“記”：測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。（也可表達為：測量結(jié)果由準確值、估讀值和單位組成）。
練習：有兩位同學測同一只鋼筆的長度，甲測得結(jié)果12．82cm，乙測得結(jié)果為12．8cm。如果這兩位同學測量時都沒有錯誤，那么結(jié)果不同的原因是：兩次刻度尺的分度值不同。如果這兩位同學所用的刻度尺分度值都是mm，則乙同學的結(jié)果錯誤。原因是：沒有估讀值。
7．誤差：
（1）定義：測量值和真實值的差異叫誤差。
（2）產(chǎn)生原因：測量工具 測量環(huán)境 人為因素。
（3）減小誤差的方法：多次測量求平均值；用更精密的儀器。
（4）誤差只能減小而不能避免，而錯誤是由于不遵守測量儀器的使用規(guī)則和主觀粗心造成的，是能夠避免的。
四、時間的測量
1．單位：秒（S）。
2．測量工具：古代：日晷、沙漏、滴漏、脈搏等。
現(xiàn)代：機械鐘、石英鐘、電子表等。
五、力的作用效果
1．力的概念：力是物體對物體的作用。
2．力產(chǎn)生的條件：①必須有兩個或兩個以上的物體；②物體間必須有相互作用（可以不接觸）。
3．力的性質(zhì)：物體間力的作用是相互的（相互作用力在任何情況下都是大小相等，方向相反，作用在不同物體上）。兩物體相互作用時，施力物體同時也是受力物體，反之，受力物體同時也是施力物體。
4．力的作用效果：力可以改變物體的運動狀態(tài)；力可以改變物體的形狀。
說明：物體的運動狀態(tài)是否改變一般指：物體的運動快慢是否改變（速度大小的改變）和物體的運動方向是否改變。
5．力的單位：國際單位制中力的單位是牛頓簡稱牛，用N表示。
力的感性認識：拿兩個雞蛋所用的力大約1N。
6．力的測量：
⑴測力計：測量力的大小的工具。
⑵分類：彈簧測力計、握力計。
⑶彈簧測力計：
A、原理：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與所受的拉力成正比。
B、使用方法：“看”：量程、分度值、指針是否指零；“調(diào)”：調(diào)零；“讀”：讀數(shù)=掛鉤受力。
C、注意事項：加在彈簧測力計上的力不許超過它的最大量程。
D、物理實驗中，有些物理量的大小是不宜直接觀察的，但它變化時引起其他物理量的變化卻容易觀察，用容易觀察的量顯示不宜觀察的量，是制作測量儀器的一種思路。這種科學方法稱做“轉(zhuǎn)換法”。利用這種方法制作的儀器：溫度計、彈簧測力計、壓強計等。
7．力的三要素：力的大小、方向、和作用點。
8．力的表示法：力的示意圖：用一根帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點表示出來，如果沒有大小，可不表示，在同一個圖中，力越大，線段應越長。
六、慣性和慣性定律
1．伽利略斜面實驗：
⑴三次實驗小車都從斜面頂端滑下的目的是：保證小車開始沿著平面運動的速度相同。
⑵實驗得出得結(jié)論：在同樣條件下，平面越光滑，小車前進地越遠。
⑶伽利略的推論是：在理想情況下，如果表面絕對光滑，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。
⑷伽利略斜面實驗的卓越之處不是實驗本身，而是實驗所使用的獨特方法──在實驗的基礎(chǔ)上，進行理想化推理。（也稱作理想化實驗）它標志著物理學的真正開端。
2．牛頓第一定律：
⑴牛頓總結(jié)了伽利略、笛卡兒等人的研究成果，得出了牛頓第一定律，其內(nèi)容是：一切物體在沒有受到力的作用的時候，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
⑵說明：
A、牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進一步推理而概括出來的，且經(jīng)受住了實踐的檢驗所以已成為大家公認的力學基本定律之一。但是，我們周圍不受力是不可能的，因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一定律。
B、牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體不受力，原來靜止的物體將保持靜止狀態(tài)，原來運動的物體，不管原來做什么運動，物體都將做勻速直線運動。
C、牛頓第一定律告訴我們：物體做勻速直線運動可以不需要力，即力與運動狀態(tài)無關(guān)，所以力不是產(chǎn)生或維持運動的原因。
3．慣性：
⑴定義：物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。
⑵說明：慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關(guān)。
4．慣性與慣性定律的區(qū)別：
A、慣性是物體本身的一種屬性，而慣性定律是物體不受力時遵循的運動規(guī)律。
B、任何物體在任何情況下都有慣性，（即不管物體受不受力、受平衡力還是非平衡力），物體受非平衡力時，慣性表現(xiàn)為“阻礙”運動狀態(tài)的變化；慣性定律成立是有條件的。
☆人們有時要利用慣性，有時要防止慣性帶來的危害，請就以上兩點各舉兩例（不要求解釋）。答：利用：跳遠運動員的助跑；用力可以將石頭甩出很遠；騎自行車蹬幾下后可以讓它滑行。防止：小型客車前排乘客要系安全帶；車輛行使要保持距離；包裝玻璃制品要墊上很厚的泡沫塑料。
七、二力平衡
1．定義：物體在受到兩個力的作用時，如果能保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)稱二力平衡。
2．二力平衡條件：二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個力在一條直線上。
概括：二力平衡條件用四字概括“一、等、反、一”。
3．平衡力與相互作用力比較：
相同點：①大小相等；②方向相反；③作用在一條直線上不同點：平衡力作用在一個物體上可以是不同性質(zhì)的力；相互力作用在不同物體上是相同性質(zhì)的力。
4．力和運動狀態(tài)的關(guān)系：
物體受力條件 | 物體運動狀態(tài) | 說明 |
|
| 力不是產(chǎn)生（維持）運動的原因 |
受非平衡力 合力不為0 |
| 力是改變物體運動狀態(tài)的原因 |
5．應用：應用二力平衡條件解題要畫出物體受力示意圖。
畫圖時注意：①先畫重力然后看物體與那些物體接觸，就可能受到這些物體的作用力；②畫圖時還要考慮物體運動狀態(tài)。
人教版第十五章 功和機械能 復習提綱
一、功
1．力學里的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。
2．不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固：☆某同學踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。
3．力學里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS。
4．功的單位：焦耳，1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。
5．應用功的公式注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應。③功的單位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘積（牛·米，不能寫成“焦”）單位搞混。
二、功的原理
1．內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。
2．說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）
①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。
②功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。
③使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。
④我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。
3．應用：斜面
①理想斜面：斜面光滑；
②理想斜面遵從功的原理；
③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。
三、機械效率
1．有用功：定義：對人們有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總 斜面：W有用=Gh
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=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 斜面：W額=fL
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= W有用／η 斜面：W總= fL+Gh=FL
4．機械效率：①定義：有用功跟總功的比值。
②公式：
斜 面：
定滑輪：
動滑輪：
滑輪組：
③有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
④提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5．機械效率的測量：
①原理：
②應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
③器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
④步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：
A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。
B、提升重物越重，做的有用功相對就多。
C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
四、功率
1．定義：單位時間里完成的功。
2．物理意義：表示做功快慢的物理量。
3．公式：
4．單位：主單位W；常用單位kW mW 馬力。
換算：1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。
某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5．機械效率和功率的區(qū)別：
功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機械能
（一）動能和勢能
1．能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。
理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。
②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。
2．知識結(jié)構(gòu)：
3．探究決定動能大小的因素：
①猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。
實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量。
·如何判斷動能大小：看小鋼球能推動木塊做功的多少。
·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同。
·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。
③分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。
保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；
④得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。
物體 | 質(zhì)量m/kg | 速度v/（m．s-1） | 動能E/J |
牛 | 約600 | 約0．5 | 約75 |
中學生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù)：人的質(zhì)量約為牛的1/12，而速度約為牛的12倍，此時動能為牛的12倍，說明速度對動能影響大。
4．機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。
理解：①有動能的物體具有機械能；②有勢能的物體具有機械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。
（二）動能和勢能的轉(zhuǎn)化
1．知識結(jié)構(gòu)：
2．動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
3．動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
②如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。
4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：
⑴首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素──看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。
⑵還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。
⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機械能不守恒。
（三）水能和風能的利用
1．知識結(jié)構(gòu)：
2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機，利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
練習：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設計成上窄下寬？
答：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。
人教版第十五章 功和機械能 復習提綱
一、功
1．力學里的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。
2．不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固：☆某同學踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。
3．力學里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS。
4．功的單位：焦耳，1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。
5．應用功的公式注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應。③功的單位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘積（牛·米，不能寫成“焦”）單位搞混。
二、功的原理
1．內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。
2．說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）
①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。
②功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。
③使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。
④我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。
3．應用：斜面
①理想斜面：斜面光滑；
②理想斜面遵從功的原理；
③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。
三、機械效率
1．有用功：定義：對人們有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總 斜面：W有用=Gh
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=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 斜面：W額=fL
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= W有用／η 斜面：W總= fL+Gh=FL
4．機械效率：①定義：有用功跟總功的比值。
②公式：
斜 面：
定滑輪：
動滑輪：
滑輪組：
③有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
④提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5．機械效率的測量：
①原理：
②應測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
③器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
④步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：
A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。
B、提升重物越重，做的有用功相對就多。
C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
四、功率
1．定義：單位時間里完成的功。
2．物理意義：表示做功快慢的物理量。
3．公式：
4．單位：主單位W；常用單位kW mW 馬力。
換算：1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。
某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5．機械效率和功率的區(qū)別：
功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機械能
（一）動能和勢能
1．能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。
理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。
②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。
2．知識結(jié)構(gòu)：
3．探究決定動能大小的因素：
①猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。
實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量。
·如何判斷動能大小：看小鋼球能推動木塊做功的多少。
·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同。
·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。
③分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。
保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；
④得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。
物體 | 質(zhì)量m/kg | 速度v/（m．s-1） | 動能E/J |
牛 | 約600 | 約0．5 | 約75 |
中學生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù)：人的質(zhì)量約為牛的1/12，而速度約為牛的12倍，此時動能為牛的12倍，說明速度對動能影響大。
4．機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。
理解：①有動能的物體具有機械能；②有勢能的物體具有機械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。
（二）動能和勢能的轉(zhuǎn)化
1．知識結(jié)構(gòu)：
2．動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
3．動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
②如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。
4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：
⑴首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素──看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。
⑵還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。
⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機械能不守恒。
（三）水能和風能的利用
1．知識結(jié)構(gòu)：
2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機，利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
練習：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設計成上窄下寬？
答：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。
第十六屆全國初中應用物理知識競賽初賽試卷
一、選擇題 以下各小題給出的四個選項只有一個是正確的，把正確
選項前面的字母填在題后的括號內(nèi)(每小題3分，共15分)。
1．小亮同學從超市買來一個玻璃瓶裝的鐵皮蓋罐頭，想把瓶蓋打開，可是怎么也擰不動。小亮的哥哥用螺絲刀沿瓶蓋的邊輕輕撬了幾下，一擰就打開了。這主要是因為用螺絲刀撬瓶蓋可以 【 】
A．增大瓶蓋直徑，減小瓶蓋側(cè)壁對瓶的壓力
B．減小瓶蓋與瓶口的接觸面積
C．減小瓶內(nèi)外氣體的壓力差
D．由于撬了蓋的一邊，而增大了蓋的另一邊的壓力
2．高壓輸電線路的鐵塔頂端有一條(或兩條)比下面輸電線細的金屬線(如圖1～圖2)，它的作用是 【 】
A．加強鐵塔的穩(wěn)定性
B．傳輸零線的電流
C．防雷電，起到避雷針的作用
D．作為備用線，供輸電線斷開時應急使用
3．用普通照相機拍照時，要按被照物體距相機鏡頭的遠近進行“調(diào)焦”，使用起來不太便捷。有一種“傻瓜”相機，只要把想拍攝的景物全部納入取景器內(nèi)，不論遠處還是近處的物體，在照片上都比較清晰，從而使拍照的過程變得十分快捷。這種“傻瓜”相機不用“調(diào)焦”的奧秘是 【 】
A．采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大
B．采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相差不大
C．采用了長焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同
D．采用了短焦距的鏡頭，使遠近不同的物體成像的位置相同
4．磁帶錄音機既可以錄音，也可用以放音，其主要部件為運行的磁帶和繞有線圈的磁頭。錄音時，磁帶上的磁粉被由聲音信號轉(zhuǎn)化而來的電流產(chǎn)生的磁場所磁化，這樣便將聲音信號轉(zhuǎn)化為磁信號記錄在磁帶上；放音時，再把磁帶上的磁信號通過磁頭轉(zhuǎn)化為電信號使揚聲器發(fā)聲。對于錄音機錄音、放音過程的基本原理，下列各種說法中正確的是 【 】
A．錄音的基本原理是電磁感應，放音的基本原理是電流的磁效應
B．錄音的基本原理是電流的磁效應，放音的基本原理是電磁感應
C．錄音和放音的基本原理都是電流的磁效應
D．錄音和放音的基本原理都是電磁感應
5．王勇同學在賓館飯店看到一種自動門，當有人靠近時，門會實現(xiàn)自動開閉。王勇同學對此產(chǎn)生了濃厚的興趣，他很想知道自動門是如何實現(xiàn)自動控制的。為此他反復做了幾次試驗：當他輕輕地靠近自動門時，門自動打開；當把一個足球滾向自動門時，門自動打開；當把一面底部裝有滾珠的無色透明大玻璃板，直立著滑向自動門時，門不打開。王勇同學根據(jù)探究試驗的結(jié)果，對自動門的自控原理提出了以下幾種猜想，你認為其中最合理的猜想是 【 】
A．自動門“聽”到來者的聲音時，通過聲控裝置實現(xiàn)自動開閉
B啟動門探測到靠近的物體發(fā)射出的紅外線，通過光控裝置實現(xiàn)自動開閉
C自動門本身能發(fā)射出一種紅外線信號，當此種信號被靠近的物體反射時，就會實現(xiàn)自動開閉
D．靠近門的物體通過空氣能產(chǎn)生一種壓力傳給自動門，實現(xiàn)自動開閉
二、填空題(共15分)
1．(3分)如圖3所不，小婷乘汽車到姥姥家去度假，汽車在平直公路上行駛。小婷的感覺是：遠處的村莊相對于電線桿在向_________運動；近處的小樹相對于電線桿在向_______運動；電線桿周圍的景物看起來好像在繞電線桿做_____時針
轉(zhuǎn)動。
2．(3分)列車上出售的食品常常放在如圖4所示的小推車上，若貨物均勻擺在車內(nèi)，當前輪遇到障礙物A時，售貨員向下按扶把，這時手推車可以視為杠桿，支點是_____(寫出支點位置的字母)；當后輪遇到障礙物A時，售貨員向上提扶把，這時支點是______。后一種情況下，手推車可以視為______力杠桿。
3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地區(qū)，汽車發(fā)動機的冷卻水容易沸騰，這是因為高原地區(qū)_______的緣故。常年生活在平原地區(qū)的人到達該地區(qū)后，由于空氣稀薄會產(chǎn)生缺氧反應，為了得到足夠的氧氣，人會不自覺地進行深呼吸，這時肺的容積與在平原上相比要擴張得更_______(選填“大”或“小”)一些。
4．(3分)汽車上的機械式里程表是用安裝在輪上的一組計數(shù)齒輪來實現(xiàn)計數(shù)的，而這些計數(shù)齒輪又通過特定的傳動裝置被車輪的轉(zhuǎn)動所驅(qū)動。同時車輪的轉(zhuǎn)動還通過特定的傳動裝置，傳遞給由電磁感應原理制成的傳感器，傳感器再將反映車輪轉(zhuǎn)動情況的電信號顯示在速度表上，從而指示此時的車速。當輪胎用久了有明顯的磨損后，就會使所計里程和指示的時速產(chǎn)生誤差。若里程表記錄里程為12000 km，則汽車實際行駛的里程將 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示數(shù)；若此車從北京駛往上海，以速度表上指示的時速為依據(jù)，對整個行程所估算的行駛時間將________(選填“大于”、小于”或“等于”)實際行駛時間。
5．(3分)2005年春節(jié)晚會上，一群聾啞青年用精美絕倫的舞蹈“千手觀音”給人以美的享受，善的啟迪。
(1)如圖5所示，觀眾看不見領(lǐng)舞者邰麗華身后站著的其他舞蹈者，這是因為光是______________傳播的。
(2)在觀看演出的過程中，我們雖然沒有看到樂隊卻也能分辨出是何種樂器在發(fā)聲，這主要是因為不同樂器所發(fā)聲音的_________是不同的。
(3)電視觀眾看到蓮花座上的千手觀音身披絢麗霞光，這些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。
三、簡答下列各題(共22分)
1．(4分)火箭點火發(fā)射時，若高溫火焰向下噴射到發(fā)射臺上，發(fā)射臺就會被燒
毀。為了保護發(fā)射臺，在它的底部建造了個大水池，從而巧妙地解決了這個技術(shù)問題。
(1)火箭發(fā)射時，底部噴出的龐大的白色氣團(圖6)是由什么組成的?它是怎樣形成的?
(2)分析“大水池”對發(fā)射臺起到保護作用的道理。
2．(4分)在高壓輸電線路中常可看到 如圖7所示的一些絕緣子。請說明為什么懸掛高壓輸電線的絕緣子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一節(jié)一節(jié)的?
3．(4分)小志家買了一種點綴節(jié)日用的小彩燈，他發(fā)現(xiàn)當其中一個小彩燈的燈絲燒斷了以后，其余的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。于是小志對小彩燈之間的連接關(guān)系產(chǎn)生了興趣，為此他請教了科技人員，得到以下信息。
他用的小彩燈規(guī)格是“2．5 V，0．25 A”，通過串聯(lián)一定數(shù)量的小彩燈，使單個小彩燈兩端所加的電壓比它的額定電壓稍低，每個小彩燈都能基本正常發(fā)光。
小彩燈的構(gòu)造如圖8所示，在燈絲導電支架上除了有燈絲和起固定作用的小玻璃珠以外，還繞有約4圈細金屬絲。燈絲電阻冷時約為2．5 Ω，熱時約為15 Ω。
細金屬絲的電阻為1 Ω，正常(低壓)情況下，由于支架表面有一層氧化銅的緣故，它與燈絲支架是不導通的，沒有電流流過。若加上較高的電壓(如220 V)時氧化層可被擊穿，細金屬絲與燈絲支架導通。
根據(jù)以上介紹的資料，請你說明為什么一個小彩燈的燈絲燒毀后，其他的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。
4．(4分)向陽中學廣播室想借助于雙刀雙擲開關(guān)控制南北兩教學樓的喇
叭：開關(guān)擲向A端時南面的三只喇叭接通，擲向B端時南北六只喇叭全部接通。
請你用筆畫線代替導線按上述要求完成圖9中的電路圖。
5．(6分)長期以來，實心粘土磚一直是我國主要的建筑材料。由于粘土磚在生產(chǎn)過程中存在著諸多弊端，國家有關(guān)部門提出了減少粘土磚使用率、倡導新型
材料的要求。如圖10所示的空心水泥磚就是新型建筑材料的一種。請你從節(jié)能與環(huán)保等方面分析，使用空心水泥磚比使用實心粘土磚有哪些好處。(至少寫出三條)
四、(6分)李明同學家要買一個燒水用的水壺，超市里有兩種容積相同但品種
不同的鋁質(zhì)水壺可供選購，一種是放在液化氣灶上用的，另一種是壺內(nèi)裝有電熱器的，如圖ll所示。李明想比較哪一種水壺燒水更省錢。他首先進行了調(diào)查，得到如下資料：當?shù)鼐用裼秒姷膬r格是0.5元／度；瓶裝液化氣的價格是60元／瓶(每瓶中液化氣的質(zhì)量約為15 kg，液化氣的熱值為4.2×107J／kg),用液化氣燒水的熱效率約為30％，用電熱水壺燒水的熱效率約為90％。根據(jù)以上信息，請你通過計算分析一下用哪種水壺燒水更省錢。
五、(8分)為了保護環(huán)境，治理水土流失，學校的環(huán)保小組設計并進行了河水含沙量的研究。
第一階段是理論分析：分別以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的質(zhì)量(稱做含沙量)，導出了ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水隨含沙量x變化的圖象。
第二階段是實驗驗證：在一個量筒里放入一定量干燥的黃土，再倒入一定量的清水，計算出含沙量x，并測出泥沙水的密度ρ泥水；接著再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，進行同樣的計算和測量，由此得出ρ泥水與x的多組數(shù)據(jù)；然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出了表示泥沙水的密度與含沙量關(guān)系的ρ泥水－x圖象。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，實驗結(jié)果與理論分析是一致的。
第三階段是實際測量：在一次山洪沖刷地面時，他們采集了40 L的水樣，稱出其總質(zhì)量為40.56kg。此前已經(jīng)測出干燥的泥沙的密度ρ沙：2.4×103kg／m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。
(1)請你參與環(huán)保小組第一階段的工作，導出ρ泥水與ρ水、ρ沙、x的關(guān)系式。然后根據(jù)關(guān)系式作出泥沙水的密度ρ泥水隨含沙量x變化圖象的草圖。
(2)請你參與環(huán)保小組第三階段的計算工作，求出洪水中的平均含沙量。
六、(10分)現(xiàn)在很流行的數(shù)碼相機的主要優(yōu)點是可以直接生成數(shù)碼照片，從而可以方便地進行編輯與加工，保存的時間也更長。而且數(shù)碼照片還可以直接在
電腦上顯示出來，或者通過電子郵件傳送出去。
下面是一款數(shù)碼相機的電池的一些資料。根據(jù)右面提供的信息以及下面對數(shù)碼相機工作過程的介紹，回答相關(guān)問題：
(1)數(shù)碼相機的電源打開后，就處于待機狀態(tài)，這時要消耗一定的電能；拍攝時，拍攝與處理數(shù)據(jù)所消耗的電能就更大。假設用一個充滿電的電池作電源進行拍照，每5min拍一張照片，相機使用過程中的平
均工作電流為0.2A。請估算一節(jié)充滿電的電池最多可以拍攝多少張照片。
(2)對一個電能已全部耗盡的這種電池進行完全充電，充電的效率多大?
七、(12分)空調(diào)的“匹數(shù)”，是對空調(diào)輸入功率的粗略標識。因相同匹數(shù)不同品牌空調(diào)的制冷效能有較大的差異，為便于比較，空調(diào)的效能常以“制冷量”來表示。在選擇空調(diào)時，除了制冷量和制熱量(對冷熱空調(diào)而言)外，還要考慮“能效比”。
空調(diào)的能效比=，它表示空調(diào)器是否高效節(jié)電。目前市場上空調(diào)器的能效比相差很大，一般在2～3之間，最高的可達到3．5左右，應盡量挑選能效比高的空調(diào)。房間所需的制冷量和制熱量可按下面的公式計算：制冷量Q冷＝S（房間面積）×140w－180 w；制熱量Q熱=S(房間面積)×180 W－240 W(此公式適用于層高2．5 m的房間，如果層高偏大，則應適當加大功率)。
下表是小明家準備購買的某一型號空調(diào)的使用說明書的一部分。
請結(jié)合上面所介紹的知識和空調(diào)使用說明書，通過計算回答下面的問題：
1．這臺空調(diào)的能效比是多少。
2小明家新購買樓房客廳的面積約為30 m2，層高為2．7 m，他想在客廳內(nèi)安裝上表所示的空調(diào)。請你通過計算說明這種選擇是否合理。
3．若小明家用此空調(diào)器制冷，空調(diào)器的壓縮機每天實際工作6 h，一個月僅空調(diào)一項所支付的電費約為多少?(當?shù)氐碾妰r為0.5元／度)
八、(12分)小軍家客廳墻壁上有一個控制燈的開關(guān)和一個兩孔插座裝在一起的“一開兩孔”的電工元件。圖12是元件的面板、圖13是元件殼體內(nèi)部的原接線圖。由于開關(guān)損壞，需要更換整個元件。小軍爸爸決定自己動手完成，小軍給爸爸當助手。
小軍爸爸斷開家中進戶線的總開關(guān)，在拆舊換新的過程中發(fā)現(xiàn)：拆下前沒有留意元件中的A、B、D三根導線(B、C間已有一短導線在內(nèi)部相連)與外面的①②③三根導線的連接關(guān)系(如圖14)，因為室內(nèi)導線都在水泥墻內(nèi)，無法觀察①②③各導線與墻內(nèi)導線的連接情況。
于是他閉合家中進戶線的總開關(guān)，用試電筆檢測各根導線，發(fā)現(xiàn)：第①根導線可以使試電筆發(fā)光；第②、⑨根導線不能使試電筆發(fā)光。
根據(jù)小軍爸爸的檢測，能不能判斷各根導線的連接情況?
小軍經(jīng)過仔細思考后認為，不能判斷每根導線的連接情況，如果在情況不明時盲目連接還可能出現(xiàn)更嚴重的問題。
(1)你認為小軍的觀點對不對?為什么?
(2)你能不能利用常用的家用電器，如臺燈等(均帶有插頭)，鑒別出①②③根導線應怎樣分別與A、B、D接線柱相連接?說出你的方法并簡述理由。
(3)根據(jù)你的判斷，將圖14中①②⑧根導線與下面的A、B、D接線柱和上面的火線、零線及燈泡連接起來。
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