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期末沖刺100分創(chuàng)新金卷完全試卷系列答案科目：初中物理 來源：素質(zhì)教育新學案·物理·九年級·全一冊 題型：064
閱讀文章，回答文后的問題：
永 動 機人們在長期的生活和生產(chǎn)中認識到，人類的生存和發(fā)展離不開能源．人們是多么渴望生產(chǎn)一種不需要耗用任何能量而能永遠不停工作的機器－－永動機．下圖所示的是一個永動機的設(shè)計方案：輪子中有一個轉(zhuǎn)動軸，輪子邊緣安裝著12個可活動的短桿，每個短桿的一端裝有一個鐵球．方案的設(shè)計者認為右邊的球與左邊的球離軸遠些，因此，右邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩要比左邊的球產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩大．這樣輪子就會永無休止地沿著箭頭所指的方向轉(zhuǎn)動下去，并且?guī)訖C器轉(zhuǎn)動．但事實上并未實現(xiàn)不停息的轉(zhuǎn)動．仔細分析一下就會發(fā)現(xiàn)，雖然右邊每個球產(chǎn)生的力矩大，但是球的個數(shù)少，左邊每個球產(chǎn)生的力矩小，但是球的個數(shù)多．于是，輪子不會持續(xù)轉(zhuǎn)動下去而對外做功，只會擺動幾下，便停在圖中所畫的位置上．
17～18世紀，永動機最為流行，人們曾提出各種永動機設(shè)計方案，有采用“螺旋汲水”，有利用輪子的慣性、水的浮力或毛細作用的，也有利用同性磁極之間排斥作用的．18世紀末，不少科學家開始懷疑制造永動機的可能性．1775年，法國科學院決議不再受理永動機的設(shè)計方案．這些事實，使人們逐步悟出一個道理：永動機不可能實現(xiàn)是由于某一普遍定律的限制，而這條定律至今還沒發(fā)現(xiàn)．因此，它啟示人們不再為設(shè)計永動機而煞費苦心，轉(zhuǎn)而致力于這一未發(fā)規(guī)定律的挖掘工作．
17～18世紀，經(jīng)典力學中已蘊涵著機械能的轉(zhuǎn)化和守恒的初步思想．倫福德等人對摩擦生熱的研究，否定了熱質(zhì)說，提示了機械能與物體內(nèi)能變化的關(guān)系．1800年發(fā)明了電池，不久又發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學效應(yīng)及電磁感應(yīng)，科學家們進一步展示出了自然界不同現(xiàn)象的相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的圖景．在其他方面，如生物學發(fā)現(xiàn)了動物的體溫和進行機械活動的能量跟它攝取的食物的化學能有關(guān)．這一切，都為能量守恒發(fā)現(xiàn)做了必要的準備．19世紀40年代，不同國家的十幾位科學家以不同的方式，各自獨立地提出了能量守恒定律．人們認識到：能量既不會消滅，也不會憑空產(chǎn)生，能量有各種不同的形式，可從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中能量的總量保持不變．能量守恒定律使永動機幻夢被徹底地打破．
在制造上面所說的第一類永動機的這一嘗試失敗之后，一些人又夢想著制造另一種永動機，希望它不違反能量守恒定律，而且既經(jīng)濟又方便．例如，這種可直接從海洋或大氣中吸取熱量使之轉(zhuǎn)化為機械功．由于海洋和大氣的能量是取之不盡的，因而這種熱可永不停息地運轉(zhuǎn)做功，也是一種永動機．然而，在大量實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，英國物理學家開爾文于1851年提出一條新的普遍原理：物質(zhì)不可能從單一的熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響．看來永動機只是人們的美好愿望，永遠也不可能實現(xiàn)．
(1)人類夢想制造的永動機有哪幾類？為什么都沒有實現(xiàn)？
(2)下圖是兩位發(fā)明家自制的永動機模型．你能否和其他同學討論一下，它們能“永動”嗎？
(3)人們?yōu)槭裁礋嶂杂诎l(fā)明與制造永動機？
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科目：初中物理 來源： 題型：064
閱讀下面關(guān)于“永動機”的資料，談?wù)勀銓Α坝绖訖C”的看法．
在歐洲，早期最著名的一個永動機的設(shè)計方案是
13世紀一個叫亨內(nèi)考的法國人提出來的．從哥特時代起，永動機的設(shè)計方案越來越多．17世紀和18世紀，人們又提出過各種永動機的設(shè)計方案，有采用“螺旋涉水器”的，有利用輪子慣性的、水的浮力或毛細作用的，也有提出利用同性磁極間排斥作用的，但是這些方案都無一例外地以失敗而告終．他們長年累月地在原地打轉(zhuǎn)，創(chuàng)造不出任何成果．通過不斷的實踐和嘗試，人們逐漸認識到：任何機器對外界做功，都要消耗能量，不消耗能量，機器是無法做功的．同時一些著名的科學家像斯臺文、惠更斯等都開始認識到用力學方法不可能制造出永動機．在制造第一類永動機的一切嘗試失敗之后，一些人又夢想著制造第二種永動機，希望它不違反熱力學第一定律，而且既經(jīng)濟又方便．如永動機可直接從海洋和大氣中吸取熱量使之完全變?yōu)闄C械功．由于海洋和大氣的能量取之不盡，因而這種熱機可以永不停息地運轉(zhuǎn)做功．然而在大量的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，英國物理學家開爾文于
1851年提出一條新的普遍原理：物質(zhì)不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響，這樣第二類永動機的想法也破產(chǎn)了．永動機的想法在人類歷史上持續(xù)了幾百年，這個神話被駁倒，不僅有利于人們正確地認識科學，也有利于我們正確地認識世界．
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
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(yīng)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(yīng)。③功的單位“焦”（�！っ�=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。
�、凼褂脵C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。
�、芪覀冏鲱}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(yīng)用：斜面
�、倮硐胄泵妫盒泵婀饣�
�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑�；
�、劾硐胄泵婀剑篎L=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。
�、诠剑�
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%。
�、芴岣邫C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：
�、僭恚�
②應(yīng)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。
�、燮鞑模撼^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。
�、萁Y(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
�。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽�
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：
�、俨孪耄簞幽艽笮∨c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�。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K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。
�、鄯治鰵w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；
�、艿贸鼋Y(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：
�、儋|(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。
�、谌绻粋�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。
�、七�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。
�、穷}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(shè)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。
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
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(yīng)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(yīng)。③功的單位“焦”（�！っ�=焦），不要和力和力臂的乘積（�！っ�，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？）
�、俟Φ脑硎且粋�普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。
�、诠Φ脑砀嬖V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。
�、凼褂脵C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。
�、芪覀冏鲱}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(yīng)用：斜面
�、倮硐胄泵妫盒泵婀饣�；
�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑恚�
�、劾硐胄泵婀剑篎L=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。
�、诠剑�
斜 面：
定滑輪：
動滑輪：
滑輪組：
�、塾杏霉傂∮诳偣�，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：
�、僭恚�
②應(yīng)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。
�、燮鞑模撼^碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
�、懿襟E：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。
�、萁Y(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
�。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽�
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：
�、俨孪耄簞幽艽笮∨c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�。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K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。
�。ǘ﹦幽芎蛣菽艿霓D(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。
�、谫|(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：
�、偃绻粋�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：
�、攀紫确治鰶Q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。
�、穷}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。
�。ㄈ┧芎惋L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(shè)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。
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