《機械功和機械能》復習(超好用).ppt

2017中考第一輪復習 第十一章 機械功與機械能 2 功的原理 使用任何機械都不省功 省了距離的一定費了力 費力的一定省了距離 但力和距離的乘積 功 不變 不考慮摩擦和機械重 一 功 在物理學中 把力和在力的方向上移動的距離的乘積叫功 2 做功的兩個必要因素 功 力X距離W F SW 功 焦 J F 力 牛 N S 距離 米 m 單位 焦耳 J 1J 1N m 作用在物體上的力 物體在力的方向上移動的距離 4 公式 1 1 定義 A有力無距離 B有距離而無力 靠慣性 C既有力又有距離 但運動方向始終與力的方向垂直 3 不做功的三種情況 例1 小明用100N的力將50N的鉛球擲出10m遠 則在鉛球拋出的過程中 人對鉛球所作的功是 A 1000JB 500JC 0JD 1500J C 鉛球在空中不受推力 是由于慣性 4 單位 瓦 W 另外還有 千 KW 1W 1J s注意 做的功多不一定功率大 所用的時間短也不一定功率大 只有相等的時間內(nèi)做的功越多 功率才大 在力F作用下做勻速直線運動時 有 P W t Fs t Fv 二 功率 1 定義 單位時間內(nèi)所做的功 用P表示 1 功率 2 物理意義 反映物體做功快慢的物理量 3 公式 功率 功 時間 即P W tP 功率 瓦特 W W 功 焦耳 J t 時間 秒 s 1 動能 1 動能 物體由于而具有的能 三 動能和勢能 運動 3 比較動能的大小 質(zhì)量相同 速度大的動能大 速度相同時 質(zhì)量大的動能大 做勻速運動的物體 動能可能不變 2 動能大小的決定因素 由和共同決定 一切運動的物體都具有動能 靜止的物體 速度為0 動能為0 速度 質(zhì)量 物體的運動速度越大 質(zhì)量越大 動能越大 重力勢能 2 勢能 彈性勢能 物體由于而具有的能 物體由于發(fā)生而具有的能 物體質(zhì)量越大 舉高的高度越高 重力勢能越大 同一物體 彈性形變越大 具有的勢能越大 被舉高 彈性形變 四 機械能及其轉化1 機械能 如圖 A點 重力勢能最大 動能為零 B點 動能最大 重力勢能最小 A B 重力勢能轉化為動能 B C 動能轉化為重力勢能 2 動能和勢能的相互轉化 一個物體可以既有動能又有勢能 動能和勢能之和 即 E機 E動 E勢 例11 如圖所示 一小孩從公園中的滑梯上加速滑下 對于其機械能的變化情況 下列說法中正確的是 A 重力勢能減小 動能不變 有重力勢能轉變?yōu)閯幽蹷 重力勢能減小 動能增加 有重力勢能轉變?yōu)閯幽蹸 重力勢能減小 動能不變 沒有重力勢能轉變?yōu)閯幽蹹 重力勢能減小 動能增加 沒有重力勢能轉變?yōu)閯幽?B 例12 一架勻速上升的直升飛機 它的 A 動能增加 重力勢能不變B 動能不變 重力勢能增加C 動能和重力勢能都增加D 動能不變 機械能也不變 B 3 機械能守恒定律如果只有動能和勢能的轉化 機械能的總和保持不變 不考慮摩擦阻力做額外功 概念 物體由于運動而具有的能 物體由于彈性形變而具有的能量 機械能 動能 影響動能大小的因素 速度 質(zhì)量 探究動能的大小與什么因素有關 控制變量法 動能的大小比較 重力勢能 定義 物體由于被舉高而具有的能量 影響重力勢能大小的因素 高度 彈性勢能 影響彈性勢能大小的因素 勢能 質(zhì)量 彈性形變的程度 一個物體的機械能等于它的動能和勢能之和 動能和勢能的轉化 動能和重力勢能的相互轉化 動能和彈性勢能的相互轉化 方式 規(guī)律 在動能和勢能的相互轉化過程中 必定有動能和勢能各自的變化 而且是此增彼減 即減小的能必定轉化為增大那個能 機械能守恒 如果只有動能和勢能相互轉化 機械能的總和不變 或者說機械能守恒 機械能 功的概念 1 作用在物體上的力做功的兩個必要因素 2物體在這個力的方向上移動的距離F 0 s 0不做功三種的情況F 0 s o功的計算公式 W FSF 0 s 0 但F s功的單位是 焦耳簡稱焦符號是J1 m功的原理 使用任何機械都不能省功 有用功 提升重物時 W有 Gh額外功 對機械本身 對輔助物品 克服摩擦所做的功總功 W總 W有 W額 或W總 FS機械效率 測量 意義功率概念 單位時間內(nèi)物體所做的功公式 P W t或P Fv單位 公式 國際單位 瓦特 符號W 常用單位 千瓦 kW 功 五 機械效率 1 有用功和總功 為達目的而做的 對人們有用的那一部分功 叫有用功 W有用 1 有用功和總功的比值叫機械效率 用 表示 2 機械效率 并非我們需要但又不得不做的那一部分功叫額外功 W額外 有用功和額外功的總和叫總功 W總 W總 W有用 W額外 2 公式 機械效率 有用功 總功即 W有用 W總 3 如何確定有用功和總功 W總 Fs F為施加的外力 s為在力的方向上移動的距離 W有用 Gh 機械沿豎直方向上提升重物 G為重物重 h為重物上升的高度 W有用 fs 機械沿水平方向拉物體 f為物體沿水平方向移動時受到的摩擦力 s為物體水平移動的距離 任何實際機械的機械效率 1且 是一個沒有單位的量 豎直方向 w有用 w總 Gh Fs G nF 不計摩擦和繩重 G G G動 水平方向 fs物 Fs繩 f nF 滑輪組的機械效率 斜面的機械效率 w有用 w總 Gh FL Gh Gh fL 例3 兩個完全相同的滑輪 其重力均為20N 分別用圖甲 乙兩種方式 將重400N的物體以相同的速度勻速提升了l0m 不計摩擦和繩重 則下列判斷正確的是 A F1和F2做的功相等B F1做的功大于F2做的功C F1做功的功率小于F2做功的功率D 甲的機械效率小于乙的機械效率 A 例4 一臺起重機將重6000N的建筑材料提升到10m高的樓房上 做的額外功是40000J 總功是多少 機械效率是多少 解 有用功 W有用 Gh 6000N 10m 60000J 總功 W總 W有 W額 60000J 40000J 105J 機械效率 W有用 W總 60000J 105J 60 例5 如圖 把重為10N的物體推上高為0 5m的斜面 斜面的長為1m所用的推力為12N 沿斜面向上 求推力所做的功和斜面的機械效率 解 推力做的功 W總 FL 12N 1m 12J 有用功 W有 Gh 10N 0 5m 5J 機械效率 W有 W總 5J 12J 41 67 例6 下列敘述中能夠提高機械效率的是 A 增加有用功B 減小機械間的摩擦C 減小總功D 使用最省力的機械 B 例7 用100N的力推著小車在水平面上作勻速直線運動 5s內(nèi)小車前進了10m 則在這段時間內(nèi) 物體運動的速度是多大 推力做的功是多少 推力的功率是多大 解 速度 v s t 10m 5s 2m s 推力做的功 W Fs 100N 10m 1000J 推力的功率 P W t 1000J 5s 200W F 解 W有 Gh 800N 2m 1600J 解 W總 Fs 250N 4 2m 2000J W有 W總 1600J 2000J 80 解 P W t Fs t Fv 250N 4 0 5m s 500W G 1 下列物體具有哪種機械能能 A 拉長的彈簧具有 B 水庫中的水 被大壩提高 具有 C 桌子上的茶杯具有 D 正在爬坡的汽車具有 E 在空中飛行的小鳥具有 彈性勢能 重力勢能 重力勢能 動能和勢能 動能和勢能 練一練 2 滾擺下降過程中 重力勢能 轉速 動能 當滾擺上升過程中 轉速 動能 重力勢能 減小 增大 變大 變小 變小 增大 3 如圖是人造地球衛(wèi)星的軌道示意囹 人造地球衛(wèi)星在大氣層外環(huán)繞地球運行的過程中 它在近地點的動能 選填 大于 小于 等于 它在遠地點的動能 它從近地點向遠地點運行的過程中 機械能的變化情況是 選填 變大 變小 不變 4 皮球從手中下落后 掉到地上又彈起來 試分析這個過程中的能量轉化 下落時 重力勢能轉化為動能 掉到地上時 動能轉化為彈性勢能 反彈時 彈性勢能轉化為動能 上升時 動能轉化為重力勢能 5 如圖所示 物體重為100N 若不計任何摩擦及繩重 則不考慮動滑輪重時 勻速拉動滑輪向上運動0 5m時 拉力F的大小為 N 拉力做的功為 J 機械效率為 若考慮動滑輪重且動滑輪重8N時 則勻速拉動滑輪向上運動0 5m時 拉力F大小為 N 拉力做的功為 J 機械效率為 50 50 100 54 54 93 6 在學校跳繩比賽中 小麗同學1min跳了120次 每次跳起的高度為5cm 已知她的質(zhì)量是40kg 那么小麗跳繩時的平均功率 W 跳一次做的功是 J g 10N kg 7 自行車下坡時 不蹬腳踏板速度也會越來越大 在此過程中 自行車的動能逐漸 自行車的重力勢能逐漸 選填 增大 減小 或 不變 40 20 增大 減小 8 兩名運動員 甲比乙高 如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用時間相等 如圖所示 則 A 甲做功較多 功率較大B 甲做功較多 功率較小C 甲做功較多 甲 乙功率相等D 甲 乙做功相等 乙的功率較大 A 9 船在水面上勻速行駛 受到重力 浮力 牽引力和阻力的作用 其中 A 重力對船做功B 浮力對船做功C 牽引力對船做功D 沒有力對船做功 C 10 如圖所示 將同一物體分別沿s1 s2 s3三個等高斜面勻速拉到頂部 且F1 F2 F3 則拉力所做的有用功 A W1 W2 W3B W1 W2 W3C W1 W2 W3D 無法確定 A 11 關于功率的說法中正確的是 A 功率越大 表示做功越快B 功率越大 表示做功越多C 物體做功用的時間越長 功率越大D 物體做功用的時間越短 功率越大 A 12 關于機械效率的問題 下列說法中正確的是 A 做功越多 機械效率一定越高B 單位時間內(nèi)做功越多 機械效率一定越高C 省力越多的機械 機械效率一定越高D 額外功在總功中所占比例越小 機械效率一定越高 D 13 甲 乙兩斜面 不計摩擦 高度均為h 但甲比乙長 現(xiàn)把質(zhì)量相等的兩個物體從斜面底端勻速推到斜面頂端 則推力F1與F2的關系為 A F1 F2B F1 F2C F1 F2D 無法確定 B 14 關于功率 下列敘述正確的是 A 做功用的時間越少 功率越大 B 功率越大 做的功越多 C 在相同的時間里 做功越多 功率越大 D 做功的時間越多 功率越大 C 15 如圖所示 在相同時間里 用力F甲 F乙把等重的物體提升相同的高度 乙的動滑輪比甲重 比較它們的機械效率 甲 乙和兩力做功的功率P甲 P乙 則 甲和 乙關系 A 甲 乙 P甲 P乙B 甲 乙 P甲P乙D 甲 乙 P甲 P乙 B 16 如圖3所示 軌道ABC光滑 彈簧固定在水平軌道末端 小球從A處由靜止?jié)L下 撞擊彈簧后又將沿水平軌道返回 接著滾上斜面 在這整個過程中 機械能轉化的情況是 A 重力勢能 動能 重力勢能B 動能 彈性勢能 動能C 動能 勢能 動能 勢能 動能D 重力勢能 動能 彈性勢能 動能 重力勢能 圖3 D 17 運動員跳高時從離開地面到上升到最大高度的過程中 A 動能轉化為重力勢能B 重力勢能轉化為動能C 彈性勢能轉化為機械能D 重力勢能減小 動能增大 A 18 小紅在學習中收集了一些與機械能有關的實例 如圖1所示 其中機械能增大的是 A 19 一只乒乓球由高處靜止下落撞擊地板后又上升 整個過程中 乒乓球機械能轉化情況是 A 勢能 動能 勢能 B 動能 勢能 勢能 C 動能 勢能 動能 勢能 動能 D 勢能 動能 勢能 動能 勢能 D 20 物體沿斜面勻速滑下時 它的 A 動能增加 重力勢能減少 機械能不變B 動能不變 重力勢能不變 機械能不變C 動能不變 重力勢能減少 機械能減少D 動能增加 重力勢能減少 能械能減少 C 21 中國跳水隊被人們稱為 夢之隊 圖2是跳水運動員跳水時的情景 運動員在離開跳板到落入水的過程中 A 他的動能一直增大 機械能不變B 他的重力勢能一直減小 機械能減小C 他的動能先減小后增大 機械能不變D 他的重力勢能先減小后增大 機械能增大 圖2 C 22 探究 影響滑輪組的機械效率的因素猜想1 可能與勻速提升的速度大小有關 猜想2 可能與被提升的鉤碼重力有關 猜想3 可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重力都有關 猜想4 可能與鉤碼被提升的高度有關 蘭蘭的實驗記錄 芳芳的實驗記錄 23 如圖是小紅同學探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置 實驗準備的器材有 三個質(zhì)量不同的木塊A 三條粗糙程度不同的長木板B 三個高度不同的長方體鐵塊C 刻度尺 1 實驗還需補充的器材有 2 下面是小紅探究斜面機械效率與物重的關系時記錄的有關數(shù)據(jù) 通過分析數(shù)據(jù) 你可以得出結論 3 上述實驗中 保持斜面長度不變 將斜面升高到0 2m 把一個重6N的物體沿斜面向上拉時 所需拉力為3 8N 則此時斜面的機械效率是 4 斜面的機械效率可能與斜面的 有關 只填一個因素 24 如圖所示 在 研究物體動能與哪些因素有關 的實驗中 將A B C三小球先后從同一裝置的hA hB hC高處滾下 mA mB mC hA hC hB 推動紙盒運動一段距離后靜止 1 要研究動能與質(zhì)量的關系 我們要選擇兩圖來進行比較 2 要研究動能與速度的關系 我們要選擇兩圖來進行比較 3 讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了 4 從圖中可以看出 A B C三個小球剛到達水平面時 球的動能最大 5 此實驗得出的結論是 25 一個人用50N的力沿水平方向勻速推一輛重200N的車前進2m 求這個人對車做功多少 重力對車做功多少 已知 求 解 答 人對車做功100J 重力對車沒有做功 W重 Gh 200N 0m 0J 26 功率為100kw的汽車在公路上以72km h的速度勻速行駛時 汽車的牽引力為多少 解 F P v 100 1000W 72 3 6m s 5000N 解 m V 1 103kg m3 50m3 5 104kg G mg 5 104kg 10N kg 5 105N W Gh 5 105N 30m 1 5 107J 27 用一臺水泵把50m3的水提升到距水面30m的水箱 水泵需做多少功 若完成這些功1h 這臺水泵的功率是多少瓦 合多少千瓦 28 一輛重6 104N的載重汽車 以36km h的速度駛上一個長為100m的斜坡 已知汽車的牽引力為4 8 103N 求 1 汽車從坡底升到坡頂所需的時間 2 汽車的牽引力做的功 3 汽車發(fā)動機的功率 解 1 時間 t s v 100m 36 3 6m s 1 10s 2 牽引力做的功 W F S 4 8 103N 100m 4 8 105J 3 功率 P W t 4 8 105J 10s 4 8 104W 29 如圖所示 某礦廠工人用200N的水平拉力 抓緊繩子的一端 沿水平方向向右運動 在10s內(nèi)將礦井里質(zhì)量為32kg的物體提升4m 若不計一切摩擦 求 1 礦工在10s內(nèi)所做的功和他做功的功率 2 動滑輪的重量 3 滑輪組的機械效率 g 10N kg 1600J 160W 80N 80 30 在20m深的礦井里 有積水9m3 用抽水機把水抽出去花了18min的時間 問 1 該抽水機做了多少功 2 抽水機的功率至少要多大 不考慮損耗 解 1 水的質(zhì)量 m 水v 1 0 103kg m3 9m3 9 103kg 水的重力 G mg 9 103kg 10N kg 9 104N 功 W F S Gh 9 104N 20m 1 8 106J 2 抽水機的功率 P W t 1 8 106J 18 60s 1666 67W 31 2010江蘇蘇州 26題 如圖所示 斜面長S 10m 高h 4m 用沿斜面方向的推力F 將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端共用了10S 運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功 求 1 運動過程中克服物體的重力做的功 2 斜面的機械效率 3 推力F的大小 4 推力F做功的功率 圖10 19 32 如圖所示 物塊重200N 移動過程中所受阻力為40N l 不考慮滑輪重及摩擦 物塊以0 2m s的速度勻速移動 拉力F的功率是多大 2 如果這個裝置的機械效率是80 則拉力F是多大 33 如圖所示是一種起重機的簡圖 用它把質(zhì)量為4 103kg 底面積為1m2的貨物G勻速提起 取g 10N kg 問 1 當貨物靜止于水平地面時 它對地面的壓強是多少 2 若把貨物勻速吊起16m 用了40s 則貨物上升的速度是多少 3 起重機對貨物做了多少功 4 吊起貨物時 為使起重機不翻倒 其右邊至少要配一個質(zhì)量為多大的物體 已知 OA 10m OB 5m 起重機本身重力不計 斜面 滑輪組 動滑輪 定滑輪 Gh Gh fL 常見幾種簡單機械的機械效率的數(shù)學表達式 根據(jù)