初中物理第十一章功和機械能知識點復習

1、第十一 章 功與機械能一、功1、做功的兩個必要因素： （1）作用在物體上的力； （2）物體在力的方向上通過的距離。2、不做功的三種情況：（1）有力無距離：“勞而無功”之一，如搬石頭未搬動；（2）有力，也有距離，但力的方向與距離垂直：“勞而無功”之二，如手提水桶在水平面上走動。（3）有距離無力：（“不勞無功”），如物體在光滑平面上自由滑動，足球踢一腳后運動；3、功的計算：物體上的力及力的方向上通過距離的乘積。 公式 W=FS=Pt 各量單位W：J（焦耳）F：N（牛頓） S：m（米） P：W（瓦特） t：s（秒） 4、國際單位：將N·m稱為焦耳簡稱焦，符號(J) 1J=1 N·

2、m 把一個雞蛋舉高1m ，做的功大約是0.5 J 。5、公式應用注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；公式中的S 一定是在力的方向上通過的距離，且及力對應。功的單位“焦”（1牛·米 = 1焦）。6、常見的功： 克服重力做功：W=Gh 克服阻力（摩擦力）做功：W=fs二、功的原理：使用任何機械都不省功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。2、說明：功的原理對于任何機械都適用。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。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

3、人類工作帶來很多方便。對于理想機械（忽略摩擦與機械本身的重力）：人做的功（FS）= 直接用手對重物所做的功（Gh）3、應用：斜面 理想斜面：斜面光滑（不計摩擦） 理想斜面遵從功的原理理想斜面公式：FL=Gh 其中F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度實際斜面：斜面粗糙（考慮摩擦）若斜面及物體間的摩擦為f ，則：FL=fL+Gh；這樣F做功FL就大于直接對物體做功Gh 。三、功率：單位時間內(nèi)做的功P(單位：W)1、公式：2、單位：瓦特，簡稱瓦，符號W ，常用單位 kW ，MW， 馬力換算：1kW=103W 1MW=106 W 1馬力=735W3、物理意義：表示做功快慢的物理量（

4、及機械效率無關）。某小轎車功率66kW，它表示：小轎車s 內(nèi)做功66000J4、機械中的功率5、功率與機械效率是兩個不同的概念。他們之間沒有可比性。（1）功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；（2）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。四、機械能能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能能量表示物體做功本領大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。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。機械能勢能重力勢能定義：物體由于被舉高而具有的能量決定其大小的因素：物體質(zhì)量越

5、大、舉得越高（高度），重力勢能就越大彈性勢能定義：發(fā)生彈性形變的物體具有的能量決定其大小的因素：物體彈性形變越大、彈性勢能就越大動能定義：物體由于運動而具有的能量決定其大小的因素：物體速度越大、質(zhì)量越大，動能就越大1、機械能：動能與勢能統(tǒng)稱為機械能。（1）理解有動能的物體具有機械能；有勢能的物體具有機械能；同時具有動能與勢能的物體具有機械能。（2）探究決定動能大小的因素a、猜想：動能大小及物體質(zhì)量與速度有關；b、實驗研究研究對象：小鋼球 方法：控制變量法 c、如何判斷動能大??？看小鋼球能推動木快做功的多少；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？

6、使鋼球從不同同高度滾下；d、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；得出結(jié)論：物體動能及質(zhì)量與速度有關；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。動能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化勢能彈性勢能重力勢能2、動能與勢能的轉(zhuǎn)化（1）動能與重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：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；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；（2）動能及彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：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；如果一個物體的動能

7、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。3、動能及勢能轉(zhuǎn)化問題的分析首先分析決定動能大小、重力勢能（或彈性勢能）大小的因素看動能與重力勢能（或彈性勢能）如何變化質(zhì)量，速度，高度，彈性形變機械能守恒：如果除重力與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。人造地球衛(wèi)星的運動，近地點動能（速度）最大，勢能最小；遠地點勢能最大，動能（速度）最小，近地點向遠地點運動時，動能轉(zhuǎn)化為勢能，遠地點向近地點運動，勢能轉(zhuǎn)化為動能，整個過程機械能守恒。滾擺上升下落過程中，如果不計空氣阻力，機械能守恒。上升動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，下降重力勢能轉(zhuǎn)化為動

8、能，最低點速度最大，動能最大，最高點重力勢能最大，動能最小，下降過程反之?？紤]空氣阻力，滾擺每次上升高度減小，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。題目中如果有“在光滑斜面上滑動”，“光滑”表示不計摩擦，沒有能量損失，此時機械能守恒。4、水能與風能的利用機械能的天然資源風能水能攔河筑壩海水潮汐直接做功發(fā)電5、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。6、水電站修筑攔河大壩的目的是什么？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。例題：如圖1所示的生活用具，在使用中

9、屬于費力杠桿的是（ ）D.食品夾A.鋼絲鉗B.扳手C.核桃鉗圖1如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若每個滑輪重相同，不計摩擦，則機械效率最高的裝置是（ ）F4DF3CF2BF1A圖6如圖6所示, 向漏斗吹氣乒乓球被吸起。這個現(xiàn)象說明 A. 空氣的的流速減小，壓強增大 B. 空氣的的流速減小，壓強減小C. 空氣的的流速增大，壓強增大圖6D. 空氣的的流速增大，壓強減小圖7abc如圖7所示，裝有水的容器靜止在斜面上，其底部a、b、c三處受到水的壓強分別為pa、pb、pc，則以下判斷正確的是（ ）Apapbpc BpapbpccabCpapbpc Dpapbpc如圖8所示，容器裝有水，其底部a、b、

10、c三處受到水的壓強分別為pa、pb、pc，則以下判斷正確的是（c）A.papbpc B.papbpc C.papbpc D.papbpc圖5圖5所示的試管內(nèi)裝一定量的水，當試管豎直放置時，水對管底的壓 強為P1；當管傾斜放置時，水對管底的壓強為P2，比較P1、P2的大小， 則：A. P1<P2 B. P1=P2 C. P1>P2 D.條件不足，無法判別如圖6所示的情景中，關于力對杯子做功的描述正確的是下列關于大氣壓的說法中正確的是 （ ） A大氣壓的數(shù)值總是不變的B在其他條件相同時，海拔高度越高，大氣壓的值越小C做托里拆利實驗時，換用粗細不同的玻璃管做實驗，測量結(jié)果不同D大氣壓的數(shù)

11、值及天氣無關下列關于能量轉(zhuǎn)化的敘述中，正確的是（ ） A.電動機將機械能轉(zhuǎn)化為電能 B.發(fā)電機將電能轉(zhuǎn)化為機械能C.汽油機將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D.干電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能第7題圖如圖所示，保持杠桿在水平位置平衡，在其他條件不變的情況下，下列操作能使彈簧測力計示數(shù)變大的是（ ）A.減少鉤碼的個數(shù) B.將鉤碼懸掛點的位置向右移 C.保持拉力方向不變，將彈簧測力計向右移 D.保持彈簧測力計懸掛點的位置不變，使其向右傾斜在水平地面上有一長方體木箱。小林用水平推力F把木箱向前推動，如圖12甲所示。此過程中，推力F隨時間t的變化情況如圖12乙所示，木塊前進的速度v的大小隨時間t的變化情況如圖12丙所示，則

12、從3s至5s內(nèi)，推力對木塊所做的功 J，第2秒木塊受到的合力為 N。小宇用如圖所示的裝置探究“動能的大小及什么因素有關？”的實驗步驟如下：（1）將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面上的A處靜止釋放，滾下后及放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示。（2）將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面上的B處靜止釋放，滾下后及放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示。（3）將質(zhì)量為2m的小球從光滑斜面上的B處靜止釋放，滾下后及放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖丙所示。根據(jù)上述三次實驗，回答下列問題：實驗中小球動能的大小是通過觀察比較反映出來的

13、，這里用到了物理學研究問題的一種 方法（選填“直接測量”、“放大”或“轉(zhuǎn)化”）；為了探究動能的大小及物體運動速度的關系，應選用 兩個圖來分析，并由此得出的實驗結(jié)論是 ；分析乙、丙兩圖，得到的實驗結(jié)論是；其中小球在光滑斜面上從B處滾到底端的過程中，小球的 能轉(zhuǎn)化為 能。32如圖25所示的泉州灣大橋于2015年5月12日正式通車，其跨海大橋長12.45km，最高限速100km/h，若某小汽車以最高限速在此橋上勻速行駛時，受到的阻力為2000N，乘員的平均質(zhì)量為60kg，小汽車的部分參數(shù)如右表，求：（1）小汽車以最高限速勻速通過此橋的時間。（2）小汽車滿載時對水平地面的壓強。（3）小汽車勻速通過此橋

14、的過程中，牽引力所做的功。.如圖26所示為我國首輛 “玉兔號”月球車。登月前，在水平地面上進行了測試，月球車勻速直線行駛180 m用時60min，若車的質(zhì)量為140kg，受到地面的摩擦阻力為500N，網(wǎng)狀輪子及地面接觸的總面積為0.02m2。求：（1）月球車受到的重力；（2）月球車對水平地面的壓強；（3）月球車在測試過程中的功率。（1）G = mg = 140 kg×10 Nkg = 1400 N （2分）（2）p= = = = 7×104 Pa （2分）（3）W = Fs = fs = 500N×180m = 9×104 J （1分）P= = = 25

15、 W （1分）答：月球車受到的重力是1400N；月球車對水平地面的壓強為7×104 Pa；月球車在測試過程中的功率為25 W。質(zhì)量為50kg的何勇同學，在一次爬桿比賽中，用12s爬到了5m高的桿頂： （1）何勇受到的重力是多少？（2）何勇爬桿過程中做了多少功？功率多大？（1）（2）小宇幫助鄰居李奶奶將一袋重100N的米背上12m高的五樓，共用時間120s求：（1）小宇對這袋米做的功； （2）小宇對這袋米做功的功率美國研制出“會飛的汽車”，其車身與一般汽車相似，但車門多了兩個可折疊的翅膀，在陸地行駛時，翅膀折疊，在空中飛行時，翅膀張開。汽車的質(zhì)量為600 kg，地面最大行駛速度可達15

16、0 kmh，輪胎及地面接觸的總面積約為0.12 m2，空中最大飛行速度可達200 kmh，發(fā)動機功率為75 kW。問：（1）該汽車在地面以最大行駛速度勻速行駛0.2 h，通過的距離是多少?（2）該汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多少?（3）若汽車在空中以最大飛行速度勻速飛行200 km，汽車受到的牽引力是多少?（1）v汽車通過的距離svt150kmh×0.2h30km （3分）（2）汽車靜止在水平地面F壓Gmg 600kg×10Nkg6×103N汽車對地面的壓強是p5×104Pa （4分）（3）解法1：t 1h3600sP WPt7.5×

17、104W×3600s2.7×108JWF牽s F牽1.35×102N（3分）解法2：PF牽vF牽1.35×103N （3分）答：略（7分）如圖所示是中國漁政310海監(jiān)船赴釣魚島進行維權海監(jiān)船滿載排水量2580t，長108m，寬14m，船底深6m，續(xù)航力6000海里，最大航速可達每小時22海里（約40km/h）（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）滿載時，海監(jiān)船受到的浮力有多大？（2）海監(jiān)船以18km/h的速度勻速航行10小時，巡航的路程為多少km？若巡航時海水阻力為1.0×106N，則這一過程中船的推進力所做的

18、功為多少？解：（1）m排=2580t=2.58×106kg，排開水的重力為：G排=m排g=2.58×106kg×10N/kg=2.58×107N，則船受到的浮力F浮=G排=2.58×107N（2）v=，海監(jiān)船巡航的路程為：s=vt=18km/h×10h=180km，船勻速行駛，F(xiàn)=f=1.0×106N，船的推進力所做的功：W=FS=1.0×106N×1.8×105m=1.8×1011J答：（1）滿載時，海監(jiān)船受到的浮力為2.58×107N（2）海監(jiān)船以18km/h的速度勻速航

19、行10小時，巡航的路程為180km；若巡航時海水阻力為1.0×106N，則這一過程中船的推進力所做的功為1.8×1011J質(zhì)量為1.2t的某型號轎車發(fā)動機的額定功率為6×104W，汽車在額定功率下沿水平路面勻速行駛時，受到的阻力是車重的0.2倍。（g取10N/kg）求：發(fā)動機所提供的牽引力大??；轎車勻速行駛時速度的大??；轎車勻速行駛5min牽引力做的功。在一個闖關游戲中，需要把相同的正方體疊放起來，正方體邊長為a，由密度為的材料制成，質(zhì)量分布均勻，如圖15所示。（g為已知，推導過程及結(jié)果無需帶單位。）(1) 某選手用水平力推正方體，但未推動，這時的推力_（填“大于”、“小