初三功和機(jī)械能

1、功和機(jī)械能復(fù)習(xí)提綱一、功?1 .力學(xué)里所說(shuō)的功包括兩個(gè)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(guò)的距離。?2 .不做功的三種情況：有力無(wú)距離、有距離無(wú)力、力和距離垂直。?鞏固：某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過(guò)程中人不做叁（原因是足球靠慣性飛出）。?3 .力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。公式：W=FS?4 .功的單位：焦耳，1J=1N-m。把一個(gè)雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。?5 .應(yīng)用功的公式注意：分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；公式中S一定是在力的方向上通過(guò)的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。功的單位“焦（牛米=焦），不要和力和力臂的

2、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(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使?2 .說(shuō)明：（請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？）?功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。?功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力,既省_力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。?使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省小或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來(lái)很多方便。?我們做題遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功（FS）=直接用手對(duì)重物所做的功（Gh）。?3 .應(yīng)用：斜面

3、?理想斜面：斜面光滑：理想斜面遵從功igti理想斜面公式：FL=Gh,其中：F:沿斜面方向的推力；L:斜面長(zhǎng)；G:物重；h:斜面局度0?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(duì)物體做功Gho例下列情況中，力對(duì)物體做了功的是（）A、起重機(jī)吊著工件靜止在空中B、小剛用300N的力提一桶水在平直路上行走100mC木塊在水平光滑的冰面上勻速直線運(yùn)動(dòng)D、小明用力推行李車使車在水平路面上前進(jìn)練習(xí)：1、小強(qiáng)用1000N的水平推力將重3000N的小車沿水平路面移動(dòng)了500m,小強(qiáng)的推力做功J,重力做了J的功。2、一名裝卸工人將質(zhì)量為100kg的油桶，沿長(zhǎng)5m、高1m的斜面推上貨

4、車，不計(jì)桶與斜面間的摩擦，這名工人所用的推力為N,推力做功Jo3、用動(dòng)力臂是阻力臂2倍的輕質(zhì)杠桿將重400N的貨物抬高20cm,手向下壓杠桿的力為200N,手下降的高度為cm,人對(duì)杠桿做了的功，若不使用杠桿，直接用手做功為J,比較可得出結(jié)論：。4、馬拉著質(zhì)量為2000kg的車在平直的公路上前進(jìn)了200m,做了2X105J的功，則馬對(duì)車的拉力為。5、船在水面上勻速前進(jìn)，受到重力、浮力、牽引力和阻力的作用，其中對(duì)船做功的是。A、重力Bk浮力C牽引力D、阻力6、使用自重可以忽略的動(dòng)滑輪提起重100N的重物，人對(duì)繩子做功200J,則繩子自由端移動(dòng)的距離為（）A、1mB2mC、3mD、4m三、機(jī)械效率1

5、 .有用功：定義：對(duì)人們有用的功。公式：W有用=Gh（提升重物）二川總一W額二4W總斜面：W有用=Gh2 .額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。公式：W額=W總一W有用斜面：W額=fL3 .總功：定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功公式：WW肩用+W額=FS=W有用/刀斜面：W息=fL+Gh=FL4 .機(jī)械效率：定義：有用功跟總功的比值。?公式：寺=-S2-騰斜面：Gh4=FL定滑輪:GhGhGZ?=3=動(dòng)滑輪:_Gh_Gh_G2產(chǎn)滑輪組:_Oh_Gh_G“一kS-一”有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。?提高機(jī)械效率

6、的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。?5 .機(jī)械效率的測(cè)量：原理:?叫用Gh=Ei應(yīng)測(cè)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(dòng)的距離$?器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不翌?結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：A、動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。B、提升重物越重，做的有用功相對(duì)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(jī)械效率。圖14-2例1：一個(gè)工人用圖14-2所示的滑輪組提升2000N的貨物，所用拉力為800N,繩子自由端10S內(nèi)拉下

7、了10m,不計(jì)繩重及摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A、總功是8000J,效率為40%B、有用功是2000J,效率為40%C有用功是8000J,效率為62.5%D、總功是8000J,效率為62.5%剖析如何判斷有用功，額外功、總功是解機(jī)械效率有關(guān)問(wèn)題的關(guān)鍵。凡是用機(jī)械來(lái)升高物體的，使物體升高所做的功為有用功；且有W=Gho凡是動(dòng)力所做的功就是總功；且有W總=F-S由圖分析可知，該滑輪組有4段繩子承擔(dān)總重，所以S=4h,h=s/4=10m/4=2.5mW*Gh=2000NX2.5m=5000JW總=FS=800NX10m=8000Jr=Wa/W總=5000J/8000JX100%=62.5%例2:沿著

8、長(zhǎng)10m,高2m的斜面，將重2000N的物體勻速推上去，若不計(jì)斜面的摩擦力，拉力應(yīng)多大？若考慮斜面的摩擦力，所用拉力是500N,有用功是多少？總功是多少？斜面的機(jī)械效率是多少？解答：400N4000J5000J80%剖析若不考慮斜面摩擦力時(shí)，可以利用W人=W機(jī)，求出拉力F,根據(jù)FL=Gh得:F=Gh/L=2000NX2m/10m=400N有用功應(yīng)是W*Gh,總功應(yīng)是亞總=51,若考慮斜面摩擦，目的是將物體提高，則:W有=Gh=2000NX2m=4000JW總寸L=50ON10m=5000Jr=W有/W總=4000J石000JX100%=80%練習(xí)：1、沿著5m長(zhǎng)的斜面把重200N的物體推到2m

9、高處，推力是120N,則總功是,有用功是,額外功是,該斜面的機(jī)械效率是2、小華用動(dòng)滑輪在10s內(nèi)將重400N的貨物勻速提高2m,所用拉力為250N,則在該過(guò)程中小華所做總功為,有用功為,機(jī)械效率為小華做功的功率為,若不計(jì)繩重及摩擦，該動(dòng)滑輪的重力為圖14-33、一個(gè)工人用圖14-3所示滑輪組提起2000N的貨物，滑輪組的效率為80%,當(dāng)繩子自由端被拉下4m時(shí)，這個(gè)工人做功J,所用拉力為No4、測(cè)量動(dòng)滑輪機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量的物理量是、,然后根據(jù)公式計(jì)算出機(jī)械效率。5、用定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組分別提升同樣重的物體，（若不計(jì)繩重及摩擦），其中機(jī)械效率最大的是（）A、定滑輪B、動(dòng)滑輪C、滑輪組

10、D、一樣大6、關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A、越省力的機(jī)械，其機(jī)械效率越高B、機(jī)械效率越高的機(jī)械，做功越多C做有用功越多的機(jī)械，其機(jī)械效率越高D、做同樣的功，額外功越少，機(jī)械效率越高四、功率1 .定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功。2 .物理意義：表示做功快慢的物理量。WPFv3 .公式：，4,單位：主單位W;常用單位kWmW馬力=換算：1kW=103W?1mW=106W?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(jī)械效率和功率的區(qū)別:功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大

11、比例的有用功。?例1如圖14-5所示，在水平拉力F的作用下，使物體m沿水平地面勻速直線運(yùn)動(dòng)，若滑輪與繩子質(zhì)量及摩擦不計(jì)，已知物體m與地面間的摩擦力為100N,物體的運(yùn)動(dòng)速度為1m/s,那么拉力大小F和拉力的功率P的大小，下列說(shuō)法正確的是（）A、拉力F大小為200NB、拉力F大小為50NC拉力功率P大小為100WD、拉力功率P大小為50W例2某人用600N的水平推力，在半分鐘內(nèi)，將重400N的物體沿水平路面向前移動(dòng)15m,重力對(duì)物體做功J,人的水平推力對(duì)物體做的功為J,推力對(duì)物體做功的功率為Wo練習(xí)：1、舉重運(yùn)動(dòng)員在2s內(nèi)把1800N的杠鈴舉高2m,他對(duì)杠鈴做了J的功，做功的功率為Wo2、在學(xué)校

12、跳繩比賽中，王紅同學(xué)1min跳了120次，每次跳起的高度為5cm,已知她的質(zhì)量為40kg,那么王紅跳繩一次所做的功為J,其平均功率為W。3、甲、乙兩臺(tái)機(jī)器，甲的功率比乙的功率大，則（）A、甲比乙做功多B、甲比乙做功快C甲比乙做功少D、甲、乙做相同的功時(shí)甲用時(shí)間較多4、如圖146是甲、乙兩物體做功與所需時(shí)間的關(guān)系圖象，由圖可知，甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙的大小關(guān)系是（）A、P甲P乙B、P甲二P乙CP甲P乙D、無(wú)法確定5、關(guān)于機(jī)器的功率，下列說(shuō)法中正確的是（）圖14-6A、機(jī)器的功率越小，做功越慢B、機(jī)器的功率越大，做功越多C機(jī)器的功率越小，機(jī)械效率越少D、機(jī)器的功率越大，做的有用功越多6

13、、“五一”假期，小林和爸爸一起去登山，小林用了15分鐘，到達(dá)山頂，爸爸用了20分鐘到達(dá)山頂，爸爸的體重是60kg,小林的體重是40kg,則小林與爸爸的登山功率之比為多少？五、動(dòng)能和勢(shì)能？1 .能量：一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能。理解：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(lái)衡量。?一個(gè)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(méi)有做功。也不一定要做功。?2 .知識(shí)結(jié)構(gòu)：定義；軸體由于送勘而具有的避量動(dòng)能決定其大小的因素工物體速度越大、質(zhì)量越大,動(dòng)能就越大械?廣重力廠定義；械體由于被舉/而具有的能量.勢(shì)能

14、決定其大小的因素.物體質(zhì)量越大、舉得越高,勢(shì)能就越大彈性勢(shì)能定義；發(fā)生龍直百力接定其大小的因素:物體彈性形變?cè)酱?、彈性?shì)能就越大3 .探究決定動(dòng)能大小的因素：猜想：動(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象：小鋼球？方法：控制變量。.如何判斷動(dòng)能大小：看小鋼球能推動(dòng)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(dá)斜面底端時(shí)速度大小相如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí)；速度越大動(dòng)能越大。保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí)；質(zhì)量越大動(dòng)能越大；?得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越

15、大。?4 .機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。?理解：有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。（二）動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)存彈性勢(shì)能動(dòng)熊勢(shì)能41 .知識(shí)結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)化重力勢(shì)能2 .動(dòng)能和重力勢(shì)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(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。?質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。?3 .動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：?如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。?如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。4 .動(dòng)能與勢(shì)

16、能轉(zhuǎn)化問(wèn)題的分析：?首先分析決定動(dòng)能大小的因素，決定重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）大小的因素一?還要注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量損失和增大如果除重力和彈力外沒(méi)有其他外力做功（即：沒(méi)有其他形式能量補(bǔ)充或沒(méi)有能量損失），則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能不變。?題中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒(méi)有能量損失機(jī)械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失機(jī)械能不守恒。?（三）水能和風(fēng)能的利用?攔河筑壩水能海水潮汐J機(jī)械能的直接做功天然資源1 .知識(shí)結(jié)構(gòu)：I國(guó)能2 .水電站的工作原理：利用高處的水落下時(shí)把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。?例題：1、

17、水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計(jì)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(shì)能，水下落時(shí)能轉(zhuǎn)化為更多的動(dòng)能，通過(guò)發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。練習(xí)：1、中國(guó)跳水隊(duì)被人們稱為“夢(mèng)之隊(duì)”，跳水運(yùn)動(dòng)員跳水時(shí)的情景，運(yùn)動(dòng)員在離開(kāi)跳板到落入水的過(guò)程中（）A、運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直增大，機(jī)械能不變B、運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能一直減小，機(jī)械能不變C運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小，后增大，機(jī)械能不變D、運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先減小后增大，機(jī)械能增大2、騎自行車上坡前，往往要加緊蹬幾下，加大速度，增加自行車上坡時(shí)的上坡時(shí)，這些轉(zhuǎn)化為,車就容易上到高處。3、“會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”的詩(shī)句表達(dá)了詩(shī)人蘇

18、軾企望為國(guó)御敵立功的壯志，拉彎的弓箭射出去，這一過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況是轉(zhuǎn)化為4、2003年3月20日，美英聯(lián)軍調(diào)用大量空降部隊(duì)對(duì)伊拉克實(shí)施軍事打擊。在空降兵離開(kāi)機(jī)艙，尚未打開(kāi)降落傘的一段時(shí)間里，他們?cè)诳罩屑铀傧陆?。若不?jì)空氣阻力，那么在這段時(shí)間里，空降兵的重力勢(shì)能,動(dòng)能,機(jī)械能O5、下列過(guò)程中，屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是（）A、雪撬從山坡上滑下B、推開(kāi)的彈簧門自動(dòng)關(guān)閉C人造地球衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)D、雪滴從空中落下單元檢測(cè)一、填空題1、如圖14-17所示：用滑輪組拉著一只木塊P沿水平面以0.5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4N,若每只滑輪重1N,繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，則該滑輪

19、組的機(jī)械效率為,在2s內(nèi)拉力F做的功為Jo圖14-172、如圖14-18所示的動(dòng)滑輪把重為100N的物體勻速提升1m。若不計(jì)輪重和摩擦，拉力F為N;若不計(jì)摩擦，輪重為50N,則拉力F為N,滑輪的機(jī)械效率為。圖14-183、如圖14-19所示，某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，可將他視為一個(gè)杠桿。他的重心在A點(diǎn)，重力為500N,那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少No若將他在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m,則他的功率至少為Wo圖14-194、小婷跳繩時(shí)所穿鞋的總質(zhì)量為0.4kg,她1min跳繩180次,假定每次雙腳抬離地面的最大高度均為5cm,則每上升一次，她對(duì)鞋所做的功為J。

20、跳躍時(shí)若上升所用的時(shí)間占每次跳躍時(shí)間的3/10,則每上升一次，她對(duì)鞋做功的平均功率為W（g=10N/kg）5、正常人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率約為1.5W,那么在一天時(shí)間內(nèi)心臟做功J,如果心臟每分鐘跳動(dòng)60次，那么每跳動(dòng)一次做功Jo6、甲、乙兩位同學(xué)分別把同樣重的木頭從一樓搬到三樓，甲用的時(shí)間比乙用的時(shí)間長(zhǎng)，兩個(gè)人對(duì)木頭做功的大小關(guān)系是W甲W乙（選填）、“=、“”，對(duì)木頭做功快的是同學(xué)。7、我們可以用兩種方法來(lái)判斷物體做功的快慢。圖表示用挖掘機(jī)挖土與人力挖力做功的快慢不同，它所用的判斷方法是：做功時(shí)間相同，比較做功多少，另一種的判斷方法是：相同，比較。二、選擇題1、物體受平衡力作用時(shí)，下列說(shuō)法正

21、確的是（）A、物體的機(jī)械能可能增大B、物體的動(dòng)能可能增大C物體的勢(shì)能一定不變D、物體機(jī)械能一定不變2、在一次體育課上，甲、乙兩同學(xué)進(jìn)行爬竿比賽。甲從某一位置勻速爬到竿頂用時(shí)9s,乙從同一位置勻速爬到竿頂用時(shí)10s,若甲、乙兩人體重之比是6:5,則他們爬竿的功率之比為P甲：P乙是（）A、4:3B、3:4C27:25D、25:273、司機(jī)開(kāi)車上坡前，往往加大油門，以提高汽車的速度，這是為了（）A、增大動(dòng)能B、增大勢(shì)能C增大慣性D、減少阻力4、小敏同學(xué)和他所騎的輕便自行車總重約600N,上學(xué)路上他騎車在20s內(nèi)勻速通過(guò)了一段長(zhǎng)100m的平直公路。若自行車所受路面的阻力約為人和車總重力的0.05倍,則通過(guò)該段公路時(shí)，小敏同學(xué)蹬車的功率約為（）A、150WB、300WC1500WD、3000W7、關(guān)于機(jī)器的功率，下列說(shuō)法中正確的是（）A、機(jī)器的功率越小，做功越慢B、機(jī)器的功率越大，做功越多C機(jī)器的功率越小，機(jī)械效率越少D、機(jī)器的功率越大，做的有用功越多8、如圖14-21所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動(dòng)5m,物體A受到地面的摩擦力為5N,不計(jì)滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，拉力F做的功為（）A、50JB、25JC、100JD、200J圖14-219、一物體沿斜面勻速下滑，物體的（）A、動(dòng)能增加