第15章功和机械能复习.ppt
功和机械能复习课,一、功,1.功的两个必要因素：,（1）作用在物体上的力。,（2）物体在力的方向上通过的距离。,2.功的计算公式：,W=Fs W=Pt,3.功的单位：,焦耳（J）,（1）理想情况下（不计机械自重及摩擦）：,4.功的原理：,（2）任何情况下：,使用机械时人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。,使用任何机械都不省功。,二、机械效率,1.有用功：,无论采取哪种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。,（1）举高重物：,W有用=G物h,W有用=f摩擦s,（2）在粗糙水平面上移动物体：,2.额外功：,（1）克服机械自重做功：,W额外=G动滑轮h,使用动滑轮或滑轮组：,（2）克服机械间的摩擦做功：,使用斜面：,W额外=f摩擦L,并非人们需要但又不得不做的功。,3.总功：,W总=W有用+W额外,公式（1）：,公式（2）：,W总=F动力s动力,作用在机械上的动力,动力作用点移动的距离,有用功和额外功的和，叫总功。,4.机械效率公式：,斜面,滑轮组,动滑轮,定滑轮,=Gh/(Gh+fL),=Gh/（Gh+G轮h）,动滑轮，滑轮组,5.常用机械的效率公式：,三、功率,1.功率的定义：,单位时间里完成的功表示做功的快慢。,2.功率的公式：,P=W/t,3.功率的单位：,瓦特（W）,P=Fv,由运动物体速度 v 决定,由物体高度 h 决定,四、机械能,动能,重力势能,弹性势能,只有动能和势能相互转化，机械能守恒。,由运动物体质量 m 决定,势能,由弹性形变决定,由物体质量 m 决定,机械能的转化：,1焦耳的大小就是用1牛的力使物体在力的方向上移动1米所做的功。,焦耳（J）,W,P,瓦特（W）,没有单位,W=Fs,单位时间内所做的功。,有用功占总功的比值。,功、功率、机械效率的比较,功的概念:1：作用在物体上的力做功的两个必要因素：2物体在这个力的方向上移动的距离 F0,s=0 不做功三种的情况 F=0,so功的计算公式：W=F S F0,s0,但Fs功的单位是：焦耳 简称焦 符号是 J 1m功的原理：使用任何机械都不能省功有用功:提升重物时：W有=Gh额外功：对机械本身、对辅助物品、克服摩擦所做的功总功:W总=W有+W额。或 W总=FS机械效率：测量：意义 功率 概念：单位时间内物体所做的功 公式：P=W/t 或 P=Fv 单位,公式：,国际单位：瓦特，符号 W,常用单位：千瓦（k W）,功,概念：物体由于运动 而具有的能,物体由于弹性形变而具有的能量,机械能,动能,影响动能大小的因素,速度,质量,探究动能的大小与什么因素有关,控制变量法,动能的大小比较,重力势能,定义：物体由于被举高而具有的能量,影响重力势能大小的因素,高度,弹性势能,影响弹性势能大小的因素：,势能,质量,弹性形变的程度,一个物体的机械能等于它的动能和势能之和。,动能和势能的转化,动能和重力势能的相互转化,动能和弹性势能的相互转化,方式,规律：,在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。即减小的能必定转化为增大那个能。,机械能守恒：,如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能守恒。,机械能,一、选择题1、一支步枪枪膛长80 cm，火药爆炸时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000 N，子弹离开枪口在空中飞行40 m后落在地上，则高压气体对子弹做的功是（）A.1.6103 J B.1.6105 J C.1.6104 J D.8104 J,A,2、下列叙述中能够提高机械效率的是（）A、增加有用功B、减小机械间的摩擦C、减小总功D、使用最省力的机械,B,3、一架匀速上升的直升飞机，它的（）A、动能增加，重力势能不变B、动能不变，重力势能增加C、动能和重力势能都增加D、动能不变，机械能也不变,B,4、下列自然灾害中，主要由机械能造成的破坏的是：（）A、大火烧毁房屋B、干旱使庄稼枯死C、洪水冲垮堤坝D、汽油燃烧爆炸,C,5.船在水面上匀速行驶，受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用，其中（）A.重力对船做功B.浮力对船做功 C.牵引力对船做功D.没有力对船做功,C,6.水平地面有一重4 N的足球，一个小孩用20 N的力踢球，使球向前运动了30 m，那么小孩对球所做的功为()A.120 J B.720 J C.600 J D.条件不足，无法计算,D,7.如图所示，将同一物体分别沿s1、s2、s3三个等高斜面匀速拉到顶部，且F1F2F3，则拉力所做的有用功()A.W1=W2=W3 B.W1W2W3 C.W1W2W3 D.无法确定,A,8.关于功率的说法中正确的是()A.功率越大，表示做功越快B.功率越大，表示做功越多C.物体做功用的时间越长，功率越大D.物体做功用的时间越短，功率越大,A,9.机械效率越高，表示()A.做的功越多B.做的有用功越多C.越省力D.有用功与总功的比值越大,D,10.小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图1所示，其中机械能增大的是（）,A,11.中国跳水队被人们称为“梦之队”图2是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中（）A他的动能一直增大，机械能不变 B他的重力势能一直减小，机械能减小 C他的动能先减小后增大，机械能不变 D他的重力势能先减小后增大，机械能增大,图2,C,12.如图3所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（）A.重力势能动能重力势能 B.动能弹性势能动能 C.动能势能动能势能动能 D.重力势能动能弹性势能动能重力势能,图3,D,二、填空题13.正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W，那么在一天时间内心脏做功_J，这些功可把一个质量为60 kg的人匀速举高_ m.(g=10 N/kg)14.某人用20 N的推力把一个重400 N的箱子水平移动了10 m，则此人对箱子做的功_J；若此人又将此箱子匀速提到高1 m的货架上，此人又对箱子做功为_J.,129600,216,200,400,15.如图所示，物体重为100 N，若不计任何摩擦及绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F的大小为_N，拉力做的功为_J，机械效率为_.若考虑动滑轮重且动滑轮重8 N时，则匀速拉动滑轮向上运动0.5 m时，拉力F大小为_N，拉力做的功为_J，机械效率为_.,50,50,100%,54,54,93%,16.在学校跳绳比赛中，小丽同学1 min跳了120次，每次跳起的高度为5 cm，已知她的质量是40 kg，那么小丽跳绳时的平均功率_W，跳一次做的功是_J.(g=10 N/kg)17.自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐，自行车的重力势能逐渐（选填“增大”“减小”或“不变”）,40,20,增大,减小,二、问答题：18、皮球从手中下落后，掉到地上又弹起来，试分析这个过程中的能量转化。,下落时,重力势能转化为动能,掉到地上时,动能转化为弹性势能,反弹时,弹性势能转化为动能，上升时，动能转化为重力势能。,三、计算题20、用100N的力推着小车在水平面上作匀速直线运动，5s内小车前进了10m，则在这段时间内：物体运动的速度是多大？推力做得功多少？推力的功率是多大？,2m/s,1000J,200W,21、一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？,100000J,60%,22.如图所示，某矿厂工人用200 N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m，若不计一切摩擦.求：(1)矿工在10 s内所做的功和他做功的功率;(2)动滑轮的重量;(3)滑轮组的机械效率.(g=10 N/kg),1600J，160W,80N,80%,
