《机械功和机械能》复习(超好用).ppt

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1、2017中考第一轮复习,第十一章：机械功与机械能,2、功的原理：使用任何机械都不省功。省了距离的一定费了力，费力的一定省了距离。但力和距离的乘积（功）不变。（不考虑摩擦和机械重）,一、功,在物理学中，把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫功。,（2）做功的两个必要因素：,功=力X距离W=FSW-功-焦（J）F-力-牛（N）S-距离-米（m）单位：焦耳（J）1J=1Nm,作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离。,（4）公式：,1、（1）定义：,A 有力无距离；B 有距离而无力（靠惯性）C既有力又有距离，但运动方向始终与力的方向垂直。,（3）不做功的三种情况：,例1、小明用100N的力将50N

2、的铅球掷出10m远，则在铅球抛出的过程中，人对铅球所作的功是：（）A、1000JB、500JC、0JD、1500J,C,铅球在空中不受推力，是由于惯性！,（4）单位：瓦（W）另外还有：千（KW）1W=1J/s注意：做的功多不一定功率大，所用的时间短也不一定功率大；只有相等的时间内做的功越多，功率才大。在力F作用下做匀速直线运动时，有：P=W/t=Fs/t=Fv,二、功率,（1）定义：单位时间内所做的功。用P表示。,1、功率,（2）物理意义：反映物体做功快慢的物理量。,（3）公式：功率=功/时间，即 P=W/tP功率瓦特（W）W功焦耳（J）t时间秒（s）,1、动能（1）动能：物体由于 而具有的能

3、。,三、动能和势能,运动,（3）比较动能的大小：质量相同，速度大的动能大；速度相同时，质量大的动能大。做匀速运动的物体，动能可能不变。,（2）动能大小的决定因素：由 和 共同决定。,一切运动的物体都具有动能。静止的物体（速度为0）动能为0。,速度,质量,物体的运动速度越大，质量越大，动能越大。,重力势能：,2、势能,弹性势能：,物体由于 而具有的能,物体由于发生 而具有的能,物体质量越大，举高的高度越高，重力势能越大,同一物体，弹性形变越大，具有的势能越大。,被举高,弹性形变,四、机械能及其转化1、机械能：,如图：A点：重力势能最大，动能为零。B点：动能最大，重力势能最小。AB：重力势能转化为

4、动能。BC：动能转化为重力势能。,2、动能和势能的相互转化：,一个物体可以既有动能又有势能。,动能和势能之和,即：E机=E动+E势,例11.如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是（）A、重力势能减小，动能不变，有重力势能转变为动能B、重力势能减小，动能增加，有重力势能转变为动能C、重力势能减小，动能不变，没有重力势能转变为动能D、重力势能减小，动能增加，没有重力势能转变为动能,B,例12、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,3、机械能守恒定律 如

5、果只有动能和势能的转化，机械能的总和保持不变。,（不考虑摩擦阻力做额外功）,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

6、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,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

7、位：千瓦（k W）,功,五、机械效率,1、有用功和总功,为达目的而做的，对人们有用的那一部分功，叫有用功（W有用）。,（1）有用功和总功的比值叫机械效率，用表示。,2、机械效率,并非我们需要但又不得不做的那一部分功叫额外功（W额外）。,有用功和额外功的总和叫总功（W总）。W总=W有用+W额外,（2）公式：机械效率=有用功/总功 即：=W有用/W总,3、如何确定有用功和总功：,W总=Fs（F为施加的外力，s为在力的方向上移动的距离）W有用=Gh（机械沿竖直方向上提升重物。G为重物重，h为重物上升的高度。）W有用=fs（机械沿水平方向拉物体。f为物体沿水平方向移动时受到的摩擦力，s为物体水平移动的

8、距离。）任何实际机械的机械效率1且是一个没有单位的量。,（竖直方向）=w有用/w总=Gh/Fs=G/nF(不计摩擦和绳重）=G/G+G动,（水平方向）=fs物/Fs绳=f/nF,滑轮组的机械效率：,斜面的机械效率：,=w有用/w总=Gh/FL,=Gh/(Gh+fL),例3.两个完全相同的滑轮，其重力均为20N.分别用图甲、乙两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了l0m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（）AF1和F2做的功相等BF1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甲的机械效率小于乙的机械效率,A,例4、一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼

9、房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？,解：,有用功：W有用=Gh,=6000N10m=60000J,总功：,W总=W有+W额,=60000J+40000J=105J,机械效率：,=W有用/W总,=60000J/105J=60,例5.如图，把重为10N的物体推上高为0.5m的斜面，斜面的长为1m所用的推力为12N,沿斜面向上,求推力所做的功和斜面的机械效率?,解：,推力做的功：W总=FL,=12N1m=12J,有用功：,W有=Gh,=10N0.5m=5J,机械效率：,=W有/W总,=5J/12J=41.67,例6、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

10、械间的摩擦C、减小总功D、使用最省力的机械,B,例7、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,=100N10m=1000J,推力的功率：,P=W/t,=1000J/5s=200 W,F,解：,W有=Gh,=800N2m=1600J,解：,W总=Fs,=250N42 m=2000J,=W有/W总,=1600J/2000J=80,解：,P=W/t=Fs/t=Fv,=250N 4 0.5m/s=500W,G,1、下列物体

11、具有哪种机械能能。A拉长的弹簧具有。B水库中的水(被大坝提高)具有。C、桌子上的茶杯具有。D正在爬坡的汽车具有。E在空中飞行的小鸟具有。,弹性势能,重力势能,重力势能,动能和势能,动能和势能,练一练,2、滚摆下降过程中,重力势能,转速,动能。当滚摆上升过程中,转速,动能,重力势能。,减小,增大,变大,变小,变小,增大,3、如图是人造地球卫星的轨道示意囹，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它在近地点的动能（选填：大于、小于、等于）它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是_（选填：变大、变小、不变）。,4、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

12、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。,5.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%,6.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

13、的功是_J.(g=10 N/kg)7.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,8、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同 质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则（）A、甲做功较多，功率较大 B、甲做功较多，功率较小 C、甲做功较多，甲、乙功率相等 D、甲、乙做功相等，乙的功率较大,A,9.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,10.如图所示，将同一物体分别沿s1、s2、s3三个等高斜面

14、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,11.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,12.关于机械效率的问题，下列说法中正确的是()A.做功越多，机械效率一定越高 B.单位时间内做功越多，机械效率一定越高C.省力越多的机械，机械效率一定越高 D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高,D,13.甲、乙两斜面（不计摩擦）高度均为h，但甲比乙长，现把质量相等的两个物体从斜面底端匀速推到斜面顶

15、端，则推力F1与F2的关系为()A.F1F2 B.F1F2 C.F1=F2 D.无法确定,B,14、关于功率,下列叙述正确的是()A.做功用的时间越少,功率越大。B.功率越大,做的功越多。C.在相同的时间里,做功越多,功率越大。D.做功的时间越多,功率越大。,C,15.如图所示，在相同时间里，用力F甲、F乙把等重的物体提升相同的高度，乙的动滑轮比甲重，比较它们的机械效率甲、乙和两力做功的功率P甲、P乙，则甲和乙关系（）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

16、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,17.运动员跳高时从离开地面到上升到最大高度的过程中（）A动能转化为重力势能B重力势能转化为动能C弹性势能转化为机械能D重力势能减小，动能增大,A,18.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,19、一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升，整个过程中，乒乓球机械能转化情况是（）A势能动能势能。B动能势能势能。C动能势能动能势能动能。D势能动能势能动能势能。,D,20、物体沿斜面匀速滑下时

17、，它的（）A动能增加，重力势能减少，机械能不变B动能不变，重力势能不变，机械能不变C动能不变，重力势能减少，机械能减少D动能增加，重力势能减少，能械能减少,C,21.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,22、探究：影响滑轮组的机械效率的因素 猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；猜想4：可能

18、与钩码被提升的高度有关兰兰的实验记录：,芳芳的实验记录：,23、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。（1）实验还需补充的器材有_；（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。,通过分析数据，你可以得出结论：；（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率是_；（4）斜面的机械效率可能与斜面的_有关。（只填一个因素）,24：如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将

19、A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mAmBmC，hAhChB）推动纸盒运动一段距离后静止。（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择 两图来进行比较。（2）要研究动能与速度的关系，我们要选择 两图来进行比较。（3）让不同的钢球从同一高度滚下是为了？（4）从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时，球的动能最大。,（5）此实验得出的结论是：,25、一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？,已知：求：,解：,答：人对车做功100J，重力对车没有做功,W重=Gh=200N0m=0J,26、功率为100kw的汽车

20、在公路上以72km/h的速度匀速行驶时，汽车的牵引力为多少？,解：,F=P/v,=1001000W/(723.6m/s),=5000N,解：,m=V=1103kg/m3 50m3=5104kg,G=mg=5104kg10N/kg=5105N,W=Gh=5105N 30m=1.5107J,27、用一台水泵把50m3的水提升到距水面30m的水箱，水泵需做多少功？若完成这些功1 h，这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？,28、一辆重6104N的载重汽车，以36km/h的速度驶上一个长为100m的斜坡，已知汽车的牵引力为4.8103N，求：（1）汽车从坡底升到坡顶所需的时间；（2）汽车的牵引力做的功；

21、（3）汽车发动机的功率,解：,（1）时间：t=s/v,-1)=10s,(2)牵引力做的功：,W=FS,=4.8103N100m=4.8105J,(3)功率：P=W/t,=4.8105J/10s=4.8104W,29.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%,30、在20m深的矿井里，有积水9m3，用抽水机把水抽出去花了18min的时间

22、，问：（1）该抽水机做了多少功？（2）抽水机的功率至少要多大？（不考虑损耗）,解：,（1）水的质量：m=水v,=1.0103kg/m3 9m3=9103kg,水的重力：G=mg,=9103kg10N/kg=9104N,功：W=FS=Gh,=9104N20m=1.8106J,(2)抽水机的功率：P=W/t,=1.8106J/(1860s）=1666.67W,31.（2010江苏苏州，26题）如图所示，斜面长S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端共用了10S，运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2

23、)斜面的机械效率；(3)推力F的大小（4）推力F做功的功率,图10-19,32如图所示，物块重200N，移动过程中所受阻力为40N。（l）不考虑滑轮重及摩擦，物块以0.2ms的速度匀速移动，拉力F的功率是多大？（2）如果这个装置的机械效率是80，则拉力F是多大？,33、如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4103kg，底面积为1m2的货物G匀速提起。（取g10N/kg）问：（1）当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速吊起16m，用了40s，则货物上升的速度是多少？（3）起重机对货物做了多少功？（4）吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一个质量为多大的物体？已知：OA10m，OB5m。（起重机本身重力不计）,斜面,滑轮组,动滑轮,定滑轮,=Gh/(Gh+fL),常见几种简单机械的机械效率的数学表达式：,根据,