功和机械能复习提纲及练习题(DOC 8页).doc

1、功和机械能复习提纲一、功1、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况：（1）有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动；（2）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动；（3）有力，也有距离，但力和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。 公式 各量单位W：J（焦耳） F：N（牛顿） S：m（米） P：W（瓦特）t：s（秒） 4、国际单位：将Nm称为焦耳，简称焦，符号J 11 Nm把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。5、公式应

2、用注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，与力对应。功的单位“焦”（牛米 = 焦），不要跟力和力臂的乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。常见的功克服重力做功： 克服阻力（摩擦力）做功：二、功的原理：使用任何机械都不省功1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。2、说明：功的原理对于任何机械都适用。使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。对于理想机械（忽略摩擦和机械本

3、身的重力）：人做的功（）= 直接用手对重物所做的功（）3、应用：斜面 理想斜面：斜面光滑（不计摩擦） 理想斜面遵从功的原理理想斜面公式： 其中F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度实际斜面：若斜面与物体间的摩擦为f ，则：；这样F做功就大于直接对物体做功 。三、机械效率、有用功：对人们有用的功。公式：W有用（提升重物）总W额=W总 2、额外功：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总W有用动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 3、总功：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总有用W额 W有用 W有用W总 =4、机械效率：有用功跟总功的比值。（1）公式： （2）有用功总小于

4、总功，所以机械效率总小于1 ，通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。W有用W总 =（3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5、机械效率的测 量原 理： 应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线、还需 刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B、提升重物越重，做的有用功相对就多。C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 D、绕线方法和重物提升高度不影响

5、滑轮机械效率。四、简单机械的机械效率（1）斜面 W有用h W额外SW总h（2）杠杆 W有用物h W额外 W总S（3）定滑轮（a）W有用W额外：摩擦及绳重W总h（4）定滑轮（b）W有用S物W额外：滑轮转动摩擦W总S物（5）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组W有用物h W额外W总（G物G动）h （n为连接动滑轮绳子段数）不计绳重和摩擦时 （6）动滑轮（b）及水平方向滑轮组 W有用物 W额外：绳重及滑轮转动摩擦W总物 （n为连接动滑轮绳子段数）注：a、所有机械自身摩擦均是额外功的组成部分，故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功c、对于所有机械均有五、功率：单位时间

6、内做的功P(单位：W)1、公式：2、单位：瓦特，简称瓦，符号W ，常用单位 ， 马力换算：1103W 1106 W 1马力=735W3、物理意义：表示做功快慢的物理量（与机械效率无关）。某小轿车功率66，它表示：小轿车s 内做功66000J4、机械中的功率5、机械效率和功率的区别功率和机械效率是两个不同的概念。（1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；（2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。六、机械能 能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不

7、是“正在做功”或“已经做功”。例如 ：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量体由于被举高而具有的能量决定其大小的因素：物体质量越大、举得越高（高度），重力势能就越大弹性势能定义：发生弹性形变的物体具有的能量决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大1、机械能：动能和势能统称为机械能。（1）理解 有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能和势能的物体具有机械能。（2）探究决定动能大小的因素a、猜想：动能大小与物体质量和速

8、度有关；b、实验研究研究对象：小钢球 方法：控制变量法 c、如何判断动能大小？看小钢球能推动木快做功的多少；如何控制速度不变？使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；如何改变钢球速度？使钢球从不同同高度滚下；d、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。动能转化转化势能弹性势能重力势能 2、动能和势能的转化（1）动能和重力势能间的转化规律：质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；质量

9、一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；（2）动能与弹性势能间的转化规律：如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。3、动能与势能转化问题的分析首先分析决定动能大小、重力势能（或弹性势能）大小的因素看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化质量，速度，高度，弹性形变机械能守恒：如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。a、人造地球卫星的运动，近地点动能（速度）最大，势能最小；远地点势能最大，动能

10、（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒。b、滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，机械能守恒。上升动能转化为重力势能，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降过程反之。 考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。C、题中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。4、水能和风能的利用机械能的天然资源风能水能拦河筑坝海水潮汐直接做功发电水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电

11、机把机械能转化为电能。水电站修筑拦河大坝的目的是什么？水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。大坝为什么要设计成上窄下宽？由水压p，随水深的增加而加大。巩固练习一、填空1、物理学中,我们说做功的两个必要因素是:（2） 。2、下列情况中，人对物体是否做功？并说明理由。（ 1 ）某同学踢足球，球离脚后飞出10m远 ；（2）将重物从地面上提起放到肩上 ；（3）将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离 ；（4）扛着重物登上三楼 ；（5）举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动 ；（6）推出去的铅球在空中向前飞行时 。3、功率是表示

12、做功的物理量；某机器的功率是800瓦，其物理意义是，这样的一台机器每小时可完成的功。4、功的原理告诉我们：使用任何机械都不能省。5、重50N的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是，若物体在水平方向上移动30m，则拉力对物体做了的功，克服阻力做了的功，重力对物体做了的功。6、甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是；两人的功率之比是。7、某人提着一个重80牛的物体在水平路面上匀速运动了300米，此过程中人对物体做功 ，功率是瓦，后他又提着此物体爬了高10米的楼，用时1分钟，则爬楼

13、时人对物体做了 _焦的功，功率为瓦。8、某起重机的机械效率是70%，它表示9、从深为10m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重20N，桶中水重80N若此人的目的是为了提水，则额外功 ，有用功 ，总功 ，机械效率为 ；若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 。10、某人用机械做了8000J的功，其中额外功是有用功的1/3，那么该机械做的有用功是 J，机械效率是 。 11、工人用一根杠杆提升一桶油，他用250N向下的拉力拉过1.2m，油桶上升30，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为 N。12、用一个定滑轮把重200 N的货物提升6 m高，所用的拉力是250 N，这个定滑轮的机械效率是 。13、用一

14、个动滑轮把重为200 N的货物匀速提高4 m，所用的拉力是125 N，则有用功是 J，这个动滑轮的机械效率是 。14、某人用一动滑轮将400牛的重物提起5米，若人做的额外功是500焦，则这个动滑轮的机械效率是，人的拉力是。15、如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为 ，如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25的大米机械效率为90%。当拉绳子的速度为 时，拉力的功率为54W。（绳重与摩擦不计） 16、用滑轮组把重为600 N的物体举高4 m，若滑轮组的机械效率是80，那么做的有用功是 J，总功是 ，额外功是 。17、用一个滑轮组在6s内

15、把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m则此过程中，有用功为 J，拉力做功的总功率为 W，滑轮组的机械效率为 18、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重为120N，加在绳子端的拉力50N。若被提升物体匀速上升速度0.1 ,则拉力F做功的功率，滑轮组的机械效率。19、工人常利用斜面把重物搬运到汽车上汽车车厢高度1.5m，斜面长度3m，现用力F沿斜面把重箩筐1800N的重物匀速拉到车上若不计摩擦，拉力F为 N；若实际拉力F=1200N，则该斜面的机械效率是 20、如图所示的滑轮为滑轮（选填“定”或“动”）。若用20牛的拉力使物体在2秒钟内匀速直线运动

16、了5米，则拉力做功的功率为瓦。21、如图，重为500N的物体与地面间的摩擦力是150N，为使物体匀速移动，必须在绳端加60N的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为若物体移动速度为0.2，则1内拉力做的功是22、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120。则滑轮组的机械效率为 ；若物体的速度为0.2,则1内拉力做的功为 J23、下列物体中：A挂在屋顶上的电灯；B被拉开的弹簧门；C空中飞行的小鸟；D在冰场上滑行的运动员；E从斜坡上滚下的石头；F在平直公路上行驶的汽车；只具有动能的是 、只具有势能的是 、既具有动能，又具有势能的是 2

17、4、如图所示：物体A在拉力F的作用下，沿斜面匀速上升时，A物体的动能，势能，机械能。25、人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中能转化为能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中能转化为能，由此我们可以判断人造地球卫星在处动能最大，速度最快。26、滚摆在下降时速度，动能，重力势能，上升时速度，动能，重力势能。 滚摆每次上升的高度都比前次稍低，表明滚摆的机械能总量在不断。若不计空气的摩擦阻力，滚摆的机械能。(本题选填“变大”、“变小”或“不变”)27、跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能

18、，势能；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能，势能，机械能总量。(填“变大”、“变小”或“不变”)28、建水电站时要让水轮机产生出较大的功率，在流量一定的条件下，需要水流有较大的流速，而河流流速一般都不很大，因此就要在河中选择合适的地方修水坝这是利用了能转化为的道理29、“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼。”弯弓射箭的过程中， 能转化为 能。30、“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，飞腾而下的瀑布具有巨大的 能。31、如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能变、弹簧的弹性势能变。二、选择1、一个人用同样大小的水平拉力拉着小车，分别在光滑和粗

19、糙的两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ）A在粗糙地面上做功较多 B在光滑地面上做功较多 C两次做功一样多 D条件不够，无法比较两次做功的多少2、某同学用100牛的力把质量为4千克的铅球推到5米远处,他推铅球做的功是( )A.500焦 B.196焦 C.696焦 D.缺少条件,无法计算3、如图所示：A、B、C三个物体的质量关系是，它们在同样大的力F作用下，都沿力的方向移动相同的距离S，则力F 对三个物体所做的功 （ ） A.一样多 B.对A做的功最多 C.对B做的功最多 D.对C做的功最多4、某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是： ( ) A.表示这台

20、机器能做1000瓦的功 B.表示这台机器能做1000焦的功C.表示这台机器秒能做1000瓦的功 D.表示这台机器每秒能做1000焦的功5、在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是（ ）用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较A只有 B C D6、下面说法中正确的是 （ ）A从可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大B功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大C功率大的机器比功率小

21、的机器做功多D甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大7、个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较 （ ）A做的有用功减少了 B总功不变，有用功增加了C总功不变，额外功减少了 D有用功不变，总功减少了8、用500 N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8 m时，可将滑轮组悬挂的重为1500 N的物体匀速提高2 m，则额外功占总功的百分比是 （ ）A25 B75 C15 D859、若要把50 N的重物举高2 m，则（ ）A使用省力杠杆时动力做功必定小于100 J B使用定滑轮时动力大小必定等于50 NC使用滑轮组时动力做功必定等于100 J

22、D不论使用哪种机械。动力做功至少100 J10、用如图所示的滑轮组把重100N的物体匀速提升0.5m，所用的拉力是80N，下列说法正确的是 （ ）A总功是50J，有用功是80J B有用功是50J，额外功是20JC总功是100J，有用功是80J D总功是80J，机械效率是62.5% 11、要提高某机械的机械效率，应该 （ ）A减小外力所移动的距离 B减小额外功占总功的百分比C减小总功 D减小外力12、下列说法中，正确的是 ( )A.在相同的时间内做的功越多，机械效率越高 B.在相同的时间内做的功越多，功率就越大C.功率大的机器，机械效率一定高 D.功率大的机器，做的功一定多13、如图所示，在水平

23、拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（ ）A50J B25J C100J D200J14、如图是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率（P）随时间（t）变化的图象，其中正确的是 （ ）15、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关 （2）滑轮组机械效率高低可能与被物重有关（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关（4）滑轮组机械效率高低可能与

24、与承重绳子段数有关。然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（ ）A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）16、下列关于能量的说法中正确的是 ( )A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功 D.能量多的物体所做的功一定就多17、下列各过程中属于动能转化为势能的是 ( )A.拉开弓把箭射出去 B.小铁块在空中下落C.在水平地面上滚动的足球 D.停蹬脚踏板后的自行车正在冲上斜坡18、小刚收集了一些与机械能有关的实例如图所示，其中机械能增大的是（ ）1

25、9、图所示情景是一种叫做蹦极的游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点对于游戏者离开跳台至最低点的这一过程，下列说法中正确的是（）A游戏者的动能一直在增加 B游戏者减少的重力势能全部转化为动能C游戏者到达a点前，绳子具有弹性势能 D游戏者到c点时，他的动能为零20、小球从高处下落，由于受到空气阻力而作匀速直线运动，在运动过程中，小球（ ）A、动能增加，势能减小，机械能不变 B、动能不变，势能减小，机械能减小C、动能和势能都减小，机械能减小 D、动能和势能都增加，机械能增加三、实验1、在“测定

26、滑轮组机械效率”的实验中，某同学竖直拉动弹簧秤，使钩码上升，弹簧秤的示数如图所示，该同学所测得的数据如下表。 请你：把表格补填完整；在图中画出实验中的滑轮组的绕线。2、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置（1）小红 向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如表：钩码重（N）弹簧测力计提升的高度（m）有用功（J）总功（J）机械效率20.40.20.2100%（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们

27、意识到出现了错误，请你帮助找出错误的原因 错误 （3） 该滑轮组的机械效率实际为 （4 （3）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将 将 （填变化情况）（5） 有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关根据探究目的，他们先通过实验测算出如图（甲）所示的滑轮组的机械效率，请你在图（乙）中画出下一步实验所需的组装图四、计算1、质量为500克的小车，在2牛顿的水平拉力作用下，由静止开始沿水平地板前进3米，此时拉车的细绳断裂，小车前进2米后停止，那么小车运动过程中拉力做功多少？重力做功为多少？2、跳绳是一项很好的体育健身活动，经测试重500 N的某同学1 跳绳120次，每

28、次离地约0.06 m（每次离地高度和时间都相同）（1）该同学跳一次做功多少焦耳?（2）他在这1 的锻炼中消耗的功率是多大?（3）跳绳时对地面的压强与站立时相比较有何变化?并说明判断的理由钩码重 G（N）钩码上升的高度h(m)拉 力 F（N）弹簧秤移动的距离S（m）机械效率（）90.150.453、节能是汽车性能的一个重要指标但同一辆汽车每百公里的消耗与行驶速度的快慢是否有关呢？星期天，小明乘坐叔叔的汽车去上海，于是他决定借此机会对这一问题进行探究他们去时走高速公路，回来时走320去上海回嘉兴平均速度()9060里程()108116耗油量(L)8.511.2国道，得到了右表所示的数据（1）分析数

29、据后，下明觉得这与他事先的猜想相吻合你认为小明的猜测应该是 （2）请你算出汽车在高速公路上行驶108消耗的汽油质量（汽油0.8）（3）若汽车在高速公路上行驶时发动机的功率为60 ，那么汽车行驶108，发动机做的功为多少4、用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400牛的货物抬高20厘米,手向下压杠杆的力是220牛。求：（1）手下降的高度是多少？（2）杠杆的机械效率是多少？5、如图的斜面高，长为，把一质量为的物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是s，需用的拉力为，求：（1）此过程做的有用功多大？总功多大？（2）斜面的机械效率？（3）所做有用功的功率是多大？6、如图所示，某人用机械效率为80的滑轮组匀速提升重1

30、20 N的物体，绳的自由端移动了6m，求：（1）物体上升的高度？他做的有用功是多大？（2）人做的总功是多大？人的拉力为多大?（3）人所做的额外功是多大? 7、一个人用滑轮组匀速提升重G128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内，人用F40N的力拉绳端移动4m。（1）计算出物体上升的高度是多少?（2）在图中画出这个滑轮组的绕线。（3）有用功的是多大?（）总功的功率多少？8、如图所示，用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍。问:半分钟内物体移动的距离是多少? 若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大?若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大?9、在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机图13所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0，已知10m，5m，起重机功率为30，起重机本身重力不计求：（1）要使起重机吊起6103的货物时不会绕支点O翻倒，右边配重m0至少为多少千克？（2）若机机械效率为80，把5103 的货物沿竖直方向匀速提高15m，需要多少时间？8 / 8