2022年功和机械能复习提纲及练习题.docx
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1、精品学习资源欢迎下载精品学习资源一、功1、做功的两个必要因素:功和机械能复习提纲实际斜面:如斜面与物体间的摩擦为f,就: FL=fL+Gh;这样 F 做功 FL 就大于直接对物体做功 Gh ;三、机械效率 、有用功:对人们有用的功;欢迎下载精品学习资源(1) 作用在物体上的力 ;( 2)物体在 力的方向上通过的距离 ;2、不做功的三种情形:(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;公式: W 有用 Gh(提升重物) =W 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=
2、 W 总 W 有用 =G 动 h(忽视轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)3、总功:有用功加额外功或动力所做的功 公式: W 总=W 有用W 额=FS= W 有用 4、机械效率: 有用功跟总功的比值 ;欢迎下载精品学习资源(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;(1) 公式:W 有用 =W 总欢迎下载精品学习资源3、功的运算: 物体上的力与力的方向上通过距离的乘积;公式 W=FS=Pt各量单位 W : J(焦耳) F:N(牛顿) S:m( M ) P: W (瓦特) t: s(秒)4、国际单位: 将 Nm 称为焦耳, 简称焦, 符号 J1J=1 Nm(2)
3、 有用功总小于总功 ,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% ;(3) 提高机械效率的方法 :减小机械自重、减小机件间的摩擦 ;欢迎下载精品学习资源把一个鸡蛋举高 1m ,做的功大约是 0.5 J;5、公式应用留意:分清哪个力对物体做功,运算时F 就是这个力;5、机械效率的测 量=原 理:W 有用Gh=W 总FS欢迎下载精品学习资源公式中 S 肯定是在力的方向上通过的距离,与力对应;功的单位“焦”(牛 M = 焦),不要跟力和力臂的乘积(牛M,不能写成“焦”)单位搞混;常见的功 克服重力做功: W=Gh 克服阻力(摩擦力)做功: W
4、=fs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;使用机械要省力必需 费距离 ,要省距离必需 费劲,既省力又省距离的机械是没有的;使用机械虽然不能省功,但人类仍旧使用,是由于使用机械或者可以省力、或者 可以省距离 、也可以 转变力的方向 ,给人类工作带来许多便利;对于抱负机械( 忽视摩擦和机械本身的重力 ):人做的功( FS)= 直接用手对重物所做的功 (Gh)3、应用:斜面抱负斜面: 斜面光滑( 不计摩擦)抱负斜面遵从 功的原理抱负斜面公式: FL=Gh其中 F:沿斜面方向的推力 ;L:斜面长;
5、 G:物重;h: 斜面高度应测物理量: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、仍需刻度尺、弹簧测力计;步骤:必需 匀速拉动 弹簧测力计使钩码上升,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,个数越多就额外功相对就多; B、提升重物越重,做的有用功相对就多;C、摩擦,如各种摩擦越大做的额外功就多;D、绕线方法和重物提上升度不影响滑轮机械效率;四、简洁机械的机械效率(1)斜面 W 有用=GhW 额外=fSW 总=FS=Gh fS(2)杠杆 W 有用=G 物hW 额外欢迎下载精品学习资源1 /
6、8欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源W 总=FS(3) 定滑轮( a)W 有用=GhW 额外:摩擦及绳重W 总=FS=Fh(4) 定滑轮( b)W 有用=fS 物W 额外:滑轮转动摩擦W 总=FSF=FS物(5) 动滑轮( a)及竖直方向 滑轮组W 有用=G 物hW 额外W 总=FS=Fnh=(G 物G 动)h(n 为连接动滑轮绳子段数)不计绳重和摩擦时注: a、全部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、全部的有用功均等于不使用机械时所做的功c、对于全部机械均有五、功率: 单位时间内做的功 P单位: W 1、公式:2、单位:瓦特,简称瓦,符号 W
7、,常用单位 kW , MW , 马力换算: 1kW=103 W 1MW=10 6 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 66kW,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分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事大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量;一个物体“能够做功”,并不是肯定“要做功
8、”,也不是“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,也不肯定要做功;欢迎下载精品学习资源定义: 物体由于运动而具有的能量动能物体 速度 越大、 质量 越大,欢迎下载精品学习资源(6)动滑轮( b)及水平方向滑轮组打算其大小的因素:机械动能就越大欢迎下载精品学习资源W 有用=fS 物W 额外:绳重及滑轮转动摩擦能定义: 物体由于被举高而具有的能量重力势能物 体 质 量 越 大 、 举 得 越 高欢迎下载精品学习资源W 总=FSF=FnS 物(n 为连接动滑轮绳子段数)打算其大小的因素:势能(高度) ,重力势能就越大欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2 / 8
9、弹性定义: 发生弹性形变的物体具有的能量势能物体 弹性形变 越大、弹性势欢迎下载精品学习资源能就越大打算其大小的因素:欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1、机械能 :动能和势能统称为机械能;(1) 懂得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) 探究打算动能大小的因素a、猜想:动能大小 与物体质量和速度有关 ;b、试验争论争论对象: 小钢球方法: 掌握变量法c、如何判定动能大小 ?看小钢球能推动木快做功的多少;如何掌握速度不变 ? 使钢球从同一高度滚下,就到达斜面底端时速度大小相同;大,动能(速度)最小 ,近地点向远地点运动时,动能转化为势
10、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,假如不计空气阻力,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,滚摆每次上上升度减小,机械能转化为内能;C、题中假如有“在光滑斜面上滑动”,“光滑”表示不计摩擦,没有能量缺失, 此时机械能守恒;4、水能和风能的利用拦河筑坝发电欢迎下载精品学习资源如何转变钢球速度 ?使钢球从不同同高度滚下;d、分析归纳:水能机 械 能 的海水潮汐直接做功欢迎下载精品学习资源保持钢球 质量不变 时结论: 运动物体质量相同时;速
11、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;自然资源风能水电站的工作原理: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机把机械能转化为电能;欢迎下载精品学习资源2、动能和势能的转化动能转化弹性势能势能转化重力势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 ;欢迎下载精品学习资源(1) 动能和重力势能间的转化规律:质量肯定的物体,
12、假如加速下降,就动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;质量肯定的物体,假如减速上升,就动能减小,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:假如一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,就动能转化为弹性势能;假如一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,就弹性势能转化为动能;3、动能与势能转化问题的分析第一分析 打算动能大小、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:假如 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缺失), 就动能势能转化过程中机械能不变 ;
13、a、人造地球卫星 的运动, 近地点动能(速度)最大,势能最小; 远地点势能最大坝为什么要设计成上窄下宽?由水压p gh ,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、以下情形中,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50M 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
14、可完成 的功;4、功的原理告知我们:使用任何机械都不能省 ;欢迎下载精品学习资源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,就它欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源受到的水平拉力是N,如物体在水平方向上移动30m,就拉力对物体做了J 的功,克服阻力做了J的功,重力对物体做了J的功;6、甲、乙两人的体重之比是8:9,他们进行爬楼竞赛,从一楼爬上三楼所用的时做功的功率 P=W,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h=1.5m,斜面长度s=3m,现用力 F 沿斜面把重箩筐 G=1800N 的重物匀速拉到车上如不计摩擦, 拉力 F
15、 为 N;如实际拉力 F=1200,N 就该斜面的机械效率是欢迎下载精品学习资源间之比是 4:5,就两人克服自身重力所做的功之比是 ;两人的功率之20、如下列图的滑轮为 滑轮(选填 “定”或“动”);如用 20 牛的拉力使物欢迎下载精品学习资源比是;7、某人提着一个重 80 牛的物体在水平路面上匀速运动了300M,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10M 的楼,用时 1 分钟,就爬楼时人对物体做了 焦的功,功率为 瓦;8、某起重机的机械效率是70%,它表示体在 2 秒钟内匀速直线运动了 5M,就拉力做功的功率为FA 瓦;欢迎下载精品学习资源21、如图,重为 500N 的物体
16、与地面间的摩擦力是 150N,为使物体匀速移动,必欢迎下载精品学习资源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如须在绳端加 60N 的水平拉力,就滑轮组的机械效率约为 如物体移欢迎下载精品学习资源此人的目的是为了提水,就额外功,有用功,总功,机械效率为;如此人的目的是为了捞桶,就机械效率为;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30cm,如杠杆的机械效率为 90%,就油桶重为 N;12、用一个定滑轮把重 20
17、0 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,就有用功是 J,这个动滑轮的机械效率是;动速度为 0.2m/s,就 1min 内拉力做的功是J22、如下列图,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;就滑轮组的机械效率为;如物体的速度为0.2m/s,就 1min 内拉力做的功为 J23、以下物体中: 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
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