功及机械能复习-willerman

1、功和机械能复习功和机械能复习 一一个力作用在物体上个力作用在物体上, ,并且在并且在这个力的方向上通过了一段距离这个力的方向上通过了一段距离, ,那么，这个力做了那么，这个力做了功功力学中功的含义是什么力学中功的含义是什么? ?一、功一、功 （1 1）作用在物体上的力）作用在物体上的力（2 2）物体在这个力的方向上移动的距离）物体在这个力的方向上移动的距离这两个因素是缺一不可这两个因素是缺一不可的！的！做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：一、功一、功物体在绳子拉物体在绳子拉力的作用下升力的作用下升高高.小车在拉力的作用下向小车在拉力的作用下向前运动了一段距离。前运动了一段距离。汽车在刹车阻

2、力的作用汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离下滑行了一段距离 下列是力做功的几个实例下列是力做功的几个实例.想想这些做功的实例中想想这些做功的实例中,有什么共同点有什么共同点?一、功一、功 提着小桶在水平提着小桶在水平路上匀速前进路上匀速前进搬而未起搬而未起F0，s0 FsFs 下列是力没有做功的几个实例下列是力没有做功的几个实例.结合结合实例想想力为什么没有做功实例想想力为什么没有做功?足球离开脚后足球离开脚后继续向前飞行继续向前飞行F0，s0 提力没有做功提力没有做功提力没有做功提力没有做功踢力没有做功踢力没有做功一、功一、功（）（）（）1.1.举重运动员举着杠铃不动，举力做了功举重运动员

3、举着杠铃不动，举力做了功. .苹果从树上落下，重力对苹果做了功苹果从树上落下，重力对苹果做了功. .小球在光滑平面上移动一段距离，桌子小球在光滑平面上移动一段距离，桌子 的支持力对小球做了功的支持力对小球做了功 判断下列说法是否正确：判断下列说法是否正确：做一做做一做4物体受到沿斜面向上的拉力后，在斜面上物体受到沿斜面向上的拉力后，在斜面上移动了一端距离拉力对物体做了功移动了一端距离拉力对物体做了功（）1 1在物理学中在物理学中, ,把力与力的方向上移动把力与力的方向上移动 的距离的乘积的距离的乘积叫做功叫做功. . sFW2.2.功的计算公式功的计算公式 功功= =力力力的方向上移动的距离力

4、的方向上移动的距离3 3功的单位：功的单位：焦焦 1J1J1N1Nm一、功一、功2 2、在图中，在图中，m ma am mb bm mC C，三个物体在同样大的力，三个物体在同样大的力F F作用作用下，都沿着力下，都沿着力F F的方向移动相同距离的方向移动相同距离S S，比较力，比较力F F对三个对三个物体所做的功，结论是（物体所做的功，结论是（ ）A A、一样多、一样多 B B、对、对a a做的功多做的功多C C、对、对b b做的功多做的功多 D D、对、对c c做的功多做的功多AFaFFC1 1、一人用水平力推着物体，在较粗糙的水平面上前进一人用水平力推着物体，在较粗糙的水平面上前进一段距

5、离，做功为一段距离，做功为W W1 1； 然后以同样的水平力推着同一然后以同样的水平力推着同一物体物体, , 在更粗糙的水平面上前进相同的距离在更粗糙的水平面上前进相同的距离, , 做功做功W W2 2, , 那么那么 ( )( )A A、W W1 1W W2 2 B B、W W1 1W W2 2 C C、W W1 1W W2 2 D D、无法确定、无法确定B一、功一、功使用任何机械都不省功使用任何机械都不省功理想情况下：理想情况下：人直接用手做的功：人直接用手做的功：利用动滑轮人做的功：利用动滑轮人做的功：G122 2砝码重砝码重G/NG/N砝码提升砝码提升高度高度h/mh/m直接用手所直接

6、用手所做的功做的功w w1 1/J/J动力动力F/NF/N手移动的手移动的距离距离s/ms/m使用机械所做使用机械所做的功的功W W2 2/J/J数据数据一、功一、功二、功率有用功有用功 ：使用机械时对人们有用的功使用机械时对人们有用的功有用W额外功额外功 ：人们不需要但又不人们不需要但又不 得不做的功得不做的功额W总功总功 ：有用功与额外功的总和，即有用功与额外功的总和，即 W总总=W有有+W额额总W1、有用功、额外功、总功、有用功、额外功、总功三、机械效率三、机械效率2、 机机 械械 效效 率率1.定义：有用功与总功的比值叫机械效率定义：有用功与总功的比值叫机械效率.总有WW2.表达式表达

7、式: 没有！因为有用功总小于总功，所以没有！因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于机械效率总小于1 思考：思考： 有没有机械效率为有没有机械效率为100%100%的机械？为什么？的机械？为什么？二、机械效率二、机械效率起重机的机械效率是起重机的机械效率是4050 滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是50507070 抽水机的机械效率是抽水机的机械效率是60608080 怎样才能提高机械的效率？怎样才能提高机械的效率？ 减少额外功 途径途径二是减小摩擦二是减小摩擦 二、机械效率二、机械效率W有有=Gh(h为重物提升高度）为重物提升高度）W总总=FS(S为绳子自由端的伸长）为绳子自由端的伸长）W

8、额额=G动动hS=nh(n为吊着动滑轮的绳子段数）为吊着动滑轮的绳子段数）二、机械效率二、机械效率1 1、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况情况(设滑轮规格相同设滑轮规格相同)，产生额外功最多的应是，产生额外功最多的应是_图。若钩码图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高在三种情况中均被提高1米，各种米，各种情况机械做的有用功均为情况机械做的有用功均为_，由此可判断出，由此可判断出_图的机械效率最大。图的机械效率最大。(g取取10N/Kg)

9、 二、机械效率二、机械效率2、用一动滑轮把重为、用一动滑轮把重为600N的货物提高的货物提高2m,所用所用拉力是拉力是350N，那么有用功、总功、额外功为多，那么有用功、总功、额外功为多少？这个动滑轮的机械效率为多少？少？这个动滑轮的机械效率为多少？n=2S=2h=22m4mW有有Gh600N X 2m=1200JW总总 FS 350N X 4m=1400JW额额 W总总 W有有 1400J 1200J200J总有WW 1200J1400J85.7 二、机械效率二、机械效率3、某机械的机械效率是、某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功：，这说明使用这一装置做功：二、机械效率二、机械效

10、率4从深为从深为5m的井中直接将一桶水的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重提出井口，已知桶重20N，桶中水，桶中水重重80N若此人的目的是为了提水，若此人的目的是为了提水，则机械效率为则机械效率为 ，若此人的目的，若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为是为了捞桶，则机械效率为 80%20%5、工人用一根杠杆提升一桶油，他、工人用一根杠杆提升一桶油，他用用250N向下的拉力拉过向下的拉力拉过1.2m，油桶，油桶上升上升30cm，若杠杆的机械效率为，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为，则油桶重为 N 900二、机械效率二、机械效率6、如图用、如图用40牛的拉力使物体匀速上牛的拉力使物体匀速上升，不

11、计绳重和摩擦，整个装置升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为的机械效率为75%求：求：（1）物体和动滑轮的重各是多少？）物体和动滑轮的重各是多少？ （2）若绳能承受的最大拉力）若绳能承受的最大拉力为为50牛，此装置的机械效率最大牛，此装置的机械效率最大可提高到多少？可提高到多少？G物物90N G动动30N 80% 二、机械效率二、机械效率7、用图所示装置提升重为、用图所示装置提升重为900牛的物牛的物体体A，加在绳自由端的拉力大小为，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升牛时恰好可以使物体匀速上升求：（求：（1）求此时滑轮组的机械效率；）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计

12、绳重和摩擦，求动滑轮的重；）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升的重物改为）若提升的重物改为1200牛，需要牛，需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？匀速拉起？（4）在（）在（3）问中此时滑轮组的）问中此时滑轮组的机械效率又为多少？机械效率又为多少？75% G动动300N F=500N 80% 二、机械效率二、机械效率利用机械使物体水平移动利用机械使物体水平移动W有有fsf为摩擦力为摩擦力8、如图所示的滑轮组来拉动钢锭，、如图所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力已知钢锭与地面间的摩擦力f为为1200N，若此时拉力若此时拉力F=500N

13、,钢锭在拉力的钢锭在拉力的作用下移动了作用下移动了5米，则有用功为多米，则有用功为多少焦耳？总功为多少焦耳？机械效少焦耳？总功为多少焦耳？机械效率为多少？率为多少？6000J 7500J 80% 二、机械效率二、机械效率8、李勇想探究斜面的机械效率。他、李勇想探究斜面的机械效率。他用长木板支在凳子上搭成斜面，将用长木板支在凳子上搭成斜面，将1Kg盐装在塑料袋中，通过弹簧测力盐装在塑料袋中，通过弹簧测力计将盐袋匀速向上拉，弹簧测力计的计将盐袋匀速向上拉，弹簧测力计的示数为示数为4N；盐袋沿斜面移动；盐袋沿斜面移动1m，上，上升高度为升高度为30cm。这个斜面的机械效。这个斜面的机械效率为多少？率

14、为多少？ （g取取10N/kg）75二、机械效率二、机械效率机械效率公式：总有用WW动力动力物SFhG额外有用有用WWW总额外总WWW 二、机械效率二、机械效率W有用W总 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF=斜面滑轮组动滑轮定滑轮二、机械效率二、机械效率2.定义：单位时间内所做的功定义：单位时间内所做的功tWP 功率功率时间做功3.功率的表达式：功率功率的表达式：功率 4.功率的单位：瓦特功率的单位：瓦特 符号符号W 1W1J/s 1KW1000W1.物理意义：表示物体做功的快慢物理意义：表示物体做功的快慢功率70W表示机械在1s内

15、做了70J的功三、功率三、功率1、甲、乙两物体在相同的、甲、乙两物体在相同的水平推力水平推力作用下，作用下，由静止开始运动甲在较光滑的水平面上运动，由静止开始运动甲在较光滑的水平面上运动，乙在较粗糙的水平面上运动设两物体在移动乙在较粗糙的水平面上运动设两物体在移动相同的距离相同的距离的过程中，推力所做的功分别为的过程中，推力所做的功分别为甲和乙，则（甲和乙，则（ ）A甲甲乙乙B甲甲=乙乙C甲甲乙乙D无法确定无法确定B解析：我们不要被表面现象所迷惑，只要紧解析：我们不要被表面现象所迷惑，只要紧扣公式，按结论答题扣公式，按结论答题!三、功率三、功率2、一辆汽车在水平公路上匀速行驶，车和货物共、一辆

16、汽车在水平公路上匀速行驶，车和货物共重重5104N，汽车受到的阻力为车重的，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，汽倍，汽车在车在10min内行驶了内行驶了9km路程，求在这段路程中汽车路程，求在这段路程中汽车的功率多大？的功率多大？解析：根据第一、二两个数据可求出阻力解析：根据第一、二两个数据可求出阻力 f= 5104N 0.1= 5103N 为什么汽车前进的力为什么汽车前进的力F等于阻力等于阻力f呢？呢？根据第三、四两个数据可求出速度根据第三、四两个数据可求出速度V=S/t=9000m/600s=15m/s根据根据P=FV= 5103N 15m/s =7.5 104W答：在这段路程中汽车的功率是

17、答：在这段路程中汽车的功率是7.5 104W三、功率三、功率3、如图、如图5所示，物体所示，物体A的质量为的质量为5kg。在拉力。在拉力F的的作用下，物体作用下，物体A以以0.3m/s的速度在水平面上作匀的速度在水平面上作匀速直线运动，弹簧秤的示数为速直线运动，弹簧秤的示数为10N。不计摩擦，。不计摩擦，则（则（1）拉力）拉力F为为_N；（；（2）在）在10s内拉内拉力做功力做功_；（；（3）拉力的功率是）拉力的功率是_瓦。瓦。 2030J3三、功率三、功率4、如图所示滑轮组的机械效率为、如图所示滑轮组的机械效率为60%，一人用它打捞，一人用它打捞掉在井水中的物体。当物体完全露出水面后，人用掉

18、在井水中的物体。当物体完全露出水面后，人用400N的力拉绳子的自由端，使物体在的力拉绳子的自由端，使物体在1min内匀速上升了内匀速上升了3m。求：求：(1)人拉绳子所做的总功？人拉绳子所做的总功？(2)人拉绳子的功率？人拉绳子的功率？(3)物体的重力？物体的重力？ 解析：解析：一个隐藏条件：一个隐藏条件：n=3段段S=3h=9m解：解：(1)W总总=FS=400N 9m=3600J(2)P=W/t=3600J/60s=60w(3)W用用=W总总 =3600J 60%=2160JG=W用用/h=2160J/3m=720N三、功率三、功率5 5、引体向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的、引体

19、向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据（算出具体数据（g=10N/kgg=10N/kg）需要测量的物理量：需要测量的物理量：体重体重G, 上升高度上升高度h, 时间时间t ,次数次数n表达式：表达式：P=nGht三、功

20、率三、功率 、 一个物体能够做的功一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。越多，它具有的能量就越大。 、一个物体一个物体做功，我做功，我们就说它具有能。们就说它具有能。、能的单位能的单位: :焦焦( (J J) )（一）、能（一）、能四、动能和势能四、动能和势能、物体由于、物体由于发生弹性形变发生弹性形变而具有而具有的能叫做的能叫做弹性势能。弹性势能。、物体由于、物体由于被举高被举高而具有的能而具有的能叫叫重力势能重力势能、物体由于、物体由于运动运动 而具有的能叫而具有的能叫动能动能（二）、动能、重力势能、弹（二）、动能、重力势能、弹性势能的概念性势能的概念四、动能和势能四、动能和势能你要

21、采用的实验方法是你要采用的实验方法是；你的探究步骤是你的探究步骤是 ；你比较动能大小的标准是你比较动能大小的标准是 。、探究、探究: :动能的大小跟哪些因素有关？动能的大小跟哪些因素有关？猜想：猜想：1 1、动能的大小跟物体运动的、动能的大小跟物体运动的速度速度有关有关2 2、动能的大小跟物体的、动能的大小跟物体的质量质量有关有关设计实验方案：设计实验方案：实验实验1：探索动探索动能与速度的关系能与速度的关系归纳结论：归纳结论：质量相同时，速度的物体能做的功质量相同时，速度的物体能做的功多多，表明它具有的动能表明它具有的动能大大大大要有依据哟要有依据哟四、动能和势能四、动能和势能比较右图两个实

22、验得出：比较右图两个实验得出：速度相同时，质量的物体能做的功多，速度相同时，质量的物体能做的功多，这表明它具有的动能这表明它具有的动能大大大大归纳以上两组结论得出：归纳以上两组结论得出：运动的物体越大，越大，运动的物体越大，越大，它具有的它具有的动能动能就越多就越多速度速度质量质量实验：实验：探索动能探索动能与质量的关系与质量的关系四、动能和势能四、动能和势能你要采用的实验方法是你要采用的实验方法是；你的探究步骤是你的探究步骤是 ；你比较动能大小的标准是你比较动能大小的标准是 。1.1.质量相同时质量相同时, ,物体被举得越物体被举得越_重力势能越大重力势能越大猜想：猜想：设计实验方案：设计实

23、验方案：实验：实验：归纳结论：归纳结论：、重力势能的大小可能跟哪些因素有关？、重力势能的大小可能跟哪些因素有关？2.2.被举高度相同时被举高度相同时, ,物体的质量越物体的质量越_重力势能越大重力势能越大高高大大1 1、重力势能的大小跟物体、重力势能的大小跟物体被举高度被举高度有关有关2 2、重力势能的大小跟物体的、重力势能的大小跟物体的质量质量有关有关四、动能和势能四、动能和势能、物体的弹性势能大小跟什么因素有关？、物体的弹性势能大小跟什么因素有关？ 弹性物体的形变越弹性物体的形变越大大，它具有的弹，它具有的弹性势能就越性势能就越大大五、什么是机械能？五、什么是机械能？机械能机械能动能动能势

24、能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能四、动能和势能四、动能和势能小结小结机械能机械能动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能与速度和与速度和质量有关质量有关与被举高度与被举高度和质量有关和质量有关与形变大小与形变大小有关有关(能量能量)四、动能和势能四、动能和势能、一架飞机在灾区上方、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能机在这个过程中，动能_，势能，势能_。 ( (填填“变大变大”或或“变小变小”) )变小变小变小变小四、动能和势能四、动能和势能ABC质量相同时质量相同时, ,物体被举得越高重力

25、势能越大物体被举得越高重力势能越大被举高度相同时被举高度相同时, ,物体的质量越大重力物体的质量越大重力势能越大势能越大(1)(1)比较图中比较图中A A、B B两个实验可得：两个实验可得：(2)(2)比较图中、两个实验可得：比较图中、两个实验可得：AC、实验题、实验题四、动能和势能四、动能和势能用物理学的术语解释：用物理学的术语解释：、为什么要对机动车的行驶速度为什么要对机动车的行驶速度进行限制？进行限制？、为什么在同样的道路上，不同的车为什么在同样的道路上，不同的车型的限制速度不一样？型的限制速度不一样？城市街道上的最高行驶速度城市街道上的最高行驶速度km/h 车型车型设有设有中心双实线、中心分隔带、机中心双实线