第十一章机械功和机械能习题

复习内容:第一课时:1.功的概念

2.功的计算3.功率

4.测登楼的功率第二课时:1.机械效率

2.测滑轮组的机械效率第三课时:1.动能,影响动能大小的因素

2.重力势能,弹性势能

3.动能和势能的相互转化中考要求1.认知机械功和功率,理解生活中生产中机械功的含义2.能用机械功公式进行简单计算3.理解有用功、额外功和总功，会测定简单机械的机械效率第十三章机械功和机械能功率测登楼的功率功的计算机械功和机械能功的概念知识小结中考链接第一课时1．功的概念：物理学中规定，作用在物体上的

，使物体在

的方向上通过

，就说这个力对物体做了机械功，简称做功．2．做功的两个必要因素是:作用在物体上的

和物体在

的方向上通过的

．3.不做功的三种情况:【知识点一】功的概念力力一段距离力力一段距离物体受力，但无移动距离物体有移动距离，但不受力物体受力，也移动了一段距离，但二者方向互相垂直【例1】图1所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是()B例题一1．下列关于力做功的说法中，正确的是()A．人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功

B．人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功

C．汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做功了

D．过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功2．以下事例中，重力做功的是()A．冰球在水平的冰面上滚动

B．皮划艇在平静水面快速滑行

C．跳水运动员下落

D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动练习一AC4．物理学中规定力对物体做的功等于

跟物体在

的方向上通过的

的乘积.5．功的单位是

，简称

，符号

．6．使用任向机械都不能省

．人们在使用机械工作时，省力的机械必

；省距离的机械必

．【知识点二】功的计算力力距离焦耳焦J功费距离费力功=力×距离,W=Fs提升物体克服物体重力做功

W=Gh

h为高度【例2】放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家．则他在回家过程中对书包所做的功约为()A．0JB．400JC．2000JD．2400J例题二B本题中W=Gh=40N×10m=400J功=力×力方向的距离在枪膛中高压气体的推力对子弹做功,子弹离开枪口后不再受气体推力,子弹飞行500m是由于惯性,故高压气体不再做功.【例3】一支步枪长0.8m,火药爆炸时高压气体对子弹的平均推力是2000N,子弹在离开枪口后又在空中飞行了500m,高压气体对子弹做功多少?W=Fs=2000N×0.8m=1600J3．起重机吊着重9000N的货物沿水平方向匀速移动10m，此过程中起重机钢丝绳的拉力对货物做的功为

J．4．在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中推力做的功是_______J，重力做的功是____J。5.有人提着50N的物体，沿着10m长的的斜坡登到5m的高度，在上坡过程中人提物体做的功是多少？练习二向前推W=Fs=100N×10m=1000J高度为0,则重力做功W=Gh=500N×0m=0J即重力不做功竖直向上提W=Gh=50N×5m=250J0100006.建筑工地上,起重机将1000N的重物竖直向上匀速提升10m后,又将重物水平移动了5m.在整个过程中,当物体向上运动时,拉力做功

J,当物体水平移动时拉力做功

J7.小明同学积极参加社区服务活动,帮助邻居张奶奶将一袋15kg的米匀速背上6m高的三楼.在此过程中,小明对这袋米做的功为多少?100000练习二

G=mg=15kg×10N/kg=150N匀速向上背:W=Gh=150N×6m=900J8.某人用60N的力,将重35N的铅球掷出9m远,那么这个人对铅球做的功是()A.540JB.315JC.0JD.无法计算9.某人用60N的力,将重35N的铅球掷出9m远,那么铅球在离开人手后人对铅球做的功是()A.540JB.315JC.0JD.无法计算DC练习二7.比较做功的快慢的方法:8.物理学中把________________叫做功率，它是表示物体______的物理量。功率大的机器做功___，做功快的机器功率

，相同时间内完成的功

，完成相同的功所用的时间

。9.功率的计算公式：

，功率P的单位用

，功W的单位用

，时间t的单位用

，1

=1J/s。10．(1)4W=

J／s；(2)0.1kW=

W．（3）10MW=______W【知识点三】怎样比较做功的快慢相同时间比较做功的多少;做相同功比较所用时间的多少;比较功率;相同时间,做功多的做功快;做功相同,时间少的做功快;功率大的做功快;单位时间所做的功做功快慢快大多少瓦W焦J秒sW4100107【例4】下列关于功率的说法中正确的是()A．做的功越多，功率就越大

B．做功时间越短，功率就越大

C．功率越大，做功越快

D．功率越大，做功越多【例5】上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？例题三C解：(1)汽车做匀速直线运动，它受到的是平衡力F阻=F牵=2400N(2)W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J

P===7.2×104W答：11.一个物体重500N，水平推力F=30N的作用下，30s内在平直路面上前进了100m，在撤去推力F后，物体又前进了25m，求(1)推力F所做的功和功率。(2)重力G所做的功和功率.练习三解：推力做功：W=Fs=30N×100m=3000J

P=重力做功：W=Gh=500N×0m=0JP=0w

答：11.要测量某初三同学以正常速度登上三楼时的功率，需:

、

、

。登楼的功率的计算表达式:用卷尺测出登楼的高度h用磅秤测出人的质量m用秒表测出登楼的时间t【知识点四】测登楼的功率12.做引体向上的功率:12．体重不同的两个同学一块从教学楼的一楼走到四楼，则下列说法中正确的是()A．体重大的同学做的功多，功率较大

B．体重小的同学做的功多，功率较大

C．两个同学做的功一样多，体重大的同学功率大

D．两个同学做的功一样多，体重小的同学功率大13.在一次登楼比赛中,体重相等的甲、乙两同学同时从1楼出发，他们登楼的速度大小保持不变．当甲登上8楼时，乙刚好到达7楼．在这个过程中,他们所做的功大小关系为W甲

W乙；他们做功的功率大小关系P甲

P乙：(填“>”、“=”或“<”)．练习四A>>中考链接1．(2010苏州)一建筑工人用50N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，小车受到的阻力为

N．撤去推力，小车仍然能继续向前运动0.5m，这是由于小车具有

．在上述小车前进15.5m的过程中，建筑工人对小车做的功为

J．2．(2010潍坊)潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图．则此过程重力做的功为___

_J，重力的功率为___W．3.(2010咸宁)如图所示，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计.当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小

（选填“也改变”或“不变”）.若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为

J，功率为

W。50惯性750150300不变125图5A1.功:(1)功的两个必要因素:(2)功的计算:(3)功的原理:2.功率:功率表示做功快慢.(1)功率的定义:(2)功率的计算:作用在物体上的力,在力的方向上移动的距离功=力×距离,W=Fs,W=Gh使用任何机械都不省功.单位时间内所做的功P-功率-瓦特(W),W-功-焦耳(J),t-时间-秒(s)课堂小结测滑轮组的机械效率机械功和机械能机械效率概念知识小结中考链接第二课时【例1】下列说法中正确的是()A．用水桶从井中提水的时候，对水桶做的功是有用功B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功C．桶不小心掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功D．桶不小心掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功C例题一【例2】关于机械效率，下列说法中正确的是()A．机械效率越高，越省力B．机械效率越高，做功越快C．机械效率越高，所做的有用功越多D．机械效率越高，有用功在总功中所占的比例越大D例题一1．关于机械效率，下列说法正确的是()A．功率越大的机械，机械效率越高B．机械效率大小与功率大小无关C．机械效率越低的机械，做的功就越少D．由于有用功总小于总功，故机械效率总大于12．一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()A．有用功减少，总功减少B．有用功增加，总功增加C．有用功不变，总功不变D．有用功不变，总功减少3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫__________功，对板车所做的功叫________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫________功。练习一BD有用额外有用⑴根据的原理是_____________。⑵需要的测量工具有______和_________。⑶需要直接测量的物理量有：________

、

、

和

。⑷实验时拉力的方向应尽量_____，且应在钩码_______

的过程中读取拉力的大小。(5)实验结论：刻度尺弹簧测力计物体重力G物体上升高度h绳子自由端移动距离S竖直匀速直线上升【知识点二】测算滑轮组的机械效率绳端的拉力Fη==×100%

S=nhn为动滑轮上的绳子段数同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越高.提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低。(1)比较1、2两组数据，说明＿＿＿＿＿＿＿

＿＿比较2、3两组数据，说明＿＿＿＿＿＿＿＿＿

同一滑轮组,提升物重越大,滑轮组的机械效率越高.(2)通过实验，我们知道影响滑轮组机械效率大小的因素是________和________动滑轮个数G(N)h(m)F(N)S(m)W有用W总

η1100.15.50.31200.18.40.32200.16.50.411.6560.622.5279.622.676.9

提升物重相同,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低.物重动滑轮的重随物重的增加而变大；随动滑轮重的增加（常表现在个数的增加上）而变小。【例3】某人用定滑轮把重为100N的货物匀速提高10m，人拉绳用的力是125N，求：(1)绳子自由端被拉下了多少米?(2)有用功是多少?(3)总功是多少?(4)人提货物时做了多少额外功?(5)这个定滑轮的机械效率是多少?解：(1)由于是定滑轮，所以s=h=10m(2)W有用=Gh=100N×10m=1000J；(3)W总=Fs=125N×lOm=1250J(4)W额外=W总-W有用=1250J-1000J=250J例题二4．一斜面长4.8m，高1.2m，把重为1200N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，沿斜面的拉力为400N，则总功

J，有用功

J，额外功

J．5．用如图8所示的滑轮组把货物拉上货仓，货物重500N，用350N的力F拉绳端使货物匀速上升了1m，此过程有用功为

J，总功为

J，滑轮组的机械效率为

.额外功为

J练习二1920144048050070071.4%2007.做“测滑轮组的机械效率”实验，给你如下器材：铁架台、滑轮、天平、钟表、线、钩码．其中多余的器材是

、_____，缺少的器材是

、_________。（1）实验要求:用弹簧测力计拉动绳端时，拉力的方向应

，并使物体

上升。（2）若弹簧测力计移动15cm，则物体移动

cm。（3）若被提升的物体是钩码，每只钩码重为2N，每只滑轮重为0.5N，弹簧测力计读数是2.5N，滑轮组的机械效率是

。（4）若再加挂一只钩码重做实验，所测的机械效率与前一次相比将

。（选填“相同”或“变大”“‘变小”）。图12练习二天平钟表刻度尺弹簧测力计竖直匀速580%变大8.用如图所示的滑轮组提升物体，当作用在绳子末端的拉力F为100N时，物体被匀速提高50cm，在此过程中，拉力F做的功为____J，若动滑轮的重力为40N，不考虑摩擦则此过程中，额外功为

J；该滑轮组的机械效率为

。练习二1002080%9.右图所示的是用滑轮组提起重物的装置示意图，把重G=3×104N的物体匀速提升10m，滑轮组的机械效率为80%，求拉力F做的功和拉力F的大小。练习二解:W有用=Gh=3×104N×10m=3×105JS=3h=3×10m=30m由W总=FS得(2010广东)某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如图4所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是（）A、两种方式机械效率一定相等 B、两种方式功率一定相等C、两种方式所做的总功一定相等D、两种方式所做的有用功一定相等中考链接D(2010广州)如图23所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g＝10N/kg）．（1）人的拉力的功率多大？（2）被吊起的重物质量多大？（3）按题意画出滑轮组的绕绳．中考链接解(1)W总＝FS=600N×1.5m=900J

(2)W有用＝W总η=900J×70℅=630J(3)绳子段数为故连接方法如图答：略1.有用功

额外功

总功

2.机械效率ŋ=3.利用滑轮组提升重物时：W有用=GhW总=FSG是物重，h是物体上升的距离F是作用在绳子的拉力，S是拉力移动的距离S=nh(n是绳子的段数)机械效率大表示有用功和总功的比值_____。即：做相同的总功，做的有用功______。大多课堂小结η==×100%重力势能弹性势能动能和势能的相互转化影响动能大小的因素机械功和机械能能的概念知识小结中考链接第三课时1、动能：物体由于_____而具有的能叫动能。动能与

和

有关。速度相同时，运动物体的质量越___，动能就越大。质量相同时，速度越___，动能就越大。2、势能：势能分为

和

。(1)重力势能：物体由于被

而具有的能。重力势能与

和

有关。高度相同时，物体的质量越___

，重力势能就越大。质量相同时，物体被举得越

，重力势能就越大。(2)弹性势能：物体由于发生

而具的能。物体的___________越大，它的弹性势能就越大。3．物体的______和______统称为机械能，机械能是最常见的一种形式的能量．在一定的条件下，动能和势能是可以相互转化的。【知识点一】认识动能和势能运动质量速度大大重力势能弹性势能举高质量高度大高弹性形变弹性形变动能势能【例1】人们常利用物体具有各种形式的机械能来做功，如机械手表里拧紧的发条具有＿＿＿能，可以带动小齿轮和指针转动；风具有＿＿＿能，可以推动帆船航行；打桩机举高的重锤具有＿＿＿＿＿能，可以完成打桩工作。弹性势能动能重力势能【例2】嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，准确撞击于月球丰富海区域。在嫦娥一号卫星撞向月球的过程中，其动能不断＿＿＿，势能不断＿＿＿＿，其机械能的总量＿＿＿(选填“增加”、“减少”或“不变”)。解析：在月球附近物体只受到重力作用，机械能守恒，当撞击月球的过程中，势能不断的减少，动能不断增加，势能转化为动能，而机械能的总量不变。增加减少不变例题一1．关于能量的概念，下列说法中正确的是()A．物体在不做功时就不具有能量

B．物体具有能量，肯定在做功

C．物体能对别的物体做功，它就具有能量

D．物体能对别的物体做功，不一定有能量2．质量相同的铁球和木球，木球的速度比铁球大，将它们的动能相比较，则()A．铁球动能大B．木球动能大

C．两球动能一样大D．无法比较3．关于弹性势能，下列说法中错误的是()A．被压缩的弹簧具有弹性势能

B．被拉伸的弹簧具有弹性势能

C．被压缩的橡皮泥具有弹性势能

D．被拉弯的弓具有弹性势能CBC练习一4．为了使快速降落的神州6号返回舱安全着陆，返回舱在离地面较近处，迅速向下喷出高压气体减速下降。从开始喷气到安全着陆，返回舱的（）A、动能增大，重力势能减小，机械能不变。B、动能不变，重力势能和机械能都减小.C、动能减小，重力势能增加，机械能不变。D、动能减小，重力势能和机械能都减小.5.一辆自行车与一辆小汽车在平直公路上并肩行驶，动能较大的是______，因为

。6.

跳伞运动员，在空中匀速下降的过程中，动能

，重力势能

；当运动员在加速下落时动能

。7.一辆沿水平直马路匀速行驶的洒水车，工作过程中它的动能

(不变变大或变小）小汽车速度相同小汽车的质量比自行车的质量大不变变小变大变小D减速下降练习一8.如图甲、乙、丙三个图是某同学用同一个实验装置做“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验(实心铁球和实心铜球的体积相同,h1＞h2＝h3)⑴要探究动能与质量的关系，应该选择

图与

图进行比较。结论:⑵要探究动能与速度的关系，应该选择

图与

图进行比较。结论:乙丙速度相同,物体质量越大,物体动能就越大质量相同,物体速度越大,物体动能就越大甲丙练习一9.在研究物体的重力势能与哪些因素有关实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是观察什么来比较各铁块的重力势能的大小？答：

。⑴若A、B两铁块的质量相同，则两铁块下落的高度关系是hA

hB

。⑵若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mA

mC

。⑶从上述实验可以得到：物体的重力势能与

和

有关。木桩下陷的深度<<质量高度练习一【例3】分析皮球落地又弹起上升的过程中机械能的转化情况：一、在下落过程中：

能转化为

能。二、在与地面碰撞压瘪的过程中：

能转化为

能。三、在弹起恢复原状过程中：

能转化为

能。四、在上升过程中：

能转化为

能。【例4】如图试分析单摆在下列情况的能量转化1）从A到B：