专题七：功和机械能复习

物理复习专题7

功和机械能物体在力的方向上移动的距离S功W=Fs作用在物体上的力F力的作用显出成效单位：1J=1N·m典型不做功的三种情况做功的快慢功率单位：1W=1J/sP=Fv能量物体能够对外做功1．功知识结构转化动能重力势能弹性势能速度高度形变程度机械能质量质量守恒2．机械能sFFFs共同点：1.物体受到了力的作用；2.物体移动了一段距离。考点一：功和功的计算物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面。它是指:一个力作用在物体上,使这个物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功．1.定义：谁能归纳出做功的两个必要因素是什么？（作用在物体上的力）（物体在力的方向上移动的距离）ＦＳ2、必要因素必须需要，缺一不可．以下三种情况都是力没有做功的实例，分析力为什么没做功？足球滑行时，脚做功吗？Ｆ≠０

s＝０（劳而无功）Ｆ＝０

s≠０（不劳无功）Ｆ≠０

s≠０Ｆ⊥s（劳而无功）3.不做功的三种情况：1．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是(

)。举重运动员举着杠铃不动工人将货箱从地面搬到桌上修理工用力推汽车，车没动大力士支撑着大轮胎静止不动ABCDB

2.下图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()B3.下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（2）人再一次用力把箱子提起（3）人用力提着皮箱在原地不动

（4）人把箱子放在电梯上，一起随电梯上升（5）人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m（6）人提着箱子上楼不做功做功不做功不做功做功不做功56（１）．力学中：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积．

即：功＝力×距离

则：Ｗ=Ｆ×Ｓ焦耳J..11牛N米m==11（2）、单位4.功的公式和单位：1.一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了1000分米，此拖拉机牵引力做了多少功？重力做了多少功？克服阻力做功多少解：根据Ｗ＝Ｆ×Ｓ＝28500J×100m＝２.８５×１０6J重力做功为零。克服阻力做功W阻=f×S=２.８５×１０6J2.重100N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速前进4m，外力做的功为

J，重力做的功为

J。3.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。则他在回家的过程中对书包做的功约为（）A.0JB.400JC.2000JD.2400J00B4.在光滑的水平面上有一物体，用力拉这个物体沿直线运动一段路程，拉力所做的功为W1；在粗糙水平面上有另一物体，现仍用等大的力拉这个物体沿直线运动了同样一段路程，拉力做的功为W2，则（）A、W1=W2B、W1>W2C、W1,<W2D、以上三种情形都可能A5.甲乙两个集装箱的质量相等，用起重机将甲箱以1m/s的速度匀速提升10m，将乙箱以2m/s的速度匀速提升相同高度，则起重机对甲箱做功W甲

W乙。（填＜＝＞）=一台耕地机一天能耕地约20亩田地一头牛一天能耕地五亩田地谁做的功快?考点二：功率的定义和功的计算比较做功快慢的方法．

方法一：W甲=W乙时，用时间短的则做功快；方法二：t甲=t乙时，做功多的则做功快。若时间和做功都不相同，怎样去比较做功的快慢呢甲乙（2）．功与时间之比叫做功率数值上等于单位时间内所做的功。（3）．表达式1、功率的定义（4）．国际单位：常用单位：1

kW=103W

1

MW=106WP焦耳秒瓦特焦耳/秒(瓦、W)（1）物理意义：功率是表示力对物体做功快慢的物理量。

长时间运动时人的功率为数10W，优秀运动员可达1kW长时间运动马的功率为数百瓦鲸游动时功率可达350kW小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦高速列车的功率可达数万kW万吨豪华游轮的功率可达1万kW以上参看如下小数据图表中的资料，说出各物体功率所表示的意义。功率70W表示：在1s内做了70J的功。功率70W表示什么物理意义？（5）功率的计算．物体匀速运动时的功率

功率定义式

匀速运动时

导出公式

P=Fv例：某汽车的功率为30kW，若以54km/h的速度匀速前进，求：牵引力多大？解：P=30kW=30000W

υ

=54m/h=15m/s∵∴1.甲、乙、丙三位同学分别把质量不同的物体匀速竖直向上提，所测数据如下表：同学质量/kg升高高度/m时间/s甲41.52乙814丙100.55根据上表可知，做功最多的是_________同学，做功最快的是________同学，你是根据比较____________________来判断出做功快慢的。乙甲单位时间内完成的功2.下列关于物体是否做功的说法中正确的是(

)。A．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功B．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对

钢筋做了功C．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球

做了功D．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功D3大石头质量为6t，起重机的吊钩在15s内将大石头匀速提升了1m，起重机提升大石头的功率是多少？解：因为起重机匀速大石头的拉力宇大石头所受的重力相等，即

F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×103N石头在拉力方向上移动的距离s=1m拉力做的功是：W=Fs=6×103N×1m=6×104J起重机提升水泥板的功率是4.

一台电动机用2min将一辆观光缆车运送到200m高的山顶，做功1.2×106J，它的功率是多少？一个质量60kg的人，从山脚爬到山顶，大约需要20

min，这个人做功的功率大约是多少？已知：W1=1.2×106Jt1=2minm=60kgt2=20min解：已知：V=50m3，ρ＝1×103kg/m3，h=30m，t=1h=3600s求：w、P解：m=ρV=1×103kg/m3×

50m3=5×104kgG=mg=5×104kg×10N/kg=5×105NW=Gh=5×105N×30m=1.5×107J答：水泵的功率应不小于4.2kW.5.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1h，这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？(g=10N/kg)KWWsJtwP2.442003600105.17==×==6.使用机械做功时，下面说法正确的是()。A．功率大的机器一定比功率小的机器做功多B．功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少C．功率小的机器一定比功率大的机器做功慢D．以上说法都不对

C7．如右图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是（）

A．P甲＜P乙B．P甲＞P乙C．P甲=P乙D．无法比较确定t/sW/J甲乙Ot/sB8.在一次体育课上，甲乙两位同学进行爬竿比赛，甲、乙在同一位置匀速爬到竿顶用时分别为9秒和10秒，若甲、乙两人的体重之比为5:6，则它们爬竿的功率之比（）A、4:3B、3:4C、27:25D、25:27D2．高挂在枝头的苹果1．疾驰的汽车

不同形式的能量

5．拉开的弓3．拉伸变形的皮筋6．流动的水4．高举的重锤考点三：动能和势能认识“能”（2）.一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。（１）能的定义.物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。简称能。

（4）.能的单位:焦(J)（3）.能量大小可以用做功的多少来衡量。注意:说一个物体具有能量,并不是说这个物体一定正在做功,但是它一定具有做功的本领(能力)。1.关于能：推开把木块运动的钢球冲走把石头急流的河水航行吹动帆船风共同特点：它们的能量以什么样的形式存在？运动2、动能

（1）定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。猜想：散步的老牛和快速奔跑的博尔特，谁的动能大？理由是什么？2012、04、17探究：（2）探究物体的动能跟哪些因素有关？设计实验1、器材：大钢球、小钢球、木块、斜面2、设计实验方案提示（1）考虑“控制变量法”

（2）怎样比较动能的大小？2012、04、17实验器材大钢球小钢球木块斜面h1h2比较图2、图1可得结论：质量相等的物体，运动的速度越大，其动能越大图1图2运动物体速度相等时，运动物体的质量越大，其动能越大h3比较图3、图1可得结论：h1图1图3质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。结论：

1.如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。

（1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的＿＿＿；（2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟＿＿的关系；（3）实验可得结论:_____________________________________。质量速度相同的物体，质量越大，动能越大速度2.城市街道上的最高行驶速度v/(km·h-1)车型同三路通江街小型客车6040大型客车5030请从能量的角度讨论：为什么要对机动车的速度进行限制？在同样的道路上，不同车型的限速为什么不一样？

物体的质量一定时,速度越大,动能越大。所以要对车辆限速,以免发生交通事故。而速度一定时，质量越大，动能越大，所以质量大的大型客车最高行驶速度要小些。打桩机和高山的石块之所以具有能量是因为什么？被举高了2012、04、173、重力势能（1）、定义：物体由于被举高而具有的能量（2）重力势能的大小与什么因素有关？想一想由于被举高而具有的能量应该与高度和质量有关！实验器材蒙上白纸的纸杯塑料球钢球白纸探究物体的重力势能跟哪些因素有关？(3)不破比较图1、图2可得结论：比较图2、图3可得结论：高度相等的物体，质量越大，重力势能越大质量相等的物体，高度越高，重力势能越大h1h2h1(1)(2)破破

质量相同的物体，被举的高度越高，重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。结论：1.小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图所示．(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小？(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论是什么？(3)图乙和图丙探究的问题是什么？答案：(1)观察小桌陷入沙中的深度．(2)质量相同，高度越高，重力势能越大．(3)重力势能的大小与物体的质量的关系．4.弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能。拉弯的弓和变形的网球具有的能量是因为什么？发生弹性形变结论：

弹性势能的大小与弹性形变的程度和物体材料有关。2.—物体沿斜面匀速下滑，物体的()A．动能增加，势能减小B．动能、势能都减小C．动能不变，势能减小D．动能、势能都增加1.唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的

能.动C3.一架执行人工降雨任务的飞机沿水平方向匀速飞行并不断向下撒“液氮”，在此过程中，飞机的动能（），重力势能（）变小变小

1.聊城市为了杀灭美国白蛾调动了直升飞机，在灾区上空喷洒生物农药，飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药过程中，飞机的(

A)A．动能减小，重力势能减小B．动能不变，重力势能不变C．动能减小，重力势能不变

D．动能不变，重力势能减小

2.下列各物体中既具有动能又具有势能的是()A．在海上行驶的轮船B．高空中云彩里静止的小冰粒C．空中飞行的子弹D．拉长的弹弓的橡皮条C

飞行中的飞机飞行中的飞机具有动能和重力势能考点四：机械能及转化跳水运动员具有动能和重力势能弓的弹性势能哪里去了？想想议议2、动能和势能可以相互转化1、机械能的定义:

动能和势能之和分析图15.5-2所示几个运动中，物体动能、势能的转化。动能是物体运动时具有的能，势能是存储着的能量。想想做做思考：1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能量的转化？2.假设没有阻力,会怎么样呢?3.机械能守恒定律：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变科学世界人造地球卫星思考：1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？2.卫星在近地点的动能最

，势能最

；在远地点的动能最

，势能最

。当卫星从远地点向近地点运动时，它的重力势能减小，动能增大，速度增大；当卫星从近地点向远地点运动时，它的重力势能增大，动能减小，速度减小。大小小大(2)．机械能守恒

当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。机械能=动能+势能势能

动能+4、机械能的转化及守恒(1)．动能和势能能够相互转化。保持不变小结：例题1.说明下列过程中机械能的转化：雪橇从山坡上滑下；炮弹从炮口斜向上射出又下落的过程中；玩具弹簧枪将“子弹”射出去；小孩荡秋千重力势能-----动能动能--重力势能--动能弹性势能-----动能动能和重力势能的相互转化1.一架沿竖直方向上升的直升机，它具有(

)。A．动能

B．重力势能C．弹性势能

D．动能和重力势能2.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（）。

A．动能变大，重力势能变大

B．动能变小，重力势能变小

C．动能不变，重力势能不变

D．动能变小，重力势能变大DD3在“学习机械能及其转化”时，“想想做做”栏目提供了如图所示的情景，用绳子把一个铁锁悬挂起来．把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松开手．头保持不动，锁向前摆去又摆回来．下列说法正确的是(

)A．铁锁在摆动的过程中机械能保持不变B．铁锁摆动到最低点时动能最小C．铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能D．铁锁在上升过程中，重力势能转化为动能C4.如图所示，“套圈”出手后，从a点到c点过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是()A．“套圈”由a到b的过程中，动能逐渐增大

B．“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能C．“套圈”在b到c过