初二物理下册第十一章功和机械能知识点总结.doc
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第十一章功和机械能
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)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:
“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)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、功的计算:
物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式W=FS=Pt
各物理量单位—W:
J(焦耳)F:
N(牛顿)S:
m(米)P:
W(瓦特)t:
s(秒)
4、国际单位:
将N·m称为焦耳简称焦,符号(J)1J=1N·m
把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5、公式应用注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中的S一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(1牛·米=1焦)。
6、常见的功:
克服重力做功:
W=Gh;克服阻力(摩擦力)做功:
W=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:
①功的原理对于任何机械都适用。
②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。
③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。
④对于理想机械(忽略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
①理想斜面:
斜面光滑(不计摩擦)②理想斜面遵从功的原理
③理想斜面公式:
FL=Gh
其中—F:
沿斜面方向的推力;L:
斜面长;G:
物重;h:
斜面高度
④实际斜面:
斜面粗糙(考虑摩擦)
若斜面与物体间的摩擦为f,则:
FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh。
考点一:
功的两个必要因素
1.如图15-1所示的四种情景中,人对物体的作用力均用F表示,人对所作用的物体做功的是()
2.在下列哪一种情况下力对物体是做了功的()
A.用力推讲台,讲台没有动B.沿斜坡方向把物体拉上去
C.人提水桶沿水平地面行走D.天花板上的电线吊着电灯
3.如图15-2所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想.你认为合理的是()
图15-2
A.文具盒所受重力对它做了功
B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功
D.在此过程中没有力对文具盒做功
4.四种情景中,其中力对物体没有做功的是()
A.火箭腾空而起的推力B.叉车举起重物的举力
C.人推石头未动时的推力D.马拉木头前进的拉力
5.在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留3s。
下列关于运动员对杠铃做功的说法,正确的是()
A.他在第一阶段内没做功.B.他在第二阶段内没做功.
C.他在两个阶段内都没做功.D.他在两个阶段内都做了功.
考点二:
功的简单计算
1.在平直公路上用50N的水平力拉着重为500N的车前进10m,则拉力做的功为,重力做的功为.
2.(10·天津)小明用20N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m,此过程木箱受到的阻力为N,木箱重力做的功为J。
3.甲、乙两人受到的重力之比G甲:
G乙=4:
3,甲从一楼到二楼,乙从一楼到三楼,则甲、乙两人克服重力所做的功之比为W甲:
W乙=___________.若他们两人做功之比为W甲:
W乙=1:
3,则乙上楼的高度是甲上楼高度的_____倍.(
4.如图15-10甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图15-10乙所示.则第2s末时,物体处于__________状态,第6s末到第9s末,推力F做功是_________J.
图15-10
5.重力为200N的物体,受到30N的水平拉力,在冰平面上匀速前进20m,则重力做功为_________J,拉力做功______J.
6.小明在水平面上用50N的水平推力,加速推着一辆重120N的小车,前进了10m,小明的推力做功是______J.水平面对小车的支持力做功是________J.
7.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30m.在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为()
A.3000J B.500J C.150J D.0J
考点三:
功的估测
1.把一本物理书从地上捡起放到课桌上,做的功大约是()
A.0.2JB2JC20JD200J
考点四:
功的原理
图15-5
1.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,工人师傅小王和小李分别用如图15-5所示的甲、乙两种方法,将同样的物体搬上车,下列说法正确的是()
A.甲方法不可以省力,但能省功B.甲方法可以省力,也能省功
C.乙方法可以省力,但不能省功D.乙方法可以省力,也能省功
2.用一块长5m的木块,搭在离地面1m高的卡车车厢上,用它把重1000N的货物匀速拉到车上,若不计摩擦,人需要用_______N的拉力,需做______J的功.
二、功率
1、公式:
2、单位:
J/s,即瓦特,简称瓦,符号W,常用单位kW.马力
换算:
1kW=103W1MW=106W1马力=735W
3、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1s内做功66000J
4、机械中的功率
5、功率和机械效率是两个不同的概念。
他们之间没有可比性。
(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。
考点一:
功率的估测
1.登楼梯比赛时,某同学从一楼匀速登上五楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于()
A.5WB.50WC.500WD.5000W
考点二:
功率的理解
1.关于功率以下说法正确的是()
A做的功越多,功率越大B做的功越快,功率越大
C功率是单位时间内完成的功D做功时间越短,功率越大
考点三:
功率的判断
1.两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,则()
A.甲运动员做功较多,功率较小 B.甲运动员做功较多,功率较大
C.甲运动员做功较多,他们的功率相等 D.甲、乙运动员做功相等,功率相等
2.举重是我国的优势体育项目。
一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式正确的是()
A.W1=W2P1=P2B.W1>W2P1>P2
C.W1>W2P1=P2D.W13.甲同学体重600N,乙同学体重500N,他们进行登楼比赛,甲跑上五楼用30s,乙跑上五楼用24s,则________同学做功较多,_______同学功率较大。
考点四:
功率的测量
1.如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是()
A.小明的质量B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度D.做引体向上的时间
考点五:
功率的计算
1.一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗机的质量为1.5×103kg,发动机用8×104N的推力使飞机在10s内前进5000m,则飞机受到的重力为___________N,这段时间内飞机的平均速度为_______m/s,推力的功率为___________W.
2.用定滑轮匀速提升重为180N的物体,所用拉力为200N,物体升高2m,所用时间为5s。
此过程中,有用功为J,拉力做功的功率为W,定滑轮的机械效率为。
3.如图5所示,工人利用动滑轮在10s内将重为100N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了Sm。
若该动滑轮重10N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是
A.提升过程中,绳的拉力F做了500J的功
B.提升过程中,绳的拉力F做了550J的功
C.提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50W
D.该滑轮装置的机械效率是100%
4.甲、乙两辆汽车,功率之比为2∶1,在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2.则它们所做的功之比为()
A.2∶1B.1∶1 C.1∶4 D.4∶1
5.如图所示,小车同时受到甲水平推力100N和乙水平拉力80N的作用,在50s内向前运动了70m.小车受到这两个力的合力是N,甲对车做功的功率是W。
5.小敏同学和她所骑自行车总重约600N,上学路上她骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路,若自行车所受路面的阻力约为人和车总重的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约是多少?
6.小刚沿着斜坡进行晨跑。
已知小刚体重为500N,他用50s的时间跑完长为200m、高为10m的斜坡。
这过程中,求:
(1)小刚的平均速度为多少?
(2)小刚克服重力做的功为多少?
(3)小刚克服重力做功的功率为多少?
四、机械能
四、机械能
能量:
一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
①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。
②一个物体“能够做功”,并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”。
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
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
①有动能的物体具有机械能;
②有势能的物体具有机械能;
③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