3.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
机械能
弹性势能
动能
重力势能
定义
物体由于运动而具有的能
物体因被举高而具有的能
物体因发生弹性形变而具有的能
决定因素
质量和速度（m，V）
质量和高度（m,h）
弹性形变
标志
正在运动
处于高处
发生弹性形变
单位
焦耳（J）
焦耳（J）
焦耳（J）
示例
奔跑的运动员
被举高的杠铃
拉长变形的弓
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5m。
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∶1C．1∶4D．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
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。
动能
控制变量法
转换法
重力势能
控制变量法
大小相同，质量不同的球从相同高度位置由静止释放，自由落到同一沙面上，沙子凹陷程度；同一小球从高度不同的位置由静止释放，自由落到同一沙面，沙子凹陷程度。
转换法
常见问题
1、实验用到什么物理实验方法
控制变量法
转换法
2、小车从同一高度滑下的目的
控制小车到达水平面的速度相同
3、小车从不同高度滑下的目的
得到不同的速度
高度越高，速度越大
4、不同质量的小车从同一高度滑下，速度相同吗？
速度相同
5、怎么通过实验判断小车动能的大小？
利用转换法：
通过测量木块移动的距离判断动能的大小
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、转换法
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？
使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；
如何改变钢球速度？
使钢球从不同同高度滚下；
d、分析归纳：
保持钢球质量不变时结论：
运动物体质量相同时；速度越大动能越大；
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。
2、动能和势能的转化
（1）动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，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：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
3、动能与势能转化问题的分析
①首先分析决定动能大小、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
②机械能守恒：
如果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损失），则动能势能转化过程中机械能不变。
③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，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，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。
④滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，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，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。
⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。
4、水能和风能的利用
5、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。
6、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。
7、大坝为什么要设计成上窄下宽？
由水压p＝ρgh在其他条件不变的情况下，液体的压强随深度的增加而增加，因此相比于大坝上部而言，下部就会受到更大的压力，因此下部比上部要宽。
【习题】1.如下图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（mA>mB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时__________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的________的大小。
（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关.
将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关.
（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球_____的大小，木块的作用是为了比较钢球___的大小。
（4）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。
2.粗糙水平面上有一个重为50N的物体，用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m，则在此过程中（）
A、推力做了1000J的功B、推力的功率为20WC、重力做了100好的功D、摩擦力为50N
3.
（1）___________________叫动能，影响动能的因素有____________、____________；
（2）__________________叫弹性势能，影响弹性势能的因素有__________________；
（3）___________________叫重力势能，影响重力势能的因素有_________、_______。
4.在下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（）
A．海上航行的轮船B．空中飞行的子弹C．吊在天花板上的电灯D．拉开的弓
5、直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（）
A．势能减少，动能增加，机械能不变B．势能减少，动能不变，机械能减少
C．势能不变，动能不变，机械能不变D．势能减少，动能不变，机械能不变
6、运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的 能增大。
自行车下坡时，不蹬脚踏板，其速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐，自行车的重力势能逐渐。
7、人造地球卫星在运行过程中可以认为其机械能守恒.它在轨道上运行的过程中，有时离地面较远，有时离地面较近.离地球中心最远的一点叫远地点，这里卫星的势能，动能；离地球中心最近的一点叫近地点，这里卫星的势能，动能.
8、一位建筑工人老张用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．在上述小车前进的过程中，建筑工人对小车做的功为J．
9、某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．
10、修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的 能，使水下落时可以获得更多的能，从而带动发电机发电。
水坝下部总要比上部建造得宽一些.这是因为 。
11、
经测量重3N的物体沿如图所示的斜面运动时，受到的摩擦力约为0.6N，斜面的长与高分别是2m和1m。
若物体从斜面顶部自由滑到底端，重力对物体所做的功是_______J，物体克服摩擦力所做的功大约是J
12、在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为J；工人对木箱做功为J；箱子运动的平均速度为m/s。
13、弹簧门在推开后能自动关闭，这是由于门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有________能；放手后，这个能转化为门的________能，使门被关上．
14、一小孩从滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是（）
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小．
B．重力势能减小，动能增加，机械能减小．
C．重力势能减小，动能增加，机械能增加．
D．重力势能减小，动能增加，机械能不变，
15、中国跳水队被人们称为“梦之队’，如图是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中（）
A．运动员的动能一直增大，机械能不变．
B．运动员的重力势能一直减小，机械能减小．
C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变．
D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大．
16、一个人用同样大小的水平方向的力拉木箱，分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（）
A．在粗糙的地面上做功较多B．在光滑的地面上做功较多
C．两次做功一样多D．条件不足，无法比较两次做功的多少功的计算
17、如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。
下图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度．请你说明这种设计可以节能的理由。
____________________
18、一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能．
19、从物理学角度看，“水往低处流”是水的_______能转化成了_______能．
20、跳高运动员从地面向上跳起的过程中，转化为；苹果从树上落下过程中， 增大 （均选填：
“动能”或“重力势能”）．
运动员用拉满的弓将一支箭向箭靶射去，在这个过程中弓的 能转化为箭的 能．箭在空中飞行时受到重力的作用，箭所受重力的施力物体是；
跳水运动员在离开跳板上升的过程中，动能转化为 能．若运动员的体重为400N，受到的空气阻力为20N，则下落过程中他受到的合力为 N．
21、一块水田面积为1800m2要灌平均0.1m深的水.不计水渗透的损失，求：
（1）所灌水的质量为多少kg？
（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（2）若这些水是用水泵（抽水机）从距水田2m深的水渠中抽上来的（提示：
抽水实际上就是利用水泵将水提升一定高度），水泵对水做了多少J的功？
（3）若水泵的功率为2kW，抽这些水要用多长时间？
22、一辆重为1.8×105N的汽车在水平路面上以10m/s的速度做匀速直线运动，已知汽车所受阻力为汽车重力的0.01倍，求
（1）汽车所受阻力是多少？
（2）汽车的牵引力是多少？
（3）汽车的功率是多少？
（3分）
五、杠杆
1、定义：
在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明：
①、杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。
如：
鱼杆、铁锹。
2、
五要素——组成杠杆示意图。
①支点：
杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
②动力：
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力：
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明：
动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂：
从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂：
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
3、画力臂方法：
一找支点、二找杆、三找与杆接触点或重心、四画力线、五连距离、六标签
⑴、找支点O，找杠杆（硬质），找出杠杆上的受力点；⑵延长力的作用线（虚线）；⑶画力臂（实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线）；⑷标力臂
（2）、研究杠杆的平衡条件：
杠杆平衡是指：
杠杆水平静止或匀速转动。
实验前：
应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是：
可以方便的从杠杆上量出力臂。
结论：
杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
写成公式F1l1=F2l2也可写成：
F1/F2=l2/l1
解题指导：
分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。
（如：
杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。
）
解决杠杆平衡时动力最小问题：
此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4、应用：
名称
结构特征
特点
应用举例
省力
杠杆
动力臂
大于
阻力臂
省力、
费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆
动力臂
小于
阻力臂
费力、
省距离
缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆
动力臂
等于
阻力臂
不省力
不费力
天平，定滑轮
说明：
应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。
二、滑轮
1、定滑轮：
①定义：
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：
定滑轮的实质是：
等臂杠杆
③特点：
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G
绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）
2、
动滑轮：
①定义：
和重物一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）
②实质：
动滑轮的实质是：
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点：
使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
a）理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：
b）
F=G/2只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=（G物+G动）/2;
c）绳子自由端移动距离是2倍重物移动的距离S（或vF）=
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