八年级下册物理第十一章功和机械能知识点及练习.docx

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八年级下册物理第十一章功和机械能知识点及练习

第十一章功和机械能

青海一中李清

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。

三、功率:

单位时间内做的功—P(单位:

W)

1、公式:

2、单位:

瓦特,简称瓦,符号W,常用单位kW,MW,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。

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。

 

 

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

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;速度越大动越大,质量越大动能也大。

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。

第一节功

1.如图所示的四种情境中,人对物体做功的是()

 

2.下列四个实例中,力对物体没有做功的是()

A.起重机吊起重物B.马拉车,车未动

C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员将杠铃举起

3.对功的理解,下列说法中正确的是()

A.力的方向跟距离垂直时,则力没有做功

B.有力又有距离,则力一定做了功

C.作用在物体上的力越大,则力做的功越多

D.物体移动的距离越长,则力做的功越多

4.一个足球运动员用100N的力踢一个重2N的足球,球离脚后在水平草地上滚动了10m。

在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为()

A.1020JB.1000J

C.20JD.0J

5.小红同学将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近()

A.0.2JB.2JC.20JD.200J

6.一只重200N的箱子放在水平地面上,甲同学用40N的水平力将箱子水平移动了5m,乙同学把这只箱子匀速提高了1m。

他们做功的多少关系是()

A.甲同学做功多B.乙同学做功多

C.他们做的功相等D.条件不足,无法判断

7.如图所示,水平地面上的物体在水平恒定拉力F的作用下沿ABC方向做直线运动,已知AB=BC。

设AB段是光滑的,拉力F做功为W1;BC段是粗糙的,拉力做功为W2。

则W1和W2的关系是()

A.W1=W2

B.W1>W2

C.W1<W2

D.不能确定

8.如图所示,分别沿不同光滑斜面AO、BO把同一物体匀速推到斜面顶端,所用沿斜面的推力的大小分别为F1、F2,对物体所做的功分别为W1、W2。

则()

A.F1>F2,W1=W2

B.F1>F2,W1

C.F1

D.F1W2

9.力学里所说的功包含两个必要因素:

一个是,另一个是

10.在物理学中,叫做功。

功的定义公式是,其变形公式有、。

11.在国际单位制中,功的单位是牛·米,它有一个专门的名称叫做,简称,

符号是。

12.使用机械时,人们所做的功,都不用机械时所做的功,也就是

,这个结论叫做功的原理。

13.质量为50kg的箱子在200N的水平推力作用下沿水平地面匀速前进了10m。

那么木箱受到的阻力是N,推力做的功为J,重力做的功为J。

14.重力为100N的小车,在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了20m,小车所受阻力为车重的0.2倍。

则拉力做的功为J,重力做的功为J。

15.一个重200N的物体在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了25m;拉力撤消后,物体由于惯性又前进了5m。

若拉力做的功为750J,则拉力的大小为。

16.举重运动员在2s内将重1500N的杠铃匀速举高2m后在空中又停止了3s,则运动员在前2s做功J,后3s做功J,5s内共做功J。

17.一台起重机将重1.5×104N的钢材竖直匀速提升4m后,又沿水平方向匀速移动10m,则起重机在整个过程中对钢材做的功为J。

18.如图所示,重为10N的物体A在拉力F作用下,5s内在水平桌面上匀速前进了50cm,此时弹簧测力计的示数是2N,测力计重、绳重、滑轮重

及机械摩擦不计。

则物体A与水平桌面间的摩擦力f=

N,拉力F=N,拉力F做的功W=J。

19.一个人用500N的力往下压杠杆一端,把杠杆另一端的物体匀速抬高了40cm,手下降的高度为1m。

若不计杠杆自重和摩擦,则此过程中人做功J,被抬高的物体重力为N。

20.如图所示,用一个滑轮匀速提起重400N的物体。

不计滑轮重、绳重和摩擦,人对绳做的功为600J,求

(1)拉力F的大小。

(2)物体被提起的高度。

 

第二节功率

1.甲、乙两个集装箱的质量相等,起重机把甲以1m/s的速度提升10m;再以2m/s的速度把乙提升相同的高度,那么()

A.两次做功一样多B.第一次做功多

C.第二次做功多D.无法比较

2.体育课上,小明用100N的水平力把放在地面上重5N的足球踢了出去,足球在水平地面上滚了30m停下,在球滚动的过程中,脚对球所做的功为()

A.150JB.500JC.3000JD.0

3.(2010甘肃兰州模拟,2)平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙()

A.牵引力做功之比为2∶3B.牵引力做功之比为3∶2

C.牵引力的功率之比为1∶1D.汽车所受的阻力之比为3∶2

2.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则()

A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快

C.甲做功所用的时间比乙的少D.以上说法都不对

4.初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后,想估测某同学上楼的功率有多大,已知该同学从一楼上到三楼用了10s,则他上楼的功率大约是()

A.3WB.30WC.300WD.3000W

5.判断下列说法的正误,正确的打“√”,错误的打“×”。

(1)物体做的功多,功率一定大。

()

(2)物体做功时间短,功率一定大。

()

(3)物体做功多,需要的时间不一定多。

()

6.质量为40kg的某同学,在体育课上用12s的时间匀速爬到了一根竖直长杆的3m处。

则在这段时间内,该同学所做的功为_______________J,功率为_____________W。

(g=10N/kg)

7.某起重机将1000N的重物沿竖直方向提起,重物由静止开始先向上做变速直线运动,然后做匀速直线运动。

已知重物在做变速运动的30s内上升了16m,在接着的10s内又匀速上升了8m,若空气的阻力不计,则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。

8.(2010广东珠海模拟,14)如图15-3-3所示,在50s的时间内,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中,对物体做功的是_______________(选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是_______________。

图15-3-3

9.甲、乙两人用力之比为2∶5,各自使物体在力的方向上移动的距离之比是3∶2,所用的时间之比为2∶1,则甲、乙的功率之比为______________。

10.(2010上海浦东模拟,8)图15-3-4是中国科学家正在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。

在组装时,需要用如图15-3-4所示的滑轮把重为1000N的物体匀速提升12m,则作用在滑轮上的拉力F为___________N,绳子对重物所做的功为____________J。

若提升重物所用的时间为1min,则绳子对重物做功的功率为__________W。

图15-3-4

11.小红每天都练习跳绳,跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4kg,平均每分钟她跳绳120次,假定每次双脚抬离地面的高度均为5cm,则每上升一次她对鞋做的功为____________J;她跳绳时对鞋做功的平均功率为____________W。

(g取10N/kg)

12.体育课上,汪洋和李鹏在练引体向上,汪洋突发奇想,对李鹏说:

“咱俩谁做引体向上的功率大?

(1)请你告诉他俩怎么比较功率的大小。

(2)如果汪洋的体重已知,要测出他的功率,还需要测出的物理量有_____________。

(3)写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。

(4)测量中为了便于记录测量数据,请你帮助他设计出实验数据记录表。

 

13.如图15-3-2所示的装置中,使重40N的重物向右做匀速直线运动,水平拉力F=4N。

若物体移动的速度为2m/s,求:

图15-3-2

(1)拉力F在2s内做的功;

(2)拉力的功率。

 

14.如图15-3-5所示,某矿产工人用200N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平方向向右运动,在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。

若不计一切摩擦,求:

图15-3-5

(1)矿工在10s内所做的功和他做功的功率;

(2)动滑轮受到的重力;

(3)滑轮组的机械效率。

(取g=10N/kg)

 

第三节动能和势能

1.动能是指物体由于而具

有的能,其大小与物体的和有关.

2.势能包含

势能和势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做势能,它与物体的

和有关;物体由于发生而具有的能叫做势能,它的大小与

有关.

3.我们常用的能量单位是,用字母

来表

示.1999年11月20日,由我国科学家自行设计的“神舟”号载人舱成功地发射

并按时返回到指定地点.“神舟”号载人舱

在下落(如图)到地面附近时,由于空气阻力作用做匀速运动,则载人舱在匀速下降的过程中:

它的动能,势能.

4.下列物体各具有什么形式的能量?

(1)高速升空的火箭.

(2)被拉弯的钢板尺.

(3)被水电站拦河坝拦住的上游水.

(4)空中下落的

皮球.(5)被拉长的橡皮筋________.

(6)飞泻的瀑布________.(7)平路上奔驰的汽车__

_____。

5.如图所示,在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁,其中甲和乙为铅制的,丙和丁为铝制的.则甲和乙相比,

的势能大;丙和乙相比,的势能大.四个金属盒中,势能最小的是.

二、选择题

1.下列说法中正确的是

A.用同样的速度抛出去的铅球和乒乓球具有相等的动能[来源:

Z|xx|k.Com]

B.重力势能相等的物

体一定在同一高度上

C.两辆相同的汽车,行驶在同一条公路上,它们具有相等的动能

D.同一物体的弹性形变越大时,它所具有的弹性势能也越大

2.关于能量的大小,下列说法中错误的是

A.运动速度越大的物体,动能也越大B.质量大的物体,动能不一定大

C.质量大的物体,其重力势能不一定大D.质量越大的物体,被举得越高,其重力势能就越大

3.骑自行车上坡前,一般要加紧蹬几下,这是为了

A.增大惯性B.增大动能

C.增大势能D.增大冲力[来源:

Zxxk.Com]

4.物体在平衡力的作用下,下列说法中正确的是

A.具有的机械能一定不变B.具有的动能一定不变

C.具有的重力势能一定不变D.无法判断

5.下列物体中具有弹性势能的是(多选)

A.拉

弯的弓把箭射出去B.钟表里的发条带动齿轮转动

C.火箭发射升天D.小孩荡秋千从

高处向低处落下

6.物体做匀速直线运动时,它(多选)

A.具有的动能一定不变B.具有

的重力势能一定不变

C.具有的动能可能增加D.具有的重力势能可能减小

7.关于物体的动能,下列说法中正确的是()

A.质量大的物体动能一定大

B.速度大的物体动能一定大

C.质量相等的物体,举得越高的动能越大D.质量相等的物体,速度大的动能大

8.以下说法正确的是()

A.甲物体所处位置

比乙物体高,甲物体的势能一定比乙物体的大[来源:

Z+xx+k.Com]

B.甲物体的速度比乙物体的大,甲物体的动能一定比乙物体的大

C.

质量相等的两个物体,放在同一高度,它们的重力势能一定相等[来源:

Zxxk.Com]

D

.重力势能相等的两个物体,质量大的在低处,质量小的在高处

9.体积相等的实心铜球和铅球,放在同一高度,则()

A.铜球具有的重力势能大B.铅球具有的重力势能大

C.铅球和铜球的重力势能相等D.条件不足,无法判断[来源:

学_科_网Z_X_X_K]

10.以下现象中,动能和势能都增加的现象是()

A.玩具弹簧枪将“子弹”水平射出去时B.水从高处流向低

处时

C.越来越快地上升的气球D.列车在乎直的轨道上匀速行驶时[来源:

学科网]

11.小孩从滑梯上匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是[来源:

Z&xx&k.Com]

A.重力势能减少,动能增加

B.重力势能增加,动能减少

C.重力势能增加,动能不变

D.重力势能减少,动能不变

12.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体,在这一过程中,物体的

A.动能增加,重力势能减小B.动能不变,重力势能增加

C.动能减

小,重力势能增加D.动能减小,重力势能不变

13.水电站拦河坝处的水从高处流向低处的过程中,水的

A.重力势能不变,动能增加[来源:

学科网ZXXK]B.重力势能减小,动能增加

C.重力势能增加,动能减小D.重力势能增加,动能不变

14.如图14—1所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到B,在运动过程中[来源:

Z&xx&k.Com]

图14—1

A.动能减小,重力势能增加

B.动能增加,重力势能减小

C.动能不变,重力势能增加

D.动能不变,重力势能减小

二、填空题

1.

竖直向上抛出的小石子,上升到最高点时速度为零,此时石子具有_________能;当石子落到地面时,速度不为零,此时石子具有_________能.

2.一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶,小汽车的动能_______大卡车的动能(填“大于”“等于”或“小于”).

3.体积相同的铁球和木球,放在同一水平桌面上,铁球静止,木球运动,_______球的重力势能大,_______球的动能大.

4.汽车匀速沿斜坡向上行驶,则汽车的_______能不变,_______能增大.自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐_______,自行车的重力势能逐渐_______.

5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么_______飞得快.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的动能将_______,重力势能将__

_____.[来源:

学+科+网]

6.物体的质量和速度都能影响物体的动能,在这两个因素中,_______对物体的动能影响较大.运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行,当它把救灾物资投下时,它的重力势能将_______

,动能将_______.

三简答题

1.为什么高速飞行的子弹对人体有杀伤力,而静止的子弹没有呢?

以相同速度飞行的炮弹和子弹哪个杀伤力更大些?

为什么?

2.一般情况下,货车造成的车祸比摩托车造成的车祸要严重的多,这是什么道理?

第四节机械能及其转化

1.如果一个物体_____________,我们就说这个物体具有能量。

动能的大小由物体的_________和_____________决定;重力势能的大小由物体的_____________和_____________决定;弹性势能的大小由物体的_____________的大小决定。

2.在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投救灾物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是()

A.动能和重力势能都增加B.动能和重力势能都减小

C.动能减小,重力势能增加D.动能增加,重力势能减小

3.下列过程中,属于动能转化为势能的是()

A.钟表里的发条带动指针转动B.自行车在水平地面上行驶得越来越快

C.被拉开的弹簧门自动关上D.跳高运动员跃起的过程

4.下列过程中,属于势能转化为动能的是()

A.向上抛出的石子B.从坡顶匀速滑到坡底的自行车

C.竖直向下落得越来越快的冰雹D.足球场上越滚越慢的足球

5.在桂林兴安“乐满地主题乐园”里有个极刺激的游乐项目:

蹦极。

游乐者系上弹性牵索从高处跳下,利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。

那么游乐者在其中的下降过程中()

A.重力势能一直在减小B.动能一直在增大

C.重力势能一直在增大D.机械能保持不变

6.(2010河北模拟,18)在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水。

下列关于其机械能变化的说法中正确的是()

A.动能不变B.动能减小,机械能减小

C.动能不变,机械能不变D.动能减小,机械能增大

7.(2010湖北武汉模拟,14)如图15-5-2所示,小孩从不太陡的滑梯上滑下的过程中,臀部有灼热的感觉。

下列说法正确的是()

图15-5-2

A.动能一定越来越大B.重力势能一定越来越小

C.机械能总量保持不变D.以上说法都不对

8.(2010湖北襄樊模拟,3)为了使快速降落的“神舟”五号返回舱安全着陆,返回舱在距离地面几米处,向下迅速喷出高温高压气体。

从开始喷气到安全着陆,返回舱的()

A.动能增大,重力势能减少,机械能不变

B.动能不变,重力势能减少,机械能减少

C.动能减小,重力势能增加,机械能不变

D.动能减小,重力势能减少,机械能减少

9.(2010浙江台州模拟,6)如图15-5-3所示,小明分别沿三条路径滑到地面,在不考虑空气阻力和摩擦的情况下,滑到地面时速度最大的路径是…()

图15-5-3

A.1B.2C.3D.都一样

10.(2010湖北宜昌)小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处。

关于动能和重力势能的转化的叙述,正确的是()

A.动能增大,重力势能增大B.动能减小,重力势能增大

C.动能不变,重力势能增大D.动能不变,重力势能不变

11.如图15-5-4,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行了思考。

有如下四点看法:

图15-5-4

(1)动能减少,是因为有部分机械能转化成其他形式的能

(2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了

(3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功

(4)子弹的机械能不变

你认为他的看法中,正确的有几点()

A.1点B.2点C.3点D.4点

二.填空题

1.一只小鸟在空

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