功和能的复习.docx

1、功和能的复习1. 了解物理学中功的概念，会用其公式解决简单问题。2. 了解物理学中功率的概念，会用其公式解决有关问题。3. 了解机械效率的概念，应用公式解决有关问题。4. 了解机械能，理解动能、势能的相互转化。二、重点、难点：1. 物理概念：功、有用功、额外功、总功，功率，机械效率，机械能，动能、重力势能、弹性势能。计算包括功，功率，机械效率的大小。实验是测滑轮组的机械效率。2. 应用计算公式解题，理解不同形式的能的转化。三、考点分析：基本知识要求为了解，理解层次功和能功1. 做功的两个必要因素2. 功的单位3. 运用功的公式解决有关简单问题功率1. 功率的概念2. 功率的单位及单位换算3.

2、运用功率的公式解决有关问题机械效率1. 有用功、额外功、总功2. 机械效率3. 运用机械效率的公式解决有关问题机械能1. 动能、重力势能、弹性势能2. 动能、势能的相互转化基本技能要求为会组装简单的滑轮组。常考题型：填空题、选择题、实验题、计算题，常与其他知识综合，分值为10分左右。知识梳理1. 功：（1）定义：力和在力的作用下沿力的方向移动的距离的乘积叫功。（2）做功的两个必要因素：力、距离。（3）公式：W=FsW功J F力N s距离m（4）力对物体做功与否的判断方法：是不是在力的作用下通过的距离、力与距离的夹角是不是90。在这个力的作用下，物体的能量是否发生了变化。2. 功率：（1）定义：

3、物体在单位时间内所做的功叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。功率大=做功快。（2）公式：P功率W W功J t时间s（3）单位：国际单位制单位：W其他常用单位：kW换算关系：1kW=103W（4）导出式：（5）注意：功率和功是不同的物理量，功表示能量转化的多少，功率表示能量转化的快慢。3. 机械效率：注释：1）对于滑轮组：若物体对动滑轮的拉力为（如图1、2所示）T，则有： = = =对于如图1所示的滑轮组，若不计滑轮组摩擦，则有： = = = = 其中：G动动滑轮所受重力 n滑轮组绳子的段数s物动滑轮（物体）通过的距离 s动力的作用点通过的距离2）对于斜面：= = = 其中：h 斜面高 f

4、 摩擦力 l 斜面长注意：（1）用滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越高；（2）机械效率是有用功在总功中占的百分比，功率表示物体做功的快慢，二者没有直接联系。4. 机械能：（1）能：能是物体一种做功的本领，一种能力，物体不一定正在做功。（2）机械能：动能和势能的总称。动能：质量越大，速度越大，动能越大；势能：重力势能：质量越大，高度越高，重力势能越大；弹性势能：同一个物体，弹性形变越大，弹性势能越大。转化：重力做功，重力势能减小；只有重力做功，物体的机械能守恒；外力对物体做功，物体机械能可能增大；物体克服摩擦力做功，物体机械能减小。典型例题知识点一：应用计算公式解题例1：飞机在喷洒农

5、药时在空中某一高度匀速飞行，则飞机的（ ）A. 动能保持不变 B. 重力势能保持不变C. 机械能保持不变 D. 机械能减小思路分析：判断某一物体的动能、重力势能是否变化时，不仅要看物体的速度和高度，其质量也要考虑。在许多问题中物体的质量都是变化的，如果物体的质量变化较明显，就要考虑质量变化带来的能量变化问题；如果物体的质量变化很小或很缓慢，则可认为它的质量不变。解答过程：飞机的动能大小由飞机的质量和速度共同决定，飞机的重力势能大小由飞机的质量和高度共同决定，飞机的机械能则由飞机的动能和重力势能共同决定。题中虽然飞机的飞行速度和高度不变，但是由于飞机不断地将农药喷洒出来，飞机的质量不断减小，所以

6、飞机的动能、重力势能都在不断减小，故其机械能也不断减小。正确答案：解题后的思考：判断一个物体是不是具有能，不是看它在不在做功，而是看它是不是具有做功的本领.机械能的知识与功、运动和力的知识联系较密切，在解决问题时，要求学生将这些知识灵活地运用。例2：如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和轴摩擦不计。在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升，则：在人拉绳子运动的50s内（1）拉力所做的功（2）克服物体重力所做的功率（3）使用滑轮组的机械效率思路分析：此题考查学生对三个功是否明确：（1）有用功：机械克服有用阻力做的功（2）额外功；机械克服额外阻力做的功（3）动力功：动力对机械

7、做的功，也称总功（4）关系：W总=W有用+W额外 会对滑轮组进行受力分析，简单应用功，功率，机械效率的公式计算。解答过程：（1）绳重和轴摩擦不计时，拉力为F=（G物+G动）/n=（180N+20N）/4=50N， sF=4sG=4vt=40.1m/s50s=20m，F所做的功W=Fs=50N20m=1000J是动力功亦即总功。（2）克服物体重力所做的功W=Fs=G物h=180N5m=900J是有用功由P=W/t=900J/50S=18W（3）使用滑轮组的机械效率 = =900J/1000J=90% 解题后的思考：绳重和轴摩擦不计时是常考状态，会对滑轮组进行受力分析是简单应用功，功率，机械效率公

8、式计算的前提。也可用有用功率与总功率之比来计算机械效率。例3：物体A在滑轮组拉力F的作用下，1s内沿水平地面匀速移动0.2m。弹簧测力计的示数如图所示。不计滑轮重和轴摩擦，则A. 绳子自由端的拉力F=2.2NB. 物体A受到的摩擦力f6.6NC. 绳子自由端移动速度v0.1m/sD. 滑轮组对物体A做功的功率P0.88W 思路分析：分析滑轮组与物体A水平方向上的受力情况是关键解答过程：正确答案：A D解题后的思考：注意区别滑轮（组）水平与竖直使用时的不同，分析物体受力情况是关键。知识点二：实验与探究例4：如图所示，在粗糙程度相同的接触面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动通过相同的路

9、程s，拉力F做的功分别为甲、乙、丙，则A. 丙甲乙 B. 丙乙甲C. 丙乙甲 D. 丙乙甲思路分析：由做功的两个必要因素可得出拉力F大小相等， 物体运动通过相同的路程s，所以功相同。如果只看图同学们是否会觉得W乙最小，W丙最大，其实这是思维定势影响所致。解答过程：由W=Fs得出正确答案为D 解题后的思考：生活经验不同于物理实验探究。 例5：在探究滑轮组机械效率的实验中，小文连成了如下图的滑轮组并分别测出了实验数据。钩码重力G/N钩码上升的高度/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm2.010.01.030.0（1）滑轮组的机械效率为_ _。（2）实验后小文想：机械效率还应该与物重有关，并用实验验

10、证了自己的猜想是正确的。小文的实验方法是 _。（3）小文用滑轮组在t秒内匀速提起重为G的物体升高h米（不计绳重和摩擦），若滑轮组的机械效率为，动滑轮重G动= 。小文的功率P= 。思路分析：在“测滑轮组机械效率”的实验中，所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的个数都是1，看图找到绳子股数为3。由做功的两个必要因素可以计算总功；由Gh计算出有用功；再计算机械效率的大小。小文的实验方法是在滑轮组上挂不同数量的钩码，分别测出滑轮组的机械效率并比较等。操作中应注意：弹簧测力计应沿竖直向上的方向拉着绳子使钩码做匀速运动。整理实验数据中还要注意，会用所给的字母表示所求的物理量。解答过程：（1）66.7% （2）在滑轮

11、组上挂不同数量的钩码，分别测出滑轮组的机械效率并比较。 （3），解题后的思考：同一装置提不同物体时机械效率不同。整理实验数据中还要注意，会用所给的字母表示所求的物理量。*例6（难）：如图所示，金鹏同学为他的妈妈设计了一款颈椎拉伸器，左边滑轮下端是由密度为3103kg/m3的圆柱体合金块充当配重，它的底面积为5dm2，高为4dm。右边自由端安放颈圈套在患者的颈部。当颈部承受拉力为55N时，配重对地面的压强为p1，当颈部承受的拉力为105N时，配重对地面的压强为，已知p1：=2：1，妈妈重600N，忽略绳重和摩擦，g=10N/kg，求：（1）配重单独放置时对地面的压强；（2）动滑轮自重；（3）当配

12、重与地面的压强为零时，妈妈对地面的压力为多少。思路分析：金鹏同学为他的妈妈设计了一款颈椎拉伸器，这是滑轮组的实际应用题。综合了质量和密度知识点，压力和压强知识点，应用了比的关系式解题。关键是读题后，要分出两种状态，分析物体受力平衡是难点。解答过程：（1）G物=mg=Vg=3.0103 kg/m35410-310N/kg=600N因为配重单独放在地面上，所以F压=G物=600N（2）配重的受力分析如图所示。 配重的受力面积一定， 由两式可得: =20N （3）当配重与地面的压强为零时，人（妈妈）受力如图所示。 解题后的思考：对综合题首先是化复杂为简单，再对物体进行受力分析。提分技巧物理学中有很多

13、反映物理规律的原理、定律及相互关系，每个物理量也有其特定的意义，对概念的正确理解和应用，是解决物理题的一个重要途径。易混概念：功、功率与效率，功和能的概念等。如记忆做功的两个必要因素：WFs；做功的快慢功率：PFv；总功的利用率机械效率；做功的本领机械能。因此运用物理的相关概念作为标准去分析试题所给出的条件和问题，辨别正确和错误而获得正确的结果，这就是概念辨析法的精髓。例如：关于功和能的区别，下列说法正确的是（ ）A. 具有能量的物体一定对外做了功B. 物体具有的能量越大，它做的功一定越多C. 物体做的功越多，它具有的能量就越大D. 物体能够做的功越多，它具有的能就越大预习导学登上山顶增加了人

14、的机械能，这些能是由什么转化而来的？人体的化学能。乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后再跳起。针对这一现象分析下列问题：在这一过程中动能和势能的相互转化情况?为什么跳起的高度总比原来下落的高度低?怎样抛出乒乓球才能使它弹跳到高于抛出时的位置？同步练习（答题时间：45分钟）一、单项选择题1. 一个人先后用大小相同的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙的两种不同的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. 在粗糙地面上做功较多B. 在光滑地面上做功较多C. 两次做功一样多D. 条件不足，无法比较两次做功的多少2. 斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波

15、和小新分别用如图甲、乙所示两种方法将两样不同的物体搬上车，下列说法中正确的是（ ）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3. 某人骑着一辆普通自行车，在普通的公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近于（ ）A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W4. 某人用50N的力将重为30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（ ）A. 350J B. 210J C. 0 D. 无法计算5. 利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶

16、端，已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，则该装置的机械效率为（ ）A. 40% B. 50% C. 80% D. 100%6. 用规格相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组提升重物，如图所示，已知，动滑轮重，滑轮与轴的摩擦忽略不计，设甲的机械效率为，乙的机械效率为，则下列关系正确的是（ ）A. B. C. D. 7. 物体A在拉力作用下沿同一水平面匀速运动了一段距离s，如图所示，试比较拉力及拉力所做的功的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮间摩擦不计）（ ） A. B. C. D. 8. 司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度，这是为了（ ）A. 增大动能 B. 增大势能 C. 增大惯性

17、 D. 减小阻力9. 甲、乙两物体在同一水平面上以相同的速度运动，甲物体的质量大于乙物体的质量，则（ ）A. 甲的动能比乙的大，重力势能比乙的小B. 甲的动能和重力势能都比乙的大C. 甲的动能比乙的小，重力势能比乙的大D. 甲的动能和重力势能都比乙的小10. 下列现象中，属于动能转化为重力势能的是（ ）A. 爆竹腾空而起 B. 水从高处落下C. 正从地面弹起的皮球 D. 在水平地面上匀速行驶的汽车11. 将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手，会发现圆珠笔将竖直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析，正确的是（ ）A. 动能重力势能弹性势能B. 内能动能重力势

18、能C. 弹性势能动能重力势能D. 动能重力势能内能12. 庐山以秀美的风景闻名于世，唐代大诗人李白在望庐山瀑布一诗中写道“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川，飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”从物理学的角度来看，对这首诗的理解错误的是（ ）A. 形成“烟”的过程是吸热过程B. “烟”是液化形成的C. “飞流直下”的水的动能在增加D. “飞流直下”的水的重力势能在减小二、填空题1. 一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示，若司机用750N的拉力在5s内将车水平拉动1m，那么司机所做的功是 J，司机做功的功率是 W。2. 如图所示，用滑轮组匀速提起重1200N的货物，绳子

19、自由端的拉力为450N，当货物被提升2m时，拉力做的功是 J，机械效率是 。3. 如图是研究小球动能与小球质量和速度关系的实验装置示意图，表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据，由表中数据可知：甲球的动能 （选填“大于”“小于”或“等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是 。小球小球质量小球碰撞物体时的速度物体被推动的距离甲球乙球4. 被按入水槽中的皮球浸没在水中，放手后，皮球浮上水面，在上浮的过程中，皮球的动能 ，重力势能 ，机械能 ；水的机械能 （以上均选填“增大”“减小”或“不变”）。三、计算题：1. 用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦。（1）当物重为1

20、50N时，绳端所用的拉力是60N，求此时滑轮组的机械效率是多少？（2）当所吊重物为300N，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率为多少？2. 在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常采用如下图所示的简单机械，示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上，钢丝绳拉力F由电动机提供，此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F所做的功为。（钢丝绳重和摩擦不计，g取10N/kg），求：（1）滑轮组的机械效率。（2）钢丝绳拉动的速度。（3）根据已知条件，再提出一个有关的问题并计算（上述已计算出的物理量除外）试题答案一、1. C 2. C 3. C 4. D 5. A 6. A 7. C 8. A9. B 10. A 11. C 12. B二、1. 1500；300 2. 2700；88.9% 3. 小于；速度4. 增大；增大；增大；减小三、1. （1）83.3% （2）66W2. （1）75% （2）0.6m/s （3）滑车上升的速度是多少？