《機(jī)械功和機(jī)械能》復(fù)習(xí)(超好用).ppt

2017中考第一輪復(fù)習(xí) 第十一章 機(jī)械功與機(jī)械能 2 功的原理 使用任何機(jī)械都不省功 省了距離的一定費(fèi)了力 費(fèi)力的一定省了距離 但力和距離的乘積 功 不變 不考慮摩擦和機(jī)械重 一 功 在物理學(xué)中 把力和在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積叫功 2 做功的兩個(gè)必要因素 功 力X距離W F SW 功 焦 J F 力 牛 N S 距離 米 m 單位 焦耳 J 1J 1N m 作用在物體上的力 物體在力的方向上移動(dòng)的距離 4 公式 1 1 定義 A有力無距離 B有距離而無力 靠慣性 C既有力又有距離 但運(yùn)動(dòng)方向始終與力的方向垂直 3 不做功的三種情況 例1 小明用100N的力將50N的鉛球擲出10m遠(yuǎn) 則在鉛球拋出的過程中 人對(duì)鉛球所作的功是 A 1000JB 500JC 0JD 1500J C 鉛球在空中不受推力 是由于慣性 4 單位 瓦 W 另外還有 千 KW 1W 1J s注意 做的功多不一定功率大 所用的時(shí)間短也不一定功率大 只有相等的時(shí)間內(nèi)做的功越多 功率才大 在力F作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 有 P W t Fs t Fv 二 功率 1 定義 單位時(shí)間內(nèi)所做的功 用P表示 1 功率 2 物理意義 反映物體做功快慢的物理量 3 公式 功率 功 時(shí)間 即P W tP 功率 瓦特 W W 功 焦耳 J t 時(shí)間 秒 s 1 動(dòng)能 1 動(dòng)能 物體由于而具有的能 三 動(dòng)能和勢(shì)能 運(yùn)動(dòng) 3 比較動(dòng)能的大小 質(zhì)量相同 速度大的動(dòng)能大 速度相同時(shí) 質(zhì)量大的動(dòng)能大 做勻速運(yùn)動(dòng)的物體 動(dòng)能可能不變 2 動(dòng)能大小的決定因素 由和共同決定 一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能 靜止的物體 速度為0 動(dòng)能為0 速度 質(zhì)量 物體的運(yùn)動(dòng)速度越大 質(zhì)量越大 動(dòng)能越大 重力勢(shì)能 2 勢(shì)能 彈性勢(shì)能 物體由于而具有的能 物體由于發(fā)生而具有的能 物體質(zhì)量越大 舉高的高度越高 重力勢(shì)能越大 同一物體 彈性形變?cè)酱?具有的勢(shì)能越大 被舉高 彈性形變 四 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1 機(jī)械能 如圖 A點(diǎn) 重力勢(shì)能最大 動(dòng)能為零 B點(diǎn) 動(dòng)能最大 重力勢(shì)能最小 A B 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B C 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 2 動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 一個(gè)物體可以既有動(dòng)能又有勢(shì)能 動(dòng)能和勢(shì)能之和 即 E機(jī) E動(dòng) E勢(shì) 例11 如圖所示 一小孩從公園中的滑梯上加速滑下 對(duì)于其機(jī)械能的變化情況 下列說法中正確的是 A 重力勢(shì)能減小 動(dòng)能不變 有重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能B 重力勢(shì)能減小 動(dòng)能增加 有重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能C 重力勢(shì)能減小 動(dòng)能不變 沒有重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能D 重力勢(shì)能減小 動(dòng)能增加 沒有重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能 B 例12 一架勻速上升的直升飛機(jī) 它的 A 動(dòng)能增加 重力勢(shì)能不變B 動(dòng)能不變 重力勢(shì)能增加C 動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加D 動(dòng)能不變 機(jī)械能也不變 B 3 機(jī)械能守恒定律如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化 機(jī)械能的總和保持不變 不考慮摩擦阻力做額外功 概念 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能 物體由于彈性形變而具有的能量 機(jī)械能 動(dòng)能 影響動(dòng)能大小的因素 速度 質(zhì)量 探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān) 控制變量法 動(dòng)能的大小比較 重力勢(shì)能 定義 物體由于被舉高而具有的能量 影響重力勢(shì)能大小的因素 高度 彈性勢(shì)能 影響彈性勢(shì)能大小的因素 勢(shì)能 質(zhì)量 彈性形變的程度 一個(gè)物體的機(jī)械能等于它的動(dòng)能和勢(shì)能之和 動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化 動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 方式 規(guī)律 在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過程中 必定有動(dòng)能和勢(shì)能各自的變化 而且是此增彼減 即減小的能必定轉(zhuǎn)化為增大那個(gè)能 機(jī)械能守恒 如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 機(jī)械能的總和不變 或者說機(jī)械能守恒 機(jī)械能 功的概念 1 作用在物體上的力做功的兩個(gè)必要因素 2物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離F 0 s 0不做功三種的情況F 0 s o功的計(jì)算公式 W FSF 0 s 0 但F s功的單位是 焦耳簡(jiǎn)稱焦符號(hào)是J1 m功的原理 使用任何機(jī)械都不能省功 有用功 提升重物時(shí) W有 Gh額外功 對(duì)機(jī)械本身 對(duì)輔助物品 克服摩擦所做的功總功 W總 W有 W額 或W總 FS機(jī)械效率 測(cè)量 意義功率概念 單位時(shí)間內(nèi)物體所做的功公式 P W t或P Fv單位 公式 國(guó)際單位 瓦特 符號(hào)W 常用單位 千瓦 kW 功 五 機(jī)械效率 1 有用功和總功 為達(dá)目的而做的 對(duì)人們有用的那一部分功 叫有用功 W有用 1 有用功和總功的比值叫機(jī)械效率 用 表示 2 機(jī)械效率 并非我們需要但又不得不做的那一部分功叫額外功 W額外 有用功和額外功的總和叫總功 W總 W總 W有用 W額外 2 公式 機(jī)械效率 有用功 總功即 W有用 W總 3 如何確定有用功和總功 W總 Fs F為施加的外力 s為在力的方向上移動(dòng)的距離 W有用 Gh 機(jī)械沿豎直方向上提升重物 G為重物重 h為重物上升的高度 W有用 fs 機(jī)械沿水平方向拉物體 f為物體沿水平方向移動(dòng)時(shí)受到的摩擦力 s為物體水平移動(dòng)的距離 任何實(shí)際機(jī)械的機(jī)械效率 1且 是一個(gè)沒有單位的量 豎直方向 w有用 w總 Gh Fs G nF 不計(jì)摩擦和繩重 G G G動(dòng) 水平方向 fs物 Fs繩 f nF 滑輪組的機(jī)械效率 斜面的機(jī)械效率 w有用 w總 Gh FL Gh Gh fL 例3 兩個(gè)完全相同的滑輪 其重力均為20N 分別用圖甲 乙兩種方式 將重400N的物體以相同的速度勻速提升了l0m 不計(jì)摩擦和繩重 則下列判斷正確的是 A F1和F2做的功相等B F1做的功大于F2做的功C F1做功的功率小于F2做功的功率D 甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率 A 例4 一臺(tái)起重機(jī)將重6000N的建筑材料提升到10m高的樓房上 做的額外功是40000J 總功是多少 機(jī)械效率是多少 解 有用功 W有用 Gh 6000N 10m 60000J 總功 W總 W有 W額 60000J 40000J 105J 機(jī)械效率 W有用 W總 60000J 105J 60 例5 如圖 把重為10N的物體推上高為0 5m的斜面 斜面的長(zhǎng)為1m所用的推力為12N 沿斜面向上 求推力所做的功和斜面的機(jī)械效率 解 推力做的功 W總 FL 12N 1m 12J 有用功 W有 Gh 10N 0 5m 5J 機(jī)械效率 W有 W總 5J 12J 41 67 例6 下列敘述中能夠提高機(jī)械效率的是 A 增加有用功B 減小機(jī)械間的摩擦C 減小總功D 使用最省力的機(jī)械 B 例7 用100N的力推著小車在水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng) 5s內(nèi)小車前進(jìn)了10m 則在這段時(shí)間內(nèi) 物體運(yùn)動(dòng)的速度是多大 推力做的功是多少 推力的功率是多大 解 速度 v s t 10m 5s 2m s 推力做的功 W Fs 100N 10m 1000J 推力的功率 P W t 1000J 5s 200W F 解 W有 Gh 800N 2m 1600J 解 W總 Fs 250N 4 2m 2000J W有 W總 1600J 2000J 80 解 P W t Fs t Fv 250N 4 0 5m s 500W G 1 下列物體具有哪種機(jī)械能能 A 拉長(zhǎng)的彈簧具有 B 水庫(kù)中的水 被大壩提高 具有 C 桌子上的茶杯具有 D 正在爬坡的汽車具有 E 在空中飛行的小鳥具有 彈性勢(shì)能 重力勢(shì)能 重力勢(shì)能 動(dòng)能和勢(shì)能 動(dòng)能和勢(shì)能 練一練 2 滾擺下降過程中 重力勢(shì)能 轉(zhuǎn)速 動(dòng)能 當(dāng)滾擺上升過程中 轉(zhuǎn)速 動(dòng)能 重力勢(shì)能 減小 增大 變大 變小 變小 增大 3 如圖是人造地球衛(wèi)星的軌道示意囹 人造地球衛(wèi)星在大氣層外環(huán)繞地球運(yùn)行的過程中 它在近地點(diǎn)的動(dòng)能 選填 大于 小于 等于 它在遠(yuǎn)地點(diǎn)的動(dòng)能 它從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過程中 機(jī)械能的變化情況是 選填 變大 變小 不變 4 皮球從手中下落后 掉到地上又彈起來 試分析這個(gè)過程中的能量轉(zhuǎn)化 下落時(shí) 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 掉到地上時(shí) 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能 反彈時(shí) 彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 上升時(shí) 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 5 如圖所示 物體重為100N 若不計(jì)任何摩擦及繩重 則不考慮動(dòng)滑輪重時(shí) 勻速拉動(dòng)滑輪向上運(yùn)動(dòng)0 5m時(shí) 拉力F的大小為 N 拉力做的功為 J 機(jī)械效率為 若考慮動(dòng)滑輪重且動(dòng)滑輪重8N時(shí) 則勻速拉動(dòng)滑輪向上運(yùn)動(dòng)0 5m時(shí) 拉力F大小為 N 拉力做的功為 J 機(jī)械效率為 50 50 100 54 54 93 6 在學(xué)校跳繩比賽中 小麗同學(xué)1min跳了120次 每次跳起的高度為5cm 已知她的質(zhì)量是40kg 那么小麗跳繩時(shí)的平均功率 W 跳一次做的功是 J g 10N kg 7 自行車下坡時(shí) 不蹬腳踏板速度也會(huì)越來越大 在此過程中 自行車的動(dòng)能逐漸 自行車的重力勢(shì)能逐漸 選填 增大 減小 或 不變 40 20 增大 減小 8 兩名運(yùn)動(dòng)員 甲比乙高 如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用時(shí)間相等 如圖所示 則 A 甲做功較多 功率較大B 甲做功較多 功率較小C 甲做功較多 甲 乙功率相等D 甲 乙做功相等 乙的功率較大 A 9 船在水面上勻速行駛 受到重力 浮力 牽引力和阻力的作用 其中 A 重力對(duì)船做功B 浮力對(duì)船做功C 牽引力對(duì)船做功D 沒有力對(duì)船做功 C 10 如圖所示 將同一物體分別沿s1 s2 s3三個(gè)等高斜面勻速拉到頂部 且F1 F2 F3 則拉力所做的有用功 A W1 W2 W3B W1 W2 W3C W1 W2 W3D 無法確定 A 11 關(guān)于功率的說法中正確的是 A 功率越大 表示做功越快B 功率越大 表示做功越多C 物體做功用的時(shí)間越長(zhǎng) 功率越大D 物體做功用的時(shí)間越短 功率越大 A 12 關(guān)于機(jī)械效率的問題 下列說法中正確的是 A 做功越多 機(jī)械效率一定越高B 單位時(shí)間內(nèi)做功越多 機(jī)械效率一定越高C 省力越多的機(jī)械 機(jī)械效率一定越高D 額外功在總功中所占比例越小 機(jī)械效率一定越高 D 13 甲 乙兩斜面 不計(jì)摩擦 高度均為h 但甲比乙長(zhǎng) 現(xiàn)把質(zhì)量相等的兩個(gè)物體從斜面底端勻速推到斜面頂端 則推力F1與F2的關(guān)系為 A F1 F2B F1 F2C F1 F2D 無法確定 B 14 關(guān)于功率 下列敘述正確的是 A 做功用的時(shí)間越少 功率越大 B 功率越大 做的功越多 C 在相同的時(shí)間里 做功越多 功率越大 D 做功的時(shí)間越多 功率越大 C 15 如圖所示 在相同時(shí)間里 用力F甲 F乙把等重的物體提升相同的高度 乙的動(dòng)滑輪比甲重 比較它們的機(jī)械效率 甲 乙和兩力做功的功率P甲 P乙 則 甲和 乙關(guān)系 A 甲 乙 P甲 P乙B 甲 乙 P甲P乙D 甲 乙 P甲 P乙 B 16 如圖3所示 軌道ABC光滑 彈簧固定在水平軌道末端 小球從A處由靜止?jié)L下 撞擊彈簧后又將沿水平軌道返回 接著滾上斜面 在這整個(gè)過程中 機(jī)械能轉(zhuǎn)化的情況是 A 重力勢(shì)能 動(dòng)能 重力勢(shì)能B 動(dòng)能 彈性勢(shì)能 動(dòng)能C 動(dòng)能 勢(shì)能 動(dòng)能 勢(shì)能 動(dòng)能D 重力勢(shì)能 動(dòng)能 彈性勢(shì)能 動(dòng)能 重力勢(shì)能 圖3 D 17 運(yùn)動(dòng)員跳高時(shí)從離開地面到上升到最大高度的過程中 A 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C 彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D 重力勢(shì)能減小 動(dòng)能增大 A 18 小紅在學(xué)習(xí)中收集了一些與機(jī)械能有關(guān)的實(shí)例 如圖1所示 其中機(jī)械能增大的是 A 19 一只乒乓球由高處?kù)o止下落撞擊地板后又上升 整個(gè)過程中 乒乓球機(jī)械能轉(zhuǎn)化情況是 A 勢(shì)能 動(dòng)能 勢(shì)能 B 動(dòng)能 勢(shì)能 勢(shì)能 C 動(dòng)能 勢(shì)能 動(dòng)能 勢(shì)能 動(dòng)能 D 勢(shì)能 動(dòng)能 勢(shì)能 動(dòng)能 勢(shì)能 D 20 物體沿斜面勻速滑下時(shí) 它的 A 動(dòng)能增加 重力勢(shì)能減少 機(jī)械能不變B 動(dòng)能不變 重力勢(shì)能不變 機(jī)械能不變C 動(dòng)能不變 重力勢(shì)能減少 機(jī)械能減少D 動(dòng)能增加 重力勢(shì)能減少 能械能減少 C 21 中國(guó)跳水隊(duì)被人們稱為 夢(mèng)之隊(duì) 圖2是跳水運(yùn)動(dòng)員跳水時(shí)的情景 運(yùn)動(dòng)員在離開跳板到落入水的過程中 A 他的動(dòng)能一直增大 機(jī)械能不變B 他的重力勢(shì)能一直減小 機(jī)械能減小C 他的動(dòng)能先減小后增大 機(jī)械能不變D 他的重力勢(shì)能先減小后增大 機(jī)械能增大 圖2 C 22 探究 影響滑輪組的機(jī)械效率的因素猜想1 可能與勻速提升的速度大小有關(guān) 猜想2 可能與被提升的鉤碼重力有關(guān) 猜想3 可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重力都有關(guān) 猜想4 可能與鉤碼被提升的高度有關(guān) 蘭蘭的實(shí)驗(yàn)記錄 芳芳的實(shí)驗(yàn)記錄 23 如圖是小紅同學(xué)探究影響斜面機(jī)械效率因素的實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的器材有 三個(gè)質(zhì)量不同的木塊A 三條粗糙程度不同的長(zhǎng)木板B 三個(gè)高度不同的長(zhǎng)方體鐵塊C 刻度尺 1 實(shí)驗(yàn)還需補(bǔ)充的器材有 2 下面是小紅探究斜面機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí)記錄的有關(guān)數(shù)據(jù) 通過分析數(shù)據(jù) 你可以得出結(jié)論 3 上述實(shí)驗(yàn)中 保持斜面長(zhǎng)度不變 將斜面升高到0 2m 把一個(gè)重6N的物體沿斜面向上拉時(shí) 所需拉力為3 8N 則此時(shí)斜面的機(jī)械效率是 4 斜面的機(jī)械效率可能與斜面的 有關(guān) 只填一個(gè)因素 24 如圖所示 在 研究物體動(dòng)能與哪些因素有關(guān) 的實(shí)驗(yàn)中 將A B C三小球先后從同一裝置的hA hB hC高處滾下 mA mB mC hA hC hB 推動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止 1 要研究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系 我們要選擇兩圖來進(jìn)行比較 2 要研究動(dòng)能與速度的關(guān)系 我們要選擇兩圖來進(jìn)行比較 3 讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了 4 從圖中可以看出 A B C三個(gè)小球剛到達(dá)水平面時(shí) 球的動(dòng)能最大 5 此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 25 一個(gè)人用50N的力沿水平方向勻速推一輛重200N的車前進(jìn)2m 求這個(gè)人對(duì)車做功多少 重力對(duì)車做功多少 已知 求 解 答 人對(duì)車做功100J 重力對(duì)車沒有做功 W重 Gh 200N 0m 0J 26 功率為100kw的汽車在公路上以72km h的速度勻速行駛時(shí) 汽車的牽引力為多少 解 F P v 100 1000W 72 3 6m s 5000N 解 m V 1 103kg m3 50m3 5 104kg G mg 5 104kg 10N kg 5 105N W Gh 5 105N 30m 1 5 107J 27 用一臺(tái)水泵把50m3的水提升到距水面30m的水箱 水泵需做多少功 若完成這些功1h 這臺(tái)水泵的功率是多少瓦 合多少千瓦 28 一輛重6 104N的載重汽車 以36km h的速度駛上一個(gè)長(zhǎng)為100m的斜坡 已知汽車的牽引力為4 8 103N 求 1 汽車從坡底升到坡頂所需的時(shí)間 2 汽車的牽引力做的功 3 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 解 1 時(shí)間 t s v 100m 36 3 6m s 1 10s 2 牽引力做的功 W F S 4 8 103N 100m 4 8 105J 3 功率 P W t 4 8 105J 10s 4 8 104W 29 如圖所示 某礦廠工人用200N的水平拉力 抓緊繩子的一端 沿水平方向向右運(yùn)動(dòng) 在10s內(nèi)將礦井里質(zhì)量為32kg的物體提升4m 若不計(jì)一切摩擦 求 1 礦工在10s內(nèi)所做的功和他做功的功率 2 動(dòng)滑輪的重量 3 滑輪組的機(jī)械效率 g 10N kg 1600J 160W 80N 80 30 在20m深的礦井里 有積水9m3 用抽水機(jī)把水抽出去花了18min的時(shí)間 問 1 該抽水機(jī)做了多少功 2 抽水機(jī)的功率至少要多大 不考慮損耗 解 1 水的質(zhì)量 m 水v 1 0 103kg m3 9m3 9 103kg 水的重力 G mg 9 103kg 10N kg 9 104N 功 W F S Gh 9 104N 20m 1 8 106J 2 抽水機(jī)的功率 P W t 1 8 106J 18 60s 1666 67W 31 2010江蘇蘇州 26題 如圖所示 斜面長(zhǎng)S 10m 高h(yuǎn) 4m 用沿斜面方向的推力F 將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端共用了10S 運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功 求 1 運(yùn)動(dòng)過程中克服物體的重力做的功 2 斜面的機(jī)械效率 3 推力F的大小 4 推力F做功的功率 圖10 19 32 如圖所示 物塊重200N 移動(dòng)過程中所受阻力為40N l 不考慮滑輪重及摩擦 物塊以0 2m s的速度勻速移動(dòng) 拉力F的功率是多大 2 如果這個(gè)裝置的機(jī)械效率是80 則拉力F是多大 33 如圖所示是一種起重機(jī)的簡(jiǎn)圖 用它把質(zhì)量為4 103kg 底面積為1m2的貨物G勻速提起 取g 10N kg 問 1 當(dāng)貨物靜止于水平地面時(shí) 它對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少 2 若把貨物勻速吊起16m 用了40s 則貨物上升的速度是多少 3 起重機(jī)對(duì)貨物做了多少功 4 吊起貨物時(shí) 為使起重機(jī)不翻倒 其右邊至少要配一個(gè)質(zhì)量為多大的物體 已知 OA 10m OB 5m 起重機(jī)本身重力不計(jì) 斜面 滑輪組 動(dòng)滑輪 定滑輪 Gh Gh fL 常見幾種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率的數(shù)學(xué)表達(dá)式 根據(jù)