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1、 功和机械能 一、功1力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离（运动方向）垂直。巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。3力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。4功的单位：焦耳，1J=1Nm。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是05J。5应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。功的单位“焦”（牛米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛米，不能写成“
2、焦”）单位搞混。二、功的原理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；即：使用任何机械都不省功。2说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理告诉我们：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。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。我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。3应用：斜面理想斜面：斜面光滑；理想斜面遵
3、从功的原理；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。如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。三、功率1定义：单位时间里完成的功。2物理意义：表示做功快慢的物理量。3公式：4单位：主单位W；常用单位kW mW 马力。换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W。某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。5机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；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
4、能（一）动能和势能1能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。理解：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。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。2知识结构：3探究决定动能大小的因素：猜想：动能大小与物体质量和速度有关。实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量。如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少。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：使钢球从不同高度滚下。分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时
5、；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。物体质量m/kg速度v/(m.s-1)动能E/J牛约600约0.5约75中学生约50约6约900练习：上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍，此时动能为牛的12倍，说明速度对动能影响大。4机械能：动能和势能统称为机械能。理解：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能和势能的物体具有机械能。（
6、二）动能和势能的转化1知识结构：2动能和重力势能间的转化规律：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。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。3动能与弹性势能间的转化规律：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。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。4动能与势能转化问题的分析：首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（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。还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和弹力外没有其他外
7、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。题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失机械能不守恒。一、选择题(共20分,每小题2分,每小题只有一个正确答案,把你认为正确答案的序号填写在题后的括号内,不选或错选得0分)图11如图1所示为人拉弓射箭的示意图,下列说法中正确的是 A放在张紧了的弓上的箭,具有弹性势能B放在张紧了的弓上的箭,具有动能C弓拉得越弯,人的弹性势能越大D弓拉得越弯,弓的弹性势能越大2在下列各过程中,物体动能转化为势能的是 A拉弯的弓把箭射出去 B秋千从低处荡向高处C冰雹从天而降
8、D向上抛出的石块在空中先上升后下降3下列情况中做功的是 A用力把物体往高处举,举力对物体做功B悬挂着的电灯,电线的拉力对电灯做功C踢出去的足球在地上滚动的过程中,人脚对足球做功D沿水平方向做匀速直线运动的车厢,重力对车厢做功 4两台起重机都在匀速吊起重物,甲机吊起的货物质量与乙机吊起的货物质量之比为13,吊起的高度之比为52,所用的时间之比为43,则两台起重机的功率之比P甲P乙为 图2A845 B 58 C 109 D. 1015如图2所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到B,在运动过程中 A动能减小,重力势能增加,总机械能不变 B动能增加,重力势能减小,总机械能不变C动能不变,重力势能增加,总机
9、械能不变 D动能不变,重力势能增加,总机械能增加6步枪的枪筒长0.5m,子弹重0.1N,射击时火药爆炸产生的高温高压气体,对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口后,在空中飞行200m击中目标,则高压气体对子弹做的功为 A5102J B1103J C4105J D 20J7一台功率是100kw的发动机,把它装在汽车上,汽车匀速行驶的速度可达90km/h.把它装在汽船上,汽船匀速行驶的速度只能达30km/h.则汽车和汽船行驶时所受的阻力之比为 A910 B310 C13 D568根据机械效率的概念,下列说法中正确的是 A额外功越小,机械效率越高B有用功越多,机械效率越高C有用功在总功中占比例越
10、大,机械效率越高D做功越多,机械效率越高图39某人用如图3所示装置来拉小车匀速前进,所用拉力F为300N,滑轮组绳子的自由端每秒移动0.6m,若不计滑轮重及绳子滑轮间的摩擦,那么,地面对小车的摩擦力f和滑轮组对小车做功的功率分别是( )Af900N, P180W Bf600N, P180WCf600N, P60W Df900N, P270W10如在相同的时间内,用同一滑轮组可分别把重为50N和100N的物体匀速提升4m,若在两种情况中的额外功相等,则在这两种情况中( )A绳端移动的距离相等 B所做的有用功相等C滑轮组的功率相等 D滑轮组的机械效率相等二、填空题(共 28分，第 11 13小题每
11、空 1分,第 14 18小题每空 2 分)11飞行的子弹能击穿钢板,这是因为它具有 ;放在阳台栏杆上的花盆有砸伤人的危险,是因为它具有 能;推开弹簧门,人进门放手后,门又自动关闭,这是因为它具有 _能,我们把这些能统称为 能.图412一名体重为600N的中国人民解放军仪仗队员手握重20N的钢枪同受检阅的队伍一起在1min内沿水平路面匀速前进了100m的路程.则在这段时间内他对钢枪做的功为 J,功率为 J.13体积相同的铁球和木球放在同一个水平桌面上,铁球静止,木球运动, _球的重力势能大, 球的动能大.(已知:铁木)14图4中的物体重180N,若将物体匀速提高2m,需要用80N的拉力,则拉力做
12、的功为_,滑轮组的机械效率为_.152002年3月,我国“神舟3号”模拟载人实验飞船成功发射,在完成预定的科学实验后,准确地在内蒙古大草原回收,回收过程中,在减速伞打开后,飞船的势能_,机械能_(选填“增加”“不变”或“减少”)图516用滑轮组把重为600N的物体举高4m,若滑轮组的机械效率为80%,那么做的有用功为 _J,总功为 J. 17如图5所示,用甲、乙两滑轮组提升相同的重物,若每个滑轮的重相等,则甲、乙两滑轮组的机械效率关系是甲 _乙(选填“大于”“等于”或“小于”)18某同学利用滑轮组提升重物,测得下列一组数据:组 别滑轮个数钩码重/N钩码上升距离/m拉力/N弹簧秤移动距离/m(甲)组一个定滑轮一个动滑轮4.90.12.940.3(乙)组两个定滑轮两个动滑轮4.90.11.470.5(1)根据测得的实验数据在虚线框内画出这两个滑轮组的绕线图.(2)(甲)滑轮组的机械效率是_,(乙)滑轮组的机械效率是_.得分评卷人三、简答与作图题(共 20 分。第19题8分，第20题12分)19古人常说“弓如满月,箭似流星”,意思是说拉满弓时射出去的箭速度更快,请说明其中的道理.20.为了解决小山村的用电问题,村委会拟在水库旁建一个水电站,在水电站选址时,你认为应选如图6所示的A址还是B址?说明你的理由.并从能量转化的角度说明水电站的工
