初二物理(下册)第十一章功和机械能知识点总结

完美格式整理版学习好帮手第十一章功和机械能一、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各物理量单位—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。考点一：功的两个必要因素1.如图15-1所示的四种情景中，人对物体的作用力均用F表示，人对所作用的物体做功的是()2.在下列哪一种情况下力对物体是做了功的（）A.用力推讲台，讲台没有动B.沿斜坡方向把物体拉上去C.人提水桶沿水平地面行走D.天花板上的电线吊着电灯3．如图15-2所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想.你认为合理的是（）A.文具盒所受重力对它做了功B.文具盒所受支持力对它做了功C.文具盒所受的推力F对它做了功图15-2完美格式整理版学习好帮手D.在此过程中没有力对文具盒做功4.四种情景中，其中力对物体没有做功的是()A．火箭腾空而起的推力B．叉车举起重物的举力C．人推石头未动时的推力D．马拉木头前进的拉力5．在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留3s。下列关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是()A．他在第一阶段内没做功．B．他在第二阶段内没做功．C．他在两个阶段内都没做功．D．他在两个阶段内都做了功．考点二：功的简单计算1.在平直公路上用50N的水平力拉着重为500N的车前进10m，则拉力做的功为，重力做的功为．2.（10·天津）小明用20N的水平推力，使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m，此过程木箱受到的阻力为N，木箱重力做的功为J。3.甲、乙两人受到的重力之比G甲:G乙=4:3,甲从一楼到二楼，乙从一楼到三楼，则甲、乙两人克服重力所做的功之比为W甲:W乙=___________.若他们两人做功之比为W甲:W乙=1:3,则乙上楼的高度是甲上楼高度的_____倍.(4．如图15-10甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图15-10乙所示.则第2s末时，物体处于__________状态，第6s末到第9s末，推力F做功是_________J.5.重力为200N的物体，受到30N的水平拉力，在冰平面上匀速前进20m，则重力做功为_________J，拉力做功______J.6.小明在水平面上用50N的水平推力，加速推着一辆重120N的小车，前进了10m，小明的推力做功是______J．水平面对小车的支持力做功是________J．7.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m．在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（）A．3000JB．500JC．150JD．0J考点三：功的估测1.把一本物理书从地上捡起放到课桌上，做的功大约是（）A.0.2JB2JC20JD200J考点四：功的原理1.斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小王和小李分别用如图15-5所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（）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2.用一块长5m的木块，搭在离地面1m高的卡车车厢上，用它把重1000N的货物匀速拉到车上，若不计摩擦，人需要用_______N的拉力，需做______J的功.二、功率1、公式：2、单位：J/s，即瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW.马力换算：1kW=103W1MW=106W1马力=735W3、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66000J4、机械中的功率图15-10图15-5完美格式整理版学习好帮手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。考点一：功率的估测1．登楼梯比赛时，某同学从一楼匀速登上五楼，共用了12s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于（）A.5WB.50WC.500WD.5000W考点二：功率的理解1.关于功率以下说法正确的是（）A做的功越多，功率越大B做的功越快，功率越大C功率是单位时间内完成的功D做功时间越短，功率越大考点三：功率的判断1.两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（）A.甲运动员做功较多，功率较小B.甲运动员做功较多，功率较大C.甲运动员做功较多，他们的功率相等D.甲、乙运动员做功相等，功率相等2.举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起，如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（）A．W1=W2P1=P2B．W1W2P1P2C．W1W2P1=P2D．W1W2P1P23.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Sm。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50WD．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∶15.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的时间跑完长为完美格式整理版学习好帮手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。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。机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量决定其大小的因素：物体质量越大、举得越高（高度），重力势能就越大弹性势能定义：发生弹性形变的物体具有的能量决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大动能转化转化势能弹性势能重力势能完美格式整理版学习好帮手考虑空气阻力，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