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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,藤蔓课堂,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2017,中考第一轮复习,第十一章：机械功与机械能,1,藤蔓课堂,2,、功的原理：,使用任何机械都不省功,。,省了距离的一定费了力，费力的一定省了距离。但力和距离的乘积（功）不变。,（不考虑摩擦和机械重）,一、功,在物理学中，把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫功。,（2）,做功的两个必要因素,：,功=力X距离,W=FS,W,-功-焦（J）,F,-,力,-,牛（N）,S-,-距离-米（m）,单位：焦耳（,J,） 1J=1Nm,作用在物体上的,力,；,物体在,力的方向上,移动的,距离,。,（,4,）公式：,1、（,1,）定义,：,A,有力无距离；,B,有距离而无力（靠惯性）,C,既有力又有距离，但运动方向始终与力的方向垂直。,（,3,）不做功的三种情况：,2,藤蔓课堂,例,1,、小明用,100N,的力将,50N,的铅球掷出,10m,远，则在铅球抛出的过程中，人对铅球所作的功是：（ ）,A,、,1000J,B,、,500J,C,、,0J,D,、,1500J,C,铅球在空中不受推力，,是由于,惯性！,3,藤蔓课堂,（,4,）单位：瓦（,W,）,另外还有：千 （,KW,）,1W=1J/s,注意：做的功多不一定功率大，所用的时间短也不一定功率大；只有相等的时间内做的功越多，功率才大。,在力,F,作用下做匀速直线运动时，有：,P=W/t=Fs/t=,Fv,二、功率,（,1,）定义：单位时间内所做的功。用,P,表示。,1,、功率,（,2,）物理意义：反映物体,做功快慢,的物理量。,（3）公式：功率=功,/,时间，即,P=W/t,P功率瓦特（,W,）W功焦耳（,J,）t时间秒（,s,）,4,藤蔓课堂,1,、动能,（,1,）,动能,：物体由于 而具有的能。,三、动能和势能,运动,（,3,）比较动能的大小：质量相同，速度大的动能大；速度相同时，质量大的动能大。做匀速运动的物体，动能可能不变。,（,2,）动能大小的决定因素：由 和 共同决定。,一切运动的物体都具有动能。静止的物体（速度为,0,）动能为,0,。,速度,质量,物体的运动速度越大，质量越大，动能越大。,5,藤蔓课堂,重力势能,：,2,、势能,弹性势能,：,物体由于 而具有的能,物体由于发生 而具有的能,物体,质量,越大，举高的,高度,越高，重力势能越大,同一物体，,弹性形变,越大，具有的势能越大。,被举高,弹性形变,6,藤蔓课堂,四、机械能及其转化,1,、机械能,：,如图：,A,点：重力势能最大，动能为零。,B,点：动能最大，重力势能最小。,AB,：重力势能转化为动能。,BC,：动能转化为重力势能。,A,B,C,2,、动能和势能的相互转化：,一个物体可以既有动能又有势能,。,动能和势能之和,即：,E,机,=E,动,+E,势,7,藤蔓课堂,例,11,.,如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是,（ ）,A、,重力势能减小，动能不变，有重力势能转变为动能,B、重力势能减小，动能增加，有重力势能转变为动能,C、,重力势能减小，动能不变，没有重力势能转变为动能,D,、,重力势能减小，动能增加，没有重力势能转变为动能,B,8,藤蔓课堂,例,12,、一架匀速上升的直升飞机，它的,（ ）,A、动能增加，重力势能不变,B、动能不变，重力势能增加,C、动能和重力势能都增加,D、动能不变，机械能也不变,B,9,藤蔓课堂,3、机械能守恒定律,如果,只有,动能,和,势能,的转化，机械能的总和保持不变。,（不考虑摩擦阻力做额外功）,10,藤蔓课堂,概念：物体由于,运动,而具有的能,物体由于弹性形变而具有的能量,机械能,动能,影响动能大小的因素,速度,质量,探究,动能,的大小与,什么因素,有关,控制变量法,动能的大小,比较,重力势能,定义：,物体由于被举高而具有的能量,影响重力势能大小的因素,高度,弹性,势能,影响弹性势能大小的因素：,势能,质量,弹性形变的程度,一个物体的机械能,等于,它的动能和势能,之和。,动能和势能的转化,动能和,重力势能的,相互转化,动能和,弹性势能,的,相互转化,方式,规律：,在动能和势能的相互转化,过程中,，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。即,减小的能必定转化为增大那个能。,机械能守恒：,如果,只有,动能和势能相互转化，机械能的,总和不变,，或者说,机械能守恒。,机械能,11,藤蔓课堂,12,藤蔓课堂,功的概念,:,1,：作用在,物体,上的,力,做功的两个必要因素：,2,物体,在,这个力,的方向上移动的距离,F,0,s=0,不做功三种的情况,F=0,s,o,功的计算公式：,W = F S F,0,s0,但,Fs,功的单位是：焦耳,简称,焦,符号是,J 1,m,功的原理：使用任何机械都不能省功,有用功,:,提升重物时：,W,有,=Gh,额外功：,对机械本身、,对辅助物品,、,克服摩擦,所做的功,总功,:,W,总,=W,有,+W,额,。或,W,总,=FS,机械效率：,测量：,意义,功率 概念：,单位时间内物体所做的功,公式：,P=W/t,或,P=Fv,单位,总,有,W,W,=,h,公式：,国际单位：,瓦,特 ，符号,W,常用单位：千瓦 （,k W,）,功,13,藤蔓课堂,五、机械效率,1,、有用功和总功,为达目的而做的，对人们有用的那一部分功，叫有用功（,W,有用,）。,（,1,）有用功和总功的比值叫机械效率，用,表示。,2,、机械效率,并非我们需要但又不得不做的那一部分功叫额外功（,W,额外）。,有用功和额外功的总和叫总功（,W,总）。,W,总,=W,有用,+W,额外,（2）公式：机械效率=有用功/总功,即：,=W有用/W总,3,、如何确定有用功和总功：,14,藤蔓课堂,W,总,=Fs,（,F,为施加的外力，,s,为在力的方向上移动的距离）,W,有用,=Gh,（机械沿竖直方向上提升重物。,G,为重物重，,h,为重物上升的高度。）,W,有用,=fs,（机械沿水平方向拉物体。,f,为物体沿水平方向移动时受到的摩擦力，,s,为物体水平移动的距离。）,任何实际机械的机械效率,1,且,是一个没有单位的量。,（竖直方向）,=w,有用,/w,总,=Gh/Fs=G/nF,(,不计摩擦和绳重）,=G/G+G,动,（水平方向）,=fs,物,/Fs,绳,=f/nF,滑轮组的机械效率：,斜面的机械效率：,=w,有用,/w,总,=Gh/FL,=Gh/(Gh+fL),15,藤蔓课堂,例,3,.,两个完全相同的滑轮，其重力均为20N.,分别用图甲、乙两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了l0m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是,（ ）,A,F,1,和,F,2,做的功相等,B,F,1,做的功大于,F,2,做的功,C.,F,1,做功的功率小于,F,2,做功的功率,D甲的机械效率小于乙的机械效率,A,16,藤蔓课堂,例,4,、一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？,解：,有用功：,W,有用,=Gh,=6000N10m=60000J,总功：,W,总,=W,有,+W,额,=60000J+40000J,=10,5,J,机械效率：,=W,有用,/W,总,=60000J/10,5,J,=60,17,藤蔓课堂,例,5,.如图，把重为10N的物体推上高为0.5m的斜面，斜面的长为1m所用的推力为12N,沿斜面向上,求推力所做的功和斜面的机械效率?,解：,推力做的功：,W,总,=FL,=12N1m,=12J,有用功：,W,有,=Gh,=10N0.5m,=5J,机械效率：,=W,有,/W,总,= 5J/ 12J,=41.67,L,h,F,.,G,18,藤蔓课堂,例,6,、下列叙述中能够提高机械效率的是（,）,A、增加有用功,B、减小机械间的摩擦,C、减小总功,D、使用最省力的机械,B,19,藤蔓课堂,例,7,、用100N的力推着小车在水平面上作匀速直线运动，5s内小车前进了10m，则在这段时间内：物体运动的速度是多大？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=F,s,=100N10,m=1000J,推力的功率：,P=W/t,=1000J/,5s,=200,W,20,藤蔓课堂,F,解：,W,有,=Gh,=800N2,m,=1600J,解：,W,总,=Fs,=250N42,m,=2000J,=W,有,/W,总,=1600J/2000J=80,解：,P=W/t,=Fs/t=,Fv,=250N 4 ,0.5m/s,=500W,例,8,.,一个工人用图所示的滑轮组将800N的重物以0.5m/s的速度匀速提高了2m，人对绳的拉力为250N，求：,（1）有用功是多少？,（2）滑轮组的机械效率是多少？,（3）拉力的功率是多大？,G,21,藤蔓课堂,1,、下列物体具有哪种机械能能。,A,拉长的弹簧具有。,B,水库中的水,(,被大坝提高,),具有 。,C,、桌子上的茶杯具有。,D,正在爬坡的汽车具有 。,E,在空中飞行的小鸟具有 。,弹性势能,重力势能,重力势能,动能和势能,动能和势能,练一练,22,藤蔓课堂,2,、滚摆,下降,过程中,重力势能,转速,动能。,当滚摆,上升,过程中,转速,动能,重力势能 。,减小,增大,变大,变小,变小,增大,23,藤蔓课堂,3,、如图是人造地球卫星的轨道示意囹，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它在近地点的动能（选填：大于、小于、等于）它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是,_,（选填：变大、变小、不变）。,24,藤蔓课堂,4,、皮球从手中下落后，掉到地上又弹起来，试分析这个过程中的能量转化。,下落时,重力势能转化为动能,掉到地上时,动能转化为弹性势能,反弹时,弹性势能转化为动能，上升时，动能转化为重力势能。,25,藤蔓课堂,5.,如图所示，物体重为,100 N,，若不计任何摩擦及绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上运动,0.5 m,时，拉力,F,的大小为,_N,，拉力做的功为,_J,，机械效率为,_.,若考虑动滑轮重且动滑轮重,8 N,时，则匀速拉动滑轮向上运动,0.5 m,时，拉力,F,大小为,_N,，拉力做的功为,_J,，机械效率为,_.,50,50,100%,54,54,93%,26,藤蔓课堂,6.,在学校跳绳比赛中，小丽同学,1 min,跳了,120,次，每次跳起的高度为,5 cm,，已知她的质量是,40 kg,，那么小丽跳绳时的平均功率,_W,，跳一次做的功是,_J.(,g,=10 N/kg),7.,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,（选填“增大”“减小”或“不变”）,40,20,增大,减小,27,藤蔓课堂,8,、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同 质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则（ ）,A,、甲做功较多，功率较大,B,、甲做功较多，功率较小,C,、甲做功较多，甲、乙功率相等,D,、甲、乙做功相等，乙的功率较大,A,28,藤蔓课堂,9.,船在水面上匀速行驶，受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用，其中（ ）,A.,重力对船做功,B.,浮力对船做功,C.,牵引力对船做功,D.,没有力对船做功,C,29,藤蔓课堂,10.,如图所示，将同一物体分别沿,s,1,、,s,2,、,s,3,三个等高斜面匀速拉到顶部，且,F,1,F,2,F,3,，则拉力所做的有用功,( ),A.,W,1=,W,2=,W,3,B.,W,1,W,2,W,3,C.,W,1,W,2,乙,P,甲,P,乙,B.,甲,乙,P,甲,P,乙,C.,甲,P,乙,D.,甲,乙,P,甲,P,乙,B,35,藤蔓课堂,16.,如图,3,所示，轨道,ABC,光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从,A,处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（ ）,A.,重力势能动能重力势能,B.,动能弹性势能动能,C.,动能势能动能势能动能,D.,重力势能动能弹性势能动能重力势能,图,3,D,36,藤蔓课堂,17,.,运动员跳高时从离开地面到上升到最大高度的过程中,（ ）,A动能转化为重力势能,B重力势能转化为动能,C弹性势能转化为机械能,D重力势能减小，动能增大,A,37,藤蔓课堂,18.,小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图,1,所示，其中机械能增大的是（ ）,A,38,藤蔓课堂,19,、一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升，整个过程中，乒乓球机械能转化情况是 （ ）,A,势能动能势能。,B,动能势能势能。,C,动能势能动能势能动能。,D,势能动能势能动能势能。,D,20,、物体沿斜面匀速滑下时，它的 （ ）,A,动能增加，重力势能减少，机械能不变,B,动能不变，重力势能不变，机械能不变,C,动能不变，重力势能减少，机械能减少,D,动能增加，重力势能减少，能械能减少,C,39,藤蔓课堂,21.,中国跳水队被人们称为“梦之队”图,2,是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中（ ）,A,他的动能一直增大，机械能不变,B,他的重力势能一直减小，机械能减小,C,他的动能先减小后增大，机械能不变,D,他的重力势能先减小后增大，机械能增大,图,2,C,40,藤蔓课堂,22,、探究：影响滑轮组的机械效率的因素,猜想,1,：可能与匀速提升的速度大小有关；,猜想,2,：可能与被提升的钩码重力有关；,猜想,3,：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；,猜想,4,：可能与钩码被提升的高度有关,兰兰的实验记录：,物理量控制因素,钩码重,N,绳端拉力,N,机械效率,大致相同的,速度提升,10,4,2,79,4%,15,6,0,探究结果,41,藤蔓课堂,物理量控制因素,钩码重,N,绳端拉力,N,机械效率,较小提升速度,10,4,2,79,4%,较大提升速度,10,4,2,79,4%,探究结果,芳芳的实验记录：,42,藤蔓课堂,23,、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的器材有：三个质量不同的木块,A,；三条粗糙程度不同的长木板,B,；,三个高度不同的长方体铁块,C,；刻度尺。,（,1,）实验还需补充的器材有,_,；,（,2,）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时,记录的有关数据。,测量次数,斜面粗糙程度,物重,G,(,N,),斜面高,h,(,m,),沿斜面的拉力,F,(,N,),斜面长,L,(,m,),有用功,W,有,(,J,),总功,W,总,(,J,),机械效率,1,较粗糙,1.5,0.1,0.6,0.4,0.15,0.24,62.5,2,较粗糙,3,0.1,1.2,0.4,0.3,0.48,62.5,3,较粗糙,6,0.1,2.4,0.4,0.6,0.96,62.5,通过分析数据，你可以得出结论：；,（,3,）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到,0.2m,，把一个重,6N,的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为,3.8N,，则此时斜面的机械效率是,_,；,（,4,）斜面的机械效率可能与斜面的,_,有关。（只填一个因素）,43,藤蔓课堂,24,：如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将,A,、,B,、,C,三小球先后从同一装置的,hA,、,hB,、,hC,高处滚下（,mA,mB,mC,，,hA,hC,hB,）推动纸盒运动一段距离后静止。,（,1,）要研究动能与质量的关系，我们要选择,两图来进行比较。,（,2,）要研究动能与速度的关系，我们要选择,两图来进行比较。,（,3,）让不同的钢球从同一高度滚下是为了？,（,4,）从图中可以看出，,A,、,B,、,C,三个小球刚到达水平面时，,球的动能最大。,（,5,）此实验得出的结论是 ：,44,藤蔓课堂,25,、一个人用,50N,的力沿水平方向匀速推一辆重,200N,的车前进,2m,，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？,已知：,求：,解：,答,：,人对车做功,100J,，重力对车没有做功,W,重,=Gh=200N0m=0J,45,藤蔓课堂,26,、功率为,100kw,的汽车在公路上以,72km/h,的速度匀速行驶时，汽车的牵引力为多少？,解：,F=P/v,=1001000W/(723.6m/s),=5000N,46,藤蔓课堂,解：,m=V= 110,3,kg/m,3, 50m,3,=510,4,kg,G=mg= 510,4,kg10N/kg=510,5,N,W=Gh= 510,5,N 30m=1.510,7,J,27,、用一台水泵把,50m,3,的水提升到距水面,30m,的水箱，水泵需做多少功？若完成这些功,1 h,，这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？,47,藤蔓课堂,28,、一辆重,610,4,N,的载重汽车，以,36km/h,的速,度驶上一个长为,100m,的斜坡，已知汽车的牵引力为,4.810,3,N,，求：,（,1,）汽车从坡底升到坡顶所需的时间；,（,2,）汽车的牵引力做的功；,（,3,）汽车发动机的功率,解：,（,1,）时间：,t=s/v,=100m/(36/3.6m.s,-1,)=10s,(2),牵引力做的功：,W=FS,=,4.810,3,N100,m,=,4.810,5,J,(3),功率：,P=W/t,=,4.810,5,J/10,s,=,4.810,4,W,48,藤蔓课堂,29.,如图所示，某矿厂工人用,200 N,的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在,10 s,内将矿井里质量为,32 kg,的物体提升,4 m,，若不计一切摩擦,.,求：,(1),矿工在,10 s,内所做的功和他做功的功率,;,(2),动滑轮的重量,;,(3),滑轮组的机械效率,. (,g,=10 N/kg),1600J,，,160W,80N,80 %,49,藤蔓课堂,30,、在,20m,深的矿井里，有积水,9m,3,，用抽水机把水抽出去花了,18min,的时间，问：,（,1,）该抽水机做了多少功？,（,2,）抽水机的功率至少要多大？（不考虑损耗）,解：,（,1,）水的质量：,m=,水,v,=1.0,10,3,kg/m,3, 9m,3,=910,3,kg,水的重力：,G=mg,=,910,3,kg10N/kg=910,4,N,功：,W=FS,=Gh,=,910,4,N20,m=1.8,10,6,J,(2),抽水机的功率：,P=W/t,=1.8,10,6,J/(1860s,）,=1666.67W,50,藤蔓课堂,31.,（,2010,江苏苏州，,26,题）如图所示，斜面长,S=10m,，高,h=4m,用沿斜面方向的推力,F,，将一个重为,100N,的物体由斜面底端,A,匀速推到顶端共用了,10S,，运动过程中物体克服摩擦力做了,100J,的功求：,(1),运动过程中克服物体的重力做的功；,(2),斜面的机械效率；,(3),推力,F,的大小,（,4,）推力,F,做功的功率,51,藤蔓课堂,图,10-19,32,如图所示，物块重,200N,，移动过程中所受阻力为,40N,。,（,l,）不考虑滑轮重及摩擦，物块以,0.2m,s,的速度匀速移动，拉力,F,的功率是多大？,（,2,）如果这个装置的机械效率是,80,，则拉力,F,是多大？,52,藤蔓课堂,33,、如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为,410,3,kg,，底面积为,1m,2,的货物,G,匀速提起。（取,g,10N/kg,）问：,（,1,）当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？,（,2,）若把货物匀速吊起,16m,，用了,40s,，则货物上升的速度是多少？,（,3,）起重机对货物做了多少功？,（,4,）吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一个质量为多大的物体？,已知：,OA,10m,，,OB,5m,。（起重机本身重力不计）,53,藤蔓课堂,W,有用,W,总,=,Gh,FL,=,Gh,FS,=,Gh,Fh,=,G,F,=,Gh,FS,=,Gh,F2h,=,G,2F,=,Gh,FS,=,Gh,Fnh,=,G,nF,=,斜面,滑轮组,动滑轮,定滑轮,=Gh/(Gh+fL),常见几种简单机械的机械效率的数学表达式：,根据,54,藤蔓课堂,
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