功和机械能--知识点回顾

功和机械能复习提纲一、功1、做功的两个必要因素：（1） ；（2）物体在 。2、不做功的三种情况：（1）有力无距离：“劳而无功”，如搬石头未搬动；（2）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）有力，也有距离，但力和距离垂直：“劳而无功”，如手提水桶在水平面上走动。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Nm称为焦耳，简称焦，符号J 1J=1 Nm把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是 J 。5、公式应用注意：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，与力对应。功的单位“焦”（牛米 = 焦）常见的功克服重力做功：W= 克服阻力（摩擦力）做功：W= 例1、下列情况中，人对物体是否做功？并说明理由。（1）某同学踢足球，球离脚后飞出10m远 ；（2）将重物从地面上提起放到肩上 _ _；（3）将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离 ；（4）扛着重物登上三楼 ；（5）举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动 ；（6）推出去的铅球在空中向前飞行时 。例2、重50N的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是_N，若物体在水平方向上移动30m，则拉力对物体做了_J的功，克服阻力做了_J的功，重力对物体做了_J的功。二、功率1、公式：2、单位：瓦特，简称瓦，符号W，常用单位 kW，MW 换算：1kW=103W 1MW=106 W 3、物理意义：表示做功 的物理量（与机械效率无关）。某小轿车功率66kW，它表示：小轿车s 内做功66000J例3. 下面说法中正确的是 （ ）A从P=W/t可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大B功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大C功率大的机器比功率小的机器做功多D甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大例4.甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是_；两人的功率之比是_。例5.某人提着一个重80牛的物体在水平路面上匀速运动了300米，此过程中人对物体做功_ ，功率是_瓦，后他又提着此物体爬了高10米的楼，用时1分钟，则爬楼时人对物体做了_ _焦的功，功率为_瓦。三、机械能能量：一个物体 ，我们就说这个物体具有能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。定义： 决定其大小的因素：物体 越大、 越大，动能就越大动能机械能势能重力势能定义： 决定其大小的因素：物体 越大、举得越 ，重力势能就越大弹性势能定义： 决定其大小的因素：物体 越大、弹性势能就越大1、机械能：动能和势能统称为机械能。（1）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。（2）探究决定动能大小的因素a、猜想：动能大小与物体 和 有关；b、实验研究研究对象：小钢球 方法： c、如何判断动能大小？看小钢球能推动木快移动的距离 ；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。动能转化转化势能弹性势能重力势能 2、动能和势能的转化（1）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 增大， 减小， 转化为 ；质量一定的物体，如果减速上升，则 减小， 增大， 转化为 ；（2）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。3、动能与势能转化问题的分析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，弹性形变例6.如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能变、弹簧的弹性势能变。例7.跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能 _，势能_；第二个过程：即伞张开稳定后，他会匀速下落，则此过程中动能_，势能_，机械能总量_。(填“变大”、“变小”或“不变”)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。a、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。b、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。考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。C、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。例8、人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中_能转化为_能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中_能转化为_能，由此我们可以判断人造地球卫星在_处动能最大，速度最快。4、水能和风能的利用机械能的天然资源风能水能拦河筑坝海水潮汐直接做功发电水电站的工作原理：利用高处的水落下时把 转化为 ，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把 转化为 。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，增大水的 ，水下落时能转化为更多的 ，通过发电机就能转化为更多的 。大坝为什么要设计成上窄下宽？由水压pgh，随水深的增加而加大。简单机械 复习提纲特点_;实质_特点_;实质_特点_;实质_考点一杠杆题型一：力臂的画法。(1)找支点O;(2)画力的作用线(虚线);(3)画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);(4)标力臂(大括号)例1.如图所示的水平杠杆中，O为支点，请画出图中力F1和F2的力臂l1和l2. 例2.下图是一种门锁把手的示意图，O点是把手的转轴，请画出作用力F的力臂l.例3.如右上图所示,粗细均匀的棒一端搁在地上,另一端与支点O 连接试作出地面对棒的支持力的力L 和棒所受重力G 的示意图例2图例3图例1图题型二：用示意图的方法找最小力问题。连接支点和力的作用点作为最大力臂。例4.如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，A为手握鱼竿的作用点，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂，最小的动力F1及其力臂.题型三：杠杆平衡条件实验中的问题例5.小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中：（1）选择杠杆中间为支点的原因_.（2）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是_.（3）杠杆平衡后，小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_个钩码，使杠杆在水平位置平衡.（4）如果再在A、B两处各加挂一个钩码，杠杆的 端将会下沉. 此后，小红又经过多次实验，得出的杠杆的平衡条件是 （5）他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1 N，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数将_（填“大于”“等于”或“小于”）1 N。此步骤斜向下拉的目的是_ 题型四：分析力的大小变化问题。从杠杆平衡条件F1l1=F2l2出发，逐一分析各量的变化。例6.如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是 ，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_（填“变大”“变小”或“不变”）例6图例8图例7.如图所示，作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（ ）例7图 例8.如图所示，保持杠杆在水平位置平衡，在其他条件不变的情况下， 下列操作能使弹簧测力计示数变大的是（ ）A.减少钩码的个数 B. 保持拉力方向不变，将弹簧测力计向右移C. 将钩码悬挂点的位置向右移 D.保持弹簧测力计悬挂点的位置不变，使其向右倾斜 题型五：杠杆平衡是否被破坏例9按如右图所示,是小丽在“研究杠杆平衡条件”的实验中,使杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码,则杠杆()A仍然平衡 B不平衡,左端下降C不平衡,右端下降 D无法确定例10.如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡.如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ）A.绕O点顺时针方向转动 B.绕O点逆时针方向转动C.仍保持平衡 D.平衡被破坏，转动方向不定题型六：生活中的杠杆等臂杠杆:FFLL 等臂杠杆既不省距离也不费距离例:天平、定滑轮省力杠杆: FL省力杠杆虽然省力,但费距离,即动力作用点移动的距离比阻力作用点大例:羊角锤、道钉撬、老虎钳、开瓶扳手、板车、抽水机手柄、手术剪刀、铁皮剪刀、修枝剪刀、指甲剪、汽车脚刹费力杠杆:FFLL费力杠杆虽然费力,但省距离,即动力作用点移动的距离比阻力作用点小例:火钳、钓鱼杆、筷子、镊子、船桨、裁衣剪刀、理发剪刀、铁锹、笤帚、起重机吊臂、肱二头肌、缝纫机蹋板例11.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放车前行时,需经过障碍物当车的前轮遇到障碍物A 时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200N,动力臂和阻力臂之比为2:3,则服务员作用在扶把上的动力为N当后轮遇到障碍物A 时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是(填“A”“B”或“C”)点,这种情况下,手推车可以视为杠杆(选填“省力”或“费力”) 题型七：杆秤缺斤短两问题例12.如图所示,杆秤秤砣的质量为 0.1千克,杆秤的质量忽略不计若杆秤水平静止时,被测物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05米、0.2米,则被测物的质量为千克若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值被测物的真实质量值(填“小于”“等于”或“大于”)考点二滑轮、轮轴和斜面1.常用的滑轮有两种类型：_滑轮和_滑轮.使用时轴固定不动的滑轮叫做定滑轮；使用时轴随被吊物体一起运动的滑轮叫做动滑轮.2.如图定滑轮的实质是_杠杆，特点是不能_，但能改变_.3.对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F G，绳子自由端移动距离S (或速度vF ) 重物移动的距离 h(或速度vG )4.如图动滑轮的实质是动力臂为阻力臂_倍的杠杆，特点是能_，但不能_.5理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力F (G物G动),绳子自由端移动距离s(或vF )与重物移动的距离h(或vG )的关系 RrGF6.使用滑轮组时，物体和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起物体所用的力就是总重的_，即F = _，理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F ；绳子移动的距离就是物体上升高度的几倍，即s =_.7.轮轴定义:由轮和轴组成、绕同一个轴线转动实质是一个可以连续转动的杠杆特点:动力作用在轮上省力,动力作用在轴上费力公式: 生活中的实例:扳子、车把、脚蹬子和飞轮、汽车方向盘、水龙头等8斜面特点:斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越小越省力斜面的倾斜程度一定时,斜面越光滑越省力公式: 生活中的实例:螺丝钉和盘山公路等 题1.如图所示，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的力F=10N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G = N，绳固定端拉力为 N，重物上升10cm，力F的作用点向上移动 cm。 例2：如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3，则它们的大小关系正确的是（ ）AF3F1F2 BF1F2F3 CF2F1F3 DF3F2F1例3.小明用如右图所示的滑轮组，将重为1.5 N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是（ ） A.小于0.75 N B.等于0.75 N C.大于0.75 N D.等于0.5 N 例4.如图,若拉力F900N,物体A 重1500N,不计滑轮重和摩擦当绳子自由端移动3m,则沿水平方向匀速拉动物体A 前进时,物体A与地面间摩擦力是N,物体A 移动 m例5.如图所示，体重500N的人，要用一个定滑轮和一个动滑轮将G700N的吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦。（1）人站在地面上，至少要用多少N的力拉绳。（2）人站在吊篮中至少要用多少N的力拉绳。例6.小明通过仔细观察,发现简单机械在生活中有很多实际应用,如:指甲钳、剪刀、钥匙等将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个(填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),属于(填“省力”或“费力”)机械考点三机械效率1.有用功:使用机械做功时,对人们有用必须要做的功叫做有用功,用_表示.额外功:使用机械做功时,对人们无用但又不得不做的功叫做额外功,用_表示.总功:_与_之和,用W总表示，即_.2._与_的比值叫做机械