《功和机械能》课件

1、功和机械能的复习,南湖中学 汪明武,考点1：功,考点2：机械效率,考点3：功率,考点4：机械能,功和 机械能,回忆，功和机械能这一章知识,总结:力学里做功包括两个必要因素：一是 ；二是物体在,有力无距离“劳而无功,基础点拨,有距离无力“不劳无功,力和距离垂直“垂直无功,作用在物体上的力,这个力的方向上通过的距离,1判断下面三种情况是否做功,一、功,2功的计算：力学里功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的 。公式：W= 。 功的单位： 。 3、功的原理：使用任何机械都 。 理想机械W总W有，提升物体时：FS= 。 非理想机械：W总 W有,J,Fs,Gh,不省功,乘积,二、机械效率 1有用功、额外

2、功、总功的概念 （1）有用功：为达目的而做的对人们 的功。W有 （2）额外功：为达目的，并非我们需要而又 做的功。W额 （3）总功：有用功和额外功 。W总W有+ W额,有用,不得不,之和,2机械效率： （1）定义： 。 （2）公式： ； （3）机械效率常用百分数表示，没有单位。由于机械总会做一些额外功，因此，机械效率总 1,4）机械效率的“可变性”：根据公式： 有用功一定时，减少 功可以提高机械效率，如：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 额外功一定时，增大 功可以提高机械效率。如：同一机械，增大物重,有用功跟总功的比值,额外功,有用功,5）机械效率的计算,平移物体,提升物体,提升物体,提升物体

3、,W有fs物,W总Fs,W有Gh,W总Fs绳,W有Gh,W有Gh,W总Fs,W总Fs,例题1如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上，对集装箱做的有用功是_J，斜面的机械效率是_,1600,80,典例探究,例题2（2012自贡）如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（,A绳子自由端被拉下3m B做的有用功是500J C做的总功为 900J D滑轮组的机械效率是80,S=nh=21m=2m,D,W有=F物h=Gh=800N1m=800J,W总=Fs=500N2m=10

4、00J,例题3（2012乐山）如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则滑轮组的机械效率为 ，若绳子自由端向前移动的速度为0.6 m/s，则物体在1 min内移动的距离为m,S绳=0.6m/s60s=36m,S物= 0.2m/s 60s=12m,80,12,或,解析,例题4：如图所示滑轮组，物体浸没在水中，已知物重400N，重物的体积为5dm3，拉力做的总功为900J，物体上升的距离是2m（物体不出水面），不计绳重和摩擦，(g取10N/kg)，求机械效率,77.78,W有用,W总,滑轮组对物体所做的功,从滑轮组直接对物体

5、施加的力处入手,动力对滑轮组所做的功,从动力一般为人手处入手,以滑轮组为例总结机械效率,6）机械效率的测量,G、h、F、s,G、h、F、s,弹簧秤、刻度尺,弹簧秤、刻度尺,匀速,匀速,G动h,fs,动滑轮,物重,倾斜,粗糙,低,高,高,动滑轮,摩擦,光滑,倾斜,物重,三、功率 1定义： 。 2物理意义：表示做功 的物理量。 3公式： ；导出公式： ； 推导： 4单位： ；1W1J/s， 某机器功率6kW，表示：该机器,四、机械能 1能量：一个物体 ，我们就说这个物体具有能量,物体单位时间内完成的功,快慢,W,1s内做功6000J,能够对外做功,2、知识结构,动能,定义：物体由于 而具有的能,影

6、响因素： 、,重力势能,定义：物体由于 而具有的能,影响因素： 、,弹性势能,定义：物体由于发生 而具有的能,定义： 和 统称机械能。 单位：,机械能及其转化,动能和势能的相互转化,机械能守恒定律：只有动能和势能的相互转化时，机械能的总量,影响因素： 的程度,势能,机械能,保持不变,运动,质量,速度,被举高,质量,高度,弹性形变,弹性形变,动能,势能,J,例5：某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（ ） A0J B200J C150J D条件不足，无法计算,典例探究,D,例6（2010宁波）如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景铅球离手后

7、，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（,A,B,C,D,A,1）用质量不同的A、B两个小球（mAmB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时 相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球的 的大小（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关 （3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是,例7：（2012娄底）如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验,控制变量法,质量,速度,动能,速度,知识要点,功,1.两个必要因素,2.功的

8、计算,3.功的原理,机械效率,1.有用功、额外功、总功,2.机械效率,功率,1.定义,2.物理意义,1.动能、势能的概念及影响因素,定义、公式,机械效率的计算,机械效率的测量,机械能,2.动能和势能的相互转化,3.机械能守恒条件,杠杆,滑轮组,斜面,滑轮组,斜面,3.公式、单位,功和机械能,1：（2012 呼和浩特）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，不计摩擦和绳重，在物体匀速上升的过程中（） A甲图省力，机械效率甲图大 B甲图省力，机械效率一样大 C乙图省力，机械效率乙图大 D乙图省力，机械效率一样大,W额G动h,B,有用功和额外功都相同，所以也一样大,有效训练,例题2、如图所示

9、，用40N的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75%.求: (1)物体的重力是多少,2)若物体的重力变为150N, 绳的拉力又是多少,3)机械效率又是多少,1）由题可知物体承担物重的绳子的段数为3，则 s绳nh物 由 得,G物1=n1 F拉=375%40N=90N,2) 若不计绳重和摩擦，F=1/n(G物1+G动)则， G动=nF拉1 G物1=3 40N90N=30N,当提升150N的重物时，则 F拉2=1/n(G物2+G动)=1/3（150N+30N）=60N,150N150N+30N =83.33,解,例题3、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示

10、意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75.若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库. 求过程中:（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大（ g取 10N/kg,解：W有用fs物 代入数据得：W有用1.5104 J = = 代入数据得： F=400N P= 或PFv 代入数据得：P=200W,4 ： （2012昆明）商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能 ，势能 （选变大、变小或不变,不变,变大,5、小芳在3s 内将重为60 N的哑铃举高2 m 后, 在空中停留了3 s , 则

11、此人前3 s内的功率为_W；后3s内的功率为_W；6 s内的功率为_W,6、如图所示的滑轮组，小李用750N的拉力将重为1200N的物体在10s内匀速提高2m（不考虑绳重及摩擦） 求： （1）拉力做的功和功率 （2）滑轮组的机械效率 （3）若用此滑轮组提升重900N的物体， 机械效率是多少,7：（2012丹东）如图所示，用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块由图中数据可知，弹簧测力计示数为 N，斜面的机械效率为 ；若将图中的斜面变陡，则该斜面的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”,6,83.3,变大,8（2012连云港）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙

12、水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（,AW1W2W3 BW1W2=W3 CW1=W2=W3 DW1=W2W3,W=Fs F和s都相同，所以W也相同,C,9、（2012仙桃）如图，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳与滑轮间的摩擦及动滑轮重。重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右作匀速直线运动一段时间后，物体B接触地面，A继续向右运动的过程中，物体A受到的摩擦力为 N，物体A的动能将 （选填“变大”、“不变”或“变小”,3N,变小,10、（2011 直升）如图，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1200N，密度为1.6103kg/m3。物体完全出水后，牵引车作用在绳子上的拉力为550N，若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/