初二物理《功和机械能》知识点分析和习题训练

第十五章《功和机械能》复习提纲一、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=PtP ：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=1 N ·m把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。

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、功率：单位时间内做的功—P(单位：W )1、公式：2、单位：瓦特，简称瓦，符号W ，常用单位 kW ，MW ， 马力换算：1kW=103W 1MW=106 W 1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、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。

三、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。

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。

【例题分析】例1、质量为50Kg 的雪橇上装载了350Kg 的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m 外的货场。

如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N ，求马运货时做的功。

（g=10N/Kg ）例2、一质量为2000Kg 的小车在拉力作用下沿水平路面前进了400m ，做了3×105J 的功，求拉力的大小和重力所做的功。

【训练巩固】1.下面几种情况下,力做了功的是( )A 用力把杠铃举在空中不动B 用力提着水桶水平匀速移动C 用力在斜面上拉车前进D 物体在光滑的平面上运速移动2.一个物体的质量是5kg,用10N 的水平拉力在地面上前进了10m,则拉力做的功是_____J,若把物体匀速向上提起10m,则需要的拉力是_______N,拉力所做的功又是_________J.3.起重机将重3×103N 的楼板以1m/s 的速度举到10m 高的三层楼后,又将楼板水平移动了3m,在整个过程中,起重机对楼板做的功是( )A 6×103JB 9×103JC 3×104JD 3.9×104J4.某同学用50N 的力将重10N 的足球踢出去15m 远,该同学对足球做的功是( )A 750JB 150JC 没有做功D 做了功,但条件不足,无法确定5.两辆车的重力分别是100N 和500N,用200N 的力都使它们前进了15m,则( )动能 转化 转化 势能 弹性势能 重力势能A 拉大车做的功多B 拉小车做的功多C 拉力对两车做的功一样多D 无法比较6.如图所示三种情况下,物体在力F的作用下都沿接触面匀速移动了S的距离,则功的计算公式W=FS( )A 只适于甲B 只适于乙C 只适于甲和丙D 甲、乙、丙都适用7.质量为100kg的物体,在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m,物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍,求拉力F做的功.(g=10N/kg)【例题分析】例1.建筑工地上,水泥板质量是1t,起重机在20s内匀速把它提升到5m的高度,起重机提升重物的功率是多少W?合多少KW?(g=10N/kg)例2.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场,共用时40min,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做功的功率.【训练巩固】1.下列说法中正确的是( )A 机械做的功越多,它的功率一定大B 机械做功时间短,它的功率一定大C 机械做功越快,它的功率就越大D 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大2.下列都是功率的单位的是( )A W、J/sB KW、PaC W、N/mD N/m2、N·m3.某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为( )A 2400WB 1200WC 20WD 50W4.10kw的机器正常工作时,每分钟做的功是( )A 10JB 2.4×107JC 6×105JD 104J5.一台机器的功率是750W,它表示的意思是( )A 这台机器1min做功是750WB 这台机器1min做的功是750JC 这台机器1s做的功是750JD 这台机器1s做的功是750W6.甲乙两台机器,功率之比为2:3,工作时间之比为1:3,则它们所做的功之比为( )A 2:9B 2:1C 3:2D 3:17.计算功率的公式是P=_______,由此公式变形可得计算功的另外一个公式W=_______.此公式中只有功率的单位是______,时间的单位是_______,功的单位才是焦耳.8.甲乙两台机械,它们的功率之比是3:1,在相同的时间里,所做的功之比为______,若做相同的功,则所需时间之比是______.9.蓝鲸游动时的功率可达350KW,合__________W;某洗衣机的功率是350W,合_______kW.10.在水平地面上,小明用50N的水平推力推重100N的箱子,在10s内前进了10m,小明推箱子的功率为__________W.11.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.12.建筑工地上有300块砖,已知每块砖的质量是1.2kg,把这些砖运送到15m高的楼顶,如果用起重机需要1min,而如果用工人则需要1个小时,分别计算起重机和工人的功率.(g=10N/kg)【例题分析】例 1.向上抛出的石块在空中上升时是______能转化为______能;到达最高点后下落,是_______能转化为_________能.例2.电动小车沿斜面向上匀速行驶,则在这个过程中( )A 动能减小,重力势能增大,总机械能不变B 动能增大,重力势能减小,总机械能不变C 动能不变,重力势能减小,总机械能不变D 动能不变,重力势能增加,总机械能增大【训练巩固】1.关于运动的物体具有的动能,下列说法正确的是( )A 速度大的物体动能一定大B 质量大的物体动能一定大C 速度和质量都大的物体动能一定大D 动能是运动物体本身的性质,与质量、速度无关2.关于能的概念,下列说法中正确的是( )A 高山上静止的石头不具有能B 物体已做的功越多,说明物体具有的能量越多C 只要物体能够做功,说明物体具有能D 只有正在做功的物体才具有能3.在下列情况中,物体既具有动能又具有势能的是( )A 海上航行的轮船B 空中飞行的子弹C 吊在天棚上的电灯D 拉长的橡皮条4.空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是( )A 动能和重力势能都增大B 动能和重力势能都减小C 动能减小,重力势能增大D 动能增大,重力势能减小5．下列说法中正确的是( )A 质量大的物体重力势能一定大B 所处的高度大的物体重力势能一定大C 高山的石头没有重力势能D 放在同一高度的物体,质量大的物体重力势能大6．跳伞运动员从高空的飞机上跳下后,在降落伞尚未打开前的下落过程中,运动员的A动能增大,重力势能减小 B动能减小,重力势能增大C动能减小,重力势能减小 D动能增大,重力势能增大7.一顾客站在电梯上,随电梯匀速上升,在此过程中他( )A动能增大,重力势能增大 B动能不变,重力势能减小C动能减小,重力势能增大 D动能不变,重力势能增大8.洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此过程中它的动能将_____,这是因为速度虽不变,但___________.9. 一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程中,_______能逐渐增大,_____能逐渐减小._________能转化为__________能.10. 神州五号飞船飞离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄杨利伟所具有的动能变_______,具有的机械能变________.11. 2004年8月26日,在雅典举行的奥运会中,我国跳水运动员郭晶晶以绝对优势夺得女子三米跳板冠军,为我国争得了荣誉.她在起跳过程中,跳板的________能转化成________能,又转化成_________能,最后转化成她的________能,而进入水中.12.自行车下坡,不踩脚踏板,速度也越来越快,从能的转化角度分析,是因为______能越来越小,______能越来越大.13.人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行,从远地点向近地点运动时,它的重力势能______,动能_______.(填“增大”、“减小”或“不变”)14.物体的质量和速度都能影响物体的动能,下表给出了一些物体的动能,分析比较表中的数体动能与_______之间的关系;还要换用_______不同的钢球,让他们从_______高度滚下,这是为了探究物体动能与_______之间的关系.16.如图所示,让钢球从斜面上由静止滚下,打到一个小木块上,能将木块撞出一段距离,放在同一水平面上相同位置的木块,被撞地越远,表示钢球的动能越大.现用质量不同的钢球从同一高度滚下,看哪次木块被推得远,回答以下问题:(1)设计本实验的目的是研究_______________________________________________.(2)让不同的钢球从同一高度滚下是为了______________________________________.(3)此实验得出的结论是_____________________________________________________.物体质量m(kg) 速度v(m/s) 动能E(J)牛约600 约0.5 约75中学生约50 约6 约900你这样判断的依据是______________________________________________________________.17.如图所示,在“研究物体的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h A、h B、h C高处滚下(m A=m B<m C,h A=h C>h B),推动纸盒运动一小段距离后停止.(1)要研究动能与质量的关系,我们应选择_______两图来进行比较.(2)从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,_____球动能最大.【功和机械能】检测题一、填空题：1、人造地球卫星沿着椭圆轨道绕地球飞行，当它从近地点向远地点飞行的过程中，__________能增大，__________能减小。