机械能
机械能
【动能与势能】
1．能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
理解：
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。
2．知识结构：
3．探究决定动能大小的因素：
①猜想：动能大小与物体质量和速度有关。
实验研究对象：小钢球方法：控制变量。
如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少。
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：使钢球从不同高度滚下。
③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；
④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。
例1 关于能的概念，下列说法正确的是（）
A．用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能
B．在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能
C．甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大D．甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大
例2 判断下列物体是否具有动能或势能，如果有，说出能量的名称，如果没有，说明原因．
（1）在水平地面上滚动的铅球：；
（2）悬挂在室内的电灯： ；
（3）玩具汽车中被卷紧的发条： ；
（4）静止的弹簧： ；
（5）在空中飞行的波音747客机： ；
（6）静止在水平轨道上的列车： 。
例3 如图4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）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。
例4 小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A 处和B 处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B 处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。 上述甲、乙两组实验中：
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相的 。
②选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：两球 相等；得出的结论是： 。
③选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论
是： 。
图4
④物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是法；二是转换法，就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小。
【动能与势能相互转化】
机械能：动能和势能统称为机械能。
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。
1．知识结构：
2．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。
3．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。
4．动能与势能转化问题的分析：
⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（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。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──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。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
例5 关于动能、机械能，下列说法中错误的是（）
A．一辆汽车具有动能，它一定具有机械能
B．两辆汽车以相同的速度行驶时，质量大的动能大
C．某汽车的机械能增加了，它的运动速度一定是加大了
D．在平直公路上行驶的汽车，速度变化时它的机械能也变化
例6 如图6所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在这个过程中小车（）
A ．动能减少，重力势能增加，总机械能不变
B ．动能增加，重力势能减少，总机械能不变
C ．动能不变，重力势能增加，总机械能不变
D ．动能不变，重力势能增加，总机械能增加 例7 如图所示，在用滚摆做探究“机械能的相互转化”的活动
时，把滚摆悬挂在框架上，用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆
升到最高点后，放开手，可以看到滚摆
着下降，越转越 ，到最低点时滚摆转而 ，直到差不多回
到 的位置。滚摆在
位置时重力势能最
大，在 时动能最大。可见，
和 可以相互转化。
例8 如图所示跳水运动员跳水时，在跳板上跳起升高的过程中，
下列关于能的转化正确的是（ ）
A ．跳板的弹性势能直接转化为人的重力势能
B ．跳板的动能转化为人的重力势能
C ．人的重力势能转化为人的动能
D ．跳板的弹性势能先转化为人的动能，人的动能再转化为人的重力势能
例9 如图所示，小球从a 处抛出时具有300J 的机械能，其中动能为200J ，小球经过b 、c 点落到地面上d 点处（a 、c 在同一水平面上，要考虑空气对小球的阻力），在这一过程中下列说法正确的是（ ）
A. 小球运动到b 点时具有的动能为200J
B. 小球运动到d 点即将触地时具有的动能为300J
C. 小球在a 、b 、c 三点的机械能均为300J
D. 小球运动到c 点时具有的重力势能为100J
例10 一物体从某一高度自由落下，落在竖立于地面的轻质弹簧上，如
图所示，在A 点物体开始与轻弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹簧弹回，下列说法正确的是（ ）
A. 物体从A 下降到B 的过程中动能不断变小
B. 物体从B 上升到A 的过程中动能不断变大
C. 物体从A 下降到B 以及从B 上升到A 的过程中速度大小都是先增大后减小
D. 物体在B 点时所受合力为零
图6
【检测与反馈】
1、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，在运动过程中（）A．.动能减小，重力势能增加
B．动能增加，重力势能减小
C．.动能不变，重力势能增加
D．动能不变，重力势能减小
2、关于动能的概念，下列说法中正确的是（）。
A．速度大的物体具有的动能一定大B．质量大的物体具有的动能一定大C．运动物体只具有动能D．一切运动的物体都具有动能3、“跳高”是一项常见的体育运动，跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，助跑是为了：（）
A．增大运动员的惯性; B．增强运动员表演的观赏性;
C．增大运动员的动能; D．避免运动员受伤.
4、小孩从滑梯上匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是：（）
A．重力势能减少，动能增加；
B．重力势能增加，动能减少；
C．重力势能增加，动能不变；
D．重力势能减少，动能不变。
5、关于物体的机械能，下列说法中正确的是（）
A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能
B．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大
C．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小
D．没有做功的物体一定没有能
6、如图所示，单摆在竖直平面左右摆动，当从A点运动到B点的过程
中，它的动能（）
A．一直增大B．一直减小
C．先减小后增大D．先增大后减小
7、在相同的高度，以相等的速度将三个同样的小球分别沿竖直向上、竖直向下、水平方向抛出，若不计空气阻力。比较它们落地时动能大小，则（）
A．竖直向上抛向上抛出的大 B．竖直向下抛出的大
C．水平方向抛出的大D．一样大
8、如图所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到
b、c、d三个位置时，若不计摩擦和空气阻力，则比较它们动能的大小，正确的是:
A．b点的动能大; B．c点的动能大;
C.．d点的动能大; D．三点的动能一样大.
9、如图所示的四幅图中，没有发生动能与势能相互转化的是（）
10、1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星上天，它绕地球以椭圆轨道运行，近地点离地面高度为439km，远地点离地面高度为2384km，如图4所示。则它从近地点向远地点运动时，下列说法正确的是（）
A．势能减小，动能增大
B．势能增大，动能增大
C．势能增大，动能不变
D．势能增大，动能减小
11、如图是跳水运动员跳板跳水时的情景，从运动员腾空跳起向上
运动再向下落入水中，若不计空气阻力，则在整个过程中（）A．运动员的动能一直增大，机械能不变
B．运动员的重力势能一直减小，机械能减小
C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
12、下列过程中，属于动能转化为重力势能的是：（）
A．投篮时，篮球上升的过程
B．电梯匀速上升的过程
C．跳伞运动员从空中下落的过程
D．小球从斜面上向下滚动的过程
13、如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系一小球，O点的正下方固定有一根钉子P。位置1在O点的正下方，
位置3与A点等高，位置5是A与l之间的某点，位置
2是l与3之间的某点，位置4是高于3的某点。不考虑
空气阻力，小球从A点静止释放（）
A．第一次过位置l后最高能到达位置2
B．第一次过位置l后最高能到达位置4
C．第二次过位置1后最高能到达位置5
D．第二次过位置l后最高能到达位置A
14、2008年8月，举世瞩目的第29届奥运会在北京举行，运动健儿们以顽强拼搏诠释奥林匹克精神。如图所示的各种比赛项目中，下列说法中正确的（）A．下落的排球重力势能减小，动能增大
B．跳水运动员起跳后重力势能增大，动能不变
C．上升的足球重力势能不变，动能减小
D．箭被射出时，弓的动能转化为箭的弹性势能
15、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。在此实验中，我们是提供通过观察来比较各铁块重力势能的大小。若A.B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关
功和机械能专题训练(答案版)
功和机械能专题训练 一.选择题 1. (2014重庆B卷)在第十七届“渝洽会”上，重庆造恩斯特龙408型直升机（如图4所示）签下了20架大订单。该型直升机在加速上升的过程中（忽略燃油变化），下列关于直升机的动能和势能变化情况的描述，正确的是（ A ） A.动能增大，势能减小 B. 动能减小，势能增大 C. 动能增大，势能增大 D. 动能减小，势能减小 2.（2014?邵阳）如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是（ B ） A、人和伞的总重力大于空气的阻力 B、人和伞的总重力等于空气的阻力 C、人和伞的重力势能在增大 D、人和伞的动能在减小 3.（2014?菏泽）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物 从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F 1和F 2 ，所做的功分别为W A 和W B ．则， （ A ） A．F 1＜F 2 ，W 1 =W 2 B．F 1 ＜F 2 ，W 1 ＜W 2 C．F 1＞F 2 ，W 1 ＞W 2 D．F 1 ＞F 2 ，W 1 =W 2 4.（2014?株洲）在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示．若不计空气阻力，那么这种能量是（ B ） A．重力势能B．动能C．机械能D．内能 第4题图第5题图第6题图 5.（2014?株洲多选）在排球运动中，跳发球（图）是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（ＡＣ） A．抛球B．腾空C．击球D．落地
6．（2014?威海）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a 点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ D ）A．小球到达b点时，受的合力为零 B．小球到达c点时，受的合力为零 C．小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小 D．在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大 7．（2014?南京）“青奥会”将于今年8月在南京举行，如图四项运动包含了一些物理知识，下列描述正确的是（ D ） A．跳水运动员在空中下落的过程中，动能变小，重力势能变大 B．足球运动员对球的作用力和球受到的重力是一对相互作用力 C．举重运动员将杠铃举在空中静止时，他受到的重力和地面对他的支持力相互平衡 D．篮球运动员抛出的篮球在空中先上升后下落，是因为力改变了篮球的运动状态 8.（2014?泰安）如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（Ｃ） A．重力做的功一定为40J B．物体一定受到20N的摩擦力C．物体一定运动了2m D．物体一定运动了4m ９．（2014?广州）如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉 力方向和运动方向始终一致，运动时间t ab ＞t cd ，运动距离s ab =s cd ，比较两种情况 下拉力所做的功和功率（Ｂ） A．ab段做功较多B．a b段与cd段的功一样多C．ab段功率较大D．a b段与cd段的功率一样大 １０．（2014?广州）人直接用F 1的力匀速提升重物，所做的功是W 1 ，若人使用 某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F 2，所做的功是W 2 （Ｃ） A．F 1一定大于F 2 B．F 1 一定小于F 2 C．W 2一定大于W 1 D．只有F 2 大于F 1 ，W 2 才大于W 1
功和机械能(知识总结)
功和机械能 一、功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体移动了一段距离，这 个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (2)功的两个因素：一个是，另一个是。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)不做功的三种情况：①物体受到了力，但。②物体由于惯性运动通过 了距离，但。③物体受力的方向与运动的方向相互，这个力也不做功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 2、功的计算 (1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的。即：W= 。 (2)符号的意义及单位：表示功，单位是 (J)，1J=1N·m；表示力，单位是 (N)；s表示距离，单位是米(m)。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3、功的原理——使用任何机械。 如何判断物体的做功情况 1.理解判断的依据 依据:见课本P207——做功的两个必要因素. 重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”. 2.明白不做功的三种情况 A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”. B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平 方向移动).此情况叫“垂直无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3.在分析做功情况时还应注意以下几点 A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功. B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指 出是哪一个力对哪一个物体做功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我 们通常说物体克服阻力F做了功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh; 在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs. (二)对公式W＝Fs的理解 1.公式一般式 W＝Fs 常用式 W＝Gh(克服重力做功)或W＝f阻s(克服摩擦阻力做功) 2.单位焦耳(J) 3.注意事项 A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.
系统机械能守恒作业
系统机械能守恒作业 1.如图所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端系一小球，将小球从与O点在同一水平面且 弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在小球由A点摆向最低点B的过程中（） A. 小球的动能减少 B. 小球的重力势能增大 C. 小球的机械能不变 D. 小球的机械能减小 2.（多选）如图所示，轻绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M＞m。不计摩擦，系统由 静止开始运动过程中（） A. M、m各自的机械能均守恒 B. M减少的机械能等于m增加的机械能 C. M和m组成的系统机械能守恒 D. M减少的重力势能等于m增加的重力势能 3.（多选）如图所示，质量均为m的a、b两球固定在轻杆的 两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两物体 距轴O的距离L1>L2，现在由水平位置静止释放，在a下降过 程中（） A. a、b两球角速度大小相等 B. a、b两球向心加速度大小相等 C. 杆对a、b两球都不做功 D. a、b两球机械能之和保持不变 4.如图所示，是一个横截面为半圆，半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线，两端分别 系着物体A、B，且m A＝2m B，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时，求B的速度v。
5.如图所示，两小球A、B系在跨过定滑轮的细绳两端，小球A 的质量m A＝2 kg，小球B 的质量m B＝1 kg，最初用手将A、B托住处于静止，绳上恰没有张力，此时A比B高h＝ 1.2 m。将A、B同时释放，g取10 m/s2，求： （1）释放前，以B所在位置的平面为参考平面，A的重力势能。 （2）释放后，当A、B到达同一高度时，A、B的速度大小。 6.如图所示，天花板上固定一个质量不计的滑轮，物块A和B通过一根不可伸长的足够长 轻绳相连，跨放在定滑轮两侧，物块B的质量是A质量的两倍。初始时A悬在空中，距地高度为h，B静止于水平地面上，绳处于紧绷状态。现给物块A一竖直向下的速度，物块A向下运动恰好不接触地面，随后A竖直向上运动，求物块A能达到的最大离地高度。
机械能功率
第七章 机械能 第二节功率 ［教学要求］ 1、 功率及功率的计算。 2、 汽车的启动问题。 ［重点难点］ 1、汽车启动加速问题 ［正文］ 1. 功率：物体所做的功与完成这些功所用时间的比值，叫功率 P=W/t *如果功率是变化的此公式计算出的是平均功率 ① 功率是标量，但是它有正负之分。 ② 功率是表示物体做功快慢的物理量 ③ 功率第二计算公式： P = FVCOS a *此公式计算出的是瞬时功率 ④ 功率一定时，力与物体的运动速度成反比。速度一定时，物体的功率与速度成 正比。力一定时，物体的功率与所受作用力成正比。 2.关于汽车的启动加速度问题 ： “汽车发动机的额定功率是 60千瓦，汽车质量是5吨，当汽车在水平路面上行 驶时，设阻力是车重的 1/10倍，若汽车从静止开始保持以 1米/秒2的加速度作匀加 速直线运动，这一过程能维持多长时间？” ［题型解析］上面的题目属于“机车起动类问题”。机车的 起动主要包括两种情况，一类是“匀加速起动”和“最大功 率起动”。其中多数的题是“匀加速起动”，因为这一类题更 能锻炼人的思维。下面对机车的这两种起动方式进行分析。 首先是“匀加速起动”过程的分析：匀加速起动过程实际包括两个过程： （如下 图） “过程1”是真正的匀加速过程，在此过程中，速度由零开始不断增加，功率也由 零开始逐渐增加；因为加速度是不变的，所以在此过程中牵引力也是不变的（因为 加速度a 是由牵引力F 和阻力f 的合力除以质量 m 得到的）。此过程的结束就是第二 个过程的开始，以“功率 P 达到最大，但速度没有达到最大”为标志。在“过程2” v =0 。不变F 不養 ---- ~— P 摄犬 P 灵犬 P = 0 vT PT” v T P 不娈 嗨大 ”不 变
系统机械能守恒
1:如图所示，某人身系弹性绳自高空p 点自由下落，图中a 点是弹性绳的原长位置，c 点是人所到达的最低点，b 点是人静止时悬吊着的平衡位置.不计空气 阻力，下列说法中正确的是 A.从p 至b 的过程中动能越来越大 B.从p 至b 的过程中重力做的功与弹性绳弹力做的功相等 C.从p 至c 的过程中重力做的功大于弹性绳弹力做的功 D.从p 至c 的过程中重力做的功等于人克服弹性绳弹力做的功 2： 某消防队员质量60kg 从一平台上跳下，下落2m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m ．在着地过程中，对他双脚的平均作用力(即双脚受到的作用力视为恒力)估计为多大？ 4：某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v —t 图象，如图所示（除2s —10s 时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知在小车运动的过程中，2s —14s 时间段内小车的功率保持不变，在14s 末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求： （1）：小车所受到的阻力大小； （2）：小车匀速行驶阶段的功率； （3）：小车在加速运动过程中位移的大小． 5：如图，物块在拉力F 的作用下从静止开始运动，F=60N ，θ=370，物块的质量为10kg ，摩 擦系数为0.1，当物体向前运动6米时，立即撤去F ，物体继续向前运动4 米后做平抛 v /ms -t /s
运动，高H=1米，求物体落地时的速度大小？ 6：如图所示，小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止．已知斜面高为h，滑块运动的整个水平距离为s．求小滑块与接触面间的动摩擦因数(设滑块与各部分的动摩擦因数相同)． 7：如图示，在质量不计、长度为L的直杆一端和中点分别固定一个质量都是m的小球A和B （1）：当杆从水平位置无摩擦地转到竖直位置时（初速度为0），A的速度为多大？ （2）：当杆从水平位置无摩擦地转到竖直位置的过程中，杆对A、B球做功的正负。 8：如图17，长为L 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为m的小球，为使轻质硬棒能绕转轴O转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度。 6:如图，A和B在光滑水平面上做简谐振动，它们始终保持相对静止，当它们运动到最左端 时，瞬间把B取出，此后A仍然做简谐振动，下列正确的是 A：A的振幅将减小
初中物理机械能专题突破 无答案
机械能专题 1．如图所示，它反映了我国近年在航空航天领域的巨大成果，在这些图片反映的物理过程中，机械能增大的是（） A．大飞机沿水平方向匀速直线飞行 B．卫星绕地飞行 C．飞船返回舱进入大气层 D．火箭点火升空 2．关于物体的机械能，下列说法中正确的是（） A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能 B．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大 C．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小 D．没有做功的物体一定没有能 3．行驶在高速公路上的小汽车，司机突然发现刹车失灵，为了避险，将车开上铺有碎石且沿山坡向上的避险车道，最终停下。下列说法正确的是（） A．上坡过程中，小汽车的机械能保持不变 B．小汽车停下后，不再具有惯性 C．上坡过程中，小汽车处于平衡状态 D．上坡过程中，小汽车动能减小，重力势能增加 4．在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（）
A．在a点和c点速度都为零，因此这两点动能也为零 B．在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等 C．从a点下滑到b点过程中，机械能保持不变 D．从c点下落到d点过程中，机械能保持不变 5．如图所示，小球沿光滑斜面从顶端滚至底端的过程中，小球的速度V、通过的距离S、机械能E和动能E K随时间t的变化图象中正确的是（） A．B． C．D． 6．小明去商场购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼的过程中，他的（）A．动能减小B．势能不变C．机械能增大D．机械能不变7．如图所示，金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（） A．小球能沿轨道向上运动到E点处 B．小球从A点加速下滑到C点时，重力没有对小球做功 C．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 D．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能
功功率机械能(2010--2018)
功功率机械能 单选题(25 分)1.在篮球比赛中，运动员对篮球没有做功的过程是（） A.运球 B. 扣篮 C. 擦板 D. 跳投 2.如图，一顾客用一水平力F将购物车从粗糙斜面的底端匀速 推上顶端，斜坡长s，高h，购物车（含车上物品）重G。在这 过程中，水平推力做功为（） A．0 B．Fs C．Gh D．2 2h s F 3.一高尔夫球以二百多公里的时速水平撞击钢板，图为撞击过程中 的三个状态，其中甲是刚撞击的时刻，乙是球形变最大的时刻，丙是 刚撞击完的时刻，已知撞击时间非常短，若忽略球的机械能损失，则 （） A．球在甲、丙两个时刻的动能相等B．球在甲时刻的动能较丙时刻的大 C．球在甲时刻的动能较丙时刻的小D．条件不足，无法比较球在甲、丙两个时刻动能大小4.在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量E 随下落高度x变化的图象如图所示．若不计空气阻力，那么这种能量是（） A．重力势能B。动能C。机械能D。内能 5.用大小不同的甲、乙两个力拉同—物体，两力所做的功W与在这两个力的方 向上移动的距离S的关系图像如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是( ) A．F甲 >F乙 B．F甲＜F乙 C．F甲＝F乙 D．条件不足，无法判断。 双选题（6分） 6.据报道，今年4月，天文学家观测到了一颗距离太阳39光年的矮恒星，他们进一步用“凌星法”发现了它的一颗行星，精确测定了这颗行星的体积（为地球的2.75倍）、质量（为地球的6.6倍），并推测它是目前发现外星生命的最佳选择。可以推断，该行星（）A．能够用望远镜直接观察到B．接收太阳光所需时间约39年 C．密度为地球密度的2.4倍D．绕矮恒星运转时的机械能不守恒 7．图11是某选手在射箭比赛中的一次正中远处靶心O的照片，下 列分析正确的是（） A．她是略朝靶心上方射击的B．她是朝靶心射击的 C．射箭时弹性势能主要转化为动能D．射箭时弹性势能主要转化为重力势能 填空题（38分） 8.如图，15L的圆柱形塑料桶装满水，在桶的顶部安装一个直流电动抽水器（输出 功率5W），抽水器工作时，5s内能抽出150mL的水。要将这桶水全部抽出，需要 s；抽水器需消耗电能J；需克服水的重力做功J。（g取10N/kg） 9.右图是小孩通过竖直吸管喝饮料的情景，忽略杯中液面的变化，当管内液面被 缓慢吸起并上升h时，吸管内、外的气压差为，小孩至少需要做 功。已知饮料的密度为ρ，吸管的横截面积 为S，g为已知常量。 10.工人用力F水平推重为200N的物体，在4s内水平推力F与物体沿力 的方向移动的距离s之间的关系如图所示。在这过程中，水平推力做的功 为J，推力做功的功率为W。 11.2011年11月3日凌晨，我国自主设计的“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现安全对接，携手遨游太空。对接后，“神舟八号”相对于“天宫一号”是的；它们沿椭圆形轨道绕地球运行时，动能较小的点是。（填“近地点”或“远地点”） 图
判断系统机械能守恒的方法
判断系统机械能守恒的方法 河南省南阳市社旗一高牟长华 摘要：从系统的受力情况、系统受力的做功情况，对系统机械能守恒条件进行了总结，介绍了判断系统机械能守恒的方法，应用判断守恒方法解析具体的例题；对系统所受内力的做功情况进行了分析。 关键词：系统机械能守恒内力 在高中物理教材中机械能守恒定律的内容是“在只有重力、弹力做功的情形下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。”此表述不够全面，容易误导学生认为如果有除了重力、弹力的其他力做功的话，则机械能不守恒。在教学过程中应加以扩展，通过设计的专题使学生对机械能守恒定律有更深入的认识。 物理学中把势能和动能统称机械能，势能存在于具有相互作用的物体之间，也就是说势能应该是相互作用的两个物体共同所有，比如重力势能是物体和地球共有，弹性势能是弹簧和使之发生形变的物体 共有。在讨论势能时必须是多个物体组成的系统，所以在讨论机械能时也应该选一个系统作为研究对象。如在讨论重力势能时就要选物体和地球为系统，在讨论弹性势能时就要选发生弹性形变的物体和使之发生形变的物体为系统。对一个系统的受力情况，可以根据施力物体和受力物体是否在所选的系统内，把系统受的力分为外力和内力。施力物体在所选系统外，而受力物体在系统内，相对系统来说此力就可叫外力，如果施力物体和受力物体都在所选系统内，则此力叫内力。在讨论重力势能和弹性势能的时候，重力和弹力就是系统所受的内力。在判断系统机械能是否守恒时可以通过系统内能量的转化来判断，也可以分析内力、外力的做功情况来判断系统的机械能是否守恒。现把分析内力、外力的做功情况来判断系统的机械能是否守恒的方法介绍如下： 一、系统机械能守恒条件 如果系统所受的外力满足其中一条，则系统机械能有可能守恒，判断机械能是否守恒不光分析系统所受外力情况，还要看所受内力情况。如果系统所受外力满足以上条件之一，而系统所受内力又满足以下其中一条，则系统机械能就守恒。 用系统所受内力、外力的做功情况来判断系统的机械能守恒时，外力和内力要同时满足以上条件，机械能才守恒。 二、应用举例
2012年中考物理专项练习——功、功率和机械能
2011年中考物理专题练习——功功率机械能 (g=10N／Kg) 1. 体育的发展离不开高科技的支持，2004年雅典奥运会上，我国运动员刘翔在110m栏比赛中穿的跑鞋很轻．假如他一双跑鞋的质量为50g，这样他每次跨越1.1 m高的栏时，对跑鞋只需做_________J的功。 答案：0.55 2. 当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（） A. 做功多 B. 做功少 C. 做功快 D. 做功慢 答案：C 3. 下列说法中正确的是（） A. 机器的功率越大，做的功越多 B.抽水机的功率越大，抽的水越多 C. 机器的功率越小，效率越低 D. 机器的功率越小，做功越慢 答案：D 4. 如图所示，从斜面上滚下来的小球，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短。在这一过程中，小球的_________能转化为_________能，又转化为弹簧的_________能． 答案：重力势，动，弹性势 5. 同学们荡过秋千吧?秋千的来回摆动是_________能和_________能之间相互转化的过程。 答案：动，重力势 6. 将体积相等的实心塑料球和铅球放在同一水平桌面上，请回答： (1)哪个球的重力势能大? (2)你有什么简单易行的措施使它们具有的重力势能一样大?(写出一种即可) 答案：
(1)铅球 (2)塑料球升高(或者铅球降低) 7. 小松去西单商场购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（） A. 动能增大，势能增大，机械能增大 B. 动能增大，势能增大，机械能不变 C. 动能不变，势能增大，机械能不变 D. 动能不变，势能增大，机械能增大 答案：D 8. 人造卫星绕地球沿椭圆轨道运动如图所示，近地点为离地球中心最近的点，远地点为离地球中心最远的点。下列说法正确的是（） A. 在近地点时，卫星势能最大 B. 在远地点时，卫星动能最大 C. 卫星从近地点向远地点运动的过程中，势能转化为动能 D. 卫星从远地点向近地点运动的过程中，势能转化为动能 答案：D 9. 庐山以秀美的风景闻名于世，唐代大诗人李白在《望庐山瀑布》一诗中写道：“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川．飞流直下三千尺，疑是银河落九天．”从物理学的角度来看，对这首诗的理解错误的是（） A. 形成“烟”的过程是吸热过程 B.“烟”是液化形成的
机械能专题
机械能章节知识要点 1．一个物体能够做功，这个物体就具有能（能量）。 2．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。 3．运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。 4．势能分为重力势能和弹性势能。 5．重力势能：物体由于被举高而具有的能。 6．物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。 7．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。 8．物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。 9．机械能：动能和势能的统称。 （机械能=动能+势能）单位是：焦耳 10，动能和势能之间可以互相转化的。方式有： 动能重力势能； 动能弹性势能。 11．自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和 水能 机械能专题 1.下图是张博同学在运动场上看到的一些场景，他运用学过的物理知识进行分析，下列分析正确的是（） A.王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球没有受到力的作用 B.张红同学百米冲线后没有立即停下来，是因为受到惯性的作用 C.张彦同学在做引体向上，当他在单杠上静止不动时，他对单杠的拉力和他的重力是一对平衡力 D.李宁同学正在跳高，当他腾跃到最高点时，势能最大 2.针对如图所示的情景，下列说法正确的是 A.甲：从光滑的滑梯上滑下时，小孩的动能转化为势能 B.乙：对拉力器的作用力能使弹簧伸长，说明力能使物体发生形变 C.丙: 往纸条上吹气，发现纸条会上升，是因为纸条受到的重力减小了 D.丁：在水平面上匀速推动箱子时，箱子受到的水平推力大于摩擦力 3.荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小丽同学荡秋
千时的情景如图所示，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（） A.动能一直增大，重力势能一直减小 B.动能一直减小，重力势能一直增大 C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 4.如图所示的四幅图中，没有发生动能与势能相互转化的是（） 5.如图是冬奥会高山滑雪运动员从山上的最高处由静止开始下滑的情景，下列说法中正确的是（） A.滑雪运动员滑下过程中，机械能始终保持不变 B.滑雪运动员在最高点时只有动能，没有重力势能 C.滑雪运动员滑下过程中，重力势能全部转化为动能 D.滑雪运动员弓下身体，是为了降低重心，增加稳定性 6.如图，是一名滑雪者高速滑行中冲过一个雪包而腾空跃起的过程， 此过程中（） A．滑雪者重力势能转化为动能 B．滑雪者到达最高点时重力势能最大，动能为零 C．滑雪者到达最高点时重力势能最大，动能不为零 D．滑雪者到达最高点时重力势能、动能均最大 7.如图所示是把不同的小球放在相同的斜面上自由滚下。撞击静止于水平面上的木块进行实验，能说明物体的动能与物体的速度有关的是（） A．甲、丙 B．乙、丙C．甲、乙 D．甲、乙、丙 8.过山车是一项非常惊险刺激的娱乐休闲活动．过山车时而从轨道的最低端上升 到最高端，时而从最高端飞驰而下（如图，从a处启动，上升到最高点b处后运 动到c处。）．不计能量损失，下列说法正确的是（） A．a点机械能小于b点机械能 B．a点动能最大，b点势能最大，c点机械能最大 C．由a到b的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变 D．由b到c的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大 9.如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化．则（） A．小球在A处的动能等于在D处的动能 B．小球在A处的动能大于在D处的动能 C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
系统机械能守恒
机械能守恒定律2 教师寄语：题中寻感，感中悟理 要点深化： 对机械能守恒定律的理解： ① 机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。 通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内，因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v ，也是相对于地面的速度。 ②当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。 ③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功，或所做功的代数和为零，就可以认为是“只有重力做功”。 典型例题 例1．长为L 、粗细均匀的铁链，对称地悬挂在轻小且光滑的定滑轮上，如图所示．轻轻拉动一下铁链的一端，使铁链由静止开始运动．当铁链刚脱离小滑轮的一瞬间，其速度多大？ 例2．如图所示,一轻质弹簧固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( ) A ．重物重力势能减小 B ．重物重力势能与动能之和增大 C ．重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少 例3． 质量均为m 的物体A 和B 分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B 拉到斜面底端，这
时物体A离地面的高度为0.8m，如图所示.若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动.求：（g＝10m/s2） (1)物体A着地时的速度； (2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离. 巩固练习 1．如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则（） A．两球到达各自悬点的正下方时，两球机械能相等 B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大 D．两球到达各自悬点的正下方时，A球损失的重力势能较多 2．一辆小车静止在光滑的水平面上, 小车立柱上系一根长为L拴有小球的细绳, 小球由和悬点在同一水平面处释放, 如图所示, 小球在摆动时, 不计一切阻力, 下面说法中正确的是 A. 小球的机械能守恒 B. 小球的机械能不守恒 C. 小球和小车的总机械能不守恒 D. 小球和小车的总机械能守恒 3.如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30O和45O，质量分别为2m和m的两个滑块用不可 伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；
机械能专题
一、功 功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应）。 ? 按照定义求功。即：cos W FS θ=，其中S 是指对地的位移(功的数值与参照系的选择有 关)，F 是伴随位移全过程的恒力，θ是F 和S 方向的夹角。 当090θ?≤，0W >；表明外力促使物体运动，对物体做正功． 当90180θ?<≤?时，cos 0θ<，0W <；表明外力阻碍物体运动，对物体做负功． 当90θ=?时，不做功． 判断方法有：①用力和位移的夹角α判断;②用力和速度的夹角θ判断定;③用动能变化判断. 功是标量．功的正负不表示功的大小． (2)用示功图表示 (3)用W Pt =来计算． 问题1：弄清求变力做功的几种方法 功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式只能用于恒力做功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用cos W FS θ=，下面对变力做功问题进行归纳总结如下： 1、等值法 等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以通过计算该恒力的功，求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa 计算，从而使问题变得简 单。 1. 如图1，定滑轮至滑块的高度为h ，已知细绳的拉力为F （恒定），滑块沿水平面由A 点前进S 至B 点，滑块 在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β。求滑块由A 点运动到B 点过程中，绳的拉力对滑块所 做的功。 分析与解：设绳对物体的拉力为T ，显然人对绳的拉力F 等于T 。T 在对物体做功的过程中大小虽然不变，但其方向时刻在改变，因此该问题是变力做功的问题。但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下，人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功。而拉力F 的大小和方向都不变，所以F 做的功可以用公式W=FScosa 直接计算。由图1可知，在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F 的作用点的位移大小为： 12sin sin h h S S S αβ ?=-=- 11.()T F W W F S Fh αβ ==?=- 2、微元法 当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和。 2. 如图2所示，某力F=10N 作用于半径R=1m 的转盘的边缘上，力F 的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F 做的总功应为： A 、 0J B 、20πJ C 、10J D 、20J. 分析与解：把圆周分成无限个小元段，每个小元段可认为与力在同一直线上，故W F s ?=?，则转一周中各个小元段做功的代数和为2π102πJ=20πJ=62.8J W F R =?=?，故B 正确。 3、平均力法 如果力的方向不变，力的大小对位移按线性规律变化时，可用力的算术平均值（恒力）代替变力，利用功的定义式求功。 3. 一辆汽车质量为510kg ，从静止开始运动，其阻力为车重的0.05倍。其牵引力的大小与车 前进的距离变化关系为3010F x f =+，0f 是车所受的阻力。当车前进100m 时，牵引力做的功是多少？ 分析与解：由于车的牵引力和位移的关系为3010F x f =+，是线性关系，故前进100m 过程中的牵引力做的功可看作是平均牵引力F 所做的功。由题意可知5400.051010510f N N =??=?,所以前进100m 过程中的平均牵引力: 4345510(10010510)1102 F N N ?+?+?==? ∴57110100J=110J W FS ==???。 4、用动能定理求变力做功 4. 如图3所示，AB 为1/4圆弧轨道，半径为0.8m ，BC 是水平轨道，长L=3m ，BC 处的摩擦系数为1/15，今有质量m=1kg 的物体，自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功。 F 0 1 S S 恒力的功 线性变力的功 1 图 F 2图3 图R A B C
机械能功和功率
第七章 机械能——功和功率 一、选择题 1、如图1所示，用力拉一质量为m 的物体，使它沿水平匀速移动距离s ，若物体和地面间的摩擦因数为μ，则此力对物体做的功为（ ） A ．μmgs B ．μmgs/（cos α+μsin α） C ．μmgs/（cos α-μsin α） D ．μmgscos α/（cos α+μsin α） 2、如图2所示，质量为m 的物块始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法中正确的是（ ） A ．若斜面向右匀速移动距离s ，斜面对物块没有做功 B ．若斜面向上匀速移动距离s ，斜面对物块做功mgs C ．若斜面向左以加速度a 移动距离s ，斜面对物块做功mas D ．若斜面向下以加速度a 移动距离s ，斜面对物块做功m （g+a ）s 3、从空中以40 m/s 的初速平抛一个重力为10 N 的物体，物体在空中运动3 s 落地，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则物体落地时重力的即时功率为( ) A ．400 W B ．300 W C ．500 W D ．700 W 4、如图3所示，质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为θ的直角劈上，同时用力F 向右推劈，使P 与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s 的过程中，劈对P 做的功为( ) 图3 A ．F ·s B ．mg sin θ·s /2 C ．mg cos θ·s D ．mg tan θ·s 5、质量为m 的汽车发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒为f ，牵引力为F ．汽车由静止开始，经过时间t 行驶了位移s 时，速度达到最大值v m ，则发动机所做的功为( ) A ．Pt B ．fv m t C ．221m mv ＋fs D ．m v Ps f m P 222 E ．Fs 二、填空题 6、如图4所示，木板质量为M ，长为L ，放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质量为m 的小木块相连，M 与m 之间的动摩擦因数为，现用水平向右的力F 将小木块从木板的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是______． 图4 7、如图5所示，人拉着细绳的一端由A 走到B ，使质量为m 的物体 匀速上升。已知A 、B 两点间的水平距离为s ，细线与水平方向的夹角 已在图中标出，不计滑轮的摩擦，人的拉力所做的功______． 图5 s A 图1 图2
功和机械能知识点总结
功和机械能》复习提纲 一、功 1．力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 2．不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。 3．力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。 4．功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。 5．应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。 二、功的原理 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；即：使用任何机械都不省功。 2．说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？） ①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 ②功的原理告诉我们：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我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（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； 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。 如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh ；这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。 三、机械效率 1．有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总 斜面：W 有用=Gh 2．额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。 公式：W 额=W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额=fL 3．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL 4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。 ②公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮：
机械能守恒定律专题复习
第七章 机械能守恒定律 一、选择题(共15小题。,1~12小题只有一个选项正确,13~15小题有多个选项正确;) 1.下列说法中正确的是( ) A.物体受力的同时又有位移发生，则该力对物体做的功等于力乘以位移 B.力很大，位移很大，这个力所做的功一定很多 C.机械做功越多，其功率越大 D.汽车以恒定功率上坡的时候，司机必须换挡，其目的是减小速度，得到较大的牵引力 2.一小石子从高为10 m 处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能 (以地面为参考平面)，g=10 m/s 2，则该时刻小石子的速度大小为( ) A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s 3.从空中以30 m/s 的初速度水平抛出一个重10 N 的物体，物体在空中运动4 s 落地，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则物体落地时重力的瞬时功率为( ) A.400 W B.500 W C.300 W D.700 W 4.将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v -t 图象如图所示。以下判断正确的是( ) A.前3 s 内货物处于失重状态 B.最后2 s 内货物只受重力作用 C.前3 s 内与最后2 s 内货物的平均速度相同 D.第3 s 末至第5 s 末的过程中，货物的机械能守恒 5.如图所示，在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到 比地面低的海平面上。若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则( ) A ．物体到海平面时的重力势能为mgh B ．从抛出到落至海平面，重力对物体做功为mgh+1 2 mv 02 C ．物体在海平面上的动能为mgh D ．物体在海平面上的机械能为 12 mv 02 6.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A 、B 处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后,A 下落、B 沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )
两个或多个物体组成系统机械能守恒的分析方法
专题:两个物体机械能守恒的分析方法 总概括:系统的机械能守恒问题有以下四个题型: （1）轻绳连体类 (2)轻杆连体类 (3)在水平面上可以自由移动的光滑圆弧类。 (4)悬点在水平面上可以自由移动的摆动类。 (5)弹簧与物体组成的系统 一:轻绳连体类 例:如图,倾角为θ的光滑斜面上有一质量为M的物体,通过一根跨过定滑轮的细绳与质量为m的物体相连,开始时两物体均处于静止状态,且m离地面的高度为h,求它们开始运动后m着地时的速度？ 例:如图,光滑斜面的倾角为θ,竖直的光滑细杆到定滑轮的距离为a,斜面上的物体M与穿过细杆的m通过跨过定滑轮的轻绳相连,开始保持两物体静止,连接m的轻绳处于水平状态,放手后两物
体从静止开始运动,求m下降b时两物体的速度大小？ 例:将质量为M与3M的两小球A与B分别拴在一根细绳的两端,绳长为L,开始时B球静置于光滑的水平桌面上,A球刚好跨过桌边且线已张紧,如图所示.当A球下落时拉着B球沿桌面滑动,桌面的高为h,且h＜L.若A球着地后停止不动,求: (1)B球刚滑出桌面时的速度大小. (2)B球与A球着地点之间的距离. 例:如图所示,两物体的质量分别为M与m(M＞m),用细绳连接后跨在半径为R的固定光滑半圆柱体上,两物体刚好位于其水平直径的两端,释放后它们由静止开始运动,求: (1)m到达半圆柱体顶端时的速度;此时对圆柱体的压力就是多大？(2)m到达半圆柱体顶端时,M的机械能就是增加还就是减少,改变了多少？ 例:如图所示,质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C用两根长为L的轻绳相连,置于倾角为30°、高为L的固定光滑斜面上,A球恰能从斜面顶端外竖直落下,弧形挡板使小球只能竖直向下运动,小球落地后均不再反弹、由静止开始释放它们,不计所有摩擦,求:(1)A球刚要落地时的速度大小; (2)C球刚要落地时的速度大小、 二:轻杆连体类 (需要强调的就是,这一类的题目要根据同轴转动,角速度相等来确定两球之间的速度关系) 例:如图,质量均为m的两个小球固定在轻杆的端,轻杆可绕水平转轴在竖直平面内自由转动,两小球到轴的距离分别为L、2L,开始杆处于水平静止状态,放手后两球开始运动,求杆转动到竖直状态时,两球的速度大小。
机械能专题复习
机械能专题复习 市埭头中学 马宁知 一、[知识结构] 二、[重点、难点] （一）动能定理： 1、动能定理反映的是物体所受合力对空间的积累导致物体的初、未态功能发生变化，它表明了物体所受合力做的功与初、未态功能变化的量值关系，所以对物体从初态到未态的过程中运动性质、运动轨迹、做功的是否是恒力等诸多问题不必追究，也就是说动能定理不受这些条件的限制。 2、合力做的功还可理解为各阶段合力做功的代数和或各个力做功的代数和，当物体的运动由几个物理过程组成，又不需要研究中间状态，可以对整个物理过程去研究，这就体现出运用动能定理解题过程简明、方法巧妙的优越性。 但要注意的是运用功能定理角还必须强调对物体的受力分析以及物理过程的选择。 3、[思维方法点拨] 应用动能定理解题，一般比应用牛顿第二定律结合运动学公式解题要简便，在应用动能定理解题时，要注意以下几个问题： （1）正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力。 （2）要弄清各个外力做功的情况，计算时应把各已知功的正、负号代入动能定理的表达式。 （3）有些力在物体运动全过程中不是始终存在的，导致物体的运动包含几个物理过程，物体运动状态、受力等情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待。 （二）机械能守恒条件的理解 1、首先应明确机械能守恒定律研究的对象是一个系统，这个系统通常有三种组成形式： （1）由物体和地球组成； （2）由物体和弹簧组成； （3）由物体、弹簧和地球组成。
对系统而言，只有重力或弹力做功，系统的机械能守恒，系统的重力和弹力做功只会使 机械能相互转化或使机械能转移，机械能的总量不变，如果系统所受的外力对系统的物体做 功，会使系统的机械能发生变化；如果有系统部的耗散力（如摩擦力）做了功，则会使系统 的一部分机械能转化成能，从而使系统的机械能减少。 2、系统机械能是否守恒的判断： （1）利用机械能的定义：若物体在水平面上匀速运动，其动、势能均不变，其机械能 总量不变，若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少。此类 判断比较直观，但仅能判断难度不大的判断题。 （2）利用机械能守恒的条件，即系统只有重力（和弹簧的弹力）做功，如果符合上述 条件，物体的机械能守恒。 （3）除重力（和弹簧的弹力）做功外，还有其他的力做功，若其他力做功之和为零， 物体的机械能守恒；反之，物体的机械能将不守恒。 3、应用机械能守恒定律列方程的两条基本思路： （1）守恒观点：初态机械能等于末态机械能。即E k1+E p1=E k2+E p2 （2）转化观点：动能（或势能）的减少量等于势能（或动能）的增加量。即 E k1-E k2=E p2-E p1 或 E p1-E p2=E k2-E k1 （三）功能关系：做功的过程就是能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了 转化，功是能量转化的量度，在力学中，功能关系的主要形式有下列几种： 1、合外力的功等于物体动能的增量。即W合=ΔE k 2、重力做功，重力势能减少；克服重力做功，重力势能增加，由于“增量”是末态量 减去初态量，所以重力的功等于重力势能增量的负值。即W G= —ΔE P 3、弹簧的弹力做的功等于弹性势能增量的负值。即W弹= —ΔE弹 4、除系统的重力和弹簧的弹力外，其他力做的总功等于系统机械能的增量。即 W他=ΔE机 （四）能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式的能转化为另一种形 式的能或者从一个物体转移到另一物体，这就是能的转化和守恒定律。 1、能量守恒定律应从下面两方面去理解： （1）某种形式的能减少，一定存在其它形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。 （2）某个物体的能量减少，一定存在其它物体的能量增加，且减少量和增加量一定相 等，这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路。 2、摩擦力做功的特点： （1）静摩擦力做功的特点 A、静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 B、在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作 用），而没有机械能转化为其它形式的能。 C、相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的和总是等于零。 （2）滑动摩擦力做功的特点 如图所示，顶端粗糙的小车，放在光滑的水平地面上，具有一定速度的小木块由小车左 端滑上小车，当木块与小车相对静止时木块相对小车的位移为d，小车相对地面的位移为s， 则滑动摩擦力F对木块做的功为W木= —F（d+s）①Array由动能定理得木块的动能增量为ΔE k木= —F（d+s）② 滑动摩擦力对小车做的功为W车=Fs ③ 同理，小车动能增量为ΔE k车=Fs ④