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1、新新中物理总复习专题十三：中物理总复习专题十三：机械功与机械能机械功与机械能一、功1功的含义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段_，力学里就说这个力做了功功用字母_表示.2做功的两个必要因素：一是_；二是_距离W作用在物体上的力物体在力的方向上通过一段距离3功的计算：在物理学中，把力与在力的方向上功的计算：在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功公式表示为移动的距离的乘积叫做功公式表示为W_.在国际单位制中，功的单位是在国际单位制中，功的单位是_，简称，简称_，符号是符号是 _.4功的原理：使用任何机械都功的原理：使用任何机械都_不省功焦耳 焦 FSJ判断一个力
2、是否做功判断一个力是否做功1做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动了一段距离是在力的方向上移动了一段距离2以下几种情况中，力对物体没有做功：以下几种情况中，力对物体没有做功：有力无距离；有力无距离；有距离无力，如物体由于惯性而运动；有距离无力，如物体由于惯性而运动；力与距离不在同一方向上力与距离不在同一方向上例例例例例例 1 1 1 1 1 1 如图所示关于做功的说法错误的是 （）A.图（1）中物体竖直上升时，飞机没有对物体做功 B.图（2）中石头不动，则人对石头没有做功C.图（3）中手提水桶水平前进时，拉力对水桶不做功D.图
3、（4）中车水平前进时拉力做了功A二、功率二、功率1_所做的功叫做功率，功率是表示所做的功叫做功率，功率是表示_的物理量，功率大说明物体的物理量，功率大说明物体_或或_，计算功率的公式为，计算功率的公式为P_.2单位：国际单位是单位：国际单位是_，常用单位还有，常用单位还有_.1 kW_W.单位时间内做功快慢 做功快单位时间内做功多瓦(w)千瓦(kW)1000功率是由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因功率是由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因素决定的从公式素决定的从公式P 可知，相同的时间内做功多的，功可知，相同的时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大功率的另一个率
4、大；做相同的功，所用时间少的，功率大功率的另一个公式：公式：PFv.三、机械效率1使用机械时，我们把所需要做的功叫做使用机械时，我们把所需要做的功叫做_，用，用符号符号_表示；把不需要但又不得不做的功叫做表示；把不需要但又不得不做的功叫做_，用符号，用符号_表示；动力所做的功叫做表示；动力所做的功叫做_，用符号，用符号_表示，它包括表示，它包括_和和_2_跟跟_的比值叫做机械效率，用公式表的比值叫做机械效率，用公式表示为示为_，机械效率总小于，机械效率总小于_某机械的某机械的机械效率大，说明该机械做的有用功机械效率大，说明该机械做的有用功_使使用机用机械做功时，要省力一定械做功时，要省力一定_
5、距离，要省距离一定距离，要省距离一定_力力(后两空填后两空填“省省”或或“不省不省”)有用功W有额外功 W额总功 W总 有用功额外功有用功 总功 100W有W总1占总功的比例大不省不省3在测滑轮组机械效率的实验中，实验原理是_，需要测的物理量有_、_、_、_，实验器材除钩码、铁架台、细线外，还需要_、_.影响滑轮组机械效率的因素有_、_、_.提高滑轮组机械效率的方法有_、_、_.物重物重G 拉力拉力F物体升高的高度物体升高的高度h弹弹簧簧测测力力计计 刻度尺刻度尺物重物重 动动滑滑轮轮重重 绳与滑轮间的摩擦绳与滑轮间的摩擦拉力移动的距离拉力移动的距离s增加物重增加物重 减少摩擦减少摩擦减轻动滑
6、轮重减轻动滑轮重四、动能和势能1一个物体能够做功，这个物体就具有_，简称能能量的单位是_2动能：物体由于_而具有的能叫做动能运动物体的_越大，_越大，动能就越大3势能：势能分为_和_重力势能是物体由于_而具有的能物体的_越大，被举得越_，重力势能就越大弹性势能是物体由于发生 _而具有的能物体的_越大，它的弹性势能就越大能量能量焦焦运动运动质量质量 速度速度重力势能重力势能 弹性势能弹性势能被举高被举高 质量质量高高弹性形变弹性形变 弹性形变弹性形变4机械能：_和_统称为机械能动能和势能之间是可以相互_的机械能的转化和守恒：动能和势能的相互转化过程中，如果没有摩擦等阻力，那么机械能的总量_，则机
7、械能守恒；如果存在摩擦等阻力，那么机械能的总量要_，机械能不守恒5人造卫星绕地球转动时，从近地点转到远地点的过程中，人造卫星的重力势能将_，动能_，速度_.变小变小动能动能 势能势能转化转化保持不变保持不变减小减小增大增大 减少减少三、机械效率1注意弄清楚哪部分功是有用功W有，哪部分功是总功W总(1)有用功：移动物体时必须做的功叫做有用功匀速提升重物时，W有Gh；匀速平移物体时，W有FS物(2)总功：动力对机械做的功叫做总功W总FS；W总Pt；W总W有用W额.2机械效率越大，表示有用功占总功的比例越大3机械效率大，并不表示做功多、用力小、做功快4测滑轮组的机械效率：(2)Snh(S是拉力移动的
8、距离，h是物体升高的高度，n是吊起动滑轮的绳子段数)(3)提升同一重物时，动滑轮越多(即越重)，越省力，但机械效率越低(4)用同一滑轮组提升不同重物时，物体越重，机械效率越高例例例例例例 2 2 2 2 2 2某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼，如果分别采用如下图所示的两种方式搬运，F1和F2做功的情况，以下判断正确的是()A两种方式的机械效率一定相等B两种方式的功率一定相等C两种方式所做的总功一定相等D两种方式所做的有用功一定相等D例例例例例例 3 3 3 3 3 3 如下图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的()A速度 B动能C机械能 D重力势能解析：小
9、球在空中下落时，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能由于忽略空气阻力，所以势能和动能在转化过程中，机械能守恒C例例例例例例 4 4 4 4 4 4木块在大小为10牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面匀速前进2米，则拉力做的功为_J，功率为_W；若木块重16 N，则重力对木块做的功为_J.20J20例例例例例例 6 6 6 6 6 6次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.55 实验小组在“测滑轮组机械效率”
10、的实验中，得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如下图中的甲、乙、丙所示.(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 _ 高(2)第第3次实验中所做的有用功是次实验中所做的有用功是_J，机械效率，机械效率是是_(3)第第3次实验中动滑轮个数比第次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功重增大，对动滑轮所做的额外功_(填填“增大增大”或或“减小减小”)，因而，由第，因而，由第2、3次实验可知，滑轮组的机械效率次实验可知，滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关与动滑轮自重大小有关(4)综合上
11、述结论，提高机械效率的方法有增大有用功综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功和和_(填填“增大增大”或或“减小减小”)额外功额外功次数次数钩码钩码重重G/N钩码钩码上升上升高度高度h/m有用功有用功W有有/J测测力力计计拉力拉力F/N测测力力计计移移动动距距离离s/m总总功功W总总/J机械机械效率效率120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.550.472.7%增大减小减小针对训练1某物体在一对平衡力的作用下运动，则物体的某物体在一对平衡力的作用下运动，则物体的()A.机械能不变，动能不变机械能不变，动能不变 B
12、.机械能可能不变，动能不变机械能可能不变，动能不变C.机械能可能改变，动能可能改变机械能可能改变，动能可能改变D.机械能不变，动能可能改变机械能不变，动能可能改变B 2如下图所示描述的力，有对物体做功的是如下图所示描述的力，有对物体做功的是()B3小萍把两个鸡蛋托起小萍把两个鸡蛋托起10 cm，所做的功最接近于，所做的功最接近于()A0.01 J B0.1 J C1 J D10 J4跳高比赛时，运动员从起跳到落地的过程中，不计跳高比赛时，运动员从起跳到落地的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是空气阻力，下列说法正确的是()A上升过程中，动能减小，机械能减小上升过程中，动能减小，机械能减小B上
13、升过程中，重力势能增大，机械能增大上升过程中，重力势能增大，机械能增大C下落过程中，重力势能减小，机械能不变下落过程中，重力势能减小，机械能不变D下落过程中，重力势能减小，机械能减小下落过程中，重力势能减小，机械能减小BC5小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如下图如下图)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的效率分别，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的效率分别为为1、2，下列关系正确的是，下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦忽略绳重及摩擦)()AF1 F2，1 2BF1 F2，1 2CF1 F2，1 2DF1 2A 6过山车是一项非常惊险刺激的
14、机动游过山车是一项非常惊险刺激的机动游乐项目过山车时而从轨道的最低端上升到最乐项目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高端，时而从最高端飞驰而下(如下图所示如下图所示)，不计能量损失，下列说法正确的是不计能量损失，下列说法正确的是()CA点点a的机械能小于点的机械能小于点b的机械能的机械能B点点a动能最大，点动能最大，点b的势能最大，点的势能最大，点c的机械能最大的机械能最大C由点由点a到点到点b的过程中，动能减少，势能增大，机械的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变能不变D由点由点b到点到点c的过程中，动能增大，势能减少，机械的过程中，动能增大，势能减少，机械能变大能
15、变大7某校九年某校九年(9)班组织一次登楼比赛活动，从一楼登上班组织一次登楼比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大为此，需要测量一些物理量下列三楼，看谁的功率最大为此，需要测量一些物理量下列物理量中，必须测量的是物理量中，必须测量的是()三楼地面到一楼地面的高度；三楼地面到一楼地面的高度；从一楼到达三楼所从一楼到达三楼所用的时间；用的时间；每个同学的质量或体重；每个同学的质量或体重；一楼到三楼楼一楼到三楼楼梯的长度梯的长度ABCDC8(2012广州广州)如图所示的剪刀剪纸机械效率为如图所示的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示这表示()A若作用在剪刀的动力是若作用在剪刀的动力是1 N，则阻力是，
16、则阻力是0.8 NB若作用在剪刀的阻力是若作用在剪刀的阻力是1 N，则动力是，则动力是0.8 NC若作用在剪刀的动力做功若作用在剪刀的动力做功1 J，则有，则有0.2 J 的功用于剪的功用于剪纸纸D若作用在剪刀的动力做功若作用在剪刀的动力做功1 J，则有，则有0.8 J 的功用于剪的功用于剪纸纸D9重重100牛的物体在大小为牛的物体在大小为20牛的水平拉力作用下，牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进秒内沿水平地面前进2米，则拉力做的功为米，则拉力做的功为_焦，功率焦，功率为为_瓦；重力对物体做的功为瓦；重力对物体做的功为_焦焦404 0 10如左图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开如
17、左图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的箭的瞬间，弓的_能转化为箭的能转化为箭的_能，箭在空能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的中向上飞行的过程中，箭的_能增大能增大弹性势 动重力势11(2012广东广东)右图是固定在水平桌面上的圆弧轨道，右图是固定在水平桌面上的圆弧轨道，将一小球由轨道的将一小球由轨道的P点自由释放，滚动到点自由释放，滚动到Q点在此过程中，点在此过程中，动能先变动能先变_ 后变后变_，重力势能，重力势能_大 小 先变小后变大 12如下图所示，滑轮重小于物重如下图所示，滑轮重小于物重(绳重、摩擦不计绳重、摩擦不计)使用甲图滑轮最大使用甲图滑轮最大的好处是的好处是_
18、若匀若匀速提升相同的重物，则速提升相同的重物，则F甲甲_F乙乙，机，机械效率械效率甲甲_ 乙乙(后两空填后两空填“”、“”或或“”)可以改变动力的方向 13用右图所示的滑轮组将重用右图所示的滑轮组将重G12 N的物体的物体匀速提升匀速提升20 cm，所用的拉力，所用的拉力F5 N，所做的有用，所做的有用功为功为_J，机械效率为，机械效率为_当改为提升当改为提升18 N的重物时，该滑轮组的机械效率为的重物时，该滑轮组的机械效率为_(忽忽略摩擦阻力略摩擦阻力)2.4 80%86%14(2010广州广州)如下图所示如下图所示(滑轮组的绕绳未画出滑轮组的绕绳未画出)，人以，人以600 N的力向下拉动绕
19、在滑轮组的绳子一端的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使秒，使绳端向下移动了绳端向下移动了1.5 m，重物匀速上升了，重物匀速上升了0.5 m，已知滑轮组，已知滑轮组的机械效率为的机械效率为70%(g取取10 N/kg)，求：，求：(1)人的拉力的功率多大？人的拉力的功率多大？(2)被吊起的重物质量多大？被吊起的重物质量多大？(3)按题意画出滑轮组的绕绳按题意画出滑轮组的绕绳解：(1)人做的功：W=FS=600N1.5m=900J拉力的功率：拉力的功率：P=90W900J10S（2）有用功：）有用功：W有有=W总=70%900W=630W重物上升的距离：重物上升的距离：h=0.5mSn1.
20、5m3物体的重力：物体的重力：G=126NW有h630W0.5m（3）如图所示：）如图所示：15下图为测量滑下图为测量滑轮组机械效率的实验装轮组机械效率的实验装置，每个钩码重置，每个钩码重1 N.(1)实验时，要竖直向上实验时，要竖直向上_拉动弹簧测力计由拉动弹簧测力计由图可知，拉力大小为图可知，拉力大小为_N若弹簧测力计向上移动若弹簧测力计向上移动15 cm，则钩码上升的高度为，则钩码上升的高度为_cm，该滑轮组的机械效，该滑轮组的机械效率为率为_(2)若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)匀速1.
21、2583.3%增大巩固训练1一滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一一滑轮组经过改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升相同的高度，改进后跟改进前相比物体匀速提升相同的高度，改进后跟改进前相比()A有用功减少，额外功减少有用功减少，额外功减少B有用功增加，额外功增加有用功增加，额外功增加C有用功不变，额外功不变有用功不变，额外功不变D有用功不变，额外功减少有用功不变，额外功减少D 2物体在相同的力物体在相同的力F作用下，沿力的方向移动了相同的作用下，沿力的方向移动了相同的距离距离s，试比较在如下图所示的四种情况中力，试比较在如下图所示的四种情况中力F对物体做功的对物体做功的关系关系()
22、AAW1W2W3W4 BW1W2W3W4CW1W2W3W4 DW1W2W3W4 4(2011广州广州)跳远运动的几个阶段如下图所示，则跳远运动的几个阶段如下图所示，则运动员运动员()A助跑阶段机械能不变助跑阶段机械能不变B起跳时机械能为零起跳时机械能为零C经过最高点时动能最大经过最高点时动能最大D经过最高点时重力势能最大经过最高点时重力势能最大D 5(2011广州广州)用下图甲、乙两用下图甲、乙两种方式匀速提升重为种方式匀速提升重为100 N的物体，已知的物体，已知滑轮重滑轮重20 N，绳重和摩擦力不计，则，绳重和摩擦力不计，则()A手的拉力：手的拉力：F甲甲F乙乙；机械效率：；机械效率：甲甲
23、乙乙B手的拉力：手的拉力：F甲甲F乙乙；机械效率：；机械效率：甲甲乙乙C手的拉力：手的拉力：F甲甲F乙乙；机械效率：；机械效率：甲甲乙乙D手的拉力：手的拉力：F甲甲F乙乙；机械效率：；机械效率：甲甲乙乙D 6.将重物从长将重物从长4 m、高、高1 m的斜面底部匀速推上斜面顶端，的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面所用的推力是已知沿斜面所用的推力是300 N，斜面的机械效率是，斜面的机械效率是75%，则推力做的总功是则推力做的总功是_J，推力做的有用功是，推力做的有用功是_J，物体的重是，物体的重是_N.900 90012 007下列各种情况中，人对物体没有做功的是下列各种情况中，人对物体没有
24、做功的是()A运动员举起运动员举起140 kg的杠铃后在空中停留的杠铃后在空中停留5 sB人在光滑的水平轨道上用力拉木箱前进人在光滑的水平轨道上用力拉木箱前进C人用力将橡皮筋拉长人用力将橡皮筋拉长2 m D人从井中用吊桶打水人从井中用吊桶打水A8工人用如图所示的滑轮组提升重物，在工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量内将质量为为100kg的物体匀速提升的物体匀速提升2m.已知工人向下的拉力为已知工人向下的拉力为480N，则，则下面说法中不正确的是（下面说法中不正确的是（g取取9.8N/kg）()A.绳子自由端被拉直绳子自由端被拉直6m B.工人所做的有用功是工人所做的有用功是1960
25、J，总功是，总功是2880J C.工人做功的功率是工人做功的功率是288W D.滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为83%D 9甲站在甲站在0.5 m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上甲、乙两人质量相等，甲上行匀速下行的自动扶梯上甲、乙两人质量相等，甲上行中动能中动能_(填填“增加增加”、“不变不变”或或“减少减少”)某时某时刻他们的位置如下图所示，该时刻甲的重力势能刻他们的位置如下图所示，该时刻甲的重力势能_乙乙的重力势能，甲的机械能的重力势能，甲的机械能_乙的机械能乙的机械能(后两空填后两空填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小
26、于”)不变等于小于10在水平地面上，用在水平地面上，用50 N的水平拉力拉重的水平拉力拉重100 N的小车，的小车，使小车沿水平方向前进使小车沿水平方向前进3 m，所用的时间是，所用的时间是5 s，则拉力所做，则拉力所做的功为的功为_ J，重力所做的功为，重力所做的功为 _J，拉力做功的，拉力做功的功率为功率为_W.30150 011如图所示，动滑轮的重量是如图所示，动滑轮的重量是G0，物体的重量是，物体的重量是G(GG0)，提升距离仍是，提升距离仍是h，此时动滑轮的机械效率，此时动滑轮的机械效率为为1，则，则1_(填填“”、“”或或“”).Gh12如图所示，一个学生想通过登楼梯如图所示，一个
27、学生想通过登楼梯来估测自己的功率，为此，他必须测量的物来估测自己的功率，为此，他必须测量的物理量有理量有_、_、_.自己的质量 楼层高度登楼所用时间(时间)13用如图所示的滑轮组水平拉动重为用如图所示的滑轮组水平拉动重为100 N的物体以的物体以0.5 m/s的速度在水平地面上匀速运动若物体受到的摩擦力的速度在水平地面上匀速运动若物体受到的摩擦力为为60 N，不计机械自重和摩擦，则拉力大小为，不计机械自重和摩擦，则拉力大小为_N,10 s内拉力做的功为内拉力做的功为_J，拉力的功率为，拉力的功率为_W.20300 3014在水平地面上，工人用在水平地面上，工人用100 N的水平推力推动重的水平
28、推力推动重150 N的箱子，的箱子，4 s内前进了内前进了6 m在这个过程中，木箱所受重力对在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为木箱做功为_J，工人对木箱做功为，工人对木箱做功为_J，箱子，箱子运动的平均速度为运动的平均速度为_m/s.0 6001.5 （10）3.下列现象中物体动能和重力势能都发生下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是（变化的是（）A水平轨道上正在进站的列车水平轨道上正在进站的列车B站在观光电梯上匀速下降的游客站在观光电梯上匀速下降的游客C站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客D体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程体育考试时，抛出的实心球从
29、高处下落的过程 （10）4.关于做功和功率的说法中正确的是（关于做功和功率的说法中正确的是（）A有力作用在物体上，力一定对物体做功有力作用在物体上，力一定对物体做功B在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功功C物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D力对物体做功越多，功率就越大力对物体做功越多，功率就越大本章历年中考题DB （11）3如如图图所示，小球由静止开始沿光滑的斜所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，面下滑，经过经过B、C两位置两位置时时具有相同的具有相同的()A速度速度 B动动能能 C重力重力势势能能 D机械能机械能 （11）(双双项选择项选择）12如如图图所示，两个滑所示，两个滑轮轮完全完全相同，用它相同，用它们们提起同一个物体，不提起同一个物体，不计绳计绳重和摩擦，重和摩擦，则则()A甲甲较较省力省力 B乙乙较较省力省力C甲的机械效率大甲的机械效率大 D乙的机械效率大乙的机械效率大DA D