功和机械能复习上课用课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

功功 和和 机机 械械 能能 第1页 复习提要复习提要 考点聚焦考点聚焦 展现形式展现形式 知识结构知识结构 对应训练对应训练 方法提醒方法提醒第2页考点聚焦考点聚焦 1 1、了解做功两个必要原因。了解做功两个必要原因。2 2、了解机械功计算公式：、了解机械功计算公式：W=FSW=FS3 3、了解功率概念。、了解功率概念。4 4、知道功原理。、知道功原理。5 5、知道有用功和总功，知道机械效率。、知道有用功和总功，知道机械效率。6 6、了解动能、势能初步概念，知道弹性势能，、了解动能、势能初步概念，知道弹性势能，知道动能、势能能够相互转化。知道动能、势能能够相互转化。第3页展现形式展现形式 上述考点常以填空、选择、作图、上述考点常以填空、选择、作图、试验和计算题型出现。试验和计算题型出现。第4页知识结构知识结构 一、功：一、功：1 1、力学里所说功包含、力学里所说功包含两个必要原因两个必要原因：一是：一是作用在物体上力作用在物体上力；二是；二是物体在力方向上经过距离物体在力方向上经过距离。2 2、不做功三种情况：、不做功三种情况：有力无距离有力无距离、有距离无力有距离无力、力和距离垂直力和距离垂直。3 3、力学里要求：功等于力跟物体在力方向上经过距离乘积。、力学里要求：功等于力跟物体在力方向上经过距离乘积。公式：公式：W=FSW=FS4 4、功单位：焦耳，、功单位：焦耳，1J=1Nm 1J=1Nm。把一个鸡蛋举高把一个鸡蛋举高1m 1m，做功大约是，做功大约是0.5 J 0.5 J。5 5、应用功公式注意：、应用功公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时分清哪个力对物体做功，计算时F F就是这个力；就是这个力；公式中公式中S S 一定是在力方向上经过距离，强调对应。一定是在力方向上经过距离，强调对应。功单位功单位“焦焦”（牛（牛米米 =焦），不要和力和力臂乘积（牛焦），不要和力和力臂乘积（牛米，不能写成米，不能写成“焦焦”）单位搞混。）单位搞混。第5页物体在绳物体在绳子拉力作子拉力作用下升高用下升高 A静止小车在静止小车在拉力作用下拉力作用下运动起来运动起来 B汽车在刹车汽车在刹车阻力作用下阻力作用下速度降低速度降低 C人用力搬石人用力搬石头，石头不头，石头不动动 DD如图所表示四种情景中，对物体没有做如图所表示四种情景中，对物体没有做功是（功是（）D第6页（09重庆）如图所表示重庆）如图所表示 李晶同学将放在课李晶同学将放在课 桌边文具盒水平推桌边文具盒水平推 至课桌中央，她针对至课桌中央，她针对 此过程提出了以下猜测。你认为合理此过程提出了以下猜测。你认为合理 是是 ()A文具盒所受重力对它做了功文具盒所受重力对它做了功B文具盒所受支持力对它做了功文具盒所受支持力对它做了功C文具盒所受推力文具盒所受推力F对它做了功对它做了功D在此过程中没有力对文具盒做功在此过程中没有力对文具盒做功C第7页1、小明用100N力将50N铅球掷出10m远，则在铅球抛出过程中，人对铅球所作功是：（）A、1000JB、500JC、0JD、1500JC第8页2 2.在平地上，用在平地上，用50N50N水平拉力拉重水平拉力拉重100N100N箱子，前箱子，前进了进了10m10m，拉力做了多少功？假如把这个箱子匀，拉力做了多少功？假如把这个箱子匀速举高速举高1 1.5 5m m，又做了多少功？，又做了多少功？解：解：W=FS=50N10m=500J答：拉力做了答：拉力做了500J功。假如把这个箱子匀功。假如把这个箱子匀速举高速举高1.5m，又做了，又做了150J功功第9页知识结构知识结构 二、功原理：二、功原理：1 1、内容：使用机械时，人们所做功，都不会、内容：使用机械时，人们所做功，都不会少于少于直接用手所做功；直接用手所做功；即：使用任何机械都即：使用任何机械都不省功不省功。2 2、说明：、说明：（请注意理想情况功原理能够怎样表述？）（请注意理想情况功原理能够怎样表述？）功原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用。功原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用。功原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费劲，功原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费劲，既省力又省既省力又省距离机械是没有。距离机械是没有。使用机械即使不能省功，但人类依然使用，是因为使用机械或者使用机械即使不能省功，但人类依然使用，是因为使用机械或者能够省力能够省力、或者、或者能够省距离能够省距离、也、也能够改变力方向能够改变力方向，给人类工作带来，给人类工作带来很多方便很多方便。我们做题碰到多是理想机械（忽略摩擦和机械本身重力）理想机械：使用机械时，我们做题碰到多是理想机械（忽略摩擦和机械本身重力）理想机械：使用机械时，人们所做功（人们所做功（FSFS）=直接用手对重物所做功（直接用手对重物所做功（GhGh）3 3、应用：、应用：斜面斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵从功原理；理想斜面遵从功原理；理想斜面公式：理想斜面公式：FL=Gh FL=Gh 其中：其中：F F：沿斜面方向推力；：沿斜面方向推力；L L：斜面长；：斜面长；G G：物重；：物重；h h：斜：斜面高度。面高度。假如斜面与物体间摩擦为假如斜面与物体间摩擦为f f，则：，则：FL=fL+GhFL=fL+Gh；这么；这么F F做功就大于直接对物体做功做功就大于直接对物体做功Gh Gh。第10页经过一动滑轮用经过一动滑轮用60 N60 N拉力提起重拉力提起重为为100N100N重物，使重物提升重物，使重物提升2m2m。（1 1）拉力做多少功？）拉力做多少功？（2 2）如用手直接提起做功多少？）如用手直接提起做功多少？W W直接直接=Gh=100N2m=200J=Gh=100N2m=200JW W用机械用机械=FS=60N4m=240J=FS=60N4m=240J为何利用实际机械做功大于不用机械直为何利用实际机械做功大于不用机械直接用手做功呢接用手做功呢？F F解：解：S=2h=22m=4mS=2h=22m=4m第11页知识结构知识结构 三、机械效率：三、机械效率：、有用功：定义：、有用功：定义：对人们有用功对人们有用功。公式：。公式：W W有用有用GhGh（提升重物）（提升重物）=W W总总W W额额=W=W总总 斜面：斜面：W W有用有用=Gh=Gh2 2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做功。公式：、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做功。公式：W W额额=W=W总总W W有用有用=G=G动动h h（忽（忽略轮轴摩擦动滑轮、滑轮组）。斜面：略轮轴摩擦动滑轮、滑轮组）。斜面：W W额额=f L=f L3 3、总功：、总功：定义：有用功加额外功或动力所做功定义：有用功加额外功或动力所做功 公式：公式：W W总总=W=W有用有用W W额额=FS=W=FS=W有用有用 斜面：斜面：W W总总=fL+Gh=FL=fL+Gh=FL4 4、机械效率：、机械效率：定义：定义：有用功跟总功比值有用功跟总功比值。公式：公式：=W=W有有/W/W总总 有用功总小于总功有用功总小于总功，所以机械效率，所以机械效率总小于总小于1 1 。通惯用。通惯用 百分数百分数 表示。某滑轮机械表示。某滑轮机械效率为效率为60%60%表示有用功占总功表示有用功占总功60%60%。提升机械效率方法：减小机械自重、减提升机械效率方法：减小机械自重、减小机件间摩擦。小机件间摩擦。=W=W有用有用/W W总总=Gh/FS=Gh/FS5 5、机械效率测量：、机械效率测量：A A、原、原 理：理：=W=W有有/W/W总总 B B、应测物理量：钩码、应测物理量：钩码重力重力G G、钩码提升、钩码提升高度高度h h、拉力拉力F F、绳、绳自由端移动距离自由端移动距离S S C C、器、器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。刻度尺、弹簧测力计。D D、步骤：必须、步骤：必须匀速拉动匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目标：弹簧测力计使钩码升高，目标：确保测力计示数大小确保测力计示数大小不变。不变。E E、结论：影响滑轮组机械效率高低主要原因有：、结论：影响滑轮组机械效率高低主要原因有：动滑轮动滑轮越重越重，个数，个数越多越多则则额外功相对就多。额外功相对就多。提升重物提升重物越重越重，做有用功相对就多。，做有用功相对就多。摩擦，若各种摩擦，若各种摩擦越大摩擦越大做额外功就多。做额外功就多。注意注意：绕线方法绕线方法和和重物提升高度重物提升高度不影响滑轮机械效率。不影响滑轮机械效率。第12页用水桶从井中提水时候用水桶从井中提水时候,所做功哪部所做功哪部分是有用功分是有用功,哪部分是额外功哪部分是额外功?目：方法提醒方法提醒提水所做功提水所做功有用功：有用功：提水桶所做功提水桶所做功额外功：额外功：提水提水第13页假如桶掉到井里假如桶掉到井里,从井里捞桶时从井里捞桶时候候,捞上桶里带了一些水捞上桶里带了一些水,这种情这种情况下哪部分是有用功况下哪部分是有用功,哪部分是哪部分是额外功额外功?目：提水桶所做功提水桶所做功有用功：有用功：提水所做功提水所做功额外功：额外功：捞桶捞桶第14页沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N动滑动滑 轮重轮重 10 N第15页目标：把沙子运到三楼目标：把沙子运到三楼克服沙子重力做功就是有用功克服沙子重力做功就是有用功W W有用有用=G G 沙沙h=100N6m=600Jh=100N6m=600J 第16页W总总=(G 沙沙+G 人人+G 桶桶）h =3120 JW有用有用/W总总=19.2%沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N动滑动滑 轮重轮重 10 N第17页W总总=(G 沙沙+G 动滑轮动滑轮+G 桶桶）h =780 J W有用有用/W总总=76.9%沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N动滑动滑 轮重轮重 10 N第18页W总总=(G 沙沙+G 动滑轮动滑轮+G 袋袋）h =690 JW有用有用/W总总=87.0%沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N动滑动滑 轮重轮重 10 N第19页三种情况下有用功在总功中占三种情况下有用功在总功中占百分比：百分比：1、19.2%2、76.9%3、87.0%第20页某起重机机械效率是某起重机机械效率是70%70%，它表示什么意思？，它表示什么意思？使用起重机提升重物时所做使用起重机提升重物时所做有用功跟总功比值是有用功跟总功比值是70%70%。第21页1 1使用滑轮组提起使用滑轮组提起2020N N重物，使它上重物，使它上升升0.40.4m m，作用在绳子自由端拉力为作用在绳子自由端拉力为8 8N N，拉力作用点上升了拉力作用点上升了1.21.2m m，拉力对滑拉力对滑轮所做功叫轮所做功叫_功功,为为_J J。滑轮克服。滑轮克服物体重力所做功物体重力所做功叫叫_功功为为_J J。用。用来克服滑轮重力和摩擦力所做功叫来克服滑轮重力和摩擦力所做功叫_功，是功，是_J,J,这个滑轮组机械效这个滑轮组机械效率是率是_。总功总功9.6J有用功有用功8J额外功额外功1.6J83.3%第22页例例4、一台起重机将重、一台起重机将重6000N建筑材料提建筑材料提升到升到10m高楼房上，做额外功高楼房上，做额外功是是40000J，总功是多少？机械效率是多少？，总功是多少？机械效率是多少？解：解：有用功：有用功：W有用有用=Gh=6000N10m=60000J总功：总功：W总总=W有有+W额额=60000J+40000J=105J机械效率：机械效率：=W有用有用/W总总=60000J/105J=60第23页滑轮组提升重物时滑轮组提升重物时:W有用有用 G物物 hW总总 F s S=n h第24页第25页滑轮组水平拉动物体时滑轮组水平拉动物体时:W有用有用 f s物物W总总 F s S=n h第26页第27页斜面机械效率W有有=GhW总=FS第28页斜面额外功：斜面额外功：W额外额外f S滑轮组额外功：滑轮组额外功：W W额外额外G G动动 h h 动滑轮重两种求法：动滑轮重两种求法：W额外额外G动动h第29页例例5 5.如图，把重为如图，把重为10N10N物体推上高物体推上高为为0.5m0.5m斜面，斜面长为斜面，斜面长为1m1m所用推力所用推力为为12N,12N,沿斜面向上沿斜面向上,求推力所做功求推力所做功和斜面机械效率和斜面机械效率?解：解：推力做功：推力做功：W总总=FL=12N1m=12J有用功：有用功：W有有=Gh=10N0.5m=5J机械效率：机械效率：=W有有/W总总=5J/12J=41.67LhF.G第30页首先在题目中数据上标出对应字母。首先在题目中数据上标出对应字母。其次要注意，用滑轮组提起货物高度与人其次要注意，用滑轮组提起货物高度与人把绳子末端拉下距离之间关系（把绳子末端拉下距离之间关系（S=n h）。）。最终要搞清事件最终要搞清事件 目标，分清有用功和额目标，分清有用功和额外功。外功。方法提醒方法提醒第31页如图所表示在自由端施力如图所表示在自由端施力60N，利用利用滑轮组把滑轮组把重重200N货物货物提升提升2m,m,不计摩擦。求：不计摩擦。求：（1）绳端移动距离多少）绳端移动距离多少m m？（2）滑轮组机械效率是多少？）滑轮组机械效率是多少？(3)(3)动滑轮重多少动滑轮重多少N?N?（两种做法）（两种做法）解：（1）由图可知负担动滑轮和重物绳子段数n=4，所以 S=nh=42m=8m(3)方法一:G总=4F=460N=240N所以 G动=G总-G=240N-200N=40N方法一:W外=W总-W有=FS-Gh=60N8m-200N2m =80J第32页利用滑轮组把矿石从深利用滑轮组把矿石从深20m矿井中匀速矿井中匀速拉到地面，在绳重和摩擦不计情况下。拉到地面，在绳重和摩擦不计情况下。（1）假如矿石重）假如矿石重640N，所用拉力是所用拉力是400N，滑轮组机械效率是多少？滑轮组机械效率是多少？（2）假如矿石重）假如矿石重800N，所用拉力是多所用拉力是多少？少？G动=G总-G=2F-G=2400N-640N=160N第33页用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升一样重物体，其中机械效率大是升一样重物体，其中机械效率大是（不考虑摩擦）（不考虑摩擦）（）A.定滑轮定滑轮 B.动滑轮动滑轮 C.滑轮组滑轮组 D.都一样大都一样大A第34页用同一滑轮组提升重物，第一次提物用同一滑轮组提升重物，第一次提物重为重为G G1 1，机械效率为机械效率为1 1；第二次提物第二次提物重为重为G G2 2，机械效率为机械效率为2 2。已知已知G G1 1 G G2 2，两次滑轮组机械效率：两次滑轮组机械效率：()()A.A.1 1 2 2 B.B.1 1 2 2 B.B.C.C.1 1 2 2 D.D.无法判断无法判断C第35页1、提升相同重物，机械越简单，、提升相同重物，机械越简单，机械效率越高。机械效率越高。2、在使用同一滑轮组时，物体越、在使用同一滑轮组时，物体越 重，机械效率越高。重，机械效率越高。（滑轮组机械效率是改变）（滑轮组机械效率是改变）第36页用如图所表示滑轮组绳端施力用如图所表示滑轮组绳端施力100N N，把把货物提升货物提升3m m。滑轮组机械效率是滑轮组机械效率是75%75%，问：，问：货物重多少货物重多少N N？动滑轮重多少动滑轮重多少N?N?解：S=4h=43m=12mW总=FS=100N12m=1200JG动=G总-G=nF-G=4100N-300N=100N答：货物重300N，动滑轮重100N。第37页如右图，一人用滑轮组提升如右图，一人用滑轮组提升N货物，所用拉力货物，所用拉力600N，绳子自，绳子自由由 端拉下端拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求：，不考虑绳重和摩擦，求：(1)克服货物重力做功克服货物重力做功(2)拉力做功拉力做功(3)机械效率；机械效率；(4)若用此滑轮组提升若用此滑轮组提升3200N货物，所需拉力为多少货物，所需拉力为多少?解：（1）由图可知负担动滑轮绳子段数n=4W有=Gh=N1m=J(2)W总=FS=600N4m=2400JG动=nF-G=4600N-N=400N第38页7 7、外力对水泵做了、外力对水泵做了7104J J总功，水泵把总功，水泵把 250kgkg水送到水送到20m m高处，水泵完成有用功为高处，水泵完成有用功为多少多少J J，水泵机械效率为水泵机械效率为多少？（多少？（g=10N/kg)W有有=Gh=mgh=250kg10N/kg20m=5104J第39页G1=G2，F1=F2，重物上升高度相同，重物上升高度相同，比较两拉力所做功比较两拉力所做功W1 W2及两滑轮机及两滑轮机械效率械效率1 1 2 2。第40页（宿迁）某学习小组使用几个相同滑轮分别进行机械效率测定，如图.他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升髙度h、测力计移动距离S，并将计算出有用功W有用、总功W总和机械效率数据一并记人下表：(1)表格中数据 ;(2)比较试验1、2，第2次机械效率较低，主要原因是;_(3)比较试验2、3，影响这两次试验机械效率不一样主要原因是 _,使用滑轮组优点是 _。74.1%74.1%动滑轮有重力（或有用功相同时，使用动滑轮做额外功多等）动滑轮有重力（或有用功相同时，使用动滑轮做额外功多等）能够省力或能改变用力方向能够省力或能改变用力方向摩擦摩擦第41页（遵义）小明在测量滑轮组机械效率试验中，所用装置如图所表示，试验中每个钩码重2N，测得数据以下表：第42页（1）在试验中，测绳端拉力F 时，应尽可能竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。（2）第1次试验测得机械效率为。（结果保留两位有效数字）（3）分析表中数据可知：第2次试验是用图做；第4次试验是用图做。（选填“a”、“b”或“c”)（4）分析第1、2次试验数据可知：使用同一滑轮组，能够提升滑轮组机械效率；分析第1、3次试验数据可知：使用不一样滑轮组，提升相同重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组机械效率。（5）分析第3、4次试验数据可知，滑轮组机械效率与物体被提升高度。匀速 74.07%ba增加物重增加物重 越低越低 无关无关 第43页知识结构知识结构 四、功率：四、功率：1 1、定义：、定义：单位时间里完成功单位时间里完成功2 2、物理意义：、物理意义：表示做功快慢物理量表示做功快慢物理量。3 3、公式：、公式：P=W/t=FvP=W/t=Fv4 4、单位：主单位、单位：主单位 W W ；惯用单位：；惯用单位：kW kW 马力马力 换算：换算：1kW=101kW=103 3W W；1 1马力马力=735W=735W某小轿车功率某小轿车功率66kW66kW，它表示：，它表示：小轿车小轿车s s 内做功内做功66000J66000J 5 5、机械效率和功率区分：、机械效率和功率区分：功率和机械效率是两个功率和机械效率是两个不一样不一样概念。功率表示概念。功率表示做功快慢做功快慢，即单位时，即单位时间内完成功；机械效率表示间内完成功；机械效率表示机械做功效率机械做功效率，即，即所做总功中有多所做总功中有多大百分比有用功大百分比有用功。第44页知识结构知识结构 五、动能和势能：五、动能和势能：1 1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体含有能。、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体含有能。2机机械械能能势能势能重力重力势能势能定义：定义：物体因为被举高而含有能量物体因为被举高而含有能量。决定其大小原因：决定其大小原因：物物体体质质量量越越大大、举举得得越越高，势能就越大高，势能就越大弹性弹性势能势能定义：定义：发生形变物体含有能量发生形变物体含有能量。决定其大小原因：决定其大小原因：物物体体弹弹性性形形变变越越大大、弹弹性势能就越大性势能就越大动能动能定义：定义：物体因为运动而含有能量物体因为运动而含有能量决定其大小原因：决定其大小原因：物物体体速速度度越越大大、质质量量越越大，动能就越大大，动能就越大第45页知识结构知识结构 3 3、机械能：动能和势能统称为机械能。、机械能：动能和势能统称为机械能。了解：了解：有动能物体含有机械能；有动能物体含有机械能；有势能物体含有机械能；有势能物体含有机械能；同时含有动能和势同时含有动能和势能物体含有机械能。能物体含有机械能。六、动能和势能转化：六、动能和势能转化：1 1、动能和重力势能间转化规律：、动能和重力势能间转化规律：质量一定物体，假如加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动质量一定物体，假如加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；能；质量一定物体，假如减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势质量一定物体，假如减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；能；2 2、动能与弹性势能间转化规律：、动能与弹性势能间转化规律：假如一个物体动能减小，而另一个物体弹性势能假如一个物体动能减小，而另一个物体弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；增大，则动能转化为弹性势能；假如一个物体动能增大，而另一个物体弹假如一个物体动能增大，而另一个物体弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。性势能减小，则弹性势能转化为动能。3 3、动能与势能转化问题分析：、动能与势能转化问题分析：首先分析决定动能大小原因，决定重力势能（或弹首先分析决定动能大小原因，决定重力势能（或弹性势能）大小原因性势能）大小原因看动能和重力势能（或弹性势能）怎样改变。看动能和重力势能（或弹性势能）怎样改变。还要还要注意动能和势能相互转化过程中能量损失和增大注意动能和势能相互转化过程中能量损失和增大假如除重力和弹力外没假如除重力和弹力外没有其它外力做功（即：没有其它形式能量补充或没有能量损失），则动能势有其它外力做功（即：没有其它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。能转化过程中机械能不变。题中假如有题中假如有“在光滑斜面上滑动在光滑斜面上滑动”则则“光滑光滑”表示没有能量损失表示没有能量损失机械能守恒；机械能守恒；“斜面上匀速下滑斜面上匀速下滑”表示有能量损失表示有能量损失机械能不守恒。机械能不守恒。第46页知识结构知识结构 七、水能和风能利用：七、水能和风能利用：1 1、结构：结构：2 2、水电站工作原理：利用、水电站工作原理：利用高处高处水落下时把水落下时把重力势能重力势能转化为转化为动能动能，水一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把水一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械机械能转化为电能能转化为电能。机械能天然资源机械能天然资源风能风能水能水能拦河筑坝拦河筑坝海水潮汐海水潮汐直接做功直接做功发电发电第47页方法提醒方法提醒 例例1 1 某同学用某同学用100100牛力把质量为牛力把质量为4 4千克铅球推到千克铅球推到5 5米远处米远处,他他推铅球做功是推铅球做功是()()A.500A.500焦焦 B.196B.196焦焦 C.696C.696焦焦 D.D.缺乏条件缺乏条件,无法计算无法计算分析：人推铅球时分析：人推铅球时,只在将铅球推出手极短时间内对铅球施只在将铅球推出手极短时间内对铅球施加作用力加作用力,铅球离开人手以后只受到重力和空气阻力作用铅球离开人手以后只受到重力和空气阻力作用,不再受到推力作用不再受到推力作用,题中所述题中所述5 5米并不是在米并不是在100100牛推力作用牛推力作用下经过距离下经过距离.所以所以,人虽对铅球做了功人虽对铅球做了功,却无法计算所做功却无法计算所做功大小大小.解答，应选解答，应选D.D.D第48页方法提醒方法提醒 例例2 2 如图如图3 3所表示所表示,均匀木棒均匀木棒ABAB长长2 2米米,重力为重力为2020牛牛,支点支点O,O,且且OBOB为为0.80.8米米,杠杆杠杆A A端置于桌面上端置于桌面上.现有一个重力为现有一个重力为1010牛球在水平力牛球在水平力F F作用下从作用下从A A点向右匀速运动点向右匀速运动,假如假如F F大小为大小为3 3牛且保持不变牛且保持不变,求当求当小球运动到刚好使杠杆失去平衡时小球运动到刚好使杠杆失去平衡时,力力F F所做功所做功.分析：如图分析：如图4 4所表示所表示,当球在推力当球在推力F F作用下运动到支点右侧作用下运动到支点右侧;距支点距支点l l1 1长时杠杆长时杠杆ABAB刚好失去平衡刚好失去平衡,则则l l1 1即为该球对杠杆作用力力臂即为该球对杠杆作用力力臂.而杠杆而杠杆ABAB重心应在重心应在ABAB正中间正中间,则杠杆重则杠杆重G GABAB力臂力臂l l2 2AOAO AB/2AB/21.21.2米米1 1米米0.20.2米米.第49页方法提醒方法提醒 解解 由杠杆平衡条件可得由杠杆平衡条件可得:G GABABl l2 2G G球球l l1 1 l l1 1G GABABl l2 2/G/G球球0.40.4米米.球在球在F F作用下运动使杠杆刚好失去平衡时经过距离作用下运动使杠杆刚好失去平衡时经过距离:S SAOAOl l1 11.21.2米米0.40.4米米1.61.6米米作用力作用力F F所做功所做功:W WFSFS3 3牛牛1.61.6米米4.84.8焦焦答答 :杠杆刚好失去平衡时力杠杆刚好失去平衡时力F F所做功为所做功为4.84.8焦焦.第50页方法提醒方法提醒 例例3 3：一学生用：一学生用100100牛力将重为牛力将重为5050牛足球沿水平方向踢出牛足球沿水平方向踢出2020米远，则米远，则该学生对球做功是该学生对球做功是（）A A30003000焦焦 B B10001000焦焦C C焦焦 D D无法确定无法确定 分析与解：在物理学中，做功是指两个原因同时存在物理过程。这分析与解：在物理学中，做功是指两个原因同时存在物理过程。这两个原因是，物体受到两个原因是，物体受到力力作用和物体沿力方向作用和物体沿力方向经过了一段距离经过了一段距离。我。我们把它们叫做做功两个必要原因。本题最轻易出错误是选择们把它们叫做做功两个必要原因。本题最轻易出错误是选择C C，认为，认为W=FS=W=FS=100100牛牛2020米米 =焦。错误原因在于没有从根本上了解做功焦。错误原因在于没有从根本上了解做功两必要原因同时存在。足球从被踢到落地停顿，经历了两个过程。两必要原因同时存在。足球从被踢到落地停顿，经历了两个过程。第一个过程从学生脚与球接触开始到脚离开球为止。在这一过程中，第一个过程从学生脚与球接触开始到脚离开球为止。在这一过程中，球受到学生踢力，足球并在此力方向上移动，但移动距离是不知道，球受到学生踢力，足球并在此力方向上移动，但移动距离是不知道，不是不是2020米，所以这一过程中，学生对球做了功，米，所以这一过程中，学生对球做了功，W=FS=W=FS=100 100牛牛S S，此功大小不能确定。第二个过程是球因为惯性而运动，在这一过，此功大小不能确定。第二个过程是球因为惯性而运动，在这一过程中，球即使移动一段距离，但球不受学生踢力，所以，在此过程程中，球即使移动一段距离，但球不受学生踢力，所以，在此过程中，学生不对球做功。所以，学生将球踢出中，学生不对球做功。所以，学生将球踢出2020米远，而对球做功是米远，而对球做功是不能确定。所以选项不能确定。所以选项D D是正确。是正确。D第51页方法提醒方法提醒 例例4 4：下面哪种情况动能、重力势能都是增加：下面哪种情况动能、重力势能都是增加（）A A跳伞员张开伞后，匀速下降跳伞员张开伞后，匀速下降 B B汽车沿斜坡匀速向下行驶汽车沿斜坡匀速向下行驶 C C电梯从楼下加速上升电梯从楼下加速上升 D D列车在平直轨道上匀速行驶列车在平直轨道上匀速行驶 分析与解：动能和势能统称为机械能。动能大小决定于它质量和速度，重力势分析与解：动能和势能统称为机械能。动能大小决定于它质量和速度，重力势能大小决定于它质量和高度。能大小决定于它质量和高度。A A选项中，跳伞员张开伞匀速下降过程中，它选项中，跳伞员张开伞匀速下降过程中，它质量不变，高度减小，所以他重力势能减小。而下降过程中速度没有改变，质量不变，高度减小，所以他重力势能减小。而下降过程中速度没有改变，所以他动能不变。所以他动能不变。B B选项中，汽车匀速下坡，也是势能降低，而动能不变。选项中，汽车匀速下坡，也是势能降低，而动能不变。C C选项中，电梯上升，质量不变，而高度变大。电梯重力势能增加，加速上选项中，电梯上升，质量不变，而高度变大。电梯重力势能增加，加速上升时，质量不变，而速度变大，则动能增加，动能、势能都变大。升时，质量不变，而速度变大，则动能增加，动能、势能都变大。D D选项中，选项中，列车在平直轨道上匀速行驶。列车质量、高度，速度都没有改变，既动能、列车在平直轨道上匀速行驶。列车质量、高度，速度都没有改变，既动能、重力势能都没有改变。本题正确答案，应选重力势能都没有改变。本题正确答案，应选C C 说明：（说明：（1 1）物体匀速下降时，它势能降低，有同学就认为势能转化为动能，）物体匀速下降时，它势能降低，有同学就认为势能转化为动能，动能就一定增加。这种分析是错误。当物体匀速下降时，它一定受到了摩动能就一定增加。这种分析是错误。当物体匀速下降时，它一定受到了摩擦力，擦力，这时一部分机械能转化为物体内能，机械能降低。（这时一部分机械能转化为物体内能，机械能降低。（2 2）在研究动）在研究动能或热能大小时，要注意它们各自是由两个原因决定。能或热能大小时，要注意它们各自是由两个原因决定。C第52页方法提醒方法提醒 例例6 6：用图：用图8 8所表示滑轮组，将重为所表示滑轮组，将重为600600牛物体匀速牛物体匀速上拉上拉2 2米，所用拉力为米，所用拉力为200200牛。求滑轮组机械效率。牛。求滑轮组机械效率。分析与解：经过审题，应分析出物重分析与解：经过审题，应分析出物重G G=600=600牛，重物牛，重物被提升被提升h h=2=2米，拉力米，拉力F F=200=200牛。经过审图，应能分析出牛。经过审图，应能分析出有有5 5段绳子负担动滑轮和物体重力。所以绳子自由端移动段绳子负担动滑轮和物体重力。所以绳子自由端移动距离距离S=S=5 5h=h=5252米米 =10=10米。滑轮组目标是提升重物，米。滑轮组目标是提升重物，所以提升重物所做功就是有用功，拉力对滑轮组所做功为所以提升重物所做功就是有用功，拉力对滑轮组所做功为总功，进而能够求出机械效率。计算过程以下：总功，进而能够求出机械效率。计算过程以下：第53页方法提醒方法提醒 W W有用有用=Gh Gh=600=600牛牛22米米 =1200=1200焦焦 W W总总=200=200牛牛1010米米=焦焦 W W有用有用/W W总总 60%60%答：滑轮组机械效率为答：滑轮组机械效率为60%60%说明：在简单机械中，动力作用说明：在简单机械中，动力作用点移动距离点移动距离S S与物体移动距离与物体移动距离h h关系关系是由机械本身结构决定，在滑轮组中，是由机械本身结构决定，在滑轮组中，有有n n段绳子负担重物，则段绳子负担重物，则S=nhS=nh。它。它跟物体受到重力、动力大小以及机跟物体受到重力、动力大小以及机械效率高低无关。械效率高低无关。第54页 1 1水平路面上有一个小车，车重水平路面上有一个小车，车重200200牛，人用牛，人用5050牛水平力，在推小车匀速牛水平力，在推小车匀速前进前进5 5米过程中，以下判断正确是米过程中，以下判断正确是（）A A重力不做功重力不做功 B B人做功人做功250250焦焦 C C车受到阻力是车受到阻力是250250牛牛 D D车受到阻力是车受到阻力是5050牛牛2 2用动滑轮提升一个重物，若用力是用动滑轮提升一个重物，若用力是100100牛，重物在牛，重物在0.50.5秒内匀速上升秒内匀速上升0.60.6米，不计滑轮重，则拉力做功功率为：米，不计滑轮重，则拉力做功功率为：（）A A300300瓦瓦B B240240 C C120120瓦瓦D D100100瓦瓦3 3有甲、乙两台机器，甲机器机械效率是有甲、乙两台机器，甲机器机械效率是80%80%，乙机器机械效率是，乙机器机械效率是60%60%，那么以下说法正确是：那么以下说法正确是：（）A A甲机器一定比乙机器省力甲机器一定比乙机器省力B B甲机器功率一定比乙机器功率大甲机器功率一定比乙机器功率大 C C甲机器工作时有用功一定比乙机器多甲机器工作时有用功一定比乙机器多D D以上说法均不正确以上说法均不正确4 4自行车沿斜坡匀速下滑过程中，它含有：自行车沿斜坡匀速下滑过程中，它含有：（）A A重力势能降低，动能增加重力势能降低，动能增加B B动能不变，重力势能降低动能不变，重力势能降低 C C动能不变，机械能降低动能不变，机械能降低D D重力热能降低，机械能降低重力热能降低，机械能降低对应训练对应训练 A A、B B、D DB BD D B B、D D第55页对应训练对应训练 5 51 1米长杠杆左端挂米长杠杆左端挂G GA A=80=80牛物体，右端挂牛物体，右端挂G GB B=20=20牛物体，要使牛物体，要使杠杆平衡，支点应在距左端杠杆平衡，支点应在距左端厘米处，假如两厘米处，假如两端重物各增重端重物各增重1010牛，要使杠杆重新平衡，则支点应向牛，要使杠杆重新平衡，则支点应向端端移动移动厘米。厘米。6 6功率相同两辆汽车，在相等时间内匀速经过旅程之比为功率相同两辆汽车，在相等时间内匀速经过旅程之比为1 2 1 2，则两辆汽车牵引力之比为，则两辆汽车牵引力之比为，两辆汽车做功，两辆汽车做功之比为之比为。7 7马用马用300300牛水平拉力，拉着重为牛水平拉力，拉着重为50005000牛车，在牛车，在2 2分钟内沿水平路分钟内沿水平路面前进了面前进了100100米，则拉力做功米，则拉力做功焦耳，地面对车支持力焦耳，地面对车支持力做功做功焦耳，马拉车功率是焦耳，马拉车功率是瓦。瓦。8 8某工人用一个动滑轮将重某工人用一个动滑轮将重500500牛物体沿竖直方向匀速提升了牛物体沿竖直方向匀速提升了3 3米，米，拉力做功功率为拉力做功功率为5050瓦，若不计摩擦和动滑轮重，则绳子自由端移瓦，若不计摩擦和动滑轮重，则绳子自由端移动速度是动速度是米米 /秒。秒。20203103104 4右右5 52 12 11 11 10 00.20.2 0.20.2 第56页对应训练对应训练 9 9在相同时间内，用同一滑轮组可在相同时间内，用同一滑轮组可以分别把质量不一样物件匀速地提升相以分别把质量不一样物件匀速地提升相同高度，若在提升过程中额外相等，同高度，若在提升过程中额外相等，则则（）A A绳子自由端移动距离相等绳子自由端移动距离相等 B B所用总功相等所用总功相等 C C滑轮组功率相等滑轮组功率相等 D D滑轮组机械效率相等滑轮组机械效率相等A A 第57页10如图如图13所表示所表示OA OB=1 2，用细绳把金属块悬挂于，用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧秤施点，用弹簧秤施加一个竖直向上力，当加一个竖直向上力，当OB杠杆水平静止时，弹簧秤读数为杠杆水平静止时，弹簧秤读数为1.8牛，当向容牛，当向容器中加水，金属块浸没于水中后，弹簧秤读数为器中加水，金属块浸没于水中后，弹簧秤读数为1.13牛，（牛，（g=10牛牛/千克，千克，保留保留1位小数）位小数）求：（求：（1）金属块质量多大？（）金属块质量多大？（2）金属块密度多大？）金属块密度多大？解：在未加水前，由杠杆平衡条件得：解：在未加水前，由杠杆平衡条件得：F1AB=GAO1.8N3AO=GAO G=5.4N加水后，由杠杆平衡条件得：加水后，由杠杆平衡条件得：F2AB=FOAO1.13N3AO=FOAO FO