第十一章功和機械能
一、功 1．力學裡所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。
2．不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離（運動方向）垂直。
鞏固：☆某同學踢足球，球離腳後飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。
3．力學裡規定：功等於力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：w=fs。
4．功的單位：焦耳，1j=1n·m。把乙個雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5j。
5．應用功的公式注意：①分清哪個力對物體做功，計算時f就是這個力；②公式中s一定是在力的方向上通過的距離，強調對應。③功的單位「焦」（牛·公尺=焦），不要和力和力臂的乘積（牛·公尺，不能寫成「焦」）單位搞混。
二、功的原理
1．內容：使用機械時，人們所做的功，都不會少於直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。
2．說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）
①功的原理是乙個普遍的結論，對於任何機械都適用。
②功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。
③使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。
④我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（fs）=直接用手對重物所做的功（gh）。
3．應用：斜面
①理想斜面：斜面光滑；
②理想斜面遵從功的原理；
③理想斜面公式：fl=gh，其中：f：沿斜面方向的推力；l：斜面長；g：物重；h：斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f，則：fl=fl+gh；這樣f做功就大於直接對物體做功gh。
三、功率
1．定義：單位時間裡完成的功。
2．物理意義：表示做功快慢的物理量。
3．公式：
4．單位：主單位w；常用單位kw mw 馬力。
換算：1kw=103w 1mw=106 w 1馬力=735w。
某小轎車功率66kw，它表示：小轎車1s內做功66000j。
5．機械效率和功率的區別：
功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。
四、機械能
（一）動能和勢能
1．能量：乙個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。
理解：①能量表示物體做功本領大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。
②乙個物體「能夠做功」並不是一定「要做功」也不是「正在做功」或「已經做功」。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。
2．知識結構：
3．**決定動能大小的因素：
①猜想：動能大小與物體質量和速度有關。
實驗研究：研究物件：小鋼球方法：控制變數。
·如何判斷動能大小：看小鋼球能推動木塊做功的多少。
·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同。
·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。
③分析歸納：保持鋼球質量不變時結論：運動物體質量相同時；速度越大動能越大。保持鋼球速度不變時結論：運動物體速度相同時；質量越大動能越大；
④得出結論：物體動能與質量和速度有關；速度越大動能越大，質量越大動能也越大。
練習：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學生百公尺賽跑時的一些資料：分析資料，可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。
你判斷的依據：人的質量約為牛的1/12，而速度約為牛的12倍，此時動能為牛的12倍，說明速度對動能影響大。
4．機械能：動能和勢能統稱為機械能。
理解：①有動能的物體具有機械能；②有勢能的物體具有機械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。
（二）動能和勢能的轉化
1．知識結構：
2．動能和重力勢能間的轉化規律：
①質量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉化為動能。
②質量一定的物體，如果減速上公升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能。
3．動能與彈性勢能間的轉化規律：
①如果乙個物體的動能減小，而另乙個物體的彈性勢能增大，則動能轉化為彈性勢能。
②如果乙個物體的動能增大，而另乙個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉化為動能。
4．動能與勢能轉化問題的分析：
⑴首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素──看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。
⑵還要注意動能和勢能相互轉化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉化過程中機械能不變。
⑶題中如果有「在光滑斜面上滑動」則「光滑」表示沒有能量損失──機械能守恆；「斜面上勻速下滑」表示有能量損失──機械能不守恆。
一、選擇題(共20分,每小題2分,每小題只有乙個正確答案,把你認為正確答案的序號填寫在題後的括號內,不選或錯選得0分)
1．如圖1所示為人拉弓射箭的示意圖,下列說法中正確的是
a．放在張緊了的弓上的箭,具有彈性勢能
b．放在張緊了的弓上的箭,具有動能
c．弓拉得越彎,人的彈性勢能越大
d．弓拉得越彎,弓的彈性勢能越大
2．在下列各過程中,物體動能轉化為勢能的是
a．拉彎的弓把箭射出去
b．鞦韆從低處蕩向高處
c．冰雹從天而降
d．向上丟擲的石塊在空中先上公升後下降
3．下列情況中做功的是
a．用力把物體往高處舉,舉力對物體做功
b．懸掛著的電燈,電線的拉力對電燈做功
c．踢出去的足球在地上滾動的過程中,人腳對足球做功
d．沿水平方向做勻速直線運動的車廂,重力對車廂做功
4．兩台起重機都在勻速吊起重物,甲機吊起的貨物質量與乙機吊起的貨物質量之比為1∶3,吊起的高度之比為5∶2,所用的時間之比為4∶3,則兩台起重機的功率之比p甲∶p乙為
a．8∶45 b． 5∶8 c ．10∶9 d. ．10∶1
5．如圖2所示,電動小車沿斜面從a勻速運動到b,在運動過程中
a．動能減小,重力勢能增加,總機械能不變
b．動能增加,重力勢能減小,總機械能不變
c．動能不變,重力勢能增加,總機械能不變
d．動能不變,重力勢能增加,總機械能增加
6．步槍的槍筒長0.5m,子彈重0.1n,射擊時火藥**產生的高溫高壓氣體,對子彈的平均推力是2000n,子彈離開槍口後,在空中飛行200m擊中目標,則高壓氣體對子彈做的功為
a．5×10－2j b．1×103j
c．4×105j d ．20j
7．一台功率是100kw的發動機,把它裝在汽車上,汽車勻速行駛的速度可達90km/h.把它裝在汽船上,汽船勻速行駛的速度只能達30km/h.則汽車和汽船行駛時所受的阻力之比為
a．9∶10 b．3∶10
c．1∶3 d．5∶6
8．根據機械效率的概念,下列說法中正確的是
a．額外功越小,機械效率越高
b．有用功越多,機械效率越高
c．有用功在總功中佔比例越大,機械效率越高
d．做功越多,機械效率越高
9．某人用如圖3所示裝置來拉小車勻速前進,所用拉力f為300n,滑輪組繩子的自由端每秒移動0.6m,若不計滑輪重及繩子滑輪間的摩擦,那麼,地面對小車的摩擦力f和滑輪組對小車做功的功率分別是( )
a．f＝900n, p＝180wb．f＝600n, p＝180w
c．f＝600n, p＝60wd．f＝900n, p＝270w
10．如在相同的時間內,用同一滑輪組可分別把重為50n和100n的物體勻速提公升4m,若在兩種情況中的額外功相等,則在這兩種情況中( )
a．繩端移動的距離相等 b．所做的有用功相等
c．滑輪組的功率相等d．滑輪組的機械效率相等
二、填空題(共 28分，第 11 ～ 13小題每空 1分,第 14～ 18小題每空 2 分)
11．飛行的子彈能擊穿鋼板,這是因為它具有 ;放在陽台欄杆上的花盆有砸傷人的危險,是因為它具有能;推開彈簧門,人進門放手後,門又自動關閉,這是因為它具有能,我們把這些能統稱為能.
12．.則在這段時間內他對鋼槍做的功為 j,功率
為 j.
13．體積相同的鐵球和木球放在同乙個水平桌面上,鐵球靜止,木球運動球的重力勢能大, 球的動能大.(已知:ρ鐵＞ρ木)
14．圖4中的物體重180n,若將物體勻速提高2m,需要用80n的拉力,則拉力做的功為滑輪組的機械效率為
15．2023年3月,我國「神舟3號」模擬載人實驗飛船成功發射,在完成預定的科學實驗後,準確地在內蒙古大草原**,**過程中,在減速傘開啟後,飛船的勢能________,機械能選填「增加」「不變」或「減少」)
第十一章功和機械能知識點總結
第十一章功和機械能 一 功1 力學裡所說的功包括兩個必要因素 一是作用在物體上的力 二是物體在 的方向上通過的距離。2 不做功的三種情況 有力無距離 有距離無力 力和距離 運動方向 垂直。某同學踢足球，球離腳後飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。原因是足球靠慣性飛出 3 力學裡規定 功等於...
第十一章功和機械能知識點總結
3 公式 4 單位 主單位w 常用單位kw mw 馬力。換算 1kw 103w 1mw 106 w 1馬力 735w。某小轎車功率66kw，它表示 小轎車1s內做功66000j。5 機械效率和功率的區別 功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內完成的功 機械效率表示機械做功的...
11 第十一章 功和機械能知識點
三 功率 單位時間內做的功 p 單位 w 1 公式 2 單位 瓦特，簡稱瓦，符號w 常用單位 kw mw，馬力 換算 1kw 103w 1mw 106 w 1馬力 735w 3 物理意義 表示做功快慢的物理量 與機械效率無關 某小轎車功率66kw，它表示 小轎車 s 內做功66000j 4 機械中的...