功和机械
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.B.F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途C.做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关.(三)怎样理解功率的概念1.物理意义表示物体做功的快慢.2.定义物体在单位时间内所做的功.3.计算式 P=W/t.4.单位瓦(W).5.注意事项A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途B.由P=W/t变形为P=F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.(四)理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1.功的原理使用任何机械都不省功.A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W人对机械=W机械对物体=W手或 W总=W有.B.对于实际机械:W人对机械(W总)>W机械对物体(W有)或W总=W有+W额.二、机械效率1、有用功——W有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
第十一章功和机械能
考点二、功率 自主复习:(1)物理意义:表示做功快 慢的物理量 (2)定义:功与时间的比叫功率 (3)公式: P=W/t ,变形公式 W=Pt、t=W/P、推导公式:P=Fv (4)功率的国际单位是 W ,常他用 单位是 kw 换算关系:1kw=1000w
典型示例3.电动自行车轻便、安全、无污染,很受人
F
2.(2014永州)小李同学先后用同样大小的力F使 同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上 沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过 程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做 功大小的下列说法正确的是 (C )
A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙 C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
2.(2012泰安)人骑自行车下坡时,不用蹬车自 B 由滑行的过程中速度也会越来越快,下列关于这 一运动过程的说法中,正确的是( ) A.人与车的动能增大,重力势能增大 B.人与车的动能增大,重力势能减少 C.人与车的动能减少,重力势能增大 D.人与车的动能不变,重力势能不变
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)
链接中考
1. (2014泰安)如图所示,用F =20 N 的水平推力推着重为40 N的物体沿水平 方向做直线运动,若推力F对物体做了 40 J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20 N的摩擦力 C.物体一定运动了2 m D.物体一定运动了4m
们喜爱。某同学在双休日骑电动自行车到海滨、连岛观 光,途经全长7000m、被人们称之为“神州第一堤”的 连云港拦海大堤。若电动自行车以18km/h的速度匀速行 驶,电动自行车牵引力的功率为150W。求:(1)该同 学通过大堤全程所需的时间;(2)电动自行车通过大 堤所用牵引力和全程牵引力所做的功。 解:(1)电动自行车行驶的速度:v=18km/h=5m/s, ∵v=s/t,∴电动车行驶的时间: t=s/v=5000m÷5m/s=1000s; (2)通过大堤全程牵引力所做的功: W=Pt=150W×1000s=1.5×105J; (3)∵P=W/t=Fs/t=Fv,∴电动自行车的牵引力: F=P/v=150W÷5m/s=30N.
11第十一章 功和机械能讲解
考点精练
【变式拓展】
1.(2013•湘西)在水平地面上,用50N的水
平拉力拉重为100N的小车,使小车沿水平方向
前进了5m,这时拉力所做的功是( )
A.50J B.250J C.750J D.0J
2. (2014•泰安)如图11-1,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
(
)
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
考点精练
考点2:功率
【例题2】在体能测试中,小明选择跳绳.他在 1min内跳了230次,每次跳离地面的高度为 5cm.设他每跳一次所用的时间相等,则他跳 绳时的功率最接近( )
考 点 精 练 【变式拓展】
5.(2014•成都)如图11-4所示,在歼20飞机加速向上运 动的过程中,关于飞行员的能量分析,下列说法正确 的是( ) A.动能增加,重力势能不变 B.动能不变,重力势能增加 C.机械能总量不变 D.机械能总量增加
6.(2013 • 菏泽)2013年4月20日,四川雅安发生7.0级地 震,引发的次生灾害造成巨大损失。关于次生灾害,下 列说法中错误的是( )
知识巩固
4.物体由于__弹__性__形_变____而具有的能叫做弹 性势能。弹性势能大小与__弹__性__形_变__的__程__度__ 有关。 四、机械能及其转化 1.___动___能和___势___能统称为机械能。机 械能的国际单位是___J___。 2.动能和势能可以相互__转__化___,在相互转 化的过程中,机械能的总量保持__不_变___,则 机械能守恒。若在转化的过程中存在摩擦阻 力,则机械能的总量要__减__小__,机械能不守 恒。
功功率和机械能
功功率和机械能功、功率和机械能是物理学中非常重要的概念。
功是力对物体做的功,是衡量力量与位移间关系的量。
功率则是单位时间内做功的大小,是衡量工作效率的指标。
机械能是指物体因运动而具有的能量。
本文将逐个介绍这些概念,并探讨它们之间的关系。
一、功在物理学中,功表示由力量对物体做的功。
它的公式可以表示为:功 = 力 ×位移× cosθ其中,力是施加在物体上的力,位移是物体在力的作用下发生的位移,而θ是力和物体运动方向之间的夹角。
这个公式表明了力量对物体做功的关键影响因素。
二、功率功率是用来衡量单位时间内做功的大小。
它的公式可以表示为:功率 = 功 / 时间功率的单位通常用瓦特(W)来表示,其中1瓦特等于1焦耳/秒。
功率的概念在实际生活中也非常重要,比如我们常用的电器功率就是以瓦特为单位来衡量的。
三、机械能机械能是指由物体运动而具有的能量。
它可以分为动能和势能两个方面。
动能是指物体由于运动而具有的能量,它的公式可以表示为:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中质量是物体的质量,速度是物体的速度。
可以看出,动能与物体的质量和速度平方成正比。
势能是指物体由于位置或者形状而具有的能量。
常见的势能包括重力势能和弹性势能。
重力势能可以表示为:重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度其中重力加速度是指重力对物体的加速度,高度是物体相对于参考位置的高度。
机械能是动能和势能的总和,根据能量守恒定律,机械能在不受外力作用时保持不变。
四、功、功率和机械能之间的关系功和功率之间的关系可以通过功率的定义来分析。
根据功率的公式,功率等于功除以时间。
因此,功等于功率乘以时间。
也就是说,功率越大,单位时间内做的功就越大。
功和机械能之间的关系可以通过功的定义来分析。
根据功的公式,功等于力乘以位移乘以cosθ。
因此,功可以理解为力对物体做的工作,而工作可以使物体获得动能或者势能,因此功也可以理解为物体由于力的作用获得的机械能。
功和机械能
3.能:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。 单位是焦耳(J)。 4.机械能:动能和势能统称为机械能。 (1)动能: ①定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。 ②决定动能大小的因素:物体的质量、速度。 a.质量相同时,物体的速度越大,动能越大; b.速度相同时,物体的质量越大,动能越大。 (2)势能:重力势能与弹性势能统称为势能。①重力势能: a.定义:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。 b.决定重力势能大小的因素:物体的质量、高度。 (a)质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大; (b)高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大。 ②弹性势能: a.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量,叫做弹性势能。 b决定弹性势能大小因素:物体发生的弹性形变越大,它的弹性 势能越大。 5.机械能的转化:动能和势能可以相互转化。
1.功:用字母W表示。 (1)做功的二要素:作用在物体上的力,物体在力的方向 上移动的距离。 (2)定义:力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。 (3)定义式:W =Fs。 (4)单位:J。 2.功率:用字母P表示。 (1)物理意义:表示做功快慢的物理量。 (2)定义: ①功与时间的比值叫做功率。 ②单位时间内所做的功叫做功率。 (3)定义式:P = w/t。 (4)单位:瓦(W),常用还有千瓦(kW)。换算关系: 1 kW=1000 W。 (5)机械功率与牵引力、速度的关系:P=Fv。
九年级物理简单机械和功知识点
一、简单机械:1.杠杆:杠杆是由杠杆臂、支点和力臂组成的简单机械装置。
在杠杆上,力臂越大,力度越小,反之,力臂越小,力度越大。
支点处受力平衡,即力矩相等。
2.滑轮:滑轮由轮筒和轮外零件构成,用于改变施力方向。
滑轮可以分为固定滑轮和活动滑轮。
固定滑轮用于改变施力方向,力度不变;活动滑轮可以改变施力方向,同时还能改变力的大小。
3.斜面:斜面是曲面的倾斜物体,可用于减小移动物体所需的力量。
斜面上物体所受的力可以分为一个与斜面平行的力和一个垂直于斜面的力。
斜面较平时所需的力较小,斜面较陡时所需的力较大。
4.轮轴:轮轴由轴和轮组成,是一种用于减小摩擦力的简单机械装置。
通过使用轮轴,可以减小力的大小,但同时需要增加施力的距离。
5.楔子:楔子是一种用于分割或固定物体的简单机械装置。
楔子的刃部较小,施加的力较大,可以将物体分为两半。
楔子的刃部较大,施加的力较小,可以将物体固定在一起。
二、功:1. 功的定义:功是力在作用方向上的乘积。
即功=力× 距离×cosθ。
其中,力的单位为牛顿(N),距离的单位为米(m),角度θ为力的方向与移动方向之间的夹角。
2.正功和负功:当力与物体的运动方向一致时,称为正功;当力与物体的运动方向相反时,称为负功。
3.功的单位:国际单位制中,功的单位为焦耳(J)。
其他常见单位有千焦耳(kJ)和千瓦时(kWh)。
4.机械功率:机械功率是指单位时间内所做的功。
机械功率等于力×速度,即功率=功÷时间。
机械功率的单位是瓦特(W)。
5.机械效率:机械效率是指输入功与输出功之间的比值,可以用来衡量机械装置的工作效率。
机械效率等于输出功÷输入功乘100%。
通常用百分比表示。
功和机械能的公式
功和机械能的公式功和机械能是物理学中常用的概念,它们描述了物体在力的作用下所发生的运动和能量变化。
本文将从功和机械能的定义、公式以及它们之间的关系等方面进行阐述。
一、功的定义和公式功是描述力对物体作用所做的工作量,它的定义是力与物体的位移之积。
在物理学中,功的单位是焦耳(J),常表示为W。
当力的方向和物体位移的方向相同时,功为正值;当力的方向和物体位移的方向相反时,功为负值。
计算功的公式为:W = F × s × cosθ其中,W表示功,F表示力的大小,s表示物体位移的大小,θ表示力和位移之间的夹角。
二、机械能的定义和公式机械能是描述物体由于位置和运动而具有的能力。
它包括动能和势能两个方面。
1. 动能是物体由于运动而具有的能量,它的定义是动能等于物体的质量乘以速度的平方再除以2。
在物理学中,动能的单位是焦耳(J),常表示为K。
动能的公式为:K = 1/2 × m × v^2其中,K表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
2. 势能是物体由于位置而具有的能量,它的定义是物体在力的作用下所具有的能量。
在物理学中,势能的单位也是焦耳(J),常表示为U。
势能的公式根据不同的物体和力的类型而有所不同,常见的有重力势能和弹性势能。
重力势能的公式为:U = m × g × h其中,U表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
弹性势能的公式为:U = 1/2 × k × x^2其中,U表示弹性势能,k表示弹簧的弹性系数,x表示弹簧伸缩的长度。
三、功和机械能的关系功和机械能之间存在着密切的关系,可以通过守恒定律来进行理解。
根据功的定义可知,功等于力与位移的乘积。
而根据牛顿第二定律可知,力等于质量乘以加速度。
将这两个公式联立,可得:W = F × s = m × a × s由于加速度等于位移的变化率,即a = Δv/Δt,可以将上式改写为:W = m × a × s = m × (Δv/Δt) × s进一步简化,可以得到:W = m × v × Δv将动能的定义代入上式,可以得到:W = ΔK这说明力对物体所做的功等于物体动能的变化。
机械能与功的原理
⇒∆E = 8J
故:A到C一共 到 一共 损失机械能40J 损失机械能
整个过程一共损失机械能80J 整个过程一共损失机械能 故:物体返回底端时的动能
EK = 20J
3、动、势能之间的转化: 、 势能之间的转化: 如图:空气阻力不计,试分析物体上升和 如图:空气阻力不计, 下降过程中动能和势能的变化。 下降过程中动能和势能的变化。并分析动 势能变化量的关系。 势能变化量的关系。 上升过程: 上升过程: W = −mgh ⇒ ∆EP = mgh G h
E1 = E2
或:
Ek1 + EP1 = Ek 2 + EP2
看:P131例题
应用举例: 应用举例:
例题1、 高处水平抛出。 例题 、物体以初速度 V0 从 H 高处水平抛出。则: 高时的机械能为( 在离地面 h 高时的机械能为( D )
1 A m ( + h B: m 0 + m h : g H ) v2 g 2 1 C: g( + h + m 0 m H ) v2 2 1 D: g + m 0 mH v2 2
机械能与功的原理
1、机械能: 、机械能: 动能和势能统称为机械能。 表示, 动能和势能统称为机械能。用 E 表示,则: 2、功和机械能的关系: 、功和机械能的关系:
E = Ek + EP
且:
W = −∆EP G W = −∆EP 弹 ′
W = Ek2 − Ek1 = ∆EK 总
W = W 它 +W +W G 总 其 弹
V0
H h
故有: 故有:
W 它 + W + W = ∆EK ⇒ W 它 − ∆EP − ∆EP = ∆EK G 其 弹 其
简单机械和功知识点和公式
简单机械和功知识点和公式一、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=Gh2.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=fL3.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=FL4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
功和机械能的关系
功和机械能的关系要了解功和机械能的关系,首先我们需了解功和机械能的概念。
功是描述物体受力做功的物理量,机械能则是描述物体的运动状态的物理量。
在物理学中,功和机械能之间存在紧密的关系。
功是由力对物体做的工作量,它的定义是:功等于力在物体上的作用点上的位移与力的方向的乘积。
即功 = 推力 ×位移。
当物体受到力F作用,且物体按力的方向发生位移时,才能说力对物体做了功。
在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。
机械能是指物体在运动过程中所具有的能量。
根据运动学基本定律,机械能可以分为动能和势能两个部分。
动能是指物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度的平方成正比。
势能是指物体由于位置高低而具有的能量,其大小与物体的质量、重力加速度以及物体的高度成正比。
机械能的总和等于动能与势能之和。
功和机械能之间的关系可以通过能量守恒定律来解释。
根据能量守恒定律,物体的能量在运动过程中是守恒的,即能量既不能凭空消失也不能凭空产生。
由于功是描述力对物体做的工作量,而机械能是描述物体的能量,因此功和机械能之间必然存在关系。
当一个物体受到外力作用产生位移时,外力对物体做功,使得物体的机械能发生变化。
如果外力对物体做正功,即外力的方向与物体的位移方向一致,那么物体的机械能将增加。
反之,如果外力对物体做负功,即外力的方向与物体的位移方向相反,那么物体的机械能将减少。
以举起物体为例,当我们用力将一个物体举起时,我们对物体做了正功。
这时物体的高度增加,从而使其势能增加。
根据能量守恒定律,物体的势能的增加必然对应着物体的动能的减少。
因此,举起物体的过程中,我们为物体提供了能量,同时消耗了自身的能量。
对于自由落体运动来说,当物体从高处向下运动时,重力对物体做正功。
重力的方向与位移的方向一致,因此物体的机械能将增加。
当物体落地时,机械能转化为其他形式的能量,如热能和声能。
在实际应用中,我们常常利用功和机械能的关系来解决问题。
高中物理功和机械能的知识点
高中物理功和机械能的知识点高中物理中,功和机械能是非常重要的概念,它们是描述物体运动和能量转化的关键概念。
以下是功和机械能的一些重要知识点:1. 功(Work):功是描述力对物体作用所产生的效果的物理量。
当力F作用于物体上时,物体沿着力的方向发生位移d时,力对物体所做的功可以表示为:W = Fd。
功的单位是焦耳(J)。
2. 功的正负:根据力和位移的方向,功可以是正功或负功。
当力和位移方向相同时,功为正值;当力和位移方向相反时,功为负值。
正功表示能量的减少,负功表示能量的增加。
3. 机械能(Mechanical Energy):机械能是指物体的动能和势能的总和。
动能(Kinetic Energy)是物体由于运动而具有的能量,可以表示为:K = (1/2)mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
势能(Potential Energy)是物体由于位置而具有的能量,可以表示为:U = mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体离地面的高度。
机械能可以表示为:E = K + U。
4. 机械能守恒定律:在没有外力做功的情况下,系统的机械能守恒。
换言之,系统内部的能量可以在动能和势能之间相互转化,但总能量保持不变。
5. 功与机械能转化:当有外力对物体做功时,会改变物体的机械能。
外力对物体做正功时,会增加物体的机械能;外力对物体做负功时,会减少物体的机械能。
能量转化的过程中,功与机械能的变化有以下关系:ΔE = W,其中ΔE表示机械能的变化量,W表示外力对物体所做的功。
6. 功率(Power):功率是描述工作进行的快慢的物理量。
功率可以定义为单位时间内所做的功,即P = ΔW/Δt,其中P表示功率,ΔW表示某一时间段内所做的功,Δt 表示时间。
这些是关于高中物理中功和机械能的一些基本知识点,希望对你有帮助!。
第十五章 功和机械能一、功
用力F直接将物体匀速提升h m,
F对物体做功 W ຫໍສະໝຸດ =GhF动力臂为阻力臂的三倍
人利用杠杆将物体匀速提升h m
拉力 F 做的功
W F s G 3h G h 3
W W
使用动滑轮或滑轮组将重 2N的物体匀速提升 0.2m.
实验内 容
物重 G(N)
提升高 度
h(m)
拉力 F(N)
( D)
A.4000焦 B.300焦 C.4300焦 D.无法计算
6、重力为10牛的球在水平地面上滚动了15米,则
重力对它做功为( C )
A.150焦 B.15焦 c. 0焦 D.无法确定
7、起重机的钢绳吊着质量为2000千克的货物,当 货物以0.5米/秒的速度匀速上升时,钢绳的拉力是 多少?若货物上升用了12秒,起重机对货物做了多 少焦的功?
(3)做功多少: 只跟___力__的__大__小____和物体在力的方向上
___通__过__的__距__离_____有关;而与G物、f摩、v物……
都__无__关___!
(4)计算: 【例1】小明用50N的水平推力推着重100N的箱 子水平前进了10m。
(1)小明对箱子做了多少功?重力做了多少功? (2)若小明又把箱子匀速举高了1.5m,他又做了多
实移距 离
S(m)
用滑轮做 功
W用机械 (J )
不用滑 轮
W不用机械 (J)
1
2
1.省力机械还是费力机械能够省功?
2.自重和摩擦力大的机械还是自重和摩擦力 小到可忽略不计的机械能够省功?
功的原理
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能省功.
(1)理想机械:不省功指 W机= W手 (2)非理想机械:不省功指W机> W手
功和机械知识小结
功和机械知识小结第一、三个公式掌握好,本章知识很轻巧。
一、功的计算公式:W=Fs力学里的做功包含两个因素,初中阶段作用在物体上的力和物体在里的方向上移动的距离相同。
计算前先判断力是否做功,然后注意单位是否统一。
助记口诀:力学做功两因素,力在距离方向动,用力不动无成效,垂直无力不做功,算功单位先统一,功焦力牛距离米,使用机械不省功,省力省距想法空。
二、机械效率公式:η=W有用/W总使用任何机械都不能省有用功,额外功无法减除。
所以有用功总小于总功,机械效率总小于1。
影响机械效率有两个主要原因,就是机械自重和机械结构间的摩擦。
助记口诀:理想机械效率1,实际机械小于1,有用功小于总功,额外费功不为零。
杠杆额外在自重,斜面摩擦额外功,滑轮效率物动定,绕法变化效率同。
省力机械效率低,直接提起额外少。
三、机械做功功率计算公式:P=W/t计算功率要先把对应的量找到,然后检查单位是否同统一,剩余的就是功的计算和时间的判断。
机械竖直使用的题型计算起来相对简单,如果通过滑轮水平移动物体则显得较为棘手。
主要是在计算有用功时的力不是重力,而是与物体受到的阻力相平衡的力,但绝对不是作用在滑轮上的力。
计算总功时的距离是自由端的移动距离,不是物体的运动距离。
常见的有用功有:对物体提升或移动做有用功,而斜面拉力、滑轮拉力做功多为总功。
第二、动能与势能能量体现物体做功的本领,但不一定做功。
动能大小的影响因素为质量和速度。
重力势能大小的影响因素是质量和被举的高度。
弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关(旋紧,扭曲,拉伸,压缩,弯曲等)。
汽车洒水质量变化,即使匀速动能也是减小的。
飞机投弹匀速飞,动能减小。
重力势能也减小雨滴匀速下落,动能不变,重力势能减小。
足球落地再弹起的瞬间,重力势能和动能是最小的状态,而弹性势能最大。
动能、重力势能过大做功本领强,如交通事故的撞伤,子弹射杀馒头击昏寻道工,钉钉子;如高空坠物伤人或砸坏器物。
第三、机械能及其转化仅限没有能量损失,不转化为其他形式的能:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或说机械能是守恒的。
初中物理功和机械能的知识点汇总!
机械功(l)概念:功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。
(2)单位:焦耳,简称焦,符号是J(3)公式:功=力×距离,即W=FS。
(4)力没有做功的三种情况①物体受到力的作用,但没有移动距离,这个力对物体没有做功。
例如人用力推一个笨重的物体而没有推动。
一个人举着一个物体不动,力都没有对物体做功。
②物体不受外力,由于惯性做匀速直线运动。
物体虽然通过了一段距离,但物体没有受到力的作用,这种情况也没有做功。
③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直,这种情况中虽然有力的作用,物体也通过了一段距离,但这个距离不是在力的方向上的距离,这个力也没有做功。
例如人在水平面上推车前进,重力的方向竖直向下,车虽然通过了距离,但在重力方向上没有通过距离,因而重力没对车做功。
功率有用功与总功的比值或者说有用功在总功中所占的比例。
即:η=W有/W总=W有/W有+W额(5)有关机械效率的注意点①机械效率通常用百分比表示,没有单位。
实际机械的效率总是小于1,即η<1(理想机械时:因为W额=0, W有=W总,所以才有η=l)。
②总功是人们利用机械时,动力对机械做的功。
如果动力为F,动力方向上通过的距离为s,则:W总=Fs。
③在实际计算中,利用机械提升物体时,有用功W有=Gh;沿水平面使物体匀速运动时,有用功等于克服摩擦做的功,即W有=fs。
在计算η时,根据题目条件正确确定W有和W总是解题的关键。
④机械效率的大小取决于W有与W总的比值,它与利用机械是否省力无关。
有时与W有的大小也无直接关系,W有大,η不一定就大。
动能和势能1、能:如果一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。
能量和功的单位都是焦耳。
具有能量的物体不一定正在做功,做功的物体一定具有能量。
2、动能:物体由于运动而具有的能叫做动能。
3、一切运动的物体都具有动能,物体是否具有动能的标志是:是否在运动。
4、势能包括重力势能和弹性势能。
5、重力势能:物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。
《机械功和机械能》知识要点与总结
《机械功和机械能》知识要点与总结机械功(Mechanical Work)是指外力对物体作用而使其运动(位移)或变形时所做的功。
机械能(Mechanical Energy)是指物体具有的由其位置和运动状态所决定的能量。
机械功和机械能是力学中重要的概念,它们在力学问题的解题过程中起到重要的作用。
下面是机械功和机械能的知识要点与总结:一、机械功的概念:1.机械功是外力作用下物体发生位移或变形时所做的功。
2. 机械功的计算公式为:W = F × s × cosθ,其中W表示机械功,F表示外力的大小,s表示物体的位移,θ表示外力和位移的夹角。
二、机械功的性质:1.机械功是标量,没有方向性。
2.当外力与位移方向相同时,功为正;当外力与位移方向相反时,功为负。
3.当物体受到多个外力时,机械功等于每个外力所做的功的代数和。
三、机械能的概念:1.机械能是物体表现出来的能量,它是由于物体位置和运动状态所决定的。
2.机械能包括动能和势能两个部分。
四、动能(Kinetic Energy):1.动能是物体具有的由于其运动所产生的能量。
2. 动能的计算公式为:K.E. = 1/2 mv^2,其中K.E.表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
3.动能与物体的质量和速度的平方成正比。
五、势能(Potential Energy):1.势能是物体由于其位置而具有的能量。
2. 重力势能(Potential Energy of Gravity)是物体由于其离地面高度而具有的能量,计算公式为:P.E.G. = mgh,其中P.E.G.表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体离地面的高度。
3. 弹性势能(Potential Energy of Elasticity)是物体由于其形变而具有的能量,计算公式为:P.E.E. = 1/2 kx^2,其中P.E.E.表示弹性势能,k表示弹性系数,x表示物体的形变。
功和机械能的关系与转化
功和机械能的关系与转化在物理学中,功和机械能是两个基本概念。
功是描述力对物体进行作用所产生的变化的物理量,机械能则是物体在运动过程中的能量。
功和机械能之间存在着紧密的联系和相互转化。
一、功的定义与计算功是力对物体进行作用时所做的功。
数学上,功可以用以下公式来表示:W = F · d · cosθ其中,W表示功,F表示力的大小,d表示物体在力的作用方向上的位移,θ表示力和位移之间的夹角。
根据该公式,我们可以看出,力的大小、物体的位移和力和位移之间的夹角都会对功产生影响。
例如,当一个物体受到斜向上方施加的一个力时,该力的大小与物体的位移方向成为夹角,此时,力只对物体进行了部分作用,产生的功就会小于力的大小乘以物体的位移。
同样地,当一个物体受到斜向下方施加的一个力时,力的大小与物体的位移方向夹角大于90度,此时,力对物体所作的功为负值。
二、机械能的定义与计算机械能是物体由于位置、形态或者运动而具有的能量。
根据物体的性质,机械能可以分为两种:势能和动能。
势能是物体由于位置所具有的能量。
势能可以用以下公式来表示:Ep = m · g · h其中,Ep表示势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
根据该公式,我们可以知道,物体的质量、重力加速度和高度都会对势能产生影响。
例如,当一个质点被抬升到一定高度时,它具有了势能。
当我们释放质点时,它会从高处下落,一直到着地,而在这个过程中,它的势能会被转化为动能。
动能是物体由于运动所具有的能量。
动能可以用以下公式来表示:Ek = (1/2) · m · v²其中,Ek表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
根据该公式,我们可以知道,物体的质量和速度都会对动能产生影响。
三、功与机械能的关系与转化根据功和机械能的定义和计算公式,我们可以看出功和机械能之间存在着紧密的关系。
当一个物体受到外力作用时,如果该力的方向与物体的运动方向相同,那么力对物体所做的功就会增加物体的动能。
功和机械能(16张PPT)
知识点拨 力做功必须是有力作用在物体上,且物体在力的方向 上通过一段距离,力与距离垂直时不做功,力与距离不 同时发生不做功,有力没有距离时不做功,有距离没有 力时也不做功。
典例2:功率的测量 例2 如图11-1所示,粗略测量小明同学做引体向上运动 的功率时,下列物理量不需要测量的是( B )
A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间
Gh 做功,即 W=Gh ,整理公式可得 P= ,所以测量的物理量是 t
人的重力(可由人的质量计算得出)、 人上升的高度以及做功消 耗的时间。
典例3:机械能的探究
例3 在学习势能知识时,小明同学猜想物体的重力势能 的大小可能与以下三个因素有关:①物体高度;②物体质量 大小;③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想,首先决 定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上,让1个 小球从不同高度自由下落,记录结果如下表所示:
图 11-1
[解析] B 测定功率的大小需要测量功的大小与时间的大 小,而功的大小可以测出人的质量大小与引体向上时身体 上升的高度,然后算出功率的大小,因此不需要 ,测量功率需要得到功和对应 t
做功所需要的时间。本题小明同学做引体向上运动,克服重力
方法点评 转换法是物理学中重要的探究方法之一,就是将不容易直 接得到的结论通过间接方式体现出来。本题通过小球落到橡 皮泥上的作用效果来显示重力势能的大小与哪些因素有关, 探究的过程中要注意条件的变化,即小球从不同高度自由下 落,也是控制变量法的应用体现。
1.两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量 的杠铃所用的时间相等,如图11-2所示,则( B )
3.功率 单位时间 里 完 成 的 功 , 表 示 做 功 功 率 是 指 机 械 在 _________ 快慢 _________ 的物理量。例如,某小轿车功率 66 kW,它表示: W 小轿车每秒内做功 66000 J。公式:P= ,对于功率一定的 t W 机械,由公式 P= = Fv 可知,当速度越小时,产生的拉 t 力越大,例如,汽车载重上坡时,要挂低挡来获得较大的拉 力。
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第十一周 功和机械
1、把篮球抛向空中,忽略空气阻力,哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E )与篮球离地面高度(h )的关系( )
2、一个物体由A 点沿光滑的斜面下滑,相继经过B 、C 两点,如图所示,已知AB=BC ,物体在AB 段重力做功W 1,功率P 1;在BC 段重力做功W 2,功率P 2,则下列关系正确的是( ) A .W 1=W 2,P 1<P 2 B .W 1=W 2,P 1=P 2 C .W 1=W 2,P 1>P 2 D .W 1≠W 2,P 1≠P 2
3、平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程之比为3:2,则甲与乙( )
A .牵引力做功之比为2:3
B .牵引力做功之比为3:2
C .牵引力的功率之比为1:1
D .汽车所受的阻力之比为3:2
4、如图6甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。
从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,得到小球的速度v 和弹簧被压缩的长度△l 之间的关系,如图6乙所示,其中b 为曲线最高点。
不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( ) A .受到的弹力始终不变 B .运动过程动能一直增大 C .运动过程机械能不变 D .在b 点时重力等于弹力
5、如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A 点C 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C 点是小石块A 从A 点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从A 点到C 点运动过程的说法,正确的是( )
A .小石块减少的重力势能全部转化为动能
B .从A 点下落到B 点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C .从B 点下落到C 点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D .小石块在C 点时,受到平衡力的作用 6、绿色环保,低碳出行。
”
2015
年1
月
18
日,我市首批
30
辆纯电动公交车投入试运行。
假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,其电动机的输出功率为120kW ,速度为36km/h ,共行驶2h,其电动机做功为 J,公交车的牵引力为 N 。
7、在水平地面上有一长方体木箱。
小林用水平推力F 把木箱向前推动,如图12甲所示。
此过程中,推力F 随时间t 的变化情况如图12乙所示,木块前进的速度v 的大小随时间t 的变化情况如图12丙所示,则从3s 至5s 内,推力对木块所做的功 J ,第2秒木块受到的合力为 N 。
8、我国正在实验助推火箭无损回收技术:火箭将飞船推火箭将飞船推送至一定高度;箭船分离,火箭停止喷火、落向地面;接近地面时,火箭再次消耗燃料、向下喷火,并以2m/s 的速度匀速下降,匀速下降时,火箭的动能_________(变小/不变/变大),重力势能___________(变小/不变/变大).
9、现有60包大米一总质质量为300kg .小明想尽快将它们搬上l0m 高处的库房.如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图可知他可以提供的最大功率为_______W ;为了尽可能快地将大米搬上库房,他每次应搬_______包.若每次下楼时问是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间_______s .(g=l0N/kg )
10、某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置(如图所示)与 所需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”的设想。
请你帮助完成如下实验方案:
(1)实验中通过观察 的大小,来判断小球重力势能的大小。
(3)实验中为了要探究重力势能与物体
的质量的关系要选用上述图 ,具体的操作方法是让小球从__________(选填“相同”或“不同”)的高度由静止滚下。
(4)要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图________,具体的操作方法是让小球从_________(选填“相同”或“不同”)的高度由静止滚下。
(5)通过比较分析可以得出的结论是_____________________________。
11、如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。
它满载时总重约为6×107
N ,驱逐舰满载以36km/h 的速度匀速直线航行时,受到的阻力是总重的0.01倍,如果以这个速度匀速航行10h 消耗燃油12t ,问:
(1)驱逐舰航行时的牵引力是多大? (2)航行时驱逐舰克服阻力做了多少功? (3)当质量为2t 的飞机起飞后,驱逐舰受到的浮力减少了多少N 。
12、在城乡建设中,推土机发挥着巨大作用。
图15为某型号履带式推土机,额定功率为2.Ox105
W 。
质量为2.Ox104kg ,每条履带与地面的接触面积为200cm 2
.请回答并计算:
(1)推土机安装履带,是为了在松软的土地上作业时 ____________________;当推土机在湿滑的土地上作业时,履带上凸出的棱则起到____________的作用。
(2)求推土机对地面的压强。
(3)当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时,在1min 内匀速前进了120m ,求推土机受到的阻力?。