全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能(word,带解析)
初中物理知识点：功和机械能专题
一是为了省力，二是为了省距离，三是为了操作方便——改变力的方向，但使用任何机械都不省功．这个 结论叫做功的原理．
（2）功的原理是能量守恒定律的一种表现形式，是一个普遍的结论，对任何机械都适用，但必须满 足物体是匀速运动的．这个原理平时可通俗地解释为；利用机械使物体匀速运动时，动力做的功等于克服 阻力做的功． 3.功率
“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。 6.水能和风能的利用
（1）知识结构：
（2）水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮 机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
（1）概念：单位时间里完成的功叫功率．功率是描述做功快慢的物理量． （2）功率的公式： P = W
t （3）功率的单位：瓦特，简称“瓦”，用“W”表示，常用的单位还有“kW”．其中 1W=1J/s，1kW=1000W （4）当物体在 F 的作用下，以速度 v 匀速运动时，有 P= W= F ⋅ v ，由此可知，当功率一定时，力和
功和机械能专题
知识梳理
常规知识
1.功 （1）功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，我们就说力对物体做了
功． （2）做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离． （3）计算公式：W=Fs，功的单位： J （焦耳） （4）不做功的几种情况： 物体受到力的作用，但物体没有移动，这个力对物体不做功．如小孩搬大石头搬不动． 由于惯性保持物体的运动，虽有通过的距离，但没有力对物体做功．如冰块在光滑水平面上运动． 当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时，这个力对物体不做功．如提着重物在水平地面上行走． 甲、乙图是力做功的实例，丙、丁图是力不做功的实例
备考中考物理知识点复习专练知识点精讲专题 功和机械能含解析
专题11 功和机械能考点一：功1．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上搬动距离。
不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动；②有距无力，如足球走开脚后水平搬动；③力距垂直，如提着水桶水平搬动。
2．做功公式是W ＝Fs ，在国际单位制中功的单位是焦耳(焦)，符号是J 。
公式W ＝Fs 中F 和s 的同体性、同向性和同时性。
3．功的原理：使用任何机械都不省功。
考点二：功率1．功率：物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。
2．公式P ＝W t ，其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。
还可以够推导出公式P ＝W t ＝Fs t ＝F ·v ·t t ＝Fv ，由公式可知：当功率一准时，减小速度，能够增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。
3．测功率原理是：P ＝W t ，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
考点三：机械能1．功和能的关系(1)一个物体拥有能量，能够用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就拥有能量。
可用做功的多少来衡量物体拥有能量的大小。
(2)功是能量转变的量度，做功过程必然陪同能量转变，做了多少功，就有多少能量发生了转变。
(3)拥有能的物体只表示物体能够做功，但不用然“正在做功”或“已经做功”。
2．能：一个物体能够做功，就说这个物体拥有能量(能)，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦(J)。
3．动能：物体由于运动而拥有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，所有运动的物体都拥有动能。
4．重力势能：物体由于被举高而拥有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。
5．弹性势能：物体发生弹性形变而拥有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，拥有的弹性势能越大。
6．机械能：动能和势能统称为机械能。
7．机械能的转变：动能和势能在必然条件下能够相互转变，若只有动能和势能之间的转变(不计各种阻力)，机械能的总量不变，也许说机械能是守恒的。
初二物理 功和机械能(讲义及答案)及解析
初二物理功和机械能(讲义及答案)及解析一、选择题1．下列说法正确的是（）A．受平衡力作用的物体，因为受力平衡，合力为零，所以机械能一定不变B．木块沿斜面匀速下落的过程中，重力势能转化为动能C．用食品夹夹取蛋糕时，食品夹属于费力杠杆D．擦地板时，增加拖布对地板的压力是为了增大压强2．材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态．如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会A．A端下沉B．B端下沉C．仍保持平衡D．无法确定3．如图所示，重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上，通过轻质细绳与滑轮相连，不计绳重与滑轮间的摩擦，动滑轮重为2N，重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s，2min后，物体B着地，以下说法正确的是（）A．物体A受到的摩擦力为3NB．1min内拉力对物体A做功为36JC．2min内B物体的重力做功为144JD．若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动，则F＝8N4．如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力F的方向，使其从①→②→③，此过程中（）A．①位置力臂最长B．③位置力臂最长C．弹簧测力计示数先变大后变小D．弹簧测力计示数先变小后变大G=，拉力大5．用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进，已知小车的重力10N F=，该装置的机械效率是60%，则小车与地面之间摩擦力为（）小15NA．27N B．36N C．18N D．270N6．初中物理中我们用斜面做过多次探究实验，如图所示，以下分析正确的是A．图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关；B．图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率；C．图丙是探究动能大小与哪些因素有关；D．如图乙木块B中，B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力7．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为A．F A＝8NB．F A＝20NC．F A＝14ND．F A＝7N8．关于功率和机械效率，下列说法正确的是A．机械效率高的机械，功率一定大B．做功时间长的机械，功率一定小C．所有机械的机械效率都小于1D．功率大的机械，做功一定多9．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。
中考物理专题考点精讲及典型真题详解 -功和机械能
中考物理专题考点精讲及典型真题详解:功和机械能考点1：功1．定义：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了功.2．做功的两个必要因素：（1）有力作用在物体上；（2）物体在力的方向上通过距离.3．功的计算公式是W=Fs ，单位是焦耳，符号是J ，1 J=1N·m.注意：力不做功有以下三种情况：（1）“劳而无功”，有力作用在物体上，物体没有移动距离，即F≠0，s ＝0.（2）“不劳无功”，物体移动了距离，但没有力作用在物体上，即s ≠0，F ＝0.（3）“垂直无功”，有力作用在物体上，物体移动了距离，但是力的方向和距离垂直.【例1】（2021·浙江丽水市·中考真题）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时___________秒；（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功___________焦。
【答案】30 1500【详解】[1]该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，所用时间30m 30s 1m/ss t v === [2]若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功50N 30m 1500J W Fs ==⨯=【例2】如图所示为小明同学做挺举连续动作的几个状态图，说法不正确的是（ ）A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃做了功B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中对杠铃做了功C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功D．小明同学在站立状态过程中对杠铃做了功【详解】做功的两个因素，1.要有力作用在物体上，2.物体在力的方向上通过的距离。
A．小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中，小明对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，A正确，故A不符合题意；B．小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，B正确，故B不符合题意；C．小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中，对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以对杠铃做了功，C正确，故C不符合题意；D．小明同学在站立状态过程中，对杠铃有一个向上的力，但杠铃没有移动距离，所以没有对杠铃做功，D错误，故D符合题意。
中考物理专题辅导——杠杆、功、机械能
中考物理专题辅导——杠杆、功、机械能考点剖析： 这专题内容涉及的物理概念比较多．在中考时，有下列一些知识点经常考查到．这专题内容涉及的物理概念比较多．在中考时，有下列一些知识点经常考查到． （1）杠杆的平衡条件，杠杆的应用）杠杆的平衡条件，杠杆的应用（2）滑轮）滑轮（3）功、功率的概念）功、功率的概念（4）机械效率的概念）机械效率的概念（5）功的原理）功的原理（6）机械能）机械能本节常用的公式有：杠杆的平衡条件：F 1l 1＝F 2l 2滑轮组的拉力：F ＝n1（G 物＋G 动滑轮）（竖直向上提物体，不计摩擦和绳重）（竖直向上提物体，不计摩擦和绳重） 功的计算公式：W ＝F s 功率的计算公式：功率的计算公式：机械效率：P ＝tW ，P ＝F ·v W 总＝W 有＋W 额 1．“力臂”“力臂”在学习“二力平衡”的知识时，我们可以把物体受的力都画在重心上，并未考虑力的作用位置对物体平衡产生的影响．而在学习杠杆的平衡条件时，大小、方向都相同的力，作用在杠杆不同的位置上，产生的效果则不同．在杠杆不同的位置上，产生的效果则不同．要理解“力臂”这个概念，我们要学会画力臂．要理解“力臂”这个概念，我们要学会画力臂．动力臂l 1：支点到动力作用线的距离．：支点到动力作用线的距离．阻力臂l 2：支点到阻力作用线的距离．：支点到阻力作用线的距离．2．实际生活中杠杆的分析．实际生活中杠杆的分析杠杆平衡条件为：F 1l 1＝F 2l 2，按照力臂的不同，可将杠杆分为：，按照力臂的不同，可将杠杆分为：（1）当l 1＞l 2时，F 1＜F 2，为省力杠杆，如：撬杠、瓶启子、手推车．，为省力杠杆，如：撬杠、瓶启子、手推车．（2）当l 1＜l 2时，F l ＞F 2，为费力杠杆，如：铁锨．，为费力杠杆，如：铁锨．（3）当l 1＝l 2时，F l ＝F 2．杠杆既不省力，也不费力．如：天平、定滑轮，称为等臂杠杆．杆．3．运用杠杆平衡条件分析问题．运用杠杆平衡条件分析问题4．滑轮组绳子自由端的拉力．滑轮组绳子自由端的拉力5．功的概念．功的概念 6．考查滑轮组的机械效率．考查滑轮组的机械效率7．功和功率综合．功和功率综合8．机械能．机械能（1）动能：物体由于运动而具有的能叫动能，运动物体的质量大，速度越大，它的动能就越大．能就越大．（a）（b），画出杠杆OAB示意图，找到支点O，BC为力的作用线，画出力臂根据杠杆的平衡条件：G·OA＝Fl2（a）（b）2 N×20BA BC D起重机，l1＜l2，F l＞F2为费力杠杆．其他：手推车、瓶启子、撬杠均是（a）（b），绳子的绕法为最省力，则应从定滑轮开始绕起，最后承担物重的绳子根数如何求滑轮组绳子上的拉力 N+500N100图5 拉动物体A，这时拉力F大小和重量无直接关系．大小和重量无直接关系． ＝图6 初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功．第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功． 第二种：力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功．如向上抛出某个物体，重（a）（b）图7 以O为支点，杠杆慢慢抬起过程中，重力大小为G，始终不变，重力的力臂为变小了．，从图中看出，L增大了．拉力大小为，从图中看出，拉力的力臂L F变小了．图8 精析 拉力的功W ＝Fs ，要正确求出功，要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，必须求出拉力和拉力移动的距离，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮这就和滑轮组的受力分析综合起来了．组的受力分析综合起来了．已知：GA ＝50N ，G B ＝30N ，v B ＝0.1 m /s ，t ＝2s ． 求：W解 A 向右运动，受向右拉力F 1和向左的摩擦力f ，A 匀速运动：f ＝F l ．与B 相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重G B ．∴ F 1＝31G B ＝31×30＝10 f ＝F 1＝10N当A 向左运动时，A 受向左的拉力F 2和向右的摩擦力f 及向右的绳子拉力F 1． F 2＝f ＋F 1（F 1=31G B ＝10N ），f 大小不变大小不变∴ F 2＝10N ＋10N ＝20N在2s 内，物体上升距离h ＝v B ×t ＝0.1m /s ×2s ＝0.2m拉力移动距离s ＝3h ＝3×0.2m ＝0.6m拉力做的功W ＝F 2s ＝20N ×0.6m ＝12J答案 12J中考热身：一、选择题 1、在轻质杠杆两端A 、B 各挂有体积相同的铜块和铝块（铜r >铝r ），支点O 在如图9所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡．在下列情况下，杠杆仍然在水平位置保持平衡的是的是 （）图9 A ．在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体．在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体B ．将铜块和铝块同时浸没在水中．将铜块和铝块同时浸没在水中C ．将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分．将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分D ．将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离．将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离2、下列工具中，属于费力杠杆的是、下列工具中，属于费力杠杆的是 （ ）A．食品夹．定滑轮．瓶盖子 D．定滑轮．撬棒 C．瓶盖子．食品夹 B．撬棒3、希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装的旗杆顶端的是、希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装的旗杆顶端的是 （）A．杠杆．斜面．定滑轮 D．斜面．动滑轮 C．定滑轮．杠杆 B．动滑轮4、一根轻质杠杆，在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时，杠杆恰好平衡．若将两牛，则杠杆 （）边物重同时减少50牛，则杠杆A．左端下沉．仍然平衡 D．无法确定．无法确定．右端下沉 C．仍然平衡．左端下沉 B．右端下沉5、关于滑轮，下列说法错误的是、关于滑轮，下列说法错误的是 （）A．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向．使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向B．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向．使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向C．定滑轮实质是个等臂杠杆．定滑轮实质是个等臂杠杆D．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆．动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆6、如图10所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆 （）相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆图10 A．仍能平衡．不能平衡，大球那端下沉．仍能平衡 B．不能平衡，大球那端下沉C．不能平衡，小球那端下沉．无法判断．不能平衡，小球那端下沉 D．无法判断7、各式各样的剪刀都是一对对杠杆．要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适?（）A． B．C．D．图11 8、如图12所示杠杆中属于费力杠杆的是所示杠杆中属于费力杠杆的是 （）A．B．C．D．图12 9、如图13所示，以下简单机械中属于费力杠杆的是所示，以下简单机械中属于费力杠杆的是 （）A．瓶口起子．瓶口起子 B．镊子．镊子 C．羊角锤．羊角锤 D．动滑轮．动滑轮图13 10、以下工具：①钢丝钳；②镊子；③扳手；④扫帚；⑤钩鱼杆；⑥瓶盖起子．在正确使用情况下属于省力杠杆的是情况下属于省力杠杆的是 （）A．①③⑥．①③⑥ B．②④⑤．②④⑤ C．①④⑤．①④⑤ D．②③⑥．②③⑥二、填空题1、如图14所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3米，OB=0.2米．A点处挂一个质量为2千克的物体G，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体G 的重力大小为_______牛，力F大小为_______牛．牛．图14 2、如图15，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O点为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡．将重物M浸没在水中，钩码移到B处，杠杆又平衡．则重物与钩码的质量之比为_____，重物M的密度是_______千克/米3．图15 3、钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具，它的钳口刻纹是用增大接触面的________程度的方法来增大摩擦的，度的方法来增大摩擦的，用钢丝钳剪断铁丝时，用钢丝钳剪断铁丝时，用钢丝钳剪断铁丝时，它是它是________杠杆．（选填“省力”、“费力”、“不省力也不费力”）4、如图16为手上托着重40牛物体的手臂骨骼与肌肉的生理结构意图，手、手腕、尺骨和桡骨可以看成一支杠杆，重力不计，O为支点．（1）在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图；（2）根据图中标尺估算出肱二头肌此时的收缩力约为________牛．牛．16 图17 、在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到下表数据：、在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到下表数据：定滑轮的最少个数分别为：图18 那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？11 参考答案一、 选择题题号答案二、 填空题1、19.6 29.4 2、4∶5，4×1033、粗糙，省力、粗糙，省力4、（1）如图如图 （2）320牛三、 实验题 1、 右 右2、 （1）一个，一个）一个，一个（2）74% （3）略）略四、计算题解：（1）h ＝/2×100%＝83.3% （2）设动滑轮重0，由2＝＋0，得0＝40牛 设提升的最大物重为′，人的体重为1，此时绳的拉力为′，则′＝1，由2′＝′＋0，得所能提起物体的最大物重′＝2′－0＝1160牛。
第10讲—功和机械能(考点精讲)(解析版)
第10讲—功和机械能2023年中考物理一轮复习讲练测一、思维导图二、考点精讲考点1 功1. 功（1）定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。
（2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在这个力的方向上移动的距离。
（3）不做功的三种情况：①有力无距离；②有距离无力；③有力有距离，但是力垂直距离。
【归纳总结】不做功的三种情况图示特点物体运动但在水平方向不受力，因惯性而动物体受力，但静止有力有距离，但力的方向与运动方向垂直举例 踢出去的足球会继续往前滚动，但是人已经没有对它做功 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进，提水桶的力水桶的重力均不做功(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乘积。
即：W=Fs 。
(2)符号的意义及单位：W 表示功，单位是焦耳(J)，1J=1N ·m ；F 表示力，单位是牛顿(N)；s 表示距离，单位是米(m)。
注意事项：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 。
(4)变形公式：求距离：s ＝F W ；求力：F ＝ SW ． (5)常考功的估算a ．将地面上的物理课本捡起放到课桌上，人对课本做的功约为2 J ；b.从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶做的功约为1 J ；c.一名普通中学生从一楼走到三楼，克服自身重力做的功约为3 000 J.考点2 功率1. 定义：功与做功所用的时间的比值叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功，用符号“P ”表示。
2. 物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。
3. 公式：P ＝tW ．在国际制单位中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒，它有个专门的名称叫做瓦特，简称瓦，符号是W ．工程技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位．4. 单位换算：1 kW ＝1000W.5. 变形公式：求物体所做的功：W ＝Pt ；求做功所用的时间：t ＝PW . 6. 做匀速直线运动的物体的功率公式推导：P ＝Fv.(1)要特别注意公式中速度v 的单位必须是m/s ，力F 的单位是N ，功率P 的单位是W.(2)由公式可知，当功率一定时，减小速度可以增大牵引力．(如汽车上坡时换挡减速)7. 功率的估测：中学生跳绳的功率约为60 W、中学生正常步行上楼的功率约为150 W、家用小轿车正常行驶的功率约为80 kW.考点3 动能和势能1. 能量（1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。
八年级物理人教版第十一章功和机械能(整章知识详解)图文结合
• W=Fs=800N×3000m=2.4×106J
八年级物理第十一章功和机械能
马水平匀速拉雪橇的过程， 称做为克服阻力做功的过程
八年级物理第十一章功和机械能
例题1:质量为50Kg雪橇上装载了350Kg的
货物，一匹马拉着它匀速运到3000m外的货 场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N， 求马克服摩擦力做的功。
答：略。
八年级物理第十一章功和机械能
人匀速提升重物的过程， 称做为克服重力做功的过程
例题2：如图，一个人用20N的水平向右的拉力，使重力为
100N的物体在水平面上移动了0.5m。试求:
（1）人对物体做的功是多少？
（2）如果这个人把物体匀速举高1.5m,克服重力做了多少
功？
解:(1)人对物体做的功:
思维小训练
2、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相
同质量的杠铃所用时间相等，则（ A ）
A甲做功较多，功率较大
B甲做功较多，功率较小
C甲做功较多，甲、乙功率相同
D甲、乙做功相同，乙的功率较大
3、一同学从一楼跑到三楼用了10S，他的功
率可能是（ C ）
A、3W B、30W C、300W D、3000W
W=Fs=20N×0.5m=10J
G
(2)人克服重力做功:
h
WG=Gh=100N×1.5m=150J
答：略。
八年级物理第十一章功和机械能
帮我算一算
• 我爬山，我体重为 N，山高为300m，求我做功多少焦？
• 一台抽水机将50m3的水抽到20m高处的水塔上去，这台抽水机 对水做功多少焦？
八年级物理第十一章功和机械能
二、填空题
1．力学里的功包含两个必要因素： 一是______；二是______.
2021年初中物理竞赛及自主招生专题讲义第三讲功和能第二节机械能含解析
第二节 机械能自然界中的能量有很多,诸如电能、内能、化学能、核能等。
机械能是重力势能、弹性势能和动能的总称。
一、重力势能1．重力做功的特点当物体上升或者下降时,重力就会对物体做功,重力所做的功对应着物体与地球之间能量的变化。
如图5.28所示,我们分别计算物体m沿不同路径从1h 高度运动至2h 高度时,重力做的功。
物体沿AB 下落时,有()12AB W mg h h =-。
物体沿AC 下落时,设AC 与水平方向夹角为α,则()cos 90AC AC W mg s α=⋅⋅︒-,因为()21cos 90sin AC AC s s h h αα⋅-=-︒=,因此()12AC W mg h h =-。
可见,AB AC W W =,无论物体沿着竖直方向下落,还是沿着倾斜直线下落,重力所做的功都等于重力大小与下降高度的乘积。
这个结论可以用来求解沿AD 下降时重力的功AD W 。
将曲线AD 分割成无限多的微元段,则每一个微元段可以视为倾斜的直线,微元段的竖直高度分别为1h ∆,2h ∆,3h ∆,…,则()()12312312AD W mg h mg h mg h mg h h h mg h h =∆+∆+∆+⋅⋅⋅=∆+∆+∆+⋅⋅⋅=-综上可知,重力做功与物体的移动路径无关,只与物体的初、末位置的高度差有关,可以用AB W mg h =∆来计算重力做的功,其中h ∆表示物体在初、末位置的高度差,如果物体有一定的形状和大小,则h ∆表示物体的重心在初、末位置的高度差。
2．重力势能的定义重力做功时,对应着物体能量的变化。
这种能量是由于物体与地球之间存在引力作用,而该种引力（重力）做功又与路径无关,只与初、末位置有关,物体和地球间的这种由相对位置决定的能叫做重力势能。
重力势能是物体和地球所共有的,为了叙述方便,可以说成是某一物体的重力势能。
重力势能的计算公式为p E mgh =,在国际单位制中,重力势能的单位是焦（J ）。
初二物理 功和机械能(讲义及答案)含答案
初二物理功和机械能(讲义及答案)含答案一、选择题1．下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是A．机械效率越高，机械做功一定越多B．机械做功越多，机械效率一定越高C．功率越大的机械，做功一定越快D．做功越快的机械，机械效率一定越高2．如图甲，轻质杠杆AOB可以绕支点O转动，A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙，杠杆刚好水平平衡，已知AO:OB=5:2；乙的重力为50N，乙对地面的压强为3000Pa．甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器，内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触)，现将甲上方的绳子剪断，甲落入容器中静止，整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2，则下列说法中正确的是（）A．杠杆平衡时，乙对地面的压力为50NB．甲的密度为2×103kg/m3C．甲落入水中静止时，水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400PaD．甲落入水中静止时，水对容器底部的压力为14N3．关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是A．使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向B．定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆C．又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的D．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力4．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：65．如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是A．20N B．25N C．30N D．35N6．如图，粗细均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O'两个支点上．已知AO、O'B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力40N；则木棒的重力为（）A．160N B．120N C．80N D．4ON7．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是A．动力臂逐渐变小B．阻力臂逐渐变大C．动力F与动力臂乘积不变D．动力F逐渐变大8．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左的力F A作用在物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则此拉力F A的大小为A．F A＝8NB．F A＝20NC．F A＝14ND．F A＝7N9．如图所示两个物体A和B，质量分别为M和m（已知M>m），用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止在水平地面上．若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计，则（）A．天花板对滑轮的拉力大小为（M+m）gB．绳子对物体A的拉力为（M-m）gC．地面对物体A的支持力为MgD．绳子对天花板的拉力为2mg10．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于A．600N B．400N C．150N D．200N二、填空题11．如图所示，小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体，若每个滑轮均重10N，绳重和摩擦忽略不计，则他对绳子的拉力是_____N。
初中物理中考[力学]专题7功与机械能-知识点
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初中物理中考[力学]专题7功与机械能-知识点力学专题7：功与机械能一、功的定义与计算方法1.功的定义：力在物体上作用，使其沿力的方向发生位移，这个力对物体所做的工作叫做功。
2. 公式：功 = 力× 位移× cosθ式中，力与位移的方向夹角为θ，力与位移方向相同时，cosθ = 1，力与位移方向垂直时，cosθ = 0。
3.单位：国际单位制中，力的单位为牛顿（N），位移的单位为米（m），功的单位为焦耳（J）。
二、功与能量的关系1.功与能量：力对物体所做的功等于物体获得的能量，即功和能量相等。
2.能量：物体由于位置、形状、速度等因素而具有的做功能力就叫做能量。
3.势能：物体由于位置或形状的变化而具有的做功能力就叫做势能。
4.动能：物体由于运动而具有的做功能力就叫做动能。
5.机械能：物体的势能和动能总和称为机械能，是物体的综合性质。
三、重要的机械能定理1.动能定理：物体的动能增加等于物体所受合外力做的功。
公式：ΔEk=W式中，ΔEk为动能的增量，W为合外力所做的功。
2.重力势能定理：物体在重力作用下从高处下落，重力对物体做的功等于物体的势能减小。
公式：W = mgh式中，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体下落的高度。
3.弹簧势能定理：物体与弹簧相互作用时，弹簧对物体所做的功等于物体的势能减小。
公式：W=(1/2)kΔx²式中，k为弹簧的弹性系数，Δx为弹簧的伸长量。
四、机械能守恒定律1.机械能守恒定律：在重力和弹簧力作用下的封闭系统中，机械能始终保持不变。
2.公式：E1=E2式中，E1为系统在其中一时刻的机械能，E2为系统在另一时刻的机械能。
3.应用：可以利用机械能守恒定律解决问题，如小球从高处滚下，可以利用势能和动能的转化来求解速度、高度等问题。
五、摩擦力对机械能的影响1.理想情况下：在没有摩擦力的情况下，机械能守恒定律成立，机械能始终保持不变。
2.实际情况下：在有摩擦力的情况下，机械能不再守恒，会逐渐转化为热能和其他形式的能量，机械能的总量会减小。
全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能(word,带解析)
全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能（word，带解析）一、选择题1．如图8甲所示，王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙。
他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上。
关于这两种方法，下列说法中正确的是( )A．王大叔克服重力做功较多B．两人做同样多的有用功C．小鹏做功的功率要大些D．甲、乙两种情况下的机械效率一样答案: B解析：这两种方法，都把重物推到了高台上，两人做同样多的有用功，克服重力做功相同，选项A错误B正确。
由于题中没有给出时间，不能殴打哪个做功的功率大，选项C错误。
由于乙中情况需要克服摩擦做功，乙种情况下的机械效率小，选项D错误。
2．如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。
则运动员( ) A．起跳上升过程中，重力势能转化为动能B．匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力C．以滑板为参照物，运动员始终是静止的D．由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上答案: D解析：运动员起跳上升过程中，动能转化为重力势能，选项A错误。
匀速滑行时，人的重力与滑板对人的支持力为一对平衡力，选项B错误。
以滑板为参照物，运动员做竖直上抛运动，选项C错误。
由于惯性，人和滑板水平方向速度相等，人越过杆后仍将落在滑板上，选项D正确。
3．如图l3甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时问变化的图像如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是( )A．0~ls木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力B．1s~2s木箱受到的摩擦力大小为4NC．2s~3s人对木箱的推力做功为6JD．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动答案: B解析：0~ls木箱没有动是因为人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力，选项A错误。
初中物理 功和机械能知识归纳总结及解析
初中物理功和机械能知识归纳总结及解析一、选择题1．用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计．则A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙2．在建筑工地，用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。
当电动机用800N的力拉钢丝绳，使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/kg。
则下列说法中正确的是（）A．建筑材料的质量为2160kgB．电动机对钢丝绳做的功为1600JC．钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/sD．电动机对钢丝绳做功的功率为240W3．如图所示，A物体受到的重力是 100N，在拉力F 的作用下，能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。
已知拉力F＝5N，滑轮组的机械效率为 80%，则下列说法正确的是（）A．拉力F 的功率是 1W B．2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C．5s 内拉力所做功的大小是 15J D．物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 4．用图所示装置提升重为350 N的箱子，动滑轮重50N，不计绳重和一切摩擦，下列说法正确的是A．该装置不仅省力，还省距离B．箱子匀速上升时，人对绳子的拉力为200 NC．箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D．此过程装置的机械效率约为58.3%5．初中物理中我们用斜面做过多次探究实验，如图所示，以下分析正确的是A．图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关；B．图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率；C．图丙是探究动能大小与哪些因素有关；D．如图乙木块B中，B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力6．如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动．物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确是A．地面受到的摩擦力为12N B．滑轮移动的速度为0.4m/sC．水平拉力F的功率为4.8W D．在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J 7．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）．下列说法错误的是（）A．F2的功率为0.6WB．弹簧测力计读数为9NC．物体A和地面之间有摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动8．用同种材料制成的物体A和B，分别挂在杠杆的两端，且G A＞G B，此时杠杆平衡，如图（a）所示，若将两物体全部浸入水中，如图（b）所示，杠杆将会（）A．A物体下移，B物体上移B．A物体上移，B物体下移C．仍将保持平衡D．无法判断9．如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB=1.8m，BD=0.6m，CD=0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于A．600N B．400N C．150N D．200N10．如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为（）N，物体A与水平桌面的摩擦力大小（）N．A．200N；10N B．200N；20N C．20N；10N D．20N；20N二、填空题11．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OA=OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A 点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，这里的木棒是一种简单机械，称为______，提升该物体做的有用功是______J，木棒重为______N（不计摩擦）．12．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去，如图所示。
中考物理培优(含解析)之功和机械能问题附答案
一、初中物理功和机械能问题1．如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是（）A．在a到b的过程中，运动员对铅球做了功B．在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功C．在c到d的过程中，没有力对铅球做功D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化【答案】C【解析】【分析】【详解】图中从a到b过程中，运动员对铅球施加了力，铅球在力的方向上通过距离，故运动员对铅球做了功，A说法正确；从b到c过程中，铅球虽然运动了一段距离，但运动员对铅球没有施加力的作用，故运动员对铅球没有做功，B说法正确；从c到d的过程中，铅球受到重力的作用，铅球在重力方向上通过一段距离，故重力对铅球做功，C说法错误；从a 到d的过程中，铅球的运动方向随时改变，故铅球的运动状态在不断改变，D说法正确；答案选C．2．如左图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其推力大小随时间变化的图像（F-t图像）和物体速度大小随时间变化的图像（v-t图像）分别如图所示，下列说法正确的是（）A．当t=1s时，物体处于静止状态，摩擦力为0NB．当t=3s时，物体受到的摩擦力是3NC．在匀速直线运动阶段，拉力F做的功是16JD．2~4s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由v-t图像可知，0~2s时物体的速度大小为零，即t=1s时物体处于静止状态；此时物体受到推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；由F-t图像可知，t=1s时，F=1N，则此时的摩擦力f F==1N故A错误；B．由v-t图像可知，4~6s时，物体匀速运动；由F-t图像可知，此时的推力F′=2N；由于摩擦力与推力F是一对平衡力，所以此时的摩擦力'='=f F2N2~4s内，物体做加速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力大小不变（与匀速运动时的摩擦力大小相等），仍为2N，故B错误；C．在4~6s时，物体匀速运动，通过的路程==⨯=4m/s2s8ms vt拉力F做的功W F s='=⨯=2N8m16J故C正确；D．2~4s内，物体做加速运动，速度增加，动能增加，高度不变，重力势能不变，则物体的机械能增加，故D错误。
专题12-1 功和机械能 第1节 功 功率(解析版)
第十二课功和机械能第1节功功率基础知识过关一、功1.做功的两个必要因素：①有作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的距离。
2.功的计算：功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
表达式：W=Fs。
3.功的单位：焦耳，符号为J，1J=1N·m。
4.三种不做功的情况：①不劳无功：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离；②不动无功：物体受到力的作用，但保持静止状态；③垂直无功：物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动方向与力的方向垂直。
二、功率1.定义：在物理学中，把功与做功所用时间之比叫做功率。
它是表示物体做功快慢的物理量。
2.公式及推导：P=，若物体在力F的作用下以速度v匀速运动，由W=Fs得，P==F=Fv。
3.单位：基本单位是瓦特，符号是W；工程技术上还常用千瓦，符号是kW。
单位之间的换算关系：1kW=1000W,1W=1J/s。
注意：一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定，功率大的做功不一定多，做功多的功率也不一定大。
高频考点过关考点一：功、功率相关判断1．（2022•兰州）如图所示的情境中，对物体不做功的是（）A．图甲：用力搬石头，没有搬动B．图乙：将重物从地面拉到高处C．图丙：推车向前运动D．图丁：挺举杠铃的过程【解答】解：A、图中人用力搬石头，搬而未起，只有力没有距离，所以人对物体没有做功，故A正确；B、图中人拉重物从地面提到高处，重物在拉力的方向上移动了距离，所以人对物体做功，故B错误；C、推车向前运动，车在人的推力的方向上通过了距离，对车做功，故C错误；D、挺举杠铃的过程，杠铃在力的方向上通过了距离，人对杠铃做了功，故D错误。
故选：A。
2．（2022•杭州）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。
F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（）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【答案】C【解答】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；即W甲＝W乙＝W丙；故C正确；ABD错误。
初三物理专题：功和机械能知识答案
初三物理专题：功和机械能【本讲主要内容】专题：功和机械能1、理解力臂的概念，正确地在图上画出力臂，或根据题目所给条件判断哪一个是力臂。
2、杠杆的平衡条件及应用3、定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用4、功、功率的概念5、功的原理6、机械效率—知道有用功、额外功、总功和机械效率7、动能、势能的概念及机械能的概念8、动能和势能是可以相互转化的。
【知识掌握】【知识点精析】一、杠杆：1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明：①杠杆可直可曲，形状任意。
②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。
如：鱼杆、铁锹。
2、五要素——组成杠杆示意图。
①支点：杠杆绕着转动的点。
用字母O 表示。
②动力：使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
画力臂方法：⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。
3、研究杠杆的平衡条件：①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1 / F2=l2 / l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力的方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。
（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。
） 4、应用：名称 结 构 特 征特 点 应用举例省力 杠杆 动力臂 大于 阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂 小于 阻力臂 费力、 省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂 杠杆动力臂等于阻力臂不省力 不费距离天平，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。
初中物理功和机械能答题技巧及练习题(含答案)及解析
初中物理功和机械能答题技巧及练习题（含答案）及解析一、功和机械能选择题1. 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比为3 : 2,则甲与乙（）A. 牵引力做功之比为2 : 3B. 牵引力做功之比为3 : 2C. 牵引力的功率之比为1:1D. 汽车所受的阻力之比为3 : 2【答案】B【解析】【详解】WW i Fs i 3 P ~T 3解答：做功之比-= -=- 功率之比—= 卜= -= 牵引力相等，匀速行驶,W FS2 2 P2W> W2 2t所以阻力相等，则阻力之比为1:1.故选B .2. 跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是A. 在助跑阶段动能不变B. 在起跳时动能最大C. 在最高点时势能最小D. 落地时势能最大【答案】B【解析】A.助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。
机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误。
B.起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。
C.最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。
D.落地时势能最小，故D错误。
点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。
3. 下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（A. 功率大的机械，做功一定多B. 做功多的机械，效率一定高C. 做功快的机械，功率一定大D. 效率高的机械，功率一定大【答案】C【解析】试题分析：根据功、功率、机械效率的关系分析•功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值. 解：A、说法错误，功率大，只能说明做功快；B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C、说法正确；D、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大.故选C.4. 如图，在同样的水平面上，两人分别去推静止在水平面上重100N的同一课桌•小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动；小明用20N的水平推力，课桌在水平面上也做直线运动.则下列说法正确的是A. 小芳推课桌时，推力做功的功率为20WB. 小明推课桌时，课桌所受的摩擦力大小为20NC. 小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小为100ND. 小明推课桌时，课桌沿水平面也以2m/s做匀速直线运动【答案】A【解析】小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动，则小芳推课桌时，推力做功的功率P=Fv=10N< 2m/s=20W，故A正确.根据小芳用10N的水平推力，课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动可知，课桌处于平衡状态，受平衡力的作用，课桌所受摩擦力的大小和推力相等，即f=F=10N;小明推课桌时，课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小不变，仍为10N，故B错误.小芳推课桌时，课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力，大小相等，摩擦力为10N,故C错误.小明推课桌时，推力大于摩擦力，课桌做加速运动，故D错误.答案为A.5. 跳伞运动员跳出飞机后，立即打开降落伞，下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大直至与重力等大。
初中物理功和机械能解题技巧及练习题及解析
初中物理功和机械能解题技巧及练习题及解析一、功和机械能选择题1．下列事件中，力对物体做了功的是（）A．用力推汽车，没有推动B．将重物从一楼扛到二楼C．举重运动员举着杠铃保持不动D．提着水桶在水平路面上匀速前行【答案】B【解析】用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功，故A不合题意；将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，故B符合题意；举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故C不合题意；提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功．故D不合题意；故应选B。
2．如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙装置所做的总功为W2，机械效率为η2．若不计绳重与摩擦，则A．W1 = W2，η1 =η2B．W1 = W2，η1 <η2C．W1 < W2，η1 >η2D．W1 > W2，η1 <η2【答案】C【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用η=WW有用总即可比较出二者机械效率的大小．【详解】（1）因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；（2）当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；（3）又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W 1小于W 2,η1大于η2.故选C.3．如图所示，一长为L 的直杆可绕O 点转动，杆下挂一所受重力为G 的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F ，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的A ．拉力F 的大小保持不变B ．拉力F 和物块重力G 是一对平衡力C ．这个过程中物块重力所做的功为12GLD ．这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】 A ．由图知，杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F 逐渐变小，故A 错误；B ．拉力F 和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B 错误；C ．杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度12h L =，转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处，所以物体下降高度1122h L L L =-=V ，所以物体重力做功 12W G h GL ==V ，故C 正确； D ．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D 错误。
初中应用物理知识竞赛辅导讲座十一功和机械能
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初中应用物理知识竞赛辅导讲座十一功和机械能【重点知识解读】1.物体由于运动而具有的能量叫做动能；物体由于举高而具有的能量叫做重力势能；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
2.如果只有动能和势能的相互转化，那么总的机械能保持不变。
都是由物质组成，物体所含物质的多少叫做质量。
质量是物体的一种属性，它不随物体的温度、形状、状态和位置的变化而变化。
用天平测量物体的质量。
3.功的两个必要因素：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。
做功的实质是一种能量转化或转移的过程。
功W=Fs。
4.单位时间内做的功叫做功率，P=W/t。
5.当物体在力F作用下以速度v运动时，其功率P=Fv。
6.机械效率η=WW有总×100%。
机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，机械的性能越好。
7.功的原理：使用任何机械都不省功。
【竞赛知识拓展】1.人造地球卫星由远地点向近地点运动，重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，重力势能转化为动能。
2.物体克服摩擦力运动产生热。
3.机器以恒定功率P做功，t时间内做功W=Pt。
4.电器的额定功率P=UI。
电动机输入功率等于输出的机械功率与电阻发热功率之和，即UI=P机+I2r。
【经典竞赛题分析】例1(2010全国初中应用物理知识竞赛题)“手拉葫芦”(如图15所示)是一种携带方便、使用简易的手动起重机械，广泛用于工厂、工地、矿山、农业生产等环境，用来完成起吊货物等任务。
其中HCB30型“手拉葫芦”的技术数据如下表：型号HCB30 承载链条股数（股） 2最大承载质量(t) 3 链条直径(mm) 8一次起升高度(mm) 3 手拉轮直径(mm) 150测试载荷(kN) 37.5 承载轮直径(mm) 50最小净空高度（mm）470 净重（kg）21.7 最大载荷所需拉力(N) 360 毛重（kg）22.3 注：“一次起升高度”是指，成年人在站立状态，用左、右两手交替拉动手拉链条进行正常起重操作的过程中，左手或右手下拉一次（按30cm计），所吊重物上升的高度。
九年级物理寒假辅导讲义与练习专题13功和机械能讲义含解析
专题13功和机械能一、知识梳理一、功1。
功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。
2.功的两个必要条件：①有力作用在物体上；②物体在力的方向上通过了距离。
3。
不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直。
4。
功的公式:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式：FSW .5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m 。
6。
功的公式的应用：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），不是力和力臂的乘积（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）.二、功率1。
定义：单位时间里完成的功；或说成:单位时间内力作做的功。
2。
功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。
3.公式：Fv tW P ==。
4。
单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。
常用单位还有千瓦（kW)、马力。
换算关系:W W kW 73511013==马力，。
5.功率公式的解释:(1)物体在拉力F 的作用下，以速度v 沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即Fv P =.（2）利用该公式时要注意:拉力F 必须是恒力，且物体运动的速度应不变;v 的单位必须用m/s ，这样算出的功率单位才是W ；速度v 跟拉力F 必须对应，即v 必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。
三、动能1.什么是动能:物体由于运动而具有的能。
如图（1）所示，物体都具有动能.行驶的飞翔的空中的自由下汽车小鸟客机落的小球图(1）运动的物体2.影响动能的因素物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。
当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。
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全国初中应用物理知识竞赛辅导专题——功和机械能（word，带解析）一、选择题1．如图8甲所示，王大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小鹏看见后急忙前去帮忙。
他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松地把重物推到了高台上。
关于这两种方法，下列说法中正确的是( )A．王大叔克服重力做功较多B．两人做同样多的有用功C．小鹏做功的功率要大些D．甲、乙两种情况下的机械效率一样答案: B解析：这两种方法，都把重物推到了高台上，两人做同样多的有用功，克服重力做功相同，选项A错误B正确。
由于题中没有给出时间，不能殴打哪个做功的功率大，选项C错误。
由于乙中情况需要克服摩擦做功，乙种情况下的机械效率小，选项D错误。
2．如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。
则运动员( ) A．起跳上升过程中，重力势能转化为动能B．匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力C．以滑板为参照物，运动员始终是静止的D．由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上答案: D解析：运动员起跳上升过程中，动能转化为重力势能，选项A错误。
匀速滑行时，人的重力与滑板对人的支持力为一对平衡力，选项B错误。
以滑板为参照物，运动员做竖直上抛运动，选项C错误。
由于惯性，人和滑板水平方向速度相等，人越过杆后仍将落在滑板上，选项D正确。
3．如图l3甲所示，小强在水平地面上用力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时问变化的图像如图丙所示，以下对于这一过程的分析中正确的是( )A．0~ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力B．1s~2s内木箱受到的摩擦力大小为4NC．2s~3s内人对木箱的推力做功为6JD．如果3s后人停止用力，木箱将做匀速直线运动答案: B解析：0~ls内木箱没有动是因为人对木箱的推力等于地面给木箱的摩擦力，选项A错误。
由图丙可知，2s~3s内木箱匀速运动，木箱受到的滑动摩擦力大小为4N。
1s~2s内木箱加速运动，木箱受到的滑动摩擦力大小为4N，选项B正确。
2s~3s内人对木箱的推力为4N，木箱移动距离为2m，做功为W=Fx=4N×2m=8J，选项C错误。
如果3s后人停止用力，木箱将在摩擦力作用下做减速直线运动，选项D错误。
4．如图所示，在河中间固定一个细长圆管，管内有一轻质活塞，活塞下端位于水面，面积为1厘米2，质量不计，大气压强为1.0×105帕。
现将活塞缓慢提高15米，则在该过程中外力对活塞做功为A．50焦B．100焦C．150焦D．200焦答案: B解析：在提高前10米过程中克服大气压做功等于提起的10米水柱的重力势能W1=10×1×10－4××103×10×5J=50J，提高后5米的过程中需克服大气压做功，外力对活塞做功W2=p0s×5=1.0×105×1×10－4×5J=50J，外力对活塞做功W= W1＋W2=100J，选项B正确。
5．飞机、轮船运动时，受到的阻力并不固定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，如果要把飞机、轮船的速度增大到2倍，发动机的输出功率要增大到原来的( )A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍答案: D解析：由f=kv2，P=Fv，F=f可得P=kv3.。
当速度增大到2倍，发动机的输出功率P要增大到原来的23=8倍，选项D正确。
6．一辆娱乐电瓶车，工作电压为24V，工作电流为10A，效率为80%。
电瓶车及人总重为2000N，行驶时阻力是总重的0.1倍，则此电瓶车水平匀速行驶100m所用的时间约为( )A．83s B．833s C．104s D．以上都不对答案: C解析：由UIη=fv得匀速行驶的速度v=UIη/f=24V×10A×80%/(0.1×2000N)=0.96m/s，水平匀速行驶100m所用的时间约为t=s/v=104s，选项C正确。
7．下列几种现象中，没有对物体做功的是答案: D解析：物体在绳子拉力作用下升高，拉力做功；静止的小车在拉力作用下运动起来，拉力做功；汽车在刹车阻力作用下速度降低，阻力做功；人用力搬石头，石头不动，没有做功，选项D没有对物体做功。
8．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图所示)，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是( ) A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2=W3C．W1=W2=W3D．W1=W2＜W3答案: C解析：由功的定义，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积，即W=Fs．该力在这三个过程中在力的方向上通过的距离相等，所以做功相等，选项C正确。
二、简答题9．警用弓弩因其发射时无光、声音小等特点，被广泛应用于反恐，如图7甲所示。
图7乙和丙为两种配有不同瞄准装置的弩，它们可用来发射箭和钢珠，并配有手柄、肩托等辅助设备弩弦的拴绕使用了滑轮可有效地减小体积。
请观察它的结构，并分析它的使用过程，其中用到了哪些物理知识?答案: ①手柄上有花纹，表面粗糙增大摩擦。
②箭身细长，减小空气阻力。
③弓箭或钢珠离开弩弦后能继续运动，物体具有惯性。
④箭头尖锐，减小受力面积，增大压强。
⑤利用弩的弹力发射弓箭，将弹性势能转化为动能。
⑥肩托，增大受力面积，减小压强。
⑦瞄具，光的直线传播。
⑧光学瞄准镜，光的折射。
⑨滑轮组，放箭时省力。
⑩滑轮组，放箭时省距离。
三、计算题10．小胖同学在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动，其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣。
坑的形状如图5所示，从地面上看，坑基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点，坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡。
请你回答：(1)为什么要挖成图5所示的深坑，而不挖成图6甲所示的仅比电线杆略粗一点的圆筒状深坑，或者如图6乙、丙所示的那种大口径的方形或圆形的深坑?这样做有什么好处?(2)通过计算对比分析：如果将这种水泥电线杆分别埋入图5、图6甲所示的坑中。
则把水泥电线杆放到坑口适当位置后，在竖起水泥电线杆的过程中，抬起水泥电线杆的细端至少分别需要多大的力?已知这种坑深2.0m，宽0.3m，地面处坑口长2.3m，坑底长0.3m。
水泥电线杆的质量为600kg，长10.0m，粗端直径0.25m，其重心距粗端4.0m。
(取g =10N/kg)(3)在上述两种情况下，竖起水泥电线杆的过程中，人们对水泥电线杆至少分别要做多少功?答案: 解析：(1)．挖成图5所示的深坑好处如下：①少挖土方：挖成图5所示的深坑要比挖成图6乙、丙所示的深坑少挖土方，这样可以少做功，避免人力浪费，提高劳动效率。
②便于施工：施工人员更易于从图5所示的坑里向外取土。
③省力省功：用图5所示的深坑埋水泥电线杆，与用图6甲所示的深坑埋水泥电线杆相比，不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工时即省力又省功。
④施工安全：用图5所示的深坑埋水泥电线杆，施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥电线杆就行了，水泥电线杆不会向其它方向倾倒，施工比较安全。
说明：每答对一种理由给1分，本小问最多得2分。
答案合理即给分。
(2)①若将这种电线杆埋入图5所示的坑中，电线杆就位后的情况如图答1所示。
设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F1。
在图答1中，电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3 m －0.3 m =2.0m进而：O1A1=10.0 m －2.0 m =8.0m O1B1=4.0 m －2.0 m =2.0m电线杆重：G=mg=600×10 N =6000N根据杠杆平衡条件，有：F1×O1A1=G×O1B1解得：F1==N=1500N②若将这种电线杆埋入图6甲所示的坑中。
电线杆就位后的情况如图答2所示。
设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F2。
在图答2中：O2A2=10.0m O2B2=4.0m根据杠杆平衡条件，有：F2×O2A2=G×O2B2解得：N 。
(3)．在图答1中，电线杆重心升高：h1=4.0 m －2.0 m =2.0m人们对电线杆做功：W1=Gh1=6000×2.0 J =12000J在图答2中，电线杆重心升高：h2=4.0m人们对电线杆做功：W2=Gh2=6000×4.0 J =24000J 。
11．晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样，他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。
所谓排气量就是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。
一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。
汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周。
现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L，最大功率为74kW，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为5200r/min。
汽油机工作时的最佳空燃比(即空气和燃油的质量比)为14:1，压缩比是10(即气缸总容积与燃烧室容积的比值)，若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。
请计算：(1).这台发动机在最大功率时的热机效率。
(2).发动机在最大功率时，汽车的最高时速为175km/h，计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。
答案: 【解析】(1)．这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有用功W有=74×103W×60s=4.44×106J.。
在1min内转动5200r，吸入汽油和空气的混合气2600次。
1min内发动机消耗汽油的质量为：m= ρV =1.35kg/m3×1.8×10－3 m3×2600 =0.47 kg。
1min内汽油完全燃烧放出的热量W总=0.47kg×4.6×107J/ kg=2.16×107J。
这台发动机在最大功率时的热机效率η=W有/W总×100%=21%(2)．汽车以最高时速175km/h前进100km所用时间：t=s/v=100km/175km/h =34.3min。
汽车每行使100km的耗油质量为：m’= 0.47 kg/min×34.3min=16.1kg 。
汽车每行使100km的耗油体积为V’= m’/ρ=16.1kg/0.71kg/L=22.7L 。