怎样判断物体是否做功
明白不做功的三种情况
1.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”.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”.2.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.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.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.3.注意事项一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 (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)C.做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关.4.注意事项二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.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.理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系5.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.6.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.A.有用功(W有) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).求有用功W有,要看使用机械的目的.①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W有=Gh;②对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有=f阻s物.B.总功 (W总) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W总=Fs.(F为直接作用在机械上的力)C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额=G轮h.7.计算机械效率的各种变形式.A.在竖直方向上提升物体,η==== (对于杠杆:n=s/h=;对于滑轮组:n=s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度)注:若只计动滑轮的重,则F=(G+G轮)/n,机械效率η还可等于,即η= .B.在水平方向上拉动物体,η== (s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离)8.如何提高机械效率?由η==可知:A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重;绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数;还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率.B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高.总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.C.注意事项①机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快;机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%;而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.一、计算题(本题包含24小题,每题?分,共?分)1.(05南宁市)一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶,轿车上的速度表如图所示。
机械能守恒条件的判定方法及注意事项(物理天地)
机械能守恒条件的判定方法及注意事项王 佃 彬(河北省唐山市丰南区第一中学 063300)机械能守恒定律是高中物理中的一个重要守恒定律,是高考的重点内容,考查的特点是应用范围广,能力要求高,而灵活应用机械能守恒定律解题的前提是如何判断物体或系统是否满足守恒定律。
一.判定方法:1.用做功判定:⑴对物体:机械能守恒的条件是只有重力对 物体做功。
⑵对系统:机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力对物体做功。
例1.一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图1所示,在A 点,物体开始与弹簧接触,到B 点时,物体速度为零,然后被弹回。
下列说法中正确的是:A .物体与弹簧作用过程中,物体的机械能守恒;B .物体与弹簧作用过程中,物体与弹簧组成的系统机械能守恒;C .物体从A 下降到B 的过程中,物体的动能和重力势能之和不断减小; .D 物体从A 下降到B 的过程中,物体的动能不断减小。
解析:物体与弹簧作用过程中,由于弹簧弹力对物体做功,所以物体的机械能不守恒,A错。
在该过程中,对物体和弹簧组成的系统,只有重力和弹簧弹力对系统做功,所以系统机械能守恒,B 正确。
物体从A 下降到B 的过程中,物体的机械能(动能和重力势能之和)减小量转化为弹簧的弹性势能,C 正确。
当物体受力平衡(弹簧弹力和物体重力大小相等)时,动能最大,所以从从A 下降到B 的过程中,物体的动能先增大后减小,D 错。
答案:B 、C 。
2.用能量转化判定:若组成系统的物体间只有动能和重力势能(或弹性势能)相互转化,系统跟外界没有发生机械能转变成其他形式的能,系统的机械能守恒。
例2.如图2所示,一辆小车静止在光滑的水平面上,小车立柱上固定一条长为L 栓有小球的细绳,小球由和悬点在同一水平面处释放(绳刚拉直),小球在下摆过程中,不计一切阻力,下列说法正确的是:A .小球机械能守恒;B .小球机械能减小;C .小球和小车的总机械能守恒; .D 小球和小车的总机械能减小。
怎样才叫“ 做功”ppt 苏科版
怎样才叫“ 做功”
前坊中学 陈艳梅
费尽力气的人:
用力推汽车,没能推动
用力搬石头,没能搬动
活动1
F
找共同点
F
S
F、S
S
1、物理学中对做功的规定:
作用在物体上的力,使物体在力的方向上通 过了一段距离,这个力对物体做了机械功,简称 做功。
2、做功的两个必要因素是: 力 ①作用在物体上的______, 力 距离 ②物体在___的方向上通过了一段___。
(2500J)
例题 某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿 斜面推到2m高处,斜面长4m,如图所示。这 个人做了多少功
F=100N
2m
已知: F=100N, s=4m 求: W =? 解: W =F s =100N×4m =400J 答: 这个人做了400J的功。
练习:如图所示,小孩在水平地面上推动物 500 体所做的功是_____J, 物体的重力做功是 0 。 ____J
谢谢大家,再见!
•
1、不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。——荀子 2、不要失去信心,只要坚持不懈,就终会有成果的。——钱学森 3、不作什么决定的意志不是现实的意志;无性格的人从来不做出决定。——黑格尔 4、成大事不在于力量的大小,而在于能坚持多久。——约翰逊 5、发现者,尤其是一个初出茅庐的年轻发现者,需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑,才能坚持自己发现的意志,并把研究继续下去。——贝弗里奇 6、凡是新的事情在起头总是这样一来的,起初热心的人很多,而不久就冷淡下去,撒手不做了,因为他已经明白,不经过一番苦工是做不成的,而只有想做的人,才忍得过这番痛苦。——陀思妥耶 夫斯基 7、富贵不能淫,贫贱不能移,威武不能屈。——孟子 8、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的,所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的,学习了不在生活面前屈服。——奥斯特洛夫斯基 9、告诉你使我达到目标的奥秘吧,我唯一的力量就是我的坚持精神。——巴斯德 10、公共的利益,人类的福利,可以使可憎的工作变为可贵,只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。——佚名 11、功崇惟志,业广惟勤。——佚名 12、故天将降大任于是人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为,所以动心忍性,增益其所不能。——孟轲 13、贵有恒,何必三更起五更眠。最无益,只怕一日曝十日寒。——毛泽东 14、即使遇到了不幸的灾难,已经开始了的事情决不放弃。——佚名 15、即使在把眼睛盯着大地的时候,那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。——雨果 16、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 17、涓滴之水终可以磨损大石,不是由于它力量强大,而是由于昼夜不舍的滴坠。——贝多芬 18、科学的永恒性就在于坚持不懈地寻求之中,科学就其容量而言,是不枯竭的,就其目标而言,是永远不可企及的。——卡· 冯· 伯尔 19、立志不坚,终不济事。——朱熹 20、立志用功如种树然,方其根芽,犹未有干;及其有干,尚未有枝;枝而后叶,叶而后花。——王守仁 21、没有伟大的意志力,就不可能有雄才大略。 ——巴尔扎克 22、耐心是一切聪明才智的基础。——柏拉图 23、能够岿然不动,坚持正见,度过难关的人是不多的。——雨果 24、你既然期望辉煌伟大的一生,那么就应该从今天起,以毫不动摇的决心和坚定不移的信念,凭自己的智慧和毅力,去创造你和人类的快乐。——佚名 25、你们应该培养对自己,对自己的力量的信心,百这种信心是靠克服障碍,培养意志和锻炼意志而获得的。——高尔基 26、逆水行舟用力撑,一篙松劲退千寻。——董必武 27、您得相信,有志者事竟成。古人告诫说:“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候,才必须勉为其难地一步步走下去,才必须勉为其难地去达到它。——果戈理 28、切莫垂头丧气,即使失去了一切,你还握有未来。 ——奥斯卡· 王尔德 29、穷且益坚,不坠青云之志。——王勃 30、忍耐和坚持虽是痛苦的事情,但却能渐渐地为你带来好处。——奥维德 31、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。——佚名 32、生活的道路一旦选定,就要勇敢地走到底,决不回头。——左拉 33、生活就像海洋,只有意志坚强的人,才能到达彼岸。——马克思 34、生命里最重要的事情是要有个远大的目标,并借助才能与坚毅来完成它。——歌德 35、事业常成于坚忍,毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见,匆忙的旅人落在从容的后边;疾驰的骏马落在后头,缓步的骆驼继续向前。——萨迪 36、书不记,熟读可记;义不精,细思可精;惟有志不立,直是无着力处。——朱熹 37、谁有历经千辛万苦的意志,谁就能达到任何目的。——米南德 38、思想的形成,首先是意志的形成。——莫洛亚 39、泰山不让土壤,故能成其大;河海不择细流,故能就其深。——李斯 40、疼痛的强度,同自然赋于人类的意志和刚度成正比。——武者小路实笃 41、天行健,君子以自强不息。——文天祥 42、为学须刚与恒,不刚则隋隳,不恒则退。——冯子咸 43、伟大的作品不是靠力量,而是靠坚持来完成的。——约翰逊 44、我的本质不是我的意志的结果,相反,我的意志是我的本质的结果,因为我先有存在,后有意志,存在可以没有意志,但是没有存在就没有意志。——费尔巴哈 45、我们应有恒心,尤其要有自信心!我们必须相信,我们的天赋是要用来做某种事情的。——居里夫人 46、我有两个忠实的助手,一个是我的耐心,另一个就是我的双手。——[法]蒙田 47、我之所以能在科学上成功,最重要的一点就是对科学的热爱,坚持长期探索。——(英国)达尔文 48、无论什么时候,不管遇到什么情况,我绝不允许自己有一点点灰心丧气。——爱迪生 49、无论是美女的歌声,还是鬣狗的狂吠,无论是鳄鱼的眼泪,还是恶狼的嚎叫,都不会使我动摇。——恰普曼 50、下苦功,三个字,一个叫下,一个叫苦,一个叫功,一定要振作精神,下苦功。——毛泽东 51、向着某一天终于要达到的那个终极目标迈步还不够,还要把每一步骤看成目标,使它作为步骤而起作用。——歌德 52、要从容地着手去做一件事,但一旦开始,就要坚持到底。——比阿斯 53、要在这个世界上获得成功,就必须坚持到底:至死都不能放手。——伏尔泰 54、一个崇高的目标,只要不渝地追求,就会居为壮举;在它纯洁的目光里,一切美德必将胜利。——华兹华斯
《功》精品课件
5.AB两物体叠放在水平面上,A物体在 力 F作用下在B物体上相对滑动, 负 功,f2对B做———— 正 功。 则f1对A做————
f1
A
F
B
S1 S2
f2
ΔS
W1= - fS1
W2= fS2
W1 + W2= f(S2 - S1 )= - f Δ S
2.滑动摩擦力做功的特点: (1)滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当 然也可以不做功。 (2)一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两个方面: 一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内 能。 (3)一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS 式中ΔS指物体间的相对位移 (4)转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即 W=Q(即摩擦生热).原因后来再讲 (5)滑动摩擦力、空气摩擦阻力等,在曲线运动或往返运动时 等于力和路程(不是位移)的乘积
∴△x=x2-x1=0.41cm.
解二:用图像法
因为阻力F=kx,以F为纵坐标,F方向上的位 移x为横坐标,作出F-x图像,如图(b), 曲线下面积的值等于F对铁钉做的功. 由于两次做功相等,故有: S1 = S2 (面积),即: 1/2× kx21=1/2× k(x2+x1)(x2-x1), 解后有:x2= 2 x1=1.41cm.
【解析】分别对滑块和木板进行受力分析,如图 所示.f=mg, f = f′
摩擦力对滑块做的功为:Wm=-f(s+L)=-mg(s+L), 摩擦力对木板做的功为:WM=f′〃s=mg〃s, 摩擦力做的总功为:W=Wm+WM=-mgL, 转化为内能的大小为:Q=-W=mgL
图6-1-2
【解题回顾】摩擦力是阻力(对滑块)时,它所 做的功是负功;摩擦力是动力(对木板)时,它 所做的功是正功。我们还体会到摩擦力f和f′ 虽然是一对作用力和反作用力,但它们做的功 却不一定相等.
初三物理怎么样才叫做功
11.1 怎样才叫做功知识点一功1.功的概念:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。
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.不做功的三种情况:(1)“不劳无功” (F=0 N):物体没有受到力的作用,由于惯性通过了一段距离,没有力做功.例如踢出去的足球在地面上滚动了一段距离,此时脚不再对足球施加力的作用,故运动员不再对足球做功。
(2)“劳而无功”(s=0 m):物体受到力的作用,但没有移动距离,这时力对物体没有做功。
例如举重运动员举着杠铃不动。
(3)“垂直无功”(F⊥S):物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的方向与力的方向垂直,这个力不做功。
例如提着水桶水平前进。
温馨提示:阻力和物体的运动方向相反,其作用是阻碍了物体的运动,我们说物体克服阻力做了功。
比如竖直向上抛出的篮球,在上升过程中篮球克服重力做功。
例1 如图所示的情景中,关于力对杯子做功的描述正确的是( )A.用力推杯子,杯子没动,B.托着杯子长时间不动,推力对杯子做功了托力对杯子做功了C.托着杯子水平向右移动,D.托着杯子竖直向上移动,托力对杯子做功了托力对杯子做功了知识点二功的计算1.功的计算:力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.即:功=力×距离。
2.计算表达式:如果用W 表示功,F 表示力,s 表示物体在力的方向上移动的距离,表达式为:W =Fs 。
3.功的单位:在国际单位制中,力的单位是牛(N),距离的单位是米(m),功的单位是牛·米(N·m)。
功的单位有一个专门的名称叫做焦耳,符号为J.这是为了纪念英国物理学家焦耳而命名的。
1 J=1 N·m 。
例2 如图所示,冰壶从出发点A 被运动员推着运动6 m 后,在B 点被推出,沿冰道运动30 m 到O 点停下来。
被推出去的冰壶停下来,是由于 ;从A 点到O 点运动过程中,若运动员对冰壶的推力是10 N ,运动员对冰壶做的功是 J 。
力对物体做功情况[下学期]--旧人教版
新高考物理考试易错题易错点11功、功率、动能定理及其应用附答案
易错点11 功、功率、动能定理及其应用易错总结1.选取不同的参考系时,物体产生的位移可能不同,用公式求出的功就存在不确定性。
因此在高中阶段计算功时,一般以地面为参考系。
2.判断力对物体是否做功时,不仅要看力和位移,还要注意力与位移之间的夹角,小于900做正功,大于90°做负功。
(3.计算某个力的功时,要注意这个力是否始终作用在物体上,也就是说要注意力和位移的同时性。
4.能量是标量,动能只有正值没有负值,最小值为零。
5.重力势能具有相对性,是因为高度具有相对性,因此零势能面的选择尤为重要。
6.势能的正、负不表示方向,只表示大小。
7.比较两物体势能大小时必须选同一零势能面。
8.物体势能大小与零势能面的选取有关,但两位置的势能之差与零势能面的选取无关。
9.重力做功与路径无关,只与始末位置有关。
10.求合力的总功时要注意各个功的正负,进行代数求和。
11.功能变化量一定是末动能减初动能。
12.要严格按动能定理的一般表达形式列方程,即等号的一边是合力的总功,另一边是动能变化量(末减初)13.为了忽略空气阻力.在描述对物体的要求时应该说“质量大,体积小”.即较小的大密度重物,不能只说成“密度大”。
14.用自由落体法验证机械能守恒定律实验中来瞬时速度要用纸带来求,而不能由gh v 2 来求。
15.功率表示的是做功的快慢,而不是做功的多少。
16.汽车的额定功率是其正常工作时的最大功率,实际功率可以小于或等于额定功率。
17.功率和效率是两个不同的概念,二者无必然的联系,功率大的效率不一定高,效率高的功率也不一定大。
(效率一定小于100%)18.在计算汽车匀加速运动可维持的时同时,如果用汽车在水平路门上的最大速度除以加速度这种方法即认为汽车可以一直保持匀加速直至达到最大速度的观点,是错误的。
因为有额定功率限制,功率不能无限增大;实际上当汽车匀加速运动达最大功率时,牵引力开始减小,做加速度减小的加速运动,直到牵引力等于阻力,达到最大速度。
热传递和做功的判断技巧
热传递和做功的判断技巧
热传递和做功是热力学中的两个重要概念,能够帮助我们理解热力学系统的能量转移过程。
在实际应用中,我们需要准确地判断一个过程是热传递还是做功,以便正确地分析和计算系统的能量变化。
热传递是指热量从高温物体流向低温物体的过程。
通常情况下,热传递是由于两个物体之间的温度差异而导致的,从而使热量从高温物体向低温物体传递。
热传递可以通过传导、对流和辐射等不同的方式进行。
做功是指外界对系统做功,从而使系统的内能发生变化的过程。
例如,在压缩气体的过程中,外界对气体做功,使气体的内能增加,压强和温度也随之增加。
做功是由于外界对系统施加了一个力,从而使系统的体积发生变化而导致的。
判断一个过程是热传递还是做功需要注意以下几点:
1. 考虑系统的能量变化方向。
如果能量从外界流入系统,则是做功;如果能量从系统流出,则是热传递。
2. 考虑系统的体积变化。
如果系统的体积发生变化,则是做功;如果系统的体积没有发生变化,则是热传递。
3. 考虑系统的温度变化。
如果系统的温度发生变化,则可能是热传
递或做功。
当外界对系统施加的力和系统内能的变化方向相反时,可能发生热传递;当外界对系统施加的力和系统内能的变化方向相同时,则是做功。
总之,热传递和做功是热力学中的两个重要概念,需要根据实际情况准确判断一个过程是热传递还是做功,以便进行正确的分析和计算。
判断力是否做功及做正、负功的方法
判断力是否做功及做正、负功的方法
1.看力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形.
2.看力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形.
3.根据动能的变化:动能定理描述了合外力做功与动能变化的关系,即W合=ΔE k,当动能增加时合外力做正功;当动能减少时合外力做负功.
例题
1.如图1所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止.则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()
图1
A.支持力一定做正功
B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功
D.摩擦力可能做负功
答案B
解析支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功.而摩擦力是否存在需要讨论,若摩擦力恰好为零,物体只受重力和支持力,如图所示,此时加速度a=g tan θ,当a>g tan θ时,摩擦力沿斜面向下,摩擦力与位移夹角小于90°,则做正功;当a<g tan θ时,摩擦力沿斜面向上,摩擦力与位移夹角大于90°,则做负功.综上所述,B选项是错误的.
2.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为()
A.0 B.-Fh
C.Fh D.-2Fh
答案D
解析阻力与小球速度方向始终相反,故阻力一直做负功,W=-Fh+(-Fh)=-2Fh,D 选项正确.。
不做功的三种情况
1.不做功的三种情况(1)物体受到力的作用,但没有移动的位移.(2)物体没受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离.(3)物体受到力的作用,同时也移动了一段距离,但距离与力的方向垂直.2.运用公式W=Fs 时注意(1)F 是作用在物体上的力,s 必须是在F 的方向上通过的距离(2)计算时单位要统一,F 的单位是“N”,s 的单位是“m”,W 的单位是“J”.(3)如果力的方向与物体移动的方向相反,则这个力做了负功,或者说物体克服这个力做了功.支点(o):杠杆绕着转动的点动力(F1):促使杠杆转动的力阻力(F2):阻碍杠杆转动的力动力臂(L1):从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2):从支点到阻力作用线的垂直距离力臂是支点到力的作用线的垂直距离。
1 力臂是一定在杠杆上吗?2 杠杆是否都是直的?3 若一力作用在杠杆上,作用点不变,但作用方向改变,力臂是否改变?归纳:一找支点二画线,三连距离四标签。
画力臂的方法是:(1)辨认杠杆,找出支点、动力和阻力;(2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线.(3)从支点作出到力的作用线的垂直线。
(4)用大括号将力臂括上,并标上符号。
画出图中各力的力臂杠杆的平衡:是指杠杆在动力和阻力作用下,保持静止状态或匀速转动状态。
结论:杠杆的平衡条件:动力X 动力臂=阻力X 阻力臂用字母表示为当杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一例:一根杠杆动力臂与阻力臂之比是3:2,要使杠杆平衡,则动力与阻力之比是______。
杠杆的分类⑴动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆⑵动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆⑶动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆三类杠杆的特点(1)省力杠杆:l1>l2,则F1<F2,使用这类杠杆,可以省力,但费距离。
(2)费力杠杆:l1<l2,则F1>F2,使用这类杠杆,虽然费力,但可以省距离。
(3)等臂杠杆:l1=l2,则F1=F2,使用这类杠杆,既不能省力,也不能省距离。
初中物理 功和功率.教师版
做功的判断1. 功: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距离, 力学里就说这个力做了功.计算式: W =Fs (计算是采用国际单位, 距离单位必须是m)注意:功一定是某个力对物体做的, 所以计算功的时候首先应该明确是哪个力, 然后再确定该力的方向上物体移动的距离, 功与力有种“一一对应”的关系.2. 某力对物体是否做功的判断: 某力对物体做功条件:(1) 有作用在物体上的力;(2) 物体在该力的方向上移动了距离;注意三种不做功的情况:a. 物体没有受到力的作用(0F =), 但由于惯性移动了一段距离(0s ≠), 则对物体不做功.b. 物体受到力的作用(0F ≠), 但没有移动距离(0s =), 该力对物体不做功.c. 物体受到力的作用(0F ≠), 也通过了一 段距离(0s ≠), 但物体移动的方向跟物体 到的力的方向垂直.功和功率的一般计算思路导航知识互联网功和功率、机械能1. 物体在单位时间内完成的功, 叫功率.功率的物理意义: 表示物体做功快慢的物理量2. 功率的计算:定义式法:W Pt =常用计算式: P=Fv机械中的功与功率(常规滑轮)拉力做功: W=Fs对物体做功: W=Gh注意绳自由端移动距离s和物体上升高度h 之间的关系. 拉力做功功率:WPt==Fv绳对物体做功的功率P=Gv物注意: v绳和v物的之间的关系【例1】(2011通州一模) 下列情景中, 人对物体没有做功的是( )A. 小峰背书包走上楼梯B. 小华用力搬石块, 石块没动C. 装卸工人沿斜面将物体推到车上D. 小丽把花盆从地面搬到窗台上【答案】B【例2】(2011通州二模) 如图所示, 用大小相等的拉力1F、2F、3F使同一个物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s, 拉力1F、2F、3F所做的功分别是1W、2W、3W.下列正确的是( )A.123W W W== B.123W W W=< C.123W W W<< D.123W W W>>夯实基础模块一: 功【答案】 A【例3】 有一起重机, 它将5000N 重的物体匀速提高6m, 后又水平地移动4m, 则钢丝绳对物体所做的功是 ( )A. 30000 JB. 20000 JC. 50000 JD. 10000 J【答案】 A【例4】 (2013通州二模) 重200N 的木箱, 在40N 水平拉力的作用下, 恰能沿水平地面做匀速直线运动. 当木箱在50N 的水平拉力的作用下, 沿同一水平地面前进10m 的过程中, 下列说法中错误..的是 ( ) A. 拉力做功500J B. 重力做功2000JC. 木箱受到的摩擦力为40ND. 木箱受到的重力和支持力的合力为零【答案】 B【例5】 现有n 块质量为m , 边长为h 的方砖放在水平地面上(如图甲), 有一个同学想把它们叠放起来(如图乙)至少要做多少功?【答案】 整体重心方法. ()22G nh hW nmg =-能力提升n 块砖图甲 图乙【例6】 下列关于功率的说法中, 正确的是 ( )A. 功率大的机械比功率小的做功多B. 功率大的机械比功率小的做功快C. 做功时间越长, 功率越大D. 做功时间越短, 功率越大【答案】 B【例7】 (多选) 体重600N 的小刚, 用200N 的水平拉力拉着重800N 的车, 沿水平公路前进50m,用时5min, 则下列说法正确的是 ( )A. 小刚对车做的功为1×104JB. 小刚对车做的功为4×104JC. 小刚对车做功的功率为2×103WD. 小刚对车做功的功率为33.3W【答案】 A D【例8】 中考体育跳绳测试的项目中, 某同学在1min 内跳了180次, 每次跳的高度大约为5cm.他跳绳时的功率大约为 ( ) A.1000W B.100W C.10W D.1W【答案】 B 2012兰州中考【例9】 一个物体由A 点自由下落时, 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 2B. W 1=W 2, P 1=P 2C. W 1=W 2, P 1<P 2D. W 1≠W 2, P 1≠P 2【答案】 C夯实基础模块二: 功率· A · B ·C【例10】 (2012 石景山一模) 建筑工地上常用如图所示的装置搬运建筑材料, 使用的滑轮组由a 、b 、c 、d 、e 五个滑轮组成, 如果滑车和建材共重1500 N, 每个滑轮重50 N, 不计绳重及摩擦, 以0.5m/s 匀速提起滑车所用的拉力F 的功率P = W.【答案】 800【例11】 (2011西城一模) 如图所示, A 是一个重为G 的活塞, B 是一个粗细均匀、竖直固定放置的圆筒. 用竖直向下的力F 1推活塞A , 使其恰能以速度为1v 匀速向下运动(如图甲) , 活塞从金属筒上端移动到下端的过程中, 所用的时间为1t , F 1做的功为W 1 , 功率P 1; 若对活塞A 施以竖直向上的力F 2, 使其恰能以速度为2v 匀速向上运动(如图乙) 活塞从金属筒下端移动到上端的过程中, 所用的时间为2t , F 2做的功为W 2 , 功率P 2. 已知F 1=G , P 1= P 2. 则下列判断正确的是 ( ) A. 1221:v :v = B. 1321:t :t = C. 2121:F :F = D. 3121:W :W =【答案】 D能力提升滑车 Fa bc de建材模块三: 滑轮组综合问题夯实基础【例12】如图所示, 重40N的物体A在水平拉力F的作用下, 在水平桌面上做匀速直线运动, 物体A所受的滑动摩擦阻力是物重的0.2倍, 物体A在2s内前进了0.2m. 若不计滑轮重、绳重及轴摩擦, 拉力F做功为J.【答案】1.6【例13】(2011房山一模) 如图所示, 平静的湖面上有两艘小船, 绳的一端拴在甲船上, 绕过乙船上的滑轮, 站在岸上的人用100N的力拉绳子的自由端. 如果在20s内甲船向右匀速移动了10m, 同时乙船向左匀速移动了4m, 则人拉绳子的功率为W.甲【答案】90【例14】如图所示, 平静的湖面上有两艘小船, 绳的一端拴在甲船上, 绕过乙船上的滑轮, 站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端. 如果在20s内甲船向右匀速移动了10m. 同时乙船向左匀速移动了4m, 则人拉绳子的功率是W.【答案】140【例15】 (2012西城一模)(多选) 如图所示, 聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上, 另一个固定在自己的滑板车上, 用绳子将两个滑轮组装成滑轮组. 小亮站在滑板车上拉动手中的绳子, 他用10N 的拉力在3s 内, 使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.2m. 滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计. 下列说法中正确的是 ( )A. 竖直墙壁受到的拉力为20 NB. 滑板车受到地面的阻力为30 NC. 在3s 内小亮的拉力做功为36 JD. 动滑轮对滑板车拉力的功率为12W【答案】 B C【例16】 (2010西城二模) 工人利用滑轮组按照如图所示的方式提升货箱. 工人的体重为800N G =人. 提升第一个货箱时, 工人用0500N F =的竖直向下的力拉绳时, 没有提起货箱. 工人用1600N F =的竖直向下的力拉绳时, 货箱恰能以0.2m/s 的速度匀速上升. 第二个货箱比第一个货箱重500N , 工人仍能提起第二个货箱, 并使第二个货箱以0.1m/s 的速度匀速上升(不计绳重及绳与轮、轮与轴之间的摩擦). 求:(1) 第一个货箱未被拉动时, 水平地面对货箱的支持力;(2) 工人提升第一个货箱和第二个货箱做功功率变化量的大小.【答案】 (1) 400N (2) 190W能力提升滑板车【例17】 小刚在研究功率与时间的关系时, 记录了表中所示的试验数据.时间/s 2 4 6 8 10 12 做功/J 100 100100100100 100 功率/W502516.67 12.5108.33根据表中的实验数据, 可以得出的结论是: ___________________ _______.【答案】 在做功相同时, 功率与所用的时间成反比, 且关系式为: 100W s=P t【例18】 攀岩运动是从登山运动中派生得来的新项目, 它集健身、娱乐、竞技于一体, 以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者. 要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率, 需要测量的物理量有该运动员的重力、 和 .【答案】 攀岩高度 攀岩时间【例19】 (2011 大兴二模) (2013平谷一模) 实验台上有组装好的实验装置,如图所示, 其中弹簧测力计的量程为0~5N. 另外还有质量均为100g 的钩码六个, 秒表一块(图中未画出) . 要求利用上述实验装置和钩码、秒表设计一个实验证明: 用动滑轮提升重物时, 如果拉力不变, 则拉力的功率与速度成正比.(1) 写出主要实验步骤. (2) 设计实验表格【答案】 (1) 实验步骤夯实基础能力提升模块四: 功、功率实验① 在动滑轮下挂两个钩码 ………1分② 用调好的弹簧测力计以不同的速度匀速竖直向上提升6次, 用弹簧测力计测出拉力F , 用刻度尺测出绳端移动的距离s , 用秒表测出时间t , 并把每次的F 、s 、t 的数据记录在表格中. ………2分③ 利用s v t =、FsP t=分别计算出每次的速度和功率, 并把v 、P 的数据记录在表格中. ………1分(2) 实验记录表格………1分s /m t /s v /m·s -1 F /N P /W【例20】 如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验. 实验步骤如下:Ⅰ. 让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下, 观察木块被撞击后移动的距离. Ⅱ. 让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下, 观察木块被撞击后移动的距离.回答下列问题:(1) 步骤Ⅰ是为了研究动能大小与_______的关系. (2) 步骤Ⅱ是为了研究动能大小与_______的关系.(3) 该实验中斜面的作用是为了控制钢球_______的大小, 木块的作用是为了比较钢球_______的大小 .【答案】 (1) 速度 (2) 质量 (3) 速度; 动能夯实基础模块五: 机械能(选讲)【例21】小明看到运动员拉弓射箭时, 弓拉得越弯, 箭射得越远. 小明猜想: 弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.(1) 为验证其猜想是否正确, 他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度); 如图所示, 将同一个弹簧压缩(选填“相同”或“不同”)的长度, 将小球置于弹簧的右端, 松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块, 从而比较弹性势能的大小.(2) 若水平面绝对光滑, 本实验将(选填“能”或“不能”)达到探究目的.(3) 小明根据实验现象认为: 小球推动木块移动一段距离后都要停下来, 所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了. 你认为小明的观点是的(选填“正确”或“错误”), 理由是.【答案】(1) 不同; 移动距离的远近(2) 不能(3) 错误; 木块克服摩擦做功, 机械能转化为内能.【例22】如图所示, 小球从左端由静止释放, 在左右摆动过程中, 不计空气阻力, 则( )A. 从最高点运动到最低点的过程, 一部分重力势能转化为动能B. 从最低点运动到最高点的过程, 一部分动能转化为重力势能C. 左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D. 左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度【答案】D【例23】(2013.1东城初三期末) 如图所示, 甲、乙是两个完全相同的网球. 在同一高度以大小相等的速度, 将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出, 不计空气阻力, 则下列说法正确的是( )A. 甲球在空中下落时, 重力势能增大, 动能减小B. 乙球上升过程中, 重力势能转化为动能C. 抛出时甲、乙两球的机械能相等D. 抛出时甲球的动能小于乙球的动能【答案】C能力提升【例24】 (2012海淀二模) (多选) 下列说法中正确的是 ( )A. 蹦床运动员由空中下落与蹦床接触后, 继续向下运动, 运动员到达最低点时其所受 合力为零B. 实心球在空中下落的过程中, 若不计空气阻力, 则其减小的重力势能全部转化为动 能C. 踢出去的足球还能在水平地面上继续运动一段距离, 是因为足球具有惯性D. 加速运动的物体, 其机械能一定增加【答案】 B C【拓1】 一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W, 那么在90min 时间内心脏做的功和用这些功可以把一个质量为50kg 的中学生匀速举高的高度分别为(g =10N/kg) ( ) A. 810J 、2.7m B. 810J 、27m C. 8100J 、162m D. 8100J 、16.2m【答案】 D (模块二 功率)【拓2】 如图所示为人体心脏的血液循环示意图, 如表记录了某成年人在静息时心脏每搏动一次心脏血液的平均压强. 心脏每搏动一次就是一次血液循环, 包括心脏的收缩与舒张. 当心脏收缩时, 右心室把血泵入肺动脉, 左心室把血泵入主动脉. 心脏舒张时, 两个心房的血液压强约较小, 可近似视为零. 已知此人在静息时心脏每分钟搏动72次, 左右心室每收缩一次泵出的血量均为70mL, 则可估算此人静息时心脏推动血液流动的功率大约为 W, 此人的心脏一天内推动血液流动做的功大约为 J.【答案】 1.68 145 152 (模块二 功率)【解析】(1) 左心室每收缩一次做的功:W 左=P 左V =16×103Pa ×70×10-6m 3=1.12J右心室每收缩一次做的功:W 右=P 右V =4×103Pa ×70×10-6m 3=0.28J成人静息时心房心室压强 心室 平均压强(kPa)心房舒张左心房 0.6右心房 0.3心室收缩 左心室16 右心室 4思维拓展训练 (选讲)左右心室每收缩一次做的功:W′=1.12J+0.28J=1.4J 心脏每分钟做的功:W=72W′=72×1.4J=100.8J心脏推动血液流动的功率:100.8J1.68W60sWPt===(2) 此人的心脏一天内推动血液流动做的功:W总=Pt′=1.68W×24×3600s=145152J.【拓3】(2014年海淀区初三物理期中) 如图所示, 在水平拉力F作用下, 物体A以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动, 此时弹簧测力计的示数为3N. 不计绳、弹簧测力计和滑轮的重力以及滑轮的摩擦, 则拉力F的功率为W.【答案】1.5 (模块三滑轮组综合问题)【拓4】(2011西城一模) (多选) 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, 则下列说法中正确的是()A. 地面受到的摩擦力为7NB. 滑轮移动的速度为0.4m/sC. 水平拉力F的功率为4.8WD. 在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J【答案】A D (模块三滑轮组综合问题)【拓5】(2013 西城一模)(多选) 如图甲所示, 带有滑轮的物体A放置在粗糙水平地面上, 质量为m的电动机固定在物体A上, 通过滑轮水平匀速拉动物体A, 物体A移动速度为v甲, 移动距离为s甲, 电动机做功为W1, 电动机的功率为P1, 对绳的拉力为T1, 电动机收绳速度为v1; 如图乙所示, 将电动机固定在地面上, 使电动机通过滑轮水平匀速拉动物体A, 物体A移动速度为v乙, 移动距离为s乙, 电动机做功为W2, 电动机的功率为P2, 对绳的拉力为T2, 电动机收绳速度为v2. 已知地面粗糙程度相同, s甲=s乙, P1=P2, 不计绳重及滑轮与轴的摩擦. 则下列判断正确的是( )A. T1<T2B. W1> W2C. v1>v2D. v甲<v乙【答案】B D (模块三滑轮组综合问题)实战演练【练1】一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱, 使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离. 关于拉力所做的功, 下列说法中正确的是( )A. 在粗糙地面上做功较多B. 在光滑地面上做功较多C. 两次做功一样多D. 条件不够, 无法比较两次做功的多少【答案】C【练2】你对“功和功率”的知识掌握了多少? 让我们一起来回忆!(1) 在图《向左走, 向右走》的漫画中, 在50s的时间内, 男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m, 女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m, 他们中,对物体有做功的是(选填“男孩”或“女孩”) , 做功的功率是W.(2) 如图所示, 有一重为100N的小球在桌面上滚动了10cm后滚出桌面, 0.5s后落在离桌面边缘2m的地面上, 桌面距离地面高度为1m. 则小球在整个运动过程中, 重力做了J的功, 其功率是W.(3) 如果枪膛长0.3m, 火药在枪膛内对子弹的推力是100N, 子弹离开枪膛后前进了0.5m, 则火药对子弹所做的功是J.(4) 甲、乙两同学进行爬杆比赛, 爬到杆顶(杆长相同) 时, 甲用10s, 乙用9s, 若甲乙两人的体重之比为5:6, 则甲乙两人爬到杆顶做功之比是, 甲乙两人平均功率之比是.(5) 你帮老师抬过东西么? 两个同学像图中一样, 将一木箱从一楼抬上三楼, 甲对木箱做的功乙对木箱做的功(填“大于”、“等于”或“小于”) .【答案】(1) 女孩10 (2) 100 200 (3) 30(4) 5: 6 3: 4 (5) 大于【练3】铁路提速要解决许多具体的技术问题, 其中提高机车牵引力功率是一个重要问题. 己知匀速行驶时, 列车所受阻力与速度的平方成正比, 即f=kv2. 列车要提速, 就必须研制出更大功率的机车. 那么当列车分别以120km/h和40km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时, 机车的牵引力功率之比为( )A. 3:1B. 9:1C. 27:1D. 81:1【答案】C【练4】 如图所示, 聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上, 另一个固定在自己的滑板车上, 用绳子将两个滑轮组装成滑轮组. 小亮站在滑板车上拉动手中的绳子, 他用10N 的拉力在3s 内, 使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.8m. 滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计. 下列说法中正确的是 ( )A. 竖直墙壁受到的拉力为20 NB. 滑板车受到地面的阻力为20 NC. 在3s 内小亮的拉力做功为36JD. 动滑轮对滑板车拉力的功率为12W【答案】 D【练5】 (2012海淀二模) 如图所示, 竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组, 滑轮组下端挂有物体B, 滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A 相连. 此时物体A 在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动, 此时测力计的示数为450N; 在物体B 下加挂重为60N 的物体C 后, 用水平向右的力F 拉动物体A 可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动, 此时物体B 上升的速度大小为5cm/s. 已知每个滑轮重均为50N, 若不计绳重及滑轮的摩擦, g 取10N/kg, 则下列说法中正确的是 ( )A. 物体A 所受滑动摩擦力大小为100NB. 水平向右的力F 的大小为400NC. 物体B 所受重力为400ND. 拉力F 做功的功率为63W【答案】 D【练6】 学校新近买了30套总质量为300kg 的实验器材, 每套一箱. 实验员需要把这批实验器材搬运到15m 高的实验室.(1) 该实验员在搬运中, 对实验器材总共做功J;(2) 假设他身体可以向外提供的功率P 与所搬运物体的质量m 的关系如图所示, 每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t 与所搬运物体的质量m 关系如表所示, 那么他搬完全部箱子, 且回到开始搬运处, 所用最短时间为 秒(计算结果精确到搬运质量m /kg10 20 30 时间t /s40 60 70【答案】 44100; 1501.8A测力计B。
高中物理机械能守恒定律知识点总结
高中物理机械能守恒定律知识点总结(一)一、功1.公式和单位:,其中是F和l的夹角.功的单位是焦耳,符号是J.2.功是标量,但有正负.由,可以看出:(1)当0°≤<90°时,0<≤1,则力对物体做正功,即外界给物体输送能量,力是动力;(2)当=90°时,=0,W=0,则力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换.(3)当90°<≤180°时,-1≤<0,则力对物体做负功,即物体向外界输送能量,力是阻力.3、判断一个力是否做功的几种方法(1)根据力和位移的方向的夹角判断,此法常用于恒力功的判断,由于恒力功W=Flcos α,当α=90°,即力和作用点位移方向垂直时,力做的功为零.(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功.当力的方向和瞬时速度方向垂直时,作用点在力的方向上位移是零,力做的功为零.(3)根据质点或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判断.若有能量的变化,或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功.4、各种力做功的特点(1)重力做功的特点:只跟初末位置的高度差有关,而跟运动的路径无关.(2)弹力做功的特点:对接触面间的弹力,由于弹力的方向与运动方向垂直,弹力对物体不做功;对弹簧的弹力做的功,高中阶段没有给出相关的公式,对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等.(3)摩擦力做功的特点:摩擦力做功跟物体运动的路径有关,它可以做负功,也可以做正功,做正功时起动力作用.如用传送带把货物由低处运送到高处,摩擦力就充当动力.摩擦力的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算,即W=F·l.(1)W总=F合lcosα,α是F合与位移l的夹角;(2)W总=W1+W2+W3+¡为各个分力功的代数和;(3)根据动能定理由物体动能变化量求解:W总=ΔEk.5、变力做功的求解方法(1)用动能定理或功能关系求解.(2)将变力的功转化为恒力的功.①当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程的乘积,如滑动摩擦力、空气阻力做功等;②当力的方向不变,大小随位移做线性变化时,可先求出力对位移的平均值=2F1+F2,再由W=lcosα计算,如弹簧弹力做功;③作出变力F随位移变化的图象,图线与横轴所夹的¡°面积¡±即为变力所做的功;④当变力的功率P一定时,可用W=Pt求功,如机车牵引力做的功.二、功率1.计算式(1)P=tW,P为时间t内的平均功率.(2)P=Fvcosα5.额定功率:机械正常工作时输出的最大功率.一般在机械的铭牌上标明.6.实际功率:机械实际工作时输出的功率.要小于等于额定功率.方式过程恒定功率启动恒定加速度启动过程分析设牵引力为F阶段一:v↑⇒F=v(P↓⇒a=m(F-F阻↓阶段二:F=F阻⇒a=0⇒P=F·vm=F阻·vm阶段一:a=m(F-F阻不变⇒F不变⇒v↑⇒P=F·v↑,直到P=P额=F·vm′阶段二:v↑⇒F=v(P额↓⇒a=m(F-F阻↓阶段三:F=F阻时⇒a=0⇒v达最大值vm=F阻(P额运动规律加速度逐渐减小的变加速直线运动(对应下图的OA段)⇒以vm匀速直线运动(对应下图中的AB段)以加速度a做匀加速直线运动(对应下图中的OA段)⇒匀加速运动能维持的时间t0=a(vm′⇒以vm匀速直线运动,对应下图中的BC段vt图象三、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.公式:Ek=21mv2.单位:焦耳(J),1J=1N·m =1kg·m2/s2.4.矢标性:动能是标量,只有正值.四、动能定理1.内容:所有外力对物体做的总功等于物体动能的变化量,这个结论叫做动能定理.2.表达式:w=Ek2-Ek1变化的大小由外力的总功来度量.4.适用条件:动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功.5.动能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等,在处理含有上述物理量的力学问题时,可以考虑使用动能定理.无需注意其中运动状态变化的细节6.应用动能定理解题的一般思路(1)确定研究对象和研究过程.注意,动能定理一般只应用于单个物体,如果是系统,那么系统内的物体间不能有相对运动.(2)对研究对象进行受力分析.(研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析,含重力)(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负).如果研究过程中物体受力情况有变化,要分别写出该力在各个阶段做的功.(4)写出物体的初、末动能.(5)按照动能定理列式求解.五、机械能1.重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差h有关.重力做功的大小WG=mgh,若物体下降,则重力做正功;若物体升高,则重力做负功(或说物体克服重力做功).2.重力势能(1)概念:物体的重力势能等于物体的重力和高度的乘积.(2)表达式:Ep=mgh,(3)重力势能是标量,且有正负.其正、负表示大小.物体在参考平面以下,其重力势能为负,在参考平面以上,其重力势能为正.六、机械能守恒定律1.内容:在只有重力(或弹簧的弹力)做功的情况下,动能和势能发生相互转化,但总量保持不变,这个结论叫做机械能守恒定律.2.机械能守恒的条件:(1)只有重力或系统内弹力做功.(2)受其他外力但其他外力不做功或做功的代数和为零.3.表达式:(1)Ek+Ep=Ek′+Ep′,表示系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等.(2)ΔEk=-ΔEp,表示系统(或物体)机械能守恒时,系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能,在分析重力势能的增加量或减少量时,可不选参考平面.(3)ΔEA增=ΔEB减,表示若系统由A、B两部分组成,则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等.4.判断机械能是否守恒方法:(1).利用机械能的定义判断(直接判断):若物体在水平面上匀速运动,其动能、势能均不变,机械能不变.若一个物体沿斜面匀速下滑,其动能不变,重力势能减少,其机械能减少.(2).用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,虽受其他力,但其他力不做功,机械能守恒.(3).用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.(4).对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.七.功能关系1.合外力对物体做功等于物体动能的改变.W合=Ek2-Ek1,即动能定理.2.重力做功对应重力势能的改变.WG=-ΔEp=Ep1-Ep2重力做多少正功,重力势能减少多少;重力做多少负功,重力势能增加多少.3.弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应.WF=-ΔEp=Ep1-Ep2弹力做多少正功,弹性势能减少多少;弹力做多少负功,弹性势能增加多少.4.除重力弹力以外的力的功与物体机械能的增量相对应,即W=ΔE.5.克服滑动摩擦力在相对路程上做的功等于摩擦产生的热量:Q=Wf=f·s相四、能量转化和守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.机械能守恒定律:1、内容:只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
机械能与机械功知识梳理+典例导析 怎样才叫做功
第十一章机械功与机械能11.1怎样才叫做功知识梳理:知识点一怎样才叫做功1.功的概念:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。
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。
温馨提示:(1)判断一个力是否做了功,就要分析它是否具有做功的两个必要因素,两者缺一不可,否则就没有做功。
例如:举重运动员举着杠铃不动时,虽然有力但是没有在这个力的方向上移动距离,所以不做功。
(2)物理学中的“做功”,跟日常生活中的“做工”不同,“做功”主要偏重于“成效、效果”,有着严格且明确的含义;而“做功”是指消耗了一定量的体力和脑力的人类活动。
(3)研究力做功问题时,要明确谁受力、谁施力,即谁对谁做功。
如果是阻力对物体做功,通常说成是“物体克服阻力做功”。
比如,提着包上楼,可以说成是“克服了包的重力做功”。
(4)三种不做功的情况:①有力无距离(劳而无功):如小孩费了很大力气推石头,推不动;②有距离无力(不劳无功):如足球由于惯性在草地上向前滚动;③力与距离垂直(垂直无功):如人提着水桶,沿水平路面行走一段距离。
例1在2018年举重世锦赛中,我国选手张旺丽第一阶段把一百多千克的杠铃很快地举过头顶,第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟,三名裁判都亮出了白灯,这次举重成功。
关于她举重时对杠铃做功的情况,下列说法中正确的是()A.她在第一阶段内没有做功B.她在第二阶段内没有做功C.她在两个阶段内一直都在做功D.她在两个阶段内一直都没有做功解析:题中所说的两个阶段中,选手都对杠铃有力的作用,力的方向竖直向上;在第一阶段,杠铃从地上被举过头顶,在竖直方向上移动了一段距离,第二阶段杠铃在空中停着,没有移动距离。
所以,她在第一阶段对杠铃做了功,在第二阶段对杠铃没有做功。
答案:B知识点二功的计算1.功的计算公式:物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,即功=力×距离,一般用W表示功,用F表示力,用s表示距离,那么功的计算公式是:W=Fs。
怎样才叫“ 做功”
活动3
人拉着重为2000N的车子沿水平方向前进5
m。有同学说:在这个过程中,人做的功是 W = F·S =2000N×5m=10000J。他算法对吗?如果不对,
错在哪里?要计算出人拉车的力所做的功,还必须 具备什么条件? 解析: 他的算法是错的。他没有理解做功具备的
两个因素,乱套公式。
要计算出人拉车的力所做的功,还必须知道 沿水平方向的拉力是多少?
W =G做·功S .= 100N×0m =0J
人们使用机械工作时,有时可以省
力,有时可以省距离。但是省力必然费 距离;省距离则一定费力。也就是说, 使用任何机械都不能省功。
课堂小结与作业:
做功:作用在物上的力,使物体在力的方向上
通过了一段距离
公式:W=Fs 不做功的情形:F=0,s=0以及F⊥s 机械功原理:使用任何机械都不能省功 作业:课本P48 2、3
13.1 怎样才叫“ 做功”
前坊中学 陈艳梅
费尽力气的人:
用力推汽车,没能推动 用力搬石头,没能搬动
活动1 找共同点
F
S
F、S
F
S
1、物理学中对做功的规定:
作用在物体上的力,使物体在力的方向上通 过了一段距离,这个力对物体做了机械功,简称 做功。
2、做功的两个必要因素是: ①作用在物体上的__力____, ②物体在_力__的方向上通过了一段_距_离_。
如果水平拉力是500N,结果怎样?
(2500J)
例题 某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿 斜面推到2m高处,斜面长4m,如图所示。这 个人做了多少功
2m
F=100N
已知: F=100N, s=4m 求: W =? 解: W =F s
=100N×4m =400J 答: 这个人做了400J的功。
专题1:判断力是否做功及其正负的方法
图5-1-1 专题一:《判断力是否做功及其正负的方法》编辑 魏学贤【例1】如图5-1-1所示,小物体位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对小物体的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零;B.垂直于接触面,做功不为零;C.不垂直于接触面,做功为零;D.不垂直于接触面,做功不为零.【解析】由于斜面是光滑的,斜面对物体的作用力只有支持力N ,方向一定垂直于斜面.若斜面固定不动,物体沿斜面运动时,支持力N 与物体位移方向垂直,不做功,但当斜面不固定时,物体沿斜面下滑的同时,在N 的反作用力作用下,斜面要向后退,如图5-1-1所示,物体参与了两个分运动:沿斜面的下滑;随斜面的后移,物体的合位移l 与支持力N 的夹角α大于90°,故支持力N 对物体做负功,做功不为零.选项B 正确.【答案】B【例2】如图所示,在匀加速向左运动的车厢内,一个人用力向前推车厢,若人与车始终保持相对静止,则以下结论中哪个是正确的:( )A .人对车厢做正功B .车厢对人做正功C .人对车厢不做功D .条件不足,无法确定【例3】如图5所示,质量为m 的物块,始终固定在倾角为α的斜面上,下面说法中正确的是(A )①若斜面向左匀速移动距离s ,斜面对物块没有做功②若斜面向上匀速移动距离s ,斜面对物块做功mgs③若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功mas④若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)sA.①②③B.②④C.②③④D.①③④【例4】如图2所示,质量为m的a、b两球固定在轻杆的两端,杆可绕O点在竖直面内无摩擦转动,已知两物体距O点的距离L1>L2,现在由图示位置静止释放,则在a下降过程中:()A.杆对a不做功;B.杆对b不做功;C.杆对a做负功;D.杆对b做负功。
解析:因为杆在转动,所以很多同学能分析到a球受到重力和杆对a的作用力,并习惯认为杆对a的作用力指向圆心O,与运动方向垂直,对小球a、b都不做功,而错选A、B。
新人教版八年级物理下册 第11章 功和机械能
第十一章功和机械能11.1功【学习目标】1.知道做功的两个必要因素。
2.知道不做功的三种情况,会判断力是否做功。
3.知道功的计算公式和单位,并会用功的公式进行一些简单计算。
重点难点:1.理解做功的两个要素,会用功的公式进行简单计算。
2.正确判断力对物体是否做功。
学习内容一:力学中的功学习指导:阅读课本P62、P63的相关内容,理解做功的两个必要因素。
【自学检测】1.用细绳水平拉着木块在水平桌面前进时木块受到四个力的作用,拉力对木块的移动作出了贡献,摩擦力对木块移动起阻碍作用。
2.做功的两个必要因素是:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上移动的距离。
【合作探究】教师巡视督促指导对照做功的两个必要因素讨论:1.图P11.1—2力对物体做功的实例有什么共同特点?(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结)2.图P11.1—3力没对物体做功的实例有什么共同特点?(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结)3.判断下列说法的对错(对的打“√”,错的打“×”)。
(1)只要有力作用在物体上,力就对物体做了功。
(×)(2)物体只要移动了距离,就做了功。
(×)(3)物体从高处落下重力做了功。
(√)(4)有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就做了功。
(×)(5)手提着重物在水平地面上行走,人做了功。
(×)(6)人用力推车,但车未动,人没有做功。
(√)【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】怎样判断物体是否做功:做功包含两个必要因素:一个是有力作用在物体上,另一个是物体在力的方向上通过一段距离,二者缺一不可。
2.下面三种情况力没有对物体做功:(1)劳而无功:有力作用在物体上,但物体没有移动。
如:小孩推车,车不动,推力不做功。
(2)不劳无功:物体靠惯性移动一段距离,并不是受到力的作用向前运动。
如:投出去的篮球在空中继续飞行。
(3)直无功:力的方向与物体的运动方向垂直,力没做功,如:小明提着水桶水平移动,拉力没有做功。
怎样才算做功
怎样才算做功
一、作用在物体上的力,使物体在力的方向
....上通过了一段距离,就说这个力对物体做了功。
二、做功的两个必要的因素:1、有力作用在物体上;2、这个力使这个物体在
力的方向
....上通过了距离。
两个因素缺一不可。
物体不做功的几种易错情况:
1、物体因惯性而运动移动了距离,不做功。
2、物体受力的作用而不移动距离,不做功。
3、物体受力作用,但物体的运动方向始终不与力的方向相同,不做功。
三、功的测算
功=力×距离(力F是始终作用在物体上的,其大小和方向是不变的。
)即:W = F·S ,W表示功,F表示使物体移动的力,单位是牛顿(N),S表示物体在力的方向上移动的距离,单位是米(m)。
功的单位就是牛·米(N·m)。
功有专门的单位焦耳,符号J,是为了纪念英国科学家焦耳。
四、机械功原理:在学习简单机械时知道,有些机械可以省力F,有些可以省距离S。
但省力F必然费距离S,省距离S必然费力F。
从做的公式看,做的功是没有减少的,即使用任何机械都不省功。
这个结论叫机械功原理。
力做功的条件
力做功的条件做功(work)是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。
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。
经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。
自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应:物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。
不同形式的能量之间可以相互转化:“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为热能等等”。
这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化,且是通过做功来完成的这一转化过程,功就是能量的转化量。
概念描写物体运动和受力之间的关系我们已经有了牛顿第二定律,似乎不用再画蛇添足了,这时可以举一个例子让大家思考--人推车。
此时车子受到人施加的一个作用力F,在克服摩擦力之后车子将如何运动?答案是车子将从静止开始加速向前运动,换句话说,车子的运动状态发生了变化,过一段时间之后车子的速度将从零变化到某一个速度,速度变化的大小反映了力F对车子的作用效果,但我们要问一下力F对车子的作用效果即车子运动状态变化的大小(这里是速度变化的大小)除了与力F有关以外,还与什么因素有关?是力的作用时间和车子的位移这两个因素,力的作用时间暂且放到一边(这将在冲量定理部分研究:力对物体的时间累积效应),先看看车子的位移这个因素,可以这样说如果车子的位移为零,则力F对车子的作用效果将为零,这说明力F对车子的作用效果同时与力F和位移有关,单靠力F或者位移都无法描写力F对车子的作用效果,实际上,牛顿第二定律F=ma只能说明力F对物体作用的瞬时关系,外力F作用于物体上会使物体产生加速度a ,物体的运动状态将要改变,但物体的运动状态能否改变,也即外力F对物体的作用效果,还取决于力F作用下物体的位移S ,我们把外力对物体作用一段距离而产生的效果,称为力对物体的空间累积效应,因此我们需要定义一个物理量来描写力对物体的空间累积效应,由于这个物理量是用来描写力F的作用效果的,所以我们用汉字"功"来给这个物理量取名,如前所述,这是借用了汉字"功"表效果的这层意思。
判断物体是否做功 例题
判断物体是否做功,需要满足两个条件:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离。
如果物体受到力的作用,但是在这个力的方向上没有移动距离,那么这个力就没有做功。
例题:
一个人用力推墙,墙没有动,那么这个人是否对墙做了功?
解答:
这个人对墙施加了力,但是墙没有在力的方向上移动距离,因此这个人没有对墙做功。
以上内容仅供参考,具体例子和解析可以咨询物理学专业人士或数学老师等获取更准确的解答。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
怎样判断物体是否做功
功的概念是物理学中最重要的概念之一。
学习本节课的关键点是判断是否做功,这需要通过分析大量实例来练习,明确做功必须具备的两个条件。
弄清了这些,功的计算就非常简单了。
力学中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。
所谓必要因素,就是说这两个因素缺一不可。
所以判断一个力是否做了功,必须从这两个方面考虑。
判断物体是否做功要注意下面几点:
1、作用在物体上的力是否使物体在力的方向上移动了距离。
如果有力作用在物体上,但物体没有移动,即F≠0,s=0,则W=Fs=0,不做功。
例如:推一辆陷在泥泞中的轿车却没有推动。
这个例子中虽然有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上通过一段距离,力学里就说没有做功,这是“劳而无功”。
2、物体移动的某段距离是否受到了力的作用。
如果没有力作用在物体上,但物体由于二惯性运动,即F=0,s≠0,则W=Fs=0,不做功。
例如:一在光滑的水平地面上滑动的铅球,是由于惯性而运动,虽然在水平方向上通过了距离,但并没有水平方向的力作用于它,所以没有什么力做功,这是“不劳无功”。
3、物体移动的距离是否在力的方向上。
如果有力作用在物体上,而且物体也运动了,但物体运动的方向和受到的力的方向垂直,即物体在力的方向上没有移动距离,即F≠0,s=0,则W=Fs=0,不做功。
例如:人手提水桶在水平路上行走,水桶沿水平方向向前运动,这时人对水桶的力是竖直向上的,而水桶移动的距离是水平的,并没有向上移动,在力的方向上也没有移动距离,也是“劳而无功”。