功率和机械能
机械能与功率
机械能与功率机械能和功率是物理学中非常重要的概念,它们描述了物体的运动和能量转换过程。
在本文中,我们将详细介绍机械能和功率的定义、计算方法以及它们在实际应用中的重要性。
一、机械能的定义与计算方法机械能是物体由于位置和运动而具有的能量形式,包括动能和势能两个方面。
动能是物体由于运动而具有的能量,它的大小与物体的质量和速度有关,可以用公式K=(1/2)mv^2计算,其中K表示动能,m 表示物体的质量,v表示物体的速度。
势能则是物体由于位置而具有的能量,它的大小与物体的质量、重力加速度和高度有关,可以用公式Ep=mgh计算,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。
二、功率的定义与计算方法功率是描述物体完成工作的速率,定义为单位时间内所做的功。
功是力对物体施加作用产生的效果,它的大小与作用力的大小和物体位移的大小有关。
功率的计算公式为P=W/t,其中P表示功率,W表示功,t表示时间。
功率的单位是瓦特(W),1 瓦特等于1焦耳/秒。
三、机械能和功率在实际应用中的重要性1. 机械能在机械工程中的应用机械能是机械工程中非常重要的概念,它可以用来描述机械设备的运动和能量转换过程。
例如,在机械传动系统中,机械能的转化可以使能源转换为动力来驱动机械设备的运动,从而实现工作的效果。
机械能的计算和控制对于机械设备的设计和优化具有重要的意义。
2. 功率在工业生产中的应用功率是衡量工业生产效率的重要指标,在各个行业的生产中都有重要的应用。
例如,在电力工业中,功率可以用来描述电能的输出情况,从而评估电力设备的工作效果和能源的利用情况。
在汽车工业中,功率可以用来描述发动机的输出情况,从而评估汽车的性能和燃油的消耗情况。
功率的计算和调节对于提高工业生产效率和能源利用效率具有重要的作用。
3. 机械能和功率在能源转换中的应用能源转换是指将一种形式的能源转化为另一种形式的能源的过程,机械能和功率在能源转换中起着重要的作用。
机械能与功率
机械能与功率在物理学中,机械能和功率是两个重要的概念,它们分别描述了物体的能量和能量的转化速率。
机械能是指物体在运动或变形过程中所具有的能量,包括了动能和势能。
功率则是描述了物体在单位时间内完成的功或转化的能量。
本文将详细介绍机械能和功率的概念、计算方法以及它们在实际生活中的应用。
一、机械能的概念机械能是指物体由于运动或变形而具有的能量,它包括了动能和势能两个部分。
动能是描述物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关,可以用公式K=1/2mv^2来计算,其中K表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
势能是描述物体由于位于某一位置而具有的能量,它与物体的质量、重力加速度和物体相对于某一参考位置的高度有关,可以用公式P=mgh来计算,其中P表示势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体相对于参考位置的高度。
机械能的总值等于动能和势能的和,即E=K+P。
在物体运动或变形的过程中,动能和势能之间可以相互转化,但机械能的总量恒定不变。
二、功率的概念功率是描述物体在单位时间内完成的功或转化的能量的大小,它与物体所做的功以及所花费的时间有关。
功是描述物体由于力的作用而进行的能量转化,可以用公式W=F·s来计算,其中W表示功,F表示作用力,s表示物体所受力的方向上的位移。
功率可以用功除以时间来计算,即P=W/t。
功率的单位是瓦特(W),常用的较小单位是千瓦特(kW)。
三、机械能和功率的计算和转化根据机械能的定义,我们可以通过计算物体的动能和势能来得到物体的机械能。
动能的计算需要知道物体的质量和速度,势能的计算需要知道物体的质量、重力加速度和物体相对于参考位置的高度。
功率的计算需要知道物体所做的功以及所花费的时间。
功可以通过计算物体所受力的大小和物体在力的方向上的位移来得到。
在实际应用中,机械能和功率有着广泛的应用。
例如,在机械工程中,机械能的概念可以应用于轮子的滚动、弹簧的伸缩等问题的分析。
功率与机械效率计算
功率与机械效率计算在我们的日常生活和工作中,机械的使用无处不在。
从简单的自行车到复杂的工业机器,都涉及到功率和机械效率的概念。
理解和掌握功率与机械效率的计算,对于正确评估机械的性能、合理使用能源以及提高工作效率都具有重要意义。
首先,让我们来了解一下什么是功率。
功率简单来说,就是表示做功快慢的物理量。
如果一个力在一段时间内做了一定的功,那么功率就是功与时间的比值。
功率的单位是瓦特(W),1 瓦特等于 1 焦耳每秒。
比如说,一个人在 10 秒钟内把一个 50 千克的物体举高了 2 米。
那么这个人所做的功就是物体的重力势能增加量,即 W = mgh =50×98×2 = 980 焦耳。
而功率 P = W / t = 980 / 10 = 98 瓦特。
这就表示这个人在 10 秒钟内做功的平均速率是 98 瓦特。
功率的计算在实际生活中有很多应用。
例如,汽车发动机的功率越大,通常意味着它能够在更短的时间内输出更多的能量,从而使汽车加速更快或者能够拖动更重的货物。
接下来,我们再谈谈机械效率。
机械效率是指有用功跟总功的比值。
在实际的机械中,由于存在摩擦力、机械自重等因素,输入的总功往往不能全部转化为有用功。
举个例子,用一个滑轮组吊起一个重物。
在这个过程中,我们所做的总功包括了提升重物所做的有用功,以及克服滑轮的摩擦力、绳子的重力等所做的额外功。
如果有用功是 500 焦耳,总功是 600 焦耳,那么机械效率η =有用功/总功 × 100% = 500 /600 × 100% ≈ 833%。
机械效率的高低反映了机械性能的优劣。
通常情况下,我们希望机械效率越高越好,因为这意味着我们能够更有效地利用输入的能量来完成有用的工作。
在计算功率和机械效率时,需要注意一些关键的因素。
首先,要明确功、有用功和总功的概念,并能够准确地计算它们的值。
其次,时间的测量也必须准确,因为功率与时间密切相关。
机械能和功率的能量转化
机械能和功率的能量转化机械能和功率的能量转化是物理学中非常基础和重要的概念。
机械能和功率是描述物体运动和能量变化的两个关键参数。
通过理解机械能和功率的相互关系,我们可以更好地理解运动和能量转化的过程。
首先,我们来了解什么是机械能和功率。
机械能是指物体由于运动和位置所具有的能量。
它分为动能和势能两部分。
动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。
势能是物体由于其位置而具有的能量,它与物体的质量和高度有关。
机械能可以通过动能和势能的转化相互转换。
而功率则是描述物体完成单位时间内所做功的能力。
功是力对物体做功所产生的能量转化。
功率等于单位时间内做功的大小,即功率越大,物体所做的功越多。
功率可以通过力和速度的乘积来计算。
例如,一个力为100牛的物体以10米/秒的速度做功,那么它的功率就是1000瓦。
机械能和功率之间有密切的联系。
当一个物体做功时,它的机械能会发生变化。
例如,当一个篮球从地面抛起时,它的动能逐渐增加,而势能逐渐减小。
这表明,动能和势能之间存在能量转换。
当篮球到达最高点时,它的动能变为零,而势能达到最大。
当篮球下落时,势能逐渐减小,而动能逐渐增加。
这一过程中,机械能保持不变。
由此可见,机械能是动能和势能之和,而功率则是描述机械能的变化速率。
在物体的运动中,机械能和功率之间的转化与摩擦力有关。
摩擦力是一种阻碍物体运动的力。
当物体受到摩擦力的作用时,机械能会发生消耗。
例如,将一个滑轮的绳子缠绕在物体上,当物体被拉起时,摩擦力将减少物体的动能和势能,从而消耗机械能。
这就是为什么在实际应用中,我们常常需要考虑摩擦力对机械能和功率的影响。
机械能和功率的能量转化还涉及到能量守恒定律。
能量守恒定律是指在一个封闭系统中,能量总量保持不变。
在机械能和功率的能量转化过程中,能量守恒定律起着关键作用。
当一个物体完成单位时间内的功时,物体的机械能发生变化,但整个系统的总能量保持不变。
这说明机械能和功率的能量转化是一个相对稳定和可持续的过程。
高三一阶段-机械能
例1.如图所示,斜面置于光滑的水平面上,其光滑斜面上有一物体有静止沿斜面下滑,在物体下滑的过程中下列说法正确的是 A.物体的重力势能减小,动能增大 B.斜面的机械能不变 C.物体的机械能减小 D.物体和斜面组成的系统机械能不变
例2.如图所示,半径为R的光滑半圆柱固定在桌面上,一根轻绳块过半圆柱,两端各系一个小球A和B,他们的质量分别为mA和mB,开始时A球与桌面接触,B球被穿过桌面的小孔的绳悬吊着,释放A球后使A球能通过半圆柱的最高点P。求: mA和mB之间应满足什么关系 A到达P点的过程中绳对A做的功
A.mgh+mv2/2f B.mgh+mv2/f C.(2mgh+mv2)/2f D.(gh+v2)/mf
例6、一质量均匀的不可伸长的软绳,重为G,AB两点固定在天花板上,今在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点,在此过程中,绳AB的重心位置将
A.逐渐升高 B、逐渐降低
如图所示,一物块(可视作质点)质量为m=30kg,静止于足够长平台距右端的P点S=1m处,平台与物块之间的动摩擦因数为0.1,现用恒力F推动物块在平台上向右加速滑行,滑行至平台右侧P时撤去F,物块以3m/s的速度滑出,而后恰能无碰撞地沿圆弧切线方向从A点进入竖直面内的光滑圆弧轨道ADBC,并沿轨道下滑。D为圆弧最低点,C点与圆心O等高,∠AOD=θ=530,当物块通过圆弧最低点D时,对轨道的压力大小为915N.(计算中取g=10m/ , , )求: (1)恒力F的大小 (2)物块自滑离平台至进入圆弧轨道所用的时间 (3)物体在圆弧轨道的半径 (4)物块最终停在何处
如图,总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时底端相齐,当略有扰动时,其一端下落,当铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度多大?
第十一章 功和机械能
对木箱做功的功率为8W
8.(2019·宜宾)如图8所示,一个物体静止于光 滑水平面上的o点,在水平恒力F作用下开始向右 加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间 和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W1,做功功 率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,则有W1= W2, P1 < P2(均选填“>”“=”或“<”).
13.(2019·广东)如图13所示,质量为960kg、 底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上,利用滑轮 组水平拉动A,使其在20s的时间内匀速向墙靠近 了4m,水平拉力F=500N,不计绳、滑轮组的质量 以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg. 求: (1)A对水平地面的压强. (2)A在运动过程中受到摩擦力的大小. (3)拉力F的功率.
解:重物上升24m时克服重力做功为: W克=mgh=1×103kg×10N/kg×24m=2.4×105J. 由于匀速提起重物,所以起重机对重物做功等于
W克, 它在100s内对重物做功的功率为: P1=W克/t=2.4×105J/100s=2400W. 起重机的机械效率为:
η=W 有 /W 总 ×100%=(W 克 /Pt)×100% =(2.4×105J)/(3×103W×100s)×100%=80%
6.(2019·连云港)物体在水平地面上做直线运
动,当物体运动的路程和时间的关系图像如图甲
时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和 时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为F2. 两次推力的功率分别为 P1和P2. 则下列关系正 确的是( B ) A. F1=F2 P1>P2 B. F1=F2 P1<P2 C. F1>F2 P1>P2 D. F1<F2 P1>P2
功和机械能
Part1:基本概念1、功做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离。
功的计算:力与力的方向上移动的距离的乘积。
W=FS。
单位:焦耳(J)1J=1Nm功的原理:使用机械时人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功。
即:使用任何机械都不省功。
2、机械效率有用功:为实现人们的目的,对人们有用,无论采用什么办法都必须做的功。
额外功:对人们没用,不得不做的功(通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功)。
总功:有用功和额外功的总和。
计算公式:η=W有用/W总机械效率小于1;因为有用功总小于总功。
3、功率功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
计算公式:。
单位:P→瓦特(w)推导公式:P=Fv。
(速度的单位要用m)4、动能和势能能量:一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。
能做的功越多,能量就越大。
动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
质量相同的物体,运动速度越大,它的动能就越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大;其中,速度对物体的动能影响较大。
(注:对车速限制,防止动能太大)势能:重力势能和弹性势能统称为势能。
重力势能:物体由于被举高而具有的能。
质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。
物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
5、机械能及其转化机械能:动能和势能的统称。
(机械能=动能+势能)单位是:J。
动能和势能之间可以互相转化的。
方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。
机械能守恒:只有动能和势能的相互住转化,机械能的总和保持不变。
人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。
近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。
习题分析1.下列说法正确的是[ ]A.将重为1 N的物体移动1 m所做的功为1 JB.将质量为1 kg的物体移动1 m所做的功为1 JC.在1 N的力作用下,将物体移动1 m所做的功为1 JD.在1 N的力作用下,将物体在力的方向上移动1 m所做的功为1 J2.某同学一次将5块砖从地面举高到0.8 m高的汽车上,如果每块砖重20 N,他一次做的功是多少?3.装有矿石的矿斗总质量是3.0×103kg,把它从井底匀速提上来做了4.41×106J的功,试问矿井有多深?4.一汽车在水平公路上匀速行驶,在它通过160 m路程的过程中做功8.0×105J,试问汽车的牵引力多大?5.步枪子弹里的火药在爆炸时产生的气体推动弹头的力平均是1.2×104N.如果枪膛长60 cm,气体将弹头推出枪膛做的功是多少?6.重50牛的物体,在20牛顿的水平拉力作用下,沿水平地面前进了0.5 m,试问拉力、重力各做了多少功?7. 下列几种情况下,没有力对物体做功的是()A. 在光滑水平面上匀速运动着的小球B. 某人从山脚跑到了山顶C. 汽车沿着斜面向上匀速行驶D. 起重机吊着重物匀速下降8. 在下列哪种情况下,人对手提箱做了功()A. 人提着手提箱在地面上站着不动B. 人提着手提箱顺着楼梯走上楼C. 人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动D. 人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼9. 在下图的四种情境中,人对物体做功的是()提着桶在水平地面行走举着杠铃原地不动用力搬石头但没有搬动推着小车前进面上匀速前进A B C D10. 汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是()A.汽车的牵引力为零B.汽车所受的摩擦力为零C.汽车牵引力所做的功为零D.汽车所受的合力为零11. 2002年4月,闽粤港澳学界埠际田径比赛在龙岩市体育中心举行.龙岩市选手周兴礼代表福建队在中学男子6kg级铅球项目中打破了13.70m的纪录,创造了13.98m的新纪录.若他破纪录的一掷,用力是600N,则他对铅球所做的功是()A. 0B. 838.8JC. 8388JD. 条件不足,无法求出12. 一起重机的钢索吊着重1000N的物体匀速上升2m后,又沿着水平方向缓慢移动了4m,在整个过程中,起重机的钢索对物体做的功是()A. 6000JB. 4000JC. 2000JD. 无法确定13. 放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,则他在回家的过程中对书包所做的功约为()A. 0JB. 400JC. 2000JD. 2400J14. 如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为()A.50JB.25JC.100JD.200J15. 一个重500N的物体,用拉力F使它沿着长5m,高3m的光滑(摩擦力忽略不计)斜面AB(如图),由A拉上平台B,在这过程中拉力做的功是__________J,若在平台BC上用力使物体前进5m,这时重力做的功是__________J。
功和机械能
功和机械能第一节功一.功的定义:如果一个力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
注:1. 力做功的两个必要条件(一)是作用在物体的上的力(二)是物体在力的方向上移动过的距离(在力的方向上包括运动方向和力的方向相同:也包括运动方向和力的方向相反即,力的方向和运动方向相反时,力也对物体做了功)2.力不做共的情况(一)有力,没有距离;(二)无力,有距离;(三)有力也有距离,可力的方向和运动的方向垂直。
二.功的计算W=FS功的单位焦耳(J)F单位牛(N)S 单位米(m)1J=1Nm第二节功率一.功率的定义:功与做功所用时间之比叫功率二.功率的计算:P=W/t 功率的单位瓦特瓦(W)三.物理意义:功率表示做功的快慢。
(不是表示做功的多少,多少是功)第三节动能和势能一.能量:物体能够对外做功,就说物体具有能量或者能。
能的单位是焦耳。
二.动能:物体由于运动具有的能叫动能三.探究物体的动能跟那些因素有关:实验目的:探究物体的动能大小因素。
实验原理:1.质量相同的小球从同一个斜面的不同高度由静止释放,运动到水平面时,高度大的,速度大。
2.质量不同的小球从同一个斜面的同一高度由静止释放,运动到水平面时,它们的速度大小相等。
3.观察小球在木板上移动的距离,如果木块移动的越远,表示对木块做的功越多,说明小球具有的动能越大。
实验器材:木板长方形木块质量不同的小球实验步骤:1.将木板的一端垫高,组成一个斜面(如图1所示),把木块放在水平面上合适位置。
2.分别让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块在木板上前进,测量木块在木板上移动的距离。
(做三次)3.换用质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,测量木块在木板上移动的距离。
(做三次)表1 实验数据记录表格实验次数小球质量m/kg 释放时高度h/cm木块移动距离s/cm第1次实验第2次实验第3次实验分析论证:同一小球从斜面越高的地方滚下,木块被推的越远,说明物体的动能与物体的速度有关。
机械能与功率
机械能与功率机械能和功率是物理学中两个重要的概念,它们是描述物体运动和做功能力的量。
在这篇文章中,我们将深入探讨机械能和功率的定义、计算公式以及它们在日常生活中的应用。
首先,我们来介绍一下机械能。
机械能是指物体由于其位置和动能而具有的能量。
它包括势能和动能两个组成部分。
势能是物体由于其位置而具有的能量,可以通过物体的质量、重力加速度和高度来计算。
公式为Ep = mgh,其中Ep代表势能,m代表物体的质量,g代表重力加速度,h代表物体的高度。
而动能是物体由于其速度而具有的能量,可以通过物体的质量和速度的平方来计算。
公式为Ek = 1/2 mv^2,其中Ek代表动能,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
其次,我们来介绍一下功率。
功率是指单位时间内完成的功的多少,也可以理解为单位时间内转化的能量。
功率的计算公式为P = W / t,其中P代表功率,W代表做功的大小,t代表完成这个功所用的时间。
功率的单位是瓦特(W)。
机械能和功率的关系可以通过以下方式来理解。
假设有两个物体,它们具有相同的机械能,但是一个物体花费较短的时间完成相同的功,那么这个物体的功率就会更高。
换句话说,功率可以理解为机械能的转化速率。
当物体的动能转化为势能时,功率是负的;当物体的势能转化为动能时,功率是正的。
而当没有功率产生时,我们可以理解为机械能保持不变。
机械能和功率在日常生活中有许多应用。
比如,我们乘坐电梯上楼时,电梯需要做功来克服重力,从而给我们提供上升的势能。
这时,我们可以根据电梯的质量、高度以及上升所用的时间来计算电梯所具有的机械能和功率。
另外,汽车的马力也是指汽车引擎输出的功率,它可以决定汽车的加速能力和行驶速度。
我们还可以通过计算荷电粒子在电场中的机械能来分析电势差和电场强度之间的关系。
总而言之,机械能和功率是描述物体运动和做功能力的重要概念。
机械能包括势能和动能两个组成部分,可以通过质量、重力加速度、高度和速度的计算公式来计算。
机械能与功率
机械能与功率机械能和功率是物理学中非常重要的概念。
机械能是指一个物体由于位置和速度而具有的能量,它包括动能和势能。
而功率则是物体进行工作的速率,表示单位时间内完成的工作量。
机械能和功率的关系十分紧密,它们在各种工程领域和日常生活中都有广泛应用。
一、机械能的概念和分类机械能是物体由于位置和速度而具有的能量。
它包括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,它与物体的质量和速度的平方成正比。
动能的公式可以表示为:K = 1/2mv^2,其中K表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
势能是指物体由于位置而具有的能量,它包括重力势能和弹性势能等不同形式。
重力势能是指在重力场中,物体由于离地面高度而具有的能量,它与物体的质量、重力加速度和高度之间的关系可以表示为:U = mgh,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表示物体离地面的高度。
二、功率的概念和计算功率是指物体进行工作的速率,表示单位时间内完成的工作量。
功率的计算公式可以表示为:P = W / t,其中P表示功率,W表示物体所做的工作,t表示完成这个工作所用的时间。
功率的单位是瓦特(W)。
在实际应用中,常常需要根据具体的情况来计算功率。
例如,当我们谈论机械设备的功率时,通常是指单位时间内该设备所消耗的能量。
而对于人体来说,功率可以表示为单位时间内所做的功或产生的热量。
三、机械能和功率的关系机械能和功率是密切相关的概念。
根据能量守恒定律,一个封闭系统中的机械能总是保持不变的。
即在机械能转化的过程中,动能和势能可以相互转换,但总能量保持不变。
这就意味着在转换过程中,机械能的大小是不变的。
而功率则表示单位时间内完成的工作量,它与时间有关。
根据功率的定义,当某物体的动能或势能发生变化时,该物体的功率不为零。
换句话说,当物体的机械能发生变化时,功率也将发生变化。
以举个例子来说明机械能和功率的关系。
当我们用手持电钻钻孔时,电钻消耗电能将电能转化为机械能,使钻头旋转并完成工作。
机械能功和功率
机械能功和功率机械能功和功率机械能是许多工程中最重要的能量形式之一,因为它是本质上可转换的形式,可以被转化成其他形式的能量,而在实际的应用中,也经常需要将机械能从一个物体转移到另一个物体。
这时候就需要用到机械能的功和功率。
一、机械能功机械能的功是指物体由于机械力作用下的运动所做的功。
其中,机械力指的是由物体之间的接触力或者是其他引起物体运动的力。
机械能的功可以用公式来表示:功=机械能的变化量其中,机械能包括动能和势能两种形式。
动能指的是物体由于运动而具有的能量,它可以表示为:动能=1/2mv^2其中,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
势能则是物体由于位置而具有的能量,它可以表示为:势能=mgh其中,m代表物体的质量,h代表物体离地面的高度,g代表重力加速度。
对于一个施力于物体上的力F,当物体由位置1运动到位置2时,机械能的变化量可以表示为:动能的变化量=m(v2^2-v1^2)/2势能的变化量=mgh2-mgh1如果力F产生了物体的运动,它也就产生了物体的动能和势能的变化,从而使机械能产生了功。
二、机械能功率机械能功率指的是物体单位时间内所做的功。
它可以用公式来表示:功率=功/时间其中,时间指的是物体运动所经历的时间。
对于一个施力于物体上的力F,当物体由位置1运动到位置2时,机械能的功可以表示为:动能的变化量=m(v2^2-v1^2)/2势能的变化量=mgh2-mgh1如果该过程所需要的时间是T,则动能和势能的变化所对应的功率分别为:动能的功率=(1/2)mv2^2/T-(1/2)mv1^2/T势能的功率=mg(h2-h1)/T机械能功率的大小可以反映出物体产生动力的能力大小,也就是物体的运动速度和力的大小。
在工程中,机械能功率的概念被广泛应用,例如在提高工作效率、减少能源消耗等方面都有重要的作用。
总结机械能功和功率是描述物体运动和运动所产生的能量形式和能量转化过程的重要概念。
机械能的功是指物体由于机械力作用下的运动所做的功,它可以用公式来表示,机械能功率则是物体单位时间内所做的功,它也可以用公式来表示。
人教版九年级物理讲义 功和功率、机械能
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二、医疗费用承担
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本人将无条件垫付,并在规定时间内结清所有费用。
三、医疗决策参与
在病人意识清醒并具备决策能力的情况下,本人将尊重病人的医疗决
策权。
若病人意识不清或无法表达意愿时,本人将根据病人的最佳利益,与医院协商做出医疗决策。
四、病人权益保护
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择权等。
本人将确保病人在治疗过程中不受任何形式的歧视或不公正
对待。
五、法律责任
本人明白,若违反上述承诺,将承担相应的法律责任。
本人将积极配
合医院和有关部门的调查,并接受相应的法律后果。
六、其他事项
(此处可根据具体情况添加其他需要承诺的事项)
本承诺书一式两份,一份由医院留存,一份由本人保管。
承诺人(签名):_____________________
日期:____年____月____日
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)。
第十一章功和机械能知识点总结
第十一章功和机械能一、功1、做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式W=FS=Pt(米)P:W(瓦特) t:s(秒)4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(1牛·米 = 1焦)。
6、常见的功:克服重力做功:W=Gh;克服阻力(摩擦力)做功:W=fs二、功的原理:使用任何机械都不省功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。
2、说明:①功的原理对于任何机械都适用。
②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对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力):人做的功(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(不计摩擦)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④实际斜面:斜面粗糙(考虑摩擦)若斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh 。
考点一:功的两个必要因素1.如图15-1所示的四种情景中,人对物体的作用力均用F表示,人对所作用的物体做功的是( )2. 在下列哪一种情况下力对物体是做了功的()A. 用力推讲台,讲台没有动B. 沿斜坡方向把物体拉上去C. 人提水桶沿水平地面行走D. 天花板上的电线吊着电灯3.如图15-2所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想.你认为合理的是()A. 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C. 文具盒所受的推力F对它做了功D. 在此过程中没有力对文具盒做功4. 四种情景中,其中力对物体没有做功的是( )A.火箭腾空而起的推力B.叉车举起重物的举力C.人推石头未动时的推力D.马拉木头前进的拉力5.在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留3s。
功和机械能
第十五章功和机械能一、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)功的两个因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。
两因素缺一不可。
(3)不做功的三种情况:有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;有力,也有距离,但力和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
随堂练习11.下列情况中,人对物体是否做功?并说明理由。
(1)某同学踢足球,球离脚后飞出10m远;(2)将重物从地面上提起放到肩上;(3)将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离;(4)扛着重物登上三楼;(5)举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动;(6)推出去的铅球在空中向前飞行时;2.以下事例中,重力做功的是()A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行C.跳水运动员下落D.举重运动员把杠铃举起停在空中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)。
(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。
随堂练习21.用100N的水平推力,使重500N的物体沿水平面移动20m。
重力对物体做的功为,水平面对物体的支持力做的功为,推力对物体做的功为。
2. 1焦=1牛×米,就是()A.把质量为1千克的物体移动1米所做的功B.把重为1牛的物体移动1米所做的功C.在1牛的力作用下,物体在力的方向上移动1米所做的功D.作用在杠杆上的动力为1牛,动力臂是把重为1牛的物体移动1米3、功的原理——使用任何机械都不省功。
高中物理功和机械能知识点详解
高中物理功和机械能知识点详解在物理中有很多知识点是比较的中啊哟的,在答题中也是经常考的,下面店铺的小编将为大家带来高中物理关于功和机械能的知识点的介绍,希望能够帮助到大家。
高中物理功和机械能知识点1功定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角。
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)功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功。
②根据W=P·t,计算一段时间内平均做功。
③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功。
④根据功是能量转化的量度反过来可求功。
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。
(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积。
发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d 是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)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。
2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。
第十一章 功和机械能
第十一章 功和机械能 一、理解做功的两个必要因素 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。
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:。
在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
我们要注意不做功的三种情况:⑴有力无距离(如提重物却没有提起,此情况叫“劳而无功”。
⑵有距离无力(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”。
⑶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”。
例1 下列实例中,力对物体没有做功的是( B )A.起重机吊起重物 B.马拉车,车未动C.跳水运动员从跳台跳下 D.举重运动员,将杠铃举起 例2 某人用20N的力将重为15N的球推出去后,球在地面上滚动了10m后停下来,这个人对球所做的功为( D ) A.0J B.200J C.150J D.条件不足,无法计算解析:球的运动可分为两个阶段:其一是球出手前,人对球做了功,因为球在人的推力作用下,通过了一段距离,但这个距离不是10m,题目中也没有交代这个距离为多少,所以无法计算出推力对球做了多少功;其二是球离开人手在地面上滚动时,球不再受推力的作用而仅依靠惯性向前运动,人不再对球做功。
所以应选D。
例3 举重运动员在比赛时,第一阶段把杠铃拿起并举过头顶,第二阶段使杠铃在空气中静止3s。
关于运动员对杠铃做功的情况,下列说法中正确的是( A ) A.在第一阶段内做了功 B.在第二阶段内做了功 C.在两个阶段内一直都在做功 D.在两个阶段内一直都没有做功 解析:举重运动员在比赛时,第一阶段杠铃拿起并举过头顶,杠铃在举力的作用下移动了一段距离,这一阶段力对杠铃做了功,选项A正确。
在第二阶段虽然用了力,但杠铃没有移动距离,所以力不做功,故选项B是错误的。
选项C、D也是错误的。
二、正确理解功率的含义功率是表示做功快慢的物理量。
大学物理 牛顿运动学定律 功 功率 动能 势能 机械能
二、机械能守恒定律
若 A外 + A非保内 = 0
A外 + A非保内 = Eb − Ea
Eb = Ea = 恒量
只有保守内力作功时,系统的总机械能保持不变
更普遍地,孤立系统能量守恒。
例:在平面两相同的球做完全弹性碰撞,其中一球开始时
处于静止状态,另一球速度 为 v0 求证:碰撞后两球速度总互相垂直或速度传递。
f
s
l
∆A = − f 'l
子弹减少的能量转变成木块的动能和热能, 摩擦生热,为一对作用力和反作用力作功之和。
例:1/4凹圆柱面(半径R)物体M在光滑水平面,小球m从静止开 始沿圆面从顶端无摩擦下落直至沿水平方向飞离,求此过程:1 ) 重力所做的功;2 )M对m支撑力所做的功;3 )小球飞离速率 v。
一对作用力和反作用力作功的总和不一定为0。
例:子弹穿过木块过程子弹
对木块的作用力为f,木块对
子弹的反作用力为f ’,木块
的位移为s,子弹的位移(
f'
s+l)
f 对木块作功:fs > 0
f ’ 对子弹作功:
− f '(s + l) < 0
合功为:fs − f '(s + l) = −f 'l
∆A = f2 ⋅ ∆r21
= A1+ A2+...
可见:合力对物体所做的功等于其中各个分力分别
对该物体所做功的代数和。
∫ab F ⋅ dr
注意:(1) 力对质点所做的功, 不仅与始、末位置有关, 而且往往与路径有关。
(2) 功是标量,但有正负
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或测得量表示)
(1)器材:停表(或手表);
获取的数据:自己的体重G
楼房的高h
(2)步骤:从底楼以最快的速度 跑到n层楼,并从起跑时开始计 时,到达终点时停止计时,记 录上楼的时间。
(3)表达式:P=Gh/t
7.利用如图1所示甲、乙两滑轮组,在 相同时间内,用同样大小的力F1、F2把重 相等的物体G1、G2 提升相同的高度,如果 η1、η2 分别表示甲、乙两装置的机械效 率,用P1、P2 分别表示力F1、F2 所做功 的功率,则: ( C )
则: (
)
(A)W1=W2 ,P1<P2 (B)W1=W2 ,P1=P2 (C)W1=W2 ,P1>P2 (D)W1>W2 ,P1>P2
答案: C P=Fv
12.班级里组织登楼比赛活动, 比一比谁登楼的功率最大,为此, 在活动中必须测量的物理量有:
学生的质量m
,
登楼所用的时间t
,
楼层的高度h
。
2.学习了“功和功率”一节之后,小明 很想知道自己的最大功率到底有多大。 可如何测出最大功率呢?他一时想不出 好的办法来。请你帮他设计一个实验来 测出他的最大功率。要求: (1)写出实验需要的器材以及要获取
离地面高度不变
答案: B
3.一枪筒长1m,火药爆发时的推动
力为2×103N,子弹离开枪口后,在
空中飞行1000m后落地,则火药推力
对子弹所做的功是: (
)
(A)2×106J
(B)2×103J
(C)2.2×104J
(D)2×104J
答案: B
4.水平面上有一个重500N的小车,在
100N的水平拉力作用下,匀速向前移
(3)提高机械效率的方法:
(1)定义: 1、动能
(2)决定其大小的因素:
机
(1)定义:
械 2、重力势能
能
(2)决定其大小的因素:
及 其
(1)定义: 3、弹性势能
转
(2)决定其大小的因素:
化
4、动能和势能可以相互转化
1.在以下几种情况中,力对物体做了功的是: (A)人用力提杠铃没提起来 (B)起重机将货物竖直提高2m (C)物体在光滑水平面上匀速前进5m (D)用力提着水桶在水平方向上移动5m,水桶
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•
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5.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组
将同一物体举相同的高度,做的有
用功: (
)
(A)杠杆最多
(B)动滑轮最多
(C)滑轮组最多
(D)一样多
答案: D
6.甲、乙两物体质量相等,现用外力F1
使甲以速度v1匀速上升h米时,做功W1,
功率为P1;用外力F2使乙以速度v2匀速上
升h米时,做功W2,功率为P2。已知v1 >v2,
3 、解: W有用=fs物=120N ×1m=120J W总=Fs绳=F3s物=70N ×3 ×1m=210J
η= W有用/ W总×100 % = 120J/ 210J ×100 % =57.1%
答:不会打到鼻子。因为钩码 拉到鼻子近处时由静止释放, 根据机械能守恒,钩码摆回来 的最大距离只能小于或等于释 放前离鼻子的距离,因此不会 碰到鼻子。
动了5m,在这一过程中:(
)
(A)车受到的阻力是600N
(B)拉力对车做功500J
(C)车受到的阻力是500N
(D)重力对车做功2500J
答案: B
13.功率相等的甲、乙两辆汽车,
在相等的时间内甲、乙两车通过距
离之比为2:1,则甲、乙两车做功
之比为 1:1 ,牵引力之比
为 1:2
。
W=Pt
F=W/s
•
3、
。20.1 0.1414: 48:241 4:48Oct-2014-Oct-20
(A)η1>η2 (B)η1<η2 (C)η1>η2 (D)η1=η2
,P1>P2 ,P1<P2 ,P1<P2 ,P1=P2
14.各种机械在使用时产生额外功的原因
不完全相同,要根据具体情况具体分析。
分析图3中做功情况(设滑轮规格相同),
产生额外功最多的应是
图丙。若钩码
(m=50g)在三种情况中均被提高1m,
1、解: W有用=Gh=1000N×1m=1000J W总=Fs=280N ×5m=1400J
η= W有用/ W总 ×100 % =1000J/1400J ×100 % =71.4%
2 、解: W有用=Gh=400N×3m=1200J W额= W总-W有用=1500J-1200J=300J
η= W有用/ W总×100 % =1200J/1500J ×100 % =80 %
功、功率和机械能
1、定义: 2、做功的两个必要因素:
3、功的计算: W义:表示做功
的物理量
功
5、功率(P): (3)公式: P = W / t
P=Fv
国际制单位:
(4)单位: 常用单位: 单位换算:
(1)定义:
6、机械效率(η ): (2)公式: η = W有用 ×100% W总
在图4甲所示的滑轮组下挂不同数量的钩码, 分别测出滑轮组的机械效率并进行比较。
(2)小明将自己所做的上述实验告诉他的 同学,大家探究的欲望更加强烈,大家认 为:用滑轮组提升重物时,提升动滑轮所 做的功是没有用,所以, 动滑轮的个数 也 应该是影响滑轮组的机械效率高低的主要 因素。小明说:其实大家已测的甲、乙两 个滑轮组的机械效率不同, 就证明了这一点。杨老师提 醒同学们说:大家应该注意 到,在探究影响滑轮组的机 械效率高低的因素时,我 们没有考虑摩擦的因素。
各种情况机械做的有用功均为
,
由此0可.49判N断出
图的机械效甲率最大。
1.在做“测滑轮组的机械效率”的实验 中,小明和同学们测得图4中甲、乙两个 滑轮组的机械效率不同。
(1)实验后小明想:对于同一个滑轮 组,它的机械效率是否不变呢?经过思 考后他认为:即使像图4中甲那样已绕好 的滑轮组,机械效率也不是固定的,还 应与 提升重物的多少 有关,并用实验证 明了自己的猜想是正确的。你认为小明 的实验方法是: