专项分类05 功和机械能-2022-2023学年八年级物理下学期期末复习必刷分类训练（人教版）

第十一章 功和机械能（原卷版） 一、知识网络 二、知识点概览 ★知识点一：力学中的功 1.力作用的成效 （1）现象：甲同学竖直向上提沙桶，沙桶竖直向上移动一段距离；乙同学水平向前推动小车，小车向前移动一段距离。 （2）分析：在甲乙两种情景中，物体都在力的方向上移动了一段距离。 （3）归纳：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，就说这个力对物体做了功。 （4）注意：有时为了叙述的方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如马拉犁，拉力做了功，也常说马做了功。 2.力对物体做功的两个必要因素 （1）作用在物体上的力F； （2）物体在这个力的方向上移动的距离S。 两因素必需同时具备，力才对物体做功。 3.三种不做功的情况 （1）有距离无力 如足球离脚后由于惯性在地面上滚动了10m。球滚动10m的过程中，脚对球没有力（F＝0）,因此该过程脚没有做功。 （2）有力无距离 如人用力搬石头，但石头一动不动。石头在力的方向上没有移动距离（s＝0），因此该过程人没有做功。 （3）力与距离垂直 如人提着水桶在水平地面上移动一段距离。拉力竖直向上，移动的距离在水平方向上，二者垂直，水桶在竖直方向上没有移动距离，由做功的必要条件可知，该过程人没有做功。 4.拓展：克服某力做功 当物体运动方向与受力方向相反时，我们常说克服该力做功。例如当物体竖直向上运动时，重力的方向与运动方向相反，此时我们称“克服重力做功”。 ★知识点二：功的计算 1.功及其计算公式 力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W＝Fs,其中W表示功，F表示力，s表示物体沿力的方向移动的距离。作用在物体上的力越大,物体在力的方向上移动的距离越大,力做的功也就越多。 2.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),则功的单位是牛米(N·m),它有一个专门的名称叫作焦耳,简称焦,符号是J，即1J＝1N·m. 3.变形公式 W＝Fs的变形公式为和。 如果已知F、s和W三个量中的任意两个，就可以利用功的计算公式及其变形公式求解第三个量。 4.应用公式W＝Fs计算时应注意的问题 (1)明确是哪个力对哪个物体做功。 (2)移动的距离必须是物体在力的方向上移动的距离,这个距离可能与物体运动的路程不相等。例如,人提重物上楼时,人对物体做功,此时s应是物体被提升的高度，所以，W＝Fs＝Gh。 (3)F与s的同时性:物体受力的同时移动了距离；在移动距离的同时受了力。 (4)F与s的同体性:F与s对应同一个研究对象。 (5)F与s的同向性:当F作用在物体上时，是物体在力的方向上移动的距离。 ★知识点三：比较做功的快慢 1.方法一 （1）举例：运送同样多的砖到同样高的地方，起重机比滑轮组用时短，说明起重机用时短，说明起重机做功快。 （2）归纳：做同样多的功，比较做功所用时间的长短，所用时间越短，做功越快。 2.方法二 （1）举例：在相同的时间内，起重机比滑轮组搬运到相同高度处的砖要多，说明起重机做功快。 （2）归纳：在相同时间内，比较做功的多少，做的功越多，做功越快。 3.方法三 （1）举例：将砖搬到相同的高度处，起重机和滑轮组在搬运砖的多少和搬运时间不同时，可以用做的功与做功所用时间的比进行比较，比值大的做功快。 （2）归纳：当做功多少和时间长短都不相同时，取所做的功跟所用时间的比值进行比较，比值大的做功快，比值小的做功慢。 ★知识点四：功率 1.定义：功和做功所用时间之比叫作功率，它在数值上等于单位时间内所做的功。 2.物理意义：功率表示物体做功的快慢。 3.公式及单位 （1）公式：，其中W——功——焦耳（J），t——时间——秒（s），P——功率——焦每秒（J/s）。 （2）在国际单位制中功率的单位是瓦特，简称瓦，符号用W表示。1W＝1J/s。 （3）功率的常用单位还有千瓦（kW）,兆瓦（MW）。1MW＝103kW＝106W。 （4）变形公式：， 4.公式的应用 （1）在运用及其变形式进行计算时，一定要注意三个物理量间的对应关系，“W ”一定对应时间“t”内所完成的功，不要张冠李戴。 （2）要注意区分功率的单位W和功的符号W 。在书写时，功率的单位W用正体，而功的符号W 用斜体。 5.功率的推导式 （1）推导：因为，所以。 （2）应用时应注意： ①力F与运动速度v方向一致。 ②计算时，F的单位是N，v的单位是m/s，这样算出的功率单位才是W。 ③解题时，若已知作用力F和物体运动的速度v，则直接用来求功率更方便，若F和v未知，则需要先推导再应用。 6.对功率的理解 （1）功率只反映做功的快慢，不表示做功的多少。 （2）功率由做功的多少和做功的时间共同决定。功率大，做功不一定多；做功多或做功所用时间少，功率不一