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04
单元复习
第十一章 机械功与机械能
目录
CONTENTS
1
知识要点
2
易错过关
3
重点实验
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物理
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知识要点
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重点实验
定义:作用在物体上的力,使物体 上移动 ,就说这个力对物体做了功,用符号W表示。
做功的两个必要因素:(1) ;(2) 。
单位: ;符号是 ,1J= N·m。公式:W= 。
意 义:表示 的物理量。
定 义:把 叫功率,公式是: 。
单位及换算:功率的国际单位是 ,符号是 ,常用单位还有 ,
符号是 , 两者的换算关系是 。
力的方向
一段距离
焦耳
J
1
Fs
物体做功快慢
做功的多少与所用时间的比
瓦特
W
千瓦
kW
1kW=1000W
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
功
1
功率
2
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重点实验
机械功原理:使用任何机械时,可以省 ,或者省 ,但不能省 。
有用功:完成任务需要的、有价值的功叫做 功,用符号 有用表示。
额外功:把无利用价值但不得不做的功叫做 ,用符号 表示。
使用机械时产生额外功的两个主要因素:(1)机械本身受 ;(2)机械工作时有 。
总功:有用功和额外功之和叫做 ,用符号 表示。 定义: 与 的比值叫做机械效率。
公式: , η总是 1。
力
距离
功
有用
W有用
额外功
重力影响
总功
有用功
总功
小于
机械功原理
3
机械效率
4
阻力
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重点实验
能:一个物体 ,我们就说它具有 ,物体 越多,它具有的能也越大。动能和势能统称为 能,能的单位是 。
定 义:物体由于 具有的能,一切 的物体都具有动能。
动能决定因素:与物体的 和 有关。
重力势能:定义:被举高的物体具有的能叫 势能。
决定因素:与物体的 和 有关。
弹性势能:定义:物体发生 而具有的能叫 势能。
决定因素:与物体的弹性和 有关。
动能与势能的相互转化:拉弓放箭是 能转化为 。卫星从近地点运行到远地点是 转化为 ;起重机在匀速吊起货物的过程中,货物的动能 , 重力势能 ,机械能 。
能够做功
能
机械
J
运动
运动
质量
运动速度
重力
质量
物体被举的高度
弹性形变
弹性势
弹性形变
弹性
动能
动能
重力势能
不变
增加
增加
能够做的功
机械能
3
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重点实验
☑易错点1 功、功率、机械效率的关系
1.(2024 · 昌吉州一模)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分
析,其实质是改变 ( )
A. 时 间 B. 功 C. 功率 D. 机械效率
2.下面关于功、功率、机械效率说法正确的是 ( )
A.功率小的机械做功 一 定快
B.做功时间越少,机器的功率越大
C.机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D.有用功一定时,额外功少的机械,机械效率一定高
C
D
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重点实验
☑易错点2 功、功率、机械效率的比较
3.(2024 · 西藏模拟)在一次活动中,小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A 做匀速直线运动,如
图所示是物体A 两次运动的路程随时间变化的图象。下列判断正确的是 ( )
A. 物体A 两次运动的速度:v₁ <v₂
B.物体A两次所受的拉力:F₁>F₂
C.0~t₁ 时间段,两人拉力对物体所做的功:W₁=W₂
D.0~t₁ 时间段,两人拉力对物体做功的功率:P₁>P₂
4.如图(a) 所示,放在足够长的水平桌面上的木块,用弹簧测力计沿 水平方向以不同速度分别拉动使其做直线运动,木块两次运动的 s—t 图像如图(b) 所示。由图像可知,木块两次所受摩擦力 f f₂, 拉力做功的功率P₁ P₂, 相等时间所做的功 W₁ W₂。(选填“>”“<”或“=”)
(a)
D
=
>
>
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重点实验
5.如图所示的三个滑轮中,不计滑轮的自重、绳重和摩擦,当分别用力 、 、匀速提起同一物体G 时,则 、的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”)。若滑轮自重不能忽略摩擦和绳重不计,则机械效率、、中,最小的是 。 (选填“”“” 或“”)。
甲
乙
丙
>
=
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重点实验
☑易错点3 功、功率、机械效率的计算
6.(2023 ·北京)用如图所示的装置提升重为800N 的物体A, 动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的 拉力F作用下,物体 A 在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是
( )
A. 物 体A 上升的速度为0.4m/s
B. 滑轮组的有用功为2000J
C. 拉 力F 的功率为100W
D. 滑轮组的机械效率为80%
7.小明通过机械将重100N 的重物在5s 内竖直向上匀速提升了2m, 机械效率为80%。则此过程中有 用功= J, 额外功 = J, 小明做功的功率P= W。
D
200
50
50
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重点实验
☑易错点4 动能、势能和机械能
8. (2023 ·潍坊)巡航导弹是导弹的一种,具有突防能力强,难以拦截的优点。图示为某巡航导弹的飞 行路线图,发射升空段,发动机点火,导弹以极快的速度穿出大气层升至高空;俯冲加速段,发动机 处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度;巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的升力与重力平衡,可以实现远距离“巡航状态”,最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是 ( )
A. 整个过程中,在F 点动能最大
B.O 点 到E 点的过程中,机械能不变
C.G 点 到H 点的过程中,机械能不变
D.I 点 到J 点的过程中,不消耗导弹携带的燃料
9.《天工开物》中写道:“凡弓弦取食柘叶蚕茧”,指出用多股蚕丝作为弓的弦,这是利用蚕丝的弹性好。拉弯的弓发生 ,对箭有弹力作用;放手后,弓恢复形变过程中,弓的 转化为箭的 。
C
弹性形变
弹性势能
动能
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重点实验
10.(改编)李烨在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,选择了质量不同的两个小球、斜面 和木块等器材。
甲
乙
(1)甲图实验中,探究的“动能”是指 。(填字母)
A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 小球在刚释放时的动能
(2)小球在水平面上的动能是由 能转化而来的。
B
重力势
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重点实验
(3)为控制小球到达水平面时的速度相等,李烨应让不同质量的小球从斜面的 (选填“不 同”或“相同”)高度处释放;用甲图中的装置 (选填“能”或“不能”)探究动能大小与速度 的关系;实验过程中是通过 来反映小球的动能大小。
(4)步骤:①让同一钢球A 分别从不同高度由静止开始滚下,高度h 越高,钢球运动到水平面时速度 越 (选填“大”或“小”),木块B 被撞得越远;②改变钢球的质量,让不同的钢球从 (选填“同一”或“不同”)高度由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块B 撞得 。
(5)结论:通过多次实验表明,质量一定的物体,运动的速度越大,它的动能 ;运动速度一 定的物体,质量越大,它的动能 。
(6)李烨还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究小球 的动能大小与质量的关系,如乙图所示,这个设计方案 (选填“可行”或“不可行”)。
相同
能
木块移动的距离
大
同一
越远
越大
越大
不可行
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