功和能知识点和习题

公式：

．知识结构：

知识点较多，涉及中考内容也较多，本专题是中考的重点，希望引起同学们注意。

20XX年中考物理套试题分类汇编——功和机械能（100套）

一、选择题

1、（2013四川自贡）3、小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（）

A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J

2、（2013江苏盐城，第8题）下列情形中，对物体没有做功的是（）

A.举着杠铃不动

B.将弹簧拉力器拉长

C.将实心球抛向空中

D.把掉在地上的羽毛球捡起来

3、（20XX年临沂）15.下列过程中人对桶做功的是( )

A.提着捅站立不动

B.提若桶水平移动

C.提着桶站在匀速向上运动的电梯内

D.提着桶站在匀速水平运动的车厢内

4、一个重为2N的皮球从10m高处下落3m 的过程中，重力对它所做的功为( )

A． 20J B． 6J C．14J

D． 26J

5（20XX年北京市）10．下列有关力做功的说法中正确的是

A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功

B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功

C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功

D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功

6、（2013四川自贡）14.甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v

甲＞v乙，若不计较空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W 甲和W乙之间的关系是（）

A．F甲＞F乙B．F甲＜F乙C．W甲＞W乙D．W甲＜W乙

7、（20XX年福州）10.如图6所示的情景中，关于力对杯子做功的描述正确的是( )

8、（2013武汉）17.三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论：

甲：只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；( )

乙：在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；

丙：在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。

A.甲、乙和丙

B.甲和乙

C.甲和丙

D.乙和丙

9、（2013南京）10．一个重为2N的皮球从10m高处下落3m的过程中，重力对它所做的功为( )

A．20J B．6J C．14J D．26J

（20XX年苏州市）1．在如图所示的四位科学家中，以其名字命名功率

．．单位的是( )

10、(2013杭州)13．在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m, 2m 的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同

的距离，则下列结论正确的是

A．甲图中F做的功小于乙图中F做的功

B．甲图中F做的功等于乙图中F做的功

C．甲图中F做的功大于乙图中F做的功

D．条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大

11、（2013漳州）14．用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s，拉力F做功为W1；用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s，拉力F 做功为W2，则

A．W1=W2B．W1>W2

C．W1

12、（2013达州）5. 中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近（）

A.5W

B.50W

C.500W

D.5000W

13．（3分）（2013?湘西州）在水平地面上，用50N的水平拉力拉重为100N的小车，使小

两次运动的s﹣t图象如图所示．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（）

的阻力和钢索重力)，货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示，根据图象，下列判断正确

的是：（）

A．2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小

B ．货物竖直向上运动时，4s 时的速度小于10s 时的速度

C ．0至6s 内钢索拉力做的功小于6s 至12s 内钢索拉力做的功

D ．货物在0至12s 内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率保持不变

16．（3分）（2013?长沙）我们居住的城市高楼林立，如不小心发生高空坠物事件，

则可能给人们的生命财产造成损害，更不可有意为之．日前，某小区的陈先生在早

上下楼取车时发现车的后挡风玻璃被穿了一个孔，上面还插着一个可乐瓶，肇事的

可乐瓶里大约还有的可乐．对此，下列描述正确的是（ ）

A ．动能增大，势能减小，机械能不变

B ．动能增小，势能减大，机械能不变

C ．动能不变，势能增大，机械能变大

D ．动能减小，势能不变，机械能变小

18（2013云南 ）5．乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性。玛丽认为直径增加了，乒乓球的 弹性减弱了，吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明。能够验证玛丽的说法是否正确的是

A 。把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离

B 。把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度

C 。把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度

D 。把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 19（2013内江）42．(3分)已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同．现有两滴质量分别为m 1和m 2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为

A ．m 1：m 2

B ．1m ：2m B ． 2m ：1m D ．31m ：32

m 20（2013南通）9.某同学的质量约为50kg ，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于

A.1W

B.10W

C.100W

D.1000W

21（2013南通）7.如图所示，男孩脚踩滑板车从高处滑下，在下滑的过

程中

A.动能增加，势能减少

B.动能增加，势能增加

C.动能减少，势能增加

D.动能减少，势能减少

22（2013广州）10．如图9所示，足球以初速度v 沿着凹凸不平的草地从a 运动到d ， 足球（ ）

A．在b、d 两点动能相等

B．在a、d 两点动能相等

C．从b 到c 的过程机械能减少

D．从c 到d 的过程重力势能减少

23．（3分）（2013?湘西州）如图是一同学正在体育课中进行实心球投掷训练，投出的实心球在上升过程中（）C

沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（）

25（2013雅安）5. 如图2 所示, 铅球从出手到将要落地的过程中, 下列说法正确的是( 不计空气阻力)

A. 铅球由a →b 时, 动能逐渐增大

B. 铅球在b 点的机械能大于a 点的机械能

C. 铅球由b →c 时, 机械能逐渐减小

D. 铅球在c 点时动能最大

26、（湖州市2013 年）14.顾客站在商场自动扶梯

的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。顾客在上升过程中

A.机械能保持不变

B.运动状态在不断变化

C.相对于其站立的台阶是静止的

D.受到重力、支持力扣摩擦力的作用

27（20XX年浙江省舟山）20．如图是杂技演员演出时的过程示

意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，

能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故Ｃ

A．男演员的质量必须要大于女演员的质量

B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能

C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等

28（泰州市二O一三年）25.如图1，滚摆上升的过程中

A.动能增大

B.重力势能减小

C.重力势能转化为动能

D.动能转化为重力势能

29（20XX 年苏州市）8．如图所示的四个实例中，机械能正在减小的 A ．蓄势待发的火箭 B ．水平匀速飞行的飞机 C ．匀速下降的热气球 D ．加速上升的飞艇 30（荆门市20XX 年）20．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O 点，另

一端系住运动员，运动员从O 点自由下落，A 点处弹性绳自

然伸直。B 点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相

等的点，C 点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O 点到C

点的运动过程中忽略空气阻力，则 D

A ．从O 至C 运动员速度一直减小

B ．从O 点至A 点运动员机械能不守恒,从A 点至

C 点机械

能守恒

C ．从O 至A 过程中运动员速度增大，从A 至C 过程中运动

员速度减小

D ．从O 至B 过程中运动员速度增大，从B 至C 过程中运动

员速度减小

31（荆门市20XX 年）21．一根细长绳的下端系一金属小球，上端固定，制成一个摆，把小球拉离竖直位置松手，

让他摆动起来，如图所示，可以观察到小球摆动过程中摆动的

幅度会逐渐减小，最终停下来，对于小球在摆动过程中的能量

转化情况，下列说法不正确．．．

的是 A ．小球从高处向低处摆动过程中，势能部分转化为动能

B ．小球从低处向高处摆动过程中，动能部分转化为势能

C ．小球摆动过程中机械能守恒

D ．小球依次经过最低点时，动能会逐渐减少

32．右图是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图，下列说法不正确．．．的是 A ．滚摆运动过程中，机械能守恒

B ．滚摆向下运动时，重力势能部分转化为动能

C ．滚摆向上运动时，动能部分转化为重力势能

D ．滚摆上升的最大高度逐渐降低

33(2013湖北省宜昌市)15、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，图6所示

为卫星从远地点向近地点运动的过程。针对该过程，以下说法正确的是

A ．动能逐渐增大，机械能增大

B ．势能逐渐减小，机械能减小

C ．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变

D ．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小

34（20XX 年临沂）16.如图所示.人骑自行车下坡，速度会越来

越快，在这过程中B

A.人和车的动能保持不变

B.人和车的动能增大

C.人和车的动能减小

D.人和车的重力势能增大 图1

35（3分）（2013?柳州）如图所示，苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相等的苹果，哪一个苹果的重力势能最大（）

落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，

故

A．男演员的质量必须要大于女演员的质量

B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能

C：男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等

37、（2013新疆维吾尔）9．对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的

A．摩擦力B．势能c．动能D．惯性

二、填空题

1．（4分）（2013?绵阳）体重60kg的王健做引体向上，在1min时间内完成了10个，每次上拉，身体重心上升30cm，则他每完成一次引体向上做功J，1min内的平均功率是W．（g取10N/kg）

2．（2分）（2013?枣庄）小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动0.5m．所用的水平拉力为1N，则课本重力做功J，水平拉力做功J．

3(2013安徽)8．我国设计的“中华月球车”今年将登陆月球，图为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的1/6，月球车的质量为120kg，它在月球表面受到的重力为 N。若它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为 J。

4．（2分）（2013?日照）粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其在10s内运动30m，则推力做的功为J；推力的功率是W．

5．（4分）（2013?长沙）20XX年长沙体育中考，男生新设引体向上项目．如图是引体向上的示意图，小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上．已知小云的质量为60kg，每次

引体向上他能将自身重心提高0.4m，则小云每做一次引体向上所做的功为J，整个过程中的平均功率为W．（g取10N/kg）

6(2013郴州)一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N，枪管长1.2m，子弹从被击发到离开枪口用时0.1s则推力做功为 J，做功的功率为 W。

7（2013南充）14.某工人在水平地面上，用I00N水平推力以0.5m/S的速度匀速推动重500N 的物体，使它沿水平方向移动10m,该过程中工人所做的功是J，水平推力的功率是

W。

8(20XX年福建省泉州市)雪橇是雪地常见的交通工具。若狗拉着雪橇以10m/s的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行，雪橇受到的阻力是200N，则狗在5min内做了____J的功，功率为____W。

9（2013镇江）．图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所

拍摄的照片．由图可知，下落过程中，皮球的速度，离开

地面上升的过程中，皮球重力势能，动能．皮球运动

过程中的机械能．（均选填“增大”、“减小”或“不变”．）

10/（20XX年兰州）如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的能减小，能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能（填“减小”、“增大”或“不变”）。

11（20XX年兰州市）18．如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线向下运动，此过程中，它的能减小，能增加。滚摆到最低点后又上升，每次上升的高度逐渐减小，这说明滚摆具有的机械能（填“减小”、“增大”

或“不变”）。

12．（2分）（2013?黑龙江）在一次军事演习中，一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资，在此过程中飞机的动能（选填“变大”、“变小”或“不变”），物资在加速下落过程中，动能和重力势能之间的转化情况是：．

三、作图、实验探究题

1（2013陕西）图-1所示，在探究物体动能的大小与什么因素有关的实验中，通过比较小球

推动木块 反映小球动能的大小．

图-1

2（2013菏泽）火车进站时仍具有较大的动能，要使火车停下来需要刹车，造成能量的损失。小红想：怎么样才能让火车到车站时把动量转化为其它形式的能量先储存起来，这样火车就可以不刹车而停下来；当火车开动时，再将这些能量转化加以利用，从而避免能量的浪费。请你根据小红的思路，在上面的框中简单画出你设计的火车站台（用于停靠火车的平台）

3（2013庆阳）（4分）如图所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动．请回答下列问题：

⑴甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系；实验时，它是通过观察 ，从而判断钢球动能的大小。

⑵进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始 相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动距离的大小来判断小车在不同的水平面受到 的大小．从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将 。

4(二0一三年山东省青岛市) (2)探究影响动能大小的因素

:

21题图

1

5.（6分）某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时，同学们提出了如下猜想： 猜想一：动能的大小可能与物体的密度有关；

猜想二：动能的大小可能与物体的运动速度有关；

猜想三：动能的大小可能与物体的质量有关。

为了验证同学们的猜想，老师提供如下器材：刻度尺、四个金属球（100g 的铁球、100g 的铝球、50g 的铁球、50g 的铜球）、小木块和长木板。

同学们组装了图21所示的实验装置，让小球从斜面上由静止滚下，碰上水平面上的小木块后，将木块撞出一段距离。在同样的平面上，木块被撞得越远，说明球的动能越大。

请你帮同学们完成下列任务：（1）写出探究“猜想一”的实验方案；（2）设计出探究“猜想二”的记录数据表格。

6（2013龙岩）27．图17是探究“物体动能的大小与哪些因素有关？”的实验示意图。

（1）实验要探究的是物体动能的大小与物体 和质量的关系。

（2）实验中探究的是 （填“A ”或“B ”）物体的动能，物体动能的大小是通过 （填“s ”或“h ”

7（2013营口）30.（7分）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如

图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然 后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用_____________两图；实验中应保证

________________________________相同，为了达到这一目的所采取的具体操作 方法是__________________________________________。

（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是________________________________。

（3）该实验是通过观察______________________________来比较铁球动能的大小， 从而得出结论的。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是 。

A ．认识电压时，我们可以用水压来类比

B ．用磁感线来描述磁场

C ．探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少

D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系

（4）若水平面绝对光滑，铁球将做_______________________________运动。

四、计算题

1（20XX年苏州市）（6分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104 N．

(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小；

(2)求货车以36km／h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；

(3)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的

货物．(1)2.5×103N (2)2.5×103N (3)1.1×104N

2. 如图所示小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3。测得物体在出水前、后牵引车作用在绳子上拉力之比为1：2。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg,问：

（1）物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？（60﹪）

（2）物体出水面后上升的速度是1m/s,牵引车拉力的功率多大？（1500W）

第6题图

初中物理功和能的知识点总结(精练版)

第十一章功和机械能 1、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。包含两个必要因素：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移动的距离。 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 W=FS F表示力，单位：牛( N )。S表示距离，单位：米（m） W表示功，单位是牛米，叫作焦耳，简称焦，符号是J。 1J=1N·m 2、功与做功所用的时间之比叫做功率，功率是表示做功快慢的物理量。 功率等于功与做功所用的时间之比。 P=W/t W表示功，单位是焦（J）。t表示时间，单位是秒（s） P表示功率，单位是焦耳每秒，叫做瓦特，简称瓦，符号是W。 1W=1J/s。 功率的单位还有千瓦，符号kW 1kW=103W 3、物体由于运动而具有的能叫动能。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 能量（能）的单位与功的单位相同。 E表示能量，单位是焦耳，简称焦，符号是J 4、物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫做重力势能。物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 5、物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 6、动能和势能统称为机械能。 7、机械能是守恒的（能量守恒）：物体的动能和势能是可以相互转化的，在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总和保持不变。

8、势能是属于物体系共有的能量，通常说一个物体的势能，实际上是一种简略的说法。势能是一个相对量，选择不同的势能零点，势能的数值一般是不同的。重力势能和弹性势能是常见的两种势能。 第十二章简单机械 1、一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。 动力臂：从支点O到动力F 1作用线的距离L 1 阻力臂：从支点O到阻力F 2作用线的距离L 2 杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止（或匀速转动）时，称为杠杆平衡。 杠杆平衡的条件（阿基米德发现的杠杆原理） 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 F1L1=F2L2 可变形为：F1/F2=L2/L1 2、定滑轮：滑轮在使用时，它的轴固定不动。 动滑轮：滑轮在使用时，它的轴可以随物体一起移动。 3、总功是有用功与额外功的总和，用W 总 表示。 W总=W有+W额 有用功：在使用机械时，机械对物体所作的功是有用的，是必须做的，这部 分功叫有用功。用W 有 用表示。 额外功：在使用机械时，不可避免地要对机械本身做功和克服摩擦力做功， 这部分功叫额外功。用W 额 表示。 4、机械效率是有用功跟总功的比值，用η表示。 η= W有/W总 机械效率一般用百分数表示。 有用功是总功的一部分，且额外功总是客观存在的，则有W 有< W 总 ，因此η 总是小于1，这也表明：使用任何机械都不能省功。 5、定滑轮和动滑轮的工作特点： （1）使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，也不多移动距离也不少移动距

功和能综合题

功和能综合题 1.（14分）（2014洛阳市二模）如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直放置，在B点与水平轨道AB相切， 【考点定位】：此题考查动能定理、牛顿运动定律及其相关知识。 2（2014郑州二模）如图所示，AB是固定于竖直平面内的1/4圆弧光滑轨道，末端B处的切线方向水平。一物体(可视为质点)P从圆弧最高点A处由静止释放，滑到B端飞出，落到地面上的C点。测得C点和B点的水平距离OC=L，B点距地面的高度OB=h。现在轨道下方紧贴B 端安装一个水平传送带，传送带的右端与B点的距离为L/2.。当传送带静止时，让物体P从A处由静止释放，物体P沿轨道滑过B点后又

h=gt2，② 1分

mgR-μmgR=mv22-mv02 ⑤ 1分 3．（2014上海13校联考）如图所示， 在距水平地面高h1＝1.2m的光滑水平 台面上，一个质量m＝1kg的小物块压 缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定 量的弹性势能Ep。现打开锁扣K，物 块与弹簧分离后将以一定的水平速度 v1向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2＝0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与水平地面上长为L＝2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力忽略不计。试求： （1）小物块由A到B的运动时间. （2）压缩的弹簧在被锁扣K锁住时所储存的弹性势能Ep.

（3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只 会发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件. 【考点定位】：此题考查动能定理、牛顿运动定律及其相关知识。 4．(16分)（2014浙江省六市六校联考）某研究性学习小组为了测量木头与铁板间动摩擦因数，利用如图所示的装置将一铁板静置于水平地面上，其中水平段AB长L1=1.0m，倾斜段CD 长L2=0.5m，与水平面夹角θ=530， BC是一小段圆弧，物体经过BC段速度大小不变。现将一小木块（可视为质点）从斜面上的P点由静止开始释放，木块滑到水平面上Q点处停止运动。已知P点距水平面高h=0.2m，B、Q间距x=0.85m，(取重力加速度g=10m/s2，sin530=0.8)

初中物理功和能知识点总结

功和能 做功的过程就是能量转化的过程 一个物体能够对外做功就有能量，如果一个物体的能量减少了，就说这个物体对外界做了功，即作用的力有了成效。 1功 如果一个物体受到力，并且同时在力的方向上移动了距离；就显示了力的成效（即使物体的能量发生了转化），我们就说力对物体做了功。 力对物体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距离 2 功的计算：W=FS ※其中F可以是重力G、拉力F拉、推力F推、摩擦力F f、浮力F浮… ※其中S是物体在对应力的方向上移动的距离 例一重100N的物体被水平抛出在水平方向前进了3m，在竖直方向下降了4m，则此过程中重力做功多少J？推力做功多少？（400J 无法确定） 3有用功、额外功及总功 （一）相关概念： 有用功 实际生活中，使用杠杆、滑轮、斜面、起重机、水泵等机械做功时， 有一部分功是人们为了达到目的所必须做的功，我们称其为有用功 常见的有用功有：1、提升重物时，克服物体重力所做的功；W有=Gh 2、使物体前移时，克服物体与地面的摩擦所做的功W有=F f L 额外功 有一部分是人们不需要的但不得不做的功，我们称其为额外功。 常见的额外功有： 1、克服机械自重所做的功；W额=G动h 2、克服机械自身摩擦所做的功。斜面上W额=fs 总功 有用功和额外功的和叫做总功

常见的总功有：使用杠杆时动力所做的功。 使用滑轮、斜面时拉力所做的功。W总=Fs 使用起重机、水泵时电动机所做的功。W总=Pt 人直接作用时，人的拉力及克服人重力所做的功。 2机械效率 有用功与总功的比叫做机械效率 η=W有用/W总 说明：1、η为没有单位的物理量 2、η为小于1的数 3、η是描述机械性能的重要标志之一。 使用机械时效率越高越好。 不使用任何机械时做功的效率为100o/o 理想机械的效率也为1，有用功等于总功，总功等于有用功。 竖直方向η=Gh/Fs 水平方向η= F f l/Fs 5影响机械效率的因素： 滑轮：η=G物/nF动滑轮重、机械自身摩擦、物重 η=G物/（G物+G动）（不考虑机械自身摩擦） 斜面：斜面的粗糙程度、倾斜程度η=Gh/Fs 杠杆：杠杆自重、摩擦、物重 6提高机械效率的方法： 方法一减小额外功： 改善结构，更合理、更轻巧；（即减轻自重） 经常保养，加润滑油。（即减小自身摩擦） 方法二增加有用功 尽量提拉最多的物体。

功与能之间的关系

功与能之间的关系 一、选择题 1．关于功和能的关系，下列说法中错误的是 ( ) A.能是物体具有做功的本领 B.功是能量转化的量度 C.功是在物体状态发生变化过程中的过程量，能是由物体状态决定的状态量 D.功和能的单位相同，它们的意义也完全相同 2．如果只有重力对物体做功，则下列说法中正确的是 ( ) A.如果重力对物体做正功，则物体的重力势能增加 B.如果重力对物体做负功，则物体的动能增大 C.如果重力对物体做正功，则物体的动能减少 D.如果重力对物体做负功，则物体的重力势能增加 3．一质量为1.0kg 的滑块，以4m ／s 的初速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起一向右水平力作用于滑块，经过一段时问，滑块的速度方向变为向右，大小为4m ／s ，则在这段时间内水平力所做的功为( ) A.0 B.8J C.16J D.32J 4．在地面15m 高处，某人将一质量为4kg 的物体以5m ／s 的速度抛出，人对物体做的功是( ) A.20J B.50J C.588J D.638J 5．两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，以相同的初动能在同一水平面上滑 动，最后都静止，它们滑行的距离是( ) A.乙大 B.甲大 C.一样大 D.无法比较 6．两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m 1:m 2=1:2，速度之比为v 1:v 2=2:1当汽车急刹车后，甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s 1和s 2，两车与路面的动摩擦因数相同，不计空气阻力，则( ) A.s 1:s 2=1:2 B.s 1:s 2=1:1 C.s 1:s 2=2:1 D.s 1:s2=4:1 7．如图所示，物体自倾角为θ、长为L 的斜面顶端由静止开始滑下，到 斜面底端时与固定挡板发生碰撞，设碰撞时无机械能损失.碰后物体又沿 斜面上升，若到最后停止时，物体总共滑过的路程为s ，则物体与斜面间 的动摩擦因数为 ( ) A ．s θL sin B. θs L sin C . s θL tan D . θ s L tan 8．速度为v 的子弹，恰可穿透一块固定着的木板，如果子弹的速度为2v ，子弹穿透木板时阻力视为不变，则可穿透同样的木板( ) A.1块 B.2块 C.3块 D.4块 9．质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放，落在地面后出现一个深 度为h 的坑，如图所示，对此过程的下列表述中错误的是( ) A.重力对物体做功为mgH B.重力对物体做功为mg(H+h) C.外力对物体做的总功为零 D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)／h 10．如图，一小物块初速v 1，开始由A 点沿水平面滑至B 点 时速度为v 2，若该物块仍以速度v 1从A 点沿两斜面滑动至B 点时速度为v 2’，已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相

功和能知识点应用

功和能知识点应用 一、掌握恒力做功的计算，判断某个力F是否做功，是正功还是负功（或克服力F做功）．提高对物理量确切含义的理解能力 【例1】用水平恒为F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动位移s，该恒力做功为W1；再用该恒力F作用于质量m（m＜M）的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样位移s，该恒力F做功为W2．两次恒力F做功的关系正确的是 [ ] A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．W1=W2 D．无法判断 正确答案：C 说明根据做功的定义，恒力F所做的功，只与F的大小及在力F的方向上相对不动参照物发生的位移的大小乘积有关，不需考虑其他力的影响；因此两次该力F不变，在力的方向上相对不动参照物发生的位移s相同．所以，力F所做的功相等．正确答案选C项． 【例2】如图5-4所示，三角劈质量为M，放在光滑水平面上，三角劈的斜面光滑，将质量为m的物块放在三角劈斜面顶端由静止滑下，则在下滑过程中，M对m的弹力对m所做的功为W1，m 对M的弹力对M所做的功为W2，下列关系正确的是[ ] A．W1=0，W2=0 B．W1≠0，W2=0 C．W1=0，W2≠0 D．W1≠0，W2≠0 正确答案：D． 说明当m沿三角劈的斜面下滑时，因水平面光滑，M在m的压紧下将向右加速运动．用图5-5分析物理现象，画出物块m的实际位移的方向，由于弹力N恒垂直斜面，因而N与s夹角θ＞90°，所以M对m的弹力对m物块做负功，即W1≠0，而m对M弹力N'对三角劈的水平位移的夹角小于90°，因而m对M的弹力N'对M所做的功W2＞0，做正功，即W2≠0，所以选D项是正确的． 该题也可由系统的机械能守恒来研究．M与m组成一个系统，系统内只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．由于M在m压紧下向右运动，M的动能不断增大，而由机械能守恒可知m的机械能不断减小，因而M对m的弹力一定对m做负功，m对M的弹力对M一定做正功．所以，正确答案为D项． 【例3】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，运动中空气阻力大小恒为f，则小球从抛出点抛出到再回到原抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功应为 [ ]

能的概念功和能的关系

机械能考点例析 能的概念、功和能的关系以及各种不同形式的能的相互转化和守恒的规律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律，它贯穿于整个物理学中。本章的功和功率、动能和动能定理、重力的功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律是历年高考的必考内容，考查的知识点覆盖面全，频率高，题型全。动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难点，用能量观点解题是解决动力学问题的三大途径之一。考题的内容经常与牛顿运动定律、曲线运动、动量守恒定律、电磁学等方面知识综合，物理过程复杂，综合分析的能力要求较高，这部分知识能密切联系实际、生活实际、联系现代科学技术，因此，每年高考的压轴题，高难度的综合题经常涉及本章知识。例如：2001年的全国卷第22题、2001年上海卷第23题、2002年全国理综第30题、2003年全国理综第34题、2004年上海卷第21题、2004年物理广西卷第17题、2004年理综福建卷第25题等。同学平时要加强综合题的练习，学会将复杂的物理过程分解成若干个子过程，分析每一个过程的始末运动状态量及物理过程中力、加速度、速度、能量和动量的变化，对于生活、生产中的实际问题要建立相关物理模型，灵活运用牛顿定律、动能定理、动量定理及能量转化的方法提高解决实际问题的能力。 一、夯实基础知识 1.深刻理解功的概念 功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应）。计算功的方法有两种： ⑴按照定义求功。即：W=Fscos θ。 在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功。当20πθ<≤时F 做正功，当2π θ=时F 不做功，当πθπ ≤<2时F 做负功。 这种方法也可以说成是：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。 ⑵用动能定理W=ΔE k 或功能关系求功。当F 为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。 这种方法的依据是：做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值，那么也就知道了该过程中对应的功的数值。 (3)．会判断正功、负功或不做功。判断方法有：○ 1用力和位移的夹角α判断;○2用力和速度的夹角θ判断定;○ 3用动能变化判断. (4)了解常见力做功的特点: 重力做功和路径无关，只与物体始末位置的高度差h 有关：W=mgh ，当末位置低于初位置时，W ＞0，即重力做正功；反之则重力做负功。 滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时，滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。 在弹性范围内，弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。 （5）一对作用力和反作用力做功的特点：○ 1一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零；○2一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静 摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不可能为正。 2.深刻理解功率的概念 （1）功率的物理意义：功率是描述做功快慢的物理量。 （2）功率的定义式：t W P =，所求出的功率是时间t 内的平均功率。

第三章 功和能习题解答

大物上册第三章习题答案 习题 3-1 在下列几种情况中，机械能守恒的系统是： （1）当物体在空气中下落时，以物体和地球为系统。 （2）当地球表面物体匀速上升时，以物体和地球为系统（不计空气阻力）。 （3）子弹水平射入放在光滑水平桌面上的木块内，以子弹和木块为系统。 （4）当一球沿光滑的固定斜面向下滑动时，以小球和地球为系统。 答案：(1)机械能不守恒，因为并没有说忽略空气阻力的作用，而空气阻力为非保守力; （2）物体匀速上升，一定有合外力克服重力做功，所以机械能不守恒; （3）机械能不守恒，子弹射入木块时，受到的摩擦力为非保守力; （4）机械能守恒. 3-2 质量为2m kg =的物体沿 x 轴做直线运动，所受合外力 2106()F x SI =+。如果在00=x 处时的速度00=v ，试求该物体运动到 04x m =处时速度的大小。 解：根据动能定理可得 22 01122 t A Fdx mv mv ==-? 初始条件为00=x ，00=v ，代入求解得 4 4 23 00 106102168 x dx x x ??+=+=??? （）t v 12.96m/s ∴== 3-3 倔强系数为k 、原长为l 的弹簧，一端固定在圆周上的A 点，圆周的半径 R l =，弹簧的另一端从距A 点2l 的B 点沿圆周移动4 1 周长到C 点，如附图所 示。求弹性力在此过程中所做的功。

解：弹簧的弹性力为保守力，整个过程中，只有弹性力做功，所以机械能守恒。 ()) () ) 2 2 2 22 A ()12112221 1212 1pB pB pC B E E E E kx k l l k l kl kl =--=-=-=---?? =--+??= -弹 3-4 在光滑的水平桌面上，平放有如附图所示的固定半圆形屏障。质量为m 的滑块以初速度0v 沿切线方向进入屏障内，滑块与屏障间的摩擦系数为μ。证明 当滑块从屏障另一端滑出时，摩擦力所做的功为 2201(1)2 A mv e πμ -=-。 分析：求解摩擦力做功的定理只有动能定理和功能原理，即 21 k k 21A E E A A E E =-+=-外外非保内 对运动过程进行受力分析可知，滑块受重力、桌面对其的支持力，这两个力在运

高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析(7)

高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析(7) 一、选择题 1．如图所示，AB 为 1 4 圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为R ，BC 的长度也是R ，一质量为m 的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A 从静止下滑时，恰好运动到C 处停止，那么物体在AB 段克服摩擦力做功为（ ） A ． 1 2 μmgR B ． 1 2 mgR C ．mgR D ．()1mgR μ- 2．如图，半径为R 、质量为m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m 的小球从距A 点正上方h 高处由静止释放，小球自由落体后由A 点经过半圆轨道后从B 冲出，在空中能上升的最大高度为 3 4 h ，则 A ．小球和小车组成的系统动量守恒 B ．小车向左运动的最大距离为1 2 R C ．小球离开小车后做斜上抛运动 D ．小球第二次能上升的最大高度 1 2h ＜h ＜34 h 3．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为 30°、45°、60°， 斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A 、B 、C 分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中 A ．物体 A 克服摩擦力做的功最多 B ．物体 B 克服摩擦力做的功最多 C ．物体 C 克服摩擦力做的功最多

D ．三物体克服摩擦力做的功一样多 4．如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( ) A ．等于零，对人不做功 B ．水平向左，对人做负功 C ．水平向右，对人做正功 D ．沿斜面向上，对人做正功 5．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（ ） A ．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力 B ．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的 C ．在最低点时运动员处于超重状态 D ．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒 6．如图所示，小明将质量为m 的足球以速度v 从地面上的A 点踢起，当足球到达B 点时离地面的高度为h ．不计空气阻力，取地面为零势能面，则足球在B 点时的机械能为（足球视为质点） A ．212 mv B ．mgh C ．2 12 mv +mgh D ． 2 12 mv －mgh 7．如图所示，质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C 点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ，若她在1min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m ，则克服重力做功和相应的功率为（ ）

正确认识功和能的关系

正确认识功和能的关系 王军礼 （陇南师范高等专科学校物信系09级物理教育班甘肃陇南742500） 摘要：功和能的关系是物理量之间最重要的关系之一，本文通过阐述功和能两个物理量的区别和联系，纠正了人们通常对功和能的一种不科学的表述和认识，从而加深对功能关系的正确理解。 关键词：做功；能量；功能关系 1.功和能的概念 1.1什么是功 在普通物理学中，功的概念最初是在力学中引入的。如果一个物体受到某一外力作用时，它的运动状态就要发生变化，也就是说描述物体运动的基本物理量速度就会发生变化，而物体的速度一旦发生变化就必然会在该速度变化的方向上引起位移。 如果物体在力错误！未找到引用源。的作用下沿某一路径L从一处移到另一处，其动能的增量等于与位移矢量的标积沿运动轨迹的积分线。把这个积分定义为力错误！未找到引用源。对该物体所做的功，表达式为错误！未找到引用源。，从表达式中可以看到力错误！未找到引用源。所做的功W的大小由力错误！未找到引用源。和位移错误！未找到引用源。的大小决定，错误！未找到引用源。和错误！未找到引用源。得夹角θ决定了W的正负，这说明功是一个标量。 此外，除了普通的机械力所做的功外，还有广义功的概念。广义功虽然范围很广，但在所有做功过程中有一个共同的表观特点，就是有一定有宏观位移产生，或者可以归结为宏观位移的作用。例如，被推动的活塞所发生的是一段宏观位移，而电场、磁场的变化则可以归结为电荷的宏观位移的作用。机械功就是用力和宏观位移的标积来计算。所以，效仿机械功，广义功的广义元功可以用广义力和广义元位移的乘积来表示。 1.2什么是能 能就是人们经常所说的能量，是一个日常生活中常用的物理、化学概念，但是我们又很难用一句话给出严格的定义。好的定义不容易提出，好的定义同时也是好的描述就更难。 在很多基础科学书中，我们常常看到把能定义为“做功的能力，”这样的定义都是描述性的，是很不确切的。在普通物理学的力学部分，先是从确定和定义

高中物理功和能知识点与题型总结剖析

功和能 专题要点 １．做功的两个重要因素：有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。功的求解可利用θ cos Fl W =求,但F 为恒力； 也可以利用F-l 图像来求;变力的功一般应用动能定理间接求解。 2．功率是指单位时间内的功,求解公式有θcos V F t W P == 平均功率，θcos FV t W P == 瞬时功率，当0=θ时,即F 与v 方向相同时，P=FV 。 3.常见的几种力做功的特点 ⑴重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径无关 ⑵摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功,还可以不做功。②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。 ③摩擦生热,是指动摩擦生热,静摩擦不会生热 4.几个重要的功能关系 ⑴重力的功等于重力势能的变化，即P G E W ?-= ⑵弹力的功等于弹性势能的变化,即P E W ?-=弹 ⑶合力的功等于动能的变化,即K E W ?=合 ⑷重力之外的功(除弹簧弹力）的其他力的功等于机械能的变化，即E W ?=其它 ⑸一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化，相对Fl Q = ⑹分子力的功等于分子势能的变化。 典例精析 题型1.(功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为H 。设上升过程中空气阻力为F 恒定。则对于小球上升的整个过程，下列说法错误的是（ ） A. 小球动能减少了mgH B 。小球机械能减少了FH Ｃ。小球重力势能增加了m ｇＨ D 。小球加速度大于重力加速度ｇ 解析:由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力Ｆ做的功。为(mg+Ｆ)Ｈ，A 错误;小球机械能的减小等于克服阻力F 做的功，为FH,B 正确;小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功,为mgH ，Ｃ正确;小球的加速度

《功和能》单元测试题及答案

厦门大学附属科技中学2013届 物理一轮复习单元过关检测（五）：功和能 (时间：45分钟满分：100分) 一、选择题(本大题共7个小题，每小题7分，共49分，每小题只有一个选项正确， 请将正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．(2011年江苏单科)如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( ) A．0.3 J B．3 J C．30 J D．300 J 解析：一只鸡蛋重约为1 N，人的身高一般为1.6 m，则鸡蛋被抛出的高度约为0.6 m，则鸡蛋获得的最大机械能约为E＝mgh＝1×0.6＝0.6 J，故人对鸡蛋做的功约为 0.6 J，最接近0.3 J，故A正确，其他选项错误． 答案：A 2．如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑 轮使之与盛有砂子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与 砂子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖 直高度h的过程中，若需考虑滑轮及空气的阻力，小车未与滑轮相撞，下列说法中正确的是( ) A．小车获得的动能为mgh B．小车获得的动能小于Mmgh/(M＋m) C．小桶与砂子的机械能减少Mmgh/(M＋m) D．小车的机械能增加mgh 解析：整体除动能和势能转化外，还有机械能转化为内能，所以机械能不守恒，小桶和砂子的重力势能mgh转化为整体的动能和内能，所以小车获得的动能(或机械能增加)小于Mmgh/(M＋m)，选项A、D错，B错；小桶的机械能减少量大于小车获得的动能，选项C错误． 答案：B 3．质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动， 力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为 1 m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x＝16 m处时，速度 大小为( ) A．2 2 m/s B．3 m/s C．4 m/s D.17 m/s

高中物理功和能知识点与题型总结

功和能 专题要点 1.做功的两个重要因素：有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。功的求解可利用θ cos Fl W =求，但F 为恒力； 也可以利用F-l 图像来求；变力的功一般应用动能定理间接求解。 2.功率是指单位时间内的功，求解公式有θcos V F t W P == 平均功率，θcos FV t W P == 瞬时功率，当0=θ时，即F 与v 方向相同时，P=FV 。 3.常见的几种力做功的特点 ⑴重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径无关 ⑵摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力（包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。 ③摩擦生热，是指动摩擦生热，静摩擦不会生热 4.几个重要的功能关系 ⑴重力的功等于重力势能的变化，即P G E W ?-= ⑵弹力的功等于弹性势能的变化，即P E W ?-=弹 ⑶合力的功等于动能的变化，即K E W ?=合 ⑷重力之外的功（除弹簧弹力）的其他力的功等于机械能的变化，即E W ?=其它 ⑸一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化，相对Fl Q = ⑹分子力的功等于分子势能的变化。 典例精析 题型1.（功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为H 。设上升过程中空气阻力为F 恒定。则对于小球上升的整个过程，下列说法错误的是（ ） A. 小球动能减少了mgH B 。小球机械能减少了FH C 。小球重力势能增加了mgH D 。小球加速度大于重力加速度g 解析：由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力F 做的功。为（mg+F ）H ，A 错误；小球机械能的减小等于克服阻力F 做的功，为FH ，B 正确；小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功，为mgH ，C 正确；小球的加速度

第二节 功和能

第二节功和能 美文悟语主题导读 随着动力学的发展,人们逐渐形成了“功”和“能”的概念．伽利略（Galileo Galilei,1564—1642,意大利物理学家、天文学家）将力与路程的乘积称为“矩”；莱布尼茨（Gottfried Wilhelm leibniz,1646—1716,德国哲学家、自然科学家、数学家）把与重量和高度的乘积等值 的运动作为基本量来考察运动的量度—“活力”（1696年指出是“活力”的量度）． [精读探究·纵横拓展] 1、功的原理：读教材P9第一、二段 ○理要点：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手做的功，即使用任何机械都不省功。进一步可表述为：使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功。 ○思重点：“不省功”是功的原理的核心。“不省功”有两层含义：其一是等于（理想机械）；其二是大于，既费功（对非理想机械）。费功是指使用机械，人们所做的功要大于不使用机械而直接用手所做的功。多做的那一部分功，就是克服机械自重和摩擦力所做的功。它对完成工作任务没有意义，所以我们把它叫做无用功或额外功。 ○辨疑点：“使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。这一表述更具有普遍性。“动力所做的功”和“使用机械，人们所做的功”相当；“机械克服阻力所做的功”包括克服所有阻力所做的功，即包括克服有用阻力所做的功（直接用手所做的功）及克服机械自重和摩擦所做的功。 ○悟方法：对功的原理的正确理解，使我们认识到使用机械可省力或省距离而不可能省功的道理。 2、功是能量转化的量度：读教材P10第四段 ○理要点： 做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程伴随着力做功；力对物体做了多少功，就有多少能量进行了转化。 ○思重点：对功能关系的理解，要掌握两层含义：一是做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程就是做功的过程；二是做了多少功，就有多少能量发生了转化，也就是说可用做功的多少来量度能量转化的多少。反之，亦可用能量转化的多少来计算做功的多少。 ○悟方法：功和能的概念不同，功是过程量，能量是状态量，虽然二者有联系而且单位相同，但有本质的区别。

简单机械__功和能典型例题

简单机械 功和能 典型例题解析 例1 （南京市中考试题）利用图1—6—8中的滑轮组提升重物A （物体A 重1600 N ），滑轮组的机械效率为80%，当物体匀速提升时，作用在绳端的拉力F 为________N ，如果增大物重，此滑轮组的机械效率．（选填“变大”、“变小”或“不变”） 图1—6—8 精析 考查力、功和机械效率之间的关系． 解 已知：G ＝1600N ，机械效率η＝80% 设提升时，物体上升h ． 根据图，拉力上升高度为S ＝4h η＝ 总 有W W ＝ h F Gh 4 F ＝η4G ＝8.041600?N ＝500N 分析物重对机械效率的影响 η＝ 总 有W W ＝ 额 有有W W W +＝ 有 额W W + 11 ＝Gh W 额+ 11 若h 、W 额不变，G 增大，η提升． 答案 500N ，变大 例2 在下述情况中，若物体重100N ，则力对物体做了多功? （1）物体沿着光滑的水平面匀速前进了1 m ，求推力对物体做的功． （2）物体沿水平面匀速前进了10m ，摩擦力是20N ，求拉力做的功． （3）物体沿光滑斜面滑下，斜面高1 m ，长2m ，如图l —6—10所示，求重力对物体做的功． （4）如图1—6—10，物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功． 图1—6—10 精析 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．

第二种：力和物体运动方向相反，能够称为克服某个力做功．如向上抛出某个物体，重力方向向下，物体运动方向向上，能够称为克服重力做了功． 第三种：当某个力和运动方向垂直，则这个力对物体做的功为零． 解 （1）水平面光滑，认为摩擦力为零．物体匀速前进，推力也为零．这时W ＝0． （2）物体匀速直线运动，推力F ＝f （摩擦力）＝20N ，s ＝10m ，所以：W ＝20N ×10m ＝200J ． （3）物体沿重力方向移动的距离为h ，重力做的功W ＝Gh ＝100N ×1m ＝100J ． （4）如图1—4—10，物体沿斜面运动，支持力方向与运动方向垂直，物体沿支持力方向没有移动，W ＝0． 答案 （1）W ＝0 （2）W ＝200 J （3）W ＝100 J （4）W ＝0 例3 （北京市石景山区试题）用动滑轮将400N 的货物以0.5m /s 的速度匀速提升了2m ，绳端的作用力是250N ，则有用功的功率是________W ． 精析 题目给了力、距离和速度等多个数据．考查学生面对多个量，能否准确地挑选出题目所需要的数值． 解 有用功率的概念：P 有＝ t W 有＝ t Gh ＝G ·v 其中G 为物体重，v 为物体上升速度． P 有 ＝Gv ＝400N ×0.5m /s ＝200W 扩展：如果求总功率，则有： P 总＝ t W 总＝t Fs ＝F ·v ′ v ′为拉力F 提升速度． 在此题中，一个动滑轮：s ＝2h ，所以v ′＝2v ＝1m /s ∴ P 总＝Fv ′＝250N ×1m /s ＝250W 通过P 有和P 总，还能够求出这个动滑轮的机械效率． 答案 200W 图1—6—14 例4 如图1—6—14，在一轻杆AB 的B 处挂一重为89N 的物体，把物体浸没在水中，在A 点作用19.75N 的向下的力，杠杆能够平衡，已知：OA ∶OB ＝4∶1，求物体的密度．（g 取10N /kg ） 精析 在杠杆知识和浮力知识结合，仍以杠杆平衡条件列出方程，仅仅在分析B 端受力时，考虑到浮力就能够了． 解 已知重力G ＝89N 以O 为支点，杠杆平衡时有： F A ·OA ＝FB ·OB F B ＝OB OA ·F A ＝1 4 ×19.75N ＝79N 物体所受浮力F 浮＝G －F B ＝89N －79N ＝10N V 排＝ g F 水浮 ρ＝ kg /N 10m /kg 100.1N 1033??＝1×10—3m 3

高考物理力学知识点之功和能知识点训练(7)

高考物理力学知识点之功和能知识点训练(7) 一、选择题 1．如图所示，一个内侧光滑、半径为R 的四分之三圆弧竖直固定放置，A 为最高点，一小球（可视为质点）与A 点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B 点内侧进入圆弧并恰好能过A 点。 重力加速度为g ，空气阻力不计，则（ ） A ．小球刚进入圆弧时，不受弹力作用 B ．小球竖直向下抛出的初速度大小为gR C ．小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍 D ．小球不会飞出圆弧外 2．某人用手将1kg 的物体由静止向上提起1m ，这时物体的速度为2m/s （g 取10m/s 2），则下列说法正确的是（ ） A ．物体克服重力做功2J B ．合外力做功2J C ．合外力做功12J D ．手的拉力对物体做功10J 3．将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，即f =kv ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ） A ．从抛出到落四地面的过程中，最高点加速度最大，大小为g B ．刚抛出时加速度最大，大小为g + kv m C ．皮球上升所用时间比下降所用时间长 D ．皮球落回地面时速度大于v 0 4．如图所示，长为l 的轻杆一端固定一质量为m 的小球，另一端有固定转轴O ，杆可在竖 直平面内绕轴O 无摩擦转动．已知小球通过最低点Q 时，速度大小为 ，则小球 的运动情况为（ ） A ．小球不可能到达圆周轨道的最高点P B ．小球能到达圆周轨道的最高点P ，但在P 点不受轻杆对它的作用力 C ．小球能到达圆周轨道的最高点P ，且在P 点受到轻杆对它向上的弹力

功和能教学设计示例

功和能教学设计示例 一、教学目标 1．在学习机械能守恒定律的基础上，研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况，学习处理这类问题的方法。 2．对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容，本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系，明确物体机械能变化的规律，并能应用它处理有关问题。 3．通过本节教学，使学生能更加全面、深入认识功和能的关系，为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识，为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。 二、重点、难点分析 1．重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。 2．本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点，要解决这一难点问题，必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识，从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化，用什么力做功去量度”。 3．对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到，在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。 三、教具 投影仪、投影片等。 四、主要教学过程 （一）引入新课 结合复习机械能守恒定律引入新课。 提出问题： 1．机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么？

评价学生回答后，教师进一步提问引导学生思考。 2．如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化？物体机械能的变化和哪些力做功有关呢？物体机械能变化的规律是什么呢？ 教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出： 机械能守恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。 分析上述物体机械能不守恒的原因；从车站开出的车辆机械能增加，是由于牵引力（重力、弹力以外的力）对车辆做正功；射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。 重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题。 （二）教学过程设计 提出问题：下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识，分析物体机械能变化的规律。 1．物体机械能的变化 问题：质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度上升到高度处，其速度由增大到，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。 引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分 析，明确： 选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理，有

高考物理力学知识点之功和能知识点训练附答案(6)

高考物理力学知识点之功和能知识点训练附答案(6) 一、选择题 1．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OC水平、OB竖直，一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AC=3R，重力加速度为g，则小球从A到B的运动过程中（） A．重力做功3mgR B．机械能减少1 2 mgR C．合外力做功3 2 mgR D．克服摩擦力做功3 2 mgR 2．某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R，远地点A到地心的距离为3R，则下列说法正确的是（） A．卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍 B．卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能 C．卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能 D．卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能 3．某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（） A．物体克服重力做功2J B．合外力做功2J C．合外力做功12J D．手的拉力对物体做功10J 4．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（）

A ．0-t 1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变 B ．0-t 1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变 C ．t 1-t 2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小 D ．t 1-t 2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变 5．如图所示，小明将质量为m 的足球以速度v 从地面上的A 点踢起，当足球到达B 点时离地面的高度为h ．不计空气阻力，取地面为零势能面，则足球在B 点时的机械能为（足球视为质点） A ．212 mv B ．mgh C ．2 12 mv +mgh D ． 2 12 mv －mgh 6．如图所示，斜面体放在光滑的水平面上，小物块A 与斜面体间接触面光滑。在小物块沿斜面体下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力（ ） A ．垂直于斜面，做功为零 B ．垂直于斜面，做功不为零 C ．不垂直于斜面，做功为零 D ．不垂直于斜面，做功不为零 7．如图所示，AB 为 1 4 圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为R ，BC 的长度也是R ，一质量为m 的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A 从静止下滑时，恰好运动到C 处停止，那么物体在AB 段克服摩擦力做功为（ ） A ． 1 2 μmgR B ． 1 2 mgR C ．mgR D ．()1mgR μ-

第七章 功和能例题分析与训练

高一物理必修2第七章 功和能例题分析与训练 【例题1】如图1所示，轻绳下悬挂一小球，在小球沿水平面作半径为R 的匀速圆周运动转过半圈的过程中，下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是（ ） A. 绳对小球没有力的作用，所以绳对小球没做功； B. 绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移，所以绳对小球没做功； C. 绳对小球有沿绳方向的拉力，小球在转过半圈的过程中的位移为水平方向的2R ，所以绳对小球做了功； D. 以上说法均不对. 【分析与解】从表面上看似乎选项Ｃ说得有道理，但事实上由于绳对小球的拉力是方向不断变化的变力，而变力做功与否的判断应该这样来进行：在小球转过半圆周的过程中任取一小段圆弧，经考察发现小球在通过这一小段圆弧时所受拉力方向与这一小段位移垂直，因此可以断定在小球通过每一小段圆弧时绳均不对小球做功，由此可知此例应选D. 【例题2】把两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上，它们的重力势能分别为1E 和2E ．若把它们移至另一个较低的水平面上时，它们的重力势能减少量分别为 1E ?和2E ?则必有（ ） Ａ.1E ＜2E Ｂ.1E ＞2E Ｃ.1E ?＜2E ? Ｄ.1E ?＞2E ? 【分析与解】如果重力势能的零势面比两球所处的水平面较低，则显然由于铁的密度较大，同体积的铁球质量较大而使1E ＜2E ；但如就取两球心所在的水平面为重力势能零势面，则又有1E ＝2E ＝0；当然若两球所在的水平面在重力势能的零势面下方，甚至可以有2E ＜ 1E ＜0.选取， 【例题3】如图2所示，图1

别固定在长为L 的轻杆两端，轻杆可绕过中点的水平轴在竖直平面内无摩擦转动，当杆处于水平时静止释放，直至杆转到竖直位置的过程中，杆对小球A 所做的功为 .杆对小球B 所做的功为 ． 【分析与解】在此过程中由于A 、B 构成的系统的机械能守恒，因此系统减少的重力势能应与系统增加的动能相等．即 22)2(2 1 212)2(2v m mv L m L mg +=+- 由此解得A 、B 两球转到杆处于竖直位置时的速度大小为gL v 3 1 = 而在此过程中A 、B 两球的机械能的增加量分别为 mgL mv L mg E 3221221=+=?，mgL mv L mg E 3 2 2212222-=+-=? 所以，此过程中轻杆对Ａ、Ｂ两小球所做的功分别为 mgL E W 3211= ?=，mgL E W 3 2 22-=?= 【例题4】放在光滑水平面上的长木板，右端用细线系在墙上，如图3所示，左端固定一个轻弹簧，质量为m 的小球，以某一初速度在光滑木板上表面向左运动，且压缩弹簧，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为E ，这时细线被拉 断，为使木板获得的动能最大，木板的质量应等于多少？其最大动能为多少？ 【分析与解】先进行状态分析，当小球碰到弹簧后，小球将减速，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为E ，即表示：])2 ([21202 0v v m E -= 细线断后，小球继续减速，木板加速，且弹簧不断伸长，以整体来看，系统的机械能守恒，若小球的速度减小为0时，弹簧恰好变成原长状态，则全部的机械能就是木板的动能，此时木板获得的动能最大． 系统所受的合外力为0，故动量守恒，Mv v m =021且222 1 21mv Mv = 解得4m M = ，E E km 3 4 =． 图3