初二物理《功和机械能》知识点分析和习题训练.docx

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初二物理《功和机械能》知识点分析和习题训练

第十五章《功和机械能》复习提纲

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

各量单位—W：

J（焦耳）F：

N（牛顿）S：

m（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=1N·m

把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。

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、功率：

单位时间内做的功—P（单位：

W）

1、公式：

2、单位：

瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW，马力

换算：

1kW=103W1MW=106W1马力=735W

3、物理意义：

表示做功快慢的物理量（与机械效率无关）。

某小轿车功率66kW，它表示：

小轿车１s内做功66000J

4、功率和机械效率是两个不同的概念。

他们之间没有可比性。

（1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；

（2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

三、机械能

能量：

一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能

①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。

②一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。

如：

山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。

1、机械能：

动能和势能统称为机械能。

（1）理解

①有动能的物体具有机械能；

②有势能的物体具有机械能；

③同时具有动能和势能的物体具有机械能。

（2）探究决定动能大小的因素

a、猜想：

动能大小与物体质量和速度有关；

b、实验研究—研究对象：

小钢球方法：

控制变量法

c、如何判断动能大小？

看小钢球能推动木快做功的多少；

如何控制速度不变？

使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；

如何改变钢球速度？

使钢球从不同同高度滚下；

d、分析归纳：

保持钢球质量不变时结论：

运动物体质量相同时；速度越大动能越大；

保持钢球速度不变时结论：

运动物体速度相同时；质量越大动能越大；

得出结论：

物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

动能

转化

转化

势能

弹性势能

重力势能

2、动能和势能的转化

（1）动能和重力势能间的转化规律：

①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；

（2）动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。

3、动能与势能转化问题的分析

①首先分析决定动能大小、重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化——质量，速度，高度，弹性形变

②机械能守恒：

如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：

没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。

③人造地球卫星的运动，近地点动能（速度）最大，势能最小；远地点势能最大，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒。

④滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，机械能守恒。

上升动能转化为重力势能，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降过程反之。

考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。

⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。

【例题分析】

例1、质量为50Kg的雪橇上装载了350Kg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。

如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马运货时做的功。

（g=10N/Kg）

例2、一质量为2000Kg的小车在拉力作用下沿水平路面前进了400m，做了3×105J的功，求拉力的大小和重力所做的功。

【训练巩固】1.下面几种情况下,力做了功的是（）

A用力把杠铃举在空中不动B用力提着水桶水平匀速移动

C用力在斜面上拉车前进D物体在光滑的平面上运速移动

2.一个物体的质量是5kg,用10N的水平拉力在地面上前进了10m,则拉力做的功是_____J,若把物体匀速向上提起10m,则需要的拉力是_______N,拉力所做的功又是_________J.

3.起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度举到10m高的三层楼后,又将楼板水平移动了3m,在整个过程中,起重机对楼板做的功是（）

A6×103JB9×103JC3×104JD3.9×104J

4.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是（）

A750JB150JC没有做功D做了功,但条件不足,无法确定

5.两辆车的重力分别是100N和500N,用200N的力都使它们前进了15m,则（）

A拉大车做的功多B拉小车做的功多

C拉力对两车做的功一样多D无法比较

6.如图所示三种情况下,物体在力F的作用下都沿接触面匀速移动了S的距离,则功的计算公式W=FS（）

A只适于甲B只适于乙C只适于甲和丙D甲、乙、丙都适用

7.质量为100kg的物体,在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m,物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍,求拉力F做的功.（g=10N/kg）

【例题分析】例1.建筑工地上,水泥板质量是1t,起重机在20s内匀速把它提升到5m的高度,起重机提升重物的功率是多少W?

合多少KW?

（g=10N/kg）

例2.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场,共用时40min,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做功的功率.

【训练巩固】1.下列说法中正确的是（）

A机械做的功越多,它的功率一定大B机械做功时间短,它的功率一定大

C机械做功越快,它的功率就越大D做相同的功,机械用的时间长,它的功率大

2.下列都是功率的单位的是（）

AW、J/sBKW、PaCW、N/mDN/m2、N·m

3.某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为（）

A2400WB1200WC20WD50W

4.10kw的机器正常工作时,每分钟做的功是（）

A10JB2.4×107JC6×105JD104J

5.一台机器的功率是750W,它表示的意思是（）

A这台机器1min做功是750WB这台机器1min做的功是750J

C这台机器1s做的功是750JD这台机器1s做的功是750W

6.甲乙两台机器,功率之比为2:

3,工作时间之比为1:

3,则它们所做的功之比为（）

A2:

9B2:

1C3:

2D3:

1

7.计算功率的公式是P=_______,由此公式变形可得计算功的另外一个公式W=_______.此公式中只有功率的单位是______,时间的单位是_______,功的单位才是焦耳.

8.甲乙两台机械,它们的功率之比是3:

1,在相同的时间里,所做的功之比为______,若做相同的功,则所需时间之比是______.

9.蓝鲸游动时的功率可达350KW,合__________W;某洗衣机的功率是350W,合_______kW.

10.在水平地面上,小明用50N的水平推力推重100N的箱子,在10s内前进了10m,小明推箱子的功率为__________W.

11.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.

12.建筑工地上有300块砖,已知每块砖的质量是1.2kg,把这些砖运送到15m高的楼顶,如果用起重机需要1min,而如果用工人则需要1个小时,分别计算起重机和工人的功率.（g=10N/kg）

【例题分析】

例1.向上抛出的石块在空中上升时是______能转化为______能;到达最高点后下落,是_______能转化为_________能.

例2.电动小车沿斜面向上匀速行驶,则在这个过程中（）

A动能减小,重力势能增大,总机械能不变B动能增大,重力势能减小,总机械能不变

C动能不变,重力势能减小,总机械能不变D动能不变,重力势能增加,总机械能增大

【训练巩固】

1.关于运动的物体具有的动能,下列说法正确的是（）

A速度大的物体动能一定大B质量大的物体动能一定大

C速度和质量都大的物体动能一定大D动能是运动物体本身的性质,与质量、速度无关

2.关于能的概念,下列说法中正确的是（）

A高山上静止的石头不具有能B物体已做的功越多,说明物体具有的能量越多

C只要物体能够做功,说明物体具有能D只有正在做功的物体才具有能

3.在下列情况中,物体既具有动能又具有势能的是（）

A海上航行的轮船B空中飞行的子弹C吊在天棚上的电灯D拉长的橡皮条

4.空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是（）

A动能和重力势能都增大B动能和重力势能都减小

C动能减小,重力势能增大D动能增大,重力势能减小

5．下列说法中正确的是（）

A质量大的物体重力势能一定大B所处的高度大的物体重力势能一定大

C高山的石头没有重力势能D放在同一高度的物体,质量大的物体重力势能大

6．跳伞运动员从高空的飞机上跳下后,在降落伞尚未打开前的下落过程中,运动员的

A动能增大,重力势能减小B动能减小,重力势能增大

C动能减小,重力势能减小D动能增大,重力势能增大

7.一顾客站在电梯上,随电梯匀速上升,在此过程中他（）

A动能增大,重力势能增大B动能不变,重力势能减小

C动能减小,重力势能增大D动能不变,重力势能增大

8.洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此过程中它的动能将_____,这是因为速度虽不变,但___________.

9.一个同学在蹦床上玩,从跳起到上升至最高点的过程中,_______能逐渐增大,_____能逐渐减小._________能转化为__________能.

10.神州五号飞船飞离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄杨利伟所具有的动能变_______,具有的机械能变________.

11.2004年8月26日,在雅典举行的奥运会中,我国跳水运动员郭晶晶以绝对优势夺得女子三米跳板冠军,为我国争得了荣誉.她在起跳过程中,跳板的________能转化成________能,又转化成_________能,最后转化成她的________能,而进入水中.

12.自行车下坡,不踩脚踏板,速度也越来越快,从能的转化角度分析,是因为______能越来越小,______能越来越大.

13.人造地球卫星绕地球的椭圆轨道运行,从远地点向近地点运动时,它的重力势能______,动能_______.（填“增大”、“减小”或“不变”）

14.物体的质量和速度都能影响物体的动能,下表给出了一些物体的动能,分析比较表中的数据可以看出,质量和速度相比,对动能影响较大的是物体的________.

抛出去的篮球

约30J

跑百米的运动员

约3×103J

行走的牛

约60J

飞行的步枪子弹

约5×103J

从10m高处落下的砖块

约2.5×102J

行驶的小汽车

约2×105J

15.研究动能跟哪些因素有关的实验过程中需要让同一钢球从不同高度滚下,这是为了探究物体动能与_______之间的关系;还要换用_______不同的钢球,让他们从_______高度滚下,这是为了探究物体动能与_______之间的关系.

16.如图所示,让钢球从斜面上由静止滚下,打到一个小木块上,能将木块撞出一段距离,放在同一水平面上相同位置的木块,被撞地越远,表示钢球的动能越大.现用质量不同的钢球从同一高度滚下,看哪次木块被推得远,回答以下问题:

（1）设计本实验的目的是研究_______________________________________________.

（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了______________________________________.

（3）此实验得出的结论是_____________________________________________________.

（4）下表给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的数据.

物体

质量m（kg）

速度v（m/s）

动能E（J）

牛

约600

约0.5

约75

中学生

约50

约6

约900

分析数据,可以看出,对物体动能大小影响较大的因素是_________,你这样判断的依据是______________________________________________________________.

17.如图所示,在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mBhB）,推动纸盒运动一小段距离后停止.

（1）要研究动能与质量的关系,我们应选择_______两图来进行比较.

（2）从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,_____球动能最大.

【功和机械能】检测题

一、填空题：

1、人造地球卫星沿着椭圆轨道绕地球飞行，当它从近地点向远地点飞行的过程中，__________能增大，__________能减小。

2、飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资。

在这个过程中，飞机的动能__________，势能__________。

（填“增大”、“减小”或“不变”）

3、用100N的水平力推重1000N的木箱，使它沿水平地面前进10m。

推力做功__________J，重力做功__________J。

4、起重机吊着重5×104N的货物，将货物匀速提升10m高，则起重机钢绳对货物做的功为__________；接着起重机将货物沿水平方向运输移动10m，此时拉力对货物做的功为___________；之后吊着货物不动经历了2s，拉力对货物做的功为__________；整个过程中拉力对货物做的功为___________。

×××型电动自行车

整车质量（kg）：

40

载重量（kg）：

≤75

最高车速（km/h）：

20

最大续行里程（km）：

50

电机功率（kW）：

≤2

5、两台机器的功率比为3：

4，它们做同样多的功所需要的时间之比为____________；在相同的时间所做的功之比为_____________。

6、某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。

该车以最高车速行驶1.5h，其消耗的电能不超过J。

自行车在匀速爬坡的过程中，动能，骑电动自行车下坡时，关闭电源开关，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐，重力势能逐渐。

（填“增大”、“不变”或“减小”）

7、在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为J；工人对木箱做功为J；箱子运动的平均速度为m/s。

1.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.

13.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.

14.自行车下坡时速度越来越大,它的动能逐渐_______,重力势能逐渐_______.

15.2011年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以13．07s获得冠军，创造了该项目今年世界最好成绩!

（1）在这次比赛中，刘翔跑完110m的平均速度是m／s；（保留两位小数）

（2）若体重为87kg的刘翔在跨栏时重心上升了0．32m，则他每跨过一个栏需要克服重力做功J。

（g取10N／kg）

16.一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m。

若拉力做的功为500J,则拉力的大小为N。

17.在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为＿＿＿J；工人对木箱做功为＿＿＿J；箱子运动的平均速度为＿＿＿m/s。

18.神州五号飞船飞离地面的过程中,速度越来越大,在此过程中,航天英雄杨利伟所具有的动能变_______,具有的机械能变________.

19.在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此时，能量的转化过程是动能转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小，还能知道，球从较高处下落形成的圆斑是图中B（选填“A”或“B”），由此可间接知道：

重力势能大小与高度有关．

20.人造地球卫星绕地球运行过程中机械能（选填守恒或不守恒），原因是。

21.九年级物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示：

请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断：

（1）在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是（选填“质量”或“速度”）；

（2）物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系，正确的是下面的哪一个？

（）

A．E=mvB．

C．

22.甲乙两台机器,功率之比为2:

3,工作时间之比为1:

3,则它们所做的功之比为。

23． 如图5所示，把一个金属小球用细线悬挂起来，将小球拉到A点，然后放开，小球在从A点运动至B点的过程中，＿＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿＿能。

.

二.选择题

1、直升飞机在空中匀速上升过程中,它的（）

A重力势能增大,动能减小B重力势能和动能增大

C动能不变,重力势能增大D动能和重力势能减小

2、空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是（）

A动能和重力势能都增大B动能和重力势能都减小

C动能减小,重力势能增大D动能增大,重力势能减小

3．的观察与了解，估算人手克服课本所受重力所做的功约为（）

A．0.l焦B．10焦C．1焦D.0.01焦。

4、如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。

若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（　　）

A．物体一定受到10N的摩擦力B．重力做的功一定为360J

C．物体一定运动了lmD．物体一定运动了6m

5、下图所示的过程中，人对物体做功的是（）

6、下列说法中正确的是（）

A、机械做的功越多,它的功率一定大B、机械做功时间短,它的功率一定大

C、机械做

功越快,它的功率就越大D、做相同的功,机械用的时间长,它的功率大

7、某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是（）

A750JB150JC没有做功D做了功,但条件不足,无法确定

15、用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（）

A.F甲>F乙B..F甲＜F乙

C.B..F甲=F乙D.条件不足，无法比较

8、下列物体的动能与势能转化中由动能转化为势能的是（）

9.直升飞机在空中匀速上升过程中,它的（）

A重力势能增大,动能减小B重力势能和动能增大

C动能不变,重力势能增大D动能和重力势能减小

10.空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是（）

A动能和重力势能都增大B动能和重力势能都减小

C动能减小,重力势能增大D动能增大,重力势能减小

11.把篮球抛向空中，忽略空气阻力，图3哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与篮球离地——高度（h）的关系（）

12.如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（）

A．小球上下运动过程中，运动状态保持不变

B．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功

C．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力

D．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化

13．我国将于2007年发射绕月飞行的“嫦娥一号”卫星。

卫星在近地面升空过程中，重力势能的变化是

A．不变B．变大C．变小D．无法判断

14.今年入春以来,我市黄陂区部分松林发生虫灾。

为了灭虫，市政府多次调动直升飞机在重灾区上空喷洒生物农药。

当飞机在某一高度水平匀速飞行，喷洒农药的过程中，飞机的

A.动能减小，重力势能减小　B.动能不变，重力势能不变

C.动能减小，重力势能增大D.动能增大，重力势能减小

15．汶川特大地震发生后，15位空降兵在极其恶劣的环境下实施伞降。

打通了重灾区与外界的信息通道。

空降兵在4999m高空跳离飞机后先加速下降，最后以较小速度平稳着陆。

关于伞降过程中空降兵动能的变化．以下说法正确的是

A．越来越大B．越来越小

C．先增大后减小D．先减小后增大

16．如图1所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C

两位置时具有相同的（）

A．速度B．动能C．机械能D．重力势能

17． 小明去商场购物，自动扶梯把他从一楼匀速送到二楼的过程中，他的（）

A.动能减小B.势能不变C.机械能增大D.机械能不变

18．“神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时，由于受到空气阻力而做减速　　　　运动。

在减速下降的过程中，返回舱的（）

　　A.动能增大，势能减小B.动能减小，势能减小

　　C.动能不变，势能减小D.动能减小，势能增大

19、 水电站用拦河坝提高上游水位,被提高了水位的水流下来时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电.在这个过程中,能量的转化顺序正确的是（）

A．势能、动能、电能B．动能、势能、电能

C．内能、电能、　动能D．动能、电能、　势能

20．如图2，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点，钢珠

A．通过d时的速度比通过c时大

B．在c点比在b点的重力势能小

C．从a运动到b的过程