初中物理第十一章功和机械能复习知识点及同步练习打印版Word格式文档下载.docx

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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。

三、功率：

功与做功所用时间之比—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、机械中的功率

5、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。

四、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。

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。

4、水能和风能的利用

5、水电站的工作原理：

利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。

6、水电站修筑拦河大坝的目的是什么？

水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。

7、大坝为什么要设计成上窄下宽？

由水压p＝ρgh在其他条件不变的情况下，液体的压强随深度的增加而增加，因此相比于大坝上部而言，下部就会受到更大的压力，因此下部比上部要宽。

第1节功

【本节知识点】

1、力学中做功的必要因素：

作用在物体上的力、物体在这个力的方向上移动的距离

2、功的定义：

功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积

3、功的符号、单位，及单位的符号

4、利用功的公式及变形公式进行计算

【基础达标训练】

1、图11.1-1所示的几种情况中，人对物体做了功的是（　　）

A、静止的小车在拉力的作用下向前运动B、搬而未起

C、提着小桶在水平路上前进D、运动员将杠铃举起后停留的3秒

2、下列过程，哪个情况小明对桶做了功（　　）

A、小明提着桶站立不动B、小明提着桶水平移动

C、小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内D、小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内

3、小强同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼，该同学上楼做的功最接近（）

A．30000JB．3000JC．300JD．30J

4、一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m。

在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（　　）

A、3000JB、500JC、150JD、0J

5、如图11.1-2，装卸工人用沿斜面向上大小为200N的推力，匀速将G=800N的货物从斜面底端推上1m高的货车，下列分析正确的是（　　）

A、此过程中，斜面对货物支持力做功0JB、此过程中，推力做功800J

C、货柜受到的重力和斜面对货物的支持力二力平衡

D、货柜受到的重力和货物对斜面的压力二力平衡

6、如图11.1-3所示，两个滑梯高度相等，如果小玲分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小玲所受重力做功分别为W1和W2，则下列说法正确的是（　　）

A、W1＞W2B、W1＜W2C、W1=W2D、无法比较

7、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＞W2C、W1＜W2D、条件不足，无法比较

【能力提高训练】

8、体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。

如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（　　）

A、爬杆的速度B、爬杆的时间C、两人的体重D、杆的具体高度

9、用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图11.1-4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（　　）

A、F1＞F2W1＞W2B、F1=F2W1＞W2

C、F1=F2W1＜W2D、F1＜F2W1＜W2

10、如图11.1-5，是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是（　　）

11、图11.1-6中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则（　　）

A、FA=FB，WA=WBB、FA＜FB，WA=WB

C、FA＜FB，WA＜WBD、FA＞FB，WA＞WB

12、如图11.1-7所示，从射击架上有高压水枪竖直向上喷水柱，可以将一个底面积为150cm2开口向下的小铁盒顶在空中静止不动，已知高压水枪对小铁盒向上的压强为1000Pa。

若高压水枪停止喷水，小铁盒将落到射击架上，小铁盒在下落到射击架上的过程中所受重力对它做的功是37.5J。

则小铁盒射击架高度为m。

（g取10N/kg）

13、质量为30kg的小车装载了150kg的货物,工人推动小车在水平路面上沿直线匀速行进,用了20min前行1.2km将货物送到商场，工人对小车做功1.02X105J。

求：

（1）小车受到的摩擦力；

（2）小车运动的速度。

第2节功率

1、功率的定义：

功与做功所用时间之比

2、功率的符号、单位，及单位的符号

3、利用功率的公式P=W/t及变形公式进行计算

4、推导并运用公式P=Fv

1、（不定项选择）关于功率的说法正确的是（　　）

A．做功快的机器，它的功率一定大B．做功多的机器，它的功率一定大

C．做功多并且用的时间长的机器，它的功率一定大D．做功相同，所用时间短的机器功率一定大

2、速度是用路程和时间的比值来定义的（v=s/t），物理学常用这种方法来定义物理量。

下列物理量中所采用的定义方法与速度不同的是（　　）

A．密度B．压强C．功D．功率

3、四个同学在石峰公园进行登山比赛。

如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是（　　）

A．体重最大的一个B．时间最短的一个C．速度最大的一个D．做功最快的一个

4、小明用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离。

则下列说法正确的是（　　）

A．小明对A物体做的功多B．小明对B物体做的功多

C．小明推A物体时的功率小D．小明推A、B两物体时的功率相同

5、功率相等的两汽车，在相同的时间内匀速通过的路程之比为2：

1，下列说法中错误的是（　　）

A．两车所做的功之比为2：

1B．两车所做的功之比为1：

1

C．两车所受牵引力之比为1：

2D．两车的速度之比为2：

6、一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h。

（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小；

（2）求牵引力在10min内所做的功；

（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv，并求出该小汽车牵引力的功率。

7、一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图11.2-1所示，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；

在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是（　　）

A．W1=W2，P1＞P2B．W1=W2，P1=P2

C．W1=W2，P1＜P2D．W1≠W2，P1≠P27、

8、如图11.2-2所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图象，下列说法正确的是（　　）

A．P甲＞P乙B．P甲＜P乙C．P甲=P乙D．无法确定

9、在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大。

以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是（　　）

①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小；

②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小；

③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较．

A．只有①B．①②C．①③D．①②③

第3节动能和势能

1、能的定义：

物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。

2、功与能的区别：

做功是一个过程，能是完成这个过程所需的“本领”。

3、动能的定义：

物体由于运动而具有的能

4、物体的动能与两个因素有关：

质量、速度

（注意：

①速度具有相对性②速度对动能的影响较质量大）

5、势能的分类：

重力势能和弹性势能

6、重力势能的定义：

在地球表面附近与高度相关的能

7、物体的重力势能与两个因素有关：

质量、高度（注意高度具有相对性）

8、弹性势能的定义：

物体由于发生弹性形变而具有的能

9、物体的弹性势能与物体弹性形变的大小和本身材料有关。

1、关于能，下列说法中正确的是（　　）

A．静止的物体不具有能B．没有做功的物体不具有能

C．具有能的物体一定在做功D．能够做功的物体一定具有能

2、下列关于动能的说法，正确的是（　　）

A．运动的物体具有的能，叫动能B．物体由于运动具有的能，叫动能

C．物体甲的速度比物体乙的大，甲的动能一定比乙的大D．运动物体质量越大，所具有的动能一定越多

3、如图11.3-1所示，为我国某地的等高线图，若把同一个物体分别放在a点和b点，则物体的重力势能（　　）

A．在a点时大B．在b点时大

C．在两点一样大D．条件不足，无法判断

4、下列物体中不具有弹性势能的是（　　）

A．被压紧的弹簧B．被撑杆跳运动员压弯的撑杆

C．从拉弯的弓中射出的箭D．形变的蹦床

5、如图11.3-2所示，运动员被弯曲的撑竿弹向高空，这说明弯曲的撑竿具有能，运动员因被弹高而具有能。

6、小安站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，小稳站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。

小安和小稳两人质量相等，小安上行中动能（选填“增加”、“不变”或“减少”）。

某时刻她们的位置如图所示，此时刻小安的重力势能小稳的重力势能。

（选填“大于”、“等于”、“小于”）。

7、如图11.3-4所示是小明探究“物体的重力势能大小与物体的质量和被举起的高度是否有关”所做三次实验的情景．

（1）实验时通过观察来判断物体重力势能的大小．

（2）为探究“重力势能大小与物体被举起的高度是否有关”，应选两组实验，比较这两组实验，得到的结论是．

（3）小明为了探究“重力势能大小与物体的质量是否有关”，选择了乙和丙两组实验，你认为他的选择是（选填“正确”或“错误”）的，你的理由是．

8、在2009年初美国一架波音客机坠入河中，造成这一事故的主要原因是一只飞鸟撞上高速飞行的飞机。

对这一现象的解释，下列说法正确的是（　　）

A．飞机飞上了高空后，玻璃窗受气压影响，不再坚固

B．鸟在地面飞行时重力势能小，在高空飞行时重力势能大

C．鸟在地面飞行时动能很小，在高空飞行时动能很大

D．鸟相对于高速飞行的飞机来说，速度很大，因此相对于飞机的动能也很大

9、质监部门对玩具市场进行专项检查时发现，有些玩具仿真手枪发射出的硬塑料子弹能在1m内打穿三层牛皮纸，这说明硬塑子弹的能较大，存在安全隐患。

10、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，如图11.3-5所示。

球从较高处下落形成的圆斑是图中（选填“A”或“B”），由此可知重力势能大小与有关。

11、小华为了探究“物体动能的大小与质量、速度的关系”，设计了如图11.3-6甲、乙所示的实验。

实验甲：

质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。

实验乙：

质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。

（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用图。

（填“甲”、“乙”）

（2）甲组实验可以得出的结论是。

乙组实验可以得出的结论是。

（3）该实验的设计思路是采用，用木块移动的距离来表示动能的大小；

除此之外该实验采用的主要实验方法还有。

（4）有同学将实验装置改进成图丙所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。

该实验方案是否可行？

答：

你的理由是。

第4节机械能及其转化

1、机械能的定义：

动能、重力势能和弹性势能的统称

2、机械能守恒：

如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和保持不变

（实际生活中，由于摩擦力的存在，机械能的总和是减小的）

3、水能和风能的利用

1、如图11.4-1是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；

若“天宫一号”飞行器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（　　）

A．引力势能增加、动能减小B．引力势能减小、动能增加

C．引力势能增加、动能增加D．引力势能不变、动能不变

2、如图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的①转化为箭的②，箭在空中向上飞行的过程中，箭的③增大．以下说法正确的是（　　）

A．①弹性势能②动能③重力势能B．①重力势能②动能③弹性势能

C．①弹性势能②动能③动能D．①动能②弹性势能③重力势能

3、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

4、下列自然灾害造成的破坏中，主要与机械能有关的是（　　）

A．大水淹死了庄稼B．大火烧毁了楼房C．瘟疫造成的死亡D．海啸带来的灾难

5、如图所示的四个过程中，物体的机械能逐渐增大的是（　　）

A．竖直向上抛出的小球B．加速起飞的歼击机

C．自由下落的小球D．水平路面上匀速行驶的汽车

6、洒水汽车在水平路面上匀速行驶并向路面洒水的过程中，其机械能的变化是（　　）

A．减小B．保持不变C．增大D．先减小后增大

7、物体受平衡力作用时，对于它所具有的机械能的判断中，正确的是（　　）

A．机械能一定不变B．动能一定不变C．势能一定不变D．动能可能增加

8、如图11.4-4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

9、有一种运动叫蹦极，如图11.4-5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（　　）

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

10、把篮球抛向空中，忽略空气阻力，图11.4-6中哪一图像能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与篮球离地面高度（h）的关系（　　）

全章测试题

时间：

90分钟满分：

100分

一、选择题：

（3分×

14=42分）

1、某中学进行大扫除，同学们都忙得热火朝天，满头大汗，其中并没有对物体做功的是（ 

） 

A．小玉用力把水桶提起 

B．小园端着水盆走进教室

C．小浩用抹布擦玻璃 

D．小华把凳子倒放在课桌上

2、下列单位中不是能的单位的是（　　）

A．W•sB．JC．J/sD．N•m

3、一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图1所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）

A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2=W3C．W1=W2=W3D．W1=W2＜W3

4、如图2所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率．下面所列的物理量中，不需要测量的是（　　）

A．他的质量B．单杠的高度

C．每次身体上升的高度D．做“引体向上”的时间

5、汽车上坡时，驾驶员要换成低档，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是（　　）

A．安全B．减小汽车的功率C．省油D．增加爬坡的牵引力

6、根据能的概念，下面哪个说法是正确的（　　）

A．一个弹簧的质量越大，它的势能就越多

B．一个物体能够做功，这个物体就具有能

C．因为子弹的速度大于火车的速度，所以子弹的动能大于火车的动能

D．因为天空中一滴雨的高度比被举高的夯要高，所以这滴雨的势能大于夯的势能

7、关于能量的概念，下列说法正确的是（　　）

A．悬挂着的物体，由于没有做功，所以没有能量B．速度相同的物体，其动能一定相同

C．同一高度的物体，其重力势能一定相同D．绷紧的弓能射出去箭，所以具有能

8、、体积相等的实心铜球和铅球，放在同一高度，则（）

A．铜球具有的重力势能大B．铅球具有的重力势能大

C．铅球和铜球的重力势能相等D．条件不足，无法判断

9、如图3所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（）

A.重力势能减小，弹性势能增大B.重力势能增大，弹性势能增大

C.重力势能减小，弹性势能减小D.重力势能增大，弹性势能减小

10、一辆汽车做直线运动，t1s末关闭发动机，t2s末静止，其v-t图像如图4所示。

图中α＜β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P，汽车加速过程和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2、平均功率分别为P1、P2，则下列判断错误的是（　　）

A．W=W1+W2B．W1＞W2C．P=P1D．P1=P2

11、如图5所示为小球在地面弹跳的频闪照片。

根据此图，以下分析正确的是（　　）

A．小球在下落时，它的重力势能减小，动能不变

B．小球在上升时，它的重力势能减小，动能减小

C．小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能减小

D．小球在弹跳过程中，它的高度下降，机械能不变

12、如图6所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过B、C两位置时具有相同的（　　）

A．速度B．动能C．重力势能D．机械能

13、物块从光滑曲面上P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的Q点。

若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速转动，使传送带随之运动，如图7所