机械与功 复习1

第1讲功与功率学习目标 1.理解功的概念，会判断正、负功，会计算功的大小。

2.理解功率的概念，会求解平均功率和瞬时功率。

3.会分析、解决机车启动的两类问题。

1.2.1.思考判断(1)只要物体受力的同时又发生了位移，就一定有力对物体做功。

(×)(2)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。

(√)(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功。

(×)(4)由P＝F v既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率。

(√)(5)由P＝Wt知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率。

(×)(6)当F为恒力时，v增大，F的功率一定增大。

(×)2.水平恒力F两次作用在同一静止物体上，使物体沿力的方向发生相同的位移，第一次是在光滑水平面上，第二次是在粗糙水平面上，两次力F做的功和平均功率的大小关系是()A.W1＝W2，P1＞P2B.W1＞W2，P1＝P2C.W1＞W2，P1＞P2D.W1＝W2，P1＝P2答案A考点一恒力做功的分析和计算1.判断力是否做功及做正、负功的方法判断根据适用情况根据力和位移方向的夹角判断常用于恒力做功的判断根据力和瞬时速度方向的夹角判断常用于质点做曲线运动根据功能关系或能量守恒定律判断常用于变力做功的判断2.(1)恒力做的功直接用W＝Fs cos α计算或用动能定理计算。

(2)合力做的功方法一：先求合力F合，再用W合＝F合s cos α求功，尤其适用于已知质量m和加速度a的情况。

方法二：先求各个力做的功W 1、W 2、W 3、…，再应用W 合＝W 1＋W 2＋W 3＋…求合力做的功。

方法三：利用动能定理，合力做的功等于物体动能的变化量。

例1 (多选)一位质量m ＝60 kg 的滑雪运动员从高h ＝10 m 的斜坡自由下滑，如图1所示，如果运动员在下滑过程中受到的阻力f ＝50 N ，斜坡的倾角θ＝30°，重力加速度g 取10 m/s 2，运动员滑至坡底的过程中，关于各力做功的情况，下列说法正确的是( )图1A.重力做的功为6 000 JB.阻力做的功为1 000 JC.支持力不做功D.各力做的总功为零 答案 AC解析 对运动员受力分析如图所示，重力做功W G ＝mgh ＝60×10×10 J ＝6 000 J ，阻力做功W f ＝－f ·h sin θ＝－50×1012J ＝－1 000 J ，由于支持力方向与位移方向垂直，支持力不做功，即W N ＝0，各力做的总功W 总＝WG＋W f ＋W N ＝5 000 J ，故A 、C 正确，B 、D 错误。

《功和机械能》单元复习卷1、物理学中常用功率来表示做功的 ，50瓦= 焦/秒，其物理意义是 。

2、如图是甲、乙两物体做功与所需要时间的关系图象，由图可知，甲物体的功率P 甲与乙物体的功率P 乙是P 甲 P 乙 (填“大于”“等于” 或“小于”)3、某同学扛一袋201分钟，后又将这袋米从食堂的底楼扛到3米高的二楼，所用时间为半分钟，则此同学在水泥大道上的功率为 瓦，在上楼过程中功率为 瓦，在整个过程中的平均功率为 瓦。

4、小华用动滑轮在20s 内将重400牛的货物匀速提高2米，所用的拉力为250牛，则在这一过程中小华所做的有用功是 J ，他做功的平均功率是 W 。

5、用10牛的水平拉力使重30N 的物体在水平地面上做匀速直线运动，通过的路程为 15米，则物体受到的摩擦力为 牛，拉力对物体做的功为 j6、骑自行车上坡前猛踩一阵，是为了获得更大的 ，上坡时转化为 ，以便上的更高。

7、乒乓球落地后又弹起，整个过程中能量转化情况是：下落时 ，着地时 ，反弹时 ，上升时 。

8、甲乙两台机器功率之比为2：1，做功时间之比为2：5，则甲乙做功之比为9、用图所示的滑轮组将470牛的沙浆提到12米的房顶，若装沙浆用的桶重20牛，动滑轮重10牛，不计f 则有用功是 焦，额外功是 焦，总功是焦，滑轮组的机械效率是10、某矿井深10米，井下每分钟积水3m 3，现要使井下工人作业时无水，则应用功率为 W 的抽水机抽水。

11、把重15牛的物体匀速提升2米需要对它做 J 的功；如果用动力臂与阻力臂长度之比为3：1的杠杆（不计杠杆重力），动力的大小是 N ；动力作用点沿竖直方向移动的距离是 ；动力对杠杆做的功是 J12、用一动滑轮将500N 的物体匀速提起，人对绳的拉力为300牛，则动滑轮的机械效率为 。

13、用一个重12牛的动滑轮，将重100N 的物体提高2m ，若不计摩擦，W 有= J ，W 额= J ，η= 。

14、重20牛的物体在光滑的水平面上做匀速直线运动，移动距离5m ，则外力对物体做功为 。

机械原理一、填空题：1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。

2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。

3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。

4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。

5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。

6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。

7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。

8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。

9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。

10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。

11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。

12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。

13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。

14.铰链四杆机构中传动角为，传动效率最大。

15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。

16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。

17.机械发生自锁时，其机械效率。

18.刚性转子的动平衡的条件是。

19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。

20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。

21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。

22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。

23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。

24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。

25.平面低副具有个约束，个自由度。

26.两构件组成移动副，则它们的瞬心位置在。

27.机械的效率公式为，当机械发生自锁时其效率为。

28.标准直齿轮经过正变位后模数，齿厚。

29.曲柄摇杆机构出现死点，是以作主动件，此时机构的角等于零。

30.为减小凸轮机构的压力角，可采取的措施有和。

机械能守恒定律专题1 功的正负判断和大小计算考点一 功的正负的理解和判断1．功的正负的理解功是一个标量，只有大小没有方向。

功的正负不代表方向，也不表示大小，只说明是动力 做功还是阻力做功，或导致相应的能量增加或减少。

也可把负功叙述为“某物体克服该力做功”．2．常用的判断力是否做功及做功正负的方法（1）根据力和位移方向的夹角判断：①当时，，力对物体做正功；动力 ②当时，，力对物体做负功，也称物体克服这个力做了功；阻力 ③当时，，力对物体不做功。

（2）根据力和瞬时速度方向的夹角判断。

此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功。

① 时，力F 对物体不做功。

例如，向心力对物体不做功；作用在运动电荷上的洛 伦兹力对电荷不做功；②当时，力F 对物体做正功； ③当时，力F 对物体做负功，即物体克服力F 做功。

（3）根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量转移或转化进行判断。

若有能量的变化，或 系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功。

例题1．如图，A 、B 叠放着，A 用绳系在固定的墙上，用力F 拉着B 右移，用F′、F AB 和F BA 分别表示绳对A 的拉力、A 对B 的摩擦力和B 对A 的摩擦力，则 （ D ）A ．F 做正功，F AB 做负功，F BA 做正功，F′不做功 B ．F 和F BA 做正功，F AB 和F′做负功C ．F 做正功，其他力都不做功D ．F 对B 做正功，F AB 做负功，F BA 和F ′对A 都不做功例题2．如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是( ACD )A ．始终不做功B ．先做负功后做正功C ．先做正功后不做功D ．先做负功后不做功解析：设传送带运转的速度大小为v 1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v 2.(1)当v 1＝v 2时，物体与传送带间无摩擦力，传送带对物体始终不做功．(2)当v 1<v 2时，物体相对于传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力向左，物体先匀减速运动至速度为v 1才匀速运动，故传送带对物体先做负功后不做功．(3)当v 1>v 2时，物体先匀加速运动直至速度增为v 1才匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功． 例题3、如图所示，质量均为m 的a 、b 两球固定在轻杆的两端，杆可绕O 点在竖直平面内无摩擦转动，已知两物体距O 点的距离21L L ，今在水平位置由静止释放，则在a 下降过程中，杆对b 球的作用力（ C ）A. 方向沿bO ，不做功B. 方向沿bO ，做正功C. 方向与bO成一定夹角，做正功D. 方向与bO成一定夹角，做负功例题4、如图2-2-17所示，在匀加速向左运动的车厢中，一人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止，则下列结论正确的是( AC )A．当车匀速运动时，人对车做功为零B．当车加速运动时，车对人做功为负功C．当车减速运动时，人对车做功正功D．不管车做何种运动时，车对人做功为零练习1-1：2011年9月17日，国际田联钻石联赛布鲁赛尔站，约翰·布莱克以19秒26的恐怖成绩获得男子200米金牌，只比“闪电”博尔特名下的现世界纪录慢0.07秒．布莱克在比赛中，先做加速运动，然后匀速运动，最后加速冲刺．已知他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是( C.) A．加速阶段地面对他的摩擦力做正功B．匀速阶段地面对他的摩擦力做负功C．由于他的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对他的摩擦力始终不对他做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对他的摩擦力始终做负功解析：由于布莱克的脚与地面间不发生相对滑动，地面对他产生摩擦力的瞬间，力的作用点位移为零，所以地面对他的摩擦力不做功，选项C正确．练习1-2：质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（ACD ）A．如果物体做加速直线运动，F一定做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定做负功C．如果物体做减速直线运动，F可能做正功D．如果物体做匀速直线运动，F一定做正功解析：物体在粗糙水平面上运动，它必将受到滑动摩擦力，其方向和物体相对水平面的运动方向相反。

第十一章功和机械能（高频考点精讲）考点01 功【高频考点精讲】1、功的概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了一段距离，力学里就说这个力做了功。

2、做功的两个必要因素：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一段距离。

两个因素必须都有，缺一不可，否则就没有做功。

3、力对物体不做功的情况，可分为以下三种情况：（1）物体受到力的作用但没有通过距离，这个力对物体没有做功，例如人用力推箱子，但是没有推动；一个人提着书包站着不动，力都没有对物体做功。

（2）物体由于惯性通过一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功，例如在光滑的冰面上滑动的冰块，由于惯性向前运动，虽然在水平方向上通过了一段距离，但是并没有水平方向上的力作用于它，所以没有力对冰块做功。

（3）物体通过的距离跟它受力的方向垂直，这种情况虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上通过的距离，这个力也没有做功。

例如人在水平面上推车前进，重力的方向是竖直向下的，车虽然通过了距离，但不是在重力方向上通过的距离，因而重力没有对车做功。

4、功的计算：（1）公式：功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，W = F s；（2）单位：国际单位制中，力（F）的单位是牛（N），距离（s）的单位是米（m），功的单位是牛×米（N•m），用专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号J。

【热点题型精练】1．根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（）A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功B．司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功C．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功2．小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（）A．W甲＜W乙＜W丙B．W甲＞W乙＞W丙C．W甲＝W乙＝W丙D．W甲＝W乙＜W丙3．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是（）A．木箱受到重力做功的大小为800JB．木箱受到斜面摩擦力做功大小为100JC．木箱受到合力做功的大小为125JD．木箱受到斜面的支持力做功大小为200J4．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为（）A．10J B．30J C．50J D．80J5．如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球功，细绳对小球的拉力功（均选填“做”或“不做”）。

功和机械能单元练习1一、选择题1、关于物体的机械能，下列说法中正确的是（）。

A．高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能B．运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大C．一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小D．没有做功的物体一定没有能2、如图，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A 点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在撞击力的作用下移动相同的距离停下，则( )A. 小球M对三物块做功一样多 B. 小球M对B点物块做功多C. 小球M对C点物块做功多D. 小球M对D点物块做功多3、关于机械的功、功率和机械效率，以下说法正确的是（）A．利用机械越省力，机械效率越高 B．机械做功越快，机械效率越高C．机械的功率越大，做功越多 D．机械的功率越小，做功越慢4、下列说法正确的是:（）A效率高的机械，功率一定大; B．做功时问长的机械，功率一定大;C．所有机械的机械效率都小于l ; D．功率大的机械．做功-一定多.5、如图所示，沿着长为L的斜面把一个物体匀速拉到顶端，如果在物体与斜面之间涂润滑剂减小摩擦，那么产生的效果是（）A. 总功增加B. 有用功增加C. 有用功减小D. 机械效率增大6、甲、乙两物体处于同一水平地面上，甲的动能比乙的动能大。

下列说法正确的是（）。

A．甲的质量一定比乙大 B．甲能够做的功一定比乙多C．甲的速度一定比乙大 D．甲已经做的功一定比乙多7、如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为V1、V2、V3，则（）A、V1＞V2＞V3B、V1＜V2＜V3C、V1=V2=V3D、无法确定8、如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G1、G2提高相同高度（）A.若G1 = G2，拉力做的额外功相同B.若G1 = G2，拉力做的总功相同C.若G1 = G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变9、如图甲所示，水平地面上的一物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体速度v与时间t的关系如图乙、丙所示。