第15、16讲 机械功和机械能

第15、16讲机械功和机械能一．学习目标：1.理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位。

2.理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位。

3.知道有用功和总功，理解机械效率。

4.知道动能、势能及机械能的概念，能量的转化及守恒定律。

二．知识整理:(一)机械功:1.功:⑴做功必要因素:①________________；②________________________。

⑵计算公式:______________________。

⑶单位:____________。

2.功率:⑴定义: _____________________叫功率, 它是表示_______的物理量。

⑵公式:_____________;(3)单位:__________ ;1千瓦=___________瓦。

3.机械功原理:__________________________________________________ _____________________________________。

4.⑴有用功_____________________；⑵额外功:_____________________；⑶总功_______________________；⑷机械效率:___________________；⑸η﹤1的原因：。

(二)机械能:1.能的概念:____________________________叫做能；单位_________。

2.机械能:______________________________________________________⑴动能:_________________________叫动能，它的大小跟_________和______________有关.重力势能:_______________________叫重力势能，大小跟⑵势能: __________________和________________有关。

弹性势能:_______________________________叫弹性势能。

⑶机械能的转化:动能和势能是可以相互________的；在动能和势能相互转化的过程中，有摩擦等阻力，机械能的总量是_________的；若没有摩擦等阻力，机械能的总量保持___________。

(三)能的转化和守恒定律:___________________________________________________________________________________________________ ________________________________________。

三.例题与巩固练习:1.在下列情况中，人对物体是否做功？并说明理由:⑴将重物从地面上提起放到肩上________________________________；⑵将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离___________________；⑶扛着重物登上三楼__________________________________________；⑷举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动___________________；⑸推出去的铅球在空中向前飞行时______________________________。

2.重50牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是______牛，若物体在水平方向上移动30米，则拉力对物体做了_________焦的功，重力对物体做了__________焦的功。

3.如图所示：A、B、C三个物体的质量关系是m A＞m B＞m c，它们在同样大的力F作用下，都沿力的方向移动相同的距离S，则力F 对三个物体所做的功: （）A.一样多B.对A做的功最多C.对B做的功最多D.对C做的功最多4.甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是__________；两人的功率之比是___________。

5.下列说法中，正确的是： ( )A.在相同的时间内做的功越多，机械效率越高B.在相同的时间内做的功越多，功率就越大C.功率大的机器，机械效率一定高D.功率大的机器，做的功一定多6.某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是： ( )A.表示这台机器能做1000瓦的功B.表示这台机器能做1000焦的功C.表示这台机器秒能做1000瓦的功D.表示这台机器每秒能做1000焦的功7.用一个动滑轮把重200牛的货物匀速提高4米，所用的拉力是125牛,则有用功是_________焦，总功是________焦，这个动滑轮的机械效率是______________。

8.如图所示:用滑轮组拉动重500牛的物体在水平支持面上以2米/秒的速度做匀速直线运动,且物体所受摩擦力是物重的0.2倍,问:⑴半分钟内物体移动的距离是多少?⑵若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大?⑶若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大?9.下列关于能量的说法中正确的是: ( )A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功D.能量多的物体所做的功一定就多10.说明下列物体具有哪种形式的机械能．．．:⑴在水平轨道上行驶的火车具有____________________。

⑵静止在高空的物体具有____________________。

⑶在盘山公路上向下行驶的汽车具有___________________。

⑷拉紧的弓具有________________，离弦的箭具有_______________。

11.滚摆在下降时速度____________，动能__________，势能_________，上升时速度_________，动能__________，势能____________。

滚摆每次上升的高度都比前次稍低，表明滚摆的机械能总量在不断_______。

若不计阻力滚摆的机械能总量________________。

(本题选填“变大”、“变小”或“不变”)12.跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能 ________，势能_______；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能________，势能__________，机械能总量____________。

(填“变大”、“变小”或“不变”)13.下列各过程中属于动能转化为势能的是： ( )A.拉开弓把箭射出去B.小铁块在空中下落C.在水平地面上滚动的足球D.停蹬脚踏板后的自行车正在冲上斜坡四.课堂检测:1.物理学中,我们说做功的两个必要因素是:⑴________________（2）。

2.功率是表示做功____________的物理量；某机器的功率是500瓦，其物理意义是________________________________。

这样的一台机器每小时可完成_________焦的功。

3.某人提着一个重50牛的物体在水平路面上匀速运动了100米，此过程中人对物体做功_______焦，功率是______瓦，后他又提着此物体爬了高9米的楼,用时1分钟,则爬楼时人对物体做了____焦的功，功率为____瓦。

4.某人用一动滑轮将400牛的重物提起5米，若人做的额外功是500焦，则这个动滑轮的机械效率是___________，人的拉力是__________。

5.功的原理告诉我们：使用任何机械都不能省____________。

6.如图所示：物体A在拉力F的作用下，沿斜面匀速上升时，A物体的动能__________，势能_________，机械能_________。

7.人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为________能，由此我们可以判断人造地球卫星在______处动能最大，速度最快。

8.在“测定滑轮组机械效率”的实验中，某同学竖直拉动弹簧秤，使钩码_________上升，弹簧秤的示数如图所示，该同学所测得的数据如下表: 请你:⑴把表格补填完整；⑵在图中画出实验中的滑轮组的绕线。

9.如图所示：用40牛的拉力，使物体A 匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%。

求:⑴物体A 和动滑轮重各是多少牛？⑵若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率可提高到多少？25． (08潍坊)俯卧撑是一项常见的健身项目．如图是小明同学做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，O 点为支点．A 点为重心,重力为500N ．(1)在图中画出重力的力臂L 1和地面对手支持力的力臂L 2并分别注明。

(2)若L 1=2.1cm ，L 2=3.0cm ，求地面对，双手支持力的大小．(3)若每个手掌的面积约为1.5 ×10-2m 2，求双手对地面的压强．40（08北京）如图是一个上肢力量健身器示意图。

配重A 受到的重力为1200N ，其底面积为5×10－2m 2. B 、C 都是定滑轮，D 是动滑轮；杠杆EH 可绕O 点在竖直平面内转动，OE ：0H ＝2：5。

小成受到的重力为600N ，他通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力为T1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A 受到的拉力为F A1，配重A 对地面的P1为6×103pa 。

小成在H 点施加竖直向下的拉力为T2时，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A 受到的拉力为F A2，配重A 对地面的压强P2为4×103pa 。

已知F1：F2＝20：19，杠杆EH 和细绳的质量均忽略不计。

求（1）拉力F A2；（2）拉力T2；（3）动滑轮D 受到的重力G 。