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功
1、做功的含义: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,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离。不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
2、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。
物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功:功=力×力的方向上移动的距离用公式表示:W=FS,
符号的意义及单位:
W——功——焦耳(J)
F——力——牛顿(N)
S——距离——米(m)
功的单位:焦耳(J),1J=1N·m。
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S一定是在力F的方向上通过的距离,必须与F对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
3、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
说明:
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们,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、或者可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时人们所做的功(FS)=不用机械时对重物所做的功(Gh)。
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1、定义:功与做功所用时间之比。
2、物理意义:表示做功快慢的物理量。
3、定义公式:P=W/t
使用该公式解题时,功W的单位:焦(J),时间t的单位:秒(s),功率P的单位:瓦(W)。
4、单位:主单位: W ,常用单位 kW,它们间的换算关系是:1kW=10^3W
5、推导公式:P =Fυ;公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在力F的方向上运动的速度。使用该公式解题时,功率P的单位:瓦(W),力F的单位:牛(N),速度υ的单位:米/秒(m/s)。
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动能和势能
1、能量:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。
理解:
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。
2、动能
①定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。
②决定动能大小的因素:
动能的大小与质量和速度有关。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。
3、重力势能
①物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。
②决定重力势能大小的因素: 重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。
高度相同的物体,物体的质量越大,重力势能越大;质量相同的物体,物体的高度越高,重力势能越大。
4、弹性势能
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,它的弹性势能就越大。
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机械能及其转化
1:机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:J
动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。
2:机械能守恒:只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持不变。人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。
练习
1、如图示,已知物体A 和 B 质量相等,A 在粗糙的水平地面,B在光滑的斜面。现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离S,则F对物体做的功()

A .对 A 做的功多
B .对 A 和 B 做功一样多
C .对 B 做的功多
D.条件不足,无法确定
2、学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案,其中可行的是( )
①控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬上楼的高度,算出功率进行比较。
②控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼用的时间,算出功率进行比较。
③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较。
A .只有① B .只有①② C .只有②③ D .①②③
3、2010年3月5日12时55 分,在酒泉卫星发射中心,“长征四号丙”运载火箭成功地将“遥感卫星九号”送入太空预定轨道.图中是火箭发射升空时的情景,以下说法正确的是( )

A.火箭上升过程中动能不变,重力势能增大,机械能增大
B.B.火箭升空时受到平衡力的作用
C.火箭升空利用了力的作用是相互的
D.火箭升空时受到惯性力的作用
4、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N 重的物体匀速上升,下面说法正确的是( )
A. 滑轮组的机械效率是83.3 %
B. 滑轮组的机械效率是66.7 %
C. 绳端移动速度与物体上升速度相同
D. 绳端移动速度是物体上升速度的两倍
5、在我国古代书籍《墨经》中,对杠杆原理有精辟论述,并有许多巧妙的应用。如图所示是在井上汲水的桔槔,下列对桔槔在使用中正确的解释是 ()

A.向井内放送水桶时,人对配重( 石块 ) 做功,使配重的重力势能增大
B.向井内放送水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力
C.往上提水时,配重 ( 石块 ) 帮助人对水桶做功,配重的重力势能减小
D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力
6、如图 4 所示,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁拿近自己的鼻子,稳定后松手,头不动,铁锁向前摆去又摆回来。下列说法不正确的是( )

A.铁锁摆回后能碰到鼻子
B .铁锁的机械能始终不变
C.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能
D.铁锁摆动到最低点时,动能最小
答案
B D C A
ACD ABD

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