高一物理功和机械能(含详细知识点和试题答案)

一、功

1．概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了

功。功是能量转化的量度。

2．条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3．公式：W=F S cos θ

W ——某力功，单位为焦耳（J ）

F ——某力（要为恒力）

，单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）

θ——力与位移的夹角

4．功是标量，但它有正功、负功。

某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。

当)2

,0[π

θ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功；

当2

θ=

时，即力与位移垂直功为零，力不做功；

当],2

(

ππ

θ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功；

5．功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

6．功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7．几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 8 。合外力的功的求法：

方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α求出合外力的功。

方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

对功的认识：

1. 做功与否的判断问题

物体受到力的作用，如果物体在力的方向上发生位移，我们就说力对物体做了功。可见做功与否的判断，依据的是功的两个要素：力与力的方向上的位移。 2. 做功多少的计算问题

做功多少是根据功的公式来计算的，功的公式为：αcos Fs W =，其中各个物理量的含义如下：F 是做功的力；s 是力所作用的那个物体的位移；而α则是力F 与位移s 之间的夹角。

3. 做功快慢的描述问题

做功的快慢程度用功率来描述，功率的定义式是：t W P =

功率的导出式是：αcos Fv P =

前者用于计算某段时间内的平均功率，后者则用于计算某个时刻瞬时功率。 4. 对功的物理含义的理解

关于功我们不仅要从定义式αcos Fs W =进行理解和计算，还应理解它的物理含义。功是能量转化的量度，即：做功的过程是能量的一个转化过程，这个过程做了多少功，就是多少能量发生了转化。对物体做正功，物体的能量增加。对物体做了多少正功，物体的能量

输出了能量。

[例1] 如图1

二、功率

1．概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。 2．公式：t

P =

（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率） 3．单位：瓦特W

4．分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率

实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。 5．分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma 6 。应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。

（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。

对功率的认识：

1. 功率是描述做功快慢的物理量

由

t W

P =

可知，功率的大小只与其“比值”有直接联系，与做功多少和时间长短无直

接关联，比较功率的大小就要比较功与完成这些功的所用时间之“比值”。“比值”大，功率就大，做功就快，“比值”小，功率就小，做功就慢。

物体做功功率是描述物体做功的一个状态；做功的多少是一个过程，所以不能说功率大，做功就多。物体做功多少是做功物体在做功过程中的一个积累，随着做功过程的积累时间越长，这个物体做功就越多，Pt W =就是一个积累的意思。即P 在时间t 上的积累就是物体做功的多少。

2. 对力的功率的认识

由

t W

P =

、αcos Fs W =可得：αcos Fv P =，此式中α为力F 与速度v 之间的夹

角。把αcos v 当作整体来看是物体在力的方向上的分速度，即：作用在物体上的力与物体在力的方向上分速度的乘积叫做力的功率。

对一个动力机械，当功率P 一定时，由αcos Fv P =可知：降低运动速度可以增大牵引力；反过来，若阻力很小，可以加快运动速度。这一点在各种机械设备中有着广泛的应用。

任何机械都有一个铭牌，铭牌上所注功率为这部机械的额定功率。它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参数，它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可以小于其额定功率（俗称机械没吃饱），可以等于其额定功率（称满负荷运行），还可以在短时间内略大于其额定功率（称超负荷运行）。机械不能长时间超负荷运行，那样会损坏机械设备，缩短其使用寿命。 3. 机车的两种启动

（1）机车以恒定功率启动，牵引力随速度的增大而减小，机车做加速度逐渐减小的变

行驶时，阻力是车重的101

倍，试问（取2

/10s m g =）：

（1）汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？

（2）若汽车从静止开始，保持以2

/5.0s m 的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

三、动能

1概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。

2动能表达式：22

υm E K =

3动能定理（即合外力做功与动能关系）：12K K E E W -=

4理解：①合F 在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

②合F 做正功时，物体动能增加；合F 做负功时，物体动能减少。 ③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。

4适用范围：适用于恒力、变力做功；适用于直线运动，也适用于曲线运动。 5应用动能定理解题步骤： a 确定研究对象及其运动过程

b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功

c 确定研究对象在运动过程中初末状态，找出初、末动能

d 列方程、求解。

对动能的认识：

1. 动能是一个状态量，它与物体的运动状态对应。动能也是标量，它只有大小，没有方向，而且物体的动能总是大于等于零，不会出现负值。

动能具有相对性，它与参照物的选取有关。如：在行驶中汽车上的物体，对汽车上的乘客，物体动能为零；但对路边的行人，物体的动能不为零。 2. 外力对物体做功与物体动能的关系：

外力对物体做正功，物体的动能增加，这一外力有助于物体的运动，是动力；外力对物体做负功，物体的动能减小，这一外力是阻碍物体的运动，是阻力，外力对物体做负功往往又称物体克服阻力做功。功是能量转化的量度，外力对物体做了多少功；就有多少动能与其他形式的能发生了转化。所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量，即

2022121mv mv E W t k -=

?=。这就是动能定理。

3. 应用动能定理的注意点：

（1）明确研究对象、研究过程，找出初、末状态的速度情况。

（2）要对物体进行正确的受力分析（包括重力），明确各力做功的大小及正负情况。（3）若物体运动过程中包含几个不同物理过程，解题时，可以分段考虑，也可视为一整体过程，列出动能定理求解。 4. 关于动能与动量的比较

（1）动能与动量都是由质量和速度共同决定的物理量；（2）动能和动量都是用于描述物体机械运动的状态量；（3）动能是标量，动量是矢量；

（4）动能决定了物体克服一定阻力能运动多远，动量则决定着物体克服一定阻力能运动多长时间；

（5）动能是从能量观点出发描述机械运动的，动量是从机械运动本身出发描述机械运动状态的。

例3：总质量为M 的列车，沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m ，中途脱钩，司机发觉时，机车已行驶了L 距离，于是立即关闭油门撤去牵引力。设运动的阻力与质量成正比，比例系数为k ，机车的牵引力恒定，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？

四、重力势能

1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2公式：mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度 3参考面：a 重力势能为零的平面称为参考面； b 选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面

若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何

选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。

4标量，但有正负。重力势能为正，表示物体在参考面的上方；

重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面上。

5单位：焦耳（J ）

6重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。

7、重力做功与重力势能变化的关系

E W ?-=

（1）物体的高度下降时，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少的量等于重力所做的功；

（2）物体的高度增加时，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的量等于物体克服重

力所做的功。

（3）重力势能变化只与重力做功有关，与其他力做功无关。

（四）对重力势能的认识

1. 重力势能是物体和地球这一系统共同所有，单独一个物体谈不上具有势能。即：如果没有地球，物体谈不上有重力势能，平时说物体具有多少重力势能，是一种习惯上的简称。

2. 重力势能是标量，它没有方向。但是重力势能有正、负。此处正、负不是表示方向，而仅表示比参考点的能量状态高还是低。势能大于零表示比参考点的能量状态高，势能小于零表示比参考点的能量状态低。参考点的选择不同虽对势能值表述不同，但对物理过程没有影响，即势能是相对的，势能的变化是绝对的，势能的变化与参考点的选择无关。

重力做功与重力势能：

重力做正功，物体高度下降，重力势能降低；重力做负功，物体高度上升，重力势能升高。可以证明，重力做功与路径无关，由物体所受的重力和物体初、末位置所在水平面的高度差决定，即：h mg E E P G ?==。所以重力做的功等于重力势能增量的负值，即

)(21mgh mgh E W P G --=?-=

例4：如图5所示，半径为r ，质量不计的圆盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直于盘面的光滑水平固定轴O ，在盘的最右边缘，固定一个质量为m 的小球A ，在O 点正下方

离O 点2r

处，固定一个质量也为m 的小球B ，放开盘，让其自由转动，试计算：

五、机械能

1机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即P K E E E +=。

2机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即 21E E =

2211P K P K E E E E +=+

ΔΕK = —ΔΕP ΔΕ1 = —ΔΕ2。

3机械能守恒条件:

做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功。

能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交

换，没有与外界的能量交换。

4运用机械能守恒定律解题步骤： a 确定研究对象及其运动过程

b 分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功，判断机械能是否守恒

c 恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中初末状态的机械能

d 列方程、求解。

对机械能守恒条件的认识：

如果没有摩擦力和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律。没有摩擦和介质阻力，这是守恒条件。具体的讲，如果一个物理过程只有重力做功，只是重力势能和动能之间发生相互转化，没有与其他形式的能发生转化，物体的动能和重力势能总和保持不变。如果只有弹簧的弹力做功，在弹簧与物体系统中就只有弹性势能与动能之间发生相互转化，不与其他形式的能发生转化，所以弹性势能和动能总和保持不变。分析一个物理过程是不是满足机械能守恒，关键是分析这一过程中有哪些力参与了做功，这一力做功是什么形式的能转化成什么形式的能，如果只是动能和势能的相互转化，而没有与其他形式的能发生转化，则机械能总和不变。如果没有力做功，不发生能的转化，机械能当然也不发生变化。

例5：如图6所示，一质量为1m 的半圆形槽内壁光滑，放在光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的木桩以阻止槽水平向左运动，槽的半径为R 。今从槽左侧A 端的正上方D 处有一个质量为2m 的小球，球恰好从A 点自由进入槽的内壁轨道。为了使小球沿槽的内壁恰好运动到槽的右端B 点。试求D 至A 点的高度。

一：单选题

1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[]

（1）用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s．

（2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s．

（3）斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s．[]

A．（3）做功最多B．（2）做功最多

C．做功相等D．不能确定

2．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是[]

A．滑动摩擦力总是做负功

B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功

C．静摩擦力对物体一定做负功

D．静摩擦力对物体总是做正功

3．如图1所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中[]

A．摩擦力做的功为fs B．力F做的功为Fscosθ

C．力F做的功为FssinθD．重力做的功为mgs

4．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图2所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是[]

A．摩擦力对物体m做功为零

B．合力对物体m做功为零

C．摩擦力对物体m做负功

D．弹力对物体m做正功

5．起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是α，上升的高度是h，则起重机对货物所做的功是。[]

A．mgh B．mαh

C．m（g＋α）h D．m（g-α）h

6．将横截面积为S的玻璃管弯成如图3所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K，往左、右管中分别注

在上述过程中，重力对液体做的功为。[]

上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了4m，如图4 所示．在这个过程中B对A做的功[]

A．4 J B．12 J

C．0 D．-4J

8．关于功率以下说法中正确的是[]

A．据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大

B．据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比

C．据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率

D．根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。

9．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻F的功率是[]

10．在高处的同一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度

[]

A ．从抛出到落地过程中，重力对它们做功相同

B ．从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同

C ．三个小球落地时，重力的瞬时功率相同

D ．三个小球落地时的动量相同二：多选题

1．质量为m 的物块A 始终附着在楔形物块B 的倾角为θ的斜面上，如图5所示，下列说法中正确的是[ ]

A ．若

B 向右匀速移动距离s ，则B 对A 做的功为零

B ．若B 向上匀速移动距离s ，则B 对A 做的功为mgs

C ．若B 向左以加速度a 移动距离s ，则B 对A 做的功为mas

D ．若B 向下以加速度a 移动距离s ，则B 对A 做的功为m(g ＋a)s

2．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h ，若物体的质量为m ，所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中[ ] A ．重力所做的功为零 B ．重力所做的功为2mgh C ．空气阻力做的功为零 D ．空气阻力做的功为-2fh

3. 质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F 与时间t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则

A ．03t 时刻的瞬时功率为m t F 0

205

B ．03t 时刻的瞬时功率为m

t F 0

2015

C ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m t F 4230

D. 在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m

t F 6250

三：填空题

1．一木块质量2kg，静止在光滑水平面上，一颗子弹质量10g,以500m/s的速度射穿木块，穿出木块时的速度减为100m/s，木块得到的速度是2m/s。在这过程中，子弹克服阻力做功______。

2．在恒定合力F作用下，物体由静止开始运动，经过一段位移s后，速度达到v，做功为W。在相同的恒定合力F作用下，物体的速度由零增至nv，则F做的功是原来的______倍，通过的位移是原来的______倍，若要物体的速度由v增至nv，则需对它做的功是原来的______倍，在位移仍是s的情况下，物体受力是原来的_______倍。

3．如图6所示，物体质量1kg，斜向上拉F=10N，物体和水平面间的滑动摩擦因数μ=0.25，物体在F的作用下前进10m。则在这段时

4．质量为m的汽车在倾角为θ的斜坡上匀速行驶，上坡时的速度

坡时汽车

发动机的功率也相同，则汽车的功率等于______。

5．起重机在5s内将2t的货物由静止开始匀加速提升10m高，若

_____kw。

四：综合应用题

1．如图7所示，绷紧的传送带始终保持着大小为v＝4m/s的速度水平匀速运动。一质量m=1kg的小物块无初速地放到皮带A处，物块与皮带间的滑动动摩擦因数μ=0.2，A、B 之间距离s=6m。求物块从

2．如图8所示，物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，m、H已知，求：

（1）物体滑到底端过程中重力的功率。

（2）物体滑到斜面底端时重力的功率。

加速提升10m 高，此起重机应具备的最小功率应是多少？（g取10m/s2）

4. 一辆车重5t，额定功率为80kW，初速度为零，以加速度a=1m/s2直线加速，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10m/s2，求：

①分析车从静止开始匀加速至匀速过程中车的牵引力和发动机的功率如何变化。

②车作匀加速直线运动能维持多长时间。

③车作匀加速直线运动过程的平均功率。

④车加速10s末的瞬时功率。

⑤车速的最大值。

答案例1：析与解：物体的受力情况如图2所示，由于物体处于匀速运动状态，可由共点

θcos mg F =θsin mg F f

=F )90(θ-?f

F 与s =mg W N F =mg W f

F 说明：例2

：（1此时，

mg F F f μ==，m Fv P =

所以

s m mg P

v m /12==

（2）汽车以恒定加速度起动，先做初速为零的匀加速运动，功率随时间正比例增大，

当增大到额定功率时，开始做变加速运动。设保持匀加速运动的时间为t ，匀加速运动能达到的最大速度为1v ，则：

???

??==-=11Fv P ma mg F at

v μ，所以s Fa P

t 16==

例3

：析与解：设牵引力为F ，脱钩前列车的速度为v ，脱钩后两部分的位移分别为1

s 、

2s 。对列车脱钩到静止的全过程，由动能定理：2)(0)(2

1v m M gs m M k FL --=

--，对末节车厢，脱钩后运动的全过程，由动能定理：202

2mv kmgs -=

-，由脱钩前列车匀

速运动得：0=-kMg F ，解得：

L m M M s s s -=

-=?21。

本题也可用补偿法进行分析。若末节车厢脱钩时司机关闭油门，则两部分运动情况完全相同，停止时它们的距离为0，脱钩后牵引力做了FL 的功，才使两部分拉开距离，这部分功补偿机车多行驶距离中克服阻力所做的功。s g m M k kMgL ?-=)(，所以

L m M M

s -=

?。

点评：本题还可以用运动学知识与牛顿第二定律求解，但较繁杂，显然，用补偿法求解则简单快捷，所以平时做题要注意进行解题方法总结。

例4

：析与解：

（1）重力势能之和减少了：

22mgr r mg

mgr =-

（2）

2(21212v m mv mgr +=，52gr v = （3）

)sin 2()cos 1(2θθr

r mg mgr r mg

mgr ++-=+，即θθsin cos 243+-=

解得：?=37θ

点评：两球速度不同，搞清速度关系是本题解题的关键。例5

：析与解：此题若用常规法解答，复杂耗时且易出错。若构建能流图，利用整个

过程机械能守恒，系统水平方向动量守恒，则易解此题，小球从D 点落到O 点再运动到B

点，其能流图如下：

依题意有：

)

(

共

①

)

②

共

(

③

联立①、②、③得：

)

(

解之得：

2 =

点评：掌握好机械能守恒的条件，利用能量流动图直观地分析物理过程是解答此题的关键。

一、单选题

CBCAC CADAA

1.水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s．W1=Fs

②用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s．W2=Fs

③斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿斜面向上推进了s．W3=Fs

2.A、B、将小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩擦力做正功，故A错误，B正确；

C、D、静摩擦力作用的物体间无相对滑动，但不代表没发生位移，所以可以做正功、负功或不做功，例如粮仓运送粮食的传送带对粮食施加一静摩擦力，该力对粮食做正功，随转盘一起转动的物体，摩擦力提供向心力，不做功，故C错误，D错误；

3.A、物体与地面之间的摩擦力大小为f，物体的位移的大小为s，由功的公式可得W=-fs，所以A错误．

B、力F与竖直方向成θ角，所以在水平方向的分力为Fsinθ，所以F做的功为Fs?sinθ，所以B错误．

C、由B的分析可知C正确．

D、重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是零，所以重力的功为零，所以D错误．

分析物体的受力情况：重力mg、弹力N和摩擦力f，作出力图如图．

A、由图看出，弹力N与位移s的夹角小于90°，则弹力对物体m做正功．故A正确．

B、物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．故B正确．

C、摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功．故C错误．

D、物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零．故D正确．

5.对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物拉力F．

根据牛顿第二定律得：

F合=F-mg=ma

F=m（a+g）

上升h高度，起重机对货物拉力做功w=Fh=m（a+g）h

6.两个截面积都是S的铁桶，底部放在同一水平面上，左边内装的高度为h1、密度为ρ的液体，现把连接两筒的阀门打开，使两筒中液体高度相等，此时液体的高度为h，所以有：h=h1+h2/2，因此从左边移到右边的液体体积为为：V=(h2-h1)S/2,所以这个过程液体的重力势能变化量等于左边上部分的液体移到右则里的重力势能变化．即：mgh′=(h1-h2)2gρs/4；

7. 先对整体根据牛顿第二定律得：a=F/(m1+m2)=3/3=1m/s2

对A，根据牛顿第二定律得；F′=mAa=1×1=1N,则W=Fs=1×4=4J

8.A、据 P=W/t可知，相同时间内，机器做功越多，其功率就越大，故A错误；

B、据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故B错误；

C、据 P=W/t可知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，故C错误；

D、根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比，故D正确；

9.试题分析：由牛顿第二定律可知物体的加速度大小为F/m，在t1时刻瞬时速度为Ft1/m,由P=Fv可知功率为F2t1/m，故选A

10. A、根据动能定理得，mgh=1/2mv2-1/2mv02，重力做功相等，则落地时的速度大小相等，根据P=mgvcosθ，知落地时竖直上抛和竖直下抛运动的重力功率相等，但是与平抛运动的重力功率不等．故A正确，C错误．

B、三个物体落地的时间不等，根据P=W/t知，重力做功的平均功率不等．故B错误．

D、三个小球落地时的速度大小相等，方向不同，则动量不同．故D错误．

二、多选题 ABC AD BD

1. A ．若B 向右匀速运动，A 也是匀速运动，受力平衡，斜面对物块的力等于其重力，方向竖直向上，运动方向（位移矢量）始终与斜面作用力垂直，所以不做功，故A 正确； B ．A 和B 一起竖直向上匀速运动，物块受力平衡，B 对A 的力大小等于物块的重力mg ，方向竖直向上，位移方向也向上，所以W=mgs ，故B 正确；

C ．A 和B 一起向左以加速度a 移动距离s ，A 所受的合力做的功等于mas ，A 受到重力和B 对物块的力，所以，重力做的功加上B 对A 做的功之和等于mas ，又因为重力做功为零，所以斜面对物块做的功等于mas ，故C 正确；

D ．A 和B 一起竖直向下以加速度a 移动距离s ，A 所受的合力做的功等于mas ，A 受到重力和B 对物块的力，重力做的功加上B 对A 做的功之和等于mas ，又因为重力做功为mgs ，所以B 对A 做的功等于mas-mgs ，故D 错误．

2. 物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零．故A 正确，B 错误．在上升的过程中，空气阻力做功为-fh ，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh ，则整个过程中空气阻力做功为-2-fh ．故C 错误-fh ，D 正确．

3.解析：AB 选项0到03t 时刻物体的速度为m t F 005，所以03t 的瞬时功率为m

t F 0

2015A 错B

对。CD 选项0到03t 时刻F 对物体做的功为m t F 2252

0，所以03t 内平均功率为

m t F 62502

0C 错D 对。

三、填空题

1. 1200J 对子弹，由动能定理得：-W= mgh=1/2mv 2-1/2mv 02,代入数据解得：W=1200J ；

2.做功等于能量的增加,也就是等于动能.所以W=1/2mv^2如果速度由0增至nv,那么W ’＝1/2m （nv ）^2所以W ’是W 的n^2倍.若要物体的速度由v 增至nv 那么做的功等于W ’-W=(n^2-1)1/2mv^2所以是n^2-1倍.因为W ＝FS.如果要S 不变,那么就是要F 变成原来的n^2-1了.

3.由恒力做功的公式得：W=FLcos37°=10×10×0.8=80J ；

4. 上坡时速度v 1，由于上坡过程为匀速运动所以发动机牵引力F1满足：F 1=mgsin θ+f P=F 1v 1=（mgsin θ+f ）v 1，①下坡速度v 2，由于下坡过程为匀速运动所以发动机牵引力F2满足：F 2+mgsin θ=f F 2=f-mgsin θ P=F 2v 2=（f-mgsin θ）v 2，② 由①②解得：P=2mgv1v2sin sinθ/v 2?v 1F

高一物理机械能守恒定律单元测试题(用)

图 3 图 4 机械能守恒定律单元测试一、选择题（10×4分=48分，本大题中每个小题中有一个或多个选项正确） 1、下列关于做功的说法中正确的是（） A.物体没有做功，则物体就没有能量 B.重力对物体做功，物体的重力势能一定减少 C.滑动摩擦力只能做负功 D.重力对物体做功，物体的重力势能可能增加 2．如图1所示，一物体以一定的速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功W 1；若该物体从A ′沿两斜面滑到B ′，摩擦力做的总功为W 2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（） A ．W 1=W 2 B ．W 1＞W 2 C ．W 1＜W 2 D ．不能确定W 1、W 2大小关系 3．如图2，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是（）图2 A ．P 1=P 2=P 3 B ．P 1＞P 2=P 3 C ．P 3＞P 2＞P 1 D ．P 1＞P 2＞P 3 4．一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂O 点，小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图3所示，则力F 所做的功为 ( ) A ．mg l cos θ B ．mg l (1-cos θ) C ．F l sin θ D ．F l θ 5．质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的摩擦阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为 ( ) 6.一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（） A.物体克服重力所做的功 B.物体动能的增加量 C.物体动能增加量与重力势能增加量之和 D.物体动能增加量与重力势能增加量之差 7.质量为m 的物体，从静止开始以2g 的加速度竖直向下运动的位移为h ，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（） A ．物体的重力势能减少mgh B ．物体的重力势能减少2mgh C ．物体的动能增加2mgh D ．物体的机械能保持不变图1

功和机械能(知识总结)

功和机械能一、功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (2)功的两个因素：一个是，另一个是。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)不做功的三种情况：①物体受到了力，但。②物体由于惯性运动通过了距离，但。③物体受力的方向与运动的方向相互，这个力也不做功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 2、功的计算 (1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的。即：W= 。 (2)符号的意义及单位：表示功，单位是 (J)，1J=1N·m；表示力，单位是 (N)；s表示距离，单位是米(m)。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3、功的原理——使用任何机械。如何判断物体的做功情况 1.理解判断的依据依据:见课本P207——做功的两个必要因素. 重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”. 2.明白不做功的三种情况 A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”. B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3.在分析做功情况时还应注意以下几点 A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功. B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh; 在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs. (二)对公式W＝Fs的理解 1.公式一般式 W＝Fs 常用式 W＝Gh(克服重力做功)或W＝f阻s(克服摩擦阻力做功) 2.单位焦耳(J) 3.注意事项 A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.

高一物理机械能守恒定律教案

高一物理机械能守恒定律教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

机械能守恒定律 ★新课标要求（一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。（二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。（三）情感、态度与价值观通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程（一）引入新课教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化这节课我们就来探究这方面的问题。（二）进行新课 1、动能与势能的相互转化教师活动：演示实验1：如右图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆到另一侧时，也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 A 甲乙

初二物理功和机械能知识点及练习题及答案(1)

初二物理功和机械能知识点及练习题及答案(1) 一、选择题 1．如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以速度v匀速运动距离为s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（） A．使用该滑轮组一定省力B．拉力的功率为Fv C．额外功为1 n （2nF﹣G）s D．滑轮组的机械效率为 2 G F 2．如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（） A．动力F始终在变大B．动力F先变大再变小 C．杠杆始终为省力杠杆D．杠杆始终为费力杠杆 3．如图在水平力F的作用下，使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动，在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中，下列说法中正确的是（） A．拉力F不变，F的力臂变大 B．拉力F变大，F的力臂变小

C．重力G不变，G的力臂变小 D．重力G变小，G的力臂变大 4．如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是 A．F A：F B：F c＝3：2：1 B．F A：F B：F c＝1：2：3 C．F A：F B：F c＝6：3：2 D．F A：F B：F c＝2：3：6 5．一个刻度准确的杆秤，如果用了质量较大的秤砣，则用该秤称出的物体的质量比实际质量（） A．偏大 B．偏小 C．一样大 D．无法判断 6．重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上，在其下端施加一水平拉力F，让木棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中，下列说法中错误的是 A．动力臂逐渐变小 B．阻力臂逐渐变大 C．动力F与动力臂乘积不变 D．动力F逐渐变大 7．如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起．A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡．不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是 A．甲的质量和密度都比乙大 B．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和 C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 8．一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍处于平衡状态，则此力（） A．必须作用于动力的作用点上 B．必须作用在支点上

初中八年级物理中考功和机械能的知识点总结

初中八年级物理中考功和机械能的知识点总结机械功（l）概念：功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。（2）单位：焦耳，简称焦，符号是 J （3）公式：功＝力×距离，即W＝FS。（4）力没有做功的三种情况 ①物体受到力的作用，但没有移动距离，这个力对物体没有做功。例如人用力推一个笨重的物体而没有推动。一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功。 ②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动。物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功。 ③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直，这种情况中虽然有力的作用，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，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没对车做功。功率（1）概念：功率是用来描述物体做功快慢的物理量。（2）单位：瓦特，简称瓦，符号是W。

（3）公式机器的功率是指机器对外做功时输出的功率，每台机器都有各自最大限度的输出功率，对于需确定功率的机器，由 P＝Fv，可知牵引力跟速度成反比。 (4）机械效率、有用功、额外功、总功及其关系有用功对人们有用的功瞻，即机械克服有用阻力做的功额外功对人们没用又不得不做的功‰，即机械克服额外阻力做的功总功有用功与额外功的总和，即：W总=W有＋W额机械效率有用功与总功的比值或者说有用功在总功中所占的比例。即：η＝W有/W总＝W有/W有＋W额 (5)有关机械效率的注意点 ①机械效率通常用百分比表示，没有单位。实际机械的效率总是小于1，即η＜1（理想机械时：因为W额=0, W有=W总，所以才有η=l）。 ②总功是人们利用机械时，动力对机械做的功。如果动力为F，动力方向上通过的距离为s，则：W总=Fs。

高中物理功和能知识点与题型总结剖析

功和能专题要点１．做功的两个重要因素：有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。功的求解可利用θ cos Fl W =求,但F 为恒力；也可以利用F-l 图像来求;变力的功一般应用动能定理间接求解。 2．功率是指单位时间内的功,求解公式有θcos V F t W P == 平均功率，θcos FV t W P == 瞬时功率，当0=θ时,即F 与v 方向相同时，P=FV 。 3.常见的几种力做功的特点 ⑴重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径无关 ⑵摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功,还可以不做功。②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。 ③摩擦生热,是指动摩擦生热,静摩擦不会生热 4.几个重要的功能关系 ⑴重力的功等于重力势能的变化，即P G E W ?-= ⑵弹力的功等于弹性势能的变化,即P E W ?-=弹 ⑶合力的功等于动能的变化,即K E W ?=合 ⑷重力之外的功(除弹簧弹力）的其他力的功等于机械能的变化，即E W ?=其它 ⑸一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化，相对Fl Q = ⑹分子力的功等于分子势能的变化。典例精析题型1.(功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为H 。设上升过程中空气阻力为F 恒定。则对于小球上升的整个过程，下列说法错误的是（） A. 小球动能减少了mgH B 。小球机械能减少了FH Ｃ。小球重力势能增加了m ｇＨ D 。小球加速度大于重力加速度ｇ解析:由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力Ｆ做的功。为(mg+Ｆ)Ｈ，A 错误;小球机械能的减小等于克服阻力F 做的功，为FH,B 正确;小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功,为mgH ，Ｃ正确;小球的加速度

高一物理《机械能》单元测试及答案

图 3 a b E 0 E s 高一物理《机械能》单元测试一、选择题 1．下面关于摩擦力做功叙述中正确的是（） A ．静摩擦力对物体一定不做功 B ．滑动摩擦力对物体一定做负功 C ．一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功 D ．一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，另一滑动摩擦力一定做正功 2．如图1所示，一物体以一定的速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功W 1；若该物体从A ′沿两斜面滑到B ′，摩擦力做的总功为W 2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（） A ．W 1=W 2 B ．W 1＞W 2 C ．W 1＜W 2 D ．不能确定W 1、W 2大小关系 3．设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v 水平匀速飞行时，发动机的功率为P .若飞机以速度 3v 水平飞行时，发动机的功率为（） A ．3P B ．9P C ．18P D ．27P 4．以下说法正确的是（） A ．物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 B ．物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒 C ．物体所受合力的功不为零，它的机械能可能守恒 D ．物体所受合力为零，它的机械能一定守恒 5.一个质量为m 的小球用长为L 的细线悬挂于O 点。小球在水平力F 的作用下，从平衡位置P 缓慢移到Q 点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图2所示。则力F 做的功为（） A. FLsin θ B. FLcos θ C. mgL(1-cos θ) D. FL θ 6.质量为m 的物体，从静止开始以2g 的加速度竖直向下运动的位移为h ，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（） A ．物体的重力势能减少mgh B ．物体的重力势能减少2mgh C ．物体的动能增加2mgh D ．物体的机械能保持不变 7．从空中某处平抛一个物体，不计空气阻力，物体落地时，末速度与水平方向的夹角为a 。取地面物体重力势能为零，则物体抛出时，其动能与势能之比为（） A ．sin 2a B ．cos 2a C ．tan 2a D ．cot 2a 8．一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a 匀加速提升h ，关于此过程下列说法中正确的是（） A 、提升过程中手对物体做功m(a+g)h B 、提升过程中合外力对物体做功mah C 、提升过程中物体的动能减小 D 、提升过程中物体克服重力做功mgh 9.以速度v 飞行的子弹，先后连续垂直射穿两块竖直固定在地面上的厚度不同的木块。若子弹穿过两木块后的速度分别为0.8v 和0.6v ，则两木块的厚度之比是（） A ．1∶1 B ．9∶7 C ．8∶6 D ．16∶9 10．水平面上的甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下逐渐停下来，图3中，a 、b 分别表示甲、乙的动能E 和位移s 的图象，下列说法正确的是（） A ．若甲和乙与水平面的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙大 B ．若甲和乙与水平面的动摩擦因数相同，则甲的质量一定比乙小 C ．若甲和乙的质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙大 D ．若甲和乙的质量相等，则甲和地面的动摩擦因数一定比乙小 11．如图4所示，小物体A 沿高为h 、倾角为300的光滑斜面以初速图1 图2

功和机械能知识点总结

功和机械能》复习提纲一、功 1．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；二是物体在力的方向上通过的距离。 2．不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。 3．力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。 4．功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。 5．应用功的公式注意：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 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。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。二、功的原理 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；即：使用任何机械都不省功。 2．说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？） 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、也可以改变力的方向，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）=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； 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。如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh ；这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。三、机械效率 1．有用功：定义：对人们有用的功。公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总斜面：W 有用=Gh 2．额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W 额=W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W 额=fL 3．总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL 4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。 ②公式：斜面：定滑轮：动滑轮：

八年级物理下册第十一章功和机械能知识点总结

八年级物理下册第十一章功和机械能知识点总结八年级物理下册第十一章功和机械能知识点总结第十一章功和机械能知识网络构建高频考点透析序号考点考频 1做功的判断及功的计算★★★ 2功率大小的计算★★★ 3影响动能和势能大小的因素★★★ 4机械能之间的相互转化★★★ 知识能力解读第一讲功和功率知识能力解读知能解读：(一)功的概念 1．功：物理学中规定，如果一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。功是一个过程量。 2．力学里的做功必须同时具备两个因素：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的距离。知能解读：(二)三种不做功的情况三种情况原因实例图示不劳无功没有力作用在物体上，但物体移动了距离(有距离无力)足球离开脚后在水平面上滚

动了10m，在这10m的过程中，人对足球没有做功不动无功有力作用在物体上，物体静止，没有移动距离(有力无距离)两名同学没有搬起石头，所以人对石头没有做功劳而无功物体受到了力的作用，一也通过了一段距离，但二者方向垂直(力与距离方向垂直)包受到拉力F(拉力方向竖直向上)，包在水平方向上移动一段距离s，在拉力方向上没有移动距离，拉力F不做功手提包水平移动一段距离知能解读：(三)功的计算公式和单位 1．功的计算公式：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。如果用W 表示功，用F表示力，用s表示物体在力的作用方向上通过的距离，则有W=Fs。计算功的时候，最容易发生的错误是距离、没有选对。确定、时，必须同时考虑物体实际运动情况及力的作用方向，分析物体在力的作用方向上究竟运动了多大距离。注意：在利用公式W=Fs计算时，要注意公式中的“F”和“s”的“三同”性。 (1)同体性：公式中的“F”和“s”必须对应于同一物体。 (2)同时性：在计算做功多少时，一定要明确s是不是力F始终作用下运动的距离，也可以说公式W=Fs中的F是物体沿着力F方向上移动过程中始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。 (3)同向性：公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的多距离”。例如，从高为h的桌面水平扔出一个物体，物体沿曲线运动(如图所示)。重力的方向竖直向下，物体在竖直方向移动的距离为h，所以重力做功为Gh。 2．功的单位：功的单位由力、距离的单位共同决定。在国际单位制中，力的单位是“牛”，距离的单位是“米”，功的单位是“牛米”。称为“焦耳”(简称焦)，用字

高一物理功和能试题

专题练习—功和能一、选择题 1．质量为m 的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a 、速度为v 时，发动机的功率是P 1：则当功率是P 2时，汽车行驶的最大速率为（） A. v P P 12 B. v P P 2 1 C. mav P v P -1 2 D. mav P v P +21 2．如图示，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是（） A ．P 1=P 2=P 3 B ．P 1＞P 2=P 3 C ．P 3＞P 2＞P 1 D ．P 1＞P 2＞P 3 3．如图所示，质量为ｍ、初速度为ｖ０的带电体ａ，从水平面上的Ｐ点向固定的带电体ｂ运动，ｂ与ａ电性相同，当ａ向右移动ｓ时，速度减为零，设ａ与地面间摩擦因数为μ，那么，当ａ从Ｐ向右的位移为ｓ／2时，ａ的动能为（）Ａ．大于初动能的一半Ｂ．等于初动能的一半Ｃ．小于初动能的一半Ｄ．动能的减少量等于电势能的增加量 4.水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间△t 1，机械能转化为内能的数值为 △E 1。同样的子弹以同样的速度击穿放在光滑水平面上同样的木块，经历时间△t 2，机械能转化为内能的数值为△E 2，假定在两种情况下，子弹在木块中受到的阻力大小是相同的，则下列结论正确的是（） A ．△t 1<△t 2 △E 1=△E 2 B ．△t 1>△t 2 △E 1>△E 2 C ．△t 1<△t 2 △E 1<△E 2 D ．△t 1=△t 2 △ E 1=△E 2 5．如图7所示，某人第一次站在岸上用恒力 F 拉小船A ，经过时间t ，人做功W 1；第二次该人站在B 船上用相同的力F 拉小船A ，经过相同的时间t ，人做功W 2，不计水的阻力，则 A ．W 1=W 2 B ．W 1>W 2 C ．W 1

高一物理-机械能守恒(讲解及练习)

机械能守恒模块一机械能守恒定律知识导航 1．机械能的定义力做功的过程，也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程。我们把物体的动能，重力势能和弹性势能统称为机械能，用E 表示，单位是J 重力做功或弹簧弹力做功可以使机械能从一种形式转化为另一种形式。 2．机械能守恒定律在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而系统的机械能保持不变这叫做机械能守恒定律。由于势能是一个系统内物体所共有的能量，所以机械能守恒定律适用的是一个物体系统而不是单个物体。对机械能守恒定律同学们可以从两个不同角度理解（1）初态的机械能等于末态的机械能（需要选择零势能参考平面）（2）系统内动能的减小量等于势能的增加量（或者势能的减小量等于动能的增加量） 3．机械能守恒的条件除了重力、弹力以外没有其他力除了重力、弹力以外还受其他力，但其他力不做功除了重力、弹力以外还受其他力，且其他力也做功，但做功的代数和为零实战演练【例1】下列关于机械能是否守恒的说法中正确的是（） A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．做匀加速直线运动的物体的机械能不可能守恒C．运动物体只要不受摩擦阻力的作用，其机械能一定守恒D．物体只发生动能和势能的相互转化，其机械能一定守恒

【例2】下列运动中满足机械能守恒的是（）A．手榴弹从手中抛出后的运动（不计空气阻力） B．子弹射穿木块 C．细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动 D．吊车将货物匀速吊起 E．物体沿光滑圆弧面从下向上滑动F．降落伞在空中匀速下降【例3】如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（） A．甲图中，物体A 将弹簧压缩的过程中，A 机械能守恒B．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时，物体B 机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时，A 加速下落，B 加速上升过程中，A、B 机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒【例4】如图所示，一轻弹簧的一端固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在重物由A 点摆向最低点B 的过程中（） A．弹簧与重物的总机械能守恒B．弹簧的弹性势能增加C．重物的机械能定恒 D．重物的机械能增加

《机械功和机械能》知识要点与总结

《功和机械能》知识要点与总结、功 1.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；二是物体在力的方向__________ 2.不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。 3.力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式: W=FS 4.功的单位：焦耳，1J=1N ? m 把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0. 5J。 5.应用功的公式注意：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一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。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。二、功的原理 1.内容：____________ 2.说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？） 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、也可以改变力的_________________ 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）=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； 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。如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gho

新人教版八年级物理第十一章功和机械能知识点及检测

【知识梳理】一、功 1．力做功的两个必要因素：①__ _；②物体在这个___的方向上移动的____。 2．力没做功的三种情况：①“劳而无功”：物体受力但没______；②“垂直无功”：物体受力和移动的方向______； ③“不劳无功”：运动物体缺力凭_______保持继续运动。二、功的大小 1．规定：在物理学中，力做功的多少等于作用在物体上的力和物体在______的方向上移动_____的乘积。用字母______表示。 2．公式：________；把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是____。 3．理解：公式中的s一定是在力F的方向上通过的距离，强调对应。F和s是同一个物体在同一时间内，且同一方向上的两个量。三、功率 1．定义：__________里完成的功叫功率。意义：功率是用来表示做功______的物理量。 2．做功越_____，功率就越_____。功率用字母_____表示。 3．比较方法：①做功时间相同时，比较______________，做功越_____，功率越大。 ②做同样多的功时，比较______________，用时越_____，功率越大。 4．定义公式：_______ 国际制单位 1W=1 1W的意义 5．某小轿车功率66kW，它表示：小轿车在______内做的功为_____________J。 6.由W＝______和v＝_______，得P＝________。汽车的功率一定，上坡时要换低速档，以获得更_____的牵引力，即在功率一定时，要增大F，必须______ 四、动能和势能及相互转化 1．能量一个物体能够做功，我们就说这个物体具有；只是说明它有做功的能力，但不一定要做功。 2．动能（1）定义：；（2）决定动能大小的因素：、。 3．势能：（1）重力势能：①定义；②决定其大小的因素：（2）弹性势能：①定义②决定其大小的因素思考：如何探究？ 4．举例动能和势能相互转化： 5．与统称机械能。（思考：一个物体一定既有动能又有势能吗？） 6.什么是机械能守恒？。【课堂检测】 1．下列关于力做功的说法，正确的是（） A.人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功 B.人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功 C.汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做功 D.过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功 2．引体向上，是同学们经常做的一项健身运动，该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。写出计算陈强同学动作时功率的表达式。 3．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。

高中物理公式功和能(功是能量转化的量度)

高中物理公式-功和能(功是能量转化的量度) 1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝ 2.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量， g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)} 3.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝ 4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝ 5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝ 6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率，P 平:平均功率} 7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f) 8.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流 (A)｝ 9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 10.纯电阻电路中 I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

11.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v: 物体瞬时速度(m/s)｝ 12.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝ 13.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝ 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)： W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK {W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化 ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝ 15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP 注: (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少; (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功); (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少 (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结（一）一、功 1．公式和单位：，其中是F和l的夹角．功的单位是焦耳，符号是J. 2．功是标量，但有正负．由，可以看出： (1)当0°≤<90°时，0<≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输送能量，力是动力； (2)当＝90°时，＝0，W＝0，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换． (3)当90°<≤180°时，－1≤<0，则力对物体做负功，即物体向外界输送能量，力是阻力．3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力功的判断，由于恒力功W＝Flcosα，当α＝90°，即力和作用点位移方向垂直时，力做的功为零． (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的功．当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上位移是零，力做的功为零． (3)根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的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． 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关，而跟运动的路径无关． (2)弹力做功的特点：对接触面间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，弹力对物体不做功；对弹簧的弹力做的功，高中阶段没有给出相关的公式，对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等． (3)摩擦力做功的特点：摩擦力做功跟物体运动的路径有关，它可以做负功，也可以做正功，做正功时起动力作用．如用传送带把货物由低处运送到高处，摩擦力就充当动力．摩擦力

的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算，即W＝F·l. (1)W总＝F合lcosα，α是F合与位移l的夹角； (2)W总＝W1＋W2＋W3＋?为各个分力功的代数和； (3)根据动能定理由物体动能变化量求解：W总＝ΔEk. 5、变力做功的求解方法 (1)用动能定理或功能关系求解． (2)将变力的功转化为恒力的功． ①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等； ②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值＝2F1＋F2，再由W＝lcosα计算，如弹簧弹力做功； ③作出变力F随位移变化的图象，图线与横轴所夹的?°面积?±即为变力所做的功； ④当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功．二、功率 1．计算式 (1)P＝tW，P为时间t内的平均功率． (2)P＝Fvcosα 5．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．一般在机械的铭牌上标明． 6．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要小于等于额定功率．方恒定功率启动恒定加速度启动

物理功和机械能知识点总结及答案

物理功和机械能知识点总结及答案一、选择题 1．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（） A．拉力做的总功为4.8J B．斜面的机械效率为90% C．斜面上物体受到的摩擦力为5N D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s 2．如图甲，轻质杠杆AOB可以绕支点O转动，A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙，杠杆刚好水平平衡，已知AO:OB=5:2；乙的重力为50N，乙对地面的压强为3000Pa．甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器，内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触)，现将甲上方的绳子剪断，甲落入容器中静止，整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2，则下列说法中正确的是（） A．杠杆平衡时，乙对地面的压力为50N B．甲的密度为2×103kg/m3 C．甲落入水中静止时，水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400Pa D．甲落入水中静止时，水对容器底部的压力为14N 3．如图所示，物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。下列判断正确的是 A．F1=2F2W1=W2

B．F1=1 2 F2W1= 1 2 W2 C．F1=4F2W1= W2 D．F1=1 4 F2W1= 1 4 W2 4．如图所示，重为60牛的物体甲放在水平桌面上，与重为6牛的物体乙用细绳相连，绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时，下列判断中不正确的是 A．绳拉甲物体的力为6牛 B．甲物体的速度为0.2米/秒 C．5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦 D．绳的拉力做功的功率为1.2W 5．以下几个验证性小实验，其中有错误的是 A．冬天将玻璃片从室外拿到室内，发现它上面有一层雾，说明降低温度可以使气体液化B．将滚摆从最高点放手后，发现它上下运动，说明动能和重力势能可以相互转化 C．用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度，发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小，说明相同情况下斜面越长越省力 D．在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动，发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小，说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小 6．用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将同一重物在相同的时间内，匀速提升相同的高度，两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2．若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 A．甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同 B．F1大于F2 C．v1大于v2 D．F1和F2做的功不相等 7．如图所示，重20N的物体A放在水平桌面上，（不计绳重及绳子与轮的摩擦）动滑轮重6N，滑轮下面悬挂一个物体B，当物体B重8N时，恰能匀速下落，若用一个水平向左

高一物理必修一机械能公式大全

高一物理必修一机械能公式大全1.功 (1)做功的两个条件: 作用在物体上的力. 物体在里的方向上通过的距离. (2)功的大小: W=Fscosa 功是标量功的单位:焦耳(J) 1J=1N*m 当 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是动力当 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功当派/2<= a <派 W<0 F做负功 F是阻力 (3)总功的求法: W总=W1+W2+W3……Wn W总=F合Scosa 2.功率 (1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值. P=W/t 功率是标量功率单位:瓦特(w) 此公式求的是平均功率 1w=1J/s 1000w=1kw (2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa 当F与v方向相同时， P=Fv. (此时cos0度=1) 此公式即可求平均功率，也可求瞬时功率 1)平均功率: 当v为平均速度时 2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度 (3) 额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率正常工作时: 实际功率≤额定功率 (4) 机车运动问题(前提:阻力f恒定) P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得) 汽车启动有两种模式 1) 汽车以恒定功率启动 (a在减小，一直到0) P恒定 v在增加 F在减小尤F=ma+f 当F减小=f时 v此时有最大值 2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定，在逐渐减小到0) a恒定 F不变(F=ma+f) V在增加 P实逐渐增加最大此时的P为额定功率即P一定 P恒定 v在增加 F在减小尤F=ma+f 当F减小=f时 v此时有最大值 3.功和能 (1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程功是能量转化的量度 (2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量，即过程量功是物体状态变化过程有关的物理量，即状态量这是功和能的根本区别. 4.动能.动能定理