功和能教案、专项练习

第五章 功和能教案、专项练习

一．功和功率

（一）功的概念

功：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，物理学就说这个力对物体做了功。力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。

W ＝FScos α

①只适用于恒力做功，定义式中的s 是力的作用点的位移，并不总是等于．．．．．

物体的位移 ②标量，没有方向，但有正负值。正负号不影响功的数值大小，而是表明了能量流动的方向，“＋”表示物体获得了能量，F 为动力；“－”表示能量从物体流向外界，F 为阻力。 ③求解变力做功时，不能直接使用公式W ＝Fs cosθ。常用的方法有：“微元法”和“动能定理”。“微元法”可将物体运动的的轨迹微分成无数个长度趋向零的小段，这样每一小段可近似看成直线，而每一小段中受到的变力也可近似看成恒力。

1、 功是能量转化的量度

2、 一对作用力与反作用力可以做正功、负功、不做功。

3、 摩擦力可以做正功、负功、不做功。

【典型例题】

1．如图所示，站在匀加速直线运动的车厢内的人向前推车厢壁，关于人对车厢的做功情况，正确的说法是（ ）

（A ）做正功 （B ）做负功

（C ）不做功 （D ）无法确定

2．（1994上海）如图所示，质量为m 的物块始终固定在倾角为θ

的斜面上，下列说法中正确的是（ ）

（A ）若斜面向右匀速移动距离S ，斜面对物块没有做功

（B ）若斜面向上匀速移动距离S ，斜面对物块做功mgS

（C ）若斜面向左以加速度a 移动距离S ，斜面对物块做功maS

（D ）若斜面向下以加速度a 移动距离S ，斜面对物块做功m （g ＋a ）S

3．如图所示，在光滑的水平面上，物块在大小为F ＝100N

的恒力作用下从A 点运动到B 点，不计滑轮的大小，不计

绳、滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦。已知滑轮离地高H

＝2.4m ，绳子与水平地面间的夹角分别为α＝37°，β＝53°，

求绳对物块所做的功。

4．如图所示，某力F ＝10N 作用于半径R ＝1m 的转盘的边缘上，力F 的大

小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个

力F 做的总功应为（ ）

（A ）0J （B ）20πJ

（C ）10J （D ）20J

（二）功率

1、功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。功率是描述做功快慢的物理量。

P ＝W t

，表示的是时间t 内的平均功率。 2、P ＝Fvcos α，当v 为平均速度时，P 为这一过程中的平均功率；当v 为即时速度时，P 为该时刻的即时功率。

3、发动机两种加速

（1）恒定功率：V m =P/ f ,W=P t ,

（2）恒定牵引力：先匀加速后变加速，在匀速

【典型例题】

5．在离地面高H 处，以相等速率抛出三个质量相等的小球，其中A 球竖直上抛，B 球竖直下抛，C 球平抛（均不计空气阻力），则有（ ）

（A ）三个球运动过程中加速度不同

（B ）三个球落地时动能相同

（C ）三个球各自落地前的瞬间，重力做功的即时功率P A ＝P B ＞P C

（D ）从抛出到落地的过程中，重力做功的平均功率P B ＞P C ＞P A

6．（2002全国）竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度（ ）

（A ）上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功

（B ）上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功

（C ）上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率

（D ）上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率

7．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个？（ ）

（三）能的概念

如果一个物体能够对外界做功，这个物体就具有能量。

做功的过程总是伴随着能量的改变，而且做了多少功，能量就改变多少。功是能量转化的量度。

标量；单位：焦耳（J ）

动能：E k ＝12

mv 2 势能：重力势能：E p ＝mgh ；弹性势能；弹簧形变量越大，弹性势能越大

重力做功与重力势能改变之间的关系：W G ＝－ΔE p

机械能：动能＋势能

【典型例题】

8．（2000上海）行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（ ）

（A ）物体克服阻力做功

（B ）物体的动能转化为其它形式的能量

（C ）物体的势能转化为其它形式的能量

（D ）物体的机械能转化为其它形式的能量

二．动能定理及应用

外力对物体所做的总功等于物体动能的增加。这个结论叫做动能定理：ΣW ＝E kt －E k0

（四）基本应用

【典型例题】

① 单个研究对象单一过程

9．（1990上海）汽车在平直公路上行驶，在它的速度从零增加到v 的过程中，汽车发动机做的功为W 1；在它的速度从v 增加到2v 的过程中，汽车发动机做的功为W 2；设汽车在行驶过程中发动机的牵引力和所受阻力都不变，则有（ ）

（A ）W 2＝2W 1 （B ）W 2＝3W 1

（C ）W 2＝4W 1 （D ）仅能判定W 2＞W 1

10．一颗子弹垂直穿过一块固定的木板后，速度变为原来的4/5。现把与上述木板完全相同的木板四块紧挨着固定在地面，则让这颗子弹垂直射入时（ ）

（A ）子弹将停在第二块木板内 （B ）子弹将停在第三块木板内

（C ）子弹将停在第四块木板内 （D ）子弹可以射穿四块木板

11．以初速度10米/秒从地面竖直上抛一个物体，空气阻力恒为物体重力的0.2倍，当物体的动能与重力势能相等时物体离地面的高度是（ ）

（A ）1.85米 （B ）2.5米

（C ）2.27米 （D ）条件不足，无法确定。

12．（2004上海）滑块以速率v 1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动。当它回到出发点时速率变为v 2，且v 2＜v 1，若滑块向上运动的位移中点为A ，取斜面底端重力势能为零，则（ ）

（A ）上升时机械能减小，下降时机械能增大

（B ）上升时机械能减小，下降时机械能也减小

（C ）上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方

（D ）上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方

13．（2006上海）半径分别为r 和2r 的两个质量不计的圆盘，共轴

固定连结在一起，可以绕水平轴O 无摩擦转动，大圆盘的边缘上固

定有一个质量为m 的质点，小圆盘上绕有细绳．开始时圆盘静止，

质点处在水平轴O 的正下方位置．现以水平恒力F 拉细绳，使两圆

盘转动，若恒力 F ＝mg ，两圆盘转过的角度θ＝ 时，

质点m 的速度最大。若圆盘转过的最大角度θ＝π3

，则此时恒力F ＝ 。 ②单一研究对象多过程

14．（2007上海）物体沿直线运动的v －t 关系如图所示，

已知在第1秒内合外力对物体做功为W ，则（ ）

（A ）从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W

（B ）从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2W

（C ）从第5秒末到第7秒末合外力做功为W

（D ）从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75W

15．（1995上海）一物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F 1，经t 秒后

撤去F 1，立即再对它施一水平向左的恒力F 2，又经t 秒后物体回到出发点。在这一过程中，F 1、F 2分别对物体作的功W 1、W 2间的关系是（ ）

（A ）W 2＝W 1 （B ）W 2＝2W 1

（C ）W 2＝3W 1 （D ）W 2＝5W 1

16．（1996全国）在光滑水平面上有一静止的物体。现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体。当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32焦，则在整个过程中，恒力甲做的功等于 焦，恒力乙做的功等于 焦。

17．有一斜面倾角为60°，物体与斜面间的滑动摩擦系数为32

，现让物体以初速度v 1从斜面底端沿斜面上滑，若它上滑到某处后下滑回到底端时的速度为v 2，则v 1∶v 2＝ 。

18．如图所示，在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道

AB 和AB′（都可看作斜面，斜面与水平面接触的地方可以看成

弧面）。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙橇从A 点由静止出发同

时沿AB 和AB ′滑下，最后都停在水平沙面上。设滑沙橇和沙

面间的动摩擦因数处处相同，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇

上不动，下列说法中正确的是（ ）

（A ）甲在B 点的速率等于乙在B ′点的速率

（B ）甲在B 点的速率大于乙在B ′的速率

（C ）甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大

（D ）甲全部滑行过程的水平位移一定等于乙全部滑行过程的水平位移

19．（10上海）倾角θ＝37?，质量M ＝5kg 的粗糙斜面位于水平地面上。质量m ＝2kg 的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t ＝2s 到达底端，运动路程L ＝4m ，在此过程中斜面保持静止（sin37?＝0.6，cos37?＝0.8，g 取10m/s 2）。求：

（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；

（2）地面对斜面的支持力大小；

（3

）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。

（五）动能定理计算变力做功

【典型例题】

20.某人从离地面10米高的平台上抛出一质量为1千克的球，它落地时的速度为15米/秒，若不计空气阻力，则人对球做的功为J。

21.如图所示装置中，物体P重10牛顿，滑轮质量、半径、

绳质量及一切摩擦均不计，A、B两点处于同一水平面。

现用手拉住绳的A端缓缓向B点移去，则在移动过程中，

手对物体做的功为J。

22.质量为m的小滑块套在光滑的竖直固定轴上，离轴a处有一固定的光滑

小滑轮。一轻绳一端系住小滑块，另一端跨过滑轮且用力F竖直向下拉，

如图所示。开始时绳与竖直轴的夹角α＝37°。当小滑块上升到绳与竖直轴

的夹角为α′＝53°时，绳端向下拉的速度恰为v，求此过程中绳子对小滑块

所做的功。

23．一辆小车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m

的物体，如图所示。绳的P端拴在车后的挂钩上，绳的总长不

变，绳的质量、滑轮的质量和大小、滑轮的摩擦均不计。开始

时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧且竖直，左侧绳长为H。

提升时，车加速向左运动，沿水平方向驶过离A点为H的B

点时车速为v，求在车由A驶到B的过程中绳的Q端对物体

做的功。

(六)动能定理计算路程

【典型例题】

24如图所示，AB、CD是两个半径均为R＝0.8米光滑

的1/4圆弧轨道，BC是长为1.2米粗糙的水平地面。一

小球从A点由静止滚下，在ABCD轨道上来回运动若

干次，最后停止下来。已知物体与水平地面的滑动摩擦

系数μ＝0.2，求物体最后停止运动的位置离B点的距离为多大？

25.一封闭的弯曲玻璃管ABC 处于竖直平面内，管

内充满某种液体，管的两臂AB ＝BC ＝l ＝2米，顶端

有一小段光滑圆弧，两臂跟水平面的夹角均α＝37°，

如图所示。在管的A 端有一块木块，它的密度是液体密度的1/2，由于浮力的作用，木块从A 端

由静止开始运动，木块与管壁间的摩擦系数μ＝0.5，求：

（1）木块第一次经过最高点的速度为多大？

（2）木块从开始运动到静止经过的总路程为多大？

26.如图所示，AB 与CD 为两个对称斜面，其上部都足够

长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心

角为120°，半径R ＝2.0m 。一个物体在离弧底E 高度为h

＝3.0m 处，以初速度v 0＝4m/s 沿斜面运动，若物体与两

斜面的动摩擦因数均为μ＝0.02，则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多少路程？

27.如图所示，AB 是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD 是光滑的

圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R 。

一个质量为m 的物体（可以看作质点）从直轨道上的P 点

由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P 点与

圆弧的圆心O 等高，物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ。

求物体做往返运动的整个过程中，在AB 轨道上通过的总路

程。 （七）机车运动的两种模式

①机车以恒定功率Ｐ额由静止开始运动，

↓???→?↓??→?↑=-=a F v ma f F Fv P

最后：a ＝0，F ＝f ，v max ，匀速收尾。

这是一种加速度减小的加速运动，最后作匀速直线运动。②机车以恒定的加速度a 由静止开始运动

a恒定→F牵＝f＋ma恒定

→P＝F牵v增加

v＝at增加

【典型例题】

28.（2004闸北模拟考）一辆电动自行车的主要技术参数如下：

一．整车：1．整车重量（含蓄电池）不大于40kg，2．载重量（含骑行者）不大于75kg，3．百公里耗电1.2 kWh

二．永磁低速直流有刷电机：1．额定输出功率150W，2．额定电压36V，3．额定电流4.8A 质量为M＝60kg的人骑此电动自行车，沿平直道路行驶，所受阻力，恒为车和人总重的k＝0.02倍，求：

（1）此车电机在额定电压下，正常工作的效率η；

（2）在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度v m；

（3）在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v＝2.0m/s时，人骑车行驶的加速度。

29.质量为m＝4×103kg的汽车发动机的额定功率P0＝40×103W，汽车从静止开始，以a＝0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为f＝2×103N，求：

（1）汽车匀加速运动所用的时间t；

（2）汽车可达的最大速度v m；

（3）汽车速度为2v m/3时的加速度a′。

30.一辆卡车质量为4吨，其发动机的额定输出功率为60千瓦。当它在坡度为0.05（即每行100米升高5米）的斜坡上行驶时，坡路对卡车的阻力为车重的0.1倍。求：

（1）卡车在坡路上行驶时所能达到的最大速度是多少？

（2）若卡车从静止开始，以a＝0.5m/s2匀加速驶上斜坡，这一过程能维持多长时间？

四．机械能守恒定律

在只有重力和弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，而机械能的总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。

表达式：E0＝E t或ΔE p＋ΔE k＝0

【典型例题】

31.（2007上海）在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，

相应的曲线方程为y＝2.5cos（kx＋2π/3）（单位：m），式中k＝lm－1。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以v0＝5m/s的初速度沿杆向下运动，取重力加速度g＝10m/s2。则当小环运动到x＝π/3（m）时的速度大小v＝m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝m 处。

(八)．系统机械能守恒

【典型例题】

32.质量分别为m和2m的A、B两小球固定在长3l的轻杆两端，

轻杆可绕过O点的水平光滑轴转动，O离m为l，如图所示。

现将杆由水平位置静止起释放，求当杆转到竖直位置时两小球

的运动速度大小。

33.（2000上海）如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支

架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂

在O点，可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时OB

与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法

正确的是（）

（A）A球到达最低点时速度为零

（B）A球机械能减少量等于B球机械能增加量

（C）B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度

（D）当支架从左向右回摆动时，A球一定能回到起始高度

34.（1996上海）如图所示，半径为r，质量不计的圆盘盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直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点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B。放开盘让其自由转动，问：

（1）当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？

（2）A球转到最低点时的线速度是多少？

（3）在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？

35.（2003上海）一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和

2m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定

轴O 在竖直平面内无摩擦转动，如图所示，开始时OA 边处于水平位置，由静止释放，则（ ）

（A ）A 球的最大速度为2gL

（B ）A 球速度最大时，两小球的总重力势能最小

（C ）A 球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45

（D ）A 、B 两球的最大速度之比v A :v B ＝2:1

（九）系统多过程机械能守恒

【典型例题】

36.如图所示，质量均为m 的物体A 和B 分别系在细绳两端，

绳子跨过固定在倾角为θ＝30°的斜面顶端的定滑轮，斜面固

定在水平地面上。开始时物体B 位于斜面底端，物体A 离

地面高为h ＝0.8 m ，若摩擦均不计，由静止开始释放它们，

求物体B 沿斜面上滑的最大距离。

*10．功能关系

由动能定理ΣW ＝ΔE k → W 除G 外＋W G ＝ΔE k → W 除G 外－ΔE p ＝ΔE k → W 除G 外＝ΔE 上述结论可表述为：除重力外其他外力做功的代数和等于物体机械能的改变量。

【典型例题】

37.（1999全国）一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ）

（A ）物体势能的增加量 （B ）物体动能的增加量

（C ）物体动能的增加量加上物体势能的增加量

（D ）物体动能的增加量加上克服重力所做的功

38.质量为m 的物体，从静止开始以g/2的加速度竖直向下运动h 米，下列说法中正确的是（ ）

（A ）物体的势能减少了mgh/2 （B ）物体的动能增加了mgh/2

（C ）物体克服阻力做功mgh/2 （D ）物体的机械能减少了mgh/2

39（2007海南）如图，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗

糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上 移动。在移动过程中，下

列说法正确的是（ ）

（A ）F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做

的功之和

（B ）F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

（C ）木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能

（D ）F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

九年级物理功和能专题含答案

功和能同步练习 （答题时间：60分钟） 一、选择题 1. 如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（） A. 小明的质量 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 2. 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比，甲升降机（） A. 电动机做的总功较少 B. 电动机做的总功较多 C. 提升重物做的有用功较少 D. 提升重物做的有用功较多 3. 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（） A. 甲较省力且机械效率较高 B. 乙较省力且机械效率较高 C. 两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 D. 两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 4. 如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系一小球，O点的正下方固定有一根钉子P。位置1在O点的正下方，位置3与A点等高，位置5是A与l之间的某点，位置2是l与3之间的某点，位置4是高于3的某点。不考虑空气阻力，小球从A点静止释放（）

A. 第一次过位置l后最高能到达位置2 B. 第一次过位置l后最高能到达位置4 C. 第二次过位置1后最高能到达位置5 D. 第二次过位置l后最高能到达位置A 5. 五千年的华夏文明，创造了无数的诗辞歌赋，我们在欣赏这些诗辞歌赋时，不仅要挖掘其思想内涵，还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律，下面是某位同学对部分诗句中蕴含的物理知识的理解 ①“露似珍珠月似弓”——露实际是小水珠，是由冰熔化形成的； ②“人面桃花相映红”——桃花是光源，发出的红光映红了人的脸； ③“飞流直下三千尺”——瀑布飞流直下的过程中，水的重力势能转化为动能； ④“孤帆一片日边来”——“孤帆”是运动的，是以江岸为参照物。 其中正确的是 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 6. 如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（） A. 速度 B. 动能 C. 机械能 D. 重力势能 7. 荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小丽同学荡秋千时，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（） A. 动能一直增大，重力势能一直减小 B. 动能一直减小，重力势能一直增大 C. 动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D. 动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 8. 娄底市境内煤炭资源丰富，矿山工作车昼夜繁忙，其中金竹山煤矿的空中索道是连接山顶矿区和山下火车站的重要通道，当运煤车从山下沿索道匀速上升时（） A. 动能减小，重力势能增加 B. 动能减小，重力势能减小 C. 动能不变，重力势能增加 D. 动能增加，重力势能减小 二、填空与实验题

人教版八年级物理下册功和能专题

功和能 教学目标：运用功、功率的公式进行计算 教学重点：受力分析 教学难点：机械效率的计算及实际应用 知识点一：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。 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。 知识点二：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： 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）=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理想斜面遵循功的原理； 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力为f，则：FL=fL+Gh；这样F所做的功就大于直接对物体所做的功Gh。

知识点三：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 （忽略轮轴间摩擦的动滑轮、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。 公式：W 总=W 有用＋W 额=Fs= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL 知识点四：功率 1. 定义：物体在单位时间里完成的功。 2. 物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 3. 公式：FV t W P == 4. 单位：主单位W ；常用单位kW 、马力。 随堂演练 例1. 如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是（ ） A. 文具盒所受重力对它做了功 B. 文具盒所受支持力对它做了功 C. 文具盒所受的推力F 对它做了功 D. 在此过程中没有力对文具盒做功 变式练习1.如图所示的四个情景中，人对物体做功的是

大学物理功和能

第四章 功和能 P88-92习题：3、4、5、12、13、14、19、23、27、30、36、 一. 选择题： 3．如图4-18所示，一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力 0()+F =F i j x y 作用在质点上．在该质点从坐标原点运动到(0，2R ）位置过程中， 力F 对它所作的功为（ ）。 (A)2 0R F ．(B)2 02R F ． (C) 2 03R F ． (D) 2 04R F ． ［］ 4．如图4-19所示，，木块m 沿固定的光滑斜面下滑，当下降h 高度时，重力作功的瞬时功率是（ ）。 (A)21)2(gh mg ．(B)1)2(cos gh mg θ． (C)1()2 1/2mgsin θgh (D) (2)1/2 mgsin θgh ［］ 5．质量为m ＝0.5 kg 的质点，在Oxy 坐标平面内运动，其运动方程为x ＝5t ，y =0.5t 2（SI ），从t =2 s 到t =4 s 这段时间内，外力对质点作的功为（ ）。 (A) 1.5 J ． (B) 3 J ． (C) 4.5 J ． (D) -1.5 J ． ［］ 二. 填空题： 12 ．已知地球质量为M ，半径为R ．一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为2R 处．在此过程中，地球引力对火箭作的功为_____________________． 13．某质点在力F ＝(4＋5x )i (SI)的作用下沿x 轴作直线运动，在从x ＝0移动到x ＝10 m 的过程中，力F 所做的功为__________． 图4－18 习题4-3图

14．二质点的质量各为m 1，m 2．当它们之间的距离由a 缩短到b 时，它们之间万有引力所做的功为___． 19．如图4-24所示，劲度系数为k 的弹簧，一端固定在墙壁上，另一端连一质量 为m 的物体，物体在坐标原点O 时弹簧长度为原长．物体与桌面间的摩擦系数为μ．若物体在不变的外力F 作用下向右移动，则物体到达最远位置时系统的弹性势能E P ＝_____． 23．如图4-27所示，劲度系数为k 的弹簧，上端固定，下端悬挂重物．当弹簧伸长 重物在O 处达到平衡，现取重物在O 系统的重力势能为_____；系统的弹性势能为；系统的总势能为．（答案用k 和x 0 三. 计算题： 27．如图4-28所示，质量m 为 0.1 kg 的木块，在一个水平面上和一个劲度系数k 为20 N/m 的轻弹簧碰撞，木块将弹簧由原长压缩了x = 0.4 m ．假设木块与水平面间的滑动摩擦系数μk 为0.25， 问在将要发生碰撞时木块的速率v 为多少？ 30．质量分别为m 和M 的两个粒子，最初处在静止状态，并且彼此相距无穷远．以后，由于万有引力的作用，它 图4－28 习题4-27图

第5讲 功和能专题讲义学生版

初中科学备课组教师余老师班级学生 日期：上课时间: 主课题：功和能 教学目标： 1、能用功的公式进行简单计算 2、运用功率公式进行简单计算 3、理解机械效率并会简单计算 4、了解机械能守恒定律的含义 教学重难点： 1、功和功率的应用与计算 2、各种机械的机械效率 3、功率与机械效率的区别 4、机械能变化判断 教学内容 一、热身训练 1． 2010年5月，全国蹦床锦标赛在温州举行。比赛中，当运动员从蹦床上起跳后，在空中上升过程中( ) A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变大，重力势能变大 D．动能变小，重力势能变大 2．如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是( ) A．从a到b，小球的势能不变，动能增大 B．从b到c，小球的势能增大，动能增大 C．到达c处，小球的势能最小，动能最大 D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大 3．关于做功和功率的说法中正确的是( ) A．有力作用在物体上，力—定对物体做功 B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功

C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多 D．力对物体做功越多，功率就越大 4．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 5． 2010年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图。则此过程重力做的功为________J，重力的功率为________W。 6．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150 N的物体匀速提升1 m， 不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是( ) A．拉力大小一定是125 N B．有用功一定是150 J C．总功一定是250 J D．动滑轮重一定是100 N 7.下列关于功率和机械效率说法中正确的是( ) A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．做功越多的机械，机械效率一定越高 C．功率越大的机械做的功一定越多 D．做功越快的机械，功率一定越大 8.一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后比改进前相比( ) A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功减少 D．机械效率提高了，功率也变大了

广东罗岗中学物理复习功和能教案

课题：功和能类型：复习课 目的要求：准确掌握功、功率、动能，势能、机械能等概念头，准确理解动能定理、机械能守恒定律功能关系，能熟练掌 握它们的运用方法。强化解决动力学问题的方法训练和能力培养 S? 韦」 ［第1课功 一、功的概念 1、概念：一个物体受到力.的作用，并且在这个力.的方向上发生了一段位移，就说这个力.对物体做了功. （定义）:力和力的作用点通过位移的乘积. 2、做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上的位移 3、公式：W= FSC0S a （a为F与S的夹角）. 说明：01）公式只适用于恒力做功位移是指力的作用点通过位移 （2）要分清谁做功，对谁做功”。即:哪个力对哪个物体做功。 ［（3）力和位移都是矢量：两种思路：可以分解力也可以分解位移。如：位移：沿力方向分解，与力垂直方向分解。 （4）功是标量，没有方向，但功有正、负值。 其正负表示力在做功过程中所起的作用。正功表示动力做功（此力对物体的运动有推动作用），负功表示阻力做功, 功的正负表示还表示能的转移方向. （5）功大小只与F、S、a这三个量有关?与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关， 也与物体运动的路径无关?与物体的运动形式（无论是匀速或变速）无关，也与物体同时受到的其他力无关. 提到做功：一定要明确？力对？物体在？个过程中做功，正还是负，数值是多少。做功后能量如何转化。...... ⑹讨论： 「①当a =00时，W = FS表示力的方向与位移方向相同。力对物体做正功 J②当O W a v 90°时，W > 0，力对物体做正功； ③当a =90°时，W = 0，力对物体不做功； ④当90°

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

专题四功和能

专题四：功和能 【知识梳理】 一、功 1、功的定义： 一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。 功是能量改变的量度。 2、公式：αcos FS W = 功的正负：功是标量但有正负，当090≤

能的变化． (4)等值法求功．当求某个力的功比较困难(一般是变力)，且该力做功与某一力做功相同(一般是恒力)，可以用等值替代来求． 例1、某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中 F 1 与加速度 a 的方向相同，F 2 与速度 v 的方向相同，F 3 与 速度 v 的方向相反，则 A ．F 1对物体做正功 B ．F 2对物体做正功 C ．F 3对物体做正功 D ．合外力对物体做负功 【解析】因物体做匀减速运动，a 的方向与 v 的方向相反，故F 1对物体做负功，A 错；F 2与速度 v 方向相同，做正功，B 正确；F 3 与 v 方向相反，做负功，C 错误；做匀减速直线运动时，合外力的方向与运动方向相反，做负功，故 D 正确． 例2、如图8－3所示，用恒力F 通过光滑的定滑轮，将静止于水平面上的物体从位置A 拉到位置B ，物体可视为质点，定滑轮距水平面高为h ，物体在位置A 、B 时，细绳与水平面的夹角分别为α和β，求绳的拉力F 对物体做的功． 【解析】从题设的条件看，作用于物体上的绳的拉力T ，大小与外力F 相等，但物体从A 运动至B 的过程中，拉力T 的方向与水平面的夹角由α变为β，显然拉力T 为变力．此时恒力功定义式W=F ·S·cos α就不适用了．如何化求变力功转而求恒力功就成为解题的关键．由于绳拉物体的变力T 对物体所做的功与恒力F 拉绳做的功相等，根据力对空间积累效应的等效替代便可求出绳的拉力对物体做的功． 解：设物体在位置A 时，滑轮左侧绳长为l 1，当物体被绳拉至位置B 时，绳长变为l 2，因此物体由A 到B ，绳长的变化量 又因T=F ，则绳的拉力T 对物体做的功 例3、质量为m 的物体放在光滑的水平面上，绳经滑轮与水平方向成α角，大小为F 的力作用下，如图所示，求使物体前进位移为S 的过程中对物体做的功。（力F 的方向保持不变）。 【解析】本题要求物体前进S 的过程中力对物体做的功实际有两个力，一个是拉力F ，另一个是水平绳的拉力大小也为F ，应当分别求各力的功，再求代数和。 解：水平绳上拉力F 对物体做功 W 1=FS 斜向上拉力F 对物体做功为W FS 2=cos α 所以对物体做的总功为W FS FS FS =+=+cos (cos )αα1

2019-2020年高中物理《功和能》教案8 鲁科版必修2

2019-2020年高中物理《功和能》教案8 鲁科版必修2 一、教学目标： (一)知识目标 1、知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量； 2、知道物体能够对外做功是因为物体具有能量； 3、理解功是能量转化的量度； 4、理解不同能量之间的转化，知道转化中总能量守恒。 （二）能力目标 1、能从能量转化的角度来分析物体的运动，解决有关能量的问题； 2、知道功和能之间的区别和联系。 （三）德育目标 通过学习功和能之间的关系，使学生了解事物之间是相互联系的，并学会从功能角度去探索自然规律。 二、教学重点 1、理解功和能的关系； 2、知道能量的转化用做功来量度。 三、教学难点 在具体的问题中如何得到能量的转化情况，并用做功来定量地反映这种转化。 四、教学方法 实验法、举例法 五、教学用具投影仪、CAI课件 六、课时安排 1课时 七、教学步骤 （一）导入新课 初中我们学过能量守恒定律，同学们回忆一下该定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能的总量保持不变。 （二）新课教学 １、能的概念 （1）、用多媒体展示下列物理情景，把四幅图对比在同一幅画面上。 ①流动的河水冲走小石块； ②飞行的子弹穿过木板； ③自由下落的重物在地上砸了一个坑； ④压缩的弹簧把物体弹出去。 （2）、分析概括图片中流动的河水、飞行的子弹、下落的重物、压缩的弹簧都各自对物体做了功。 （3）、总结：一个物体能够对外做功，则这个物体具有能。（板书） （4）、同学们结合生活，举些物体具有能量的例子。 张紧的弓能够做功，所以它具有能； 电动机通电后能够做功，它具有能。 打夯机能做功，它具有能； 流动的空气能做功，它具有能。

功和能教学设计

功和能 一、教学目的： 1．知道在能量相互转化过程中，转化了的能量的多少，可以由做功的多少来确定。 2．知道做功的过程就是物体能量的转化过程。 3．知道功是能量转化的量度。 4．为后面定量地描述动能和势能及机械能做好准备 二、重点难点： 1．理解做功的过程就是物体能量的转化过程是本节的重点。 2．理解功是能量转化的量度是本节的难点。 3．能源问题是本节课对学生的一个能力培养点。 三、教学方法： 演示、讲授、讨论、练习。 四、教具： 滚摆、皮球、重物、弹簧 五、教学过程 （一）引入新课 复习提问：在初中，我们已经学过关于能的初步知识，请说出学过哪几种形式的能？ （机械能、热能、电能、化学能等）。 不同形式的能量是可以相互转化的，各种形式的能量之间的转化是由什么量来量度呢？ 板书课题：第三节功和能 （二）进行新课 提问：请同学们举出一些物体能够做功的例子。 （1）流动的河水能够推动水轮机做功，说明流动的河水能够做功。 （2）人们在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下就把木桩打入地里，说明被举高的重锤能够做功。 （3）风吹着帆船航行，流动的空气能够对帆船做功。 （4）运动着的钢球打在木块上，能把木块推走，运动的钢球能够做功。 （5）射箭运动员把弓拉弯，放手后被拉弯的弓能把箭射出去，说明拉弯的弓能够做功。 （引导学生分析物体能够做功的共同点就是都有做功的本领-----能） 1．一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量

提问：我们知道，各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中守恒，那么在这个转化过程中，功扮演着怎样的角色？讨论： （1）只有重力做功时，重力势能和动能发生相互转化。 演示：把一个滚摆悬挂在框架上，用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升高到最高点，放开手，观察滚摆的运动，并思考它的动能和势能的变化。 分析说明：滚摆升高到最高点，放开手，在下落过程中，滚摆的动能增加，同时滚摆的重力势能减少，重力对滚摆做了功．重力对滚摆做了多少功，就有多少重力势能转化为动能．同理，在上升过程中，滚摆克服重力做功，滚摆的重力势能就增加，滚摆克服重力做了多少功，重力势能就增加多少． 小结：物体转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度． （2）只有弹力做功时，弹性势能和动能发生相互转化． [演示]拿一根弹簧，水平放置，一端固定，另一端上放一小球并压缩．待静止后放手，小球将被弹出去．观察小球离开弹簧前弹簧的形变及小球的运动情况，并思考弹性势能和动能的变化． 分析说明：被压缩的弹簧放开时把小球弹出去，小球的动能增加，同时弹簧的势能减少．弹簧对小球做了多少功，就有多少弹性势能转化为动能． 小结：物体转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度． （3）机械能与内能的转化． [实例]列车在机车的牵引下加速运动． 分析说明：列车在机车的牵引下加速运动，列车的机械能增加，同时机车的热机消耗了内能．牵引力对列车做了多少功，就有多少内能转化为机械能． 小结：转化过程中，转化了的能量的多少可以用做功的多少来量度． （4）机械能与化学能的转化． [实例]用手抛出一个皮球． 分析说明：你用手抛出一个皮球，对皮球做功的时候，皮球获得动能，同时贮存在你体内的化学能减少，你抛球时做的功越多，皮球获得的动能就越多，你体内的化学能减少的也就越多．实际上，皮球获得的动能是由体内减少的那部分化学能转化来的，而且你做了多少功，就表示有多少化学能转化为皮球的机械能． 小结：转化过程中，转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度． [实例]起重机提升重物。

物理竞赛专题训练(功和能)

功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J

人教版高中物理必修二功和能示例优质教案

功和能教学设计示例 一、教学目标 1．在学习机械能守恒定律的基础上，研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况，学习处理这类问题的方法。 2．对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容，本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系，明确物体机械能变化的规律，并能应用它处理有关问题。 3．通过本节教学，使学生能更加全面、深入认识功和能的关系，为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识，为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。 二、重点、难点分析 1．重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。 2．本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点，要解决这一难点问题，必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识，从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化，用什么力做功去量度”。 3．对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到，在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。 三、教具 投影仪、投影片等。 四、主要教学过程 （一）引入新课 结合复习机械能守恒定律引入新课。 提出问题： 1．机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么？ 评价学生回答后，教师进一步提问引导学生思考。

2．如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化？物体机械能的变化和哪些力做功有关呢？物体机械能变化的规律是什么呢？ 教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出： 机械能守恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。 分析上述物体机械能不守恒的原因；从车站开出的车辆机械能增加，是由于牵引力（重力、弹力以外的力）对车辆做正功；射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。 重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题。 （二）教学过程设计 提出问题：下面我们根据已掌握的动能定理和有关机械能的知识，分析物体机械能变化的规律。 1．物体机械能的变化 问题：质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度上升到高度处，其速度由增大到，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。 引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分 析，明确： 选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理，有

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

高考物理二轮复习 专题07 功和能

功 和 能 典 型 例 题 【例题1】如图1所示，轻绳下悬挂一小球，在小球沿水平面作半径为R 的匀速圆周运动转过半圈的过程中，下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是（ ） A. 绳对小球没有力的作用，所以绳对小球没做功； B. 绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移，所以绳对小球没做功； C. 绳对小球有沿绳方向的拉力，小球在转过半圈的过程中的位移为水 平方向的2R ，所以绳对小球做了功； D. 以上说法均不对. 【分析与解】从表面上看似乎选项Ｃ说得有道理，但事实上由于绳对小球的拉力是方向不断变化的变力，而变力做功与否的判断应该这样来进行：在小球转过半圆周的过程中任取一小段圆弧，经考察发现小球在通过这一小段圆弧时所受拉力方向与这一小段位移垂直，因此可以断定在小球通过每一小段圆弧时绳均不对小球做功，由此可知此例应选D. 【例题2】把两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上，它们的重力势能分别为1E 和2E ．若把它们移至另一个较低的水平面上时，它们的重力势能减少量分别为 1E ?和2E ?则必有（ ） Ａ.1E ＜2E Ｂ.1E ＞2E Ｃ.1E ?＜2E ? Ｄ.1E ?＞2E ? 【分析与解】如果重力势能的零势面比两球所处的水平面较低，则显然由于铁的密度较大，同体积的铁球质量较大而使1E ＜2E ；但如就取两球心所在的水平面为重力势能零势面，则又有1E ＝2E ＝0；当然若两球所在的水平面在重力势能的零势面下方，甚至可以有2E ＜ 1E ＜0. 选取，此例应选择Ｃ 【例题3B 球B 2L mg +-图1

由此解得A 、B 两球转到杆处于竖直位置时的速度大小为 gL v 3 1= 而在此过程中A 、B 两球的机械能的增加量分别为 mgL mv L mg E 32 21221=+=? mgL mv L mg E 3 2 2212222-=+-=? 所以，此过程中轻杆对Ａ、Ｂ两小球所做的功分别为 mgL E W 3 2 11= ?= mgL E W 3 2 22-=?= 【例题4】放在光滑水平面上的长木板，右端用细线系在墙上，如图3所示，左端固定一个轻弹簧，质量为m 的小球，以某一初速度在光滑木板上表面向左运动，且压缩弹簧，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为E ，这时细线被拉断，为使木板获得的动能最大，木板的质量应等于多少？其最大动能为多少？ 【分析与解】先进行状态分析，当小球碰到弹簧后，小球将减速，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为E ，即表示： ])2 ([21202 0v v m E -= 细线断后，小球继续减速，木板加速，且弹簧不断伸长，以整体来看，系统的机械能 守恒，若小球的速度减小为0时，弹簧恰好变成原长状态，则全部的机械能就是木板的动能，此时木板获得的动能最大． 系统所受的合外力为0，故动量守恒， Mv v m =021 且22 2 121mv Mv = 解得4m M =，E E km 3 4 =． 【例题5】一个竖直放置的光滑圆环，半径为R ，c 、e 、b 、d 分别是其水平直径和竖直直径的端点． 圆图3 图4

中考物理之功和能专题训练

简单机械功和能专题训练一．选择题 1．在图中的四种情境中，人对物体做功的是（）

2．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F做的功 ( ) A．50J B．25J C．100J D．200J 3．下列说法中，最接近实际情况的是 ( ) A．成年人走两步的距离大约是1.5m B．家用白炽灯功率约为1000W． C．一名中学生体重约为50N． D．物理课本质量是16kg．4．图3中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( )

图3 图4 5．如图4所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重G B的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO，杠杆自身重力不计，则 ( ) A．G A=G B B．G AG B D．无法判断． 6．初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛．其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（） A．3W． B．30W． C．300W Ｄ．3000 W 7．如图5所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时

向里移动一个格，则杠杆（） A．仍能平衡． B．不能平衡，A端上升．C．不能平衡，B端上升．D．无 法判断． 图5 图6 图7 8．如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC 和杠杆A，B，C，在起作用，对两个杠杆的认识正确的是（） A．ABC和A'B'C，都是省力杠杆． B．ABC和A，B，C，都是费 力杠杆． C．ABC是省力杠杆，A，B，C，是费力杠杆．

专题五功和能(原卷版)1

【2013高考真题】 （2013·新课标Ⅰ卷）16.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d 2处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经 过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移d 3 ，则从P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板d 2 处返回 D.在距上极板25 d 处返回 （2013·新课标II 卷）20.目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是 A.卫星的动能逐渐减小 B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小 C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 （2013·天津卷）2、我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）

A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 （2013·大纲卷）20．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g 。物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的（） A ．动能损失了2mgH B ．动能损失了mgH C ．机械能损失了mgH D ．机械能损失了1 2 mgH （2013·山东卷）16.如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。质量分别为M 、m （M >m ）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（） A.两滑块组成系统的机械能守恒 B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加 C ．轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加 m H 30°

高中物理必修二功和能

专题二 第1讲 功 功率和动能定理 考向一 功和功率的计算 (选择题) 1.恒力做功的公式 W ＝Fl cos α(通过F 与l 间的夹角α判断F 是否做功及做功的正、负)。 2．功率 (1)平均功率：P ＝W t ＝F v cos α。 (2)瞬时功率：P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角)。 [例1] (2014·全国新课标Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v 。若将水平拉力的大小改为F 2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v 。对于上述两个过程，用WF 1、WF 2分别表示拉力F 1、F 2所做的功，W f 1、W f 2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( ) A ．WF 2>4WF 1, W f 2>2W f 1 B ．WF 2>4WF 1, W f 2＝2W f 1 C ．WF 2<4WF 1, W f 2＝2W f 1 D ．WF 2<4WF 1, W f 2<2W f 1 [思路探究] (1)两次物体的加速度、位移存在什么关系？ 提示：因为前后两次t 相等，由a ＝v t ，x ＝v 2 t 知，a 1∶a 2＝1∶2，x 1∶x 2＝1∶2。 (2)两次合力做功存在什么关系？ 提示：由动能定理知W 合1∶W 合2＝1∶4。 [解析] 由x ＝v t 知，前后两次的位移之比x 1∶x 2＝1∶2，由W f ＝fx 知W f 1∶W f 2＝1∶ 2；由动能定理知，WF 1－W f 1＝12mv 2，WF 2－W f 2＝1 2 m ·(2v )2，所以WF 2－W f 2＝4(WF 1－W f 1)， 又因为W f 2＝2W f 1，所以4WF 1－WF 2>0，即WF 2<4WF 1，C 正确。 [答案] C [感悟升华] 计算功和功率时应注意的问题 1．(2014·模拟)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平面间的θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说确的是( )

高一物理最新教案-摩擦力做功与能量转化问题 精品

专题 摩擦力做功与能量转化问题 【学习目标】 1.理解静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点； 2.理解摩擦生热及其计算。 【知识解读】 1.静摩擦力做功的特点 如图5－15－1，放在水平桌面上的物体A 在水平拉力F 的作用下未动，则桌面对A 向左的静摩擦力不做功，因为桌面在静摩擦力的方向上没有位移。如图5－15－2，A 和B 叠放在一起置于光滑水平桌面上，在拉力F 的作用下，A 和B 一起向右加速运动，则B 对A 的静摩擦力做正功，A 对B 的静摩擦力做负功。可见静摩擦力做功的特点是： （1）静摩擦力可以做正功，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。 （3）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其它形式的能。 2.滑动摩擦力做功的特点 如图5－15－3，物块A 在水平桌面上，在外力F 的作用下向右运动，桌面对A 向左的滑动摩擦力做负功，A 对桌面的滑动摩擦力不做功。 如图5－15－4，上表面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小铁块以速度 v 从木板的左端滑上木板，当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为s ，小铁 块相对木板滑动的距离为d ，滑动摩擦力对铁块所做的功为：W 铁＝－f(s+d)―――① 根据动能定理，铁块动能的变化量为： k w =f s+d E ?铁铁＝－（）―――② ②式表明，铁块从开始滑动到相对木板静止的过程中，其动能减少。那么，铁块减少的动能转化为什么能量了呢？ 以木板为研究对象，滑动摩擦力对木板所做的功为：w fs 板＝――――――③ 根据动能定理，木板动能的变化量为：k E w fs ?板板＝＝――④ 5-15-1 图 5152 图－ －5153 图－－ 5154 图－－