版块11 功和机械能 专题11-2　功与能的关系 （学生版） 初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲

专题11-2 功与能的关系 知识· 解读 功的计算公式：=Fs； 若F 不是恒力，则功的大小我们就不能用简单的公式来判断了，可以利用功能关系来解题， 简单快捷。 典例· 解读 类型一：做功大小判断 例1、如图所示,光滑斜面B>,沿斜面B 和分别将同一重物从它们的 底部拉到顶部,所需拉力分别为F1 和F2,所做的功分别为1 和2 则( ) F1<F2, 1=2 BF1<F2, 1<2 F1>F2, 1>2 DF1>F2, 1=2 【答】． 【解析】本题考查斜面的省力情况，物体做功大小的判断，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使 用任何机械都不省功．也可以利用斜面倾斜角度越大，越费力，来判断两次拉力的大小关系． （1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面B 和分 别拉到顶端，相同，由=G 可知两次做的功相同，即1=2． （2）根据图示可知，LB＞L，而1=2，由=FL 可知，FB＜F，即F1＜F2． 故选． 类型二：变力做功 例2、小岳岳同学用一个距离手3m 高的定滑轮拉住重100 的 物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不 计绳重和摩擦，他至少做功（ ） 200 B300 400 D500 第 1 页 / 共 4 页 【答】． 【解析】此题人所施加的拉力时刻在改变，故无法利用=Fs 来计算。 此时就需转变思路，根据功能关系，不计绳重和摩擦，人所做的功全部转化为物体的重力势 能，或者说，人所做的功即为人克服物体重力所做的功。物体重力G=100，现在只需求出物 体上升高度即可。 而物体上升高度等于绳端移动的距离，绳端移动的距离= -3m = 2m 即人从M 处走到处拉下绳的长度为2m，则物体上升的高度是2m。 克服物体自身重力做的功是 。 培优· 训练 一、选择题 1、如图，两个质量相等的小铁球、B 从两个高 度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点滑到 底部，如果它们都是从静止开始下滑忽略各 种阻力，则下列说法中不正确的是（ ） 下滑到底部时，两球动能相等 B 下滑过程中重力对两球做的功不相等 到达底部时，两球速度相等 D 下滑过程中，两球的机械能总量不变 2、小刚和小明分别用沿斜面向上的力F 甲、F 乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两 个斜面光滑、等高,甲斜面长4m,乙斜面长5m,所做的功跟别是甲、乙,则下列说法正确的 是( ) 使用甲斜面比使用乙斜面要省功 B 甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高 拉力F 甲与F 乙之比为5︰4 D 两个拉力做功甲与乙之比为4︰5 3、一个人先后用同样大小的力F 将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗 糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分 别为1、2、3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ） 第 2 页 / 共 4 页 B 1＜2＜3 B 1＜2=3 1=2=3 D 1=2＜3 4、如图所示，甲、乙两物体在、B 两水平桌面上做匀速直线运动，可以确定（ ） 甲的速度一定小于乙的速度 B F 甲所做的功一定小于F 乙所做的功 甲、乙的运动状态发生改变 D 甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力 5、一个小孩站在船头，按图两种情况用同样大小的力拉绳，经过相同的时间 t（船未碰撞），小孩所做的功1、2及在时间t 内小孩拉绳的功率P1、P2的 关系为（ ） 1＜2，P1＜P2 B 1＞2，P1=P2 1=2，P1=P2 D 1＜2，P1=P2 二、填空题 1、重60 的长方体木块在水平拉力F 的作用下，沿水平地板作 匀速直线运动，若F=10，则木块与地板之间的摩擦力 f=_______，在水平地面上物块移动了5m 的过程中，重力 所做的功为_____。把重物沿长5m，高3m 的光滑斜面匀速 拉上顶端，如图所示，拉力F=_____，从底端到顶端过程中重力所做的功是_______。 2、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，心脏博动一次， 能以16×105P 的平均压强将70mL 的血液压出心脏，送往人体各部位，每分钟人体血 液循环量约为6000mL，则此时心脏的平均功率为______，当人运动时，心脏的平均 功率比静息状态增加20%，若此时心脏每搏动一次输出的血量变为80mL，而输出压 强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为______． 3、一块高20m、宽10m、厚5m，质量为2kg 的砖竖直地放在水平地面上，如图，将 它沿竖直平面推倒，需要做功______．（g 取10/kg） 第 3 页 / 共 4 页 F 甲=4 甲 F 乙=6 乙 B 三、计算题 1、如图所示，光滑斜面长6m、高15m、水平台长4m，物体质量为80kg．求： （1）沿斜面用多大力可将物体匀速拉上去？ （2）若在平面上用120 的力可以匀速拉动物体，则把物体由底部拉至顶端B，再拉至 点，拉力共做功多少？ 2、人在点拉着细绳通过一定滑轮吊起质量m＝50 kg 的物体，如图5 所示，开始时绳与 水平方向夹角为60°，当人匀速拉着重物由点沿水平方向运动s＝2 m 到达B 点时绳 与水平方向成30°求人对绳的拉力做了多少功？(g 取10 /Kg) 3、B 为水平面,斜面的倾角为30°,拉着一根长为L,质量为m 的均匀链条PQ 的P 端缓慢地 沿斜面往上拉动 (链条的中点在B 点),初始位置如图,直至链条的Q 端到达B 点,B、B 面 都是光滑的,求在此过程中F 对链条所做的功？ 第 4 页 / 共 4 页 B Q P