专题 18 机械能和功考点一 机械能 1.物体由于运动而具有的能量叫做动能。物体的动能与质量和速度有关。质量相同,速度越大,动能越大;速度相同,质量越大,动能越大。 2.物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。重力势能的大小与质量和高度有关,质量相同,高度越大,重力势能越大;高度相同,质量越大,重力势能越大。 3.物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能,物体的弹性形变越大,弹性势能越大。 4.重力势能和弹性势能统称为势能。 5.机械能及其转化:动能和势能统称为机械能,动能和势能可以相互转化,如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总量不变,或者说机械能守恒。 考点二 功 1.力学里所说的功包含两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过一段距离。 注意:F 和 s 必须“同一物体”“同一时间”“同一方向”。 2.科学上规定: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,单位:焦耳。 3.做功的实质就是能量转化的过程,通过做功的形式将一种能量转化为其他形式的能量。 4.物体做了多少功,就有多少能量发生了转化,能与功的单位一样,都是焦耳。 考点三 功 率 1.物体在单位时间里完成的功,叫做功率,它反映了物体做功的快慢,公式:P= Wt ,单位:瓦特。 2.P=Wt =Fst =Fv,由该公式可知,在功率 P 一定时,力 F 与速度 v 成反比。 例 1(2014·杭州)用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。 已知AC间的高度差为h,则从A位置到C位置铁球的重力做功为__________;在此过程中弹簧的弹性势能增加量为__________。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力__________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗) 解析:从A位置到C位置铁球的重力做功W=Gh,因为从A位置开始向下运动的过程中,重力势能转化为动能,动能又转化为弹性势能,整个过程中不计能量损耗根据机械能守恒定律可知:弹性势能增加量为E=W=Gh;铁球在B位置速度达到最大,此位置为平衡位置,由B到C的运动过程中弹力大于重力,故由B到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力。 答案:Gh Gh 小于 如图所示,物体G和固定于墙壁上的弹簧相连,物体与地面间的接触面是光滑的。开始时物体处于平衡位置B处,用力将其拉至C处,松手后,物...