模型一：功的定义与计算
1. 功的定义
功是力在物体上所做的功，是能量转化的量度。当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上移动一段距离时，这个力对物体做了功。
2. 功的计算
功的计算公式为： [ W = F \cdot s \cdot \cos\theta ] 其中，( W ) 表示功，( F ) 表示作用在物体上的力，( s ) 表示物体在力的方向上移动的距离，( \theta ) 表示力和物体移动方向之间的夹角。
3. 不做功的情况
- 有力无距离：如小孩推箱子没推动或者搬石头没搬动。
- 有距离无力：如足球运动员把球踢向空中，足球在空中飞行时，足球运动员对足球不做功。
- 力和距离在方向上是垂直的：如物体在水平地面上运动，重力和支持力由于与运动方向垂直，所以不做功。
模型二：功率的概念与计算
1. 功率的概念
功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，代表物体做功越快。
2. 功率的计算
功率的计算公式为： [ P = \frac{W}{t} ] 其中，( P ) 表示功率，( W ) 表示物体做的功，( t ) 表示物体做功的时间。
3. 功率与功的关系
功率越大，代表物体做功越快，但不代表物体做功越多。
模型三：动能与势能
1. 动能
动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关。
2. 势能
势能是物体由于位置或形变而具有的能量，包括重力势能和弹性势能。
3. 机械能
机械能是动能与势能的总和。
模型四：机械能守恒定律
1. 机械能守恒定律
机械能守恒定律：在一个封闭系统中，只有保守力（如重力、弹力）做功时，系统的机械能（动能和势能的总和）保持不变。
2. 机械能守恒的条件
- 系统内只有保守力做功。
- 系统与外界没有能量交换。
- 系统内各个物体之间没有相对运动。
模型五：简单机械
1. 简单机械的分类
- 杠杆
- 轮轴
- 滑轮
- 斜面
2. 简单机械的原理
简单机械通过改变力的方向、大小或作用点，来方便人们做功。
模型六：机械效率
1. 机械效率的概念
机械效率是有用功与总功的比值，表示机械做功的有效程度。
2. 机械效率的计算
[ \eta = \frac{W{\text{有}}}{W{\text{总}}} ] 其中，( \eta ) 表示机械效率，( W{\text{有}} ) 表示有用功，( W{\text{总}} ) 表示总功。
3. 机械效率的注意点
实际机械的效率总是小于1，即小于100%。