《功和机械能》复习

第十一章功和机械能考纲内容第1课时功功率考情分析考点梳理剖析重点实验重难点突破课堂精炼首页末页考点梳理1.做功的两个必要因素：(1)作用在物体上的；(2)物体在上移动的距离.2.不做功的三种情况(1)“有力无距”：力作用在物体上，但物体移动距离.如“推而未动”、“搬而未起”等.(2)“有距无力”：物体移动了一段距离，但在此运动方向上力的作用，如推出去的实心球因惯性在空中飞行的过程中，手对实心球没有做功.一、功力没有这个力的方向没有受到首页末页（3）“力距垂直”：力作用于物体上，但物体的运动方向与力的方向.人背书包在水平地面上行走，人对书包没有做功.3.功的定义：力学中，功等于与物体在力的移动的距离的乘积.4．计算公式：W=.5.功的单位：，简称焦，符号是.1J＝N•m.垂直方向上力Fs焦耳J1首页末页1.概念：与做功所用之比叫做功率.它在数值上等于单位时间内力所做的功.2.物理意义：表示物体的物理量，它只表示做功的快慢，不表示做功的多少.3.公式：P=W/t.公式中的P表示：，单位：；W表示：，单位：；t表示：，单位：.二、功率功时间做功快慢功率瓦特功焦耳时间秒首页末页4.功率的单位：，简称瓦，符号是W；其他单位：千瓦，符号是kW.单位换算：1W=1J/s；1kW=W.5.推导公式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，由W=Fs及v=s/t，可得P=.即在功率一定时，F与v成正比.瓦特Fv1000首页末页例1（2016·泰州）根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（）A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功B．司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功重难点突破一、做功的两个必要因素A首页末页C．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功首页末页【点拨1】1.本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．2.不做功的三种情况：（1）“有力无距”：力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离.如“推而未动”、“搬而未起”等.（2）“有距无力”：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，如推出去的实心球因惯性在空中飞行的过程中，手对实心球没有做功.首页末页【点拨1】（3）“力距垂直”：力作用于物体上，但物体的运动方向与力的方向垂直.人背书包在水平地在上行走，人对书包没有做功.首页末页（2016•杭州）在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球，以下说法正确的是（）A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功C．桌面对球的支持力做了功D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功变式拓展1B首页末页例22017年的体育考试已经开始，小王同学选择掷实心球作为自己的考试项目.在考试过程中，50N20N的实心球扔到10m远的地方，球又在地上滚了5m停下.请问整个过程中小王对实心球做的功为（）A.500JB.750JC.0JD.条件不足，无法计算D二、理解功的物理意义、公式并计算功首页末页【点拨2】正确进行功的计算,需要重点掌握下面三个有关力(F)与距离(s)方面的关系(1)方向一致性：在求某一个力做的功时，物体在这个力作用下移动的距离(s)必须与这个力(F)的方向是一致的.(2)时间同一性：在功的计算过程中，作用在物体上的力(F)与物体在力的方向上移动的距离(s)也要求具有时间同一性.(3)同一物体：用来计算做功的两个物理量还要具备另外一个条件，就是F与s必须是同时对于同一个物体来说的.首页末页（2015•永州）在水平地面上，用60N的力沿水平方向拉着重为200N的小车前进5m，拉力做功J，重力做功J.300变式拓展20首页末页例3关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（）A．功率大的机械做的功多B．功率大的机械做功时用的时间少C．单位时间内完成的功越多，则功率越大D．省力多的机械功率大C三、理解功率的物理意义首页末页【点拨3】功率是单位时间内完成的功的多少的物理量，单位时间内完成的功多,则功率大.与做功多少、时间长短、省力情况无关.首页末页图1是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图像，由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙的大小关系是（）A．P甲＜P乙B．P甲＝P乙C．P甲＞P乙D．无法确定A变式拓展3首页末页例4（2016•湖北十堰）一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，则牵引力为N，此时汽车的功率为kW，重力做的功为J．（取g=10N/kg）3×103四、理解功率的概念、公式及单位，能计算功率600首页末页【点拨4】（1）汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f=0.2G=0.2mg求出阻力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小；（2）根据P=Fv求出汽车的功率；（3）重力竖直向下，汽车竖直向下没有移动距离，没有做功.首页末页（2015•广东）已知小汽车的总质量为1500kg，该车以30m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动，行驶了180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg）求：（1）汽车行驶的距离．（2）在此过程中汽车的牵引力和功率.变式拓展4首页末页（1）由v=s/t可知，汽车行驶的距离：s=vt=30m/s×180s=5400m（2）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态由平衡条件得：F=f=0.16mg=0.16×1500kg×10N/kg=2400N牵引力的功率P=Fs/t=2400N×5400m/180s=72000W答案首页末页1．（2016•湖州）以下四幅图中，克服物体重力做功的是（）A．人推小车在水平路面上通过一段距离B．人用力搬石头，石头没有被搬动C．叉车把货物从地面抬升到一定高度D．人提书包站在水平输送带上通过一段距离C课堂精炼考点一：做功的必要因素首页末页2.在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为J；工人对木箱做功为J.0600首页末页3.一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是（）A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大C．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多D．爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大B考点二：理解功及功率首页末页4．（2016·巴中）如图2所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离SAB=SCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率（）A．AB段做功较多B．CD段做功较多C．AB段与CD段做的功一样多D．AB段的功率比CD段的功率大C首页末页5.（2015•昆明）新建成的牛栏江引水济昆工程，是将水从海拔较低的德泽水库，引到海拔较高的盘龙江上游.每年对昆明提供5.67亿立方米的水，耗电及相关运行费用已近10亿元.所以，珍惜水资源是每一个市民应尽的责任和义务.此工程是在德泽水库库区建泵站，将水泵入山坡高处的水池后，再流回昆明.泵站的提水高度约220m，每秒流过水流横截面的水量是18m3.将1.8×104kg的水提高220m，水泵对水所做的功是J，做功的功率是W.（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg／m3）3.96×1073.96×107首页末页6．（2016·广东）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s.小明重450N，自行车重250N，轮子与地面的总接触面积是2×10-3m2.图3-1是速度V随时间t变化的关系图像，小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点.图3-2是动力F随时间t变化的关系图像.（1）请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？（2）在7~12s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？（3）自行车在0~7s内的平均速度是多少？（保留小数点后两位）首页末页首页末页答案：首页末页考纲内容考情分析考点梳理剖析重点实验重难点突破课堂精炼第2课时动能和势能机械能及其转化首页末页考点梳理物体能够，就说这个物体具有能量，简称能.能量的单位是.注意：一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”，如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功，它只不过具备做功的本领.一、能量对外做功焦耳首页末页1.定义：物体由于而具有的能.2.影响因素(1)速度：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越.(2)质量：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越.二、动能运动大大首页末页1.重力势能(1)定义：物体由于所决定的能.(2)影响动能的因素①质量：高度相同时，质量越的物体，重力势能越大；②高度：质量相同时，位置越的物体，重力势能越大.2.弹性势能(1)定义：物体由于发生而具有的能.(2)影响弹性势能的因素：物体的弹性形变越，它具有的弹性势能越大.三、势能高度大高弹性形变大首页末页1.机械能：动能、势能和势能的统称.2.机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和；或者说机械能是的.若在动能和势能相互转化的过程中，伴随有其他形式的能的转化，则机械能不守恒.3.水能和风能：水电站是利用水的能来发电的；风力发电机是利用风的能来发电的.四、机械能及其转化重力弹性不变守恒重力势动首页末页例1小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关”的实验.(1)实验中小球动能的大小是通过观察比较反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种（填“直接测量”、“放大”或“转换”）方法.剖析重点实验木块被推出的距离转换动能、重力势能的大小与什么因素有关首页末页(2)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用两个图来分析，并由此得出的实验结论是.(3)分析乙、丙两图，得到的实验结论是；其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的能转化为能.（4）小宇要探究重力势能与物体的高度的关系他要选用上述图，具体的操作方法是让小球从（填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下.甲、乙质量一定时，速度越大，物体的动能越大同一速度，质量越大，物体的动能越大重力势动甲、乙不同首页末页（5）通过比较分析甲、乙两图可以得出的结论是.（6）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是.质量相同的物体，高度越高，重力势能越大小球与木块将会做匀速直线运动首页末页例1（2016•淄博）如图5所示，空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的（）A．动能不变，势能不变，机械能不变B．动能不变，势能减少，机械能减少C．动能增加，势能不变，机械能增加D．动能增加，势能增加，机械能增加重难点突破D一、动能和势能以及它们之间的相互转化首页末页点拨1（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能就越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能就越大．（3）机械能=动能+势能．物体没有发生弹性形变，势能只考虑重力势能．首页末页变式拓展1（2016•安顺）如图6所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平．一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是（）A．M到N的过程，势能不变B．M到N的过程，动能减小C．N到P的过程，势能增大D．N到P的过程，动能不变D首页末页例2（2016•咸宁）如图7所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（）A．小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能B．小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能C．小球在b和d时重力势能和动能都相等D．小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能C二、机械能和其他形式的能的转化首页末页点拨2（1）影响重力势能的因素有：