第十一章-功和机械能复习课

2016年物理中考复习第七讲功和机械能准备：八下课本：页超越中考：76页复习目标1.什么是机械功和功率？如何比较大小和计算大小？功的原理的内容是什么？2.什么是动能、势能，影响的因素有哪些？如何探究？如何判定动能势能的变化？机械能守恒的条件是什么？【重点难点】：理解功、功率概念和计算公式。掌握影响动能、势能大小的因素。┃知识结构┃1．做功的两个必要因素2.三种不做功的情况①作用在物体上的力F②物体在力的方向上通过的距离s①有力无距：s=0，劳而无功②有距无力：F=0，不劳无功③F⊥S：劳而无功知识点1：功、功的原理例：如图所示的四种情景中，人对物体做功的是()举重运动员举着杠铃不动工人将货箱从地面搬到桌上修理工用力推汽车，车没动大力士支撑着大轮胎静止不动ABCDB足球运动员用150牛的作用力，将重4.5牛的足球踢出，足球沿水平场地向前运动的最大距离为20米，则运动员对足球所做的功为（）A．3000焦B．90焦C．0焦D．无法确定针对练习D3.功的原理：使用任何机械都__________。①理解：使用机械时，人们所做的功都不会少于不用机械时对物体所做的功，也就是使用任何机械都不省功。②注意：1.在不计摩擦和机械自重的情况下(理想状态)，使用任何机械提升重物所做的功都等于不使用机械直接用手提升重物所做的功。2.功的原理表明：省力的简单机械要费距离，省距离的简单机械要费力。不省功例：如图所示，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时，(不计摩擦)则()A．沿着AB用的拉力最小，做功最多B．沿着AC用的拉力最小，做功最多C．沿着AD用的拉力最小，做功也最小D．沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多D变式：粗糙斜面高度为h，长为L，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为W，则（）（双选）A、拉力大小为hG/LB、拉力大小为W/LC、物体所受摩擦力大小为（W-hG）/LD、物体所受摩擦力大小为（W-LG）/hBC1.如图所示，用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s，拉力F1、F2、F3所做的功分别是W1、W2、W3。下列判断正确的是（）A.W1＞W2＞W3B.W1＜W2＜W3C.W1=W2＜W3D.W1=W2=W3针对练习D2.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（）•A．F1＞F2W1＞W2•B．F1=F2W1＞W2•C．F1=F2W1＜W2•D．F1＜F2W1＜W2B3：如图甲所示，重为5N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动．铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示．若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法正确的是（）A．向上运动中，吸引力对铁块做了功B．在0～2s内拉力F等于5NC．在2～6s内拉力F等于7ND．在2～6s内拉力F做功42JC知识点2：功率含义：功率是表示物体做功_______的物理量，所以功率大，说明做功_______。定义：________内所做的功定义式：______，引申公式：P＝Fv(说明：当汽车发动机功率一定时，由可知，牵引力与速度成反比，所以汽车爬坡时，司机换挡减速，以获得更大的牵引力)。单位：主单位是_____，符号是_____。1kW＝____W。F＝Pv单位时间快慢快P＝Wt瓦特W103第二十九讲│考点梳理·新课标例：如何测爬楼功率？a.用体重计测出______，记作m；b.用卷尺测出楼层的_______，记作h；c.用秒表测出爬楼所用的______，记作t；表达式：________。时间质量高度P＝mght1.如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（）A.大人与小孩做功相同，两人功率相同B.大人与小孩做功相同，小孩功率大C.大人比小孩做功多，大人功率大D.大人比小孩做功多，小孩功率大针对练习C2：两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则()A．甲运动员做功较多，功率较小B．甲运动员做功较多，功率较大C．甲运动员做功较多，他们的功率相等D．甲、乙运动员做功相等，功率相等B变式2：小明在体育中考时，对同学小芳跳绳进行了测量，并画出了她的重心高度随时间变化的图象（如图所示）．请你估算，小芳跳绳一次所做的功约为____J；跳绳时的平均功率约为W．45135变式3：“绿色环保,低碳出行。”2015年1月18日，绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120kW，速度为36km/h，共行驶2h,其电动机做功为J,公交车的牵引力为N。8.64×1081.2×104变式4：汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0．t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v．已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示，则（）A．v0=2vB．F0=2fC．t1至t2时间内，汽车做加速运动D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶A变式：汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0．t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变）．在下图中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化正确的是（）A．①③B．①④C．②③D．②④B转化动能重力势能弹性势能速度高度形变程度机械能质量质量守恒知识点3：机械能注意理解：功和能的关系例①物体自由下落重力势能减少，重力做功；②举起重物克服重力做功，重力势能增加。①做功的过程就是能量转化或转移的过程。②物体的动能和势能发生了变化，一定有力对物体做了功。·新课标机械能的分类及各自的影响因素分类定义影响因素动能物体由于______而具有的能______、______重力势能物体由于____________而具有的能_______、______机械能势能弹性势能物体由于发生__________而具有的能形变程度机械能守恒定律在只有动能和势能的相互转化过程中，机械能的总量保持________。弹性形变运动质量速度被举高质量高度不变探究物体的动能跟哪些因素有关①怎样控制钢球在水平面上的的速度？②根据什么现象判断钢球的动能？例如，钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。例：如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。（1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的＿＿＿；（2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟＿＿的关系；（3）实验可得结论:_____________________________________。质量速度相同的物体，质量越大，动能越大速度重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示：实验次数球离橡皮泥高度/米凹痕程度10.5很浅21.0比较浅32.0比较深44.0较深探究物体的重力势能跟哪些因素有关(1)该同学依据判断重力势能的大小；(2)本实验的结论是(3)若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制的变量是橡皮泥凹痕深浅程度同一物体高度越高重力势能越大高度和实验地点(地理位置)例：建筑工地上的起重机将重物沿竖直方向提起．若不计空气阻力及摩擦力，则货物在匀速上升过程中（）•A．动能增加，重力势能增加•B．动能不变，机械能增加•C．动能减少，机械能减少•D．重力势能不变，机械能增加针对训练B变式1：对雨滴在空中匀速下落过程的分析（不考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力），正确的是（）•A．雨滴的机械能不断减少•B．雨滴的重力势能转化为动能•C．雨滴只受到重力的作用•D．雨滴只受到空气阻力的作用A变式2：火箭发射时，关于卫星加速上升的过程中，下列说法正确的是（）•A.动能变小，势能边大，机械能保持不变•B.动能变大，势能变小，机械能保持不变•C.动能变大，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能•D.动能变大，势能变大，机械能变小，内能转化为机械能C变式3：如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是（）A.B.C.动能逐渐增大，势能逐渐减小，D.动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减C变式4：如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（）A.重力势能→动能→重力势能B.动能→弹性势能→动能C.动能→势能→动能→势能→动能D.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能D变式5：如图是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是能转化为能．弹性势动例：如图，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（）A.小球在a点，弹簧的弹性势能最小B.小球在b点，小球的速度最小C.从a到b点，小球的动能逐渐增大D.从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小C如果水平面是粗糙的呢？变式1：如图所示，两边分别用弹簧K1和K2拴住的滑块M静止在O点处，用于向右拨动滑块M，它就可以在光滑的水平面上来回运动，当滑块从O点向右运动时（弹簧在弹性限度内）（）A.弹簧K1和K2的势能同时增大B.弹簧K1和K2的势能同时减小C.弹簧K1的势能增大，K2的势能减小D.滑块M经过O点时的速度等于0A变式2：某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示下列判断正确的是（）A.从A点到B点过程中运动员加速下落B.从B点到C点过程中运动员重力势能增大C.t0时刻运动员动能最大D.运动员重力大小等于F0A综合解答：图甲是建造长江大桥是使用起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变。图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像（取江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3）。求：（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率？（2）圆柱体A的密度（3）当圆柱体A下降到江（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压力及压强各为多大？（1）6×103W（2）1.5×103Kg/m3（3）1×104N5×103pa