山东省泰安市中考物理一轮复习 第11章 功和机械能课件.ppt

第十一章功和机械能 考点1功 考点2功率 辨一辨 做功多的机械 功率不一定大 同样做功少的机械 功率不一定小 功率的大小还要看另一个因素 时间 但功率大的机械做功一定快 想一想 结合功率的公式 如何测量人爬楼的功率 1 用磅秤测出人的质量m 2 用卷尺测出爬楼的高度h 3 用秒表测出爬楼所用的时间t 4 爬楼的功率是p 考点3机械能及其守恒 辨一辨 1 正在做功的物体一定具有能量 但具有能量的物体不一定正在做功 2 一个物体不可以同时具有动能和势能 思路点拨 物体能够对外做功 表示物体具有能量 但具有能量的物体不一定正在做功 动能和势能没有必然的联系 物体可以同时具有动能和势能 想一想 1 如图为某学校学生正在开展 每天一小时 校园体育活动的一个场景 小红跳绳经过最高点时重力势能最大 刚落到地面的瞬间 动能最大 2 玩悠悠球时 使悠悠球上下来回运动 悠悠球上升时 动能和重力势能又如何变化 悠悠球下降时 动能和重力势能又如何变化 上升时动能减小 重力势能增大下降时动能增大 重力势能减小 教材重点图片 重点难点突破 1 机械能之间的相互转化 在只有动能和势能相互转化时 相互转化情况如下 类型1机械能及其转化 1 一般而言 规定物体在 水平地面上 没有重力势能 即此时物体的重力势能为零 2 不考虑摩擦时 动能和势能总和不变 一种能量减少 另一种能量增加 减少的能量转化为增加的能量 2 机械能守恒条件 只有动能和势能之间相互转化时 机械能守恒 若克服其他力做功 则机械能不守恒 例1 2017 临朐一模 将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上 松开手 会发现圆珠笔竖直向上跳起 下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析 正确的是 c a 动能 重力势能 弹性势能b 内能 动能 重力势能c 弹性势能 动能 重力势能d 动能 重力势能 内能 思路点拨 将有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上 此时圆珠笔具有弹性势能 松手后弹性势能转化为圆珠笔的动能 随后圆珠笔上升 重力势能增大 故动能又转化为重力势能 变式运用 1 2017 泰安模拟 跳远运动的几个阶段如图所示 则运动员 a 在助跑阶段机械能不变b 在起跳时机械能为零c 经过最高点时动能最大d 经过最高点时重力势能最大 d助跑阶段 运动员的质量不变 速度逐渐增大 因此动能增大 运动员的高度不变 因此重力势能不变 机械能等于动能和势能的和 动能增大 重力势能不变 因此机械能增大 故a错 起跳时 运动员的速度达到最大值 动能达到最大值 重力势能不变 机械能达到最大值 故b错 经过最高点时 竖直方向速度为零 只有水平方向的速度 故动能最小 高度最大 重力势能最大 故c错 d正确 2 2016 文华期末 下列四幅图中 动能和势能之间没有发生转化的是 a压路机的速度不变 质量不变 动能不变 没有发生动能和势能的转化 故a符合题意 上升的滚摆 高度增加 重力势能增大 速度减小 动能减小 所以是将动能转化为重力势能的过程 故b不符合题意 用弓将箭射出去 弓的弹性势能减小 箭的动能增大 弹性势能转化为动能 故c不符合题意 过山车向下俯冲 高度减小 重力势能减小 速度变大 动能变大 重力势能转化为动能 故d不符合题意 类型2有关功和功率的综合计算 例2 2017 潍城模拟 如图是引体向上的示意图 在体育课中 小明同学在半分钟内做了12个规范的引体向上 已知小明的质量为60kg 每次引体向上他能将自身重心提高0 4m 求 g取10n kg 1 小明每做一次引体向上所做的功是多少 2 小明整个过程中的功率是多少 变式运用 3 扫地机器人是智能家用电器的一种 它正逐渐进入我们的生活 如图所示是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人 小王在室内运动场上试用中发现 该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m 若它在运动中所受阻力为105n 问 1 此机器人在清扫地面时运动的速度为多大 2 此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别是多大 重点实验聚焦 实验16 探究物体的动能跟哪些因素有关 实验装置及结论 1 实验设计 从斜面上滚下的钢球a碰上木块b后 能将木块b撞出一段距离 在同样的平面上 木块b被撞得越远 钢球a的动能越大 2 实验方法 控制变量法和转换法 3 实验结论 质量相同的物体 运动的速度越大 它的动能越大 运动速度相同的物体 质量越大 它的动能也越大 命题点全梳理 1 同一小球从斜面上不同高度由静止自由滚到斜面底端时的速度不同 小球所处的高度越大 到达斜面底端时的速度就越大 2 质量不同的小球从同一斜面的同一高度释放 运动到水平面时 它们速度的大小相等 3 在探究过程中 要注意控制变量法的运用 使用同一个斜面 粗糙程度不变 被推动的是同一木块 木块所放置的木板的粗糙程度不变 让同一钢球从不同高度自由滚下 这是控制质量不变 研究动能的大小与运动速度的关系 让质量不同的钢球和木球从同一高度滚下 是控制运动速度不变 研究动能的大小与质量的关系 4 判断小球动能的大小时 应用了转换法 小球从斜面上由静止开始向下运动 撞击水平木板上的木块 被撞木块的运动距离越长 小球做的功越多 运动小球所具有的动能越大 例 2017 宿迁中考 在 探究影响动能大小的因素 实验中 如图a b c所示 让质量为m 2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下 小球撞击放在水平木板上的木块 使木块滑动 虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置 1 小球动能是由重力势能 填某种能量 转化来的 2 实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小 3 比较a c两图进行的实验 可以探究小球的动能与速度的关系 4 比较a b两图进行的实验 可以得到小球的动能随质量增大而增大 思路点拨 1 小球动能是由重力势能转化来的 2 实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小 3 要探究动能与速度的关系 需保持小球的质量不变 让同一小球从斜面不同高度自由滚下 可知应比较a c两图的实验 4 比较a b两图的实验可得 小球的动能随质量的增大而增大 命题挖掘 5 实验后 同学们联想到在许多公交事故中 造成安全隐患的因素有汽车的 超载 与 超速 进一步想知道 在影响物体动能大小的因素中 哪个对动能影响更大 于是利用上述器材进行了实验测定 得到的数据如下表 a 为了探究 超载 安全隐患 应选择1和3两个序号的实验进行比较 b 为了探究 超速 安全隐患 应选择1和2两个序号的实验进行比较 分析表格中对应的实验数据可知 速度对物体动能的影响更大 当发生交通事故时 由此造成的危害更严重 六年真题全练 命题点1功和功率 1 2014 泰安中考 如图所示 用f 20n的水平推力推着重为40n的物体沿水平方向做直线运动 若推力f对物体做了40j的功 则在这一过程中 a 重力做的功一定为40jb 物体一定受到20n的摩擦力c 物体一定运动了2md 物体一定运动了4m c 2 2016 泰安中考 学习物理要注意联系生活实际 观察物理现象 以下说法符合实际的是 泰安市冬天最低气温约 30 人正常步行速度约为2 1m s 通过家庭节能灯中的电流约为100ma 手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m约做功1j a 只有 b 只有 c 只有 d 只有 d泰安市冬季最低气温在 10 左右 不符合实际 人正常步行速度约为1m s 不符合实际 通过家庭节能灯中的电流约为100ma 符合实际 两个鸡蛋的重力在1n左右 手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m约做功w gh 1n 1m 1j 符合实际 故选d 3 2016 泰安中考 如图所示 物体a在水平拉力f的作用下 沿水平面以0 4m s的速度运动了2s 弹簧测力计的示数为5n 则拉力f做功为j 图中使用的是动滑轮 拉力等于弹簧测力计的示数 即f 5n 在拉力f方向上移动的距离s 2s物 2v物t 2 0 4m s 2s 1 6m 拉力做的功w fs 5n 1 6m 8j 8 猜押预测 1 2016 攀枝花中考 如图所示 木块放在水平面上 用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动 两次拉动木块得到的s t图象分别是图乙中的图线 两次对应的弹簧测力计示数分别为f1 f2 两次拉力的功率分别为p1 p2 则f1f2 p1p2 均选填 尽管弹簧测力计两次拉动木块的速度不同 由于都是匀速运动 拉力与滑动摩擦力都是一对平衡力 在压力和接触面的粗糙程度不变的情况下 滑动摩擦力的大小不变 所以 f1 f2 由乙图 第一次拉动木块的速度较大 根据p fv 所以p1 p2 2 如图 是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图 下图中 重力对该球做功的功率与速度关系正确的图线是 b 命题点2机械能及其转化 4 2016 泰安中考 下列事例中 由弹性势能转化为动能的是 a 风吹动树叶b 秋千从高处向低处摆动c 汽车沿盘山公路匀速前进d 拉弯的弓把箭射出 d风吹动树叶 将风能转化为动能 没有弹性势能和动能的转化 故a错误 秋千从高处向低处摆动 其质量不变 高度减小 重力势能减小 同时动能增加 即重力势能转化为动能 故b错误 汽车沿盘山公路匀速前进 其动能不变 重力势能增大 机械能增大 即消耗燃料的内能转化为机械能 故c错误 拉弯的弓具有弹性势能 将箭射出 即将弹性势能转化为动能 故d正确 5 2012 泰安中考 人骑自行车下坡时 速度越来越快 下列关于这一运动过程的说法中 正确的是 a 人与车的动能增大 重力势能增大b 人与车的动能增大 重力势能减小c 人与车的动能减小 重力势能增大d 人与车的动能不变 重力势能不变 b人骑自行车下坡时 质量不变 速度越来越快 动能增大 高度减小 重力势能减小 6 2015 泰安中考 当歼20飞机加速向上运动时 飞行员的机械能 选填 增大 不变 或 减小 当歼20飞机加速向上运动时 因为飞行员的质量不变 速度增大 所处的高度增大 所以动能增大 重力势能增大 故飞行员的机械能增大 7 2014 泰安中考 一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业 该洒水车在洒水的过程中 机械能 选填 增大 减小 或 不变 洒水车在洒水过程中 质量减小 速度不变 则动能减小 重力势能减小 故机械能减小 增大 减小 猜押预测 3 2017 乐山中考 如甲图所示 小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落 从a处开始接触弹簧 压缩至c处时弹簧最短 从a至c处的过程中 小球在b处速度最大 小球的速度v和弹簧被压缩的长度 l之间的关系如乙图所示 不计空气阻力 则从a至c处的过程中 下列说法中正确的是 a 小球所受重力始终大于弹簧的弹力b 小球的重力势能先减小后增大c 小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能d 小球的动能一直减小 当小球速度减小时 重力小于弹力 故a错误 小球的高度一直减小 质量不变 因而其重力势能一直减小 故b错误 小球减少的机械能用来克服弹簧的弹力做功 转化为弹簧的弹性势能 故c正确 从a到b 小球速度增大 动能增大 故d错误 c 命题点3有关功和功率的综合计算 通常以生活中的体育与健身项目或者生产运输中的情景来考查功和功率的计算 通常以计算题的形式进行考查 8 2016 泰安中考 如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图 汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物 在整个打捞过程中 汽车以恒定的速度v 0 1m s向右运动 图乙是此过程中汽车拉力f跟时间t变化的图象 设t 0时汽车开始提升重物 忽略水的阻力和滑轮的摩擦 g取10n kg 求 1 水库水的深度 2 重物的密度 3 整个打捞过程中汽车的最小功率 猜押预测 4 2016 安丘模拟 电梯是高层住宅必备的交通工具 如图