广东省中考物理总复习 第11章 功和机械能课件.ppt

第十一章功和机械能 知识梳理与归纳 一 机械功1 如果一个力作用在物体上 物体在这个力的方向上移动了一段距离 则这个力做了功 1 做功的两个必要因素 一个是作用在物体上的力 另一个是物体在这个力的方向上移动了距离 2 公式 3 单位是 符号是j 1j 1n m w fs 焦耳 2 力对物体不做功的情况 物体受到力的作用但没有移动距离 物体由于惯性而运动 虽通过了距离 但物体没有受到力的作用 物体通过的距离跟它受力的方向垂直 3 功的原理 使用任何机械都不省功 二 功率1 物体在单位时间内所做的功叫做功率 它是表示做功快慢的物理量 2 公式 3 单位是 符号是w 常用单位还有kw p w t 瓦特 三 机械能及机械能的转化1 物体由于运动而具有的能叫做 物体的动能大小跟物体的质量和速度有关 物体的质量越大 速度越大 动能也就越大 2 物体由于被举高而具有的能叫做 重力势能的大小跟物体的质量和被举高的高度有关 质量越大 被举得越高 物体的重力势能越大 动能 重力势能 3 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做 弹性势能的大小与物体发生弹性形变的大小有关 弹性形变越大 物体的弹性势能越大 4 动能和势能统称为 5 动能和势能可以相互转化 若没有空气阻力 摩擦阻力等原因造成机械能损失 则在动能和势能的相互转化中 机械能总量保持不变 弹性势能 机械能 考题探究与训练 考点1功 例1 2015佛山 如图1 11 1所示 在c点作用方向始终与半径oc垂直 大小为f3的力缓慢转动轮轴时 细绳不断缠绕于轮轴之上 细绳通过滑轮组拉动a物体沿斜面匀速向上运动了2m 力的传感器显示对a物体的拉力f1为450n 拉力f1做功是多少 忽略轮轴摩擦 思路点拨 本题考查功的计算 解答此题的关键是知道功的计算公式 拉力f1做的功w1 f1 s 450n 2m 900j 答案 900j 举一反三1 2015铜仁 小龙背着质量为25kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼 又沿着走廊水平走了5m到达实验室 每层楼高3m 小龙对实验器材做功 j 若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500j 则小龙自身体重 kg g 10n kg 1500 50 考点2功率 例2 2015广东 已知小汽车的总质量为1500kg 该车以30m s的速度作水平匀速直线运动 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 在此过程中汽车的牵引力和功率 思路点拨 本题考查了求路程 力与功率问题 分析清楚小车的运动过程 应用速度公式 平衡条件 功率公式可以解题 已知速度与行驶时间 由速度公式可以求出小车的路程 小车做匀速直线运动 处于平衡状态 由平衡条件可以求出牵引力 然后由功率公式求出功率 解答 由v 可知 小车行驶的距离s vt 30m s 180s 5400m 小车做匀速直线运动 处于平衡状态 由平衡条件得f f 0 16mg 0 16 1500kg 10n kg 2400n 牵引力的功率答 在此过程中汽车的牵引力为2400n 功率为72000w 举一反三2 2014江西 小生同学用100n的推力推动重500n的木箱 使木箱沿推力方向做匀速直线运动 10s内前进了6m 求 小生同学对木箱做的功和功率 小生同学对木箱做的功w fs 100n 6m 600j小生同学对木箱做的功率p 60w 考点3机械能 例3 2015广东 从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起 球在上升过程中 能转化为 能 两空均填 动 重力势 或 弹性势 由于球与空气有摩擦 上升过程中球的机械能 填 增大 减小 或 不变 思路点拨 乒乓球在上升的过程中 质量不变 速度减小 动能减小 高度增高 重力势能增大 是动能转化为重力势能 如果不能忽略空气阻力 乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功 机械能转化为内能 机械能减小 答案 动重力势减小 举一反三3 2015南宁 全球最大的太阳能飞机 阳光动力2号 是一款能够在不添加任何燃料的情况下昼夜飞行的飞机 当该飞机在空中水平匀速飞行时 飞机的 a 动能在减小 重力势能在增大b 动能保持不变 重力势能在增大c 太阳能电池板工作时 将太阳能转化为电能d 太阳能电池板工作时 将电能转化为太阳能 c 易错点透析 易错点1不能正确理解做功的条件 及w fs的应用条件 例1 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了2m 则推力f对物体做了 j的功 物体做功 j 解析 要用公式w fs 必须力f与距离s是在同一直线上 推力f与物体的运动方向一样 可直接用公式w fs 得到做功为40j 重力方向无移动距离 故做功为0j 答案 400错因分析 方法指导 没理解w fs的应用条件 直接套公式 易错点2机械能的相互转化和机械能守恒的判断 例2 如图1 11 2所示 足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d 足球 a 在b d两点的动能相等b 在a d两点的机械能相等c 从b到c的过程机械能减少d 从c到d的过程重力势能减少 解析 因为草地是凹凸不平的 所以小球在运动过程中机械能是减少的 答案c对 动能与物体的质量和速度有关 小球在d点的速度小于b点 重力势能与高度和质量有关 从c到d点的过程中高度增加 重力势能增加 答案 c错因分析 方法指导 不能正确分析物体的运动过程中的速度如何变化 不能理解机械能守恒的条件 中考真题突破 1 2015自贡 下列说法中正确的是 a 用手从地面竖直提起水桶 手竖直向上的拉力对水桶做了功b 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程 手竖直向上的拉力对水桶做了功c 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中 推力对铅球做了功d 用力推一辆汽车 汽车静止不动 推力在这个过程中对汽车做了功 a 2 2015深圳 甲机械比乙机械的功率大 表示两机械在工作时 a 甲做功多b 甲更省力c 甲做功快d 甲用时少 c 3 2015安顺 举重是我国的优势体育项目 一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员 在挺举项目中用相同时间 把同样重的杠铃举起 如图1 11 3所示 如果他们对杠铃所做的功分别为w1和w2 功率分别为p1和p2 则下列关系式中正确的是 a w1 w2 p1 p2b w1 w2 p1 p2c w1 w2 p1 p2d w1 w2 p1 p2 c 4 2015揭阳 游戏 愤怒的小鸟 是用 弹弓 把小鸟对准怪物打过去 如图1 11 4所示 下列说法错误的是 a 弹弓受力伸长 说明力能使物体发生形变b 弹弓伸长过程中 弹性势能增大c 弹出 小鸟 时 弓的弹性势能转化为 小鸟 的动能d 被弹弓弹出的 小鸟 受到弹力和重力的作用 d 5 2015茂名 如图1 11 5所示 物体沿光滑斜面从顶端下滑至底端 在这过程中 物体的速度v 通过的距离s 机械能e和动能ek随时间t的变化如图所示 则错误的是 c 6 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 7 2015徐州 如图1 11 6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 300 0 弹性势 动 8 2015广州 小球在没有空气阻力的情况下 沿无摩擦轨道运动 1 如图1 11 7甲所示 小球从a点静止释放 小球到达c点时速度是否为零 是 2 将轨道bc段改为水平 如图1 11 7乙所示 小球仍从a点静止释放 小球经过m点时的机械能大于 小于还是等于其在a点的机械能 以小球经过m点时计时起点 在图1 11 7丙大致画出小球在mn段运动的速度 时间图象 等于 如答图1 11 1所示 9 2015广州 如图1 11 8所示 用水平向右的力f拉着物体 使其匀速直线运动了5m 运动时间为10s f做功的功率是50w 这段时间 1 f做了多少功 2 f多大 1 500j 2 100n 10 2015玉林 一辆汽车在平直公路上以72km h的速度匀速行驶了30min 汽车所受阻力为1000n 问 1 汽车发动机所做的功为多少焦耳 2 汽车发动机的功率是多少瓦特 1 由v 可得 s vt 72km h h 36km 36000m 因为汽车在平直公路上匀速行驶 牵引力等于阻力 即f f 1000n 汽车发动机所做的功w fs 1000n 36000m 3 6 107j 2 汽车发动机的功率2 104w 中考预测演练 考点1功1 下列有关力做功的说法中正确的是 a 用水平力推着购物车前进 推车的力做了功b 把水桶从地面上提起来 提水桶的力没有做功c 书静止在水平桌面上 书受到的支持力做了功d 挂钩上的书包静止时 书包受到的拉力做了功 a 2 如图1 11 9 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 3 2015泉州 在水平地面上有一长方体木箱 小林用水平推力f把木箱向前推动 如图1 11 10甲所示 此过程中 推力f随时间t的变化情况如图1 11 10乙所示 木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图1 11 10丙所示 则从3s到5s内 推力对木块所做的功 j 第2s木块受到的合力为 n 400 100 4 2015葫芦岛 如图1 11 11所示的防空导弹驱逐舰被誉为 中华神盾 它满载时总重约为6 107n 驱逐舰满载以36km h的速度匀速直线航行时 受到的阻力是总重的0 01倍 如果以这个速度匀速航行10h消耗燃油12t 问 1 驱逐舰航行时的牵引力是多大 2 航行时驱逐舰克服阻力做了多少功 1 因为驱逐舰做匀速直线运动 受平衡力 所以f f 0 01g 0 01 6 107n 6 105n 2 s vt 36km h 10h 360km 3 6 105m w fs fs 6 105n 3 6 105m 2 16 1011j 考点2功率5 某同学的质量约为50kg 他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼 请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于 a 1wb 10wc 100wd 1000w c 6 把篮球抛向空中 忽略空气阻力 下列哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能e与篮球离地高度h的关系 a 7 2015东营 电梯是高层住宅必备的交通工具 如图1 11 12甲所示是某种升降电梯工作原理图 它由轿厢 对重 电动机 钢丝绳 滑轮等部件连接组成 电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力 连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近 轿厢与对重的运动方向始终相反 对重的质量为400kg 空轿厢的质量是500kg 额定载重量是1000kg 某次电梯满载上升时的v t图象如图1 11 12乙所示 不计钢丝绳重力和一切摩擦 g 10n kg 1 电梯匀速上升的高度是多少 12m 2 电梯匀速运动阶段 对重的重力做的功是多少 4 8 104j 3 电梯匀速运动时 电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少 2 2 104w 考点3动能和势能8 2014重庆 在第十七届 渝洽会 上 重庆造恩斯特龙408型直升机 如图1 11 13所示 签下了20架大订单 该型直升机在加速上升的过程中 忽略燃油变化 下列关于直升机的动能和势能变化情况的描述 正确的是 a 动能增大 势能减小b 动能减小 势能增大c 动能增大 势能增大d 动能减小 势能减小 c 9 2015常州 美国正在实验助推火箭无损回收技术 火箭将飞船推送至一定高度 箭船分离 火箭停止喷火 落向地面 接近地面时 火箭再次消耗燃料 向下喷火 并以2m s的速度匀速下降 如图1 11 14所示 匀速下降时 火箭的动能 填 变小 不变 或 变大 重力势能 填 变小 不变 或 变大 不变 变小 10 如图1 11 15所示是探究物体动能大小与物体的质量 速度关系的示意图 1 在探究动能与速度的关系时 要保持小球的 不变 让小球从 填 相同 或 不同 的高度滚下 以不同的速度推动木块移动 质量 不同 2 在探究动能与物体质量的关系时 要保持 相同 就是让质量不同的小球从 滚下 3 物理研究方法有许多 本实验运用了两种研究方法 一是 法 二是转换法 就本题来说 用 来表示小球动能大小的方法就是转换法 速度 同一地点 控制变量 物块被推动距离 考点4机械能及其变化11 2015成都 如图1 11 16所示 直升飞机悬停在空中 下列对直升飞机能量的分析 正确的是 a 直升飞机具有重力势能b 直升飞机的动能不断转化为重力势能c 直升飞机的重力势能不断转化为动能d 直升飞机的机械能在不断增大 a 12 如图1 11 17所示 一个小球由静止开始从光滑曲面的顶端自由滑下 若它在顶端的重力势能为65j 则滑到底端的动能是 a 35jb 50jc 55jd 65j13 2015丹东 六 一 儿童节期间 小朋友在锦江山公园里荡秋千 当秋千从高处落下时 重力势能 填 变大 变小 或 不变 不再用力推时 秋千最后会停下来 在此过程中机械能转化为 能 d 变小 内 14 2015张家界 某兴趣小组提出利用 研究重力势能的大小与哪些因素有关 的实验装置 如图1 11 18所示 与所需器