中考物理 第十一章 功和机械能复习课件 新人教版.ppt

2 3 4 一 功和功率1 功的概念 作用在物体上的力 使物体在力的方向上通过了一段距离 我们就说这个力对物体做了功 重点认知判断做功与否的两个必要因素 一是有力作用在物体上 二是物体在这个力的方向上通过了一段距离 2 功的计算 w fs 3 功率 功与时间的比值叫功率 功率是一个描述做功快慢的物理量 重点认知功率大是指做功快 功率小是指做功慢 功率大小由做功多少和所用时间共同决定 5 功率的单位 瓦 w 千瓦 kw 1kw 103w 5 二 机械能及其转化1 动能 物体由于运动而具有的能叫动能 动能大小与质量和速度有关 重点认知判断动能的增减 关键是看影响动能大小的两个因素如何变化 速度不变时 质量增大 动能增加 质量不变时 速度增大 动能增加 2 重力势能 物体由于高度所决定的能叫重力势能 重力势能的大小与物体质量和物体所处高度有关 重点认知判断重力势能的增减 关键是看影响重力势能的两个因素如何变化 高度不变时 质量增大 重力势能增加 质量不变时 高度增大 重力势能增加 3 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能 弹性势能的大小与材料和弹性形变程度有关 重点认知同种材料的物体 弹性形变越大 弹性势能越大 6 4 机械能 动能和势能统称为机械能 重点认知动能和势能是可以相互转化的 如果只有动能和势能间的相互转化 没有其他形式的能参与 则机械能守恒 7 考点1功 例1 在如图11 1所示的四种情境中 人对物体做功的是 a 提着水桶在水平地面上匀速前进b 扛着米袋慢慢爬上楼梯c 用力推汽车 汽车没动d 举着杠铃原地不动 8 解析 a选项中人对水桶的力是竖直向上的 而水桶是在水平方向上移动了一段距离 在力的方向上没有移动距离 所以没有做功 c d两个选项中人都有力作用在物体上 但物体都没有运动 所以没有做功 b选项中扛着米袋慢慢爬上楼梯 人对米袋有一个竖直向上的力 且米袋在力的方向上通过了一段距离 所以人有做功 故选b 点拨 判断做功与否的两个必要因素 一是有力作用在物体上 二是物体在这个力的方向上通过了一段距离 两者缺一不可 答案 b 9 变式训练1 下列有关力做功的说法中正确的是 a 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 10 考点2功率 例2 鄂州是一座具有悠久历史和灿烂文化的城市 三国时期吴王孙权在此建都 以武而昌 当时称此地为武昌 千年往事人何在 遗迹犹存说仲谋 目前国内最大的孙权雕像矗立在鄂州江滩孙权广场 如图11 2所示 该雕像用花岗岩雕刻而成 总高11 8m 质量150t 底座与地面的接触面积是30m2 求 1 雕像对地面的压强是多少 2 在搬运过程中 起重机在30s内将该雕像匀速竖直提高了2m 则起重机的拉力对雕像所做的功和功率分别是多少 11 解析 1 雕像对地面的压力f g mg 1 5 105kg 9 8n kg 1 47 106n 2 起重机的拉力对雕像所做的功w gh mgh 1 5 105kg 9 8n kg 2m 2 94 106j 答案 1 4 9 104pa 2 2 94 106j 9 8 104w 12 变式训练2 中学生小华在一次跳绳的体能测试中 1min内跳了120次 每次跳离地面的高度约为5cm 则他跳绳时的功率最接近 b a 5wb 50wc 500wd 5000w 13 考点3机械能及其转化 例3 如图11 3所示 铅球从出手到将要落地的过程中 下列说法正确的是 不计空气阻力 a 铅球由a b时 动能逐渐增大b 铅球在b点的机械能大于a点的机械能c 铅球由b c时 机械能逐渐减小d 铅球在c点时动能最大 14 解析 不计空气阻力 不考虑摩擦生热则此过程机械能守恒 铅球在a b c三点的机械能相等 铅球由a b时 动能转化为重力势能 动能逐渐减小 重力势能不断增大 由b c时 重力势能转化为动能 重力势能逐渐减小 动能不断增大 铅球的质量不变 hb ha hc 可判断c点时铅球重力势能最小 所以铅球在c点时动能最大 综上所述 d项正确 点拨 影响动能大小的两个因素 物体质量和运动速度 影响重力势能大小的两个因素 物体质量和所处高度 答案 d 15 变式训练3 图11 4是老师在课堂上进行的滚摆演示实验示意图 下列说法不正确的是 a a 滚摆运动过程中 机械能守恒b 滚摆向下运动时 重力势能部分转化为动能c 滚摆向上运动时 动能部分转化为重力势能d 滚摆上升的最大高度逐渐降低 16 例题 在探究 物体动能的大小与哪些因素有关 的实验中 小丽同学设计了如图所示甲 乙 丙三次实验 让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动 然后与放在水平面上的纸盒相碰 铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止 1 要探究动能大小与物体质量的关系应选用甲 乙两图 实验中应保证铁球到达水平面时的初速度相同 为了达到这一目的所采取的具体操作方法是让铁球从同一斜面的同一高度由静止开始运动 2 选用甲 丙两次实验可以得出的结论是质量相同的物体 运动的速度越大 它具有的动能就越大 17 3 该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小 从而得出结论的 下面的四个实例中也采用这种研究方法的是c a 认识电压时 我们可以用水压来类比b 用磁感线来描述磁场c 探究电功大小与哪些因素有关 通过重物提升的高度来判断电流做功的多少d 保持电阻不变 改变电阻两端电压 探究电流与电压关系 4 若水平面绝对光滑 铁球将做匀速直线运动运动 18 练习题 1 2016 广东 如图所示是 探究物体动能的大小与哪些因素有关 的实验装置 实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下 在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞 木块沿水平面向右运动直至停止 19 1 实验中是通过观察木块移动的距离远近来判断钢球的动能大小 2 让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下 目的是探钢球的动能大小与速度的关系 3 换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下 目的是探究钢球的动能大小与质量的关系 4 木块最终会停下来的主要原因是受到阻力 或摩擦力 的作用 在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内能 5 如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0 木块将一直做匀速直线运动 20 2 某同学在体育活动中 从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到 物体的重力势能可能与物体的质量 下落高度和运动路径有关 于是设计了如图所示的实验 用大小 形状相同的a b c d四个铅球 其中a c d三球的质量为m b球质量为2m 让a b两球从距沙表面高h静止下落 c球从距沙表面高2h静止下落 d球从距沙表面高2h的光滑弯曲管道上端静止滑入 最后从管道下端竖直地落下 球在光滑管道中运动的能量损失不计 实验测得a b两球陷入沙深度分别为h1和h2 c d两球陷入沙深度均为h3 且h1 h2 h3 21 1 本实验中 铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的 2 比较a b两球 发现b球陷入沙深度更大 由此可得出结论 当下落高度一定时 物体的质量越大 重力势能越大 3 比较a c两球 发现c球陷入沙深度更大 由此可得出结论 当物体的质量相同时 下落高度越高 物体的重力势能越大 4 比较c d两球 发现两球运动的路径不同 但陷入沙深度相同 由此可得出结论 物体的重力势能与物体运动的路径无关 选填 有关 或 无关 22 1 2017 广东 常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体 水 1 0 103kg m3 g 10n kg 1 某时候机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0 03m3 密度为2 5 103kg m3的实心物体静止不动 该力的大小是多少 2 若机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s 物体竖直上升所需要的动力f与物体运动速度v的关系如图11 5所示 求 物体上升的速度是多少 这个过程动力f对物体做了多少功 23 答案 1 f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 0 03m3 300ng物 物gv物 2 5 103kg m3 10n kg 0 03m3 750nf g物 f浮 750n 300n 450n w fs 500n 30m 15000j 24 2 2017 广州 电梯匀速上升过程中 电梯的 a a 动能保持不变b 机械能保持不变c 重力势能保持不变d 动能转化为重力势能 25 3 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 如图11 6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 如图11 7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 26 2 f 30nw fs 30n 30m 900jp fv 30n 6m s 180w 27 4 2016 广东 质量为0 5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg 小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上 在竖直向上搬水的过程中所做的总功是100j 有用功是95j 机械效率是95 g 10n kg 5 2014 广州 如图11 8所示 用大小相等的拉力f 分别沿斜面和水平面拉木箱 拉力方向和运动方向始终一致 运动时间tab tcd 运动距离sab scd 比较两种情况下拉力所做的功和功率 b a ab段做功较多b ab段与cd段做的功一样多c ab段功率较大d ab段与cd段的功率一样大 28 6 2013 广州 如图11 9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 c a 在b d两点动能相等b 在a d两点动能相等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 29 7 2013 茂名 在探究 物体动能的大小与哪些因素有关 的实验中 让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放 撞击同一木块 比较木块运动的远近 如图11 10所示 下列说法中正确的是 b a 铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小b 这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系c 这样做的目的是研究物体的动能大小与高度的关系d 这样做的目的是研究物体的动能大小与速度的关系 30 8 2015 茂名 如图11 11所示 物体沿斜面从顶端匀速下滑到底端 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的变化如下列选项所示 则错误的是 c 9 2014 汕尾 如图11 12所示 小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中 下列说法正确的是 b a 他受到的重力不做功b 他的重力势能减少c 他的动能增加d 他的机械能不变 31 10 2015 揭阳 甲 乙两人在相同的水平路面上 分别以1m s和0 5m s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m 在此过程中 甲推木箱的力等于 填 大于 小于 或 等于 乙推木箱的力 甲 填 甲 或 乙 做功的功率更大 11 2015 广东 从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起 球在上升过程中动能转化为重力势能 由于球与空气有摩擦 上升过程中球的机械能减少 变小 32 12 2013 广东 利用图11 13所示装置探究 物体的动能大小与哪些因素有关 将小球a b分别拉到与竖直方向成一定角度 的位置 然后都由静止释放 当小球摆动到竖直位置时 将与静止在水平面上的木块c发生碰撞 木块都会在水平面上滑行一定距离后停止 图中的摆长l都相同