本章复习课 (4)

第十一章：功和机械能复习课,攀枝花市第十初级中学校,教师：马清顺,第十一章功和机械能,常考点一：功,常考点二：功率,常考点三：动能和势能,重点摘要,常考点四：机械能及其转化,常考点一功,1功的定义：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离叫做功,2做功的两个必要因素：一是作用在物体上的；二是物体在的方向上移动的,帮你归纳力不做功的三种情况：1.有力作用在物体上，但物体没有移动距离（劳而无功）.2.有力作用在物体上，物体虽然移动了距离，但移动的距离不是在力的方向上(垂直无功).3.物体由于惯性而移动距离前两种情况有力无功，即“劳而无功”，第三种情况中，有移动距离但没有力，即（“不劳无功”）,力,力,距离,3功的计算：功等于跟物体在力的方向上通过的的乘积公式：W,4功的单位：，1J1Nm.,5感觉功的大小：把一个鸡蛋举高1m所做的功大约是0.5J.,6功的原理：使用机械时，人们所做的功都等于不使用机械直接用手所做的功，即使用任何机械都不省功,帮你归纳应用功的公式时：1.分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力.2.公式中的s一定是在力的方向上通过的距离，强调对应关系.3.功的单位“J”(1Nm1J)不要与力和力臂的乘积单位(Nm，不能写成J)混淆.4.做功的多少由WFs决定，与物体做匀速运动还是变速运动无关,力,距离,Fs,焦耳(J),常考点二功率,1功率：与之比叫做功率，它是表示做功的物理量,2公式P，其单位有、还可以推导出公式，由公式可知，当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡等,功,做功所用时间,快慢,瓦特(W),千瓦(kW),3测功率(如爬山、上楼梯等)原理：，需测的物理量有、,易错警示：功率是表示物体做功快慢的物理量，不表示做功的多少比较功率的大小时不能只看做功的多少或做功时间的长短功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定做功快，反之，做功快，不一定做功多功率的公式是指在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率,人的体重,上升高度,所用时间,常考点三动能和势能,1能：一个物体能够做功，就说这个物体具有，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是,易错警示一个物体“能够做功”，并不一定是“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,能量(能),焦(J),2动能：物体由于运动而具有的能叫，其大小与和有关，一切运动的物体都具有动能,帮你归纳：1.具有动能的物体的基本特征是“运动”一切运动的物体都具有动能.2.运动的物体具有动能的同时还可能具有其他形式的能，因此不能说“运动物体具有的能叫动能”,动能,质量,运动速度,3重力势能：物体由于被举高而具有的能叫，其大小与和有关,帮你归纳1.具有重力势能的物体的基本特征是“被举高”一切举高的物体都具有重力势能.2.被举高的物体具有重力势能的同时还可能具有其他形式的能，因此不能说“被举高物体具有的能叫重力势能”.3.物体被举的高度是相对于参考面而言参考面可以任意选取，但一般选择地面为参考面.,4弹性势能：物体发生而具有的能叫弹性势能，同一物体发生越大，具有的弹性势能越大,重力势能,质量,被举的高度,弹性形变,弹性形变,常考点四机械能及其转化,1机械能：能和能统称为机械能,易错警示一个物体具有动能，可以说是具有机械能，但反过来一个物体具有机械能，就不一定具有动能，因为它可能只具有势能,动,势,典例功、功率,例1举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高2m，在空中停留了3s，运动员对杠铃做了J的功，做功的功率是W,解析：在求功和功率的过程中要严格按照定义来求，在解这个题时要准确掌握功和功率的定义：1.功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。2.功率：功与做功所用的时间之比。所以此题根据定义得出：做功3000J,功率是1500W,【方法点拨】解此题关键是掌握功与功率的定义及各物理量的关系并且分清楚功和功率是两个不同的物理量，还要注意这两个物理量的单位。,3000,1500,典例功、功率,例2举重运动员把质量为125kg的杠铃在2s内举高2m，然后在空中停留3s，运动员所做功为J,前2s的功率为W.运动员在后3s做功为J，功率为。(g=10N/kg),分析解答：根据功的两个必要因素，举重运动员把杠铃举高2m时，举力向上，杠铃运动的方向也向上，该过程中运动员做功。有公式，功率：。杠铃在空中停留时，运动员对杠铃的举力方向向上，但杠铃静止，没有在力的方向运动，所以在后3s运动员做功为零，功率也为零。答案：,2500,1250,0,0,典例功、功率,例3汽车发动机的最大功率为60kW,满载时在水平直路上最大的行驶速度可达20m/s,汽车以最大速度匀速行驶时所受阻力为N,若汽车实际速度保持15m/s的速度不变,则汽车发动机实际功率是kW(设汽车所受阻力不变)。,分析解答:汽车发动机的功率是变化的,它可以从0至P最大,正常情况下,汽车在行驶过程中实际功率比最大功率小。汽车在水平直路上匀速行驶时,在水平方向上受两个力的作用,一个是汽车发动机的牵引力,另一个是汽车受到的摩擦阻力,这两个力大小相等、方向相反。当汽车以最大速度行驶时,由当汽车以15m/s的速度匀速运动时，汽车发动机实际功率:,45,3000,典例动能、势能,例42014成都，11如图所示，在歼20飞机加速向上运动的过程中，关于飞行员的能量分析，下列说法正确的是(),A动能增加，重力势能不变B动能不变，重力势能增加C机械能总量不变D机械能总量增加,解析：在歼20飞机加速向上运动的过程中，飞行员的质量不变，速度增大，其动能增大；高度升高，重力势能增大，故机械能总量增大，故选D.,【方法点拨】解此题关键是掌握影响动能和势能的因素及它们与机械能的关系影响动能的因素有物体质量和速度；影响重力势能的因素有质量和高度；机械能是动能和势能的总和,D,例1图,典例机械能守恒及转化,例52014滨州，9如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆会停止上下摆动从能量角度对其分析，下列说法不正确的是(),A滚摆沿着悬线向下运动时，重力势能减小，动能增加B滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能C滚摆整个运动过程中，机械能守恒D滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆具有的机械能减小,解析：滚摆向上运动的过程中，由于高度升高，则重力势能增加，同时速度减小，则动能减小；即动能转化为重力势能；故AB正确；因重力势能和动能统称为机械能；又因为滚摆在运动的过程中，高度逐渐减小，说明机械能转化为内能，故机械能会减小，故C错误，D正确，故选C.,c,例2图,例6跳远运动的几个阶段如图所示，则关于运动员机械能的说法正确的是(),A助跑阶段机械能不变B起跳时机械能为零C经过最高点时重力势能最大D下降过程中，动能转化为重力势能,第3题图,C,典例机械能,例7教材拓展题如图所示，在用滚摆做探究“机械能的相互转化”的活动时，把滚摆悬挂在框架上，用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升到最高点后，放开手，可以看到滚摆下降，越转越，到最低点时滚摆转而，直到差不多回到的位置滚摆在位置时重力势能最大，在时动能最大可见，和可以相互转化,第4题图,快,上升,原来,最高点,最低点,重力势能,动能,典例机械能转化,1.下列各力对物体做功的是()A.人用细绳拴住小球,使小球做做圆周运动的力B.人向上提着物体,没有提动,人用的力C.人扛着一袋粮食在水平路上匀速行走时用的力D.人把桌子从一楼搬到二楼用的力2.两个光滑斜面,其长度之比是3:4,顶端高度之比是2:3,将同一物体分别从斜面底端匀速拉至顶端,拉力所做的功之比是()A.1:1B.2:3C.9:4D.4:93.一位质量为50kg的同学在跳绳测试中,1min跳180次,每次腾空的平均高度是4cm;则他在跳绳过程中克服重力做功的平均功率是P(取g=10N/kg)()A.60WB.3600WC.20WD.600W,巩固练习,D,B,A,4.甲、乙两台起重机的功率之比是4:3,所吊起的重物质量之比是2:3,如果将物体吊到同样高度，它们所用的时间之比是()A.2:1B.8:9C.1:1D.1:25.如图，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球过B、C两位置时具有相同的（）A.速度B.动能C.机械能D.重力势能,巩固练习,D,C,6.马拉着重1000N的车在5min里匀速前进了300m，如果车受到的阻力是车重的0.1倍，则这段时间内，马拉车做了J的功，马的功率是W7.起重机在5s内将一个重20000N的集装箱匀速提高2m，在这个过程中起重机的拉力做了J的功，它的功率是W；若起重机又将集装箱水平移动了3m，此时起重机拉力所做的功J，它的功率是W8.两台机械的功率之比是3:1,在相同时间他们做功之比为，若要做同样多的功，所需时间之比为.,巩固练习,30000,100,40000,8000,0,0,3:1,1:3,第10题图,9.如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，撞到小木块上，将小木块推出一段距离，放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大，现有质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得更远。回答以下问题：,(1)设计本实验的目的是为了探究.(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了.(3)“小木块被撞得越远，表示钢球的动能越大”是依据是.(4)此实验得出的结论是.,巩固练习,物体动能与质量的关系,钢球在水平面开始运动时的速度相同,物体对外做功的本领越大，物体能量越大,速度相同时，物体质量越大，动能越大,10.某瀑布在1s内有100m3的水从20m高处落下,用它对水轮机做功。如果不计损失,水的密度为p=1103kg/m,g=10N/kg,问:(1)1min内水对水轮机做了多少功?(2)水对水轮机做功的功率是多大?解：,巩固练习,解析：已知水的体积和密度可算出水的质量，再利用重力公式求水重，知道下落高度，利用W=Gh求水对水轮机做功；又知道时间，利用功率公式求水轮机的功率,11.在水平地面上，用150N的水平拉力拉重为100N的小车，使小车沿水平方向前进3m，所用的时间是5s，则(1)拉力所做的功为多少焦?(2)重力所做的功为多少焦?(3)拉力做功的功率为多少瓦?解：,巩固练习,解析：做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离,求拉力做功,又知道做功时间,利用功率公式求拉力做功功率;在重