第11講 功和機械能

第十一章功和機械能馬懷霞安丘職工子弟學(xué)校1．知道機械功的概念、定義式和單位；能根據(jù)具體情況判斷力是否做功。2．能運用定義式進(jìn)行簡單的計算。3．知道功率的物理意義、定義式和單位；能結(jié)合生產(chǎn)、生活實際說明機械功率的意義4．能運用定義式進(jìn)行簡單的計算。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、功1．做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的____；二是物體在力的方向上移動____。2．做功公式：__________，國際單位制中功的單位是______，符號是____。3．功的原理：使用機械時，人們所做功都等于不使用機械直接用手所做的功，即使用任何機械都不省功。力距離W＝Fs焦耳(焦)J不做功的三種情況：①有力無距，如一位同學(xué)推車未動；②有距無力，如足球離開腳后水平移動；③力距垂直，如提著水桶水平移動。三、動能和勢能7．能：一個物體能夠做功，就說這個物體具有__________，它是表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量，其單位與功的單位相同，也是________。8．動能：物體由于運動而具有的能叫_______，其大小與_______和___________有關(guān)，一切運動的物體都具有動能。9．重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫____________，其大小與______和_________________有關(guān)。10．彈性勢能：物體發(fā)生___________而具有的能叫彈性勢能，同一物體發(fā)生_________________越大，具有的彈性勢能越大。能量(能)焦(J)動能質(zhì)量運動速度重力勢能質(zhì)量被舉的高度彈性形變彈性形變二、機械能及其轉(zhuǎn)化11．機械能：____能和____能統(tǒng)稱為機械能。12．機械能的轉(zhuǎn)化：動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，若只有動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化(不計各種阻力)，機械能的總量________，或者說機械能是守恒的。__________________________________________動勢不變總機械能守恒(不計能量損失，物體質(zhì)量不變【例1】(2014，自貢)甲、乙兩個完全相同的物體在同一水平面上做勻速直線運動，且v甲>v乙，若不計空氣阻力，則它們所受的拉力F甲和F乙及兩拉力在相同時間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系是(

)A．F甲>F乙

B．F甲<F乙C．W甲>W乙

D．W甲<W乙?！敬鸢浮抗Φ挠嬎鉉【變式題1】(杭州中考)如圖所示，質(zhì)量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1作用于ab的中點，第二次用豎直向上的力F2作用于bc的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h(h＜ab＜bc)，則在上述過程中F1______(選填“大于”“小于”或“等于”)F2；F1所做的功______(選填“大于”“小于”或“等于”)F2所做的功；第一次克服重力所做的功______(選填“大于”“小于”或“等于”)第二次克服重力所做的功。等于等于等于【例2】一輛汽車在水平路面上勻速行駛。(1)若汽車的牽引力用F表示，速度用v表示，發(fā)動機的功率用P表示，請你推導(dǎo)出F、v與P之間的關(guān)系式P＝Fv。(2)若汽車的發(fā)動機在90kW的額定功率下工作，此時汽車勻速行駛的速度大小為30m/s，求牽引力F的大小和所受阻力f的大小。關(guān)于功和功率的計算

【變式題2】(陜西中考)圖示為某型號壓路機，其部分參數(shù)如下表。其中振動頻率30Hz是指壓路機在施工中鋼輪1秒鐘壓路30次。(g取10N/kg)(1)壓路機靜止時對水平路面的壓力是___________N；鋼輪的質(zhì)量大、與地面______________小，對地面的壓強大。(2)壓路機以2.5km/h的速度在路面上勻速行駛6min，通過的路程是多少(3)若鋼輪的激振力為大小不變垂直作用在路面上的力，振動的振幅為鋼輪每次下壓路面的距離，則以表中較大激振力和較大振幅工作1min，激振力對路面所做的功是多少？功率是多大？（1）1.8×105接觸面積【變試題3】李陽同學(xué)用100N的力踢一個重為6N的足球，球離開腳后在水平草地上向前滾動了20m。在此過程中，李陽同學(xué)對足球做的功是(

)A．2000J

B．600JC．0JD．條件不足，無法求出【答案】D【變式題4】

中考體育測試跳繩的項目中，某同學(xué)在1min內(nèi)跳了180次，每次跳的高度大約為5cm。他跳繩時的功率大約為(

)A．1000W

B．100W

C．10W

D．1W【答案】B【例3】(2013，黔南州)如圖是高速公路避險車道示意圖。當(dāng)高速行駛的汽車出現(xiàn)剎車失靈時，可通過進(jìn)入避險車道快速降低車速直至停止。避險車道的作用是降低汽車因高速行駛而具有的哪種能量帶來的危害(

)

A．動能B．勢能C．內(nèi)能D．電能【答案】動能和勢能A【變式題5】上緊發(fā)條的玩具車在水平桌面上由靜止開始運動，運動所需的能量來源于()A．動能

B．電能C．重力勢能

D．彈性勢能D【例4】如圖是運載火箭點火起飛的情景。在火箭離地升空的過程中，關(guān)于火箭中搭載的衛(wèi)星的能量及能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是

(

)A．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

B．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C．機械能的總量不變

D．機械能的總量增加【答案】機械能及其轉(zhuǎn)化D【變式題6】如圖所示，小明從滑梯上下滑，在這一過程中，他的()A．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B．重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能C．機械能保持不變D．機械能一定減少D【例5】(2013，廣元)把籃球拋向空中，忽略空氣阻力，圖中哪一圖象能正確反映球離手后至落回地面前機械能(E)與籃球離地高度(h)的關(guān)系(

)【答案】A【例4】(2014，昆明)草原發(fā)生大面積蝗災(zāi)時，農(nóng)業(yè)部門利用飛機噴灑農(nóng)藥消滅蝗蟲。當(dāng)飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時，它的(

)A．動能不變，勢能不變B．動能減少，勢能增加C．動能增加，勢能減少D．動能減少，勢能減少【答案】D3．(2013，廣安)2013年4月20日，四川蘆山發(fā)生了里氏7.0級地震，災(zāi)區(qū)人民的生產(chǎn)和生活受到很大影響。地震發(fā)生后，通往災(zāi)區(qū)的道路被垮塌的山體阻斷，當(dāng)務(wù)之急是打通生命通道。各救援隊在第一時間趕赴現(xiàn)場對垮塌的道路進(jìn)行搶修，確保通往災(zāi)區(qū)的交通暢通。在此過程中，推土機發(fā)揮了重要作用?，F(xiàn)有一履帶式推土機，其發(fā)動機額定功率為150kW，質(zhì)量為1.5×104

kg，每條履帶與地面的接觸面積為1.5m2，求：(1)推土機對水平地面的壓強。(g取10N/kg)(2)當(dāng)推土機以額定功率進(jìn)行推土作業(yè)時，在平直的場地上以5.4km/h的速度勻速前進(jìn)了15m，推土機所做的功是多少？1．在水平地面上，用50N的水平拉力拉重力為100N的小車，使小車沿水平方向前進(jìn)5m，則在此過程中，拉力所做的功等于_____J，重力所做的功等于____J。2．(2013，安徽)我國設(shè)計的“中華月球車”今年將登陸月球，如圖為該車的模型。物體在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的1/6，月球車的質(zhì)量為120kg，它在月球表面受到的重力為______N。若它在月球表面上方豎直下落4m，則重力對它做的功為________J。2500200800鞏固拓展提能力課堂達(dá)標(biāo)4．(2014，蘭州)如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。(1)該實驗利用了轉(zhuǎn)換法，通過觀察________________來判斷______(選填“小球”或“木