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1、第十一章 功和机械能,考纲内容,第1课时 功 功率,考情分析,考点梳理,剖析重点实验,重难点突破,课堂精炼,考点梳理,1.做功的两个必要因素：(1)作用在物体上的；(2)物体在 上移动的距离.2.不做功的三种情况(1)“有力无距”：力作用在物体上，但物体 移动距离.如“推而未动”、“搬而未起”等.(2)“有距无力”：物体移动了一段距离，但在此运动方向上 力的作用，如推出去的实心球因惯性在空中飞行的过程中，手对实心球没有做功.,一、功,力,没有,这个力的方向,没有受到,（3）“力距垂直”：力作用于物体上，但物体的运动方向与力的方向.人背书包在水平地面上行走，人对书包没有做功.3.功的定义：力学中
2、，功等于 与物体在力的 移动的距离的乘积.4计算公式：W=.5.功的单位：，简称焦，符号是.1 J Nm.,垂直,方向上,力,Fs,焦耳,J,1,1.概念：与做功所用 之比叫做功率.它在数值上等于单位时间内力所做的功.2.物理意义：表示物体 的物理量，它只表示做功的快慢，不表示做功的多少.3.公式：P=W/t.公式中的P表示：，单位：；W表示：，单位：；t表示：，单位：.,二、功率,功,时间,做功快慢,功率,瓦特,功,焦耳,时间,秒,4.功率的单位：，简称瓦，符号是W；其他单位：千瓦，符号是 kW.单位换算：1 W=1 J/s；1 kW=W.5.推导公式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直
3、线运动时，由W=Fs及v=s/t，可得P=.即在功率一定时，F与v成正比.,瓦特,Fv,1 000,例1（2016泰州）根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（）A 女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功 B 司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功,重难点突破,一、做功的两个必要因素,A,C 吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功 D 足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功,【点拨1】,本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可2.不做功的三种情况：（1）“有力无距”：力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离.
4、如“推而未动”、“搬而未起”等.（2）“有距无力”：物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用，如推出去的实心球因惯性在空中飞行的过程中，手对实心球没有做功.,【点拨1】,（3）“力距垂直”：力作用于物体上，但物体的运动方向与力的方向垂直.人背书包在水平地在上行走，人对书包没有做功.,（2016杭州）在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球，以下说法正确的是（）A在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功B手推动球杆前进时，手对球杆做了功C桌面对球的支持力做了功D白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功,变式拓展1,B,例2 2017年的体育考试已经开
5、始，小王同学选择掷实心球作为自己的考试项目.在考试过程中，他用50 N的力把重为20 N的实心球扔到10 m远的地方，球又在地上滚了5 m停下.请问整个过程中小王对实心球做的功为（）A.500 J B.750 JC.0 J D.条件不足，无法计算,D,二、理解功的物理意义、公式并计算功,【点拨2】,正确进行功的计算,需要重点掌握下面三个有关力(F)与距离(s)方面的关系(1)方向一致性：在求某一个力做的功时，物体在这个力作用下移动的距离(s)必须与这个力(F)的方向是一致的.(2)时间同一性：在功的计算过程中，作用在物体上的力(F)与物体在力的方向上移动的距离(s)也要求具有时间同一性.(3)
6、同一物体：用来计算做功的两个物理量还要具备另外一个条件，就是F与s必须是同时对于同一个物体来说的.,（2015永州）在水平地面上，用60 N的力沿水平方向拉着重为200 N的小车前进5 m，拉力做功 J，重力做功 J.,300,变式拓展2,0,例3 关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（）A功率大的机械做的功多 B功率大的机械做功时用的时间少C单位时间内完成的功越多，则功率越大 D省力多的机械功率大,C,三、理解功率的物理意义,【点拨3】,功率是单位时间内完成的功的多少的物理量，单位时间内完成的功多,则功率大.与做功多少、时间长短、省力情况无关.,图1是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图像，
7、由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙的大小关系是（）AP甲P乙BP甲P乙CP甲P乙D无法确定,A,变式拓展3,例4（2016湖北十堰）一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟，汽车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍，则牵引力为 N，此时汽车的功率为 kW，重力做的功为 J（取g=10N/kg）,3103,四、理解功率的概念、公式及单位，能计算功率,60,0,【点拨4】,（1）汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f=0.2G=0.2mg求出阻力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小；（2）根据P=Fv求出汽车的功率；
8、（3）重力竖直向下，汽车竖直向下没有移动距离，没有做功.,（2015广东）已知小汽车的总质量为1 500 kg，该车以30 m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动，行驶了180 s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10 N/kg）求：（1）汽车行驶的距离（2）在此过程中汽车的牵引力和功率.,变式拓展4,（1）由v=s/t可知，汽车行驶的距离：s=vt=30 m/s180 s=5 400 m（2）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态由平衡条件得：F=f=0.16 mg=0.161 500 kg10 N/kg=2 400 N牵引力的功率P=Fs/t=2 400 N5 400 m/180
9、 s=72 000 W,答案,1（2016湖州）以下四幅图中，克服物体重力做功的是（）A人推小车在水平路面上通过一段距离B人用力搬石头，石头没有被搬动C叉车把货物从地面抬升到一定高度D人提书包站在水平输送带上通过一段距离,C,课堂精炼,考点一：做功的必要因素,2.在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J.,0,600,3.一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是（）A爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少B爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大C爬相同的楼梯，父亲体
10、重大做的功多D爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大,B,考点二：理解功及功率,4（2016巴中）如图2所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离SAB=SCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率（）AAB段做功较多BCD段做功较多CAB段与CD段做的功一样多DAB段的功率比CD段的功率大,C,5.（2015昆明）新建成的牛栏江引水济昆工程，是将水从海拔较低的德泽水库，引到海拔较高的盘龙江上游.每年对昆明提供5.67亿立方米的水，耗电及相关运行费用已近10亿元.所以，珍惜水资源是每一个市民应尽的责任和义务.此工程是在德泽水库库区建泵站，将
11、水泵入山坡高处的水池后，再流回昆明.泵站的提水高度约220 m，每秒流过水流横截面的水量是18 m3.将1.8104 kg的水提高220 m，水泵对水所做的功是 J，做功的功率是 W.（g取10 N/kg，水=1.0103 kgm3）,3.96107,3.96107,6（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210-3m2.图3-1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.图3-2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？
12、（2）在712s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07s内的平均速度是多少？（保留小数点后两位）,答案：,考纲内容,考情分析,考点梳理,剖析重点实验,重难点突破,课堂精炼,第2课时 动能和势能 机械能及其转化,考点梳理,物体能够，就说这个物体具有能量，简称能.能量的单位是.注意：一个物体“能够做功”，并不是一定“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，它只不过具备做功的本领.,一、能量,对外做功,焦耳,1.定义：物体由于 而具有的能.2.影响因素(1)速度：质量相同的物体，运
13、动的速度越大，它的动能越.(2)质量：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越.,二、动能,运动,大,大,1.重力势能(1)定义：物体由于 所决定的能.(2)影响动能的因素质量：高度相同时，质量越 的物体，重力势能越大；高度：质量相同时，位置越 的物体，重力势能越大.2.弹性势能(1)定义：物体由于发生 而具有的能.(2)影响弹性势能的因素：物体的弹性形变越，它具有的弹性势能越大.,三、势能,高度,大,高,弹性形变,大,1.机械能：动能、势能和 势能的统称.2.机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和；或者说机械能是 的.若在动能和势能相互转化的过程
14、中，伴随有其他形式的能的转化，则机械能不守恒.3.水能和风能：水电站是利用水的 能来发电的；风力发电机是利用风的 能来发电的.,四、机械能及其转化,重力,弹性,不变,守恒,重力势,动,例1 小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关”的实验.(1)实验中小球动能的大小是通过观察比较 反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种（填“直接测量”、“放大”或“转换”）方法.,剖析重点实验,木块被推出的距离,转换,动能、重力势能的大小与什么因素有关,(2)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用 两个图来分析，并由此得出的实验结论是.(3)分析乙、丙两图，得到的实验结论是；其中小球在光滑
15、斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的 能转化为 能.（4）小宇要探究重力势能与物体的高度的关系他要选用上述图，具体的操作方法是让小球从（填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下.,甲、乙,质量一定时，速度越大，物体的动能越大,同一速度，质量越大，物体的动能越大,重力势,动,甲、乙,不同,（5）通过比较分析甲、乙两图可以得出的结论是.（6）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是.,质量相同的物体，高度越高，重力势能越大,小球与木块将会做匀速直线运动,例1（2016淄博）如图5所示，空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的（）A动能不变
16、，势能不变，机械能不变B动能不变，势能减少，机械能减少C动能增加，势能不变，机械能增加D动能增加，势能增加，机械能增加,重难点突破,D,一、动能和势能以及它们之间的相互转化,点拨1,（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能就越大（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能就越大（3）机械能=动能+势能物体没有发生弹性形变，势能只考虑重力势能,变式拓展1,（2016安顺）如图6所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是（）AM到N的过程，势能不变BM到N的过程，动能减小CN到P的
17、过程，势能增大DN到P的过程，动能不变,D,例2（2016咸宁）如图7所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（）A小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能B小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能C小球在b和d时重力势能和动能都相等D小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能,C,二、机械能和其他形式的能的转化,点拨2,（1）影响重力势能的因素有：质量和高度质量越大，高度越高，重力势能越大 影响动能的因素有：质量和速度质量越大，速度越快，动能越大（2）没有摩擦、不计能量损失时，机械能是守恒的；若存在摩擦，一部分机械能会变成内能，
18、机械能减小,第1课时 功 功率练习题,基础巩固,能力提升,1.（2016揭阳）人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这过程中（）A人和车的动能保持不变B人和车的动能增大C人和车的动能减小D人和车的重力势能增大,B,课堂精炼,考点一：动能和势能,2（2016温州）将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图9），放手后笔会向上弹起一定高度 下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是（）A向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小B向下按笔的过程中，笔的重力势能增大C笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大D笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大,C,3.（2015宿迁）如图10，一木块从斜面上匀速滑下，下列说法正确
19、的是（）A木块只受到重力和斜面的支持力B下滑过程中，木块的重力势能转化为动能C下滑过程中，木块的重力势能转化为内能D下滑过程中，木块的机械能保持不变,考点二：机械能转化及其及守恒,C,4.如图11是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的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，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，主要原因是.,弹性势,动,克服地面间的摩擦力做功，消耗一部分能量,5.图12是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片 A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能 B点的重力势能（填
20、“大于”“小于”或“等于”）；此过程中皮球的机械能（填“增大”“减小”或“不变”）,等于,减小,7.（2016广东）如图14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.（1）实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小.,考点四：探究物体动能的大小与哪些因素有关,木块移动的距离远近,（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 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 的关系.（4）木块最终会停下来的
21、主要原因是，在此过程中木块通过 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.,速度,质量,受到阻力(或摩擦力)的作用,做功,一直做匀速直线运动,1.(2016乐山)将物理课本从地面上捡起放在课桌上，在此过程中做功大约为()A.0.2 J B.2 J C.20 J D.200 J,基础巩固,B,2.下列各个情境中，没有做功的是()A.石头被撬起的过程中手向下压撬棍的力B.足球飞向空中后足踢球的力C.货物被提升的过程中绳子对货物的拉力D.爬楼梯时人的重力,B,3.如图所示，小宇对箱子施加水平推力，下列说法中错误的是：()A.当推力为75 N时，箱子不动，此时推力等于
22、地面对箱子的摩擦力B.当小宇增大推力，箱子由静止开始运动，说明力可以改变物体的运动状态C.当推力为100 N时，箱子做匀速直线运动，地面对箱子的摩擦力为100 ND.箱子做匀速直线运动时，人对箱子的推力不做功,D,(2014佛山)如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知ABAC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是()A.F1F2，W1=W2，P1P2B.F1F2，W1W2，P1P2C.F1F2，W1W2，P1P2D.F1F2，W1=W2，P1P2,A,能力提升,7.有甲乙两台机器，甲
23、做的功是乙做功的2倍，而乙做功所花的时间是甲的一半，由此可知()A.甲做功快 B.乙做功快 C.甲、乙做功一样快 D无法比较8.两台机器的功率之比为5:4，若它们做的功相等，则所用时间之比为：()A.5:4 B.4:5 C.1:1 D.16:25,B,C,9.(2016包头)如图甲所示，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关系图像如图乙所示.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，下列判断正确的是()A.F1F2、P1P2B.F1F2、P1P2C.F1F2、P1P2D.F1F2、P1P2,B,11.用10 N的
24、水平拉力拉着重为60 N的小车在水平路面上前进3.5 m，拉力做的功为 J，重力对小车做的功是 J；如果小明用力将该小车匀速举到1.5 m的高度，则他对该小车做功为 J.12.甲乙功率相同的两辆汽车，如果在相同时间内匀速通过距离之比为S甲：S乙=2：5，那么两辆汽车的牵引力之比为，两辆汽车做的功之比为.13.在水平地面上，用100 N的力沿水平方向拉重为500 N的物体，在10 s内匀速前进5 m，则物体的速度等于 m/s.拉力做的功等于 J，功率等于 W.此过程是人体内的 能转化为物体克服摩擦的内能.,35,0,90,5:2,1:1,0.5,500,50,化学,11.用10 N的水平拉力拉着
25、重为60 N的小车在水平路面上前进3.5 m，拉力做的功为 J，重力对小车做的功是 J；如果小明用力将该小车匀速举到1.5 m的高度，则他对该小车做功为 J.12.甲乙功率相同的两辆汽车，如果在相同时间内匀速通过距离之比为S甲：S乙=2：5，那么两辆汽车的牵引力之比为，两辆汽车做的功之比为.13.在水平地面上，用100 N的力沿水平方向拉重为500 N的物体，在10 s内匀速前进5 m，则物体的速度等于 m/s.拉力做的功等于 J，功率等于 W.此过程是人体内的 能转化为物体克服摩擦的内能.,35,0,90,5:2,1:1,0.5,500,50,化学,16.如图甲所示，一块质量为0.2 kg的
26、铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F=3 N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示.则铁块受到的摩擦力为 N，06 s内拉力F做的功是 J(取g=10 N/kg).,1,3.6,18.(2016绥化)电动玩具车质量为1 kg，它与水平地面的接触面积为20 cm2，该车在水平地面运动时，车内电动机提供的水平动力F与速度v的关系如图所示.求：(1)玩具车对水平地面的压强.(2)该玩具车在水平地面以0.3 m/s的速度做匀速直线运动时，水平动力做功的功率是多少？,第2课时 动能和势能 机械能及其转化练习题,基础巩固,能力提升,2.下列说法中正确的是()A
27、.小球在光滑的水平面上滑行时，小球的重力做了功 B.在平衡力作用下运动的木块，其机械能一定保持不变C.推出的铅球在下落过程中增加的动能是由重力势能转化来的D.挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功,C,3.如图所示，它反映了我国近年在航空航天领域的巨大成果，在这些图片反映的物理过程中，机械能增大的是()4.(2015南通)蹦床比赛时，从接触蹦床到运动到最低点的过程中，运动员的()A.动能增大 B.动能转化为重力势能C.机械能增大 D.机械能转化为蹦床的弹性势能,D,D,5.我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道，空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁，鸟与飞机相撞引起机毁的原因是()A.鸟飞行的速度很大B.鸟飞行的速度很小C.以飞机为参照物，鸟的速度很小D.以飞机为参照物，鸟的速度很大,D,7.用物理的思想解读，高速公路上限制汽车行驶最大速度的目的是()A.减小摩擦 B.增大内能 C.控制动能 D.减小惯性,C,能力提升,10.(2016太原)某型号电动自行车的主要技术参数如图所示.该车以最高车速行驶1.5 h，其消耗的电能不超过 kWh.骑电动自行车下坡时，关闭电源开关，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐，重力势能逐渐.,0.36,增大,减小,谢谢！,
