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1、第十一章 功和机械能 教师寄语：阳光总在风雨后，没有人能随随便便成功。【考点聚焦】考点1：功 中考要求：应用考点2：功率 中考要求：应用考点3：动能和势能 中考要求：理解考点4：机械能及其转化 中考要求：知道一、 课前知识回顾1.功：一个力作用在物体上，使物体在 上通过一段 ，这个力就对物体做了功。力学里所说的功包含两个必要的因素：一是 ；二是 。功的计算公式： ，式中F表示作用物体上的力，S表示物体在力的方向上通过的距离，W表示力对物体做的功。功的国际单位是 ，用符号 表示，1J= Nm2.功率： 叫做功率，用 符号表示，功率是表示物体 的物理量； 计算功率的公式是： ，功率的国际单位是 ，
2、用符号 表示， 对于匀速运动的物体，计算功率还可以公式： 。3.能的概念：一个物体能够 ，我们就说它具有能量。能量的多少可用能够做功的多少来量度。能量的单位是 ，用符号 表示。4.动能：物体由于 而具有的能叫动能，质量越 速度越 ，则物体动能越大。5.势能：（1）重力势能：物体由于 而具有的能，质量越 举得越 ，重力势能越大。（2）弹性势能：物体由于 而具有的能，弹性形变越 ，弹性势能越大。6.动能和势能的相互转化：动能和重力势能、弹性势能，可以相互 。7.机械能： 和 统称为机械能，与整个物体的 情况有关。动能和势能转化过程中，若只有动能和势能之间的转化不考虑其它能量损耗，则总机械能不变。机
3、械能 。二、 经典例题与规律总结例1 下列过程中，人对物体做功的是 ( )A扛着米袋慢慢爬上楼梯B用力推汽车、汽车不动C提着水桶在水平面匀速前进D双手举着杠铃、杠铃静止不动力学里所说的功包括两个必要的因素： ； 。二者缺一不可。 几个不做功的例子： （1）物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段路程，也就是没有力做功。如在光滑的水平冰面上，一物体由于惯性做匀速直线运动。没受力。 （2）物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零。如上图 。 （3）物体受到力的作用，也移动了距离，但移动的距离不是在力的方向上移动的，即移动方向跟力的方向相互垂直。如上图 。例2.如图所示，在粗糙程度相同的表面上，
4、用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（）(A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少(C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多例3. 一个水泵连续工作12小时，共把300吨的水送到20米高的水箱，该水泵做了多少功？其功率是多大？例4. 为了使快速降落的“神舟”飞船返回舱安全着陆，在距离地面适当高处时，必须向下喷射高速气体从返回舱开始喷气到安全着陆的过程中，返回舱有关能量变化的情况是（）A、动能增大，重力势能减小，机械能不变B、动能不变，重力势能减小，机械能减小 C、动能减小，重力势能减小，机械能减
5、小 D、动能减小，重力势能增大，机械能不变例5.汽车作为一种交通工具在国内已普及。专家提示：汽车轮胎内的气压(胎压)会影响刹车距离。为确保安全，需经常检查胎压某汽车技术员为了研究胎压对刹车距离的影响，用同一汽车在晴天和雨天环境下，在车速为60千米/时刹车，测试结果如下图所示：(1)汽车质量为1500千克，有4个轮胎，停在水平地面上时，每个轮胎与地面的接触面积为0.025米2。请计算此时汽车对地面的压强( g取10牛/千克）(2)根据测试结果，可以得出在两种环境下胎压对刹车距离的影响是_ _(3）胎压对刹车距离的影响主要是胎压不同导致地面对轮胎的阻力不同。该技术员在雨天环境下，对标准胎压的汽车进
6、行测试时，若在刹车过程中汽车受到地面的平均阻力为3000牛，试计算在刹车过程中，汽车克服地面阻力做功多少焦？例6.小明在用单摆做动能和势能转化的实验中，感到小球往返摆动的时间很有规律于是猜想，小球往返摆动一次的时间可能与小球的质量、摆长l以及摆动的幅度s有关小明用图所示的装置，对猜想进行探究（1）用一小球，使其摆动，记下小球往返摆动次数和所用的时间；在摆长不变的条件下，用质量不同的小球，重复实验小明经计算分析得出结论：在摆长不变的条件下，小球往返摆动一次所用的时间与小球的质量无关针对猜想，小明在实验过程中可能忽视的一个因素是：_（2）为了研究小球往返摆动一次所用时间与摆长的关系，请你写出实验方
7、法_三、梯度训练A组（一）选择题1.下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）A 功率大的机械，做功一定多 B做功快的机械，功率一定大B 效率高的机械，功率一定大 D做功多的机械，效率一定高2、如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（） A用力将足球踢出去，球在地面上滚动的过程 B用力推汽车，汽车没动C扛着米袋慢慢爬上楼梯D提着水桶在水平地面上匀速前进3.下面关于功率的几种说法中正确的是（ ） A.做功所用的时间越多，功率越小 B.功率越大，做功就越多 C.在相同的时间里，做功越多，功率越大 D.做功所用的时间越少，功率越小4某人用20N的水平推力，在1.5m高处将一重力50N的球沿水平方
8、向抛出，球落地后在10m远处停下，那么球落地后前进的过程中，手对球做的功为 ( ) A30J B75J C200J D0J 5、小明用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离则下列说法正确的是（ ）A小明对A物体做的功多 B小明对B物体做的功多C小明推A物体时的功率小 D小明推A、B两物体时的功率相同（二）填空题1. 小明同学用10N的水平推力推着超市购物车，在0.5min内沿水平方向前进了15m(1)小明所做的功是 J，功率为 w (2)若购物车在水平方向上做匀速直线运动，则地面对购物车的阻力是 N，购物车运动的速度
9、是 m/s2.风力发电是 能转化为电能， 3.四川汶川地震造成的唐家山堰塞湖水位不断上升，水的 能增大，若一旦溃堤，奔流而下的水所具有的 能会给下游造成巨大损失。4.人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功，如：机械手表里拧紧的发条具有_能，可以带动小齿轮和指针转动；风具有_能，可以推动帆船航行；打桩机举高的重锤具有_能，可以完成打桩工作。5（2014泰安）一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业。在此过程中，机械能 。（填“增大” “减小”或“不变”）（三）计算题1. 一辆质量为1.5t的小货车，载有质量为0.8t的货物，四个车轮与地面接触的总面积为0.1m3，若小贷车在4000N的牵
10、引力的作用下滑平直公路匀速行驶500m，所用时间为400s，(取g10Nkg)。 求：（1）小货车对地面的压强； (2)小货车所受阻力的大小； (3)牵引力做的功和牵引力的功率。.2. 如图所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？ B组：1.下列各种情况下，做功的是（ ）A用竖直向上的力提水桶，沿水平方向移动2m B用水平方向20N的力推重为100N的重物在水平
11、方向前进0.1m C用100N的力拉车，车未被拉动 D小球重50N，在光滑水平面上匀速通过10m2. 如图所示，青蛙从跳起到落地的过程中，它的重力势能（） A、一直增大增大 B、一直减小C、先增大后减小 D、先减小后增大3. 如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过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4起重机钢索下吊一质量为5t的重物，经过10s，重物被匀速提高4m，再经过12s，将重物水平移动6m，匀速提升重物时，拉力为 N 拉力做的功为 J，功率是 W，水平移动时，拉力是 N， 功率为 W（g10N/kg）5.（2014威海）为了模拟研究汽车超
12、载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mBmC，hA=hChB），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是 ，实验时应选择 两个图所示实验进行比较；（2）用来研究超载安全隐患时，应选择 两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是 6. 2012年9月25号“辽宁号”航空母舰正式交付使用，该航空母舰长304米，宽70.5米，最高航速32节，标准排水量5.7万吨，满载排水量6.75万吨，安装四台蒸气轮发动机驱动，总计20万马力。以20节航行，续航能力可达12000海里（1海里=1852米；1马力=735瓦特；1节=l海里小时）。求：(l)满载时航空母舰受到的重力；(2)航母以20节速度航行，最长行驶时间；(3)航母以最高速度航行时，动力多大? 7.（2014宜宾）已知型汽车的质量M=1200kg，汽车的额定功率=40kw一般情况下，驾驶员
