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1、第 3 节 能量转化的量度,常 考 透 视,第 3 章 能量的转化与守恒,挑 战 自 我,常考透视,常考1 能根据功的两个必要因素判断生活、生产实例中力是否做了功，并能计算功的大小。,第 3 节 能量转化的量度,【考试热度】 ,例1 下面的情景中，人对物体做了功的是（ ） A小华用力推车，但没有推动 B小强举着杠铃静止不动 C小悦背着书包静立在原地 D小翔把一桶水从井中提起,D,解析 选项 A、B、C 中人对物体施加了力，但物体没有在力的方向上移动距离，因此，三种情况都没有做功。选项 D 中，水桶在力的方向上通过了一段距离，所以力对水桶做了功。,方法透视本题考查对功的两个必要因素的理解，知道“
2、不劳无功”“劳而无功”和“垂直无功”的物理意义。,【试题链接】小试身手 1、2、4，创新培优 5,第 3 节 能量转化的量度,常考2 理解功率的概念，掌握功率的单位及计算公式P=W/t 。,【考试热度】 ,第 3 节 能量转化的量度,例2 学校最近购买了30套总质量为300 kg的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15 m高的实验室。（g取10 N/kg） （1）该实验员在搬运过程中，对实验器材总共做功多少焦？,答案4.5104 J,解析 （1）W=Gh=mgh=300 kg10 N/ kg15 m=4.5104J。,第 3 节 能量转化的量度,例2 学校最近购买了30套总质量
3、为300 kg的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15 m高的实验室。（g取10 N/kg） （2）假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图3-3-4所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体质量m的关系如下表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为多少秒？（计算结果精确到0.1）,答案 1518.2 s,第 3 节 能量转化的量度,解析 （2）从每次搬运质量看，有三种方案：每次分别搬运 10 kg、20 kg、30 kg。从图像上看，搬运10 kg 的功率偏低，20 kg 的功率最大，30 kg 的功率略小。考虑非搬运时间，
4、即表格中的数据，10 kg的虽然时间短，但搬运次数太多（30 次共需时间 1200 s），30 kg 的时（700 s）比搬运 20 kg 的时间（900 s）略少。综合考虑，应采用 30 kg 的方案。 t= W/P +10 t= （4.5104）J/55 W +700 s=818.2 s+700 s=1518.2 s。,第 3 节 能量转化的量度,方法透视 本题是一道结合生活实际的难题，主要考查利用图像和表格来综合分析搬运箱子所用的最短时间，从中培养了综合分析问题的能力，特别是利用公式分析三次数据，进一步加强了综合素质的培养。,【试题链接】小试身手 2、3、4，创新培优 5、6、7,挑战自
5、我,小试身手,第 3 节 能量转化的量度,1 .下列实例中，有力对物体做功的是（ ） A跳水运动员从跳台跳下 B背着书包在水平路面上前进 C举重运动员举着杠铃停在空中 D小球在光滑水平面上滚动,A,第 3 节 能量转化的量度,2. 两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举相同质量的杠铃所用的时间相等，如图3-3-5 所示，则（ ）,A甲运动员做功较多，功率较小 B甲运动员做功较多，功率较大 C 甲运动员做功较多，他们的功率相等 D甲、乙运动员做功相等，功率相等,B,解析两人举起的杠铃质量相同，即杠铃的重力相同，甲比乙高，则举起的高度h甲h乙，甲、乙举起杠铃做功WGh，则举起杠铃做的功W甲W乙，又P
6、W/t，甲、乙举起杠铃用的时间相同，所以做功功率P甲P乙。故选B,第 3 节 能量转化的量度,3. 现在有一种“手机自生能”技术。手机上装有特制电池，上下摇晃手机即可产生电能。这种装置实质是将_能转化为电能。如果将手机上下摇动一次，相当于将 200 g的物体举高 10 cm。由此可知，每摇一次可以获得的电能为_J。若每秒摇动两次， 则 摇 动 手 机 的 功 率 为_W。（g=9.8 N/kg）,机械,0.196,0.392,解析 摇晃手机即可产生电能，即消耗机械能，生成电能。将手机上下摇动一次，相当于将200 g的重物举高10 cm，则产生的能量：EWmgh0.2 kg9.8 N/kg0.1
7、 m0.196 J。每秒摇动两次，则摇动手机的功率：PW/t(2*0.196)J/1s0.392 W。,第 3 节 能量转化的量度,4. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的 0.1，货车（含驾驶员）空载时重为 2.5104N。 （1）求货车空载行驶时所受的阻力大小。（2）求货车以 36 km/h 的速度空载匀速行驶时，10 s 内货车牵引力 做的功。,答案货车空载行驶时所受的阻力大小：f0.1G0.12.5104 N2.5103 N。,答案 v36 km/h36(1/3.6) m/s10 m/s，根据vs/t得，10 s货车行驶的路程：svt10 m/s10 s1
8、00 m，汽车匀速行驶，则牵引力：Ff2.5103 N，10 s内货车牵引力做的功：WFs2.5103 N100 m2.5105 J。,第 3 节 能量转化的量度,4. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的 0.1，货车（含驾驶员）空载时重为 2.5104N。 （3）当货车以 90 kW 的额定功率、90 km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。,答案 v90 km/h90（1/3.6）m/s25 m/s，根据PFv，解得此时牵引力：F P/v 90000W/25m/s3600 N，汽车匀速行驶，则此时汽车受到的阻力：fF3600 N，而f0.1G，则
9、货车总重：G f /0.13600N/0.13.6104 N，货车最多可装载货物的重量：G货GG3.6 104 N2.5104 N1.1104 N。,创新培优,第 3 节 能量转化的量度,5.如图 3-3-6 所示，小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。已知小丽的体重比爷爷的体重小。下列说法正确的是（ ）,A 爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多 B 爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多 C 小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大 D 爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大,B,第 3 节 能量转化的量度,6 .如图 3-3-7 甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图
10、。在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦。四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化图像，其中正确的是（ ）,C,第 3 节 能量转化的量度,解析由于汽车的速度恒定不变，由PFv可知，此时汽车功率的大小只取决于牵引力的大小。物体从水面以下上升到刚刚到达水面，再从刚刚露出水面到完全露出水面的过程中，所受浮力是先保持不变，后减小，完全露出水面后不受浮力，而F拉GF浮，从而可确定牵引力先是以较小的值保持不变，再逐渐增大，最后又保持不变；进一步可确定汽车的功率也是先保持不变，然后逐渐增大，最后保持不变。,第 3 节 能量转化的量度,7 .“骑泥马”是一种海涂趣味运动
11、（如图 3-3-8所示），小金双手握住“泥马”上的横挡，一只脚跪在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就会在海涂上“疾行如飞”。已知小金质量为 62 kg，“泥马”的质量为 10 kg。（不考虑运动过程中海涂对“泥马”和人的质量影响，g 取 10 N/kg） （1）小金以他所骑行的“泥马”为参照物， 他的运动状态是_。,静止,第 3 节 能量转化的量度,7 .“骑泥马”是一种海涂趣味运动（如图 3-3-8所示），小金双手握住“泥马”上的横挡，一只脚跪在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就会在海涂上“疾行如飞”。已知小金质量为 62 kg，“泥马”的质量为 10 kg。（不考虑运动过程
12、中海涂对“泥马”和人的质量影响，g 取 10 N/kg） （2）小金在运动过程中的某一时刻，一只脚跪 在水平“泥马”上，另一只脚悬在空中，“泥马” 对海涂压力的受力面积是0.4 m2。求此时“泥马” 对海涂的压强。,答案人的重力：G人m人g62 kg10 N/kg620 N，“泥马”的重力：G马m马g10 kg10 N/kg100 N，则人和“泥马”对海涂的压力：FG总G人G马620 N100 N720 N，此时“泥马”对海涂的压强：pF/S720/0.4m21800 Pa。,第 3 节 能量转化的量度,7 .“骑泥马”是一种海涂趣味运动（如图 3-3-8所示），小金双手握住“泥马”上的横挡，一只脚跪在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就会在海涂上“疾行如飞”。已知小金质量为 62 kg，“泥马”的质量为 10 kg。（不考虑运动过程中海涂对“泥马”和人的质量影响，g 取 10 N/kg） （3）运动结束后，小金从地面将“泥马”抬到 距地面高为 1.2 m 的架子上，用时 2 s。求此过程 中，他克服“泥马”重力做功的功率。,答案克服“泥马”重力做的功：WG马h100 N1.2 m120 J，功率：PW/t120J/2s60 W。,
