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1、第 13 课时 功 功率 机械能及其转化,考点一 功,力,距离,力,距离,（续表）,乘积,Fs,焦耳,考点二 功率,功,做功所用时间,快慢,快,慢,（续表）,瓦特,W,103,Fv,考点三 动能和势能,对外做功,J,（续表）,运动,控制变量法,转换法,（续表）,初速度,质量,速度,木块被推动的距离,转换,速度,越大,质量,越大,（续表）,所处高度,质量,被高举,（续表）,弹性形变,考点四 机械能及其转化,机械能,减小,减小,增大,增大,（续表）,动,重力势,重力势,动,重力势,动,动,重力势,动,重力势,重力势,动,动,重力势,不变,摩擦及阻力,守恒,减小,增大,例1 下列关于功的说法正确的是
2、 ( ) A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功 B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功 C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功 D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功,探究一 功,D,例2 (多选)2018河南 如图13-1所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量,两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是 ( ) 图13-1 A.F1大于F2 B.F1比F2做功多 C.F2比F1的功率大 D.甲的重力做功较多,【变
3、式1】 如图13-2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 ( ) 图13-2 A.AB段做功较多 B.CD段做功较多 C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的功率比CD段的功率大,【答案】C 【解析】沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱的拉力相等,且木箱移动距离sAB=sCD,由W=Fs可知,拉力所做的功相同,故C正确,A、B错误。由于本题没有给出两种情况下的运动时间,故无法比较功率的大小,故D错误。,【变式2】 2018德阳 如图13-3甲所示的铁块重力G=4 N,被吸附在竖直放置且足够长
4、的磁性平板上,当它在沿竖直方向向上的拉力F=6 N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为 N;此时铁块速度v与时间t的关系图像如图乙所示,4 s内拉力F做的功是 J。 图13-3,2,4.8,探究二 功率,例3 2018淄博 如图13-4所示,ACBC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下 ( ) 图13-4 A.F1F2,P1P2 C.F1=F2,P1=P2 D.F1F2,P1P2,【答案】A 【解析】斜面越平缓越省力,则F1F2;在不考虑摩擦的情况下,Fl=Gh,两边做功相同,时间也相同,故P1=P2。故选
5、A。,【变式1】 2018娄底 图13-5是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为GA=100 N。在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为v=0.4 m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦忽略不计。 图13-5 (1)绳子自由端的拉力大小F= N。 (2)拉力F做功的功率P= W。 (3)物体A的机械能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。,50,40,增加,【变式2】 2017六盘水 如图13-6所示,在水平拉力F的作用下,使重300 N的物体在水平桌面上以0.1 m/s的速度匀速运动时,物体与桌面的摩擦力为60 N,F及其功率的大小分别为(不计绳重、动滑轮重和滑轮的摩擦
6、) ( ) A.20 N 2 W B.20 N 6 W C.60 N 2 W D.30 N 6 W,例4 2018襄阳 在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图像与图13-7所示四幅图最接近的是( ) 图13-7,探究三 动能,【答案】A 【解析】排球竖直向上抛出,上升阶段,动能转化为重力势能,动能减小,重力势能增大,在最高处动能为零;排球下降阶段,重力势能转化为动能,动能增大,重力势能减小,故选A。,例5 2018内江 如图13-8所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较, 球的重力势能大。B和C
7、两球相比较,做功本领更大的 是 球。(铅铁) 图13-8,探究四 势能,A,B,例6 跳伞运动员跳出飞机后,立即打开降落伞,下落过程中,所受空气阻力随运动速度增大,直至与重力等大,在整个下落过程中,运动员和降落伞的 ( ) A.势能不断减少,动能不断增加,机械能不变 B.势能不断减少,动能不断增加,机械能减少 C.势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少 D.势能不断减少,动能先增加后减少,机械能不变,探究五 机械能及其转化,C,【答案】B 【解析】在整个过程中,只有a到b的过程中,运动员对铅球有力的作用,所以只有这段对铅球做功,故A正确,不符合题意。由于不计空气的阻力,在b到d的过程
8、中机械能守恒,故B错误,符合题意。c到d的过程中铅球越来越低,重力势能减少,故C正确,不符合题意。从a到d的过程中,铅球的运动速度和运动方向都在改变,故D正确,不符合题意。,【变式1】 2017自贡 如图13-9所示为一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力,在a到d的整个过程中,下列说法不正确的是 ( ) 图13-9 A.只有在a到b的过程中,运动员对铅球做了功 B.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少 C.在c到d的过程中,铅球的重力势能减少 D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断地变化,【答案】AD 【解析】物块从A点静止释放下滑,说
9、明物块在A点受到非平衡力的作用,从A点下滑到B点的过程中,速度将逐渐增大,即在此过程中物块的动能增大,故A错误。物块的高度降低,物块的重力势能减少,故B正确。根据能量守恒定律,物块重力势能的减少量等于物块和斜面摩擦产生的总热量与物块动能的增加量之和,故C错误,D正确。,【变式2】 (多选)2018衡阳 如图13-10所示,在表面粗糙的斜面上,物块从A点静止释放下滑到B点的过程中,下列说法正确的是 ( ) 图13-10 A.物块的动能不一定增大 B.物块的重力势能一定减小 C.物块的重力势能减少量等于动能的增加量 D.物块的重力势能减少量大于动能的增加量,【答案】B 【解析】甲、乙两球质量不同,
10、所处高度相同,则释放前的重力势能不同。下落过程中,重力势能转化为动能,则着地瞬间两球的动能不相等,故A错误。忽略空气阻力,在动能和重力势能的相互转化过程中,机械能的总量不变,则甲球在P点和Q点的机械能相等,故B正确。释放瞬间两球的重力势能不相等,质量大的重力势能大,故C错误。从释放到着地,两球所受重力做的功不相等,故D错误。,【变式3】 2018广州 如图13-11所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是 ( ) 图13-11 A.着地瞬间,两球的动能相等 B.甲球在P点和Q点的机械能相等 C.释放瞬间,两球的重力势能相等
11、D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等,例7 2018泰州 某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。 (1)小明用两辆相同的小车,在其中一辆小车上放一个砝码,然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放,撞击置于水平面上的木块,如图13-12甲所示。 图13-12 将小车从同一位置处释放,目的是控制小车到达水平面的 相同。 通过比较 来比较小车动能大小。根据实验得出结论:动能大小与质量大小有关。,探究六 影响动能大小的因素,速度,木块滑行的距离,(2)小红改变实验方案:让同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的木块,如图乙所示。发现:木块滑行的距离不一样远。根据这一现象,能做出以下哪个判断? 。(填写正确选项前的字母) A.动能大小与质量无关,一定还与其他因素有关 B.动能大小除了与质量有关外,一定还与其他因素有关 C.不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关,C,
