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1、第五章 功和能典例点拨课时 功、功率、机械能知识梳理1力学里所说的功包括两个必要因素，一是有力作用在物体上；二是物体沿力的方向通过了一段距离。2.功的计算式是W=Fs,式中F表示作用在物体上的力，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。功的国际单位是焦,用符号J表示，1 J=1Nm。3功率是表示做功快慢的物理量，单位时间里完成的功叫功率，用P表示，计算公式是P=。4.功率的国际单位是瓦,家庭小轿车的功率是66 kW66 000W。5.物体能对外做功,我们就说这个物体具有能,单位是焦。物体能够做的功越多，它具有的能就越大。6.物体由于运动而具有的能叫动能，它的大小跟质量和速度有关
2、。被举高的物体所具有的能叫重力势能，它的大小跟质量和高度有关。具有弹性的物体发生弹性形变后具有的能叫弹性势能。动能和势能称为机械能。考点典例考点1 运用功、功率的公式解决有关问题(高频考点)【例1】 (2015朝阳二模)用大小为F的水平力，拉物体M由静止开始在粗糙的水平地面上运动一段距离，所用的时间为，F做功为，功率为；若仍用水平力F拉物体M由静止开始在光滑的水平地面上运动相同的距离，所用的时间为，F做功为，功率为。那么( ) A B C D 【思路分析】用大小相同的力拉物体运动相同的距离，所以做功相同，所用的时间不同，则功率不同，答案是B。【答案】B【例2】 (2014北京中考)起重机将建筑
3、材料由地面提升到楼顶，第一次用15 000 N的竖直拉力将材料甲匀速提升15 m；第二次用10 000 N的竖直拉力将材料乙匀速提升15 m。对于上述两个过程，下列说法中正确的是( )A.甲的速度一定等于乙的速度B.甲的质量一定大于乙的质量C.拉力做的功一定大于拉力做的功D.甲运动的时间一定小于乙运动的时间【思路分析】匀速提升物体时，拉力等于重力。所以甲的重力等于15 000 N，乙的重力等于10 000 N，则B正确。根据公式W=Fs可知，拉力做的功大于拉力做的功，则C正确。【答案】BC【例3】 (2015顺义二模)甲、乙两个完全相同的物体分别在水平拉力和的作用下，在同一水平面上做匀速直线运
4、动，且，不计空气阻力，相同时间内甲、乙两物体运动的距离分别为和，拉力和在此过程中所做的功分别为和，则下列说法中正确的是( )A相同时间内，由可知B由可以判断出、C若两物体运动相同的距离，拉力的功率大于的功率D若两物体运动相同的距离，则拉力和所做的功相同【思路分析】完全相同的物体在同一水平面上运动，说明物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度、材料性质相同，则物体所受的摩擦力相同；又因为做的是匀速直线运动，拉力等于摩擦力，所以拉力和相同。若两物体运动相同的距离，则拉力和所做的功相同。正确答案是A、D。【答案】AD考点2 动能 重力势能【例4】 (2016北京中考)一个小球从A点由静止开始下落，速度越来
5、越大，相继经过B、C两点，如图5.1-1所示，若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法正确的是( )图5.1-1A.小球在下落过程中动能不变B.小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率【思路分析】考查的知识点：功、功率、动能和重力势能。小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，则动能增大；小球在C点的高度小于在B点的高度，则小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能；因A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，所以小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功；根据速度越来越大
6、可知，小球经过A、B两点间的时间大于经过B、C两点间的时间，由P=可知，小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率。【答案】BCD基础训练一、单项选择题1(2016东城一模)在国际单位制中，功率的单位是( )A瓦特B焦耳C牛顿D安培答案：A2.(2016平谷一模)图5.1-2所示的四种情景中，人对物体做功的是( )A.举着杠铃不动B.将货物从地面搬到车上C.大力士支撑着大轮胎静止不动D.小静背着书包在等车图5.1-2答案：B3(2016怀柔二模)关于力对物体做功，下列说法中正确的是( )A用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手
7、竖直向上的拉力对水桶做了功C抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 D用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 答案：A4.(2015平谷二模)下列说法正确的是( )A起重机吊着水泥板水平匀速移动一段距离，起重机对水泥板做了功B运动员将篮球投出，篮球在空中运动过程中，运动员对篮球做了功C小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功D小磊背着书包站在路边等车，小磊对书包做了功答案：C5(2016石景山二模)如图5.1-3所示，用50 N的水平拉力F将物体在水平地面上拉动4 m，用时2 s，则( )图5.1-3A拉力和支持力都不做功B拉力的功率为零C拉力做功为100
8、 JD拉力的功率为100 W答案：D6.(2015海淀一模)下列有关力做功的说法中正确的是 ( )A把水桶从地面上提起来的过程中，提水桶的力没有做功B举重运动员把杠铃举在空中停三秒，运动员对杠铃的支持力做功C苹果在下落过程中，苹果受到的重力做功D推车在水平方向运动，车受到的重力做功答案：C7(2015海淀二模)日常生活中处处可见物体动能和重力势能变化的实例，下列说法中正确的是 ( )A从树上落下的苹果，在下落的过程中动能变大，重力势能也变大B匀速上升的电梯动能变小，重力势能变大C小孩从滑梯匀速滑下的过程中重力势能变小，动能不变D跳伞运动员在空中匀速下落过程中动能和势能都不变答案：C8(2016
9、北京中考)水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动一段距离，则下列判断中正确的是( )A.重力对购物车做了功B.支持力对购物车做了功C.推力对购物车做了功D.没有力对购物车做功答案：C9.(2016通州一模)蹦床运动员离开蹦床弹向空中的过程中，运动员的( )A动能减小，重力势能增加 B动能增加，重力势能增加C动能减小，重力势能减小 D动能增加，重力势能减小答案：A10(2015顺义二模)图5.1-4所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。小球从a处滚下，到达c处后与小木块碰撞，并与小木块一起沿水平方向运动到d处停下。下列判断中正确的是( )图5.1-4A从a到b，小球
10、的动能增大，机械能增大B从b到c，小球的重力势能增大，动能增大C到达c处时，小球的重力势能最小，动能最大D到达d处时，小球的动能为零，小木块的动能最大答案：C二 、多项选择题11(2016西城一模)2015年7月31日，中国北京成功获得2022年第24届冬奥会主办权。如图5.1-5所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是( )甲乙丙丁图5.1-5A甲图中：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加B乙图中：自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越慢 C丙图中：运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能会逐渐减小D
11、丁图中：花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，是由于人具有惯性且所受合力为零 答案：AC12.(2015北京中考)下列说法正确的是( )A做功快的机器,功率一定大B做功多的机械, 机械效率一定高C有力对物体做功时，机械能可以保持不变D运动员将篮球投出，篮球在空中运动过程中，运动员对篮球做了功答案：AC13(2014西城一模)如图5.1-6所示，一个小皮球以初速度v沿着粗糙的路面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平高度。则下列说法中正确的是( )图5.1-6A小皮球加速下滑，是由于它具有惯性 B小皮球减速上坡，是由于它受到路面的阻力C小皮球从c到d重力势能增加，机械能减少 D小皮球在b和d重力
12、势能相等，动能不相等答案：CD14.(2016顺义一模)关于能量的转化，下列说法中正确的是( )A小铁球从空中由静止自由下落，它的动能逐渐增加B冰壶从离开手到停下来的过程中，它的机械能转化为内能C沿水平方向将箭射出，在这个过程中，箭的动能转化为势能D起重机将水泥构件匀速提升，在提升的过程中，水泥构件的动能增加答案：AB15(2015怀柔一模)质量相等的甲、乙两只降落伞，分别载着质量相等的救灾物资在空中从同一高度匀速下降，甲的速度是5 m/s，乙的速度是3 m/s，下列说法正确的是( )A它们所受阻力、之比是53B它们所受阻力、之比是11C甲降落伞落地的时间一定小于乙降落伞落地的时间D重力对甲降
13、落伞做的功一定大于对乙降落伞做的功答案：BC16.(2015北京中考)如图5.1-7所示，水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀，在它上面放着质量为的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间，钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是( )图5.1-7A.木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大B.木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力都不做功C.钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小D.钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为答案：CD1
14、7(2016房山一模)下列说法中正确的是( )A氢气球下方悬吊着小石块，在空中匀速上升的过程中，小石块的机械能增大B由于匀速下落的物体重力势能不断减少，所以动能不断增加C物体在空中下落的越来越快，是因为力改变了物体的运动状态D踢出去的足球还能在水平地面上向前滚动一段距离，是因为足球有惯性答案：ACD三、实验探究题18(2015顺义二模)科学实践课上，老师教小明做“神奇的滚筒”，如图5.1-8所示。在滚筒沿水平方向向前滚动的过程中，滚筒的动能转化成_。图5.1-8答案：弹性势能19如图5.1-9所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。现在用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远。回答以下问题：图5.1-9(1)设计本实验的目的是研究_；(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了_；(3)小木块被推得越远，说明钢球的_越大。答案：(1)动能与质量的关系 (2)获得相同的初速度 (3)动能20(2016西城一模)小萱利用一个输出功率一定的电动玩具车，研究运动速度跟牵引力的关系。她根据实验数据绘制出如
