第11讲 功和机械能

第十一章功和机械能马怀霞安丘职工子弟学校1．知道机械功的概念、定义式和单位；能根据具体情况判断力是否做功。2．能运用定义式进行简单的计算。3．知道功率的物理意义、定义式和单位；能结合生产、生活实际说明机械功率的意义4．能运用定义式进行简单的计算。学习目标一、功1．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的____；二是物体在力的方向上移动____。2．做功公式：__________，国际单位制中功的单位是______，符号是____。3．功的原理：使用机械时，人们所做功都等于不使用机械直接用手所做的功，即使用任何机械都不省功。力距离W＝Fs焦耳(焦)J不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动；②有距无力，如足球离开脚后水平移动；③力距垂直，如提着水桶水平移动。三、动能和势能7．能：一个物体能够做功，就说这个物体具有__________，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是________。8．动能：物体由于运动而具有的能叫_______，其大小与_______和___________有关，一切运动的物体都具有动能。9．重力势能：物体由于被举高而具有的能叫____________，其大小与______和_________________有关。10．弹性势能：物体发生___________而具有的能叫弹性势能，同一物体发生_________________越大，具有的弹性势能越大。能量(能)焦(J)动能质量运动速度重力势能质量被举的高度弹性形变弹性形变二、机械能及其转化11．机械能：____能和____能统称为机械能。12．机械能的转化：动能和势能可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能的总量________，或者说机械能是守恒的。__________________________________________动势不变总机械能守恒(不计能量损失，物体质量不变【例1】(2014，自贡)甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v甲>v乙，若不计空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是(

)A．F甲>F乙

B．F甲<F乙C．W甲>W乙

D．W甲<W乙。【答案】功的计算C【变式题1】(杭州中考)如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h＜ab＜bc)，则在上述过程中F1______(选填“大于”“小于”或“等于”)F2；F1所做的功______(选填“大于”“小于”或“等于”)F2所做的功；第一次克服重力所做的功______(选填“大于”“小于”或“等于”)第二次克服重力所做的功。等于等于等于【例2】一辆汽车在水平路面上匀速行驶。(1)若汽车的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、v与P之间的关系式P＝Fv。(2)若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作，此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s，求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。关于功和功率的计算

【变式题2】(陕西中考)图示为某型号压路机，其部分参数如下表。其中振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。(g取10N/kg)(1)压路机静止时对水平路面的压力是___________N；钢轮的质量大、与地面______________小，对地面的压强大。(2)压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min，通过的路程是多少(3)若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力，振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作1min，激振力对路面所做的功是多少？功率是多大？（1）1.8×105接触面积【变试题3】李阳同学用100N的力踢一个重为6N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚动了20m。在此过程中，李阳同学对足球做的功是(

)A．2000J

B．600JC．0JD．条件不足，无法求出【答案】D【变式题4】

中考体育测试跳绳的项目中，某同学在1min内跳了180次，每次跳的高度大约为5cm。他跳绳时的功率大约为(

)A．1000W

B．100W

C．10W

D．1W【答案】B【例3】(2013，黔南州)如图是高速公路避险车道示意图。当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害(

)

A．动能B．势能C．内能D．电能【答案】动能和势能A【变式题5】上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动，运动所需的能量来源于()A．动能

B．电能C．重力势能

D．弹性势能D【例4】如图是运载火箭点火起飞的情景。在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化，下列说法正确的是

(

)A．动能转化为重力势能

B．重力势能转化为动能C．机械能的总量不变

D．机械能的总量增加【答案】机械能及其转化D【变式题6】如图所示，小明从滑梯上下滑，在这一过程中，他的()A．动能转化为重力势能B．重力势能全部转化为动能C．机械能保持不变D．机械能一定减少D【例5】(2013，广元)把篮球抛向空中，忽略空气阻力，图中哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系(

)【答案】A【例4】(2014，昆明)草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的(

)A．动能不变，势能不变B．动能减少，势能增加C．动能增加，势能减少D．动能减少，势能减少【答案】D3．(2013，广安)2013年4月20日，四川芦山发生了里氏7.0级地震，灾区人民的生产和生活受到很大影响。地震发生后，通往灾区的道路被垮塌的山体阻断，当务之急是打通生命通道。各救援队在第一时间赶赴现场对垮塌的道路进行抢修，确保通往灾区的交通畅通。在此过程中，推土机发挥了重要作用。现有一履带式推土机，其发动机额定功率为150kW，质量为1.5×104

kg，每条履带与地面的接触面积为1.5m2，求：(1)推土机对水平地面的压强。(g取10N/kg)(2)当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，推土机所做的功是多少？1．在水平地面上，用50N的水平拉力拉重力为100N的小车，使小车沿水平方向前进5m，则在此过程中，拉力所做的功等于_____J，重力所做的功等于____J。2．(2013，安徽)我国设计的“中华月球车”今年将登陆月球，如图为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的1/6，月球车的质量为120kg，它在月球表面受到的重力为______N。若它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为________J。2500200800巩固拓展提能力课堂达标4．(2014，兰州)如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。(1)该实验利用了转换法，通过观察________________来判断______(选填“小球”或“木