第十一章單元導學案

1、第十一章功和機械能一、功：1力學里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。2不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。3定義：力學里規(guī)定功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。4.公式： W=FS5功的單位：焦耳，1J= 1N·m 。 二、功率：1定義：單位時間里完成的功2物理意義：表示做功快慢的物理量。3公式：=/t = Fv4單位：主單位 W 常用單位 kW W 馬力 換算：1kW=103W 1W=106 W 1馬力=735W某小轎車功率66kW，它表示：小轎車s 內(nèi)做功66000J 5、機械效率和功率的區(qū)別：功率和機械效

2、率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。三、機械能(一)、動能和勢能1、能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能理解：能量表示物體做功本領大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。 一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。2、知識結(jié)構： 3、探究決定動能大小的因素： 猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關；實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量； ？如何判斷動能大?。嚎葱′撉蚰芡苿幽究熳龉Φ亩嗌?？如何控制速度不

3、變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同； ？如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下；分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大；保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。 4、機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。理解：有動能的物體具有機械能；有勢能的物體具有機械能；同時具有動能和勢能的物體具有機械能。四、動能和勢能的轉(zhuǎn)化1、知識結(jié)構：2、動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；質(zhì)量一定的物體，如果

4、減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；3、動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。4、動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失機械能守恒；“斜

5、面上勻速下滑”表示有能量損失機械能不守恒。11.1功1馬拉著質(zhì)量為2000kg的車，在水平路面上前進400 m的過程中，馬的水平拉力對車做功3×105 J，那么馬的水平拉力為_N2滑輪組把質(zhì)量是20kg的木箱提高2m，則滑輪組對木箱做了_ J的功3某省中部山區(qū)的公路環(huán)山坡盤山而上，車輛沿著盤山公路向上行駛時可以 ( )A省力 B省功C省時間 D省距離4如圖所示的四幅圖片中描述的情景，人對物體做功的有 ( )5小朋友在平地上用50 N的水平推力推動重100 N的箱子，前進了10 m，他做了多少功？如果把這個箱子勻速舉高2m，他做了多少功？6某同學用一恒定不變的力F勻速推動重為100 N

6、的物體，前進了4m，做了2×103 J的功，求推力F的大小7把質(zhì)量為20 kg的箱子，從地面勻速搬到10 m高的樓上，所做的功為_J8一個成年人的質(zhì)量為60 kg，人的密度大致與水相近，那么這個人的體積大約為_m3他勻速地從樓梯底端走上頂端，若樓梯長為5m，高為3m，則他需克服自身重力做_J的功TAXI車費發(fā)票車號 E-V-888日期 2008-8-2上車 10: 00下車 10: 05單價 200里程 60km9小宇同學在北京參觀2008北京奧運會主會場“鳥巢”時，乘坐一出租車，此出租車在平直的公路上行駛，牽引力為3×103 N，下表所示為他乘車到達目的地時的車費發(fā)票，求

7、：(1)出租車行駛的時間(2)出租車行駛的速度(3)出租車在這段時間內(nèi)所做的功10水平地面上放著一個底面積為03 m2，體積為02 m3的均勻木塊，小明用水平拉力F在1min內(nèi)將木塊勻速拉動了一段距離，拉力F做的功為72×103 J已知運動過程中木塊所受的阻力是木塊重力的02倍(水=06×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)木塊對地面的壓力和壓強(2)木塊移動的速度11.2功率1一舉重運動員在05 s內(nèi)把一質(zhì)量是100 kg的杠鈴舉高了2m，他在這段時間內(nèi)的功率是_W2一質(zhì)量為3 000 kg的汽車沿著長為54 km的盤山公路勻速行駛，當它從山腳行駛到高為05

8、 km的山頂時，耗時15 min，汽車發(fā)動機的牽引力為4 000 N求：(1)汽車的行駛速度(2)汽車發(fā)動機牽引力做的功(3)汽車發(fā)動機牽引力的功率，3汽車上坡時，司機采取換擋的辦法，使汽車的速度 _，牽引力_4在新農(nóng)村建設中，為解決村民的飲用水問題，政府和村民共同興建了一批蓄水池呂兵家二樓頂上的蓄水池長3m，寬2m，高1m，樓房每層高3m，水池最大儲水量是 _t；若這些水是從深2m的井中抽上來的，水泵至少做功_J若要求一次灌水的時間不能超過8 min，他家所購水泵的功率至少要_kW(g取10 N/kg)5兩名運動員，甲比乙高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時間相等，如圖所示，則 ( )A甲

9、做功較多，功率較大B甲做功較多，功率較小C甲做功較多，甲、乙功率相等D甲、乙做功相等，乙的功率較大6正常人的心臟推動血液流動的功率約15 W，那么在一天時間內(nèi)心臟做功_J，這些功可把一個質(zhì)量為60 kg的人勻速舉高_m(g取10 N/kg)7如圖所示，一名運動員在一次訓練中，用07 s的時間將140 kg的杠鈴舉高17 m，請你算一算：(g取10 N/kg)(1)杠鈴所受的重力為多少？(2)該運動員這一次舉起杠鈴的過程中至少做了多少功？(3)該運動員舉起杠鈴的功率至少是多少？8(2013·南充)某工人在水平地面上，用100 N的水平推力以05 m/s的速度勻速推動重500 N的物體，

10、使它沿水平方向移動10 m該過程中工人所做的功是_J，水平推力的功率是_ W11.3動能和勢能1 勻速上坡的汽車，動能_，重力勢能_沿水平方向起飛的飛機，加速后動能_ ，重力勢能 _。2 彈弓的皮條拉得越長，它的_就越大，_ 就越大，就可以將石子打得更_3流動的水具有能，風能吹動帆船，因此我們把物體由于_而具有的能叫做動能4物體動能的大小決定于物體的_和_5下列具有彈性勢能的是_，具有動能的是_，具有重力勢能的是_A下落的隕石B海上行駛的輪船C上緊的鐘表發(fā)條D壓縮的彈簧E拉長的彈弓皮筋F水平馬路上跑步的人6被舉高的重錘把木樁_·因此，我們把物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能7小亮乘

11、自動扶梯勻速從一樓到二樓，它具有的動能 _，重力勢能_。9在研究物體的重力勢能與哪些因素有關的實驗中，三個相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊撞擊，陷入沙坑中的情況如圖所示，在此實驗中，我們是通過觀察什么來比較各鐵塊重力勢能的大小的？答：_若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等，則兩鐵塊下落高度的關系是hA _hB;若A、C兩鐵塊下落高度相等，則兩鐵塊的質(zhì)量關系是mAmC實驗得出的結(jié)論是：物體重力勢能的大小與_ 有關10如圖所示，在“研究物體動能與哪些因素有關”的實驗中，將A、B、C 三個小球先后從同一裝置的hA、hB、hC高處滾下(mA=mB<mC，hA =hC>hB)，推動紙盒運動一段距離后靜止(

12、1)要研究動能與質(zhì)量的關系，我們應選擇_(2)要研究動能與速度的關系，我們應選擇_(3)從圖中可以看出，A、B、C三個小球剛到達水平面時，_球的動能最大，你是通過比較_得出的結(jié)論(4)通過實驗，我們可以知道動能的大小與_、_有關11.4機械能及其轉(zhuǎn)化1.一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)，關于該灑水車，下列說法正確的是（ ）、機械能不變，重力勢能不變 B、機械能變小，重力勢能、動能變小、機械能不變，動能變小D、機械能變小，動能不變2小華把懸掛的鐵鎖拉近并緊貼自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭保持不動，鐵鎖向前擺去又擺回。下列說法正確的是：A鎖不斷地來回擺動，是因為動能不斷增加B鎖向下擺的過程

13、中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C鎖擺到最低點后會繼續(xù)上升，是因為受重力作用D鎖擺動的過程中，機械能總量不變，所以擺回來時會碰到鼻子3.玩“過山車”是一項非常驚險刺激的娛樂活動.如圖所示,過山車時而從軌道的最低點D上升到最高點A，時而從最高點A飛馳而下。過山車在運動過程中，若不計能量損失，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是A點機械能小于B點機械能 BD點動能最大，A點勢能最大 CD點動能最大，A點機械能最大 DA點勢能最大，機械能最大4.劉明乘電梯上樓，在電梯勻速上升的過程中，劉明的（ ）A動能不斷增大 B.重力勢能不斷增大 C.動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D.重力勢能轉(zhuǎn)化為動能5.把上緊發(fā)條的玩具車放

14、置在水平桌面上，玩具車由靜止開始加速跑動，此過程中玩具車能量的變化情況是（）A彈性勢能減小，動能增大B彈性勢能減小，動能減小C彈性勢能增大，動能增大D彈性勢能增大，動能減小6.如圖所示，一個小球由靜止從光滑曲面的頂端自由滑下，若它在頂端的重力勢能為65J，則滑到底端的動能是（ ）A35J B50JC55J D65J7.下列現(xiàn)象中，由動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的是（ ）第11章 單元檢測題1、小明將掉在地面上的物理書撿起來放在課桌上，他對課本所做功最接近于（）A0.02J B0.2J C2J D20J2.下列情形中，對物體沒有做功的是（ ）A.舉著杠鈴不動B.將彈簧拉力器拉長C.將實心球拋向空中D.把掉

15、在地上的羽毛球撿起來3下列有關力做功的說法中正確的是( )A用水平力推著購物車前進，推車的力做了功 B把水桶從地面上提起來，提水桶的力沒有做功 C書靜止在水平桌面上，書受到的支持力做了功 D掛鉤上的書包靜止時，書包受到的拉力做了功 4.甲、乙兩個完全相同的物體在同一水平面上做勻速直線運動，且v甲v乙，若不計較空氣阻力，則它們所受的拉力F甲和F乙及兩拉力在相同時間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關系是（ ）AF甲F乙 BF甲F乙 CW甲W乙 DW甲W乙5.如圖6所示的情景中，關于力對杯子做功的描述正確的是( )6.三位同學準備進行爬樓比賽，看看誰的功率大。他們展開了如下的討論：( )甲：只有測出各自的

16、體重、爬樓用的時間和爬樓的高度，才能進行比較；乙：在爬樓的時間相同時，只要測出各自的體重、爬樓的高度，就可以進行比較；丙：在爬樓的高度相同時，只要測出各自的體重、爬樓的時間，就可以進行比較。A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙7用水平拉力F拉物體A在光滑水平面上沿力的方向移動距離s，拉力F做功為W1；用同樣的力F拉物體A在粗糙水平面上沿力的方向移動相同的距離s，拉力F做功為W2，則( )AW1=W2 BW1>W2CW1<W2 D條件不足，無法比較 8 中學生小華在一次跳繩的體能測試中，1min內(nèi)跳了120次，每次跳離地面的高度約為5cm，則他跳繩時的功率最接近（ ）A

17、.5W B.50W C.500W D.5000W9我們居住的城市高樓林立，如不小心發(fā)生高空墜物事件，則可能給人們的生命財產(chǎn)造成損害，更不可有意為之日前，某小區(qū)的陳先生在早上下樓取車時發(fā)現(xiàn)車的后擋風玻璃被穿了一個孔，上面還插著一個可樂瓶，肇事的可樂瓶里大約還有的可樂對此，下列描述正確的是（）A可樂瓶從高空墜落，動能會轉(zhuǎn)化為重力勢能B可樂瓶對擋風玻璃沒有做功C可樂瓶從高空墜落，重力勢能會轉(zhuǎn)化為動能D可樂瓶砸在擋風玻璃的瞬間，具有很大的重力勢能10人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行。它從近地點向遠地點運動過程中( )A動能增大，勢能減小，機械能不變B動能增小，勢能減大，機械能不變C動能不變，勢能增大，機械

18、能變大D動能減小，勢能不變，機械能變小11一根細長繩的下端系一金屬小球，上端固定，制成一個擺，把小球拉離豎直位置松手，讓他擺動起來，如圖所示，可以觀察到小球擺動過程中擺動的幅度會逐漸減小，最終停下來，對于小球在擺動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況，下列說法不正確的是 ( )A小球從高處向低處擺動過程中，勢能部分轉(zhuǎn)化為動能B小球從低處向高處擺動過程中，動能部分轉(zhuǎn)化為勢能C小球擺動過程中機械能守恒D小球依次經(jīng)過最低點時，動能會逐漸減少12有一種運動叫蹦極，如圖所示是蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端固定在O點，另一端系住運動員，運動員從O點自由下落，A點處彈性繩自然伸直。B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員拉

19、力相等的點，C點是蹦極運動員到達的最低點，運動員從O點到C點的運動過程中忽略空氣阻力，則 ( )A從O至C運動員速度一直減小B從O點至A點運動員機械能不守恒,從A點至C點機械能守恒 C從O至A過程中運動員速度增大，從A至C過程中運動員速度減小D從O至B過程中運動員速度增大，從B至C過程中運動員速度減小二、填空題1. 體重60kg的王健做引體向上，在1min時間內(nèi)完成了10個，每次上拉，身體重心上升30cm，則他每完成一次引體向上做功 J，1min內(nèi)的平均功率是 W（g取10N/kg）2.小明將放在水平桌面上重為3N的物理課本，水平勻速拉動0.5m所用的水平拉力為1N，則課本重力做功 J，水平拉

20、力做功 J3.一顆子彈在槍膛中所受平均推力約為500N，槍管長1.2m，子彈從被擊發(fā)到離開槍口用時0.1s則推力做功為 J，做功的功率為 W。4.某工人在水平地面上，用I00N水平推力以0.5m/S的速度勻速推動重 500N的物體，使它沿水平方向移動10m,該過程中工人所做的功是 J，水平推力的功率是 W。5圖是皮球落地后彈起過程中每隔相等時間曝光一次所拍攝的照片由圖可知，下落過程中，皮球的速度 ，離開地面上升的過程中，皮球重力勢能 ，動能 皮球運動過程中的機械能 （均選填“增大”、“減小”或“不變”） 6如圖所示，捻動滾擺的軸使它升高后釋放，可以觀察到滾擺沿著懸線向下運動，此過程中，它的 能減小， 能增加。滾擺到最低點后又上升，每次上升的高度逐漸減小，這說明滾擺具有的機械能 （填“減小”、“增大”或“不變”）。 三、作圖、實驗探究題1）某班同學在探究“動能的大小與什么因素有關”時，同學們提出了如下猜想：猜想一：動能的大小可能與物體的密度有關；猜想二：動能的大小可能與物體的運動速度有關；猜想三：動能的大小可能與物體的質(zhì)量有關。為了驗證同學們的猜想，老師提供如下器材：刻度尺、四個金屬球（100g的鐵球、100g的鋁球、50g的鐵球、50g的銅球）、小木塊和長木