競賽資料-第6講功和機械能

1、第5講 功和機械能 班級 姓名知識點一功的計算1、 做功的含義：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，這個力的作用就顯示出成效，力學(xué)里就說這個力做了功。力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在這個力的方向上移動的距離。不做功的三種情況： 有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。2、 功的計算：作用在物體上力越大，使物體移動的距離越大，這個力的成效越顯著，說明力所做的功越多。物理學(xué)中把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功：用公式表示： W=FS注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；公式中S一定是在力F的方向上通過的距離，必須與F對應(yīng)。A.重

2、力做的功時 500 JC.拉力大小為100 ND.拉力做的功為 100 J例題1用水平力F拉著重為100B1惴標1 :選WN面上向左勻速移動了5 m,物體所受地面的摩擦力大小為20 N,則（）例題2 一塊高40cm、寬35cm、厚30cm、質(zhì)量為2kg的傳豎直地放在水平地面上，如圖所示將它沿豎直平面推倒，至少需做功練習(xí):(g 取 10N/kg )81、下列正在運動的物體中，可以沒有力對其做功的是（A.在光滑水平面上做自由勻速直線運動的物體B.在水平軌道勻速行駛的列車C.從高處下落的雨滴D.在草坪上滾動的足球2、某人用50N的力，將重30N的鉛球拋到7米遠處，這個人對鉛球做的功為（A.350 J

3、B.210 JC.0D ?無法計算3、如圖甲娜24小明在同一樂邛2七上沿水平方向用力推木箱，推力大小隨時間變化琉圖像如圖內(nèi)所示下分析正確的（A . 0? 2 s內(nèi)木箱沒有動，是因為人對木箱的推力小于地面對木箱的摩擦力F隨時間變化的圖像如圖乙所示，木箱速度B . 2 s? 4 s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小為40 NC. 4 s? 6 s內(nèi)人對木箱的推力做功為80 JD ? 6s后人如果停止用力，木箱將做勻速直線運動4、一支步槍槍筒長 0.8 m,火藥爆發(fā)時高壓氣體對子彈的平均推力為2000 N , aq子彈離開槍口后，在空氣中飛行了500 m落在地上，高壓氣體對子彈所做的功； JoLW5、小球重2N

4、,從斜面頂端A處滾下，到達底端B處后又沿水車面 BC滾動.已口B知AB=BC=5m,BD=4m, 求小球在 A到B過程中和B到C過程中,重力做的功各是 J和 J知識點二功率的計算 公式：P =W及變形公式P=F?z例題3跳繩是一種健身運動。設(shè)某運動員的質(zhì)量是50kg ,他一分鐘跳繩180次，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2/5,每次他的腳都可以離開地面至少0.lm,則該運動員跳繩時每分鐘至少做功J ,克服重力做功的功率至少為 W O例題4設(shè)輪船行駛時，受到的阻力f跟它的速度大小v成正比。如果輪船勻速行駛的最大速度是v時，發(fā)動機的功率為P,那么，要想把輪船行駛的最大速度

5、提高到2v,則發(fā)動機的功率應(yīng)該提高到（）A ? 2P B ? 3P C. 4P D ? 4.5P練習(xí)：甲1、2015年10月，我國研發(fā)的平流層飛艇圓夢”號（如圖甲）首飛成功？飛艇依靠浮力可升到20km高的平流層，其推進系統(tǒng)有太陽能電池提供能量.飛艇懸停時，推進器將空氣推向后方獲得向前的推力，推進器產(chǎn)生的推力與氣流對飛艇的水平作用力平衡，可使飛艇長時間懸停.飛艇所受的空氣阻力與風(fēng)速 的關(guān)系如圖乙, 推進器的功效（功效是指推進器的推力與功率N ;推進器的功率為 W ?的比值）為0.01 N/W ,當平流層風(fēng)速為40m/s時，飛艇推進器的推力大小為2、成人的心臟每跳一次大約輸送8 XI0-5 m3的

6、血液，正常人血壓（可看作心臟壓送血液的壓強）的平均值約為1.5 >104Pa,心跳每分鐘70次，據(jù)此估測心臟每分鐘做功 J,心臟的平均功率為 W O3、汽車在平直公路上以速度V。勻速行駛，發(fā)動機功率為 Po,牽引力為F。.乜時刻開始，司機減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時刻，汽車又開始做勻速直線運動，速度為 v?已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力 F隨時上 ：jf間t變化的圖象如圖所示，則（）金/2/A? v=Vo:B ? Fo=fC t1至t2時間內(nèi)，汽車做加速運動D ? t2時刻之后，汽車將保持功率P。行駛上行。設(shè)兩次電梯送客做的功分別為W1、W2,則下列關(guān)

7、系正確的是(V2的速度勻速A .W <W2、野山鼠擅長打洞，假設(shè)山鼠打洞時受到的阻力f與洞的深度L成正比，即f=kL ( k為比例常數(shù))，則野山鼠從洞深d1打到洞深d2時，需要克服阻力做的功為(1 2 2A. k(d 2 - d1 )21 2B. k(d2-d1)1C. k(d2+d1)21D. kd1d223、將兩端開口的薄壁玻璃2豎直插入水槽中，從玻璃管上端緩慢注入某種不溶于水的液體，穩(wěn)定后知識點三變力或合力對物體做的功對于一些變力做功的問題在初中階段可以從兩方面著手：一，功為能量轉(zhuǎn)化的量度，通過計算系統(tǒng)能量變化的量來求解功的大小，另一種方法則是借助于F-S圖像，面積即為功的大小。例

8、題5如圖所示，面積較大的水池內(nèi)水深為H,水面上浮著一邊長為 a、質(zhì)量為m的正方體物塊，物塊的一半體積浸在水中，現(xiàn)用力將木塊緩慢地壓入水中直到池底，則從木塊剛好浸沒水中開始到最終壓在池底的過程中，池中水的能量增加了()A.2 mg(H-a)B. mg(H-a)C. mg (H-a/2) D.2mg (H-a/2 )例題6如圖所示，在河中間固定一個細長圓管，管內(nèi)有一輕質(zhì)活塞，活塞下端位于水面，面積為 質(zhì)量不計，大氣壓強為1.0 >10 5 Pa?，F(xiàn)將活塞緩慢提高15m ,則在該過程中外力對活塞做功為A. 50J B . 100J C . 150J D. 200J練習(xí)：1、某自動扶梯以恒定速度

9、 vi兩次運送某乘客上樓，該乘客第一次站在電梯上不動，第二次相對電梯測得這種液體長度為I,管內(nèi)水面下降h,如圖，忽略水槽中水面的升降，則該液體密度為若玻璃管橫截面積為S,則該液體對水做的功為 .已知水的密度為p.知識點四能量的變化例題7殲-15”艦載機從3 000 m高空勻速降落到例題8 （多選） 滑塊以某初速度從固定的粗糙斜面低端向上運動，然后又滑回到斜面低端，若滑塊向上運動的位移中點為A,取斜面底端重力勢能為零，則滑塊（）A .上滑過程機械能減小，下滑過程機械能增大A. 動能減少，重力勢能減 少遼寧號”航空母艦的過程中（B. 動能不變，重力勢能減少D.動能不變，機械能不變B ?上滑過程機械

10、能減小，下滑過程機械能也減小C. 上滑至A點時動能大于重力勢能例題9某運動員做蹦極運動，如圖甲所示，從高 處0點開始下落，A點是彈性繩的自由長度，在B點運動員所受彈力恰好等于重力，C點是第一次下落到達的最低點.運動員所受彈性繩彈力 F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示 （蹦極過程視為在 豎直方向的運動）.下列判斷正確的是 （）D .下滑至A點時動能大于重力勢能A. 從A點到B點過程中運動員加速下洛B .從B點到C點過程中運動員重力勢能增大D .運動員重力大小等于FoC. to時刻運動員動能最大 它在加速上升過程中 （練習(xí)：1我國嫦娥三號”衛(wèi)星成功發(fā)射升空A.動能不變，重力勢能增加B. 動能增加

11、，重力勢能C. 動能不變，機械能D.動能增加，重力勢能減少2、一架飛機在同一高度上勻速飛行，噴灑農(nóng)藥。在此過程中，飛機的動能,重力勢能選填“變大” “變小”或“不變”）3、如圖所示的情景是一種游戲，叫做蹦極。游戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上，另一端固定在高處，從高處跳下。圖中 a是彈性繩自然下垂時繩下端的位置，c是游戲者所到達的最低點，游戲者離開跳臺至最低點的過程，下列說法正確的是（）A.游戲者的動能一直在增加B.游戲者減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能C.游戲者通過a點之后，繩子具有彈性勢能D.游戲者到c點時，他的機械能為零綜合練習(xí):Ek隨時間t變化的曲線最接近的是1如圖，是運動員在鉛球比賽中

12、的場景。鉛球離手后，在空中飛行過程中動能,所需拉力分別為Fi和2?如圖所示，光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部勻速拉到頂部Wi = W2A. Fi V F2,B. FiV F2 ,WiV W2C. Fi>F2,Wi> W2D. Fi> F2, Wi = W2(a t b t c t de,如果不計空氣阻力,下列說法錯誤的是(3?一名滑雪運動員在比賽中運動的軌跡A.從a點下滑到b點過程中，動能增加C.在c點的機械能等于d點的機械能B. 從b點運動到c點過程中,重力勢能增加F2,所做的功分別為Wi和WW ()第2題圖第3題圖4.手，c點是鉛球運動

13、的最高點，不計空氣阻力？在a到d的整個過程中,是()A.只有在a到b的過程中，運動員對鉛球做了功如圖所示，一名運動員投擲鉛球的過程示意圖卜列說法不正確的?鉛球在b點離p-A*&.IB.在b到d的過程中，鉛球的機械能先增加后減少C. 在c到d的過程中，鉛球的重力勢能減少D .在a到d的過程中，鉛球的運動狀態(tài)在不斷地變化5、如圖所示，一人通過光滑定滑輪(大小不計)用細繩拉一質(zhì)量為m的物體。從靜止開始時,手拉的繩頭在滑輪正上方處，當保持這一高度向右走h距離時，人的速度為 Vo則在這過程中人對物體做的功為 6、列車提速的一個關(guān)鍵技術(shù)問題是提高機車發(fā)動機的功率。已知勻速運動時，列車所受阻力與 速度的平方成正比，即f=kv2,設(shè)提速前速度為 80 km/h ,提速后速度為120 km/h ,則提速前與提速后機車發(fā)動機的功率之比為 7、把邊長L=0.5m、密度pA=0.6 XOkg/m的正方體A放入底面積為S=1m2的盛水容器中,如圖甲所示，將物塊 B輕放在A的 上面，容器中的水面上升了0.01m,如圖乙所示，則物塊B的質(zhì)量為 ;在這個過程中，A重力做功的大小為 。已知p水=1.0 >10 3kg/m3, g取10N/kg .8小明將一只鋁制