競(jìng)賽資料-第6講功和機(jī)械能

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

2、力做的功時(shí) 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(biāo)1 :選WN面上向左勻速移動(dòng)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(yùn)動(dòng)的物體中，可以沒(méi)有力對(duì)其做功的是（A.在光滑水平面上做自由勻速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)的足球2、某人用50N的力，將重30N的鉛球拋到7米遠(yuǎn)處，這個(gè)人對(duì)鉛球做的功為（A.350 J

3、B.210 JC.0D ?無(wú)法計(jì)算3、如圖甲娜24小明在同一樂(lè)邛2七上沿水平方向用力推木箱，推力大小隨時(shí)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(méi)有動(dòng)，是因?yàn)槿藢?duì)木箱的推力小于地面對(duì)木箱的摩擦力F隨時(shí)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(duì)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(yùn)動(dòng)4、一支步槍槍筒長(zhǎng) 0.8 m,火藥爆發(fā)時(shí)高壓氣體對(duì)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(duì)子彈所做的功； JoLW5、小球重2N

4、,從斜面頂端A處滾下，到達(dá)底端B處后又沿水車面 BC滾動(dòng).已口B知AB=BC=5m,BD=4m, 求小球在 A到B過(guò)程中和B到C過(guò)程中,重力做的功各是 J和 J知識(shí)點(diǎn)二功率的計(jì)算 公式：P =W及變形公式P=F?z例題3跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)。設(shè)某運(yùn)動(dòng)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(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的2/5,每次他的腳都可以離開地面至少0.lm,則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)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(shí)，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(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(guó)研發(fā)的平流層飛艇圓夢(mèng)”號(hào)（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(jìn)系統(tǒng)有太陽(yáng)能電池提供能量.飛艇懸停時(shí)，推進(jìn)器將空氣推向后方獲得向前的推力，推進(jìn)器產(chǎn)生的推力與氣流對(duì)飛艇的水平作用力平衡，可使飛艇長(zhǎng)時(shí)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(jìn)器的功效（功效是指推進(jìn)器的推力與功率N ;推進(jìn)器的功率為 W ?的比值）為0.01 N/W ,當(dāng)平流層風(fēng)速為40m/s時(shí)，飛艇推進(jìn)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(qiáng)）的平均值約為1.5 >104Pa,心跳每分鐘70次，據(jù)此估測(cè)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(dòng)機(jī)功率為 Po,牽引力為F。.乜時(shí)刻開始，司機(jī)減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時(shí)刻，汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為 v?已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力 F隨時(shí)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(shí)間內(nèi)，汽車做加速運(yùn)動(dòng)D ? t2時(shí)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(zhǎng)打洞，假設(shè)山鼠打洞時(shí)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(shí)，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(shí)點(diǎn)三變力或合力對(duì)物體做的功對(duì)于一些變力做功的問(wèn)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(guò)計(jì)算系統(tǒng)能量變化的量來(lái)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(zhǎng)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(méi)水中開始到最終壓在池底的過(guò)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(gè)細(xì)長(zhǎng)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(jì)，大氣壓強(qiáng)為1.0 >10 5 Pa?，F(xiàn)將活塞緩慢提高15m ,則在該過(guò)程中外力對(duì)活塞做功為A. 50J B . 100J C . 150J D. 200J練習(xí)：1、某自動(dòng)扶梯以恒定速度

9、 vi兩次運(yùn)送某乘客上樓，該乘客第一次站在電梯上不動(dòng)，第二次相對(duì)電梯測(cè)得這種液體長(zhǎng)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(duì)水做的功為 .已知水的密度為p.知識(shí)點(diǎn)四能量的變化例題7殲-15”艦載機(jī)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(yùn)動(dòng)，然后又滑回到斜面低端，若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢(shì)能為零，則滑塊（）A .上滑過(guò)程機(jī)械能減小，下滑過(guò)程機(jī)械能增大A. 動(dòng)能減少，重力勢(shì)能減 少遼寧號(hào)”航空母艦的過(guò)程中（B. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少D.動(dòng)能不變，機(jī)械能不變B ?上滑過(guò)程機(jī)械

10、能減小，下滑過(guò)程機(jī)械能也減小C. 上滑至A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大于重力勢(shì)能例題9某運(yùn)動(dòng)員做蹦極運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，從高 處0點(diǎn)開始下落，A點(diǎn)是彈性繩的自由長(zhǎng)度，在B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員所受彈力恰好等于重力，C點(diǎn)是第一次下落到達(dá)的最低點(diǎn).運(yùn)動(dòng)員所受彈性繩彈力 F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示 （蹦極過(guò)程視為在 豎直方向的運(yùn)動(dòng)）.下列判斷正確的是 （）D .下滑至A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大于重力勢(shì)能A. 從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員加速下洛B .從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能增大D .運(yùn)動(dòng)員重力大小等于FoC. to時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能最大 它在加速上升過(guò)程中 （練習(xí)：1我國(guó)嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星成功發(fā)射升空A.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加B. 動(dòng)能增加

11、，重力勢(shì)能C. 動(dòng)能不變，機(jī)械能D.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少2、一架飛機(jī)在同一高度上勻速飛行，噴灑農(nóng)藥。在此過(guò)程中，飛機(jī)的動(dòng)能,重力勢(shì)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(shí)繩下端的位置，c是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn)，游戲者離開跳臺(tái)至最低點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.游戲者的動(dòng)能一直在增加B.游戲者減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.游戲者通過(guò)a點(diǎn)之后，繩子具有彈性勢(shì)能D.游戲者到c點(diǎn)時(shí)，他的機(jī)械能為零綜合練習(xí):Ek隨時(shí)間t變化的曲線最接近的是1如圖，是運(yùn)動(dòng)員在鉛球比賽中

12、的場(chǎng)景。鉛球離手后，在空中飛行過(guò)程中動(dòng)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(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(3?一名滑雪運(yùn)動(dòng)員在比賽中運(yùn)動(dòng)的軌跡A.從a點(diǎn)下滑到b點(diǎn)過(guò)程中，動(dòng)能增加C.在c點(diǎn)的機(jī)械能等于d點(diǎn)的機(jī)械能B. 從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過(guò)程中,重力勢(shì)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(diǎn)是鉛球運(yùn)動(dòng)

13、的最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力？在a到d的整個(gè)過(guò)程中,是()A.只有在a到b的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功如圖所示，一名運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的過(guò)程示意圖卜列說(shuō)法不正確的?鉛球在b點(diǎn)離p-A*&.IB.在b到d的過(guò)程中，鉛球的機(jī)械能先增加后減少C. 在c到d的過(guò)程中，鉛球的重力勢(shì)能減少D .在a到d的過(guò)程中，鉛球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷地變化5、如圖所示，一人通過(guò)光滑定滑輪(大小不計(jì))用細(xì)繩拉一質(zhì)量為m的物體。從靜止開始時(shí),手拉的繩頭在滑輪正上方處，當(dāng)保持這一高度向右走h(yuǎn)距離時(shí)，人的速度為 Vo則在這過(guò)程中人對(duì)物體做的功為 6、列車提速的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是提高機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。已知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，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(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率之比為 7、把邊長(zhǎng)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(gè)過(guò)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