第十一章復(fù)習(xí)課件

第十一章功和機(jī)械能海峰中學(xué)馬樹(shù)華第十一章功和機(jī)械能公式和單位功定義分類定義物理意義功率必要條件勢(shì)能轉(zhuǎn)化決定因素定義、公式和單位動(dòng)能功和功率機(jī)械能重力勢(shì)能決定因素機(jī)械能守恒1．功的必要因素某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過(guò)程中人不做功。力學(xué)里規(guī)定：功等于

。功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在

；二是物體在

的方向上通過(guò)的距離。不做功的三種情況：

，例如提重物卻沒(méi)有提起；有距離無(wú)力，如踢出去的足球在地面上滾動(dòng)過(guò)程；力和距離垂直，例如物體在水平冰面上滑行，水平方向沒(méi)有力做功，此時(shí)雖然有重力作用在物體上，但重力沒(méi)有做功。力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積物體上的力力有力無(wú)距離例：在如圖所示的四種情境中，人對(duì)物體做功的是（）A.提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)B.扛著米袋爬上樓梯C.用力推汽車，汽車沒(méi)動(dòng)D.舉著杠鈴原地不動(dòng)B2．功率功率是指機(jī)械在

里完成的功，表示做功

的物理量。例如，某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J，公式：P＝—，對(duì)于功率一定的機(jī)械，由公式P＝—＝Fv可知，當(dāng)速度越小時(shí)，產(chǎn)生的拉力越大，例如，汽車載重上坡時(shí)，要掛低擋來(lái)獲得較大的拉力。單位時(shí)間t快慢WWt3．機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化蕩秋千時(shí)，人處于最高點(diǎn)時(shí)，由于人被舉高而具有

能，下降過(guò)程中，高度

，重力勢(shì)能減小，速度逐漸增大，動(dòng)能

，即人的重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化，到達(dá)最低點(diǎn)，人的速度最大，動(dòng)能最大，高度最小，重力勢(shì)能最小，繼續(xù)向最高點(diǎn)上升過(guò)程中，

能又轉(zhuǎn)化為

能，再次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減小到零，轉(zhuǎn)化為的重力勢(shì)能最大。轉(zhuǎn)化過(guò)程中，若沒(méi)有能量損失，機(jī)械能的總量不變，即兩者之和不變，這就是機(jī)械能守恒。動(dòng)能不僅與速度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越

；同速行駛的火車動(dòng)能大于汽車的動(dòng)能。重力勢(shì)能不僅與高度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能也越

，高度相同的鐵釘和鐵錘，鐵釘重力勢(shì)能要

鐵錘的重力勢(shì)能。

重力減小增大勢(shì)動(dòng)重力勢(shì)大大小于例：如圖所示，一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)，關(guān)于該灑水車，下列說(shuō)法正確的是()A.機(jī)械能不變，重力勢(shì)能不變B.機(jī)械能變小，重力勢(shì)能、動(dòng)能變小C.機(jī)械能不變，動(dòng)能變小D.機(jī)械能變小，動(dòng)能不變B1：做功的兩個(gè)必要因素

例1下列實(shí)例中，力對(duì)物體沒(méi)有做功的是(

)A．起重機(jī)吊起重物B．馬拉車，車未動(dòng)C．跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下D．舉重運(yùn)動(dòng)員，將杠鈴舉起B(yǎng)2.用大小不同的甲、乙兩個(gè)力拉同一物體，兩力所做的功W與在這兩個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離s的關(guān)系圖象如圖所示，由圖可知，甲、乙兩個(gè)力的大小關(guān)系是（）A.F甲>F乙

B.F甲<F乙C.F甲=F乙

D.條件不足，無(wú)法判斷A3.圖中是一個(gè)兩面光滑的斜面，∠β>∠α,同一個(gè)物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所需拉力分別為FA、FB，所做功分別為WA、WB，則（）A.FA=FB

WA=WBB.FA<FB

WA=WBC.FA<FB

WA<WB D.FA>FB

WA>WBB

例2如圖11－1所示，粗略測(cè)量小明同學(xué)引體向上運(yùn)動(dòng)的功率時(shí)，下列物理量不需要測(cè)量的是(

)A．小明的質(zhì)量B．單杠的高度C．每次身體上升的高度D．做引體向上的時(shí)間B圖11—14：機(jī)械能的探究

例3在學(xué)習(xí)勢(shì)能知識(shí)時(shí)，小明同學(xué)猜想物體的重力勢(shì)能的大小可能與以下三個(gè)因素有關(guān)：①物體高度，②物體質(zhì)量大小，③物體所處地理位置。為了證明自己的猜想，首先決定對(duì)因素①進(jìn)行驗(yàn)證。他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓1個(gè)小球從不同高度自由下落，記錄結(jié)果如表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)球離橡皮泥高度/米凹痕程度10.5很淺21.0比較淺32.0比較深44.0較深(1)該同學(xué)依據(jù)

判斷重力勢(shì)能的大小；(2)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是

；(3)若想對(duì)因素②進(jìn)行驗(yàn)證，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制的變量是

。

橡皮泥凹痕深淺程度同一物體高度越高重力勢(shì)能越大高度和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)(地理位置)例4、今年6月1日，我國(guó)引進(jìn)的首架波音787客機(jī)飛赴廣州交付使用.當(dāng)波音787客機(jī)加速起飛上升的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小B.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小C.動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大D.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大C例5、圖1是探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊上；圖2是探究“牛頓第一定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下，在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)圖1實(shí)驗(yàn)的目的是探究鋼球動(dòng)能的大小與______的關(guān)系.通過(guò)木塊被推動(dòng)距離的大小，說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動(dòng)能的大小，這種常用的實(shí)驗(yàn)方法是_______法.(2)圖2實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下的目的是：_____________________________.水平面越光滑，小車受到的摩擦力越________（填“大”或“小”），根據(jù)小車運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，推理得出：運(yùn)動(dòng)的物體如果不受外力作用，將永遠(yuǎn)做________________________.速度轉(zhuǎn)換保持小車在水平面上的速度一樣 小勻速直線運(yùn)動(dòng)(3)小明同學(xué)想在圖1基礎(chǔ)上繼續(xù)探究物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟及論證方法：____________________.步驟:①取兩個(gè)質(zhì)量不同的小球A、B ②讓兩個(gè)小球分別從同一高度自由滑下 論證：通過(guò)觀察兩個(gè)小球分別推動(dòng)木塊的距離大小判斷動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系.例6、人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行，如圖所示為衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程.針對(duì)該過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是()A.動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能增大B.勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能減小C.動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能不變D.動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能減小C1．兩名舉重運(yùn)動(dòng)員，甲比乙高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等，如圖11－2所示，則(

)A．甲運(yùn)動(dòng)員做功較多，功率較小B．甲運(yùn)動(dòng)員做功較多，功率較大C．甲運(yùn)動(dòng)員做功較多，他們的功率相等D．甲、乙運(yùn)動(dòng)員做功相等，功率相等B圖11—22．如圖11－3所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5AE，若把物體從斜面底部沿AB、AC、AD三個(gè)斜面勻速拉到頂端A時(shí)，(不計(jì)摩擦)則(

)A．沿著AB用的拉力最小，做功最多B．沿著AC用的拉力最小，做功最多C．沿著AD用的拉力最小，做功也最小D．沿著三個(gè)斜面用的拉力不相等，做功一樣多圖11—3D3．學(xué)校新近買了30套總質(zhì)量為300kg的物理實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱。現(xiàn)在，某實(shí)驗(yàn)員需要把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到14m高的物理實(shí)驗(yàn)室。(1)該實(shí)驗(yàn)員需要做多少功？(不考慮他克服自身重力所做的功，取g＝10N/kg)(2)假設(shè)他身體可以提供的功率P如圖11－4那樣取決于所搬運(yùn)物體的質(zhì)量m。若要盡可能快地把這批器材搬上去，那么他每次搬運(yùn)的箱子數(shù)應(yīng)為

個(gè)。圖11—43(3)不考慮搬起箱子、放下箱子和下樓的時(shí)間，求他搬運(yùn)這批實(shí)驗(yàn)器材的最短時(shí)間。1．關(guān)于做功和功率，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的有(

)A．地面支持力對(duì)靜止在地面上的物體不做功B．舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴的過(guò)程中對(duì)杠鈴做了功C．在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦D．在國(guó)際單位制中，功率的單位是牛頓D2．如圖11－5所示的過(guò)程中，人對(duì)物體做功的是(

)

A圖11—53．用60N的水平拉力，拉著重500N的物體在水平路面上勻速前進(jìn)了10m，則(

)A．重力做的功是5000JB．重力沒(méi)有做功C．拉力對(duì)物體做的功是5000JD．拉力對(duì)物體做的功是5600JB4．如圖11－6所示，把同一物體分別沿AB、AC、AD三個(gè)斜面勻速推到同一高度的A點(diǎn)，不計(jì)摩擦力，則(

)

A．沿AB斜面最省力，做功最少B．沿AD斜面最省力，但做功最多C．沿三個(gè)斜面的推力一樣大，做功也一樣多D．沿三個(gè)斜面推力做的功一樣多，沿AD斜面最省力圖11—6D

5．受高空落物傷人的啟示，美軍正在研制一種名為“上帝之杖”的太空武器?！吧系壑取睂?shí)質(zhì)就是高密度、耐高溫的金屬棒，它要依托太空平臺(tái)的搭載，借助小型火箭助推和高空下落產(chǎn)生的巨大動(dòng)能，對(duì)地球戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)施打擊，破壞力巨大，它攻擊目標(biāo)的巨大能量主要來(lái)源于(

)A．小型火箭助推動(dòng)能B．與大氣摩擦產(chǎn)生的能量C．“上帝之杖”本身的內(nèi)能D．下落過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化的動(dòng)能D

6．小紅按照如圖11－7所示情景做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。她把一個(gè)懸掛起來(lái)的鐵鎖拉到自己的面前并接觸鼻子，然后將鐵鎖由靜止釋放，保持頭的位置不變，鐵鎖擺回時(shí)不會(huì)撞擊她的鼻子。鐵鎖由接觸鼻子的位置a開(kāi)始，沿弧線abc向另一側(cè)的最高點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于它的動(dòng)能大小，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．鐵鎖在位置a動(dòng)能最大B．鐵鎖在位置b動(dòng)能最大C．鐵鎖在位置c動(dòng)能最大D．鐵鎖在a、b、c三處的動(dòng)能相同B圖11—7

7．質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子在空中飛行，如果它們的動(dòng)能相等，那么(

)A．燕子比鴿子飛得快B．鴿子比燕子飛得快C．燕子比鴿子飛得高D．鴿子比燕子飛得高A8．據(jù)報(bào)道，一輛橫穿鐵路的拖拉機(jī)，因故障而停在鐵道上，此時(shí)從遠(yuǎn)處駛來(lái)一列火車，盡管司機(jī)及時(shí)采取緊急制動(dòng)措施，但是緩慢行駛的列車還是將拖拉機(jī)撞“飛”了。這是因?yàn)榛疖嚨?

)A．動(dòng)能很大B．速度很大C．勢(shì)能很大D．功率很大A9.如圖11－8所示是研究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是(

)A．球的動(dòng)能大小是從球被放的高度體現(xiàn)出來(lái)的B．相同質(zhì)量的球滾到水平面上時(shí)獲得的動(dòng)能相同C．不同質(zhì)量的球滾到水平面上時(shí)獲得的速度相同D．球從斜面滾到水平面上時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

。D圖11—810．如圖11－9所示，有一質(zhì)量為10kg的小球在桌面上滾動(dòng)了10cm后在空中沿弧線飛行了1.5m，最后落到地面上，桌面到地面的距離是1m，在小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，重力做了

J的功。

98圖11—9

11．體育課上兩位同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽，假如他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端。如果要粗略比較一下兩人做功的大小，需要知道的物理量是(

)A．爬桿的速度B．爬桿的時(shí)間C．兩人的體重