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學(xué)科教師輔導(dǎo)講義學(xué)員姓名:年級(jí):九年級(jí)學(xué)校:上課時(shí)間:輔導(dǎo)科目:科學(xué)學(xué)科教師:授課形式哈佛案例教學(xué)法、1對(duì)4精英小組課授課內(nèi)容機(jī)械能、功和功率教學(xué)目標(biāo)知道動(dòng)能、勢(shì)能的概念和影響因素掌握功、功率的實(shí)質(zhì)并會(huì)計(jì)算教學(xué)內(nèi)容知識(shí)框架知識(shí)框架專(zhuān)題精講專(zhuān)題精講一、常見(jiàn)的能量【知識(shí)梳理】考點(diǎn)1列舉能的多種形式常見(jiàn)的能有:動(dòng)能、勢(shì)能(動(dòng)能和勢(shì)能總稱(chēng)機(jī)械能)、內(nèi)能(熱能)、太陽(yáng)能、化學(xué)能(生物質(zhì)能)、光能、核能、電能、地?zé)崮?、潮汐能。消耗能量、利用能量和獲得能量的實(shí)質(zhì)是能量相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程。如:雪崩時(shí)的能量轉(zhuǎn)化:勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能人造衛(wèi)星:太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能青蛙躍起撲食的過(guò)程:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和勢(shì)能膠片感光成像:光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能特技跳傘:勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和熱能森林火災(zāi):化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能植物生長(zhǎng):光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能水電站(工作時(shí)):機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能【例題精講】例1.☆維持人體的生命活動(dòng)需要能量,人們從事生產(chǎn)活動(dòng)也需要能量,這些能量最終主要來(lái)()BA流水和風(fēng)B太陽(yáng)輻射能C綠色植物的能量D深埋在地下的煤和石油例2.☆電流通過(guò)下列裝置時(shí),能將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是()DA電爐B電燈C蓄電池D電風(fēng)扇例3.☆☆水力資源的開(kāi)發(fā)一般是將水能轉(zhuǎn)化為電能,長(zhǎng)江三峽水電站建成后裝機(jī)容量1820萬(wàn)千瓦,這些電能最終來(lái)源于()分析:太陽(yáng)輻射能是地球上各種能量的最主要來(lái)源,它促進(jìn)冰雪融化、水分蒸發(fā)、空氣流動(dòng)等,是誰(shuí)循環(huán)的動(dòng)力。而永不停息的誰(shuí)循環(huán)又是水力發(fā)電站賴(lài)以生存的前提,因?yàn)檫@些電能最終來(lái)源于太陽(yáng)能。答案:C.練1.☆關(guān)于能量,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()CA.正在發(fā)聲的物體具有聲能 B.正在運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能C.可見(jiàn)光可以傳遞光能,不可見(jiàn)光不能 D.一塊飛著的石頭具有動(dòng)能練2.☆自行車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、普通汽車(chē)消耗能量的類(lèi)型分別是()A①生物能②核能③電能④太陽(yáng)能⑤化學(xué)能A.①③⑤ B.①③④ C.①②③ D.①④⑤練3.☆如圖所示是建郴永大道新式路燈,它“頭頂”小風(fēng)扇,“肩扛”太陽(yáng)能電池板。有關(guān)這種新式路燈說(shuō)法正確的是()CA.小風(fēng)扇是美化城市的時(shí)尚裝飾B.小風(fēng)扇是用來(lái)給太陽(yáng)能電池散熱C.小風(fēng)扇是小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)D.太陽(yáng)能電池同時(shí)向小風(fēng)扇和路燈供電練4.☆☆三峽水電站是目前世界上最大的水電站,2006年5月20日三峽大壩全線建成。
(1)三峽水電站工作時(shí),把水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成能;
(2)發(fā)電機(jī)是根據(jù)法拉第發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象制成的;
(3)目前,我國(guó)城鄉(xiāng)主要依靠燃煤供電。三峽水電站利用水力發(fā)電.相當(dāng)于每秒能為國(guó)家節(jié)約1.6噸燃煤。如果這些燃煤中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%,則相當(dāng)于每秒可以減少?lài)嵍趸嫉呐欧?。答案?1)電
(2)電磁感應(yīng)(或磁生電)
二、機(jī)械能【知識(shí)梳理】考點(diǎn)2識(shí)別動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。1.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。2.重力勢(shì)能:物體由于被舉高而具有的能。3.彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能??键c(diǎn)3說(shuō)出影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素b質(zhì)量和速度。質(zhì)量相同時(shí),速度大的物體具有的動(dòng)能大;速度相同時(shí),質(zhì)量大的物體具有的動(dòng)能大。質(zhì)量和高度。質(zhì)量相同時(shí),高度大的物體重力勢(shì)能大;高度相同時(shí),質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能大。大,其彈性勢(shì)能越大。考點(diǎn)4理解機(jī)械能守恒的含義a①物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化的過(guò)程,如果沒(méi)有摩擦阻力,機(jī)械能的總量保持不變。即動(dòng)能減小了多少,勢(shì)能就增加多少;勢(shì)能減小了多少,動(dòng)能就增加多少。②動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化③動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問(wèn)題的分析:首先分析決定動(dòng)能大小的因素,決定重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)大小的因素——看動(dòng)能和重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)如何變化。還要注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒(méi)有其他外力做功(即:沒(méi)有其他形式能量補(bǔ)充或沒(méi)有能量損失),則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能不變。題中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒(méi)有能量損失——機(jī)械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失——機(jī)械能不守恒。舉例:(1)勻速騎自行車(chē)上坡,動(dòng)能不變,勢(shì)能增大,機(jī)械能增大,為什么機(jī)械能不守恒?(2)從滑梯上勻速下滑,動(dòng)能不變,勢(shì)能減小,機(jī)械能減小,為什么機(jī)械能不守恒?【例題精講】例1.☆我國(guó)研制成功的超音速反艦導(dǎo)彈,因?yàn)樗咏鼣撑灥乃俣葮O快,故很難攔截;導(dǎo)彈發(fā)射后,若敵艦僥幸將其攔截?fù)糁?,但?dǎo)彈的殘骸仍能以極高的速度橫掃敵艦,給其以重創(chuàng)、高速飛行的導(dǎo)彈殘骸能有這么大的威力,是因?yàn)樗鼈兙哂校ǎ〢A.較大的動(dòng)B.較大的勢(shì)能 C.較大的質(zhì)量 D.殘破的外形例2.☆☆如圖是長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭將中國(guó)人自己設(shè)計(jì)制造的“神舟六號(hào)”載人飛船平地托起的情景。下列關(guān)于“神六”的幾種說(shuō)法止確的是()CA.火箭上升過(guò)程中航天員聶海勝相對(duì)飛船是運(yùn)動(dòng)的B.使火箭升高的力的施力物體是地面C.火箭在上升過(guò)程中,動(dòng)能和勢(shì)能都增加D.飛船進(jìn)入橢圓形軌道,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后平穩(wěn)的從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中,動(dòng)能增加,勢(shì)能減少例3.☆☆小明從家里去上學(xué),如圖所示,是他上學(xué)過(guò)程中的路程一時(shí)間圖象,請(qǐng)你判斷小明在哪一段時(shí)間內(nèi)動(dòng)能最大()C1~t2時(shí)間內(nèi),小明的動(dòng)能最大2~t3時(shí)間內(nèi),小明的動(dòng)能最大C.在O~t1時(shí)間內(nèi),小明的動(dòng)能最大例4.☆☆如圖所示,一彈簧的左端固定,右端連接一個(gè)小球,把它們套在光滑的水平桿上.a(chǎn)點(diǎn)是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b點(diǎn)是彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球的位置,c點(diǎn)時(shí)小球到達(dá)最右端的位置.則小球a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.小球在a點(diǎn),彈簧的彈性勢(shì)能最小B.小球在b點(diǎn),小球的速度最小C.從a點(diǎn)到b點(diǎn),小球的動(dòng)能逐漸增大D.從b點(diǎn)到c點(diǎn),彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小例5.☆☆人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行,如圖所示,近地點(diǎn)為離地球中心最近的點(diǎn),遠(yuǎn)地點(diǎn)為離地球中心最遠(yuǎn)的點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是()D在近地點(diǎn)時(shí),衛(wèi)星勢(shì)能最大B.在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí),衛(wèi)星動(dòng)能最大C.衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能例6.☆小朋友沿著滑梯勻速下滑的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(忽略空氣阻力)()A.他只受重力和支持力的作用 B.他只受重力和摩擦力的作用C.他的重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減少 D.他的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,機(jī)械能不變例7.☆在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,讓不同質(zhì)量的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放,撞擊同一木塊,比較木塊運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近,如圖所示.下列說(shuō)法中正確的是()BA.鐵球從斜面上滾下來(lái)的過(guò)程中動(dòng)能一直減小B.這樣做的目的是研究物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系C.這樣做的目的是研究物體的動(dòng)能大小與高度的關(guān)系D.這樣做的目的是研究物體的動(dòng)能大小與速度的關(guān)系例8.☆☆蹦床運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中,動(dòng)能和重力勢(shì)能變化情況分別是()A.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大 B.動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小C.動(dòng)能先增大后減小,重力勢(shì)能增大 D.動(dòng)能先減小后增大,重力勢(shì)能減小練1.☆如圖所示,直升飛機(jī)懸停在空中.下列對(duì)直升飛機(jī)能量的分析,正確的是()A.直升飛機(jī)具有重力勢(shì)能B.直升飛機(jī)的動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能C.直升飛機(jī)的重力勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.直升飛機(jī)的機(jī)械能在不斷增大練2.☆☆甲、乙兩個(gè)完全相同的皮球,在同一水平面上以大小相等的速度,同時(shí)將甲球豎直向上拋出、將乙球豎直向下拋出,兩球在地面上反復(fù)彈跳。運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力,與地面碰撞時(shí)不計(jì)能量損失。則下列說(shuō)法正確的是()CA.球在空中下降時(shí),重力勢(shì)能減小,動(dòng)能不變 B.拋出時(shí)刻,甲球的動(dòng)能大于乙球的動(dòng)能C.任何時(shí)刻,兩球的機(jī)械能都相等 練3.☆☆小紅在操場(chǎng)上將一皮球拋出,皮球被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,a、c兩點(diǎn)處于同一高度。則下列判斷中正確的是()A.皮球由a到b時(shí),動(dòng)能逐漸增大B.皮球在b點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大C.皮球由c到d時(shí),機(jī)械能一直減小D.皮球在a、c兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等練4.☆若甲物體的速度比乙物體的速度大,則(D)A、甲物體的動(dòng)能一定比乙物體的動(dòng)能大B.乙物體的動(dòng)能一定比甲物體的動(dòng)能大C、甲、乙兩物體的動(dòng)能一定相等D.甲、乙兩物體的動(dòng)能無(wú)法比較練5.☆☆下圖所示的鏈球、鉛球、鐵餅和標(biāo)槍都是奧運(yùn)會(huì)田徑項(xiàng)目,當(dāng)把這些物體斜向上拋出后,不計(jì)空氣阻力,則這些物體從被拋出到落地的過(guò)程中:(C)A.物體的動(dòng)能一定增大,重力勢(shì)能一定減小B.物體的動(dòng)能一直減小, 重力勢(shì)能一直增大C.物體的動(dòng)能先減小后增大,重力勢(shì)能先增大后減小D.物體的動(dòng)能先增大后減小,重力勢(shì)能先減小后增大練6.☆☆☆為了研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān),教材中設(shè)計(jì)了“小鋼球撞木塊”的實(shí)驗(yàn)(如圖所示)讓靜止的小鋼球從斜面滾下,觀察木塊被推動(dòng)的距離。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中,不正確的是()CA.該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是采用轉(zhuǎn)換法,用木塊移動(dòng)的距離來(lái)表示動(dòng)能的大小B.該實(shí)驗(yàn)研究的基本方法是控制變量法,如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等C.在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí),可以不考慮斜面的光滑程度,被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,讓同一小球從不同高度落下,目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動(dòng)速度練7.☆☆小球從斜面上某一高度由靜止開(kāi)始滑下,撞擊靜止于水平木板上的木塊(不計(jì)空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是()B【版權(quán)】A.小球在斜面上下滑的過(guò)程中,如果以木板為參照物,小球是靜止的B.若木板的表面光滑且足夠長(zhǎng),最終木塊的動(dòng)能保持不變C.木塊對(duì)木板的壓力就是木塊的重力D.小球從斜面上開(kāi)始下滑到撞擊木塊后靜止的過(guò)程中,小球的機(jī)械能先變大后變小練8.☆☆某同學(xué)在體育活動(dòng)中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到:物體的重力勢(shì)能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān).于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn):用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球,其中A、C、D三球的質(zhì)量為m,B求質(zhì)量為2m,讓A、B兩球從距沙表明高H靜止下落,C球從距沙表面高2H靜止下落,D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直地落下(球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì))。實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2,C、D兩球陷入沙深度均為h3,且h1<h2<h3。(1)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò)來(lái)反映的。(2)比較A、B兩球,發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大,由此可得出結(jié):當(dāng)下落高度一定時(shí),。(3)比較兩球,發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),下落的高度越高,物體的重力勢(shì)能越大。(4)比較C、D兩球,發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同,但陷入沙深度相同,由此可得出結(jié)論:物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑(選填:“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。(5)小球在下列過(guò)程陷入沙面前,將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為能,陷入沙中后到小球靜止過(guò)程中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能。(1)球陷入沙面的深度(2)質(zhì)量越大,重力勢(shì)能越大(3)A、C(4)無(wú)關(guān)(5)動(dòng) 內(nèi) 三、功和功率【知識(shí)梳理】考點(diǎn)5理解物體做功的幾種情況b功做功的二個(gè)必要因素功做功的二個(gè)必要因素物體在力的方向上通過(guò)的距離定義:作用在物體上的力和物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積公式:W=F·S注意:F·S應(yīng)具備同時(shí)性的同體性單位:焦耳(J);1牛頓·米=1焦耳①明白不做功的三種情況“勞而無(wú)功”。B.物體移動(dòng)了一段距離,但在此運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有受到力的作用(如物體因慣性而運(yùn)動(dòng)).此情況叫“不勞無(wú)功”。C.物體既受到力,又通過(guò)一段距離,但兩者方向互相垂直(如起重機(jī)吊起貨物在空中沿水平方向移動(dòng)).此情況叫“垂直無(wú)功”。②在分析做功情況時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)A.當(dāng)物體的受力方向與運(yùn)動(dòng)方向不垂直時(shí),這個(gè)力就要做功.B.一個(gè)物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用時(shí),有一些力做了功,有些力沒(méi)有做功.因此,講做功必須指出是哪一個(gè)力對(duì)哪一個(gè)物體做功.;或哪個(gè)物體對(duì)哪個(gè)物體做功。C.什么叫物體克服阻力做功。若物體在運(yùn)動(dòng)方向上受到一個(gè)與此方向相反的力F的作用,我們通常說(shuō)物體克服阻力F做了功。★★比如:沿豎直方向勻速提重為G牛的物體向上移動(dòng)了h米,我們可以說(shuō):提力對(duì)物體做了功。功的大小為W=FS=Gh;也可以說(shuō)物體克服重力做功,功的大小為W=Gh;在水平方向上,物體克服摩擦力做功,功的大小為W=fs.考點(diǎn)6運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算c對(duì)公式W=Fs的理解?物理意義:表示能量轉(zhuǎn)化數(shù)量大小的物理量。?功的定義:功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。公式:一般式W=Fs;常用式(克服重力做功)或(克服摩擦阻力做功)?單位:牛頓米;國(guó)際單位的專(zhuān)用名稱(chēng)——焦耳(J)?注意事項(xiàng)A.有力才有可能做功,沒(méi)有力根本不做功.B.F與s的方向應(yīng)在同一直線上(比如一個(gè)人提著一重物G,從山腳順著一之字形的山路爬到山頂,此時(shí)人克服重力做功所移動(dòng)的距離并不是山路的長(zhǎng),而是從山腳到山頂?shù)母?C.做功的多少,由W=Fs決定,而與物體的運(yùn)動(dòng)形式無(wú)關(guān).注意:區(qū)別功和能的關(guān)系物體具有做功的本領(lǐng),是因?yàn)樗哂心?。做功的?shí)質(zhì)就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,力對(duì)物體做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。因此,可以用功來(lái)量度能量轉(zhuǎn)化的多少,能量的單位與功的單位一樣,也是焦?!纠}精講】例1.☆在舉重時(shí),一運(yùn)動(dòng)員在第一階段把150kg的杠鈴很快舉過(guò)頭頂,第二階段使杠鈴在空中停留3s。關(guān)于運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功的說(shuō)法,正確的是()A.他在第一階段內(nèi)沒(méi)做功 B.他在第二階段內(nèi)沒(méi)做功C.他在兩個(gè)階段內(nèi)都沒(méi)做功 D.他在兩個(gè)階段內(nèi)都做了功例2.☆某學(xué)生用40牛的力將重60牛的鉛球拋出5米遠(yuǎn),則鉛球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,人對(duì)鉛球所做的功是:()CA.200焦B.300焦C.0焦D.500焦例3.☆☆教學(xué)大樓每層樓高為3m,小明提著一重為50N的箱子,沿樓梯從一樓登上三樓,再沿三樓水平走廊走了4m進(jìn)入課室,從一樓到課室過(guò)程中小明對(duì)箱做的總功為()BA.0JB.300JC.450JD.500J例4.☆☆小李同學(xué)先后用同樣大小的力F使同一木箱分別在如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)表面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離,該力F在這三個(gè)過(guò)程中所做的功分別為W甲、W乙、W丙,下列關(guān)于做功大小的說(shuō)法,正確的是()[來(lái)源:]A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W(wǎng)乙>W(wǎng)丙C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙例5.☆如圖所示,李晶同學(xué)將放在課桌邊的文具盒水平推至課桌中央,她針對(duì)此過(guò)程提出了如下的猜想,你認(rèn)為合理的是()A.文具盒所受重力對(duì)它做了功B.文具盒所受支持力對(duì)它做了功C.文具盒所受的推力F對(duì)它做了功D.在此過(guò)程中沒(méi)有力對(duì)文具盒做功練6.☆☆如圖甲所示,水平地面上的一物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。則第2s末時(shí),物體處于____狀態(tài),第6s末到第9s末,推力F做功是________J例6.☆☆如圖所示,兩個(gè)演員在做雜技“頂竿”表演,頂竿者的肩膀上豎立著一根直竹竿,竹竿的上端有一位重300牛的小演員。請(qǐng)問(wèn):
(1)當(dāng)小演員沿竿豎直下滑2米,則重力對(duì)他做了多少功?
(2)當(dāng)小演員靜止在竿上時(shí),若頂竿者肩部的受力面積是20厘米2,不計(jì)竹竿的重,則頂竿者肩部受到的壓強(qiáng)是多少?答案:
(1)W=Fs=Gh=300N×
2m=600J
答:重力做功600J。(2)p=F/S=G/S==1.5×
105Pa練1.☆下列情況中,人有沒(méi)有對(duì)所帶的皮箱做功:(1)人用力提放在地上的皮箱,但沒(méi)有提起(×)(2)人再一次用力把箱子提起(√)(3)人用力提著皮箱在原地不動(dòng)(×)(4)人提著箱子在水平路面上走了50米(×)(5)人提著箱子站在水平勻速行使的汽車(chē)上(×)(6)人把箱子放在電梯上,電梯從1樓上升到10樓(×)(7)人提著皮箱在電梯中上升(√)練2.☆關(guān)于功和能的下列說(shuō)法正確的是()CA.通過(guò)做功可創(chuàng)造出能來(lái) B.物體具有能才可能對(duì)外做功C.做功只是將能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而能的形式不變D.功和能兩者各自獨(dú)立,沒(méi)有必然聯(lián)系練3.☆假如起重機(jī)的鋼絲繩吊著6×105N的重物勻速上升,下圖所示的圖象中,能正確反映鋼絲繩的拉力所做的功與時(shí)間關(guān)系的是()B21世紀(jì)練4.☆☆如圖,用F=20N的水平推力推著重為40N的物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng),若推力F對(duì)物體做了40J的功,則在這一過(guò)程中()CA.重力做的功一定為40J B.物體一定受到20N的摩擦力C.物體一定運(yùn)動(dòng)了2m D.物體一定運(yùn)動(dòng)了4m練5.☆☆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拉到頂部,所需拉力分別為F1和F2,所做的功分別為W1和W2.則,()AA.F1<F2,W1=W2 B.F1<F2,W1<W2C.F1>F2,W1>W(wǎng)2 D.F1>F2,W1=W2練6.☆☆如圖所示,用大小相等的拉力F,分別沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和運(yùn)動(dòng)方向始終一致,運(yùn)動(dòng)時(shí)間tab>tcd,運(yùn)動(dòng)距離sab=scd,比較兩種情況下拉力所做的功和功率()A.a(chǎn)b段做功較多B.a(chǎn)b段與cd段做功一樣多C.a(chǎn)b段功率較大D.a(chǎn)b段與cd段的功率一樣大練7.☆☆如圖所示,某同學(xué)用已調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一個(gè)放在水平桌面上的鉤碼的重力。他從圖甲所示位置(此時(shí)指針指0刻線)開(kāi)始將測(cè)力計(jì)緩慢豎直向上提起,記下測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離h和對(duì)應(yīng)的讀數(shù)F,并描出F-h(huán)圖像如圖乙所示:(1)鉤碼的重力為_(kāi)________N。(2)當(dāng)h=15cm時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)鉤碼所做的功為_(kāi)_________J。四、功率【知識(shí)梳理】考點(diǎn)7說(shuō)明功率的概念、知道功率的單位b功率是反映物體做功快慢的物理量。②功率的定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功叫功率考點(diǎn)8應(yīng)用功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算?功率的計(jì)算公式:P=W/tP=Fv?功率的單位:瓦常用單位還有:千瓦、兆瓦1焦耳/秒=1瓦1千瓦=1000瓦1兆瓦=106瓦(1馬力=735瓦)?理解功率的概念(1)物理意義:表示物體做功的快慢.(2)定義:物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功.(3)計(jì)算式P=W/t;變形為P=F·v可知:功率一定時(shí),力F與速度v成反比.(4)單位:牛頓/米;國(guó)際單位的專(zhuān)用名稱(chēng):瓦特(W).★★注意事項(xiàng)注意區(qū)別功與功率.功率與功是兩個(gè)不同的物理量,“功”表示做功的“轉(zhuǎn)化的能量數(shù)量多少”,而“功率”則表示做功的“快慢(轉(zhuǎn)化的能量快慢),“數(shù)量多少”與“快慢”的意義不一樣.只有在做功時(shí)間相同時(shí),做功多的就做功快.否則,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是說(shuō):功率大小不但與功的大小有關(guān),還和做這些功所需的時(shí)間多少有關(guān).【例題精講】例1.☆關(guān)于功率,下列說(shuō)法正確的是()A.功率大的機(jī)械在單位時(shí)間里做的功多 B.力對(duì)物體做功越多,功率越大C.完成相同的功,用時(shí)間越長(zhǎng)功率越大 D.做功時(shí)間短的機(jī)械,功率大例2.☆☆甲用50牛的水平力推動(dòng)一個(gè)重l00牛的箱子在水平地面上前進(jìn)l米,所用時(shí)間為1秒;乙勻速舉高箱子1米,所用時(shí)間為2.4秒。比較甲推箱子、乙舉箱子所做的功W、W和做功的功率P、P,有()DA.W>W,P>PB.W<W,P<PC.W>W,P<PD.W<W,P>P例3.☆☆班里組織一次比賽活動(dòng),從一樓登上三樓,看誰(shuí)的功率最大。為此,需要測(cè)量一些物理量,下列物理量中必須測(cè)量的是()D①三樓地面到一樓地面的高度;②從一樓到達(dá)三樓所用的時(shí)間③每個(gè)同學(xué)的質(zhì)量或體重;④一樓到三樓樓梯的長(zhǎng)度②④D.①④C.①②③D.②③例4.☆☆有一瀑布的落差(瀑布頂端和底端的高度差)約為100m。在0.1s內(nèi)有18kg的水流過(guò)瀑布頂端,經(jīng)過(guò)4.5s落到瀑布底端。質(zhì)量為18kg的這些水從頂端落到底端的過(guò)程中,重力的功率約為()A.4×102W B.4×103W C.1.8×104W D.1.8×105W例5.☆甲乙兩個(gè)用電器,功率之比為2:1,做功之比為1:3,那么做功時(shí)間之比為()BA.6:1 B.1:6 C.2:3 D.3:2例6.☆☆甲、乙兩個(gè)同學(xué)體重之比是4:5,都從一樓走到三樓,甲和乙所用時(shí)間之比為7:8,那么甲、乙做功之比為_4:5_,功率之比為_32:35_。例7.☆☆在汶川地震的抗震救災(zāi)中,黨和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的廢墟中搜救被困人員,重型吊機(jī)起到了重要的作用。如圖所示所示的重型吊機(jī)在某次起吊中,吊起了20000千克的重物(鋼繩的重和摩擦不計(jì),取g=10N/kg)。求:(1)當(dāng)重物勻速上升時(shí),鋼繩受到的拉力為多少牛?(2)若重物以0.1米/秒的速度勻速豎直上升15秒,重型吊機(jī)對(duì)重物所做的功為多少焦?(3)在重物以0.1米/秒的速度勻速豎直上升的過(guò)程中,重型吊機(jī)對(duì)重物做功的功率為多少瓦?解:(1)根據(jù)二力平衡得F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×105NW=FS=2×105N×1.5m=3×105N(3)根據(jù)P=W/t=3×105N/15s=2×104W或根據(jù)P=FV=2×105N×0.1m/s=2×104W。練1.☆功率相等的甲、乙兩輛汽車(chē),在相等時(shí)間內(nèi),甲、乙兩車(chē)通過(guò)的距離之比是2:l,則()AA.甲、乙兩汽車(chē)牽引力之比為1:2B.甲、乙兩汽車(chē)做功之比為l:2C.甲、乙兩汽車(chē)速度之比為l:2D.甲、乙兩汽車(chē)做功之比為2:1練2.☆☆如圖所示,圖甲中用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊,使它沿水平木板勻速滑動(dòng);圖乙是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的路程隨時(shí)間變化的圖象。下列說(shuō)法正確的是()A.木塊第二次受到的拉力較大[來(lái)源:Zxxk]B.第一次木塊的動(dòng)能大C.第一次拉力對(duì)木塊做功的功率大D.木塊兩次受到的拉力和摩擦力均相等練3.☆☆在自由下落過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)速度會(huì)越來(lái)越快.一個(gè)物體由A點(diǎn)自由下落,相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn),已知AB=BC,如圖所示,物體在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,則下列關(guān)系正確的是()D21A.W1≠W2P1≠P2B.W1=W2P1=P2C.W1=W2P1>P2D.W1=W2P1<P2例4.☆一個(gè)大人和一個(gè)小孩分別將5塊完全相同的磚運(yùn)到二樓,如圖所示,這個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.大人對(duì)磚做的功比小孩對(duì)磚做的功多B.大人對(duì)磚做的功比小孩對(duì)磚做的功少C.大人對(duì)磚做功做功率一定比小孩對(duì)磚做功的功率大D.大人對(duì)磚做功的功率一定比小孩對(duì)磚做功的功率小練5.☆☆慶“六一”趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)中,小敏和小王分別把圖甲中三個(gè)質(zhì)量均為l0千克、邊長(zhǎng)為30厘米的均勻正方體泡沫塑料塊按圖乙堆疊起來(lái)。小敏和小王疊起這堆正方體泡沫塑料塊,每人至少要做功________焦。比賽中小敏快于小王完成堆疊,則堆疊過(guò)程中小敏做功的功率________(選填“大于”、“等于”或“小于”)小王。88.2大于練6.☆☆中山大信商場(chǎng)一樓到二樓的自動(dòng)扶梯高度是4m.扶梯長(zhǎng)6m.小明同學(xué)體重500N,自動(dòng)扶梯把小明同學(xué)從一樓運(yùn)送到二樓的過(guò)程中對(duì)他做功J。如果要測(cè)算自動(dòng)扶梯對(duì)他做功的功率,還應(yīng)該測(cè)量的物理量是,計(jì)算功率的公式是?!景鏅?quán)所有:21教育】答案:2000J;乘扶梯從一樓到二樓的時(shí)間t;P=W/t=Gh/t練6.☆☆如圖甲所示,一塊質(zhì)量的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上,在豎直方向上拉力F=3N的作用下向上運(yùn)動(dòng),鐵塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示。則鐵塊受到的摩擦力為N,0~6s內(nèi)拉力F做的功是J(取g=10N/kg)2練7.☆☆☆電梯的簡(jiǎn)化模型如圖甲所示,考慮安全、舒適、省時(shí)等因素,電梯速度要經(jīng)過(guò)增大、不變和減小的過(guò)程。這一過(guò)程是通過(guò)改變拉力大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。某次上升過(guò)程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖象如圖乙所示.這個(gè)過(guò)程用時(shí)1分鐘,求這個(gè)過(guò)程中:(1)電梯上升的平均速度;(2)拉力做的功;(3)拉力做功的功率。解:(1)電梯上升的高度h=48m,用時(shí)間t﹦60s,電梯上升的平均速度:v=s/t=48m/60s=0.8m/s;(2)拉力在04m做的功:W1=F1h1=2.5×104N×4m=1.0×105J,拉力在444m做的功:W2=F2h2=2.0×104N×40m=8.0×105J,拉力在4448m做的功:W3=F3h3=1.5×104N×4m=0.6×105J,所以,上升過(guò)程拉力做的功:W=W1+W2+W3=1.0×105J+8.0×105J+0.6×105J=9.6×105J;(3)拉力做功的功率:P=W/t=9.6×105J/60S=1.6×104W.答:(1)電梯上升的平均速度為0.8m/s;(2)拉力做的功是9.6×105J;(3)拉力做功的功率是1.6×104W.課堂集訓(xùn)課堂集訓(xùn)1.☆如圖所示,置于斜面頂端a的物體,分別沿ab、ac、ad三個(gè)不同路徑滑落到b、c、d三個(gè)位置時(shí),若不計(jì)摩擦和空氣阻力,則比較它們動(dòng)能的大小,正確的是()DA.b點(diǎn)的動(dòng)能大B.c點(diǎn)的動(dòng)能大2.☆如圖所示的幾種情景中,人對(duì)物體做了功的是()CA.踢出去的足球向前運(yùn)動(dòng)一段距離 B.學(xué)生背著書(shū)包在水平路面上行走C.女孩把一箱書(shū)從地面上搬起來(lái) D.司機(jī)推汽車(chē)但未推動(dòng)3.☆如圖,把不同的實(shí)心小鐵球放在相同的實(shí)驗(yàn)裝置的斜面上自由滾下,撞擊靜止于水平面上的小木塊上進(jìn)行實(shí)驗(yàn).在下列幾種情況中,能說(shuō)明物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量有關(guān)的是()B甲甲乙丙丁甲、乙B.甲、丙C.乙、丙D.丙、丁4.☆如圖所示,小明在玩蹦蹦桿,在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過(guò)程中,小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是()AA.重力勢(shì)能減小,彈性勢(shì)能增大B.重力勢(shì)能增大,彈性勢(shì)能增大C.重力勢(shì)能減小,彈性勢(shì)能減小D.重力勢(shì)能增大,彈性勢(shì)能減小5.☆有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),它的量程是10N,在這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)下分別掛5N和3N的物體時(shí),兩次彈簧測(cè)力計(jì)上的彈簧具有的彈性勢(shì)能進(jìn)行比較,以下正確的是()BA.兩次彈簧具有的彈性勢(shì)能相同 B.第一次比第二次具有的彈性勢(shì)能大C.第一次比第二次具有的彈性勢(shì)能小 D.無(wú)法確定發(fā)生形變的物體具有彈性勢(shì)能6.☆☆蹦床運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳后,在空中上、下運(yùn)動(dòng)并做各種動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,如圖所示是運(yùn)動(dòng)員從蹦床上彈跳后沿豎直方向上升過(guò)程中的圖片。對(duì)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床后的下列判斷。正確的是()BA.豎直上升過(guò)程中,合力的方向豎直向上,動(dòng)能增加B.豎直上升到最高點(diǎn)時(shí),合力為零,動(dòng)能為零C.豎直下降過(guò)程中,合力方向豎直向下,重力勢(shì)能增加D.豎直下降過(guò)程中,合力方向豎直向上,重力勢(shì)能減少7.☆☆如圖所示為小球在地面彈跳的頻閃照片。根據(jù)此圖,以下分析正確的是()CA.小球在下落時(shí),它的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能不變B.小球在上升時(shí),它的重力勢(shì)能減小,動(dòng)能減小C.小球在彈跳過(guò)程中,它的高度下降,機(jī)械能減小D.小球在彈跳過(guò)程中,它的高度下降,機(jī)械能不變第7題第8題第9題8.☆如圖所示,夏天為了降低城市的溫度,減小灰塵,市政部門(mén)往往派出許多灑水車(chē)沿街灑水,在這個(gè)過(guò)程中灑水車(chē)始終保持相同的速度運(yùn)行,則下列說(shuō)法正確的是()BA.灑水車(chē)的機(jī)械能不變 B.灑水車(chē)的機(jī)械能減小C.灑水車(chē)的機(jī)械能增大 D.條件不足,無(wú)法判斷9.☆☆如圖是雜技演員演出時(shí)的過(guò)程示意圖,男演員從甲處用力向上起跳,落下后踩在蹺蹺板的a端,能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力,故()CA.男演員的質(zhì)量必須要大于女演員的質(zhì)量B.甲處男演員的勢(shì)能一定要大于乙處女演員的勢(shì)能C.男演員離開(kāi)跳臺(tái)時(shí)的機(jī)械能一定大于乙處女演員的勢(shì)能D.女演員彈起時(shí)的動(dòng)能與她站在乙處時(shí)的機(jī)械能相等10.☆甲、乙兩臺(tái)拖拉機(jī)的功率相等,在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程之比是3:1,則甲、乙兩臺(tái)拖拉機(jī)做功之比和牽引力之比分別為()BA.1:1,3:1 B.1:1,1:3 C.3:1,1:1 D.1:3,1:111.☆小麗同學(xué)騎著一輛普通自行車(chē),在平直公路上以某一速度勻速行駛.若人和車(chē)所受的阻力為18N,則通常情況下,小麗同學(xué)消耗的功率最接近()C【出處:】A.1W B.10W C.100W D.1000W12.☆★用水平拉力先后兩次拉著重為20N的同一物體,沿同一水平面做直線運(yùn)動(dòng).第一次拉力為10N,物體恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力對(duì)物體做了20J的功;第二次將拉力增大為20N,拉力對(duì)物體做了48J的功.分析兩次做功過(guò)程,以下判斷正確的是()CA.第一次物體受到的摩擦力是10N,物體運(yùn)動(dòng)了lmB.第一次物體受到的摩擦力是20N,物體運(yùn)動(dòng)了2m13.☆☆如圖所示,甲用90N的拉力,乙用50N的推力,在30s內(nèi)共同使一輛小車(chē)從一個(gè)傾角為30°長(zhǎng)為60m的斜坡底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端.甲乙二人對(duì)小車(chē)做功J,甲對(duì)小車(chē)做功的功率為W.答案為:8400;180.14.☆☆王波同學(xué)幫父母搬家,現(xiàn)有30捆書(shū)籍.每捆書(shū)籍的質(zhì)量都為5kg.王波想盡快將它們搬上10m高處的新家.如圖是王波可以提供的用于搬運(yùn)物體的功率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖象.由圖可知,為了盡可能快地將這批書(shū)籍搬上新家,他每次應(yīng)搬捆.若每次下樓時(shí)間是上樓時(shí)間的一半,則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地,所用的總時(shí)間為s(g=1ON/kg).3;45014.☆☆如圖是某運(yùn)動(dòng)員在水平地面上做俯臥撐時(shí)的情景,她的重心在A點(diǎn),題中為400N,設(shè)地面對(duì)兩個(gè)手掌的支持力為F,在運(yùn)動(dòng)員身體撐起的過(guò)程中支持力F一定(選填“做功”或“不做功”),支持力F(選填“大于”、“小于”或“等于”)400N。第14題圖第15題圖15.☆☆甲站在0.5m/s勻速上行的自動(dòng)扶梯上,乙站在0.7m/s勻速下行的自動(dòng)扶梯上。甲、乙兩人質(zhì)量相等,甲上行中動(dòng)能(填“增加”、“不變”、“減少”)。某時(shí)刻他們的位置如圖所示,該時(shí)刻甲的重力勢(shì)能乙的重力勢(shì)能。16.☆☆☆如圖甲所示是使用汽車(chē)打撈水庫(kù)中重物的示意圖,汽車(chē)通過(guò)定滑輪牽引水下一個(gè)質(zhì)量均勻分布的正方體重物,在整個(gè)打撈過(guò)程中,汽車(chē)以恒定的速度v=0.1m/s向右運(yùn)動(dòng)。圖乙是此過(guò)程中汽車(chē)?yán)跟時(shí)間t變化的圖象。設(shè)t=0時(shí)汽車(chē)開(kāi)始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg。求: (1)水庫(kù)水的深度; (2)重物的密度; (3)整個(gè)打撈過(guò)程中汽車(chē)的最小功率。 解:(1)由圖象可知,水庫(kù)水深h=vt1=0.1m/s×40s=4m; (2)由圖象可知,正方體的邊長(zhǎng):l=vt2=0.1m/s×10s=1m,重物的重力G=4.5×10N, 由公式G=mg,V=l3可得,ρ=m/V=G/(l3g)=4.5×104N/(1m3×10N/kg)=4.5×103kg/m3; (3)當(dāng)重物出水前拉力最小,此過(guò)程的功率最小 出水前重物受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=1.0×104N, 由F浮=G﹣F可得,重物出水前最小拉力:F=G﹣F浮=4.5×10N﹣1.0×104N=3.5×104N, 所以整個(gè)打撈過(guò)程中汽車(chē)的最小功率:P=Fv=3.5×104N×0.1m/s=3.5×103W. 答:(1)水庫(kù)水的深度為4m; (2)重物的密度為4.5×103kg/m3; (3)整個(gè)打撈過(guò)程中汽車(chē)的最小功率為3.5×103W.17.☆☆近日,我國(guó)新型戰(zhàn)略核潛艇(如圖所示)為保障國(guó)家安全,進(jìn)行了戰(zhàn)略巡航.下表是核潛艇的部分性能參數(shù)水下排水量11500噸水下最大航速36節(jié)水面排水量9000噸水下巡航速度20節(jié)艇長(zhǎng)135米最大潛深350米艇寬13米發(fā)電機(jī)最大功率25000千瓦求:(1)核潛艇以水下最大航速行駛,到距離2700km外的某海域執(zhí)行任務(wù)所用的時(shí)間;(1節(jié)≈0.5m/s)(2)核潛艇在水面航行時(shí)受到的浮力;下潛到最大深度時(shí)受到水的壓強(qiáng);(g=10N/kg,海水的密度ρ海水=1.03×103kg/m3)(3)若核潛艇在水下巡航時(shí),做水平勻速直線運(yùn)動(dòng),所受阻力與速度的關(guān)系如圖乙所示,它的動(dòng)力功率是多少?解:(1)核潛艇水下最大航速v=36×0.5m/s=18m/s,s=2700km=2.7×106m,由v=得所用時(shí)間:t===1.5×105s;(2)由表格數(shù)據(jù)可知,在水面上航行時(shí),m排=9000t=9×106kg,則核潛艇在水面航行時(shí)受到的浮力:F浮=G排=m排g=9×106kg×10N/kg=9×107N;下潛最大深度h=350m,受到海水的壓強(qiáng):p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×350m=3.605×106Pa;(3)核潛艇在水下巡航時(shí),做水平勻速直線運(yùn)動(dòng),受到的動(dòng)力和阻力是一對(duì)平衡力,大小相等,它在水下航行速度為20節(jié)時(shí),由圖象可知:F=f=30×104N,因此動(dòng)力的功率:P=Fv=30×104N×20×0.5m/s=3×106W.18.☆☆一輛小轎車(chē)以15m/s的速度在水平公路勻速行駛,受到的阻力是1200N,小轎車(chē)沿水平路面勻速行駛300m后駛上一個(gè)斜坡。設(shè)行駛過(guò)程中小轎車(chē)的功率始終保持不變。求:(1)在水平路面行駛時(shí)小轎車(chē)牽引力所做的功。(2)行駛過(guò)程中小轎車(chē)的功率。【答案】(1)3.6×105J(2)1.8×104W19.☆☆電梯是高層住宅必備的交通工具。如圖甲所示是某種升降電梯工作原理圖,它由轎廂、對(duì)重、電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成。電動(dòng)機(jī)和對(duì)重通過(guò)鋼絲繩分別給轎廂施加拉力,連接轎廂的兩根鋼絲繩非??拷?,轎廂與對(duì)重的運(yùn)動(dòng)方向始終相反。對(duì)重的質(zhì)量為400kg,空轎廂的質(zhì)量是500kg,額定載重量是1000kg,某次電梯滿載上升時(shí)的vt圖象如圖乙所示。不計(jì)鋼絲繩重力和一切摩擦。(g=10N/kg)(1)電梯勻速運(yùn)動(dòng)階段,對(duì)重的重力做的功是多少?(2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)鋼絲繩對(duì)轎廂拉力的功率是多少?對(duì)重的重力G對(duì)重=m對(duì)重g=400kg×10N/kg=4×103N,
對(duì)重下降高度h=12m,
對(duì)重的重力做的功W對(duì)重=G對(duì)重h=4×103N×12m=4.8×104J;
(2)由平衡條件知,G對(duì)重+F=G轎廂+G額定載重,故電動(dòng)機(jī)鋼絲繩對(duì)轎廂的拉力:
F=G轎廂+G額定載重G對(duì)重=(1000+500400)kg×10N/kg=1.1×104N;
電動(dòng)機(jī)鋼絲繩對(duì)轎廂拉力的功率:
P=Fv=1.1×104N×2m/s=2.2×104W;
答:(1)電梯勻速運(yùn)動(dòng)階段,對(duì)重的重力做的功是4.8×104J;
(2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)鋼絲繩對(duì)轎廂拉力的功率是2.2×104W拓展提升拓展提升1.☆☆.如圖所示,小球由靜止開(kāi)始沿著粗糙的路面從a點(diǎn)向d點(diǎn)自由運(yùn)動(dòng),其中b和d兩點(diǎn)在同一水平高度,則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.小球從a到c加速下滑,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.小球從c到d減速上坡,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能C.小球在b和d時(shí)重力勢(shì)能和動(dòng)能都相等D.小球從a到d的過(guò)程中部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能答案:C2.☆☆跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段如圖所示,則運(yùn)動(dòng)員()D
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