科科 學學第第6講功和機械能講功和機械能1(2013杭州杭州)在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為地面光滑。質(zhì)量分別為m,2m的兩個物體在大小為的兩個物體在大小為F的恒的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結(jié)力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結(jié)論正確的是論正確的是()A甲圖中甲圖中F做的功小于乙圖中做的功小于乙圖中F做的功做的功B甲圖中甲圖中F做的功等于乙圖中做的功等于乙圖中F做的功做的功C甲圖中甲圖中F做的功大于乙圖中做的功大于乙圖中F做的功做的功D條件不足，無法確定甲、乙圖中條件不足，無法確定甲、乙圖中F做的功誰大做的功誰大解析：解析：本題考查功的計算。做功的兩個必要因素是物體本題考查功的計算。做功的兩個必要因素是物體受到力的作用并在力的方向上通過一定的距離，功的大受到力的作用并在力的方向上通過一定的距離，功的大小等于兩者的乘積，小等于兩者的乘積，WFs，題中的，題中的F和和s均相同，所以均相同，所以甲、乙圖中力甲、乙圖中力F做的功相等，與地面的粗糙程度、物體做的功相等，與地面的粗糙程度、物體的質(zhì)量大小無關(guān)。的質(zhì)量大小無關(guān)。答案：答案：B2(2013紹興紹興)如圖甲，物體如圖甲，物體A在水平拉力在水平拉力F的作用下，的作用下，以以0.2米米/秒的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈秒的速度在水平面上做勻速直線運動，此時彈簧秤示數(shù)如圖乙所示。若不計滑輪、彈簧秤和繩的重及簧秤示數(shù)如圖乙所示。若不計滑輪、彈簧秤和繩的重及滑輪與繩之間的摩擦，則下列說法中正確的是滑輪與繩之間的摩擦，則下列說法中正確的是()A拉力拉力F為為2牛牛B此滑輪是定滑輪此滑輪是定滑輪C拉力拉力F的功率為的功率為0.4瓦瓦D以物體以物體A為參照物，彈簧秤是靜止的為參照物，彈簧秤是靜止的解析：解析：本題考查滑輪、相對運動及功率的計算。讀圖，本題考查滑輪、相對運動及功率的計算。讀圖，當物體當物體A運動時，滑輪和物體一起運動，推知圖示滑輪運動時，滑輪和物體一起運動，推知圖示滑輪為動滑輪；為動滑輪；F的大小等于彈簧秤的示數(shù)，即為的大小等于彈簧秤的示數(shù)，即為2 N；物體；物體A以以0.2 m/s的速度做勻速直線運動，則力的速度做勻速直線運動，則力F的速度為的速度為0.4 m/s，拉力，拉力F的功率為的功率為PFv2 N0.4 m/s0.8 W；物體；物體A運動時，它和彈簧秤間有位置的改變，所以運動時，它和彈簧秤間有位置的改變，所以以以A為參照物，彈簧秤是運動的，綜上所述，為參照物，彈簧秤是運動的，綜上所述，A選項說選項說法正確。法正確。答案：答案：A3(2013嘉興嘉興)如圖是雜技演員演出時的過程示意圖，如圖是雜技演員演出時的過程示意圖，男演員從甲處用力向上起跳，落下后踩在蹺蹺板的男演員從甲處用力向上起跳，落下后踩在蹺蹺板的a端，端，能把站在能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力，故端的女演員彈上乙處。由于存在阻力，故()A甲演員的質(zhì)量必須要大于女演員的質(zhì)量甲演員的質(zhì)量必須要大于女演員的質(zhì)量B甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能C男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能勢能D女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等解析：解析：本題以雜技為載體考查考生對機械能轉(zhuǎn)化的理解。本題以雜技為載體考查考生對機械能轉(zhuǎn)化的理解。由圖可知，因為男演員跳起后的高度大于女演員在乙處由圖可知，因為男演員跳起后的高度大于女演員在乙處的高度，所以男演員的質(zhì)量即使等于女演員的質(zhì)量，其的高度，所以男演員的質(zhì)量即使等于女演員的質(zhì)量，其剛下落時的機械能也大于女演員的機械能，剛下落時的機械能也大于女演員的機械能，A選項錯誤；選項錯誤；男演員離開跳臺時，向上跳起，具有的機械能為勢能和男演員離開跳臺時，向上跳起，具有的機械能為勢能和動能之和，落下后，轉(zhuǎn)化為女演員的機械能，由于存在動能之和，落下后，轉(zhuǎn)化為女演員的機械能，由于存在阻力，所以男演員離開跳臺時的機械能一定大于女演員阻力，所以男演員離開跳臺時的機械能一定大于女演員在乙處的機械能，但具有的勢能不一定大于乙處女演員在乙處的機械能，但具有的勢能不一定大于乙處女演員的勢能，的勢能，B選項錯誤，選項錯誤，C選項正確；女演員跳起后，因選項正確；女演員跳起后，因為存在阻力，在上升過程中，整個機械能減少，故女演為存在阻力，在上升過程中，整個機械能減少，故女演員彈起來時的動能大于她站在乙處時的機械能，員彈起來時的動能大于她站在乙處時的機械能，D選項選項錯誤。故選錯誤。故選C。答案：答案：C4(2012溫州溫州)如圖是高速公路避險車道示意圖。如圖是高速公路避險車道示意圖。當高速行駛的汽車出現(xiàn)剎車失靈時，可通過進入避險車當高速行駛的汽車出現(xiàn)剎車失靈時，可通過進入避險車道快速降低車速直至停止。避險車道的作用是降低汽車道快速降低車速直至停止。避險車道的作用是降低汽車因高速行駛而具有的哪種能量帶來的危害因高速行駛而具有的哪種能量帶來的危害()A動能動能 B勢能勢能 C內(nèi)能內(nèi)能 D電能電能答案：答案：A5(2012義烏義烏)2011年年10月，年設(shè)計作業(yè)量月，年設(shè)計作業(yè)量50萬標箱的萬標箱的“義烏港義烏港”一期建成并投入使用。一期建成并投入使用?！傲x烏港義烏港”二期工程二期工程也已經(jīng)開工建設(shè)，建成后將達到年出口也已經(jīng)開工建設(shè)，建成后將達到年出口110萬標箱的處萬標箱的處理能力。理能力。(1)已知已知20尺柜規(guī)格的集裝箱長尺柜規(guī)格的集裝箱長5.69米，若將米，若將110萬個萬個20尺尺柜規(guī)格的集裝箱首尾相連，你以柜規(guī)格的集裝箱首尾相連，你以1.1米米/秒的速度通過這秒的速度通過這些集裝箱需要些集裝箱需要_天天(四舍五入，結(jié)果保留整數(shù)四舍五入，結(jié)果保留整數(shù))。 (2)起重機將一只質(zhì)量為起重機將一只質(zhì)量為8噸的集裝箱從地面吊到高為噸的集裝箱從地面吊到高為1.2米的貨車上，至少需對集裝箱做功米的貨車上，至少需對集裝箱做功_焦。焦。(g取取10牛牛/千克千克)答案：答案：(1)66(2)96 000或或9.61046(2011寧波寧波)2011年年5月月15日，在國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽上日，在國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽上海站男子海站男子110 m欄比賽中，劉翔首次采用七步上欄技術(shù)，欄比賽中，劉翔首次采用七步上欄技術(shù)，并以并以13.07 s獲得冠軍，創(chuàng)造了該項目今年世界最好成績！獲得冠軍，創(chuàng)造了該項目今年世界最好成績！(1)在這次比賽中，劉翔跑完在這次比賽中，劉翔跑完110 m的平均速度是的平均速度是_ m/s；(保留兩位小數(shù)保留兩位小數(shù))(2)若體重為若體重為87 kg的劉翔在跨欄時重心上升了的劉翔在跨欄時重心上升了0.32 m，則，則他每跨過一個欄需要克服重力做功他每跨過一個欄需要克服重力做功_ J。(g取取10 N/kg)7(2013麗水麗水)壓路機是一種利用碾輪的碾壓作用，將壓路機是一種利用碾輪的碾壓作用，將土壤、路基墊層和路面鋪砌層壓實的工程機械，廣泛用土壤、路基墊層和路面鋪砌層壓實的工程機械，廣泛用于筑路、筑堤和筑壩等工程。某型號壓路機質(zhì)量為于筑路、筑堤和筑壩等工程。某型號壓路機質(zhì)量為3104 千克，發(fā)動機的額定功率為千克，發(fā)動機的額定功率為120千瓦，千瓦，g取取10牛牛/千千克。求：克。求： (1)如圖所示該壓路機在瀝青路面輾壓時，壓路機對水如圖所示該壓路機在瀝青路面輾壓時，壓路機對水平路面的壓強為平路面的壓強為2105帕，壓路機對水平路面的壓力為帕，壓路機對水平路面的壓力為多少牛？壓路機與路面的接觸面積為多少平方米？多少牛？壓路機與路面的接觸面積為多少平方米？ (2)該壓路機發(fā)動機正常工作，壓路機在瀝青路面上行該壓路機發(fā)動機正常工作，壓路機在瀝青路面上行駛駛500秒，發(fā)動機所做的功為多少焦？秒，發(fā)動機所做的功為多少焦？(3)該壓路機發(fā)動機正常工作，壓路機在水平地面以該壓路機發(fā)動機正常工作，壓路機在水平地面以4米米/秒的速度勻速直線行駛，則壓路機的牽引力為多少牛？秒的速度勻速直線行駛，則壓路機的牽引力為多少牛？壓路機受到的阻力為多少牛？壓路機受到的阻力為多少牛？解析：解析：本題以頭本題以頭“走走”樓梯創(chuàng)吉尼斯世界紀錄為載體考樓梯創(chuàng)吉尼斯世界紀錄為載體考查壓強和功的計算。查壓強和功的計算。(1)頭上套一個軟墊可以增大受力面頭上套一個軟墊可以增大受力面積減小壓強；積減小壓強；(2)Gmg30 kg10 N/kg300 N，h348 cm272 cm2.72 m，根據(jù)根據(jù)WGh300 N2.72 m816 J。答案：答案：(1)減小減小(2)816解析：解析：滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與速度無關(guān)，所以甲、乙都做勻速直線運動時拉有關(guān)，與速度無關(guān)，所以甲、乙都做勻速直線運動時拉力力F甲甲F乙乙，當，當v甲甲v乙乙時，根據(jù)時，根據(jù)svt，相同時間內(nèi)，相同時間內(nèi)s甲甲s乙乙，由，由WFs得得W甲甲W乙乙。答案：答案：C解析：解析：人騎自行車下坡，速度越來越大，而質(zhì)量不變，人騎自行車下坡，速度越來越大，而質(zhì)量不變，因此人和車的動能增大；下坡過程中，人和車的高度變因此人和車的動能增大；下坡過程中，人和車的高度變小，而質(zhì)量不變，因此人和車的重力勢能減小。小，而質(zhì)量不變，因此人和車的重力勢能減小。答案：答案：B 實驗探究動能的大小與什么因素有關(guān)1實驗注意點：同一小球在斜面的不同高度自由下落，實驗注意點：同一小球在斜面的不同高度自由下落，到達水平面時小球具有不同的速度；質(zhì)量不同的小球從到達水平面時小球具有不同的速度；質(zhì)量不同的小球從同一高度下落，到達水平面時小球具有相同的速度。同一高度下落，到達水平面時小球具有相同的速度。2實驗結(jié)論：動能的大小與物體的質(zhì)量、運動速度有實驗結(jié)論：動能的大小與物體的質(zhì)量、運動速度有關(guān)。關(guān)。3實驗用到的物理方法：控制變量法，探究速度與動實驗用到的物理方法：控制變量法，探究速度與動能關(guān)系時，控制同一小球在斜面上不同高度自由下落；能關(guān)系時，控制同一小球在斜面上不同高度自由下落；探究動能與質(zhì)量關(guān)系時，控制不同質(zhì)量的小球從斜面同探究動能與質(zhì)量關(guān)系時，控制不同質(zhì)量的小球從斜面同一高度下落。一高度下落。用質(zhì)量為用質(zhì)量為7克的小球重復(fù)上述實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表克的小球重復(fù)上述實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表中。中。(1)比較實驗比較實驗1、2、3(或或4、5、6)，說明小球在斜面，說明小球在斜面OB上上能達到的最大高度與能達到的最大高度與_有關(guān)。有關(guān)。(2)比較實驗比較實驗_(選擇序號選擇序號)，說明小球在斜面，說明小球在斜面OB上能達到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)。上能達到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)。(3)如果斜面沒有摩擦，小球在斜面如果斜面沒有摩擦，小球在斜面OB上能達到的最大上能達到的最大高度是高度是_厘米。厘米。解析：解析：影響小球在斜面上升的最大高度可能是小球的質(zhì)影響小球在斜面上升的最大高度可能是小球的質(zhì)量，也可能是斜面的傾角，有兩個因素，往往采用控制量，也可能是斜面的傾角，有兩個因素，往往采用控制變量法。變量法。(1)從表中可知，比較從表中可知，比較1、2、3或或4、5、6可知，可知，小球的質(zhì)量一定時，斜面的傾角越大，小球上升的最大小球的質(zhì)量一定時，斜面的傾角越大，小球上升的最大高度越大；高度越大；(2)小球在斜面上能達到的最大高度與小球質(zhì)小球在斜面上能達到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)，應(yīng)控制斜面的傾角相等，改變小球的質(zhì)量，從量無關(guān)，應(yīng)控制斜面的傾角相等，改變小球的質(zhì)量，從表格中可知，比較表格中可知，比較1、4(或或2、5或或3、6)即可；即可；(3)如果沒如果沒有摩擦，則機械能守恒，小球在斜面上能達到最大高度有摩擦，則機械能守恒，小球在斜面上能達到最大高度為為10厘米。厘米。答案：答案：(1)斜面斜面OB的傾角的傾角(2)1、4(或或2、5或或3、6)(3)10能力評估訓練能力評估訓練一、選擇題一、選擇題1(2013福州福州)如圖所示的情景中，關(guān)于力對杯子做功如圖所示的情景中，關(guān)于力對杯子做功的描述正確的描述正確的是的是()答案：答案：D2(2013南京南京)一個重為一個重為2 N的皮球從的皮球從10 m高處下落高處下落3 m的過程中，重力對它所做的功為的過程中，重力對它所做的功為()A20 J B6 J C14 J D26 J答案：答案：B3(2013德州德州)用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的物體在同一水平面上運動，兩次運動的st圖象如圖所圖象如圖所示，其對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為示，其對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，相同時間，相同時間內(nèi)所做的功分別為內(nèi)所做的功分別為W1、W2，則它們的關(guān)系正確的是，則它們的關(guān)系正確的是()AF1F2W1W2 BF1F2W1W2CF1F2W1W2 DF1F2W1F2，則丙圖彈簧測力計所做的功大于乙，則丙圖彈簧測力計所做的功大于乙圖彈簧測力計所做的功，故丙圖彈簧測力計做功的功率圖彈簧測力計所做的功，故丙圖彈簧測力計做功的功率大于乙圖彈簧測力計做功的功率，正確；大于乙圖彈簧測力計做功的功率，正確；B物體在水物體在水平方向只受拉力和摩擦力的作用，正確；故正確答案平方向只受拉力和摩擦力的作用，正確；故正確答案為為A選項。選項。答案：答案：A解析：解析：放手后，物塊在斜面上因受重力作用而下滑，物放手后，物塊在斜面上因受重力作用而下滑，物塊在下滑過程中，重力對它做功；物塊在整個過程中都塊在下滑過程中，重力對它做功；物塊在整個過程中都要受到接觸面對它的摩擦力作用，最后慢慢停下來，此要受到接觸面對它的摩擦力作用，最后慢慢停下來，此時物塊的機械能變?yōu)闀r物塊的機械能變?yōu)?，這是因為物塊克服摩擦力做了，這是因為物塊克服摩擦力做了12 J的功的功(或摩擦力對它做了或摩擦力對它做了12 J的功的功)；若將物塊沿原路；若將物塊沿原路剛好推回剛好推回A點，除需克服摩擦力做點，除需克服摩擦力做12 J的功外，還要使的功外，還要使A增加增加12 J的機械能，這樣推力需對物塊做的機械能，這樣推力需對物塊做24 J的功。的功。答案：答案：重摩擦重摩擦24三、實驗探究題三、實驗探究題13(2013衢州衢州)小徐利用如圖實驗來研究物體動能大小小徐利用如圖實驗來研究物體動能大小與哪些因素有關(guān)。讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面上同一高度與哪些因素有關(guān)。讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面上同一高度靜止釋放，鋼球運動到斜面底部，推動木塊運動一段距靜止釋放，鋼球運動到斜面底部，推動木塊運動一段距離后停下。實驗數(shù)據(jù)見下表：離后停下。實驗數(shù)據(jù)見下表：實驗實驗次數(shù)次數(shù)鋼球質(zhì)量鋼球質(zhì)量m(克克)鋼球到達斜鋼球到達斜面底部面底部時的速度時的速度v(米米/秒秒)木塊移動的木塊移動的距離距離s(厘米厘米)1201.8302401.8593601.887( 1 ) 表 格 中 的 實 驗 數(shù) 據(jù) 說 明 了 鋼 球 的 動 能 大 小 與表 格 中 的 實 驗 數(shù) 據(jù) 說 明 了 鋼 球 的 動 能 大 小 與_有關(guān)。有關(guān)。(2)小徐對如何判斷鋼球的動能大小進行深入思考后認為：小徐對如何判斷鋼球的動能大小進行深入思考后認為：可以通過比較鋼球推動木塊移動距離的大小來反映鋼球可以通過比較鋼球推動木塊移動距離的大小來反映鋼球?qū)δ緣K對木塊_的多少，從而判斷鋼球動能的大小。的多少，從而判斷鋼球動能的大小。答案：答案：(1)鋼球質(zhì)量鋼球質(zhì)量(質(zhì)量質(zhì)量)(2)做功做功四、分析計算題四、分析計算題14(2012湖州湖州)校車安全不容忽視，德清縣投入校車安全不容忽視，德清縣投入2 000多多萬元購入一批萬元購入一批“美式長鼻子美式長鼻子”校車專門用來接送學生，校車專門用來接送學生，如圖所示。如圖所示。 (1)該車安裝了尾氣凈化裝置，能把氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮該車安裝了尾氣凈化裝置，能把氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮氣和氧氣。這一凈化過程屬于氣和氧氣。這一凈化過程屬于_變化。變化。(2)每個座位上都裝有安全帶，可以防止剎車時人由于具每個座位上都裝有安全帶，可以防止剎車時人由于具有有_，繼續(xù)向前運動撞到前排座位而受傷。，繼續(xù)向前運動撞到前排座位而受傷。(3)若接送過程中整車質(zhì)量達到若接送過程中整車質(zhì)量達到1104千克，汽車以一定千克，汽車以一定速度行駛時受到的阻力為總重力的速度行駛時受到的阻力為總重力的0.01倍，按此速度行倍，按此速度行駛駛1 000米，發(fā)動機克服阻力做功多少焦耳？米，發(fā)動機克服阻力做功多少焦耳？答案：答案：(1)化學化學(2)慣性慣性(3)解：解：Gmg1104 kg10 N/kg1105 Nf0.01G0.011105 N1103 NWFsfs1103 N1 000 m1106 J謝謝觀看