第20講機(jī)械能功和功率 1 動(dòng)能是物體由于 而具有的能 2 動(dòng)能的大小與物體 及物體運(yùn)動(dòng)的 有關(guān) 質(zhì)量相同的物體 運(yùn)動(dòng)的速度越大 它的動(dòng)能越 運(yùn)動(dòng)速度相同的物體 質(zhì)量越大 它的動(dòng)能也越 運(yùn)動(dòng) 質(zhì)量 速度 大 大 1 重力勢(shì)能 物體由于而具有的能叫做重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 物體由于而具有的能叫做彈性勢(shì)能 2 重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量及物體所處的高度有關(guān) 3 彈性勢(shì)能的大小跟物體的材料以及的大小有關(guān) 彈性形變?cè)酱?物體的彈性勢(shì)能就越 被舉高 發(fā)生彈性形變 發(fā)生彈性形變 大 1 大量事實(shí)表明 動(dòng)能和勢(shì)能可以相互 如 單擺 將擺錘拉高一定的高度后放手 擺錘在向下擺動(dòng)的過(guò)程中轉(zhuǎn)化為 在擺錘擺過(guò)中點(diǎn)后向上擺動(dòng)的過(guò)程中轉(zhuǎn)化為 如圖所示 2 機(jī)械能守恒動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為 如果沒(méi)有摩擦等阻力 那么在勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化中 機(jī)械能的總量保持不變 即機(jī)械能守恒 3 如果存在摩擦阻力 動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中 機(jī)械能的總量會(huì)減少 減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的能 機(jī)械功 考點(diǎn)解讀 理解功的概念 知道功的單位 運(yùn)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算 轉(zhuǎn)化 重力勢(shì)能 動(dòng)能 動(dòng)能 重力勢(shì)能 機(jī)械能 內(nèi) 1 定義 如果物體受到的作用 并且在通過(guò)了一段距離 我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功 2 做功的兩個(gè)必要因素 和 力沒(méi)有做功的三種情況 a 物體受到力的作用 但沒(méi)有移動(dòng)距離 b 物體不受外力 由于慣性做勻速直線運(yùn)動(dòng) c 物體通過(guò)的距離與受到的力的方向垂直 3 功的單位 簡(jiǎn)稱焦 符號(hào)是J 1焦 1N 米 4 功的計(jì)算公式 功 力 距離 即W F表示力 單位是 s表示沿力的方向上移動(dòng)的距離 單位是 力 力的方向上 作用在物體上的力 物體在力的方向上通過(guò)的距離 焦耳 Fs N m 1 定義 單位時(shí)間內(nèi)做的功叫功率 2 意義 功率用來(lái)描述物體 的物理量 功是能量轉(zhuǎn)化的 所以做功快慢也就是能量轉(zhuǎn)化的快慢 因此 功率是表示能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量 3 功率的單位 簡(jiǎn)稱瓦 符號(hào)是W 4 功率的計(jì)算公式 推導(dǎo)式 由W Fs可得 P W t Fs t Fv 做功快慢 量度 瓦特 P W t 返回 1 2018 宜昌 2018年4月2日 我國(guó)的天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器返回大氣層 絕大部分部件在下落過(guò)程中燒蝕銷毀 飛行器進(jìn)入大氣層后 在發(fā)生燒蝕前的墜落過(guò)程中 關(guān)于飛行器的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A 動(dòng)能增大B 重力勢(shì)能減小C 機(jī)械能保持不變D 機(jī)械能減小2 2016 溫州 將一支內(nèi)有彈簧的圓珠筆向下按壓 如圖 放手后筆會(huì)向上彈起一定高度 下列關(guān)于該過(guò)程中能量變化的敘述 其中正確的是 A 向下按筆的過(guò)程中 彈簧的彈性勢(shì)能減小B 向下按筆的過(guò)程中 筆的重力勢(shì)能增大C 筆向上彈起的過(guò)程中 筆的重力勢(shì)能增大D 筆向上彈起的過(guò)程中 彈簧的彈性勢(shì)能增大 C C 3 2017 杭州 如圖所示 木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過(guò)程中 木塊的 A 重力勢(shì)能減小 動(dòng)能增大B 重力勢(shì)能減小 機(jī)械能減小C 動(dòng)能不變 機(jī)械能不變D 重力勢(shì)能不變 機(jī)械能減小4 2018 長(zhǎng)沙 下列關(guān)于功的說(shuō)法正確的是 A 小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動(dòng)時(shí) 推力對(duì)汽車做了功B 吊車吊著重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí) 吊車的拉力對(duì)重物做了功C 足球在水平地面上滾動(dòng)一段距離時(shí) 重力對(duì)足球做了功D 舉重運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉起的過(guò)程中 舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功 B D 5 2018 湖州 在某次演習(xí)中 解放軍在海拔6000米的高空空投重達(dá)8噸的新型履帶式傘兵戰(zhàn)車 如圖 空投下來(lái)的戰(zhàn)車在后階段可認(rèn)為與降落傘一起勻速豎直掉向地面 下列觀點(diǎn)正確的是 A 傘兵戰(zhàn)車出機(jī)艙后在水平方向仍會(huì)向前運(yùn)動(dòng) 這是由于戰(zhàn)車受到慣性的作用B 后階段勻速下降的過(guò)程中機(jī)械能守恒C 空投戰(zhàn)車后 若飛機(jī)仍在原高度水平飛行 則飛機(jī)的勢(shì)能比空投前減小D 傘兵戰(zhàn)車從出機(jī)艙到地面的整個(gè)過(guò)程中 重力做功4 8 107焦 C 6 2018 紹興 如圖 木塊以一定的速度滑過(guò)A B點(diǎn) 到C點(diǎn)滑出下落至D點(diǎn) A和B C和D之間的垂直距離均為h 若空氣阻力忽略不計(jì) 則對(duì)木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量變化的分析 正確的是 A D點(diǎn)與A點(diǎn)相比 動(dòng)能增加 勢(shì)能減少 機(jī)械能不變B A點(diǎn)到C點(diǎn)減少的重力勢(shì)能等于C點(diǎn)到D點(diǎn)減少的重力勢(shì)能C B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于A點(diǎn)的動(dòng)能 但一定大于C點(diǎn)的動(dòng)能D B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于D點(diǎn)的動(dòng)能 但一定大于A點(diǎn)的動(dòng)能 B 7 2018 杭州 跳繩是大家喜愛(ài)的體育運(yùn)動(dòng)之一 小金的質(zhì)量為50千克 每次跳起高度約為6厘米 人整體上升 如圖所示 一分鐘跳100次 下列說(shuō)法正確的是 A 向上起跳過(guò)程中小金的動(dòng)能持續(xù)增大B 在整個(gè)跳繩過(guò)程中小金的機(jī)械能守恒C 小金跳一次克服重力做功約3焦D 小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為50瓦 D 8 2018 淄博 如圖所示 AC BC 在相同時(shí)間內(nèi)把同一物體分別沿斜面AC BC勻速推上頂端 推力分別為F1 F2 功率分別為P1 P2 在不考慮摩擦的情況下 A F1 F2 P1 P2B F1 F2 P1 P2C F1 F2 P1 P2D F1 F2 P1 P2 A 9 2018 無(wú)錫 如圖 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是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置 b是彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球的位置 c是小球到達(dá)最右端的位置 則小球從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中 在 選填 a b 或 c 位置機(jī)械能最大 從b到c的過(guò)程中 小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的 b 彈性勢(shì)能 10 2017 義烏 如圖為四旋翼無(wú)人機(jī) 質(zhì)量為1 2千克 下方懸掛著一個(gè)質(zhì)量為0 1千克的攝像機(jī) 在10秒內(nèi)無(wú)人機(jī)從地面豎直上升了20米 然后邊攝像邊斜向上飛行了30秒 儀表盤上顯示離地面高度為36米 無(wú)人機(jī)前10秒對(duì)攝像機(jī)做功焦 整個(gè)過(guò)程中 無(wú)人機(jī)對(duì)攝像機(jī)做功的功率為瓦 20 0 9 11 2017 麗水 汽車共享 在麗水市推出以來(lái)受到市民的青睞 它屬于公共交通的補(bǔ)充 可以滿足人們自駕出行的需求 如圖是我市一款按租用時(shí)間收費(fèi)的電動(dòng)共享汽車 五一期間 小科一家租用該款電動(dòng)共享汽車去旅游 從租車點(diǎn)一路不停行駛105千米到達(dá)目的地 若全程的速度為70千米 時(shí) 回答下列問(wèn)題 1 推廣電動(dòng)共享汽車的好處有 答出一點(diǎn)即可 2 租用該電動(dòng)汽車的價(jià)格為0 5元 分鐘 小科一家從租車點(diǎn)到目的地的租車費(fèi)用為元 3 該電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為30千瓦 若汽車以額定功率在水平路面勻速直線行駛時(shí) 所受的阻力恒為1200牛 汽車的速度為多少 解 由二力平衡條件可知 發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的牽引力 F f 1200N 根據(jù)可得 汽車行駛的速度 綠色環(huán)保 45 返回 例1 2017 常德 行駛在高速公路上的小汽車 司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)剎車失靈 為了避險(xiǎn) 將車開(kāi)上鋪有碎石且沿山坡向上的避險(xiǎn)車道 最終停下 下列說(shuō)法正確的是 A 上坡過(guò)程中 小汽車的機(jī)械能保持不變B 小汽車停下后 不再具有慣性C 上坡過(guò)程中 小汽車處于平衡狀態(tài)D 上坡過(guò)程中 小汽車動(dòng)能減小 重力勢(shì)能增加 D 1 2018 廣州 如圖所示 甲 乙兩個(gè)質(zhì)量不同的小球從相同高度靜止釋放 甲球下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)P Q兩點(diǎn) 忽略空氣阻力 下列說(shuō)法正確的是 A 著地瞬間 兩球的動(dòng)能相等B 甲球在P點(diǎn)和Q點(diǎn)的機(jī)械能相等C 釋放瞬間 兩球的重力勢(shì)能相等D 從釋放到著地 兩球所受重力做的功相等 B 例2 如圖所示 物體重2000N 當(dāng)它沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力為240N 若不計(jì)滑輪的重與摩擦 使物體以1m s的速度勻速前進(jìn) 經(jīng)過(guò)10s時(shí)間 拉力的大小F N 拉力做的功是J 拉力的功率是W 80 2400 240 例3 2017 蘇州 小華和媽媽去超市購(gòu)物 她們將17kg物品放在小推車中推行 小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖所示 已知小推車重130N 所受阻力是總重的0 15倍 g取10N kg 1 在0 10s內(nèi) 水平推力 填 大于 小于 或 等于 阻力 阻力大小為N 2 10 20s內(nèi)水平推力做了多少功 3 10 20s內(nèi)水平推力的功率多大 大于 45 解 2 由v t圖像可知 在10 20s內(nèi)小推車做勻速運(yùn)動(dòng) 處于平衡狀態(tài) 則水平推力F f 45N 由可得 10 20s內(nèi)小推車運(yùn)動(dòng)的距離 s vt 0 8m s 10s 8m 10 20s內(nèi)水平推力做的功 W Fs 45N 8m 360J 3 10 20s內(nèi)水平推力的功率 2 2018 臨沂 新能源汽車因節(jié)能 環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)深受廣大家庭的喜愛(ài) 小明爸爸駕駛電動(dòng)汽車在平直公路上勻速行駛12km 用時(shí)10min 已知該車的總質(zhì)量為1 6 103kg 行駛中阻力為車重的0 05倍 此過(guò)程中該車牽引力做功J 功率為kW g 10N kg 9 6 106 16 3 2018 紹興 兩個(gè)完全相同的物體A B 重均為20牛 1 在10牛的水平推力作用下兩者同時(shí)以2米 秒的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng) 如圖甲 當(dāng)物體通過(guò)的距離為3米時(shí) 推力所做的功為焦 2 若物體A B在15牛的推力作用下以3米 秒的速度在另一水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng) 如圖乙 則此時(shí)A對(duì)B的推力為牛 30 7 5 4 2018 云南 如圖甲所示 張華用水平推力F推置于水平地面上的木箱 在此過(guò)程中 推力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示 木箱運(yùn)動(dòng)速度v的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖丙所示 則1 3s木箱做 選填 勻速 或 變速 運(yùn)動(dòng) 3 5s推力對(duì)木箱做的功是J 變速 400