山東省泰安市2019年中考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 功和機(jī)械能課件.ppt

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第十一章功和機(jī)械能,考點(diǎn)1功,考點(diǎn)2功率,辨一辨?做功多的機(jī)械，功率不一定大，同樣做功少的機(jī)械，功率不一定小，功率的大小還要看另一個因素——時間．但功率大的機(jī)械做功一定快．(),√,想一想?結(jié)合功率的公式，如何測量人爬樓的功率？(1)用磅秤測出人的質(zhì)量m；(2)用卷尺測出爬樓的高度h；(3)用秒表測出爬樓所用的時間t；(4)爬樓的功率是P＝.,考點(diǎn)3機(jī)械能及其守恒★,辨一辨?1.正在做功的物體一定具有能量，但具有能量的物體不一定正在做功．(√)2.一個物體不可以同時具有動能和勢能．(),思路點(diǎn)撥?物體能夠?qū)ν庾龉?，表示物體具有能量，但具有能量的物體不一定正在做功；動能和勢能沒有必然的聯(lián)系，物體可以同時具有動能和勢能.,想一想?1.如圖為某學(xué)校學(xué)生正在開展“每天一小時”校園體育活動的一個場景．小紅跳繩經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大，剛落到地面的瞬間，動能最大．,2．玩悠悠球時，使悠悠球上下來回運(yùn)動．悠悠球上升時，動能和重力勢能又如何變化？悠悠球下降時，動能和重力勢能又如何變化？,上升時動能減小，重力勢能增大下降時動能增大，重力勢能減小,【教材重點(diǎn)圖片】,重點(diǎn)難點(diǎn)突破,1．機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化：在只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，相互轉(zhuǎn)化情況如下：,類型1機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化,(1)一般而言，規(guī)定物體在“水平地面上”沒有重力勢能，即此時物體的重力勢能為零．(2)不考慮摩擦?xí)r，動能和勢能總和不變，一種能量減少，另一種能量增加，減少的能量轉(zhuǎn)化為增加的能量．2．機(jī)械能守恒條件：只有動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化時，機(jī)械能守恒．若克服其他力做功，則機(jī)械能不守恒.,【例1】[2017臨朐一模]將一支有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上，松開手，會發(fā)現(xiàn)圓珠筆豎直向上跳起．下列是圓珠筆從松手到上升至最高點(diǎn)的過程中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的分析，正確的是(C)A.動能→重力勢能→彈性勢能B.內(nèi)能→動能→重力勢能C.彈性勢能→動能→重力勢能D.動能→重力勢能→內(nèi)能,【思路點(diǎn)撥】將有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上，此時圓珠筆具有彈性勢能，松手后彈性勢能轉(zhuǎn)化為圓珠筆的動能，隨后圓珠筆上升，重力勢能增大，故動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能.,變式運(yùn)用?1、[2017泰安模擬]跳遠(yuǎn)運(yùn)動的幾個階段如圖所示，則運(yùn)動員()A.在助跑階段機(jī)械能不變B.在起跳時機(jī)械能為零C.經(jīng)過最高點(diǎn)時動能最大D.經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大,D助跑階段，運(yùn)動員的質(zhì)量不變，速度逐漸增大，因此動能增大；運(yùn)動員的高度不變，因此重力勢能不變，機(jī)械能等于動能和勢能的和，動能增大，重力勢能不變，因此機(jī)械能增大，故A錯；起跳時，運(yùn)動員的速度達(dá)到最大值，動能達(dá)到最大值，重力勢能不變，機(jī)械能達(dá)到最大值，故B錯；經(jīng)過最高點(diǎn)時，豎直方向速度為零，只有水平方向的速度，故動能最小，高度最大，重力勢能最大，故C錯、D正確．,2、[2016文華期末]下列四幅圖中，動能和勢能之間沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化的是(),A壓路機(jī)的速度不變，質(zhì)量不變，動能不變，沒有發(fā)生動能和勢能的轉(zhuǎn)化，故A符合題意；上升的滾擺，高度增加，重力勢能增大，速度減小，動能減小，所以是將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，故B不符合題意；用弓將箭射出去，弓的彈性勢能減小，箭的動能增大，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，故C不符合題意；過山車向下俯沖，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D不符合題意．,類型2有關(guān)功和功率的綜合計算,【例2】[2017濰城模擬]如圖是引體向上的示意圖，在體育課中，小明同學(xué)在半分鐘內(nèi)做了12個規(guī)范的引體向上．已知小明的質(zhì)量為60kg，每次引體向上他能將自身重心提高0.4m，求：(g取10N/kg)(1)小明每做一次引體向上所做的功是多少？(2)小明整個過程中的功率是多少？,變式運(yùn)用?3、掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，它正逐漸進(jìn)入我們的生活．如圖所示是一款集自動清掃技術(shù)和人工智能設(shè)計于一體的地面清掃機(jī)器人．小王在室內(nèi)運(yùn)動場上試用中發(fā)現(xiàn)，該機(jī)器人在1min內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為18m，若它在運(yùn)動中所受阻力為105N，問：,(1)此機(jī)器人在清掃地面時運(yùn)動的速度為多大？(2)此過程中機(jī)器人的水平推力所做的功及功率分別是多大？,重點(diǎn)實驗聚焦,實驗16：探究物體的動能跟哪些因素有關(guān),【實驗裝置及結(jié)論】,(1)實驗設(shè)計：從斜面上滾下的鋼球A碰上木塊B后，能將木塊B撞出一段距離．在同樣的平面上，木塊B被撞得越遠(yuǎn)，鋼球A的動能越大.,(2)實驗方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法.(3)實驗結(jié)論：質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動的速度越大，它的動能越大；運(yùn)動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能也越大．,【命題點(diǎn)全梳理】1．同一小球從斜面上不同高度由靜止自由滾到斜面底端時的速度不同，小球所處的高度越大，到達(dá)斜面底端時的速度就越大．2．質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度釋放，運(yùn)動到水平面時，它們速度的大小相等．3．在探究過程中，要注意控制變量法的運(yùn)用：①使用同一個斜面(粗糙程度不變)、被推動的是同一木塊、木塊所放置的木板的粗糙程度不變．②“讓同一鋼球從不同高度自由滾下”這是控制質(zhì)量不變，研究動能的大小與運(yùn)動速度的關(guān)系．③“讓質(zhì)量不同的鋼球和木球從同一高度滾下”是控制運(yùn)動速度不變，研究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系．4．判斷小球動能的大小時，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法．小球從斜面上由靜止開始向下運(yùn)動，撞擊水平木板上的木塊，被撞木塊的運(yùn)動距離越長，小球做的功越多，運(yùn)動小球所具有的動能越大.,【例】[2017宿遷中考]在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖a、b、c所示，讓質(zhì)量為m、2m的兩個小球分別從斜面上由靜止?jié)L下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，虛線位置為木塊滑動一段距離后停止的位置.,(1)小球動能是由重力勢能(填某種能量)轉(zhuǎn)化來的.(2)實驗中通過木塊滑動的距離反映小球動能的大小.(3)比較a、c兩圖進(jìn)行的實驗，可以探究小球的動能與速度的關(guān)系.(4)比較a、b兩圖進(jìn)行的實驗，可以得到小球的動能隨質(zhì)量增大而增大.,【思路點(diǎn)撥】(1)小球動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的；(2)實驗中通過木塊滑動的距離反映小球動能的大小；(3)要探究動能與速度的關(guān)系，需保持小球的質(zhì)量不變，讓同一小球從斜面不同高度自由滾下，可知應(yīng)比較a、c兩圖的實驗；(4)比較a、b兩圖的實驗可得：小球的動能隨質(zhì)量的增大而增大.,命題挖掘?(5)實驗后，同學(xué)們聯(lián)想到在許多公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進(jìn)一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個對動能影響更大？于是利用上述器材進(jìn)行了實驗測定，得到的數(shù)據(jù)如下表：,(a)為了探究“超載”安全隱患，應(yīng)選擇1和3兩個序號的實驗進(jìn)行比較.(b)為了探究“超速”安全隱患，應(yīng)選擇1和2兩個序號的實驗進(jìn)行比較.分析表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)可知：速度對物體動能的影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重.,六年真題全練,命題點(diǎn)1功和功率★,1．[2014泰安中考]如圖所示，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，若推力F對物體做了40J的功，則在這一過程中(),A．重力做的功一定為40JB．物體一定受到20N的摩擦力C．物體一定運(yùn)動了2mD．物體一定運(yùn)動了4m,C,2．[2016泰安中考]學(xué)習(xí)物理要注意聯(lián)系生活實際，觀察物理現(xiàn)象，以下說法符合實際的是()①泰安市冬天最低氣溫約－30℃；②人正常步行速度約為2.1m/s；③通過家庭節(jié)能燈中的電流約為100mA；④手托兩個雞蛋勻速向上抬高1m約做功1J.A．只有①、②B．只有②、③C．只有①、④D．只有③、④,D泰安市冬季最低氣溫在－10℃左右，①不符合實際；人正常步行速度約為1m/s，②不符合實際；通過家庭節(jié)能燈中的電流約為100mA，③符合實際；兩個雞蛋的重力在1N左右，手托兩個雞蛋勻速向上抬高1m約做功W＝Gh＝1N1m＝1J，④符合實際．故選D.,3．[2016泰安中考]如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度運(yùn)動了2s，彈簧測力計的示數(shù)為5N.則拉力F做功為J.,圖中使用的是動滑輪，拉力等于彈簧測力計的示數(shù)，即F＝5N，在拉力F方向上移動的距離s＝2s物＝2v物t＝20.4m/s2s＝1.6m，拉力做的功W＝Fs＝5N1.6m＝8J.,8,猜押預(yù)測?1、[2016攀枝花中考]如圖所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動，兩次拉動木塊得到的s－t圖象分別是圖乙中的圖線①②，兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，則F1F2，P1P2.(均選填“”),盡管彈簧測力計兩次拉動木塊的速度不同，由于都是勻速運(yùn)動，拉力與滑動摩擦力都是一對平衡力，在壓力和接觸面的粗糙程度不變的情況下，滑動摩擦力的大小不變，所以，F(xiàn)1＝F2；由乙圖，第一次拉動木塊的速度較大，根據(jù)P＝Fv，所以P1>P2.,＝,>,2、如圖，是小球從某高度處由靜止下落h過程的路程與時間關(guān)系圖，下圖中，重力對該球做功的功率與速度關(guān)系正確的圖線是(),B,命題點(diǎn)2機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化★4．[2016泰安中考]下列事例中，由彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的是()A．風(fēng)吹動樹葉B．秋千從高處向低處擺動C．汽車沿盤山公路勻速前進(jìn)D．拉彎的弓把箭射出,D風(fēng)吹動樹葉，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動能，沒有彈性勢能和動能的轉(zhuǎn)化，故A錯誤；秋千從高處向低處擺動，其質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，同時動能增加，即重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B錯誤；汽車沿盤山公路勻速前進(jìn)，其動能不變，重力勢能增大，機(jī)械能增大，即消耗燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯誤；拉彎的弓具有彈性勢能，將箭射出，即將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D正確．,5．[2012泰安中考]人騎自行車下坡時，速度越來越快，下列關(guān)于這一運(yùn)動過程的說法中，正確的是()A．人與車的動能增大，重力勢能增大B．人與車的動能增大，重力勢能減小C．人與車的動能減小，重力勢能增大D．人與車的動能不變，重力勢能不變,B人騎自行車下坡時，質(zhì)量不變，速度越來越快，動能增大，高度減小，重力勢能減?。?6．[2015泰安中考]當(dāng)殲20飛機(jī)加速向上運(yùn)動時，飛行員的機(jī)械能(選填“增大”、“不變”或“減小”)．,當(dāng)殲20飛機(jī)加速向上運(yùn)動時，因為飛行員的質(zhì)量不變，速度增大，所處的高度增大，所以動能增大，重力勢能增大，故飛行員的機(jī)械能增大．,7．[2014泰安中考]一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)．該灑水車在灑水的過程中，機(jī)械能(選填“增大”、“減小”或“不變”)．,灑水車在灑水過程中，質(zhì)量減小、速度不變，則動能減小，重力勢能減小，故機(jī)械能減小．,增大,減小,猜押預(yù)測?3、[2017樂山中考]如甲圖所示，小球從豎直放置的彈簧上方一定高度處由靜止開始下落，從a處開始接觸彈簧，壓縮至c處時彈簧最短．從a至c處的過程中，小球在b處速度最大．小球的速度v和彈簧被壓縮的長度ΔL之間的關(guān)系如乙圖所示．不計空氣阻力，則從a至c處的過程中，下列說法中正確的是(),A．小球所受重力始終大于彈簧的彈力B．小球的重力勢能先減小后增大C．小球減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能D．小球的動能一直減小,當(dāng)小球速度減小時，重力小于彈力，故A錯誤；小球的高度一直減小，質(zhì)量不變，因而其重力勢能一直減小，故B錯誤；小球減少的機(jī)械能用來克服彈簧的彈力做功，轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故C正確；從a到b，小球速度增大，動能增大，故D錯誤．,C,命題點(diǎn)3有關(guān)功和功率的綜合計算★通常以生活中的體育與健身項目或者生產(chǎn)運(yùn)輸中的情景來考查功和功率的計算；通常以計算題的形式進(jìn)行考查．,8．[2016泰安中考]如圖甲所示是使用汽車打撈水庫中重物的示意圖，汽車通過定滑輪牽引水下一個質(zhì)量均勻分布的正方體重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v＝0.1m/s向右運(yùn)動．圖乙是此過程中汽車?yán)跟時間t變化的圖象．設(shè)t＝0時汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg.求：,(1)水庫水的深度；(2)重物的密度；(3)整個打撈過程中汽車的最小功率．,猜押預(yù)測?4、[2016安丘模擬]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、對重、電動機(jī)、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成，電動機(jī)和對重通過鋼絲繩分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非?？拷I廂與對重的運(yùn)動方向始終相反．對重的質(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的v－t圖象如圖乙所示．不計鋼絲繩重力和一切摩擦．(g取10N/kg),(1)電梯勻速上升的高度是多少？(2)電梯勻速運(yùn)動階段，對重的重力做的功是多少？(3)電梯勻速運(yùn)動時，電動機(jī)鋼絲繩對轎廂拉力的功率是多少？(4)簡述對重的作用．(至少兩條),