第十一章 机械功和机械能 单元总结-2022-2023学年九年级物理上册同步精品课堂（沪粤版）

第十一章 机械功与机械能 知识点一：功 1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段 距离 ，这个力就对物体做了功。 2.功的两个必要条件：① 有力作用在物体上；② 物体在力的方向上通过了距离。 3.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直。 4.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：。 5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m 。 6.功的公式的应用：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应；③功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不是力和力臂的乘积（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）。 典例1．下列实例中，没有对物体做功的是（　　） A．运动员举杠铃的过程 B．起重机提升大石块 C．推木箱没推动 D．弓箭被拉弯的过程 典例2．长安汽车SUV车型长安CS75四驱版是国产车的代表。如图所示，车静止于水平地面，整车质量为1600kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，在测试时由长安工作人员驾驶行进路程约3km时，用时20min。求： （1）该车行驶的平均速度； （2）该车静止时对水平地面的压强； （3）若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m耗时2min，受到水平方向的阻力为自重的0.1倍，求牵引力在此路段所做的功。 知识点二：功率 1.定义：单位时间里完成的功；或说成：单位时间内力作做的功。 2.功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。 3.公式：。 4.单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。常用单位还有千瓦（kW）、马力。 换算关系：。 5.功率公式的解释：（1）物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即。 （2）利用该公式时要注意：拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是W；速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。 典例3．如图所示，物体重30牛，用大小为4牛的力F，方向如图水平拉滑轮，使物体在10秒内移动4米，则拉力F的功率为（　　） A．1瓦 B．1.6瓦 C．3.2瓦 D．12瓦 典例4．如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.04m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像，整个提起过程用时100s，已知河水密度为1.0×103kg/m3，混凝土的密度为2.8×103kg/m3，钢铁的密度为7.9×103kg/m3，g取10N/kg，不计河水的阻力．求： （1）60s内混凝土构件在河水里上升的高度； （2）混凝土构件浸没在河水中时受到的浮力； （3）60s内钢丝绳拉力所做功的功率； （4）通过计算说明，此构件的组成是纯混凝土，还是混凝土中带有钢铁骨架？ 知识点三：动能 1.什么是动能：物体由于运动而具有的能。如图（1）所示，物体都具有动能。 行驶的汽车 飞翔的小鸟 空中的客机 自由下落的小球 图（1）运动的物体 2.影响动能的因素 物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。 3.动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能。例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。 典例5．在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。 （1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球______； （2）涉用甲、丙两次实验可以得出的结论是：物体质量相同时，______； （3）三次实验中，碰撞前动能最小的是图______的小球，原因是______。 典例6．小宇用如图所示的装置，探究“物体的动能大小与哪些因素有关”，实验步骤如下： ①将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示； ②将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示； ③将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水