第十一章 功和机械能(精讲)-【优化设计】2022-2023学年八年级下册物理同步学考(人教版)

第十一章 功和机械能 第1节功 【典例】某物体在力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面 上沿力的方向移动了距离s(如图)，做功分别是W1、W2、W3,则它们之间的 关系是( 光滑水平面 粗糙水平面 A.W1=W2=W3 B.W>W2>W C.W<W:<W D.W<W,<W 解析三个过程中，物体受力均为F,且物体均在力的方向上通过相同 的距离s,根据功的公式W=F可知，三个过程中拉力做功相同，即W W2=W3。 答案A 易错点拨物理学中，功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距 离的乘积，即W=Fs。该题中所说的光滑、粗糙、斜面都是迷惑因素，与做 功的大小无关。 【拓展训练】在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别 为m、2m的两个物体在大小为F的水平恒力作用下，在力的方向上前进了 相同的距离，则下列结论正确的是( F m 2m 7777777777777 7777777777777 甲 乙 A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D.条件不足，无法确定甲、乙、丙图中F做的功谁大 19 第2节。功率 【典例】为寻找失联的MH370航班，我国启用了“蓝鳍金枪鱼―21”简 称(金枪鱼)自主水下航行器进行深海搜寻。“金枪↑P 鱼”质量为750kg，最大潜水深度为4500m。由起重 装置将漂浮在海面的“金枪鱼”匀速竖直吊离海面，起 重装置拉力的功率随时间变化的图象如图所示，图中 P_3=3P_1。求t_1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不0t1t_2一_5 考虑水的阻力，g取10Nkg)。 解析由图象可知，在时间t_3之后，“金枪鱼”已完全离开水面，此时， “金枪鱼”匀速升高，受到平衡力作用，即拉力F_3=G=mg=750kg×10N/kg= 7500N，此时的功率P_3=F_3v。在时间t_1时，起重装置对“金枪鱼”的拉力 为F1，功率P_1=F_1v3因为P_3=sP_3故有F_3v=3F_1v。则F_1=_3^F_3=_3× 7500N=2500N。 答案t_1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力为2500N。 方法技巧（1）准确分析图象的含义，能从图象中找到有用的解题 信息。 （2)根据力与运动之间的关系可知，做匀速直线运动的物体受到平衡 力的作用。 （3)熟练运用计算功率的公式推导出变形公式P=Fv，运用平衡力的 知识，是解答此题的关键。 【拓展训练】沉船打捞指的是打捞沉没于水中PkW 物体的工程作业。如图所示是某沉船打捞设备工4×10- 作时拉力的功率随时间变化的曲线，若沉船整个3×10^3 过程都是以0.05m/s的速度匀速上升，8min后 沉船离开水面。求：05～810t/min （1)打捞设备工作时的最大拉力和最小拉力。 （2)沉船的重力和体积。 20 第3节动能和势能 【典例】如图所示，人骑自行车下坡。速度会越来越快，在这过程中(） A.人和车的动能保持不变 B.人和车的动能增加 C.人和车的动能减少 D.人和车的重力势能增加 解析人骑自行车下坡，速度会越来越快，在这 过程中人和车的质量不变，速度增大，动能增加；高度减小，重力势能减少。 答案B 解题技巧判断动能或势能大小变化时，首先分析物体的质量，速度、 高度和弹性形变有无变化。由质量和速度判断动能的变化，由质量和高度 判断重力势能的变化，由弹性形变的变化判断弹性势能的变化。 【拓展训练】将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如 图所示)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该 过程中能量变化的叙述，正确的是() A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减少 B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增加 C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增加 D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能减少 21 第4节 机械能及其转化 【典例】如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地 近地点 球运行，下列说法正确的是( ) A.卫星在近地点时，动能最大，机械能最大 B.卫星在远地点时，势能最大，机械能最大 C.卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减 少，势能逐渐增加，机械能不变 分卫星 D.卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减 少，势能逐渐增加，机械能不变 远地点 解析卫星在近地，点时，速度最大，动能最大，距离地球最近，势能最 小，卫星在绕地球运行过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒，故A 错误；卫星在远地，点时，速度最小，动能最小，距离地球最远，势能最大，卫 星在绕地球运行过程中，没有受到任何阻力作用，机械能守恒，故B错误； 卫星从近地点向远地，点运行时，速度越来越小，动能逐渐减少，距离地球越 来越远，势能逐渐增加，卫星在绕地球运行过程中，没有受到任何阻力作 用，机械能守恒，故C正确；卫星从远地，点向近地，点