内容正文:
物 理
临 沂
第一部分 考点过关
第九讲 机械与人 第1课时 功和机械能
2
1
2
考点自主梳理
教材实验聚焦
3
常考类型突破
4
临沂真题实战练
功
1.功(1)定义:力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,用字母 W 表示.
(2)做功的两个必要因素:一个是 作用在物体上的力 ;另一个是 物体在这个力的方向上通过的距离 .(必须同时满足,缺一不可)
W
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上通过的距离
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练1 (2022兰州改编)如图所示的情境中,力对物体做功的是( D )
A.推车未推动 B.提着滑板水平前行
C.搬石未搬起 D.挺举杠铃的过程
D
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2.功的计算
(1)公式:W= Fs .
(2)单位: 焦耳 ,符号: J .1J=1N·m.
Fs
焦耳
J
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练2 (2022怀化)如图所示,水平地面上有一重为20N的物块,在水平拉力F=5N作用下向右运动了10m,在这个过程中拉力F对物体做的功为 50 J,重力做的功为 0 J.
50
0
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功率
1.定义:一段时间内做的功与做功所用的这段 时间 的比,用字母 P 表示.它是表示物体 做功快慢 的物理量.
2.公式及推导:P=.若物体在力F的作用下以速度v匀速运动,由W=Fs得,P=== Fv .
3.单位: 瓦特 ,符号: W .
4.单位换算:1kW= 1 000 W.
时间
P
做功快慢
Fv
瓦特
W
1 000
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练3 (2022南充)如图所示,某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s,整个过程木箱的平均速度为 0.4 m/s,推力的平均功率为 200 W.
0.4
200
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机械能
1.能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能,能量的单位: 焦耳 ,符号: J .
焦耳
J
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2.动能和势能
动能 势能
重力势能 弹性势能
定义 物体由于 运动 而具有的能 物体由于 被举高 而具有的能 物体由于发生 弹性形变 而具有的能
影响因素 物体的 质量 和 速度 物体的 质量 和 高度 物体的 弹性形变大小
联系 动能和势能在一定条件下可以相互 转化
运动
被举
高
弹性形
变
质量
速度
质量
高度
弹性形变大
小
转化
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3.机械能及其转化
(1)动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
(2)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和 保持不变 .
如图所示,观察滚摆的运动.
保持不变
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现象:滚摆在下降时,转动的速度越来越 快 ,在上升时,转动的速度越来越 慢 ;滚摆在上下往复运动过程中,上升的最大高度逐渐 减小 .
结论:滚摆在下降的过程中, 重力势 能转化为 动 能,在上升过程中 动 能转化为 重力势 能;滚摆上升的最大高度逐渐减小,说明滚摆具有的机械能在逐渐 减小 .
快
慢
减小
重力势
动
动
重力势
减小
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练4 (2022广西)2022年5月31日,我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功.返航时,飞机在减速下降过程中( D )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,机械能减小
D
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练5 (2022烟台)如图所示,用绳子把一块橡皮悬挂起来,把橡皮贴近自己的鼻子,稳定后松手,头保持不动,橡皮向前摆去又摆回来,不会碰到鼻子.下列说法正确的是( C )
C
A.橡皮在摆动的过程中机械能保持不变
B.橡皮摆动到最低点时动能最小
C.橡皮在下降过程中,重力势能转化为动能
D.橡皮在上升过程中,重力势能转化为动能
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探究物体的动能与哪些因素有关
【实验方法】控制变量法、转换法.
【实验装置】
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【设计与进行实验】
1.实验通过观察 木块移动的距离 反映钢球动能的大小,这运用了 转换 法.
2.甲、乙两次实验,是为了探究动能大小与 质量 的关系.让钢球从相同高度由静止释放,是为了控制钢球到达水平面的 速度相同 ,这运用了 控制变量 法.
3. 甲、丙 两次实验是为了探究动能大小与速度的