内容正文:
易错点11 功和机械能常考易错陷阱分析
功和机械能常考易错陷阱分析
陷阱一:不做功的三种情况判断易错?
(1)有力而无距离:
物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”;
(2)有距离而无力:
物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”;
(3)有力也有距离、但力与距离垂直:
物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。
(4)力做功的两种情况
①力的方向与物体运动的方向一致,称为力对物体做功。
②力的方向与运动方向相反,可以称为克服某个力做功。
陷阱二:(1)功和功率的比较理解易错?
(1)“功”表示做功的“多少”;
(2)“功率”则表示做功的“快慢”;(功率与功和时间两个因素有关)
(3)在做功时间相同时,做功多的做功快;
做功多不一定做功就快,即“功率”不一定就大。
陷阱三:功率的计算应用易错。
(1)公式P=Fv的适用条件: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F所做的功的功率可表示为Fv。(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)该公式也适用于变速直线运动。
(2)公式只能用于求平均功率,P=Fv既可以用于求平均功率,也可以用于求瞬时功率。
(3)由公式P=Fv可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
陷阱四:机械能的转化和守恒理解易错。
(1)做功角度:只有重力或弹力做功,无其它力做功;其它力不做功或其它力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对系统不做功。
(2)能量角度:首先只有动能和势能之间能量转化,无其它形式能量转化;只有系统内能量的交换,没有与外界的能量交换。
(3)机械能守恒一般都是理想状态下才发生的,物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化,还有其他能量的转化。
(4)机械能守恒是有条件的,只有重力或弹力做功时,机械能是守恒的。
(5)在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机械能的总和减少。
(6)“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。
(7)人造地球卫星的运动,近地点动能(速度)最大,势能最小;远地点势能最大,动能(速度)最小,近地点向远地点运动时,动能转化为势能,远地点向近地点运动,势能转化为动能,整个过程机械能守恒。
(8)滚摆上升下落过程中,如果不计空气阻力,机械能守恒。上升动能转化为重力势能,下降重力势能转化为动能,最低点速度最大,动能最大;最高点重力势能最大,动能最小;下降过程反之。
考虑空气阻力,滚摆每次上升高度减小,机械能转化为内能。
【例题1】下列关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
【例题2】关于功率,下列认识正确的是( )
A. 由,可知功率越大的机器做的功越多
B. 由可知汽车发动机功率越大,汽车的速度越大
C. 由可知单位时间内做功越多则功率越小
D. 由可知机车要想获得大的牵引力,可以放慢速度
【例题3】关于机械能,以下说法正确的是( )
A.质量大的物体,具有的机械能一定大
B.弹簧具有弹性,所以弹簧一定具有弹性势能
C.人在荡秋千时,人具有的动能大小保持不变
D.一块石头被举得越高,它具有的重力势能越大
【强化1】小李同学先后用同样大小的力使同一木箱分别在如图所示的甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离S,该力在这三个过程中所做的功分别为、、。下列关于做功大小的说法正确的是
A. B.
C. D.
【强化2】下面关于能的说法正确的是
A. 只有正在做功的物体才具有能量 B. 具有能的物体都在做功
C. 不做功的物体就不具有能 D. 能够做功的物体,它一定具有能
【强化3】如图所示,用轻质弹簧(弹簧质量和空气阻力忽略不计)把小球挂在天花板上,当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能守恒
B.小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
C.小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量
D.小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
1. 关于功,下列说法正确的是( )
A.力越大做功越多
B.物体在力的方向上移动的距离越大做功越多
C.做功所用的时间越长做功越多
D.功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积
2. 下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.篮球由高处下落重力没有做功