内容正文:
第十一章 《功和机械能》复习讲义(原卷版)
【学习目标】
1.理解:功的概念;功率的概念;影响物体动能大小的因素;影响物体重力势能大小的因素;
2.会:分析力是否对物体做功;利用功解释生活中常见现象;利用功率解释生活中常见现象;分析动能和势能之间的转化过程;利用机械能分析生活中常见动能与势能之间的转化;
3.掌握:功的简单计算;进行功率的简单计算。
4.了解:生活中常见功率值;能量和动能的概念;影响弹性势能大小的因素;机械能守恒定律;
5.知道:什么是重力势能和弹性势能;机械能概念。
【知识导图】
【专题复习】
专题一:做功的判断和功的计算
※专题概述
(1)力学中的做功包含两个必要条件:一、作用在物体上的力;二、物体在力的方向上移动的距离。
(2)分析做功时应注意以下几点:
一、当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力对物体做功;
二、一个物体同时受几个力的作用时,有些力做了功,有些力没有做功。因此,说做功必须指明是哪个力对物体做功;
三、若物体受到一个与运动方向相反的力的作用,我们通常说物体克服这个力做功。比如:物体在竖直方向上向上运动时,克服重力做功,功的大小为W=Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小W=fs。
典例一如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是。
A. 文具盒所受重力对它做了功 B. 文具盒所受支持力对它做了功
C. 文具盒所受的推力对它做了功 D. 在此过程中没有力对文具盒做功
典例二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甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离,该力在这三个过程中所做的功分别为、、,关于做功的大小的下列说过正确的是 。
A. B.
C. D.
典例三如图甲所示是修建大桥时使用吊车向江底投放长方形石料的示意图,在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力随时间变化的图象从开始投放到刚好接触江底前。时刻吊车开始下放石料,忽略水的阻力。则下列说法正确的是。
A. 石料在时开始浸入水中;
B. 石料受到的浮力始终是 ;
C. 石料的密度是;
D. 在到的时间内钢绳的拉力不做功
典例四今年初,因“新冠疫情”形势严峻,在某些地区,快递公司实现了无人机投送快递服务。如图所示,已知无人机与快递的总质量为,无人机匀速竖直上升到高的阳台,整个过程花了。则:
无人机匀速上升的过程中,旋翼产生的升力为多大?
无人机飞行的速度为多大?
无人机飞行时做了多少功?
专题二:功率的测量和计算
※专题概述
(1)注意初中阶段用公式P=Fv计算功率的条件是:物体做匀速直线运动;
(2)功率的定义式,可以变形为W=Pt和,可分别用于求功和时间。在运用上述公式时,一定要注意三个物理量的对应关系,W一定是在对应的时间t内完成的功。
注意:当P一定时,W与t成正比,即;当W一定时,P与t成反比,即;当t一定时,W与P成正比,。计算时要审清题目所给的条件,利用正反比关系可快速求解。
典例一以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车,在相同时间内两车通过的路程之比为2:1,下列说法正确的是( )。
A.两车所做功之比是2:1 B.两车所做功之比是1:1
C.两车所受牵引力之比是2:1 D.两车速度之比是1:2
典例二用大小相同的水平推力分别推动甲、乙两物体在水平地面上做匀速直线运动,v甲>v乙,两物体沿推力方向都移动了2米,则推力对物体所做的功W 甲______W 乙,推力的功率P甲___________P 乙(以上两空均选填“大于”“等于” 或“小于”)。若甲的重力为10牛,则甲的重力做功为__________ 焦。
典例三如图所示,小明用不同的力F1、F2,在相同时间内分别把物体A直接匀速拉升h高度,和沿粗糙斜面匀速拉升h高度。F1做功为W1,功率为P1;F2做功为W2,功率为P2。则( )。
A.W1>W2 B.W1=W2 C.P1<P2 D.P1=P2
典例四如图所示。甲图中水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9s~12s内,推力对物体做功 ___________J;此段时间推力做功的功率为 ___________W。
专题三:机械能
※专题概述
机械能
动能
定义
物体运用运动而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有动能
(1)动能和势能统称为机械能,机械能可以和其他形式的能相互转化。一个物体可以同时具有动能和势能,而且在一定条件下,动能是势能可以相互转化。
(2)机械能守恒:物体只受重力或弹力作用或虽然受其他力作用,但其他力不做功,那么在动能和势能相互转化过程中,物体的机械能守恒。
影响动能大小的因素
动能的大小跟