内容正文:
第二部分 力学
第6讲 功和机械能
一、知识体系梳理
附1:科学方法考察点
节
方法
内容
功
等价变换法
功的定义和公式的互化
功率
类比法
类比速度研究功率(比值定义法)
等价变换法
功率的定义和公式的互化
动能和势能
分类法
机械能的分类
转换法
动能和势能大小的显示
控制变量法
研究动能和势能的影响因素
类比法
类比动能影响因素研究势能影响因素
机械能及其转化
逆向思考法
机械能转化方向可逆
附2:重难点提示
要点1:对功和功率的正确理解
①不做功的三种情况:有力无距离;有距离无力;力与距离方向垂直
②功率的含义:反映物体做功德快慢
要点2:判断动能、势能和机械能边化的方法
二、链接中考
(多选)1.(2022•青岛)北京冬奥会的成功举办,大大激发了国民参与冰雪运动的热情。某滑雪爱好者从雪坡高处的A点由静止自由滑下,经坡底的B点后,继续在水平滑道上滑行,最后停在C点。关于滑雪者的机械能,下列分析正确的是( )
A.在A点动能为零,重力势能最大 B.从A到B的过程中重力势能逐渐减小
C.从B到C的过程中动能逐渐增大 D.从A到C的过程中机械能不变
2.(2021•青岛)如图所示,舰载机既要在航母上起飞,又要在航母上降落。下列说法正确的是( )
A.舰载机加速升空的过程中,它的机械能不变
B.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机动能不变
C.舰载机的着舰速度越快,它的惯性越大
D.舰载机着舰时,阻拦索的拉力改变了它的运动状态
3.(2021•青岛)小明参加社区志愿服务,利用斜面将箱子匀速推到车上,如图甲所示。已知斜面高1.2m,长3m,箱子的重力为300N,小明施加的沿斜面向上的推力是200N,箱子沿斜面向上运动的s﹣t图象如图乙所示。
求:(1)推力做功的功率;
(2)斜面对箱子摩擦力的大小。
4.(2021•青岛)阅读下面材料,回答问题。
登陆火星
仰望星空,我们追梦不止……
2021年5月15日,我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。登陆一颗陌生的星球,大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。“绕”:探测器经过漫长的旅程,实现对登陆星球的环绕飞行。“着”:探测器着陆星球表面的过程。巡”:探测器到达星球表面后,放出巡视车,完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。其中最困难的一步就是“着”,这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零,通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。火星是太阳系中与地球最相似的行星,表面有大气层,温度适宜,火星表面引力为地球表面引力的38%。
(1)探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆,如图所示。当探测器运行到“近火点”时,它的势能 (选填“最大”或“最小”)。
(2)若着陆过程中只利用火星大气的阻力对探测器进行气动减速,探测器受到的大气阻力大小随探测器速度的增大而增大,探测器沿直线下落,且它距离火星表面足够高,可以推断:火星探测器着陆火星前的运动状态一定是 。
(3)利用降落伞减速时,若开伞的瞬间,探测器受到的向上的力大于它的重力,可以推断:开伞的瞬间探测器会 (选填“向上”或“向下”)运动。
(4)“祝融号”火星车的太阳能电池板表面有一层钛、硅材料微结构膜,这层膜表面的微观结构与莲叶表面的结构类似,能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气,可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦力,从而大大减少火星沙尘附着的可能性。请列举一个与上述减小摩擦力方法相同的实例: 。
(5)小明在地球上最多可以举起质量为38kg的杠铃,可以推断:若在火星表面,他最多可以举起
kg的杠铃。
5.(2020•青岛)探究与斜面相关的实验。
(1)如图甲所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小,小车向前滑行的距离 。在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量 。
伽利略对类似实验进行了分析,认识到:运动的物体受到的阻力越小,它运动的时间就越长,它的速度减小得就越 。他进一步推测:在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将 。
(2)如图乙所示,在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中,斜面上安装斜槽,水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下,发现质量较大的钢球将小木块推得较远,表明它对小木块做的功较 。由此可知: 相同的物体,质量越大,它的动能越大