内容正文:
第7讲 机械能守恒定律
学习目录
考点一 功 1
考点二 功率 4
考点三 重力势能 6
考点四 弹性势能 8
考点五 动能和动能定理 9
考点六 机械能守恒定律 11
重点知识
考点一 功
1.功与能量转化的关系
做功的过程也存在能量转化的过程,能量的转化与力对物体做功有关.
2.功
(1)做功的两个要素:力和物体在力的方向上的位移.
(2)功的公式:____________.
(3)功的单位________,简称______,符号:J.
(4)功的公式的适用条件:恒力的功.
(5)正功和负功:
0≤α<90°,力F对物体做______功,
α=90°,力F对物体________,
90°<α≤180°,力F对物体做______功.
(6)负功的两种说法:
一个力对物体做负功,可以说成物体____________做了功.
3.功的计算
(1)一个恒力F做功的两种处理方法.
①用力F乘以力的方向上的分位移____________.
②用位移l乘以位移方向上的分力____________.
(2)多个力做的总功的计算方法.
①先求合力F合,再利用W合=F合lcos α求功.
②先由W=Flcos α求出各个力的功W1、W2…Wn,再将各个力所做的功求代数和,即
W合=W1+W2+…+Wn.
考点击破
[例题1] (2023春•杭州期中)用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是( )
A.N•m/s2 B.kg•m2/s2 C.J•m2/s D.k•s2/m2
[例题2] (多选)(2012春•宁波期中)如图所示,物体A、B质量相同,与地面的动摩擦因数也相同,在大小相等的F1和F2的作用下,在水平面上移动相同的距离l,则( )
A.F1和F2所做的功相同
B.两物体受到的摩擦力做的功相同
C.支持力对物体做的功相同
D.合外力对物体做的功相同
[例题3] (2021秋•杭州期末)图甲为一男士站立在履带式自动扶梯上匀速上楼,图乙为一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到的力以及做功情况正确的是( )
A.甲图中支持力对人做正功
B.甲图中摩擦力对人做负功
C.乙图中人受到水平向前的摩擦力
D.两人受到电梯的作用力的方向相同
[例题4] (2022秋•椒江区校级期中)10月8日,2022年举重亚锦赛在巴林麦纳麦开幕,在女子49公斤级比赛中,中国选手王佳丽以抓举81公斤、挺举105公斤、总成绩186公斤的成绩摘得冠军。这是中国举重队在本次举重亚锦赛上获得的首枚金牌。王佳丽在抓举过程克服杠铃重力所做的功约为( )
A.160J B.1600J C.320J D.3200J
[例题5] (2019春•安吉县校级期末)幼儿园的小朋友在做滑梯游戏时,三个小朋友分别经图中A、B、C三条不同的路径从滑梯的顶端滑到底端.设三位小朋友的体重相同,则比较三者的下滑过程,有( )
A.到达底端的动能一定相同
B.克服摩擦力做功一定相等
C.沿路径C下滑时到达底端的动能最大
D.沿三条不同路径下滑,重力做的功一定相等
考点二 功率
1.功率
(1)物理意义:表示力做功的快慢.
(2)定义式:________________.
(3)单位:________,简称瓦,符号:______.
2.额定功率
动力机械长时间正常工作时的________________.
3.公式P=Fv的推导
由P=,W=Fl,v=可得________,其中F与v的方向在同一条直线上.
(1)若v为瞬时速度,P为力F做功的瞬时功率.
(2)若v为平均速度,P为力F做功的平均功率.
考点击破
[例题6] (2023•金华模拟)在平直公路上匀速行驶的自行车所受阻力为车和人总重量的0.02倍,如图所示。自行车在平直公路上匀速行驶,估算骑行者克服自行车所受阻力做功的功率最接近于( )
A.0.2kW B.2×103kW C.2kW D.20kW
[例题7] (2023•台州模拟)随着科技的发展,固态电池的开发成为新能源车制造的重要研究方向。若某公司研发了使用固态电池技术的150kW•h电池包,这里与“kW•h”相对应的物理量是( )
A.电量 B.功率 C.能量 D.电容
[例题8] (2022春•滨江区校级期中)周五晚上放学以后,很多家长到学校接孩子回家,其中有一位家长开着手动挡汽车,由滨文路匝口上时代高架,当要上高架时,这位有经验的家长立即换低档速,他这样做的目的是为了( )
A.增大速度,增大牵引力 B.减小速度,减小牵引力
C.增大速度,减小牵引力 D.减小速度,增大牵引力
[例题9] (2023春•宁波期末)一台起重机匀加速地将质量为1.0×103kg的货物从静止开始竖直吊起,运动图像如乙图所示,不计空气阻力,g取10m