内容正文:
专题10 做功和机械能
考点总结
考点一、功
1.功:作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对这个物体做了功。
要点诠释:
(1)做功的两个必要因素是:作用在物体上的力;在力的方向上通过的距离。
(2)物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。
(3)不做功的三种情况:①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)公式:W=Fs,
(5)单位: 焦耳(J),。
(6)功的原理:使用任何机械都不省功。
考点二、功率:
1.物理学中,为了表示做功的快慢而建立起功率的概念。
要点诠释:
(1)物理意义:表示物体做功的快慢。
(2)定义:功与做功所用时间之比叫做功率。
(4)定义式:;
(5)国际单位:瓦特,简称瓦,符号W;常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等等。
1kW=1000W,1W=1000mW,1W=1J/s
(6)推导公式: 。
2.动能:物体由于运动而具有的能,叫做动能;动能的大小与质量和速度有关。物体的速度越大,质量越大,则它的动能越大。
要点诠释:
(1)一切运动的物体都有动能。
(2)动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。
3.重力势能:物体由于高度所决定的能,叫做重力势能;重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。
要点诠释:
(1)一切被举高的物体都有重力势能。
(2)重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。
4.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,叫做弹性势能;弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
要点诠释:
(1)一切发生弹性形变的物体都有弹性势能。
(2)弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。
5.机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
(1)在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高处下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势转化为动能。
(2)在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
(3)机械能守恒。如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变。这个规律叫做机械能守恒。
考点突破
一、单选题
1.如图所示,滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中,运动员的( )
A.动能减小 B.重力势能增大 C.动能不变 D.重力势能减小
2.2021年5月15日,天问一号巡视器利用降落伞和反推火箭在火星表面减速着陆,环绕器仍在环绕火星运动,下列说法正确的是( )
A.环绕器的帆板利用的太阳能是不可再生能
B.环绕器是通过超声波向地面发送信息的
C.巡视器在火星表面减速着陆时,机械能不变
D.巡视器在火星表面减速着陆时,势能减小,动能减小
3.如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。关于摆球,下列说法中正确的是( )
A.从A点到B点的过程中机械能守恒
B.在B点时处于平衡状态
C.在O点时重力势能最大
D.从A点到O点动能转化为重力势能
4.下列有关中学生的估测符合实际的是( )
A.眨眼一次的时间约为3s
B.正常步行的速度约为1.4km/h
C.游泳时受到的浮力约为500N
D.完成一次引体向上做的功约为2000J
5.跳伞运动员从高空跳下后沿直线向下做加速运动降落伞打开后开始减速,落地前运动员的速度已减至安全值且保持不变,若把运动员和降落伞作为一个整体进行研究,则( )
A.加速运动时动能转化为重力势能
B.减速运动时所受的阻力大于重力
C.匀速直线运动时机械能保持不变
D.整个过程中所受的阻力保持不变
二、填空题
6.2021年5月29日,搭载着天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场成功升空,在火箭发射升空过程中,火箭的动能将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);若以地面为参照物,该火箭是________的。
7.用定滑轮匀速提升质量为10kg的物体,所用的拉力为110N,物体在2s内升高0.5m,此过程中的有用功