内容正文:
第十一章
功与机械能
A智能讲题
知识结构·单元导学·
/1I/1/
有用功(W用)
相关概念
额外功(W额外)
做功的两个必要因素
总功(W总)
公式:W=F
功
定义
单位:J
机械效率
公式:7=W×100%
W总
功与机械能
提高机械效率的方法
实验:测量滑轮组的机械效率
物理意义
动能
影响因素:m、v
定义
功率
机械能
重力势能
影响因素:m、h
势能
弹性势能
影响因素:弹性形变的大小
公式:P=W
机械能的转化
点亮思维·发展素养·
1/111/1/
机器人越来越拟人化,人工智能技术让机器人更具智能性,不局限于冰冷的机器人手臂,机器人
逐渐走入商业、家庭、服务等多元生活场景,让人们看到了充满想象力的机器人世界。
人工智能迎来爆发式发展,被誉为制造业皇冠顶端明珠的机器人作为人工智能与实体经济深度
人工智能
融合的重要领域,正以空前的广度和深度融入人们的生产生活,推动人类社会加速进入智能时代.
/P2T7
随着“机器人十”应用行动的持续推进,“机器人十制造业”“机器人十医疗健康”“机器人十人工智
能”“机器人十家庭服务”等场景不断拓展,未来,机器人产业创新能力将持续提升,转化为现实的新质
生产力,为人们的生活增添了更加丰富的智能色彩.
神舟系列载人飞船是我国自行研制的用于天地往返运输人员和物资的载人航天器,达到或优于
神舟系列
国际第三代载人飞船技术,具有完全自主知识产权及鲜明的中国特色.神舟载人飞船可一船多用,既
载人飞船
可留轨观测又可作为交会对接飞行器,满足天地往返的需求.神舟飞船是采用三舱一段结构,即由返
/P17T5
回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成,由13个分系统组成.神舟飞船与国外第三代飞船相比,具有起点
高、具备留轨利用能力等特点神舟系列载人飞船由专门为其研制的长征二号F火箭发射升空
△九年级·上册·物理.HY
1
11.1功
(答案P1)
能讲
6.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的
通基础
M1111111111144114
物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜
知识点1做功的定义
面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所
1.十一假期,小亮一家驾车郊游,当小汽车在水
示),该力在这三个过程中所做的功分别为
平路面上快速(未超速)行驶时,其重力对小汽
W1、W2、W3.下列关于它们之间的大小关系,
车
(选填“做了功”或“不做功”)
说法正确的是(
2.(连云港中考)下列有关功的说法正确的
2n
是()
m
》
2严
777777777
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
光滑水平面
粗糙水平面
粗糙斜面
B.足球在水平面上滚动时重力对足球没有
A.W1<W2<W3
B.W1<W2=W3
做功
C.Wj-W2-W:
D.W1=W2<W3
C.运动员举起杠铃在空中静止时对杠铃做7.社会爱展在某届机器人与人工智能国际会
了功
议中,图甲为某款静止在水平地面上的智能机
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书
器人,重力为400N.它在某次引领接待工作
包做了功
中,沿水平直线匀速运动,受到的水平阻力为
知识点2功的计算
机器人自重的0.02倍,运动路程s随时间t
3.(滁州阶段)如图所示,在水平地面上,用25N
变化的图像如图乙所示.则:
的水平推力F推着箱子做匀速直线运动,箱
(1)静止时,地面对智能机器人的支持力大小
子受到的摩擦力为
N,若箱子运动了
为多少?
3m,则推力F对箱子做的功为
(2)在0~4s内,动力对机器人做的功为多少?
s/m
F
4.日常生活某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋
从1楼提到3楼,他提鸡蛋的力做的功最接近
于()
A.6J B.30 J C.60 J D.90 J
5.(淮北杜集区校级月考)在水平地面上,用一方
向水平大小恒为10N的推力,将重为100N
的行李箱沿直线向前推了5m,撤去推力后,
行李箱由于惯性又前进了1m,则推力所做的
功为(
A.50J
B.500J
C.60J
D.600J
2
优+学案·课时通△
通能力
1E111124111111441111111412111
12.跨学科·数学如图所示,小宇同学用一个距
离手3m高的定滑轮拉住100N的物体,他
8.(宿州校级期末)长L=80cm
LLLALLALALILLLL
手拉绳子从滑轮正下方沿水平方向移动4m,
160°
的细绳上端固定,下端系一个
如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多
质量m=100g的小球,将小球
少功(
拉起至细绳与竖直方向成60
lllllleel880
角的位置,然后由静止释放,不计空气阻力,则
小球摆到最低点时,重力做功
J,绳
子的拉力做功
J.(g取10N/kg)
4 m
77777777777777
9.(合肥阶段练习)在医学上常用大卡(又称千
A.600J
B.400J
卡)作为热量的单位,1大卡=1千卡=4.2×
C.200J
D.100J
103J.某品牌纯牛奶的铭牌上标有“100mL中
13.如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一
含有70大卡的热量”,这些热量相当于将一个
个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右
70kg的成年人竖直举高
m克服重力
匀速移动了3m,在这个过程中(
)
所做的功.(g取10N/kg)
10.(六安校级期中)如图甲所示,在水平地面上
有三块密度为0.5×103kg/m3,棱长均为
A
10cm的正方体木块,小明把三块木块逐一
A.拉力F做了150J的功
竖直堆叠起来,如图乙所示.小明叠起这堆木
B.拉力F做了300J的功
块至少做了
J的功
C.重力做了600J的功
D.重力做了1200J的功
14.新情境如图所示,某次比赛中,运动员推着
777777777T7777777T
777777177
冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手,
匆
乙
随后冰壶沿冰道运动30m停在O点.若运
11.某小汽车在平直公路上行驶的45s内,其速
动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中
度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分
受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N.从
别如图甲、乙所示,已知前10s内小汽车运动
A点到O点冰壶沿直线运动,此过程
的路程为100m.求:
中(
v/(ms)
↑FN
6.0
24.0
6.0
4000
单位:m
30
中线
1000
10
45t/s
010
45t/s
甲
投掷线
起滑架
(1)前10s内小汽车运动的平均速度是
冰壶赛场俯视图
m/s.
A.推力对冰壶做功为270J
(2)小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程
B.推力对冰壶做功为324J
是
m.
C.冰壶克服阻力做功为54J
(3)整个过程动力F做的总功是
D.冰壶克服阻力做功为45J
△九年级·上册·物理·HYiH
3
15.(安庆期末)某商场中有两种电梯,甲为阶梯
通素养
LHE1KKK1111111111
式电梯,乙为股带式电梯.如图所示,小明分
别乘甲、乙两种电梯从一楼匀速到二楼,在乘
17.科学思维(滁州二模)有一质量为100kg且
电梯的过程中,他与电梯均保持相对静止.则
分布均匀的圆柱铁块,高为80cm,底面半径
下列说法正确的是(
为30cm,想用如图甲、乙两种方法把它推倒
变成丙图状。
(1)比较F1与F2的大小.
0
0
(2)若动力对铁块所做的功等于铁块克服重
力所做的功,则在推倒铁块的过程中,推力
A.乘甲电梯过程中,电梯对人的支持力做功
F1做功至少是多少?
为零
B.乘乙电梯过程中,电梯对人的支持力做功
为零
C.乘甲电梯过程中,人受重力、支持力和摩擦
力作用
丙
D.两种上楼方式,克服人的重力做的功不
相等
16.(长沙中考)如图所示,小明用一个动滑轮和
几个相同的杠铃片自制了一个健身器,已知
动滑轮的质量为5kg,每个杠铃片的质量为
10kg.不计绳重和摩擦,g取10N/kg,小明通
过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的
过程中,求:
(1)杠铃片在0.5s内上升
0.2m,杠铃片的速度
握杆
(2)动滑轮下挂着两个杠铃片,
握杆对绳子拉力的大小。
(3)动滑轮下挂着四个杠铃片,
杠铃片上升了0.1m,在此过
程中握杆对绳子的拉力做的功.
4
优+学案·课时通△优计学案课时通
参考答案
九年级·上册·物理·HY
第十一章
功与机械能
11.1功
1.不做功2.B3.25754.C5.A6.C
7.解:(1)静止时,智能机器人处于平衡状态,地面对智
能机器人的支持力与机器人所受重力为一对平衡
丙
力,即支持力F支=G=400N.
克服铁块重力做功为W=Gh=mgh=100kg×
(2)由图像可知,在0~4s内,机器人做匀速直线运
9.8N/kg×(100×号-80×号2)×102m=98J.
动,机器人处于平衡状态,动力与阻力为一对平衡
力,即动力F=f=0.02G=0.02×400N=8N.
11.2功率
由图像可知,在0~4s内,机器人的运动路程为
2m,动力对机器人做的功W=Fs=8NX2m=
1.D2.D3.6×1031.2×1034.206×104
16J.
5.5300606.B
8.0.409.42010.1.47
7.解:推力F做的功W=Fs=10N×4m=40J.
11.(1)10(2)700(3)1.1×10
推力做功的功率P=W=0】=8w
12.C13.B14.C15.B
t 5s
8.9001.89.19201610.30500
16.解:(1)杠铃片上升的速度o=
_0.2m=0.4m/s
t0.5s
11.4513512.B13.C
(2)每个杠铃片的重力
14.D解析:惯性大小只跟物体的质量有关,该物块
G=mg=10 kgX10 N/kg=100 N,
在整个运动过程中质量不变,其惯性大小不变,即
每个动滑轮的重力G动=m动g=5kg×10N/kg
该物块在CD段的惯性与AB段的惯性一样大,选
50N,
项A错误,根据口=氵可得,该物块通过AB段所
不计绳重和摩擦,当动滑轮下挂两个杠铃片,握杆
对绳子的拉力P=号×(2G十Ga)=×(2×
用时间t4==)10m=5S,通过CD段所用时
VAB 2 m/s
100N+50N)=125N.
间tco=
cD=10m=2s,则该物块通过AB段和
(3)不计绳重和摩擦,动滑轮下挂着四个杠铃片,杠
UCD 5 m/s
铃片上升了0.1m,在此过程中握杆对绳子的拉力
CD段所用的时间之比为=5s=5:2,选项B
做的功W=4Gh+G动h=4×100N×0.1m十
tcD 2 s
50N×0.1m=45J.
错误.物块在AB段和CD段均做匀速直线运动,
17.解:(1)
物块受力平衡,则物块在AB段和CD段所受拉力
分别为FAB=fAB=1N,FcD=fcD=2N,则拉力
在AB段所做的功WAB=F ABSAB=1NX10m=
l0J,拉力在CD段所做的功WcD=FCDSCD=
2N×10m=20J,拉力在CD段做功的功率
P-C-名10w,选项C错误D正确
两种推倒方法推倒铁块的过程中阻力始终为铁块
的重力不变,阻力臂的变化情况相同.按照甲图的
15.D解析:由题知,爬行高度h相同,t甲=16s,
方法,支点为B,F1的力臂为BD,按照乙图的方
t元=12s,G甲:G元=m甲:m元=3:4,设甲做功
法,支点为C,F2的力臂为D'C,因为BD大于
为W甲=G甲h=3Gh,乙做功为Wz=Gzh=
D'C,故F1<F2.
4Gh,则甲微功功率P,=W=3Gh
(2)无论怎样将铁块推倒都是克服重力做功,两种
,65乙做功功率
方法使铁块重心移动的距离相等,故两个力做功相
D2==9所以P,P2=96
等,故使用甲、乙两种方法,人至少要做的功
W1=W2.
16.D解析:对整体受力分析,甲、乙中整体在水平方
向上做匀速直线运动,则整体在水平方向上受力平
根据丙图可知,BD=√AB2十AD
衡,受到的摩擦力等于拉力.甲、乙中整体对水平地
√(80cm)2+(30cm×2)2=100cm.
面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,所以受到
要使铁块倒下,只要克服铁块的重力把BD推到竖
的摩擦力大小相同,则拉力大小相同,即F甲=F,
直即可,此时整个铁块的重心最高,
故AC错误.由题意和图像可知,甲中物体运动的