第三讲功和机械能1.doc

第五讲 功和机械能（一）
[中考目标聚焦]

课表解读
考点盘点
命题预测
1.做功的两个必要因素。
2.功率的概念。
3.功、功率的计算。
4.动能、重力势能的影响因素，及动能和势能的相互转化。

1、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化，能用实例说明机械能和其他形式能的转化。
2、知道功的概念和功率的概念，能用生产、生活中的实例解释功的含义。。
3、理解机械效率
4、掌握功、功率，机械效率的有关计算与应用

1.结合日常生活中实际问题考察功、功率的概念和计算，动能和重力势能的相互转化是本章的主要考点。
2.探究影响动能和重力势能大小的决定因素的有关实验也是近几年中考的热点。

做功的两个必要因素

功
(N)

公式
W
＝
FS
单位：

×

表示做功快慢的量

概念

定义：单位时间完成的功叫功率

功和机械能

功率
(P)

公式
P
W
t
P
Fv
=
=

单位：

/

机
械
能
势能
重力
势能
定义：
决定其大小的因素：

弹性
势能
定义：
决定其大小的因素：

动能
定义：
决定其大小的因素：

[知识网络梳理]

[课前夯实基础]
基础知识巩固
一、功
１、做功的两个必要因素是＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
２、计算功的公式是＿＿＿＿＿＿＿，单位是＿＿＿；
二、功率
3、功率所描述的物理意义： ；
4、计算功率的公式是＿＿＿＿＿＿＿．　单位是＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
5、、功率的定义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
三、动能和势能
6、、动能的定义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，影响因素是＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
7、重力势能的定义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，影响因素是＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿．
8、　＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿统称为机械能。　
课前热身练习
　１、以下实例，力对物体做功的是（ ）
　　 A．举重运动员举着杠铃不动
　　 B．小明将水桶从地面上提起
　　 C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
　　D．用力搬桌子而未搬起
２、跳绳是今年体育考试的项目之一,小强同学的质量为50㎏,每跳起一次的平均高度为5㎝,每分钟跳150次.问:
⑴ 强同学平均跳起一次克服重力做了多少功?
⑵ 强同学跳绳的功率为多少W?
３、下列关于功率的说法正确的是（ ）
A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大
C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大
４、汶川地震后的5月14日，我空降兵15勇士不畏牺牲，勇敢地从4999m的高空跳伞执行侦查营救任务，为上级决策提供了第一手资料，为组织大规模救援赢得了宝贵时间，受到了中央军委的通令嘉奖。跳伞勇士在空中匀速下落的过程中，他的（ ）
　　A．重力势能增大，机械能增大 B．重力势能减小，机械能增大
C．重力势能减小，机械能不变 D．重力势能减小，机械能减小
５、如图，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近到自己的鼻子，松手后，铁锁向前摆动又摆回来。有关铁锁在摆动过程中的能量转化，下列说法正确的是
　　A．铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变
　　B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
　　C．铁锁上升到最高点，重力势能最小
　　D．铁锁下降到最低点，动能最小
[课堂讲练互动]
考点1功、功率的概念。
考点归纳
1、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
2、功率的物理意义是表示物体做功快慢，单位是物体在单位时间内做的功。
考点探究
[例1]两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则（ ）
　　A.甲运动员做功较多，功率较小
　　B.甲运动员做功较多，功率较大
　　C.甲运动员做功较多，他们的功率相等
　　D.甲、乙运动员做功相等，功率相等
[例2]户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式，所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。在某次室内攀岩比赛中，质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁，取得了很好的成绩。请问：（g=10N／kg）
　　（1）小王同学攀岩的速度是多少？
　　（2）小王攀岩过程中至少做多少功？功率多大？
（3）根据你所学过的物理知识，在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩？（答出两点即可）
考点应用
1、粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3m／s的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中（ ）
A．重力做了3000J的功 B．推力的功率为30W
　　C．推力做了1000J的功 D．摩擦力为100N
2、中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ）
A. 0. 5 W B. 5 W C. 50W D. 500 W
3、如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（ ）
　　A．物体一定受到10N的摩擦力 B．重力做的功一定为360J
　　C．物体一定运动了lm D．物体一定运动了6m
4、如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他在跑步机上以5m／s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N．
　　求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程?
(2)他在这段时间内做了多少功?
(3)他做功的功率是多少?
考点2功、功率的计算
考点归纳
1、功的计算公式：W=FS W=Gh W=Pt
2、功率的计算公式：P=W/t p=Fv
3、计算时灵活选用适当的公式，代入数据就行。还要分清有用功：对人们有用的那部分功；总功：动力做的功。额外功：对人们没有用但又不得不做的功。
考点探究
[例2]用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3 m所用的时间为10s．求：
　　(1)重物上升的速度．
　　(2)拉力所做的有用功．
　　(3)拉力的功率．
考点应用
5、一台抽水机的功率为10KW，利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功、总功分别是多少?(g取19N/Kg)

6、如图所示，小刚沿着斜坡进行晨跑。已知小刚体重为500N，他用50s的时间跑完长为200m、高为10m的斜坡。这过程中，求：
　 (1)小刚的平均速度为多少?
　 (2)小刚克服重力做的功为多少?
(3)小刚克服重力做功的功率为多少?

7、户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式，所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。在某次室内攀岩比赛中，质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁，取得了很好的成绩。请问：（g=10N／kg）
　　（1）小王同学攀岩的速度是多少？
　　（2）小王攀岩过程中至少做多少功？功率多大？
（3）根据你所学过的物理知识，在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩？（答出两点即可）

考点3：动能、重力势能的影响因素，及动能和势能的相互转化。
考点归纳
1、影响动能大小的因素:物体的质量，物体移动的速度。影响重力势能大小的因素：物体的质量，物体被举高的高度。
2、动能和势能之间可以相互转化，动能和势能统称为机械能。
考点探究
[例3]一人汽车从斜坡滑下（不蹬车），速度越来越快，它的动能_______，重力势能_______。
[例4]（连云港）下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是
考点应用
8、同学们都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……，你知道其中能量的转化吗？对于右图中荡秋千的小孩，下列分析正确的是（ ）
　　A、小孩在A点具有最大动能
　　B、小孩从Ｃ荡到Ｂ的过程中，动能转化为势能
　　C、小孩从Ｂ荡到Ｃ的过程中，动能转化为势能
D、小孩从Ａ荡到Ｂ的过程中，在Ｂ点的机械能大于Ａ点的机械能
9、李岚同学到自贡的百货大楼购物，自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中，他的( )
A、动能增大B、势能不变C、机械能增大D、机械能不变
10、 “神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到空气阻力而做减速运动。在减速下降的过程中,返回舱的 ( )
　　A.动能增大,势能减小B.动能减小,势能减小
　　c.动能不变,势能减小D.动能减小,势能增大
11、如图所示，是小朋友坐滑梯的情景，下列说法正确的是（ ）
A．滑道表面很光滑．是为了增大摩擦
B．小朋友下滑过程中速度增大，机械能增大：
C．小朋友从滑梯上滑下后，由于惯性在水平面上还能滑行一段距离
D．下滑过程中重力对小朋友不做功

14、如图所示，是演示动能和势能相互转化的实验装置．小球从轨道上的E点滚落下来，在圆形轨道上运动了一周，最后经过H点被抛出去，在整个过程中，小球的动能最大的位置是（ ）
A．E点 B．F点
C．G点 D．H点
15、一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行，同时向地面投放救灾物资。投下物资后，飞机的动能和势能发生变化是（ ）
A、动能不变，势能减小 B、动能变小，势能不变
C、动能和势能都变小 D、动能和势能都不变
16、右图所示为空中加油机在给战斗机加油，在加油的过程中它们飞行的高度和速度不变．下列对加油机与战斗机的机械能的变化情况分析正确的是 ( )
A．加油机的机械能不变 B．战斗机的机械能增加
C．加油机的机械能增加 D．战斗机的机械能不变
17、现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭。以下有关于弹簧门被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法，正确的是 （ ）
A.弹簧的弹性势能转化为门的动能 B.门的动能转化为弹簧的弹性势能
C.门的势能转化为弹簧的动能 D.弹簧的动能转化为门的势能
18、5月12日，汶川特大地震发生后，  抗震救灾指挥部决定采用空降的方法抢救被困的灾民。图为解放军15名空降兵勇士在地形十分复杂、气候特别恶劣，又无地面指挥引导、无地面标识的情况下，奋不顾身地从４９９９米高空跳伞的情景。他们跳出飞机舱门,在打开降落伞之前下降的速度越来越大, 这一过程中伞兵勇士的（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小
19、2007年4月，我国进行了第6次火车大提速，提速后的火车每节车厢中都有电子屏幕显示时速变化，当屏幕上示数增大时，火车的动能将 （变大/变小/不变）。
20、皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升的过程重力势能 ，皮球在整个运动过程中的机械能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）．
21、氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”），机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
22、四川汶川地震造成的唐家山堰塞湖水位不断上升，水的  能增大，若一旦溃堤，奔流而下的水所具有的 能会给下游造成巨大的损失。
23、为了探究重力势能与哪些因素有关，现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等．在探究重力势能与高度的关系时，应选用________，分别从不同的高度自由落下；在探究重力势能与质量的关系时，应选用________，分别从相同的高度自由落下．
24、（常州市2008年）为办好2009年江苏省运动会，我市正在兴建大型体育场．施工人员用挖掘机开挖地基．挖 掘机每次可将0.8m3体积的泥土举高3m再水平移动5m倒人卡车货箱，此过程中挖掘机对泥土做了多少功？（泥土密度为1. 5 X 103 kg/m3，g取l0N/kg)

25、中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队，队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线，为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图所示，在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N，在忽略钢绳重和摩擦的情况下。
（1）起重机提升一箱设备时，对箱子做的有用功是多少？
（2）在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大？

26、一辆质量为1.5t的小货车，载有质量为0.8t的货物，四个车轮与地面接触的总面积为0.1m2，若小贷车在4000N的牵引力的作用下滑平直公路匀速行驶500m，所用时间为400s，(取g＝10N／kg)。
求：（1）小货车对地面的压强；
(2)小货车所受阻力的大小；
(3)牵引力做的功和牵引力的功率。
27、某同学身高1.8m，体重为70㎏，在迎奥运田径运动会上他参加背跃式跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆（图）。请问：
   　 (1)他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少？（人体在站立时重心离地面高度约为身高的0.6倍；g取10N/kg）
 　   (2)若他在月球上跳高，所跳的高度与在地球上一样吗？为什么？（月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的1/6）