山東省泰安市2019年中考物理一輪復習 第11章 功和機械能課件.ppt

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第十一章功和機械能,考點1功,考點2功率,辨一辨?做功多的機械，功率不一定大，同樣做功少的機械，功率不一定小，功率的大小還要看另一個因素——時間．但功率大的機械做功一定快．(),√,想一想?結合功率的公式，如何測量人爬樓的功率？(1)用磅秤測出人的質(zhì)量m；(2)用卷尺測出爬樓的高度h；(3)用秒表測出爬樓所用的時間t；(4)爬樓的功率是P＝.,考點3機械能及其守恒★,辨一辨?1.正在做功的物體一定具有能量，但具有能量的物體不一定正在做功．(√)2.一個物體不可以同時具有動能和勢能．(),思路點撥?物體能夠?qū)ν庾龉?，表示物體具有能量，但具有能量的物體不一定正在做功；動能和勢能沒有必然的聯(lián)系，物體可以同時具有動能和勢能.,想一想?1.如圖為某學校學生正在開展“每天一小時”校園體育活動的一個場景．小紅跳繩經(jīng)過最高點時重力勢能最大，剛落到地面的瞬間，動能最大．,2．玩悠悠球時，使悠悠球上下來回運動．悠悠球上升時，動能和重力勢能又如何變化？悠悠球下降時，動能和重力勢能又如何變化？,上升時動能減小，重力勢能增大下降時動能增大，重力勢能減小,【教材重點圖片】,重點難點突破,1．機械能之間的相互轉(zhuǎn)化：在只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，相互轉(zhuǎn)化情況如下：,類型1機械能及其轉(zhuǎn)化,(1)一般而言，規(guī)定物體在“水平地面上”沒有重力勢能，即此時物體的重力勢能為零．(2)不考慮摩擦時，動能和勢能總和不變，一種能量減少，另一種能量增加，減少的能量轉(zhuǎn)化為增加的能量．2．機械能守恒條件：只有動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化時，機械能守恒．若克服其他力做功，則機械能不守恒.,【例1】[2017臨朐一模]將一支有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上，松開手，會發(fā)現(xiàn)圓珠筆豎直向上跳起．下列是圓珠筆從松手到上升至最高點的過程中有關能量轉(zhuǎn)化的分析，正確的是(C)A.動能→重力勢能→彈性勢能B.內(nèi)能→動能→重力勢能C.彈性勢能→動能→重力勢能D.動能→重力勢能→內(nèi)能,【思路點撥】將有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上，此時圓珠筆具有彈性勢能，松手后彈性勢能轉(zhuǎn)化為圓珠筆的動能，隨后圓珠筆上升，重力勢能增大，故動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能.,變式運用?1、[2017泰安模擬]跳遠運動的幾個階段如圖所示，則運動員()A.在助跑階段機械能不變B.在起跳時機械能為零C.經(jīng)過最高點時動能最大D.經(jīng)過最高點時重力勢能最大,D助跑階段，運動員的質(zhì)量不變，速度逐漸增大，因此動能增大；運動員的高度不變，因此重力勢能不變，機械能等于動能和勢能的和，動能增大，重力勢能不變，因此機械能增大，故A錯；起跳時，運動員的速度達到最大值，動能達到最大值，重力勢能不變，機械能達到最大值，故B錯；經(jīng)過最高點時，豎直方向速度為零，只有水平方向的速度，故動能最小，高度最大，重力勢能最大，故C錯、D正確．,2、[2016文華期末]下列四幅圖中，動能和勢能之間沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化的是(),A壓路機的速度不變，質(zhì)量不變，動能不變，沒有發(fā)生動能和勢能的轉(zhuǎn)化，故A符合題意；上升的滾擺，高度增加，重力勢能增大，速度減小，動能減小，所以是將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，故B不符合題意；用弓將箭射出去，弓的彈性勢能減小，箭的動能增大，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，故C不符合題意；過山車向下俯沖，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D不符合題意．,類型2有關功和功率的綜合計算,【例2】[2017濰城模擬]如圖是引體向上的示意圖，在體育課中，小明同學在半分鐘內(nèi)做了12個規(guī)范的引體向上．已知小明的質(zhì)量為60kg，每次引體向上他能將自身重心提高0.4m，求：(g取10N/kg)(1)小明每做一次引體向上所做的功是多少？(2)小明整個過程中的功率是多少？,變式運用?3、掃地機器人是智能家用電器的一種，它正逐漸進入我們的生活．如圖所示是一款集自動清掃技術和人工智能設計于一體的地面清掃機器人．小王在室內(nèi)運動場上試用中發(fā)現(xiàn)，該機器人在1min內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為18m，若它在運動中所受阻力為105N，問：,(1)此機器人在清掃地面時運動的速度為多大？(2)此過程中機器人的水平推力所做的功及功率分別是多大？,重點實驗聚焦,實驗16：探究物體的動能跟哪些因素有關,【實驗裝置及結論】,(1)實驗設計：從斜面上滾下的鋼球A碰上木塊B后，能將木塊B撞出一段距離．在同樣的平面上，木塊B被撞得越遠，鋼球A的動能越大.,(2)實驗方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法.(3)實驗結論：質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能也越大．,【命題點全梳理】1．同一小球從斜面上不同高度由靜止自由滾到斜面底端時的速度不同，小球所處的高度越大，到達斜面底端時的速度就越大．2．質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度釋放，運動到水平面時，它們速度的大小相等．3．在探究過程中，要注意控制變量法的運用：①使用同一個斜面(粗糙程度不變)、被推動的是同一木塊、木塊所放置的木板的粗糙程度不變．②“讓同一鋼球從不同高度自由滾下”這是控制質(zhì)量不變，研究動能的大小與運動速度的關系．③“讓質(zhì)量不同的鋼球和木球從同一高度滾下”是控制運動速度不變，研究動能的大小與質(zhì)量的關系．4．判斷小球動能的大小時，應用了轉(zhuǎn)換法．小球從斜面上由靜止開始向下運動，撞擊水平木板上的木塊，被撞木塊的運動距離越長，小球做的功越多，運動小球所具有的動能越大.,【例】[2017宿遷中考]在“探究影響動能大小的因素”實驗中，如圖a、b、c所示，讓質(zhì)量為m、2m的兩個小球分別從斜面上由靜止?jié)L下，小球撞擊放在水平木板上的木塊，使木塊滑動，虛線位置為木塊滑動一段距離后停止的位置.,(1)小球動能是由重力勢能(填某種能量)轉(zhuǎn)化來的.(2)實驗中通過木塊滑動的距離反映小球動能的大小.(3)比較a、c兩圖進行的實驗，可以探究小球的動能與速度的關系.(4)比較a、b兩圖進行的實驗，可以得到小球的動能隨質(zhì)量增大而增大.,【思路點撥】(1)小球動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的；(2)實驗中通過木塊滑動的距離反映小球動能的大小；(3)要探究動能與速度的關系，需保持小球的質(zhì)量不變，讓同一小球從斜面不同高度自由滾下，可知應比較a、c兩圖的實驗；(4)比較a、b兩圖的實驗可得：小球的動能隨質(zhì)量的增大而增大.,命題挖掘?(5)實驗后，同學們聯(lián)想到在許多公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個對動能影響更大？于是利用上述器材進行了實驗測定，得到的數(shù)據(jù)如下表：,(a)為了探究“超載”安全隱患，應選擇1和3兩個序號的實驗進行比較.(b)為了探究“超速”安全隱患，應選擇1和2兩個序號的實驗進行比較.分析表格中對應的實驗數(shù)據(jù)可知：速度對物體動能的影響更大，當發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴重.,六年真題全練,命題點1功和功率★,1．[2014泰安中考]如圖所示，用F＝20N的水平推力推著重為40N的物體沿水平方向做直線運動，若推力F對物體做了40J的功，則在這一過程中(),A．重力做的功一定為40JB．物體一定受到20N的摩擦力C．物體一定運動了2mD．物體一定運動了4m,C,2．[2016泰安中考]學習物理要注意聯(lián)系生活實際，觀察物理現(xiàn)象，以下說法符合實際的是()①泰安市冬天最低氣溫約－30℃；②人正常步行速度約為2.1m/s；③通過家庭節(jié)能燈中的電流約為100mA；④手托兩個雞蛋勻速向上抬高1m約做功1J.A．只有①、②B．只有②、③C．只有①、④D．只有③、④,D泰安市冬季最低氣溫在－10℃左右，①不符合實際；人正常步行速度約為1m/s，②不符合實際；通過家庭節(jié)能燈中的電流約為100mA，③符合實際；兩個雞蛋的重力在1N左右，手托兩個雞蛋勻速向上抬高1m約做功W＝Gh＝1N1m＝1J，④符合實際．故選D.,3．[2016泰安中考]如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度運動了2s，彈簧測力計的示數(shù)為5N.則拉力F做功為J.,圖中使用的是動滑輪，拉力等于彈簧測力計的示數(shù)，即F＝5N，在拉力F方向上移動的距離s＝2s物＝2v物t＝20.4m/s2s＝1.6m，拉力做的功W＝Fs＝5N1.6m＝8J.,8,猜押預測?1、[2016攀枝花中考]如圖所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做直線運動，兩次拉動木塊得到的s－t圖象分別是圖乙中的圖線①②，兩次對應的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，則F1F2，P1P2.(均選填“”),盡管彈簧測力計兩次拉動木塊的速度不同，由于都是勻速運動，拉力與滑動摩擦力都是一對平衡力，在壓力和接觸面的粗糙程度不變的情況下，滑動摩擦力的大小不變，所以，F(xiàn)1＝F2；由乙圖，第一次拉動木塊的速度較大，根據(jù)P＝Fv，所以P1>P2.,＝,>,2、如圖，是小球從某高度處由靜止下落h過程的路程與時間關系圖，下圖中，重力對該球做功的功率與速度關系正確的圖線是(),B,命題點2機械能及其轉(zhuǎn)化★4．[2016泰安中考]下列事例中，由彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的是()A．風吹動樹葉B．秋千從高處向低處擺動C．汽車沿盤山公路勻速前進D．拉彎的弓把箭射出,D風吹動樹葉，將風能轉(zhuǎn)化為動能，沒有彈性勢能和動能的轉(zhuǎn)化，故A錯誤；秋千從高處向低處擺動，其質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，同時動能增加，即重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B錯誤；汽車沿盤山公路勻速前進，其動能不變，重力勢能增大，機械能增大，即消耗燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；拉彎的弓具有彈性勢能，將箭射出，即將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D正確．,5．[2012泰安中考]人騎自行車下坡時，速度越來越快，下列關于這一運動過程的說法中，正確的是()A．人與車的動能增大，重力勢能增大B．人與車的動能增大，重力勢能減小C．人與車的動能減小，重力勢能增大D．人與車的動能不變，重力勢能不變,B人騎自行車下坡時，質(zhì)量不變，速度越來越快，動能增大，高度減小，重力勢能減小．,6．[2015泰安中考]當殲20飛機加速向上運動時，飛行員的機械能(選填“增大”、“不變”或“減小”)．,當殲20飛機加速向上運動時，因為飛行員的質(zhì)量不變，速度增大，所處的高度增大，所以動能增大，重力勢能增大，故飛行員的機械能增大．,7．[2014泰安中考]一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)．該灑水車在灑水的過程中，機械能(選填“增大”、“減小”或“不變”)．,灑水車在灑水過程中，質(zhì)量減小、速度不變，則動能減小，重力勢能減小，故機械能減小．,增大,減小,猜押預測?3、[2017樂山中考]如甲圖所示，小球從豎直放置的彈簧上方一定高度處由靜止開始下落，從a處開始接觸彈簧，壓縮至c處時彈簧最短．從a至c處的過程中，小球在b處速度最大．小球的速度v和彈簧被壓縮的長度ΔL之間的關系如乙圖所示．不計空氣阻力，則從a至c處的過程中，下列說法中正確的是(),A．小球所受重力始終大于彈簧的彈力B．小球的重力勢能先減小后增大C．小球減少的機械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能D．小球的動能一直減小,當小球速度減小時，重力小于彈力，故A錯誤；小球的高度一直減小，質(zhì)量不變，因而其重力勢能一直減小，故B錯誤；小球減少的機械能用來克服彈簧的彈力做功，轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故C正確；從a到b，小球速度增大，動能增大，故D錯誤．,C,命題點3有關功和功率的綜合計算★通常以生活中的體育與健身項目或者生產(chǎn)運輸中的情景來考查功和功率的計算；通常以計算題的形式進行考查．,8．[2016泰安中考]如圖甲所示是使用汽車打撈水庫中重物的示意圖，汽車通過定滑輪牽引水下一個質(zhì)量均勻分布的正方體重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v＝0.1m/s向右運動．圖乙是此過程中汽車拉力F跟時間t變化的圖象．設t＝0時汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg.求：,(1)水庫水的深度；(2)重物的密度；(3)整個打撈過程中汽車的最小功率．,猜押預測?4、[2016安丘模擬]電梯是高層住宅必備的交通工具．如圖甲所示是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、對重、電動機、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成，電動機和對重通過鋼絲繩分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非?？拷I廂與對重的運動方向始終相反．對重的質(zhì)量為400kg，空轎廂的質(zhì)量是500kg，額定載重量是1000kg.某次電梯滿載上升時的v－t圖象如圖乙所示．不計鋼絲繩重力和一切摩擦．(g取10N/kg),(1)電梯勻速上升的高度是多少？(2)電梯勻速運動階段，對重的重力做的功是多少？(3)電梯勻速運動時，電動機鋼絲繩對轎廂拉力的功率是多少？(4)簡述對重的作用．(至少兩條),