第11章 力和机械（共31张PPT）

第11章 力和机械（共31张PPT）

第十一章 力和机械 【 本章考点 】 1. 功 的概念及简单 计算； 　 2. 功率； 3. 机械能 及其相互 转化。 1 ．机械做功的必要条件：作用在物体上的力，物体在 ________________ 通过一段距离．公式是 ________ ． 2 ．功率是描述物体做功快慢的物理量，是物体做功 ___________________________ ， 公式是 ________ ． 3 ．物体由于 ________ 而具有的能叫做动能，动能的大小与物体的 ________ 、 ________ 有关；物体由于 ________ 而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的 ________________ 、 ________________ 有关；物体由于 __________________ 而 具有的能叫做弹性势能，弹性势能的大小与物体的 ___________ 、 ________________________ 有关． 4 ．重力势能和弹性势能统称为 ________ ，动能和势能统称为 ________ ．在一定条件下机械能可以相互 ________ ，若只有机械能相互转化，则 机械能守恒 ． 力的方向上 W = FS 与 做功所 用的 时间之比 P = W / t 运动 质量 速度 被举高 质量 被举高的高度 发生弹性形变 材料 弹性形变程度 势能 机械能 转化 目录 功 1 功率 2 动能和势能 3 机械能及其转化 4 CONTENTS 考点 考点一 ： 功 (2015 乌鲁木齐市 ) 立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为 ( 　　 ) A ． 3× J B ． 3 × J C ． 3 × J D ． 3× J 例 1 ： A 解题 思路 中学生 重力 G 约 600 N ，重心升高的高度为 Δ h ＝ 0.5 m ；故该同学跳起后增加的重力势能约为 E ＝ W ＝ G Δ h ＝ 600 N×0.5 m ＝ 300 J ＝ 3×10 2 J ，故 A 正确， B 、 C 、 D 错误． 答案： A 全方位突破 1. （ 2015 咸 宁市）如图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是（　　 ） . A. 大力士 表演拉汽车前行，此时人拉车的力做了 功 B. 起重机 吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了 功 C. 举重 运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了 功 　 D. 足球 在水平地面上运动，足球的重力对足球做了 功 A B C D A 全方位突破 2. (2014 绥化市）如图，物体在相同力 F 的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离 s ，力 F 做的功分别为 W 1 、 W 2 、 W 3 ，则下列说法中正确的是 （　　） AC A. W 2 ＝ W 3 B. W 2 ＞ W 3 C. W 1 ＝ W 2 D. W 1 ＞ W 3 多选 全方位突破 3. (2014 娄底市）某同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力 . 他从图甲所示位置（此时指针指 0 刻线）开始将测力计缓慢竖直向上提起，记下弹簧测力计移动的距离 h 和对应的读数 F ，并描出 F － h 图象如图乙所示 ： （ 1 ）钩 码的重力 为 _________N. 4.5 （ 2 ）当 h ＝ 15 cm 时，弹簧 测 力 计对钩码所做的 功为 _______J. 0.45 考点 二 ： 功率 (2015 深圳市 ) 甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在工作时 ( 　　 ) A. 甲 做功多 B. 甲 更省力 C. 甲 做功快 D. 甲 用时少 例 2 ： C 解题 思路 功率 是描述做功快慢的物理量，功率是功与做功所用时间之比．功率越大，表示物体做功越快，不一定做功越多 ( 除非做功时间相等 ) ，也不一定做功时间短 ( 除非做功相同 ) ． 答案： C 全方位突破 4. (2014 武汉市 ) 某九年级同学家住 5 楼．一天，他提着装有 30 个鸡蛋的塑料袋从 1 楼走到家里，在此过程中，下列估算不合理的是 ( 　　 ) A ．他提鸡蛋的力做的功约为 200 J B ．他提鸡蛋的力做功的功率约为 3 W C ．他爬楼做的功约为 6×10 3 J D ．他爬楼做功的功率约为 1×10 3 W D 全方位突破 5. (2015 绵阳 市 )“ 绿色环保，低碳出行” .2015 年 1 月 18 日，绵阳市首批 30 辆纯电动公交车投入试运行．假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为 120 kW ，速度为 36 km/h ，共行驶 2 h ，其电动机做功为 ____________J ，公交车的牵引力为 ________N . 8.64 × 10 8 12000 考点三 ：动能和势能 ( 2015 枣 庄市 ) 为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行 实验。 ( 1) 图甲是让不同质量的小球 沿 同 一光滑斜面从 B 处由静止 自由 释放 ，然后分别撞击到放在 同 一 水平面上的同一木块， 木块 在 水平面运动一段距离后 静止时 的情景．据此你能得出的 结论 是 _____________________________________________________________ ． 例 3 ： 速度相同时，物体的质量越大，动能越大 ( 2 ) 图 乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从 A 、 B 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此你能得出结论是 _____________________________________________________________________ ． 质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大 (3) 本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？ __________ ；理由是 ________________________________________ ． 不能 无法比较动能的大小 (4) 实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表： 实验序号 小球的质量 m /g 小球自由滚下的高度 h /cm 木块被撞后运动的距离 s /m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 a. 为了探究“超载”安全隐患，应选择 ________ 两个序号的实验进行比较； b ．为了探究“超速”安全隐患，应选择 ________ 两个序号的实验进行比较．分析表格中对应的实验数据可知： ________ 对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重． 1 、 3 实验序号 小球的质量 m /g 小球自由滚下的高度 h /cm 木块被撞后运动的距离 s /m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 1 、 2 速度 解题 思路 ( 1) 图甲，两小球滚下高度相同，速度相同，两小球的质量不同，探究的是动能与质量的关系，得出的结论是：速度相同时，物体的质量越大，动能越大． ( 2) 图乙两小球的质量相等，滚下的高度不同，探究的是动能与速度的关系；图乙中两小球的质量相同，滚下的高度越大，到达水平面的速度越大，将木块推得越远，得出的结论是：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大 ． 解题 思路 ( 3) 若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去；木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以铁球动能的大小就无法比较． ( 4)a. 研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择 1 、 3 两个序号的实验进行比较； b. 为了探究“超速”安全隐患，应选择 1 、 2 两个序号的实验进行比较；由表中实验数据可知，在同等条件下速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重 ． 答案： (1) 速度相同时，物体的质量越大，动能越大　 (2) 质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大　 (3) 不能　无法比较动能的大小　 ( 4)a . 1 、 3 　 b. 1 、 2 　速度 全方位突破 8. (2015 乐山 市 ) 如 图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是 ( 忽略空气阻力 )( 　　 ) A ．他只受重力和支持力的作用 B ．他只受重力和摩擦力的作用 C ．他的重力势能减小，动能不变，机械能减少 D ．他的势能转化为动能，机械能不变 C 9. (2015 防 城港市 ) 苹果从树上由静止落下的过程中 ( 　　 ) A ．动能减小，重力势能减小　 B ．动能增加，重力势能增加 C ．动能增加，重力势能减小　 D ．动能减小，重力势能增加 C 全方位突破 考点四：机械能 及其转化 (2015 赤峰 市 ) 如图所示的四种运动中，重力势能转化为动能的是 ( 　　 ) 例 4 ： A A. 运动员被 蹦床 弹起 B. 小球从 B 向 C 运动 C. 滚摆向上滚动 D. 卫星从远地点向近地点运动 解题 思路 A. 运动员 被蹦床弹起，是蹦床的弹性势能转化为运动员的动能，再转化为重力势能，不合 题意； B. 小球 从 B 向 C 运动，高度变大，速度变小，是动能转化为重力势能，不合题意 ； C. 滚 摆向上滚动，高度变大，速度变小，是动能转化为重力势能，不合题意 ； D. 卫星 从远地点向近地点运动，高度变小，速度变大，是重力势能转化为动能，符合题意． 答案： A 全方位突破 10. (2015 河南省 ) 图 为小强打篮球时的情景，下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．篮球表面凹凸不平的花纹是用来增大压力的 B ．相对于在空中飞行的篮球，篮球筐是静止的 C ．投入篮筐的篮球在空中下落时，势能主要转化为动能 D ．篮球抛出后仍能向上运动，是由于受到了惯性的作用 C 全方位突破 11. (2015 恩施市 ) 宇航员乘坐的返回舱，进入大气层后降落越来越快，原因是发生了能量的转化，具体为 _________________________ ． 为了实现软着陆，在接近地面的阶段会向舱体运行的 ________( 选“前”或“后” ) 方喷气，利用 __________________________ 的 原理，使返回舱更有效地减速． 重力势能转化为动能　 前 力的作用是相互的 全方位突破 12. (2014 杭州市 ) 用手将一重为 G 的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从 A 位置开始向下运动，到达 B 位置速度达到最大，到达 C 位置小球的速度变为零．已知 AC 间的高度差为 h ，则从 A 位置到 C 位置铁球的重力做功是 ________ ；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 ________ ． B 位置到 C 位置的过程中铁球所受的重力 ________ ( 选填“大于”“小于”或“等于” ) 弹簧所施加的弹力． ( 整个过程中不计能量损耗 ) Gh Gh 小于