第20课时 功和功率 机械能

第20课时功和功率机械能一、机械能考点1识别动能、重力势能和弹性势能1．动能是物体由于___________而具有的能。

2．势能(1)重力势能：物体由于___________而具有的能叫做重力势能。

(2)弹性势能：物体由于___________而具有的能叫做弹性势能。

考点2知道动能大小跟质量、速度的定性关系动能的大小与物体的___________及物体运动的__________有关。

质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越______；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越________。

考点3知道重力势能大小跟质量、举高高度的定性关系重力势能的大小与物体的___________及物体所处的___________有关。

考点4知道弹性势能大小跟弹性形变的定性关系弹性势能的大小跟物体的材料以及___________的大小有关，弹性形变越大，物体的弹性势能就越___________。

考点5举例说出动能和势能的相互转化单摆：将摆锤拉高一定的高度后放手。

摆锤在向下摆动的过程中__________转化为__动__，在摆锤摆过中点后向上摆动的过程中___________转化为___________。

考点6描述机械能守恒的含义动能和势能统称为___________。

动能和势能之间可以___________。

如果没有摩擦等阻力，那么在势能和动能的相互转化中，机械能的___________，即机械能守恒。

(注意不考虑阻力)考点7利用机械能守恒解释简单的现象1．如果没有摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能总量___________。

2．如果存在摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量会减少。

减少的机械能转化为摩擦产生的________能。

1．(2019·台州)立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员()A．上升时，动能减小，势能减小B．上升时，动能增大，势能增大C．下落时，势能增大，动能减小D．下落时，势能减小，动能增大2．如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的()A．重力势能减小，动能增大B．重力势能减小，机械能减小C．动能不变，机械能不变D．重力势能不变，机械能减小二、机械功考点8理解功的概念1．做功的两个必要因素：___________和___________。

2．功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的___________的___________。

考点9知道功的单位功的单位：__________，简称焦，符号是J。

1焦＝1牛·米。

考点10运用功的公式进行简单的计算公式：功＝力×距离，即___________。

力没有做功的三种情况：①物体受到力的作用，但没有移动距离；②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动；③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。

注意：物体做功的多少与物体是否做匀速直线运动、速度多大、接触面是否粗糙均无关。

三、功率考点11说明功率的概念1．定义：___________内做的功叫功率。

2．意义：功率是用来描述物体___________的物理量。

考点12知道功率的单位功率的单位：__________，简称瓦，符号是W。

1瓦＝1焦/秒考点13运用功率公式进行简单的计算功率的公式：__________P＝F v考点14从能的转化来说明功率__________________，所以做功快慢也就是能量转化的快慢。

因此，功率是表示能量转化快慢的物理量。

3．(2019·宁波)2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国。

在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近()A．5.5W B．55WC．550W D．5500W4．(2018·湖州)在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。

他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。

人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。

求：(1)人的拉力所做的功。

(2)人的拉力做功的功率。

(3)动滑轮受到的重力。

高频点1弹性势能的大小★例1(2018·成都)如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是()A．弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小B．弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变C．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大D．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大★1.(2019·荆州)如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。

小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计)，下列说法正确的是()A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态高频点2动能势能的相互转化★例2(2019·淄博)如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦)，下列说法错误的是()A．小球在A点的重力势能最大B．小球在B点的速度最大C．小球在C点和B点的机械能相等D．小球不能到达D点2．(2018·连云港)如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。

从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行，进站时将__动__能转化为__重力势__能储存起来，此过程中机械能总量__减少__。

高频点3功、功率的简单计算★例3(2019·连云港)物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。

两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是()A．F1＝F2P1＞P2B．F1＝F2P1＜P2C．F1＞F2P1＞P2D．F1＜F2P1＞P23．(2018·宁波)如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。

下列说法错误的是()A．F2的功率为0.6WB．弹簧测力计读数为9NC．物体A和地面之间有摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动【提醒】弄懂题意，并能明确小球在AC段损失的机械能相当于小球在斜面上多大高度的势能是解决该题的关键。

例4光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。

从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲。

在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如图乙。

回答下列问题：(1)如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。

(2)要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放并说明理由。

★例5(2019·温州)为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛(不包含燃料)，发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示。

(1)模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有___________。

(2)图中标注的A、B、C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是________。

(3)模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是________瓦。

(友情提示：本栏目建议午休时间完成)1．(2019·株洲)甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。

若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是()A．甲B．乙C．丙D．丁第1题图第2题图2．(2019·深圳)如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c 点。

下列分析正确的是()A．从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能B．经过b点时，小球动能最大C．从b到c的过程中，小球动能增大D．从a到c的过程中，小球机械能守恒第3题图3．(2018·杭州)跳绳是大家喜爱的体育运动之一。

小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次。

下列说法正确的是() A．向上起跳过程中小金的动能持续增大B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒C．小金跳一次克服重力做功约3焦D．小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦4．(2018·荆州)如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，第4题图此时物体B上升的速度大小为5cm/s。

若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是()A．物体A所受滑动摩擦力大小为275NB．F的大小为530NC．F做功的功率为42WD．B的重力为500N5．(2018·广州)如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2。

则()第5题图A．W1＞W2B．W1＜W2C．P1＞P2D．P1＜P2★6.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是()第6题图A．物体10s时的速度大于4s时的速度B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功C．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率D．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力7．(2018·绍兴、义乌)如图，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点。

A和B、C和D之间的垂直距离均为h。

若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是()第7题图A．D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变B．A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能C．B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能D．B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能第8题图8．(2019·岳阳)如图，动滑轮实质上是一个___________(填“省力”或“费力”)杠杆，用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上，拉力做的功是___________J。