粤沪版物理九年级上册第十一章 机械功与机械能习题课件(共50张PPT)

(共50张PPT)
●上册●
第十一章 机械功与机械能
目录
01
思维导图
02
易错点剖析
03
重点突破
思维导图
易错点剖析
易错点1：物体是否做功的判断
做功包括两个必要的因素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。常见的三种不做功情况：①有力，没有距离；②有距离，没有力；③有力，也有距离，但二者方向相互垂直。
【例1】下列说法正确的是 （ ）
A. 用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功
B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功
C. 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功
D. 用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功
错因分析：对做功两个必要因素理解不透彻，对常见的三种不做功情况不掌握。A.用手从地面竖直提起水桶，有力也有距离，所以手竖直向上的拉力对水桶做了功，故A正确；B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力与水桶的运动方向垂直，所以手竖直向上的拉力对水桶不做功，故B错误；C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，手对铅球没有力的作用，推力对铅球不做功，故C错误；D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，汽车受力,但汽车没有在力的方向上通过距离，推力在这个过程中对汽车不做功，故D错误。
答案 A
1. 在图Z11-1所示的生活实例中，力对物体做功的有( )
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
学以致用
A
易错点2：功和功率的概念辨析
功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”。做功多，不一定做功就快，“功率”不一定就大。功率与功和时间两个因素有关。
【例2】下列有关功和功率的说法正确的是（ ）
A. 机械做功少，功率一定小
B. 功率小的机械做功不一定慢
C. 功率大的机械做功一定快
D. 功率大的机械一定比功率小的机械做功多
错因分析：对功率和功两个物理量理解不透彻。A.没有考虑做功的时间，机械做功少，功率不一定小，故A错误；B.功率表示做功的快慢,功率小的机械做功一定慢，故B错误；C.功率大的机械做功一定快，故C正确；D.没有考虑做功的时间，功率大的机械不一定比功率小的机械做功多，故D错误。
答案 C
2. 如图Z11-2所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1A. W1>W2 B. W1＝W2
C. P1学以致用
C
易错点3：机械效率和功率的区别
功率与机械效率是用来衡量机械性能的两项重要指标。功率的大小可衡量一台机器做功的快慢；而机械效率η＝ ×
100%反映了总功被利用的有效程度，η值高低可衡量一台机器做功性能的优劣。因此，功率与机械效率是两个完全不同的物理量，它们之间没有必然联系，功率大的机械不一定机械效率高；同样，机械效率高的机械,它的功率不一定就大。
【例3】下列有关功率与机械效率的说法正确的是（ ）
A. 机械效率越高，机械做功一定越快
B. 做功越多的机械，机械效率一定越高
C. 功率越大的机械，机械效率一定越高
D. 做功越快的机械，功率一定越大
错因分析：功率与机械效率是两个完全不同的物理量，它们之间没有必然联系。A.机械效率高，反映了总功被利用的有效程度高，与机械做功的快慢无关，故A错误；B.做功多的机械，只是表示机械做了很多功，跟机械效率的高低无关，故B错误；C.功率大的机械，表示机械做功快，跟机械效率的高低无关，故C错误；D.功率表示做功的快慢，做功快的机械，功率一定大，故D正确。
答案 D
3. 生产生活中常常会用到各种机械设备，下列说法中不正确的是( )
A. 任何机械设备的效率总小于1
B. 减小机械内部摩擦可以提高其效率
C. 提高机械设备的效率可以节能减排
D. 使用机械设备做功越快，其效率越高
学以致用
D
重点突破
重点1：功、功率与机械效率的计算
重点分析：涉及功、功率与机械效率的计算是中考的高频考点，综合性强，通常与图像结合，有一定的难度。
1. 若质量是60 kg的人骑着重40 kg的电动自行车在水平路面上以6 m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，g取10 N/kg，求：
(1)电动自行车受到的牵引力。
(2)电动自行车的功率。
(3)行驶10 min，电动机对自行车做的功。
解：(1)m=m人+m车=60 kg+40 kg=100 kg，G=mg=100 kg×
10 N/kg=1 000 N,
因为电动自行车匀速行驶，所以电动自行车受到的牵引力F=f=0.02G=0.02×1 000 N=20 N。
(2)电动自行车的功率P=Fv=20 N×6 m/s=120 W。
(3)t=10 min=600 s，
行驶10 min，电动机对自行车做的功W=Pt=120 W×600 s
=72 000 J。
答：(略)
2. 打捞海底沉船时常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体。若机器人在水下30 m处将某物体匀速竖直向上运至水面需时间150 s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图Z11-3所示，试求出这个过程动力F对物体做的功和功率。
解：v= =0.2 m/s，
由图可知，此时F=500 N，
这个过程动力F对物体做的功W=Fs=500 N×30 m=15 000 J；
功率P= =100 W。
答：（略）
3. 滑轮组在建筑中应用广泛，图Z11－4所示为建筑工人自制的滑轮组。某工人用此滑轮组将质量为90 kg的重物提高5 m，所用的拉力是600 N。求：(g取10 N/kg)
(1)该重物受到的重力。
(2)工人通过滑轮组所做的有用功。
(3)工人做的总功。
(4)滑轮组的机械效率。
解：(1)该重物受到的重力G=mg=90 kg×10 N/kg=900 N。
(2)工人通过滑轮组所做的有用功W有用＝Gh＝900 N×5 m＝
4 500 J。
(3)s=2h=2×5 m=10 m，
工人做的总功W总＝Fs＝600 N×10 m＝6 000 J。
(4)滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=75%。
答：(略)
4. 现有重为800 N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6 m、长为10 m的斜面上，如图Z11-5所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600 N的拉力使木箱A以0.2 m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。问：
（1）小李同学拉力的功率是多大？
（2）该斜面的机械效率是多少？
（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的
摩擦力是多大？
解：（1）小李同学拉力的功率P=Fv=600 N×0.2 m/s=120 W。
（2）W有用=Gh=800 N×6 m=4 800 J，
W总=Fs=600 N×10 m=6 000 J，
该斜面的机械效率η= ×100%= ×100%=80%。
（3）W额外=W总-W有用=6 000 J-4 800 J=1 200 J，
木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力f= =120 N。
答：（略）
5. 某型号汽车发动机的额定功率为6×104 W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1 800 N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
(1)汽车行驶5 min牵引力所做的功。
(2)发动机所提供的牵引力大小。
(3)汽车行驶速度的大小（结果保留一位小数）。
解：（1）根据P= 可得，牵引力所做的功W=Pt=6×104 W×
5×60 s=1.8×107 J。
(2)因为汽车匀速行驶，受平衡力作用，由二力平衡知识可得，牵引力F=f=1 800 N。
(3)由P=Fv可得，行驶速度v= ≈33.3 m/s。
答：（略）
重点2：机械效率的测量与探究
重点分析：机械效率反映总功的有效利用程度，决定于有用功与总功的比值；所以一定要把握好题目中的有用功、额外功和总功，以及相对应的测量物理量。
6. 小明在测一滑轮组机械效率的实验中，记录的数据如下表。
次序 物重G/N 物体上升高度h/cm 有用功 W有用/J 动力 F/N 动力作用点移动距离s/cm 总功 W总/J 机械效率η
1 2.0 5 0.10 0.8 20 0.16 62.5%
2 4.0 5 0.20 1.4 20 71.4%
3 6.0 5 0.30 2.0 20 0.40
(1)在图Z11-6中画出本实验的滑轮组绕绳方法。
如答图Z11-1所示。
(2)将表格中空白处的数据补充完整：__________；__________。
0.28
75.0%
7. 涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率来节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图Z11-7所示。
次序 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)分析表中数据可知：第4次实验是用____________图所示装置来完成的。
(2)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
(3)通过比较____________（填次序）两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。
丙
1、3
(4)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越小。
(5)为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有____________(多选)。
A. 减轻动滑轮重 B. 增加所提物体重
C. 机械加润滑油 D. 增加重物上升高度
ABC
(6)某同学在实验中，加速竖直拉动测力计的瞬间读出了F，则他所测得的滑轮组机械效率与正确实验操作相比将________(填“偏大”“偏小”“不影响”或“条件不足，无法确定”)。
(7)小明认为，实验过程中，若在弹簧测力计处于静止状态时读数，可使测得的拉力大小更精确。针对这种做法说说你的看法：____________________________________________________。
偏小
不正确，因为没有考虑到机械之间的摩擦的影响
8. 在“测滑轮组机械效率”的实验中：
（1）小明用如图Z11-8甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：
实验次序 物重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 18
3 6 8 2.5 24
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是_______________________________;
②通过计算比较三次实验的机械效率可以得出的结论是___________________________________________。
（2）小红在小明实验的基础上利用图Z11-8乙也做了实验:
①小红的做法是为了探究_________________________________
______________________________;
18 cm（或5 cm）
滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关
滑轮组的机械效率与滑轮组的绕线方式是否有关
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率____________（填“相同”或“不相同”），理由是___________________________________;由此可得到的结论是_____________________________________。
相同
做的有用功相同，做的额外功也相同
滑轮组的机械效率与绕线方式无关
（3）小军也用如图Z11-8丙所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
在小军的实验中，你得到的结论是_________________________
___________________________。
实验次序 绳子自由端提升速度 物重G/N 绳端拉力F/N 机械效率η
1 较小提升速度 10 4.2 79.4%
2 中等提升速度 10 4.2 79.4%
3 较大提升速度 10 4.2 79.4%
滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关
重点3：探究动能的大小的影响因素
重点分析：物体动能的大小与物体的质量和速度有关，在探究时要用到控制变量法。实验的研究对象是放置在斜面上的物体，用放置在水平面上的物体被推开的距离来反映研究对象的动能大小，这是一种转换法。这个实验经常与“探究滑动摩擦力的大小”实验一起考查，要明确影响滑动摩擦力的大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。
9. 小明在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，准备的器材有质量分别为m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图Z11-9所示。
(1)本实验是通过________________________来反映钢球动能大小的。
木块被撞后移动的距离
(2)为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择____________两次实验进行分析。如果水平面是光滑的，则____________(填“能”或“不能”)完成本实验。
(3)比较甲、乙两次实验，可用来解释汽车____________(填“超速”或“超载”)带来的危害。
乙、丙
不能
超速
(4)在探究动能与物体质量的关系时，为了控制物体的速度，小明又设计了如图Z11-9丁所示的实验方案：利用不同质量的钢球将弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，假设按此方案操作，在能量转化过程中没有能量损失。该方案是否可行？答：____________；若按此方案操作，他会看到的现象是___________________________。
(5)钢球沿斜面运动的过程中，____________能转化为动能；钢球从越高的位置释放，到达水平面的速度越____________。
不可行
木块移动的距离相同
重力势
大
(6)实验结束后，小明拿走木块，先后将同一钢球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录钢球在相同表面上运动到静止的距离，如图Z11-10所示，根据此现象，小明得出了动能与速度有关的结论。你认为小明的实验方案是否合理？____________(填“合理”或“不合理”)，理由是__________________________
________________________________。
合理
钢球从运动到静止的距离越远，钢球的动能越大
10. 为探究影响重力势能的大小的因素，小金利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图Z11-11所示的实验。
(1)要探究重力势能的大小与高度的
关系应选择____________两个实验进
行比较。得出的结论是____________
________________________________
___________________。
a、b
当物体的质量相同时，高度越大，重力势能越大
(2)小金为了探究重力势能的大小与物体质量是否有关，选择了a和c进行实验，老师说她的选择是错误的，请你分析原因：____________________________。
(3)重物下落时，将____________能转化为____________能，如果不计空气阻力，在下落过程中，重物的机械能大小将____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
没有控制高度相同
重力势
动
不变
(4)图a中的重物被释放由静止下落到接触小方桌的过程中，下落高度与时间的关系如图Z11-12所示。下列四个选项中，描述重力对重物做功大小与下落时间的关系正确的是____________（填字母）。
C
重点4：动能与势能的转化
重点分析：(1)影响重力势能的因素有质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。(2)影响动能的因素有质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
11. 如图Z11-13所示，已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的，有近地点和远地点，下面关于卫星的说法正确的是( )
A. 当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大
B. 当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大
C. 当卫星在远地点时，动能最大，势能最小
D. 当卫星在近地点时，动能最小，势能最大
A
12.草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的( )
A. 动能不变，势能不变 B. 动能减小，势能增大
C. 动能增大，势能减小 D. 动能减小，势能减小
D
13.如图Z11-14所示，小球从距离地面一定高度的O点沿x轴竖直落下，不计空气阻力，图像表示小球某种形式的能量E随下落高度x的变化情况。E可能表示小球的( )
A.动能
B. 重力势能
C. 弹性势能
D. 机械能
A
谢 谢