课件28张PPT。第20讲 机械能 功和功率1.动能是物体由于 _______ 而具有的能。
2.动能的大小与物体 ______ 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 _____ 。运动质量速度大大1.重力势能:物体由于 而具有的能叫做重力势能。
弹性势能:物体由于 而具有的能叫做弹性势能。
2.重力势能的大小与物体的质量及物体所处的高度有关。
3.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 。被举高发生弹性形变发生弹性形变大1.大量事实表明,动能和势能可以相互 。如: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 ,在摆锤摆过中点后向上摆动的过程中 转化
为 。(如图所示)
?
2.机械能守恒
动能和势能统称为 。如果没有摩擦等阻力,那么在势能和动能的相互转化中,机械能的总量保持不变,即机械能守恒。
3.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。
机械功:考点解读:理解功的概念,知道功的单位,运用功的公式进行简单计算。转化重力势能动能动能重力势能机械能内1.定义:如果物体受到 的作用,并且在 通过了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素:
和 。
力没有做功的三种情况:a.物体受到力的作用,但没有移动距离;b.物体不受外力,由于惯性做匀速直线运动;c.物体通过的距离与受到的力的方向垂直。
3.功的单位: ,简称焦,符号是J。1焦=1 N·米。
4.功的计算
公式:功=力×距离,即W= 。(F表示力,单位是 ,s表示沿力的方向上移动的距离,单位是 )力力的方向上作用在物体上的力物体在力的方向上通过的距离焦耳FsNm1.定义:单位时间内做的功叫功率。
2.意义:功率用来描述物体 _____________ 的物理量。功是能量转化的 ______ ,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.功率的单位: _______ ,简称瓦,符号是W。
4.功率的计算
公式: __________,推导式:由W=Fs可得,P=W/t=Fs/t=Fv。做功快慢量度瓦特P=W/t返回1.(2018,宜昌)2018年4月2日,我国的天宫一号目标飞行器返回大气层,绝大部分部件在下落过程中烧蚀销毁。飞行器进入大气层后,在发生烧蚀前的坠落过程中,关于飞行器的说法错误的是( )
A.动能增大 B.重力势能减小
C.机械能保持不变 D.机械能减小
2.(2016,温州)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述,其中正确的是( )
A.向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大C C3.(2017,杭州)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
4.(2018,长沙)下列关于功的说法正确的是( )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功BD5.(2018,湖州)在某次演习中,解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车,如图。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是( )
A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车受到惯性的作用
B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C.空投战车后,若飞机仍在原高度水平飞行,则飞机的势能比空投前减小
D.伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中,重力做功4.8×107焦C6.(2018,绍兴)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( )
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点减少的重力势能等于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B7.(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D8.(2018,淄博)如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下( )
A.F1<F2,P1=P2 B.F1>F2,P1>P2
C.F1=F2,P1=P2 D.F1<F2,P1<P2A9.(2018,无锡)如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在 (选填“a”“b”或“c”)位置机械能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的 。b弹性势能10.(2017,义乌)如图为四旋翼无人机,质量为1.2千克,下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米,然后边摄像边斜向上飞行了30秒,仪表盘上显示离地面高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功 焦,整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为 瓦。200.911.(2017,丽水)“汽车共享”在丽水市推出以来受到市民的青睐,它属于公共交通的补充,可以满足人们自驾出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。五一期间,小科一家租用该款电动共享汽车去旅游,从租车点一路不停行驶105千米到达目的地,若全程的速度为70千米/时,回答下列问题:
(1)推广电动共享汽车的好处有 (答出一点即可);
(2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟,小科一家从租车点到目的地的租车费用为 元;
(3)该电动汽车发动机的额定功率为30千瓦,
若汽车以额定功率在水平路面匀速直线行驶
时,所受的阻力恒为1200牛,汽车的速度为多少?
解:由二力平衡条件可知,发动机所提供的牵引力:F=f=1200 N;根据 可得,汽车行驶的速度: 。绿色环保45返回【例1】 (2017,常德)行驶在高速公路上的小汽车,司机突然发现刹车失灵,为了避险,将车开上铺有碎石且沿山坡向上的避险车道,最终停下。下列说法正确的是( )
A.上坡过程中,小汽车的机械能保持不变
B.小汽车停下后,不再具有惯性
C.上坡过程中,小汽车处于平衡状态
D.上坡过程中,小汽车动能减小,重力势能增加D1.(2018,广州)如图所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.着地瞬间,两球的动能相等
B.甲球在P点和Q点的机械能相等
C.释放瞬间,两球的重力势能相等
D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等B【例2】 如图所示,物体重2000 N,当它沿水平地面匀速运动时所受的阻力为240 N,若不计滑轮的重与摩擦,使物体以1 m/s的速度匀速前进,经过10 s时间,拉力的大小F= N,拉力做的功是 J,拉力的功率是 W。802400240【例3】 (2017,苏州)小华和妈妈去超市购物,她们将17 kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车重130 N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10 N/kg)
(1)在0~10s内,水平推力 (填“大于”“小于”或“等于”)阻力,阻力大小为 N。
(2)10~20 s内水平推力做了多少功?
(3)10~20 s内水平推力的功率多大?大于45解:(2)由v-t图像可知,在10~20 s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力F=f=45 N,
由 可得,10~20 s内小推车运动的距离:
s=vt=0.8 m/s×10 s=8 m,10~20 s内水平推力做的功:W=Fs=45 N×8 m=360 J;
(3)10~20 s内水平推力的功率: 。2.(2018,临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功 J,功率
为 kW。(g=10N/kg)9.6×106163.(2018,绍兴)两个完全相同的物体A、B,重均为20牛。
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(1)在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度作匀速直线运动,如图甲,当物体通过的距离为3米时,推力所做的功为 焦。
(2)若物体A、B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作匀速直线运动,如图乙,则此时A对B的推力为 牛。307.54.(2018,云南)如图甲所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示,则1~3s木箱做 (选填“匀速”或“变速”)运动;3~5s推力对木箱做的功是 J。变速400