资源简介

(共49张PPT)
第6讲 功和机械能
第一部分 力学
知识梳理
1
重点突破
2
实验过关
3
课堂检测
4
知识梳理
1
知识点1 功
Fs
方向
没有
垂直
时间
知识点2 功率
1. 定义：功与做功所用_______之比叫作功率。物理意义：用功率表示做功的_______ 。
2. 公式P= _______ ；单位： _______ ；简称： _____ ；符号： _______ 。单位换算：1 kW= _______ W；推导式：P=Wt=Fst= _______ 。
快慢
瓦特
瓦
W
103
Fv
知识点3 机械能及其转化
1. 物体能够对外_______ ，我们就说这个物体具有能量。
2. 动能：物体由于_______而具有的能，影响因素：质量和_______ 。
3. 重力势能：物体由于受到_______并处在一定_______时所具有的能，影响因素：质量和_______ 。
4. 弹性势能：物体由于发生__________而具有的能；物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越_______ 。
做功
运动
速度
重力
高度
高度
弹性形变
大
5. 机械能：在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
6. 动能和势能的相互转化
7. 机械能守恒：如果只有_______和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和_______ 。
8. 风力发电机：将风的___________能转化为电能；水电站：将水的________________能转化为电能。
增大
高度
减小
速度
动能
不变
动(或机械)
重力势(或机械)
重点1 判断物体是否做功
1. 新学期，老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书，在相关过程中，同学们对书不做功的是 ( )
A. 将书从地面提起的过程
B. 在水平路面推车的过程
C. 将书搬上教学楼的过程
D. 将书堆放在桌面的过程
B
重点突破
2
重点2 功、功率的理解及相关计算(2 年3 考)
2. 如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6 m 到达B 点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30 m 后停在O 点。若运动员对冰壶的水平推力为9 N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5 N。
从A 点到O 点冰壶沿直线运动，此过程中 ( )
A. 推力对冰壶做的功为270 J
B. 推力对冰壶做的功为324 J
C. 冰壶克服阻力做的功为54 J
D. 冰壶克服阻力做的功为45 J
C
3. 电动叉车托着质量为100 kg 的货物，在8 s内沿着水平方向行驶10 m，如图甲所示；接着在10 s 内把货物匀速竖直提升 1. 5 m，如图乙所示。叉车水平行驶过程中，货物重力对货物做的功为 _______ J；在提升货物过程中，叉车对货物做功的功率是_______ W。 (g 取10 N/ kg)
0
150
4. [2025 辽阳模拟] 无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量为2 kg，小李操作该无人机先以1. 2 m/s的速度沿竖直方向匀速上升48 m，接着又以2 m/s 的速度沿水平方向匀速飞行8 0 m，无人机在上升过程中需要克服重力做功_______ J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 _______ W。(g 取10 N/ kg)
960
12
5. [2024 辽宁] 质量为50 kg 的甲同学站在水平冰面上，与冰面接触的总面积为0 . 05 m2，甲同学用4 0 N 的水平推力推坐在冰车上的乙同学，沿直线前进10 m。g 取10 N/ kg。求：
(1)甲受到的重力大小。
解：甲受到的重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N。
(2)甲站立时对冰面的压强。
(3)甲推乙过程中，推力做的功。
甲站立时对水平冰面的压力F 压=G=500 N，甲站立时
对冰面的压强 p = = =1×104 Pa。
甲推乙过程中，推力做的功W=Fs=40 N×10 m=400 J。
6. [2025 抚顺模拟] 如图展示的是我国最新的无人作战装备“机器狼”，向世界表明了中国在军事领域的强大实力和技术储备。该“机器狼”的质量为70 kg，其搭载的步枪、4D 超广角激光雷达、高清摄像头等设备的总质量10 kg，每只脚与地面的接触面积是2 0 cm2，在水平地面上匀速行走时受到阻力是总重的0.2，某次展示时，“机器狼”以10 . 8 km/ h的速度匀速前进3 0 s 到达预定地点后四脚站立对周围进行侦查，g 取10 N/ kg。问：
(1)这次展示“机器狼”移动的距离是多少？
解：由题可知，速度v=10.8 km/h=3 m/s，则这次展示“机
器狼”移动的距离s=vt=3 m/s×30 s=90 m。
(2)“ 机器狼”站立侦查时对地面的压强是多少？
由p = 可知，“机器狼”站立侦查时对地面的压强
p = = = =1 ×105 Pa。
(3)“机器狼”水平匀速前进过程的功率是多少？
“机器狼”在水平地面上匀速行走时受到的阻力f=
0.2G=0.2×800 N=160 N，匀速前进时，受到的牵引力等于
阻力，即F=f=160 N，则“机器狼”水平匀速前进过程的功
率P = = = Fv = 160 N× 3 m/ s = 480W。
重点3 机械能及其转化(2 年2 考)
7. [2025 沈阳模拟] 如图所示是我国首架自行研制的C919 大飞机，在该飞机加速升空的过程中，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是 ( )
A. 动能不变，重力势能增大，机械能变大
B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变
C. 动能增大，重力势能减小，机械能不变
D. 动能增大，重力势能增大，机械能增大
D
8. [2025 沈阳一模] 运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如图。若不计空气阻力，下列关于运动员的说法正确的是 ( )
A.A 到B 运动过程中，重力势能减小
B.B 到C 运动过程中，重力势能转化为动能
C. 在C 点速度为零
D. 在D 点着陆后继续向前运动，是因为受惯性作用
A
9. [2024 辽阳模拟节选] 如图所示，在理想条件下，“天问一号”火星探测器由近火点向远火点运动时，它的动能_______ ，机械能_______ (均填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
不变
10. [2025 沈阳模拟] 健腹轮是一种健身器材，使用方法如图甲所示。小芳体重为65 kg，某次运动中小芳控制轮子向前滚动，使身体从状态1 变化到状态2，该过程小芳重心下降了0.4 m，其重力做功为_______ J，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，钢圈的弹性势能增大。从状态2 恢复到状态1 时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，体重较大的人更适合安装_______型弹性钢圈。(g 取10 N/ kg)
260
A
重点4 力学综合题(2 年2 考)
11. [2024 辽宁]2024 年5 月22 日，辽宁男篮夺得2023 -2024 赛季中国男子篮球职业联赛 (CBA)总冠军，实现了三连冠。比赛中运动员投出的篮球 ( )
A. 离开手后由于惯性继续运动
B. 上升过程中重力势能减小
C. 到达最高点时不受力的作用
D.下落过程中运动状态保持不变
A
12. [2025 丹东模拟] 如图所示，滑雪运动员在空中下落的过程中，速度越来越大。下列说法正确的是 ( )
A. 运动员始终受到惯性的作用
B. 运动员的重力势能转化为动能
C. 运动员所受重力没有做功
D. 运动员所受重力做功的功率不变
B
13. [2025 营口模拟]2024 年亚冬会上，我国运动健儿夺得自由式滑雪比赛金牌，为中国代表团赢得首金。滑雪运动员从高处加速下落的过程中，
下列说法正确的是 ( )
A. 运动员的动能转化为重力势能
B. 运动员受到平衡力的作用
C. 若一切外力消失，运动员将处于匀速直线运动状态
D. 运动员所受重力没有做功
C
14. [2025 辽宁，多选] 在2 025 年世界乒乓球锦标赛中，我国运动员获得4 枚金牌。比赛时，运动员抛出的乒乓球在上升的过程中 ( )
A. 运动状态保持不变
B. 受到惯性的作用
C. 重力势能变大
D. 质量不变
CD
实验 研究物体的动能跟哪些因素有关
实验例题
例 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关” 的实验中，小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让小球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在平面上的纸盒相碰，小球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。(m>m′)
实验过关
3
基础设问全练会
(1)要探究动能大小与物体质量的关系，应保证小球达到水平面的______相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球从斜面的__________静止滚下。
(2)选用甲、丙两次实验可以得出结论：物体质量相同时， _____________________ 。
(3)三次实验中，碰撞前动能最小的是图______ (填“甲”“乙”或“丙”)中的小球。
速度
同一高度
速度越大，动能越大
丙
(4)小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较小车在不同表面滑行的距离(如表)，小车在三个表面克服摩擦力做功_______(填“相等”或“不相等”)，若水平面绝对光滑，小车将做__________运动。
相等
匀速直线
中考能力点提升
(5)本实验中运用了两种研究方法，一是控制变量法；二是______法，就是用 ____________________来表示小球动能的大小。
(6)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______ (填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
转换
纸盒移动距离的长短
超载
(7)若利用如图甲的器材做“ 阻力对物体运动的影响”实 验，必须增加的器材是______ (填字母)。
A. 倾斜程度不同的斜面
B. 粗糙程度不同的水平面
C. 质量不同的小球
B
(8)小欣换用图丁装置进行实验，若用甲、乙两个质量不同的小球(m 甲＞ m 乙)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，则同一位置的相同木块受到撞击后相应移动的距离s 甲______ s 乙(填“大于”“小于”或 “等于”)。
等于
实验对比复习1 力学实验
实验名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 探究阻力对物体 运动的影响 探究物体的动能大小与哪些因素有关
装置图
研究对象 木块 小车 钢球
实验名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 探究阻力对物体 运动的影响 探究物体的动能大小与哪些因素有关
实验方法 控制变量法 控制变量法、转换法、_________ 控制变量法、_________
操作注 意事项 实验中，弹簧测力计要在水平方 向调零并沿水平方向匀速拉动 木块 控制同一小车从斜面的同一高度由_________释放 ① 探究动能与速度的关系时，控制同一钢球从斜面的不同高度由静止释放
② 探究动能与质量的关系时，控制_________质量的钢球从斜面的同一高度由静止释放
科学推理法
转换法
静止
不同
实验名称 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 探究阻力对物体 运动的影响 探究物体的动能大小与哪些因素有关
能量转化 / 小车的重力势能主要转化为_________ ，动能再转化为内能 ① 钢球向下运动时，钢球的重力势能主要转化为_________
② 木块被撞后，木块和钢球的动能转化为内能
动能
动能
课堂检测
4
1. [2025 连云港，2 分] 下列情景中，人对物体做功的是 ( )
A. 司机用力推汽车，汽车不动
B. 人推自行车前进
C. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
D. 足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
B
2. [ 2025 长沙，2 分] 在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的 ( )
A. 动能增大 B. 动能减小
C. 重力势能增大 D. 机械能减小
C
3. [2 分] 如图所示，一个人先后两次用同样大小的力，在相同时间内使不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是 ( )
A.W1 ＜ W2； P1 ＜ P2
B.W1 ＞ W2； P1 ＞ P2
C.W1=W2； P1= P2
D.W1 ＜ W2； P1 ＞ P2
C
4. [ 2025 河北改编，多选，2 分] 如图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是 ( )
A. 水从下水库被抽到上水库，重力势能减小
B. 物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能增大
C. 放水发电时，水由上水库流至下水库，水的机械能变大
D. 水沿自流排水河自动向下流动时，重力势能转化为动能
BD
5. [2 分] 如图所示的是神舟十五号载人飞船返回舱返回地面时的情景。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作竖直向下的匀速运动，则返回舱在这段时间内的动能_______ ，机械能_______ (均填“ 变大”“不变”或“变小”)。
不变
变小
6. [ 2024 锦州模拟，2 分] 某同学在中考体育考试中立定跳远项目跳出了250 _______ (填单位)的好成绩。体育课上该同学用60 N 的力投出的实心球在空中画了一条优美的弧线，若实心球重 20 N，投出了8 . 3 m 的距离，球最高点距地面2 . 6 m，则球在空中飞行过程中，该同学对球所做的功为_______ J。
cm
0
7. [2 分] 已知拉力F1、F2 做的功随时间变化的图像分别如图中①、② 所示，拉力F1 做功的功率为P1，拉力F2 做功的功率为P2。则P1 ______(填“＞”或“＜”)P2， P2= ______ W。
＞
45
8. [5 分] 小明用如图所示的装置探究物体的动能跟哪些因素有关，让小球从斜面上由静止滚下，到达水平木板后将木块撞出一段距离。图中mA= mB ＜ mC，hA= hC ＞ hB。(小球与斜面之间的摩擦忽略不计)
(1)实验中用________________________反映小球的动能大小。
木块被撞后移动距离的远近
(2)通过比较第1、3 两次实验现象，可得出结论：_____________________________________ 。
(3)某段道路的标志牌如图乙所示，为了研究超速产生的安全隐患时，我们应选择第_______两次实验来进行比较。
速度相同时，物体的质量越大，动能越大
1、2
(4)拿掉木块和小球，在水平木板上铺上棉布，将一个小车从hA 高度处由静止释放，记录小车在棉布上运动的距离。去掉棉布，重复上述操作，小车在_______表面上运动得更远，由此实验可进一步推测：运动的物体如果不受力，将做________运动。
木板
匀速直线
9. [2024 辽宁样卷，8 分] 小明把质量为2 . 4 kg 的花盆由地面匀速竖直拿起，放置在1.2 m 高的水平窗台上，花盆与窗台的接触面积为60 cm2，放置后调整花盆位置时，将花盆沿窗台移动 0 . 5 m，g 取10 N/ kg，请回答下列问题。
(1)该花盆所受重力的大小是多少？
解：花盆的质量为2.4 kg，所受重力
G= mg= 2.4 kg×10 N/kg=24 N。
(2)花盆对窗台的压强是多少？
花盆与水平窗台的接触面积S=60 cm2=6×10-3 m2，花
盆对窗台的压力F 压=G=24 N，花盆对窗台的压强
p = == =4×103 Pa。
(3)把花盆由地面拿起到放置在窗台上的过程中，小明对花盆做的功是多少？
小明把花盆从地面匀速直线拿起，结合二力平衡知识可知F=G=24 N，小明对花盆做的功W=Fh=Gh=24 N×1.2 m = 28.8 J。
(4)请判断花盆沿窗台移动的过程中，重力是否做功。
不做功，重力的方向竖直向下，花盆沿窗台移动时未在
重力的方向上移动距离，所以重力不做功。
创新好题
10. [ 2025 威海，2 分] 溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜索之间的摩擦减速，如图所示。某村寨的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回。已知甲、乙海拔相差约30 m、相距约150 m，峡谷深约800 m。最合理的溜索设计方案是( )
C

展开更多......

收起↑