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功和机械能 复习课
第十一章 功和机械能
知识网络
考点梳理
考点一 功
1.定义:如果一个力作用在物体上,且这个物体在 移动了一段距离,就说这个力对物体做了功.
2.公式:__________________。
3.单位:在国际单位制中,功的单位是 ,简称 ,符号 .
4.做功的两个必要条件:一是有 ,二是物体在该力的方向上 .(必须同时满足,缺一不可)
J
焦耳
该力的方向上
焦
移动了距离
力作用在物体上
W＝Fs
5.不做功的三种情况
示意图 不劳无功 箭射出后 不动无功 搬而未动 垂直无功
提着滑板在水
平路面上前行
特点 物体在水平方向上不受力,因惯性而动 物体受力,但未动 有力且运动,但力的方向与物体运动的方向垂直
举例 踢出去的足球 推而未动 人提水桶水平前进,提水桶的力和重力不做功
考点二 功率
1. 定义：功与_________________之比叫做功率，它在数值上等____________所做的功．
2. 物理意义：表示物体做功的________．
3. 计算公式
P＝______
推导公式：P＝ ＝Fv.(适用于做匀速直线运动的物体)
4. 单位： ______ ，简称瓦，符号是 ___ 。1 kW＝ ____ W。
物体做功的时间
单位时间内
快慢
瓦特
W
103
考点三 机械能及其转化
1．能量
(1)定义：物体能够对外 ______ ，我们就说这个物体具有 ______ ，简称
能。
(2)单位： _________ 。
(3)理解：一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
做功
焦耳(J)
能量
2.动能和势能比较
动能 势能 重力势能 弹性势能
定义 物体由于______而具有的能 在地球表面附近，物体 由于受到重力并处在一 定 ______ 时所具有的能 物体由于 ________
________ 而具有的能
影响 因素 物体的_____和物体 ______ ______ 。质量相同的物体，运 动的速度越大，它的动能 ____ ____ ；运动速度相同的物体， 质量越大，它的动能 ______ 物体的 ______ 和物体的 ______ 。物体的质量越 大，位置越高，它具有 的重力势能就越 ____ 物体的__________。
物体的弹性形变越
大，它的弹性势能越
大
运动
高度
发生弹
性形变
质量
运动的
速度
越
大
质量
位置
大
弹性形变
越大
3．机械能： ______ 、 __________ 和 __________ 统称为机械能。
4．动能和势能可以相互转化
5．机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大
小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是 ______ 的。
动能
重力势能
弹性势能
守恒
常见的能量转化举例 滚摆 上升: 能转化成 能;
下降: 能转化为 能
单摆 A位置→B位置: 能转化为 能;
B位置→C位置: 能转化成 能
人造地球卫星 近地点→远地点: 能转化为 能;
远地点→近地点: 能转化为
能;近地点时 能最大,远地点时 ___________能最大
动
动
动
动
动
动
动
重力势
重力势
重力势
重力势
重力势
重力势
重力势
例.如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图.
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 .
(2)实验中,是通过观察 来比较钢球动能大小的.
(3)让同一钢球分别从同一斜槽的不同高度由静止开始滚下,是为了探究动能的大小与 的关系.
速度
让钢球从斜面上的某一高度处自由滚下
木块被撞出的距离的远近
典型例题
(4)让不同质量的钢球从同一斜槽的同一高度由静止开始滚下,为了探究动能的大小与 的关系.
(5)让同一钢球从斜槽上的不同高度由静止开始滚下,记录的实验数据如表1所示,分析表中数据可得,当质量相同时,钢球下落的高度越高,钢球运动到水平面时的速度越 ,木块被撞得越远,这反映出物体的动能与物体的 (选填“质量”或“速度”)有关.
速度
质量
大
实验次数 钢球下落的高度h/cm 木块被撞出的距离s/cm
1 10 8
2 15 32
3 20 72
(6)让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度由静止开始滚下,记录的实验数据如表2所示,分析表中数据可得,当钢球从斜槽上滚下的高度相同时,质量越 的钢球将木块撞得越远,这反映出物体的动能与物体的 (选填“质量”或“速度”)有关.
质量
大
实验次数 钢球的质量m/g 木块被撞出的距离s/cm
1 100 8
2 200 16
3 300 24
(7)若斜槽光滑,钢球从斜槽顶端由静止滚到底部的过程中,其机械能 (选填“变大”“不变”或“变小”).
(8)在某次实验过程中,木块被撞后滑出木板,此时需要重做实验,甲同学建议换用同样的较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下落的高度.你认为应当采用 同学的建议.
(9)根据实验现象可知,钢球撞击木块后,最终会静止在长木板上,有同学认为,这是因为钢球的机械能凭空消失了,你认为该同学的观点正确吗 ,原因是 .
机械能不会凭空消失,是转化成了内能
不变
不正确
甲
图(a)是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从同一斜面上的不同高度由静止滚下,碰撞放于水平木板上同一位置的同一木块;图(b)是探究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平木板上运动.请回答以下问题:
（ a ） （ b ）　　　
(1)图(a)实验的目的是探究钢球动能的大小与 的关系.通过木块被推动距离的远近,从而判断钢球动能的大小,这种常用的实验方法是 法.
(2)图(b)实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是: .水平木板粗糙程度越小,小车受到的摩擦力越 (选填“大”或“小”),根据小车运动距离的远近,推理得出:运动的物体如果不受外力作用,将永远做 .
转换
速度
保证小车到达水平面时的速度一样
匀速直线运动
小
(3)小明同学想在图(a)的基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系,请你帮他设计实验,写出简要的实验步骤及论证方法:
步骤:取两个质量不同的小球;让两个小球分别从同一斜面的同一高度处由静止滚下,碰撞位于水平木板上同一位置的同一木块.论证方法:通过观察和比较两个小球推动木块距离的远近,判断物体的动能
与质量的关系
训练反馈
1、小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（ ）
A．0.02 J B．0.2 J
C．2 J D．20 J
2.如图所示，用F=10 N的水平推力推着重为20 N 的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了 30 J的功，则在这一过程中( )
A.物体一定运动了1 m
B.重力做的功一定为60 J
C.物体一定受到10 N的摩擦力
D.物体一定运动了3 m
3.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A.W1C.W1=W2=W3 D.W1=W24.图中是一个两面光滑的斜面，∠β >∠α,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则（ ）
A.FA=FB WA=WB B.FAC.FAFB WA>WB
5、如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（ ）
A.在b、d两点动能相等
B.在a、d两点动能相等
C.从b到c的过程机械能减少
D.从c到d的过程重力势能减少

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