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(共38张PPT)
　基础过关
第二　力
第十讲　功与能
力　
这
个力的方向　
W＝Fs　
焦耳　
1　
知识点2　功率
(1)在物理学中，把 与 之比叫作功率，功率是表 示 的物理量。
功　
做功所用时间　
做功快慢　
(2)功率的计算公式： ，基本单位： (符号： )，
1 kW＝ W
瓦特　
W　
1 000　
知识点3　动能和势能
(1)物体能够 ，我们就说物体具有能量，简称能。动能和势 能之和统称为机械能。
对外做功　
(2)动能和势能
项目 动能 势能
重力势能 弹性势能
区 别 定义 物体由于 而具有的能 物体由于被 而具有的能 物体由于发生 而具有的能
影响
因素 与物体的 和 有关　 与物体的 和被举高的 有关　 与物体的材料和弹性形 变程度有关
联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化
运动
举高
弹性形变
质量
速度　
质量　
高度
知识点4　机械能及其转化
(1)能量转化举例
机械 过程中的能量转化
滚摆 上升： 能转化为 能
下降： 能转化为 能
单摆 左→中间： 能转化为 能
中间→右： 能转化为 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
近地点时动能最大，远地点时 能最大
动　
重力势　
重力势　
动　
重力势　
动　
动　
重力势　
动　
重力势　
重力势　
动　
重力势　
(2)在只有动能和势能相互转化时，机械能的总和 ，或者说机械 能是 的。
不变　
守恒　
知识点5　探究物体的动能与什么因素有关
(1)实验装置图
(2)实验方法
①转换法的应用：通过木块 来反映动能的大小；
②控制变量法的应用：
a.探究动能大小与速度的关系(将同一小球从斜面的 由静止 释放)；
b.探究动能大小与质量的关系(将质量不同的小球从斜面的 由静止释放)。
移动的距离　
不同高度　
同一高度　
速度　
重
力势　
内　
(4)实验结论：在物体运动速度相同时，物体的质量越大，动能 ；在物体质量相同时，物体的速度越大，动能 。
越大
越大　
核心考点1　功和功率
例1：如图所示，水平木板上有一物块在拉力作用下向右运动。从物块经 过M点开始计时，每经过相同时间记录物块的位置如图。物块在OQ段 内，物块上方用双面胶粘了另一物块。已知，木板上各处的粗糙程度均 相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物块在MO段和PQ段做匀 速直线运动，在OP段做变速运动。(不计空气阻力)
例1图
(1)在MN和PQ两段，拉力对物块所做的功分别为WMN和WPQ，若WMN和 WPQ恰好相等，请计算此时F1和F2的比值；
因为WMN＝WPQ，sMN＝3 m，sPQ＝1.5 m，
所以F1∶F2＝1∶2。
例1：如图所示，水平木板上有一物块在拉力作用下向右运动。从物块经 过M点开始计时，每经过相同时间记录物块的位置如图。物块在OQ段 内，物块上方用双面胶粘了另一物块。已知，木板上各处的粗糙程度均 相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物块在MO段和PQ段做匀 速直线运动，在OP段做变速运动。(不计空气阻力)
例1图
(2)在MN和OP两段，拉力对物块做功的功率分别为PMN和POP，请分析两 者大小关系；
运动的距离s相等，因每经过相同时间记录物块的位置，由图可知tMN＜
tOP，故PMN＞POP。
＝　
例1：如图所示，水平木板上有一物块在拉力作用下向右运动。从物块经 过M点开始计时，每经过相同时间记录物块的位置如图。物块在OQ段 内，物块上方用双面胶粘了另一物块。已知，木板上各处的粗糙程度均 相同，MP段拉力恒为F1，PQ段拉力恒为F2。物块在MO段和PQ段做匀 速直线运动，在OP段做变速运动。(不计空气阻力)
例1图
练习1图
A. W1＞W2 B. W1＜W2
C. P1＞P2 D. P1＜P2
C
[练习2](2023广州节选)物体A重5 N，如图，A在水平拉力F1作用下，在水 平面从M匀速直线运动到N用时3 s。
练习2图
A从M运动到N，F1做的功为 J、功率为 W，A所受重力做 的功为 J。
0.3　
0.1　
0　
核心考点2　功和功率的计算
例2：(2020广州)装有水的容器在大小为10 N的拉力F作用下运动，图甲 为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN 段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的 速度－时间图像和QR段的路程－时间图像如图乙所示。
例2图
(1)求F在OP 段做的功；
解：(1)sOP＝vOPtOP＝0.4 m/s×10 s＝4 m　WOP＝FsOP＝10 N×4 m＝40 J
(2)求F在QR 段的功率；
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为f1、f2，则f1 f2(选填 “＞”“＝”或“＜”)。
＝　
例2：(2020广州)装有水的容器在大小为10 N的拉力F作用下运动，图甲 为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN 段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的 速度－时间图像和QR段的路程－时间图像如图乙所示。
例2图
[练习](2021广州)吊机将重为5 000 N的货物从地面A处竖直匀速提升40 s 到达B处，再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D 用时50 s，路程随时间变化图像如图乙所示。
练习图
(1) 求BC段吊机对货物的拉力做的功；
解：(1)BC段吊机对货物的拉力F在BC方向上没有移动距离，所以WBC＝
0 J。
(2) 求CD段货物所受重力做功的功率；
＝500 W
[练习](2021广州)吊机将重为5 000 N的货物从地面A处竖直匀速提升40 s 到达B处，再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D 用时50 s，路程随时间变化图像如图乙所示。
练习图
(3) 在图丙中作出货物从A到B的速度随时间变化图像 (仅作图，不用写出 计算过程) 。
[练习](2021广州)吊机将重为5 000 N的货物从地面A处竖直匀速提升40 s 到达B处，再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼顶D处。货物从C到D 用时50 s，路程随时间变化图像如图乙所示。
练习图
核心考点3　机械能及其相互转化
例3：阿萌用大小为F的力把重为G的球竖直向上抛出。球被抛出后沿竖 直方向上升并落回地面。球离手后先后经过N、M、S三点。球在这三点 的动能和重力势能如图甲所示(N点动能大小未画出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3图
(1)请在图甲中大致画出球在N点时动能的柱状图。
(2)请分析N点与S点离地高度的大小关系，并在图乙中球的运动轨迹上大 致标出N、M、S三点的位置。
增加　
减少
(3)球的机械能为球的动能与势能的总和，由图可知，球在M点时的动能
与势能之和大于球在S点时的动能与势能之和，故两位置球的机械能不相
等，此过程中球的机械能不守恒。
例3：阿萌用大小为F的力把重为G的球竖直向上抛出。球被抛出后沿竖 直方向上升并落回地面。球离手后先后经过N、M、S三点。球在这三点 的动能和重力势能如图甲所示(N点动能大小未画出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3图
(4)由图知，球在M点时的动能小于球在S点时的动能，而球的动能大小与
球的质量与速度有关，球质量恒定，故可知球在M点时速度较小，在S点
时速度较大。
例3：阿萌用大小为F的力把重为G的球竖直向上抛出。球被抛出后沿竖 直方向上升并落回地面。球离手后先后经过N、M、S三点。球在这三点 的动能和重力势能如图甲所示(N点动能大小未画出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3图
(5)若已知N、M两点之间的距离为h1 ， M、S 两点之间的距离为h2 ， 球 从N点运动到M点的过程中，阿萌对球做功W＝ ；球从M点运动到S 点的过程中， 球所受的重力做功WMS ＝ 。
0　
Gh2　
例3：阿萌用大小为F的力把重为G的球竖直向上抛出。球被抛出后沿竖 直方向上升并落回地面。球离手后先后经过N、M、S三点。球在这三点 的动能和重力势能如图甲所示(N点动能大小未画出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3图
解题思路：抓住动能、势能和机械能相关的概念，看懂柱状图等非连 续文本；动能和势能的判断关键是分析影响因素，机械能是否变化可 以从机械能是否守恒角度分析，也可以结合动能和势能两者的变化情 况来判断。
[练习1](2016广州)图甲中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动。 如图乙所示，香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动 能 ，重力势能 ，机械能 。(均选填“增 大”“不变”或“减小”)
练习1图
不变　
减小　
减小　
练习2图
B
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
A. MN段动能不变 B. MN段机械能不变
C. NO段机械能增大 D. OP段重力势能减小
第1题图
C
A. WMN＜WOP　B.WMN＞WOP
C. PMN＞POP D. PMN＜POP
第2题图
D
3. (2022广州)如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖 直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为 N；经台面反弹后上升过程球的动能 (选填“增大”“不变”或 “减小”)，N (选填“可能”或“不可能”)比M高。球从N点下 降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最 高点P (选填“可能”或“不可能”)比N高。
第3题图
减小　
可能　
不可能　
4. (2024广州节选)如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地 面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。篮球经过甲、乙两 位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机 械能为 J，在乙位置时的动能为 J。
第4题图
1　
2　
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
5. (2019广州)运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装备)的质量为80 kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度－时间图线如图所 示。(g取10 N/kg)
第5题图
解：(1)W＝Fs＝Gh＝mgh
＝80 kg×10 N/kg×1 500 m
＝1.2×106 J
解：(2)人的动能先增大后不变，重力势能减小(变小)，
机械能减小(变小)。
5. (2019广州)运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装备)的质量为80 kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度－时间图线如图所 示。(g取10 N/kg)
第5题图
(3)人在第30 s所受阻力 (选填“大于”“等于”或“小于”)第50 s所受阻力。
等于　

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