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学科教师辅导讲义
学员编号：1
年 级：九年级
课 时 数：
学员姓名：
辅导科目：科学
学科教师：
授课类型
T同步(功与机械能)


授课日期及时段

教学内容
T同步——功与机械能
同步知识梳理
一、机械能
1．动能和势能
能(能量)是一个物体能够做功的本领，可以用能够做功的多少来衡量。
(1)动能是物体由于运动而具有的能。动能的大小与物体的质量和运动速度有关，物体的质量越大，运动速度越快，其动能越大。
(2)重力势能是物体由于被举高而具有的能。重力势能的大小与物体的重力和被举高的高度有关，物体的重力越大(质量越大)，被举高的高度越高，其重力势能越大。
(3)弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能。同一物体在一定限度内弹性形变越大，弹性势能越大。在相同的形变程度下，不同的物体弹性势能不同。
(4)探究动能与重力势能的大小可利用控制变量法设计对照实验。比较动能和重力势能的大小可利用转化法进行观察。
(5)动能和势能之和称为机械能。
2．动能和势能的转化 ：机械能守恒

二．功的计算
1.功的定义：如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的作用下移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。
2.公式：W=Fs[
解题注意事项：
①力与物体移动的距在方向上必须是一致的；力与物体移动的距离必须对应同一物体且同一段时间；
②当物体做匀速运动时根据二力平衡求解牵引力；
③力的单位一定要用牛顿， 距离的单位一定要用米
解题步骤：
①先确定力的大小；
②再确定距离的多少；
③选择适当的公式进行计算
3.其他公式：W=Gh（①重力计算过程中质量的单位换算；
②看清题目中求的是单个物体的重力还是几个
物体的重力）W=fs（当物体做匀速运动时根据二力平衡求解摩擦力）
三．功率的计算
1.功率的意义：表示物体做功快慢的物理量。
2.公式：（ P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体；具有普遍性，不限制物体的运动状态）
P=Fv （必须是物体做匀速直线运动状态）
同步题型分析
1、“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动．据图可知运动员（ ）
A.重力大小为F0
B.t0时刻重力势能最小
C.t0时刻动能最大
D.所受拉力F对其始终不做功
3、如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点，在小球从a点到c点运动的过程中，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　）
A．小球到达b点时速度最大
B．小球到达c点时，受的合力为零
C．小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小
D．在c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大
4、“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图1所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直。那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能变化情况是( )
A．不变
B．变大
C．变小
D．先变大后变小
6、如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置．开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO=OB），释放小球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，则（ ）
A．小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B．小球从O运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小
C．小球运动到B点时将停止运动并保持静止
D．小球在运动过程中所受弹力的方向保持不变
7、如图所示，小物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面．向左移动物块A并压缩弹簧至B处，静止释放物块A，此后物块的动能（ ）
A．一直变大 B．一直不变
C．先变大后不变 D．先变大后变小
8、如图所示，是体能测试中掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（　 　）
A．
实心球离开手后继续前进，是由于受到惯性的作用
B．
实心球在b点时，处于平衡状态
C．
实心球从a点运动到c点的过程中，重力做了功
D．
在实心球从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能
9、如图所示，物体A随传送带一起向右上方匀速运动．下列说法正确的是（　 　）
A．物体所受重力与皮带的支持力是平衡力
B．若没有摩擦物体将不能传送
C．物体的机械能保持不变
D．物体的动能转化为势能
10、如图1所示，一小钢球从光滑固定斜面的a点由静止释放，相继经过b、c两点，ab＝bc，则下列判断正确的是（忽略空气阻力的影响）（ ）
A.小钢球下滑过程中惯性越来越大
B.小钢球在ab、bc两端内运动的平均速度相等
C.小钢球在ab段重力势能的减少量与bc段动能的增加量相等
D.就a、b、c三点而言，小钢球在a点具有的机械能最大
11、如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动，当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将（ ）
A．在B点保持静止
B．沿BE方向运动
C．沿BC方向运动
1、B 3、D 4、D 6、A 7、C 8、C 9、B 10、C 11、B
D．沿BD方向运动
课堂达标检测
1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[　　]
　　（1）用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s．
　　（2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦力为f的水平面前进了s．
（3）斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s．
　　　A．（3）做功最多 　 B．（2）做功最多 C．做功相等 　　　　D．不能确定
2．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是[　　]
　　　A．滑动摩擦力总是做负功 　B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
　　　C．静摩擦力对物体一定做负功 D．静摩擦力对物体总是做正功
3．如图1所示，一个物体放在物体水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s，若的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中[　　]
　　　A．摩擦力做的功为fs 　　　B．力F做的功为Fscosθ
　　　C．力F做的功为Fssinθ 　　D．重力做的功为mgs
4．质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时，如图2所示，物体m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是[　　]
A．摩擦力对物体m做功为零 B．合力对物体m做功为零　C．摩擦力对物体m做负功 D．弹力对物体m做正功
5．将横截面积为S的玻璃管弯成如图3所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K，往左、右管中分别注
在上述过程中，重力对液体做的功为。[　　]
　　　 　
上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了4m，如图4 所示．在这个过程中B对A做的功[　　]
　　　A．4 J　　 B．12 J
　　　C．0 　　　D．-4J
8．关于功率以下说法中正确的是[　　]
　　　A．据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大
　　　B．据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
　　　C．据 P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
　　　D．根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。
9．一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后，在空中停留了3s，又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为（ ）
A．300W B．2000W C．3000W D．1500W
10． "五一"假期，小林和爸爸一起去登红山，小林用了15min登到山顶，爸爸用了20min登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（ 　）
A．9∶8　　　B．8∶9　　　C．1∶2　　　D．2∶1
11．甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的( )
A. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1
B. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1
C. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3
D. 做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶1
1-5CBCAC
7-12A DABCC
12．下列说法中正确的是( )
A.有些简单机械省功
B.斜面越长越省功
C.使用任何机械都不省功
D.定滑轮在使用过程中虽不省功，但是能省力
T同步——三大模型
一．杠杆模型
1、杠杆的概念：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆的五要素是：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如羊角锤。
2、杠杆的五要素
（1）支点（O）：杠杆绕着转动的点。
（2）动力（F1）：使杠杆转动的力，一定是其他物体施给杠杆的力。
（3）阻力（F2）：阻碍杠杆转动的力。一定是其他物体施给杠杆的力。
（4）动力臂（L1）：从支点到动力作用线的距离。
（5）阻力臂（L2）：从支点到阻力作用线的距离。
3、杠杆的平衡条件：
（1）杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。
（2）杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示为F1L1= F2L2
　要点诠释：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。
4、杠杆分类：
　　（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。
　　这类杠杆的特点是动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。
　　（2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。
　　这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。
　　（3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。
　　这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。
5.杠杆变换时注意重心位置变化
1.重心位置即默认为重物重力作用点，由此分析重力的力臂
2.重心位置高度改变即默认为重力做功*（与做功大小正负无关）
滑轮组分析示意图：
1.定义：由若干个定滑轮和若干个动滑轮组合成滑轮组；同时具备定滑轮和动滑轮的特点。
2.实质：使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一；即F=1/n (G物+G动) 。
3.特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向（但费距离）。
4.理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1/n G 。
只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)

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