资源描述
第3节能量转化的量度,常考透视,第3章能量的转化与守恒,挑战自我,常考透视,常考1能根据功的两个必要因素判断生活、生产实例中力是否做了功，并能计算功的大小。,第3节能量转化的量度,【考试热度】,例1下面的情景中，人对物体做了功的是（）A小华用力推车，但没有推动B小强举着杠铃静止不动C小悦背着书包静立在原地D小翔把一桶水从井中提起,D,解析选项A、B、C中人对物体施加了力，但物体没有在力的方向上移动距离，因此，三种情况都没有做功。选项D中，水桶在力的方向上通过了一段距离，所以力对水桶做了功。,方法透视本题考查对功的两个必要因素的理解，知道“不劳无功”“劳而无功”和“垂直无功”的物理意义。,【试题链接】小试身手1、2、4，创新培优5,第3节能量转化的量度,常考2理解功率的概念，掌握功率的单位及计算公式P=W/t。,【考试热度】,第3节能量转化的量度,例2学校最近购买了30套总质量为300kg的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15m高的实验室。（g取10N/kg）（1）该实验员在搬运过程中，对实验器材总共做功多少焦？,答案4.5104J,解析（1）W=Gh=mgh=300kg10N/kg15m=4.5104J。,第3节能量转化的量度,例2学校最近购买了30套总质量为300kg的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15m高的实验室。（g取10N/kg）（2）假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图3-3-4所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体质量m的关系如下表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为多少秒？（计算结果精确到0.1）,答案1518.2s,第3节能量转化的量度,解析（2）从每次搬运质量看，有三种方案：每次分别搬运10kg、20kg、30kg。从图像上看，搬运10kg的功率偏低，20kg的功率最大，30kg的功率略小。考虑非搬运时间，即表格中的数据，10kg的虽然时间短，但搬运次数太多（30次共需时间1200s），30kg的时（700s）比搬运20kg的时间（900s）略少。综合考虑，应采用30kg的方案。t=W/P+10t=（4.5104）J/55W+700s=818.2s+700s=1518.2s。,第3节能量转化的量度,方法透视本题是一道结合生活实际的难题，主要考查利用图像和表格来综合分析搬运箱子所用的最短时间，从中培养了综合分析问题的能力，特别是利用公式分析三次数据，进一步加强了综合素质的培养。,【试题链接】小试身手2、3、4，创新培优5、6、7,挑战自我,小试身手,第3节能量转化的量度,1.下列实例中，有力对物体做功的是（）A跳水运动员从跳台跳下B背着书包在水平路面上前进C举重运动员举着杠铃停在空中D小球在光滑水平面上滚动,A,第3节能量转化的量度,2.两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举相同质量的杠铃所用的时间相等，如图3-3-5所示，则（）,A甲运动员做功较多，功率较小B甲运动员做功较多，功率较大C甲运动员做功较多，他们的功率相等D甲、乙运动员做功相等，功率相等,B,解析两人举起的杠铃质量相同，即杠铃的重力相同，甲比乙高，则举起的高度h甲h乙，甲、乙举起杠铃做功WGh，则举起杠铃做的功W甲W乙，又PW/t，甲、乙举起杠铃用的时间相同，所以做功功率P甲P乙。故选B,第3节能量转化的量度,3.现在有一种“手机自生能”技术。手机上装有特制电池，上下摇晃手机即可产生电能。这种装置实质是将_能转化为电能。如果将手机上下摇动一次，相当于将200g的物体举高10cm。由此可知，每摇一次可以获得的电能为_J。若每秒摇动两次，则摇动手机的功率为_W。（g=9.8N/kg）,机械,0.196,0.392,解析摇晃手机即可产生电能，即消耗机械能，生成电能。将手机上下摇动一次，相当于将200g的重物举高10cm，则产生的能量：EWmgh0.2kg9.8N/kg0.1m0.196J。每秒摇动两次，则摇动手机的功率：PW/t(2*0.196)J/1s0.392W。,第3节能量转化的量度,4.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1，货车（含驾驶员）空载时重为2.5104N。（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小。（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功。,答案货车空载行驶时所受的阻力大小：f0.1G0.12.5104N2.5103N。,答案v36km/h36(1/3.6)m/s10m/s，根据vs/t得，10s货车行驶的路程：svt10m/s10s100m，汽车匀速行驶，则牵引力：Ff2.5103N，10s内货车牵引力做的功：WFs2.5103N100m2.5105J。,第3节能量转化的量度,4.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1，货车（含驾驶员）空载时重为2.5104N。（3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。,答案v90km/h90（1/3.6）m/s25m/s，根据PFv，解得此时牵引力：FP/v90000W/25m/s3600N，汽车匀速行驶，则此时汽车受到的阻力：fF3600N，而f0.1G，则货车总重：Gf/0.13600N/0.13.6104N，货车最多可装载货物的重量：G货GG3.6104N2.5104N1.1104N。,创新培优,第3节能量转化的量度,5.如图3-3-6所示，小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。已知小丽的体重比爷爷的体重小。下列说法正确的是（）,A爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多B爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多C小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大D爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大,B,第3节能量转化的量度,6.如图3-3-7甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦。四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化图像，其中正确的是（）,C,第3节能量转化的量度,解析由于汽车的速度恒定不变，由PFv可知，此时汽车功率的大小只取决于牵引力的大小。物体从水面以下上升到刚刚到达水面，再从刚刚露出水面到完全露出水面的过程中，所受浮力是先保持不变，后减小，完全露出水面后不受浮力，而F拉GF浮，从而可确定牵引力先是以较小的值保持不变，再逐渐增大，最后又保持不变；进一步可确定汽车的功率也是先保持不变，然后逐渐增大，最后保持不变。,第3节能量转化的量度,7.“骑泥马”是一种海涂趣味运动（如图3-3-8所示），小金双手握住“泥马”上的横挡，一只脚跪在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就会在海涂上“疾行如飞”。已知小金质量为62kg，“泥马”的质量为10kg。（不考虑运动过程中海涂对“泥马”和人的质量影响，g取10N/kg）（1）小金以他所骑行的“泥马”为参照物，他的运动状态是_。,静止,第3节能量转化的量度,7.“骑泥马”是一种海涂趣味运动（如图3-3-8所示），小金双手握住“泥马”上的横挡，一只脚跪在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就会在海涂上“疾行如飞”。已知小金质量为62kg，“泥马”的质量为10kg。（不考虑运动过程中海涂对“泥马”和人的质量影响，g取10N/kg）（2）小金在运动过程中的某一时刻，一只脚跪在水平“泥马”上，另一只脚悬在空中，“泥马”对海涂压力的受力面积是0.4m2。求此时“泥马”对海涂的压强。,答案人的重力：G人m人g62kg10N/kg620N，“泥马”的重力：G马m马g10kg10N/kg100N，则人和“泥马”对海涂的压力：FG总G人G马620N100N720N，此时“泥马”对海涂的压强：pF/S720/0.4m21800Pa。,第3节能量转化的量度,7.“骑泥马”是一种海涂趣味运动（如图3-3-8所示），小金双手握住“泥马”上的横挡，一只脚跪在“泥马”上，另一只脚用力蹬海涂，“泥马”就会在海涂上“疾行如飞”。已知小金质量为62kg，“泥马”的质量为10kg。（不考虑运动过程中海涂对“泥马”和人的质量影响，g取10N/kg）（3）运动结束后，小金从地面将“泥马”抬到距地面高为1.2m的架子上，用时2s。求此过程中，他克服“泥马”重力做功的功率。,答案克服“泥马”重力做的功：WG马h100N1.2m120J，功率：PW/t120J/2s60W。,
展开阅读全文