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第20讲 机械能 功和功率,1.动能是物体由于 _ 而具有的能。 2.动能的大小与物体 _ 及物体运动的 _ 有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越 _ ；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越 _ 。,运动,质量,速度,大,大,1.重力势能：物体由于 而具有的能叫做重力势能。 弹性势能：物体由于 而具有的能叫做弹性势能。 2.重力势能的大小与物体的质量及物体所处的高度有关。 3.弹性势能的大小跟物体的材料以及 的大小有关，弹性形变越大，物体的弹性势能就越 。,被举高,发生弹性形变,发生弹性形变,大,1.大量事实表明，动能和势能可以相互 。如：单摆，将摆锤拉高一定的高度后放手，摆锤在向下摆动的过程中 转化为 ，在摆锤摆过中点后向上摆动的过程中 转化 为 。(如图所示) 2.机械能守恒 动能和势能统称为 。如果没有摩擦等阻力，那么在势能和动能的相互转化中，机械能的总量保持不变，即机械能守恒。 3.如果存在摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量会减少。减少的机械能转化为摩擦产生的 能。 机械功：考点解读：理解功的概念，知道功的单位，运用功的公式进行简单计算。,转化,重力势能,动能,动能,重力势能,机械能,内,1.定义：如果物体受到 的作用，并且在 通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 2.做功的两个必要因素： 和 。 力没有做功的三种情况：a.物体受到力的作用，但没有移动距离；b.物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动；c.物体通过的距离与受到的力的方向垂直。 3.功的单位： ，简称焦，符号是J。1焦1 N米。 4.功的计算 公式：功力距离，即W 。(F表示力，单位是 ，s表示沿力的方向上移动的距离，单位是 ),力,力的方向上,作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,焦耳,Fs,N,m,1.定义：单位时间内做的功叫功率。 2.意义：功率用来描述物体 _ 的物理量。功是能量转化的 _ ，所以做功快慢也就是能量转化的快慢。因此，功率是表示能量转化快慢的物理量。 3.功率的单位： _ ，简称瓦，符号是W。 4.功率的计算 公式： _，推导式：由WFs可得，PW/tFs/tFv。,做功快慢,量度,瓦特,PW/t,返回,1.(2018，宜昌)2018年4月2日，我国的天宫一号目标飞行器返回大气层，绝大部分部件在下落过程中烧蚀销毁。飞行器进入大气层后，在发生烧蚀前的坠落过程中，关于飞行器的说法错误的是( ) A.动能增大 B.重力势能减小 C.机械能保持不变 D.机械能减小 2.(2016，温州)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是( ) A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小 B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大 C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大 D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大,C,C,3.(2017，杭州)如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的( ) A.重力势能减小，动能增大 B.重力势能减小，机械能减小 C.动能不变，机械能不变 D.重力势能不变，机械能减小 4.(2018，长沙)下列关于功的说法正确的是( ) A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C.足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功,B,D,5.(2018，湖州)在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车，如图。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是( ) A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用 B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒 C.空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小 D.伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8107焦,C,6.(2018，绍兴)如图，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点，A和B、C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是( ) A.D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变 B.A点到C点减少的重力势能等于C点到D点减少的重力势能 C.B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能 D.B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能,B,7.(2018，杭州)跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，下列说法正确的是( ) A.向上起跳过程中小金的动能持续增大 B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒 C.小金跳一次克服重力做功约3焦 D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦,D,8.(2018，淄博)如图所示，ACBC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，在不考虑摩擦的情况下( ) A.F1F2，P1P2 B.F1F2，P1P2 C.F1F2，P1P2 D.F1F2，P1P2,A,9.(2018，无锡)如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中，在 (选填“a”“b”或“c”)位置机械能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 。,b,弹性势能,10.(2017，义乌)如图为四旋翼无人机，质量为1.2千克，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上飞行了30秒，仪表盘上显示离地面高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功 焦，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 瓦。,20,0.9,11.(2017，丽水)“汽车共享”在丽水市推出以来受到市民的青睐，它属于公共交通的补充，可以满足人们自驾出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。五一期间，小科一家租用该款电动共享汽车去旅游，从租车点一路不停行驶105千米到达目的地，若全程的速度为70千米/时，回答下列问题： (1)推广电动共享汽车的好处有 (答出一点即可)； (2)租用该电动汽车的价格为0.5元/分钟，小科一家从租车点到目的地的租车费用为 元； (3)该电动汽车发动机的额定功率为30千瓦， 若汽车以额定功率在水平路面匀速直线行驶 时，所受的阻力恒为1200牛，汽车的速度为多少？ 解：由二力平衡条件可知，发动机所提供的牵引力：Ff1200 N；根据 可得，汽车行驶的速度： 。,绿色环保,45,返回,【例1】 (2017，常德)行驶在高速公路上的小汽车，司机突然发现刹车失灵，为了避险，将车开上铺有碎石且沿山坡向上的避险车道，最终停下。下列说法正确的是( ) A.上坡过程中，小汽车的机械能保持不变 B.小汽车停下后，不再具有惯性 C.上坡过程中，小汽车处于平衡状态 D.上坡过程中，小汽车动能减小，重力势能增加,D,1.(2018，广州)如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是( ) 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,B,【例2】 如图所示，物体重2000 N，当它沿水平地面匀速运动时所受的阻力为240 N，若不计滑轮的重与摩擦，使物体以1 m/s的速度匀速前进，经过10 s时间，拉力的大小F N，拉力做的功是 J，拉力的功率是 W。,80,2400,240,【例3】 (2017，苏州)小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15倍。(g取10 N/kg) (1)在010s内，水平推力 (填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为 N。 (2)1020 s内水平推力做了多少功？ (3)1020 s内水平推力的功率多大？,大于,45,解：(2)由vt图像可知，在1020 s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力Ff45 N， 由 可得，1020 s内小推车运动的距离： svt0.8 m/s10 s8 m,1020 s内水平推力做的功：WFs45 N8 m360 J； (3)1020 s内水平推力的功率： 。,2.(2018，临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功 J，功率 为 kW。(g10N/kg),9.6106,16,3.(2018，绍兴)两个完全相同的物体A、B，重均为20牛。 (1)在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度作匀速直线运动，如图甲，当物体通过的距离为3米时，推力所做的功为 焦。 (2)若物体A、B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作匀速直线运动，如图乙，则此时A对B的推力为 牛。,30,7.5,4.(2018，云南)如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则13s木箱做 (选填“匀速”或“变速”)运动；35s推力对木箱做的功是 J。,变速,400,
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