資源簡介

(共38張PPT)
　基礎過關
第二　力
第十講　功與能
力　
這
個力的方向　
W＝Fs　
焦耳　
1　
知識點2　功率
(1)在物理學中，把 與 之比叫作功率，功率是表 示 的物理量。
功　
做功所用時間　
做功快慢　
(2)功率的計算公式： ，基本單位： (符號： )，
1 kW＝ W
瓦特　
W　
1 000　
知識點3　動能和勢能
(1)物體能夠 ，我們就說物體具有能量，簡稱能。動能和勢 能之和統(tǒng)稱為機械能。
對外做功　
(2)動能和勢能
項目 動能 勢能
重力勢能 彈性勢能
區(qū) 別 定義 物體由于 而具有的能 物體由于被 而具有的能 物體由于發(fā)生 而具有的能
影響
因素 與物體的 和 有關　 與物體的 和被舉高的 有關　 與物體的材料和彈性形 變程度有關
聯(lián)系 動能和勢能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化
運動
舉高
彈性形變
質(zhì)量
速度　
質(zhì)量　
高度
知識點4　機械能及其轉(zhuǎn)化
(1)能量轉(zhuǎn)化舉例
機械 過程中的能量轉(zhuǎn)化
滾擺 上升： 能轉(zhuǎn)化為 能
下降： 能轉(zhuǎn)化為 能
單擺 左→中間： 能轉(zhuǎn)化為 能
中間→右： 能轉(zhuǎn)化為 能
人造地球衛(wèi)星 近地點→遠地點： 能轉(zhuǎn)化為 能
遠地點→近地點： 能轉(zhuǎn)化為 能
近地點時動能最大，遠地點時 能最大
動　
重力勢　
重力勢　
動　
重力勢　
動　
動　
重力勢　
動　
重力勢　
重力勢　
動　
重力勢　
(2)在只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，機械能的總和 ，或者說機械 能是 的。
不變　
守恒　
知識點5　探究物體的動能與什么因素有關
(1)實驗裝置圖
(2)實驗方法
①轉(zhuǎn)換法的應用：通過木塊 來反映動能的大小；
②控制變量法的應用：
a.探究動能大小與速度的關系(將同一小球從斜面的 由靜止 釋放)；
b.探究動能大小與質(zhì)量的關系(將質(zhì)量不同的小球從斜面的 由靜止釋放)。
移動的距離　
不同高度　
同一高度　
速度　
重
力勢　
內(nèi)　
(4)實驗結(jié)論：在物體運動速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能 ；在物體質(zhì)量相同時，物體的速度越大，動能 。
越大
越大　
核心考點1　功和功率
例1：如圖所示，水平木板上有一物塊在拉力作用下向右運動。從物塊經(jīng) 過M點開始計時，每經(jīng)過相同時間記錄物塊的位置如圖。物塊在OQ段 內(nèi)，物塊上方用雙面膠粘了另一物塊。已知，木板上各處的粗糙程度均 相同，MP段拉力恒為F1，PQ段拉力恒為F2。物塊在MO段和PQ段做勻 速直線運動，在OP段做變速運動。(不計空氣阻力)
例1圖
(1)在MN和PQ兩段，拉力對物塊所做的功分別為WMN和WPQ，若WMN和 WPQ恰好相等，請計算此時F1和F2的比值；
因為WMN＝WPQ，sMN＝3 m，sPQ＝1.5 m，
所以F1∶F2＝1∶2。
例1：如圖所示，水平木板上有一物塊在拉力作用下向右運動。從物塊經(jīng) 過M點開始計時，每經(jīng)過相同時間記錄物塊的位置如圖。物塊在OQ段 內(nèi)，物塊上方用雙面膠粘了另一物塊。已知，木板上各處的粗糙程度均 相同，MP段拉力恒為F1，PQ段拉力恒為F2。物塊在MO段和PQ段做勻 速直線運動，在OP段做變速運動。(不計空氣阻力)
例1圖
(2)在MN和OP兩段，拉力對物塊做功的功率分別為PMN和POP，請分析兩 者大小關系；
運動的距離s相等，因每經(jīng)過相同時間記錄物塊的位置，由圖可知tMN＜
tOP，故PMN＞POP。
＝　
例1：如圖所示，水平木板上有一物塊在拉力作用下向右運動。從物塊經(jīng) 過M點開始計時，每經(jīng)過相同時間記錄物塊的位置如圖。物塊在OQ段 內(nèi)，物塊上方用雙面膠粘了另一物塊。已知，木板上各處的粗糙程度均 相同，MP段拉力恒為F1，PQ段拉力恒為F2。物塊在MO段和PQ段做勻 速直線運動，在OP段做變速運動。(不計空氣阻力)
例1圖
練習1圖
A. W1＞W(wǎng)2 B. W1＜W2
C. P1＞P2 D. P1＜P2
C
[練習2](2023廣州節(jié)選)物體A重5 N，如圖，A在水平拉力F1作用下，在水 平面從M勻速直線運動到N用時3 s。
練習2圖
A從M運動到N，F(xiàn)1做的功為 J、功率為 W，A所受重力做 的功為 J。
0.3　
0.1　
0　
核心考點2　功和功率的計算
例2：(2020廣州)裝有水的容器在大小為10 N的拉力F作用下運動，圖甲 為容器三段運動的示意圖，F(xiàn)的方向始終沿著容器運動方向，OP段、MN 段為水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的 速度－時間圖像和QR段的路程－時間圖像如圖乙所示。
例2圖
(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段受到摩擦力分別為f1、f2，則f1 f2(選填 “＞”“＝”或“＜”)。
＝　
例2：(2020廣州)裝有水的容器在大小為10 N的拉力F作用下運動，圖甲 為容器三段運動的示意圖，F(xiàn)的方向始終沿著容器運動方向，OP段、MN 段為水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的 速度－時間圖像和QR段的路程－時間圖像如圖乙所示。
例2圖
[練習](2021廣州)吊機將重為5 000 N的貨物從地面A處豎直勻速提升40 s 到達B處，再水平勻速運送到C處，最后豎直放到樓頂D處。貨物從C到D 用時50 s，路程隨時間變化圖像如圖乙所示。
練習圖
(1) 求BC段吊機對貨物的拉力做的功；
解：(1)BC段吊機對貨物的拉力F在BC方向上沒有移動距離，所以WBC＝
0 J。
(2) 求CD段貨物所受重力做功的功率；
＝500 W
[練習](2021廣州)吊機將重為5 000 N的貨物從地面A處豎直勻速提升40 s 到達B處，再水平勻速運送到C處，最后豎直放到樓頂D處。貨物從C到D 用時50 s，路程隨時間變化圖像如圖乙所示。
練習圖
(3) 在圖丙中作出貨物從A到B的速度隨時間變化圖像 (僅作圖，不用寫出 計算過程) 。
[練習](2021廣州)吊機將重為5 000 N的貨物從地面A處豎直勻速提升40 s 到達B處，再水平勻速運送到C處，最后豎直放到樓頂D處。貨物從C到D 用時50 s，路程隨時間變化圖像如圖乙所示。
練習圖
核心考點3　機械能及其相互轉(zhuǎn)化
例3：阿萌用大小為F的力把重為G的球豎直向上拋出。球被拋出后沿豎 直方向上升并落回地面。球離手后先后經(jīng)過N、M、S三點。球在這三點 的動能和重力勢能如圖甲所示(N點動能大小未畫出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3圖
(1)請在圖甲中大致畫出球在N點時動能的柱狀圖。
(2)請分析N點與S點離地高度的大小關系，并在圖乙中球的運動軌跡上大 致標出N、M、S三點的位置。
增加　
減少
(3)球的機械能為球的動能與勢能的總和，由圖可知，球在M點時的動能
與勢能之和大于球在S點時的動能與勢能之和，故兩位置球的機械能不相
等，此過程中球的機械能不守恒。
例3：阿萌用大小為F的力把重為G的球豎直向上拋出。球被拋出后沿豎 直方向上升并落回地面。球離手后先后經(jīng)過N、M、S三點。球在這三點 的動能和重力勢能如圖甲所示(N點動能大小未畫出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3圖
(4)由圖知，球在M點時的動能小于球在S點時的動能，而球的動能大小與
球的質(zhì)量與速度有關，球質(zhì)量恒定，故可知球在M點時速度較小，在S點
時速度較大。
例3：阿萌用大小為F的力把重為G的球豎直向上拋出。球被拋出后沿豎 直方向上升并落回地面。球離手后先后經(jīng)過N、M、S三點。球在這三點 的動能和重力勢能如圖甲所示(N點動能大小未畫出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3圖
(5)若已知N、M兩點之間的距離為h1 ， M、S 兩點之間的距離為h2 ， 球 從N點運動到M點的過程中，阿萌對球做功W＝ ；球從M點運動到S 點的過程中， 球所受的重力做功WMS ＝ 。
0　
Gh2　
例3：阿萌用大小為F的力把重為G的球豎直向上拋出。球被拋出后沿豎 直方向上升并落回地面。球離手后先后經(jīng)過N、M、S三點。球在這三點 的動能和重力勢能如圖甲所示(N點動能大小未畫出)。
甲　　　　　　　　　　　乙
例3圖
解題思路：抓住動能、勢能和機械能相關的概念，看懂柱狀圖等非連 續(xù)文本；動能和勢能的判斷關鍵是分析影響因素，機械能是否變化可 以從機械能是否守恒角度分析，也可以結(jié)合動能和勢能兩者的變化情 況來判斷。
[練習1](2016廣州)圖甲中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度轉(zhuǎn)動。 如圖乙所示，香蕉(看成點)從最高位置1轉(zhuǎn)到最低位置2的過程中，其動 能 ，重力勢能 ，機械能 。(均選填“增 大”“不變”或“減小”)
練習1圖
不變　
減小　
減小　
練習2圖
B
A. 著地瞬間，兩球的動能相等
B. 甲球在P點和Q點的機械能相等
C. 釋放瞬間，兩球的重力勢能相等
D. 從釋放到著地，兩球所受重力做的功相等
A. MN段動能不變 B. MN段機械能不變
C. NO段機械能增大 D. OP段重力勢能減小
第1題圖
C
A. WMN＜WOP　B.WMN＞W(wǎng)OP
C. PMN＞POP D. PMN＜POP
第2題圖
D
3. (2022廣州)如圖，小芳設想利用升降臺讓球越彈越高。將球從M點豎 直向下以某速度拋出，球經(jīng)靜止在位置a的臺面反彈后，到達的最高點為 N；經(jīng)臺面反彈后上升過程球的動能 (選填“增大”“不變”或 “減小”)，N (選填“可能”或“不可能”)比M高。球從N點下 降時，臺面已升至合適的位置b并保持靜止，球再次經(jīng)反彈后，到達的最 高點P (選填“可能”或“不可能”)比N高。
第3題圖
減小　
可能　
不可能　
4. (2024廣州節(jié)選)如圖，某同學將籃球擲向地面，經(jīng)過甲位置后碰到地 面，接著向上反彈經(jīng)過乙位置，忽略空氣的作用力。籃球經(jīng)過甲、乙兩 位置時的機械能和重力勢能如表所示，則籃球與地面碰撞過程損失的機 械能為 J，在乙位置時的動能為 J。
第4題圖
1　
2　
位置 機械能/J 重力勢能/J
甲 13 6
乙 12 10
5. (2019廣州)運動員從高空豎直向下跳傘，人(包括裝備)的質(zhì)量為80 kg，只考慮人受到的重力和空氣阻力，下落時的速度－時間圖線如圖所 示。(g取10 N/kg)
第5題圖
解：(1)W＝Fs＝Gh＝mgh
＝80 kg×10 N/kg×1 500 m
＝1.2×106 J
解：(2)人的動能先增大后不變，重力勢能減小(變小)，
機械能減小(變小)。
5. (2019廣州)運動員從高空豎直向下跳傘，人(包括裝備)的質(zhì)量為80 kg，只考慮人受到的重力和空氣阻力，下落時的速度－時間圖線如圖所 示。(g取10 N/kg)
第5題圖
(3)人在第30 s所受阻力 (選填“大于”“等于”或“小于”)第50 s所受阻力。
等于　

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