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1、第十一章 功和机械能满分秘籍功1.定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功2.力对物体做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。3.计算：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W=Fs。4.单位：焦耳，简称焦，符号是J。功率1.物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。2.定义：功与做功所用时间之比叫做功率。3.计算：功率在数值上等于单位时间内所做的功，即P=Wt。4.单位：瓦特，简称瓦，符号是w。动能和势能1.能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳。
2、2.动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。物体的质量越大、运动的速度越大，动能就越大。3.势能：重力势能和弹性势能是常见的两种势能。(l)重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。物体的质量越大、位置越高，它具有的重力势能就越大。（2）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。同一弹性物体在弹性限度内，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。机械能及其转化1.机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。2.机械能转化及守恒：动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。满分小练1.一个中学生从教学
3、楼一楼爬到三楼，克服重力所做的功最接近( )A.30 J B.300 J C.3000 J D.30000 J2.如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间，运动距离，比较两种情况下拉力所做的功或功率( )A.段做功较多B.段与段做功一样多C.段功率较大D.段与段功率一样大3.某学生从一楼匀速走上二楼，第一次花费30 s，第二次花费20 s，则两次上楼过程中，学生所做的功( )A.第一次较大B.第二次较大C.两次一样大D.不知楼高不好判断4.中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62 kg级冠军，挺举成绩是176 kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过
4、程中对杠铃做的功最接近（g取10 N/kg）( )A.600 J B.1200 J C.1800 J D.3400 J5.物理中常用数学方法来表示某些量的关系.下列图像中能用阴影的面积表示相应的量的是( )A.B.C.D.6.如图所示，小华从地上捡起一只鸡蛋，用了大约2 s的时间将它匀速举过头顶，在这2 s内小华做的功和做功的功率分别为( )A.100 J 50 W B.50 J 25 W C.1 J 0.5 W D.0.5 J 0.25 W7.如图所示，用50 N的水平拉力F拉着物体在2 s内沿水平方向前进了4 m，下列说法正确的是( )A.拉力做功为零B.拉力的功率为零C.拉力做功为100
5、 J D.拉力的功率为100 W8.如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是，且，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为，重力做功的快慢分别为。则( )A.B.C.D.9.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药此过程中，喷药无人机的( )A.动能减小，重力势能减小B.动能减小，重力势能不变C.动能不变，重力势能减小 D.动能不变，重力势能不变10.如图所示，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误的是( )A.小球从A处运动到B处，重力势能增大B.小球从B处运动到C处，动能增大C.小球在B处
6、时的重力势能比在D处时大D.小球在三处的机械能均相等11.一台起重机将重为3600N的货物匀速提高4m，所用的时间为15s，则起重机对货物做的功为_J，起重机的功率为_W。12.蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中，_（填“B”、“C”或“D”）点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为_能。（不计空气阻力）。13.如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降,在此过程中运动员和伞的动能_(选填“增大”、“减小”或“不变”),重力势能_(选填“增大”、“减小”
7、或“不变”)。14.在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300 N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在48 s内木箱受到的推力恒为100 N，则在这段时间（48 s）内，木箱受到的推力的功率是_W，810 s内木箱受到的摩擦力是_N（忽略空气阻力）。15.司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的_能。清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中，清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将_（选填“变大”、“变小”或“保持不变”）。16.已知物体的重力势能表达式为，动能表达式为;其中为物体的质量，为物体距离水平地面的高度，为物体的
8、运动速度，为常量，取.如图所示，将一质量为的物体从距离地面的高度沿水平方向以的速度抛出.不计空气阻力，物体从被抛出到落地前的瞬间，整个过程中机械能守恒.求:(1)物体被抛出时的重力势能和动能；(2)物体从被抛出至落地的过程中，其重力所做的功；(3)物体落地前瞬间的动能。答案以及解析1.答案：C解析：一个中学生的重力大约为500 N，一层楼的高度约为3 m，该同学登楼做的功。2.答案：B解析：拉力大小相等且,根据可知:拉力所做的功相同,故A错误,B正确;由于,根据得:,故C、D错误.3.答案：C解析：两次上楼过程中，学生的体重不变，楼的高度不变，根据公式可知两次上楼过程中所做功大小相等。4.答案
9、：D解析：运动员对杠铃所用的力约为，挺举时要把杠铃从地面抓起，再举过头顶，移动距离约为，故运动员做功约为，故选择D。5.答案：B解析：各图中矩形阴影的面积表示矩形右上顶点对应的横坐标与纵坐标的乘积，根据，可知A错、B对；根据，可知C、D均错.6.答案：C解析：一个鸡蛋的重力约为0.5 N，鸡蛋上升的高度约为2 m，把它匀速举过头顶时所做的功约为，做功的功率约为。7.答案：D解析：物体在力的方向上移动一段距离，故拉力做功不为零，拉力的功率也不为零，A、B均不符合题意；，C不符合题意；拉力的功率，D符合题意。8.答案：C解析：从最高点下摆到最低点的过程中，重力做的功为，因为h相同，且，则，故A、B
10、不符合题意；，因为t相同，所以，故C符合题意，D不符合题意。9.答案：A解析：喷药无人机在农田上方的某一高度水平匀速飞行，同时均匀喷洒农药，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小。10.答案：D解析：由题图可知，小球弹跳时最高点的高度逐渐降低，说明小球的机械能逐渐减小，因此小球在三处的机械能不相等，D错误，符合题意.11.答案：14400;960解析：因起重机是匀速提高货物，所以拉力与重力是一对平衡力；则，且；起重机对货物做功；功率。12.答案：C;弹性势解析：弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即速度先增大后
11、减小；当拉力等于重力时，速度最大，动能最大。即人到达C点时动能最大；人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，减小的重力势能全部转化成弹性势能。13.答案：不变;减小14.答案：100；100解析：由图示知，48 s内，木箱的速度保持不变，则在这段时间内，木箱受到的推力的功率；48 s内，木箱所做的是匀速运动，所受的摩擦力等于推力，即；而810 s内，木箱做减速运动，但木箱对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则所受的摩擦力大小与48 s内的相同，为100 N。15.答案：动；变大解析：开车上坡，车的质量不变，如果提高车速，则车的动能会增大。因清洁车沿街道匀速行驶，车的速度不变，在清扫垃圾过程中，车的质量增加，所以车的动能将变大。16.答案：(1)根据题意可知物体被抛出时的重力势能为,动能为：.(2)物体落地过程中重力做的功为：.(3)因为整个过程中机械能守恒，故物体落地前瞬间所具有的机械能等于物体被抛出时的机械能，又因为落地前瞬间物体的重力势能为0,故此瞬间物体具有的动能为.