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1、功和机械能习题课功和机械能习题课n让让同一小同一小车车从从同一光滑斜面同一光滑斜面上上不同高度不同高度处处由由静止开始运静止开始运动动。已知小。已知小车车的的质质量量为为0.6kg。l1=60cml2=1mh h1 1=30cm=30cmh h2 2=50cm=50cm在斜面上运在斜面上运动动的的时间时间:t1=0.25sn(1)请请画出在斜面上运画出在斜面上运动动的小的小车车受力的示意受力的示意图图。GFNt2=0.3s功:力与在力的方向上移功:力与在力的方向上移动动距离的乘距离的乘积积作用在小车上的力作用在小车上的力都取得成效了么?都取得成效了么?GFN 一个力作用在物体上,如果取得了一个
2、力作用在物体上,如果取得了成效,我们就说成效,我们就说这个力对物体做了功这个力对物体做了功。归纳:做功的两个必要因素归纳:做功的两个必要因素有有力力作用在物体上作用在物体上物体在物体在力的方向上移动一段距离力的方向上移动一段距离n(2)请请通通过计过计算来比算来比较较两种情形下重力两种情形下重力对对小小车车做的功是否相同。做的功是否相同。G=mg=0.6kg10N/kg=6N W1=F1S1=Gh1 =6N0.3m=1.8J W2=F2S2=Gh2 =6N0.5m=3J W1 W2n两次重力两次重力对对小小车车做功的多少不同,然而做功的多少不同,然而小小车车运运动动至斜面底端的至斜面底端的时间
3、时间也不同。也不同。n(3)请请通通过计过计算比算比较较两次重力两次重力对对小小车车做功做功的快慢。的快慢。P1=W1/t1=1.8J/0.25s=7.2w P2=W2/t2=3J/0.3s=10w P1 P2功率:物体在功率:物体在单单位位时间时间内所做的功内所做的功物理学中用功率物理学中用功率P来表示物体做功的快慢来表示物体做功的快慢n(4)在水平面上的相同位置放置一个木块。)在水平面上的相同位置放置一个木块。你观察到了什么现象?你观察到了什么现象?较多较多n现象:现象:小车推动木块滑行一段距离小车推动木块滑行一段距离 第二次小车推动木块滑行的距离第二次小车推动木块滑行的距离较长较长n这说
4、明第二次小车对木块做的功这说明第二次小车对木块做的功_,从而判断,从而判断此时小车做功的本领此时小车做功的本领_,小车的动能,小车的动能_。n本实验探究的问题是本实验探究的问题是_n实验结论:实验结论:_n若水平面绝对光滑,本实验将若水平面绝对光滑,本实验将_(选填(选填“能能”或或“不能不能”)达到探究目的。)达到探究目的。较强较强较大较大质量一定时,速度越大,动能越大。质量一定时,速度越大,动能越大。我我们们把把这这种物体种物体由于运由于运动动而具有而具有的能量叫做的能量叫做动动能能动能大小与速度的关系动能大小与速度的关系不能不能n【问题问题】一开始,小一开始,小车车是静止的,那么是静止的
5、,那么小小车车的的动动能是从何而来的呢?能是从何而来的呢?在小在小车车从斜面上下滑的从斜面上下滑的过过程中,以降低高度程中,以降低高度为为代价代价获获得速度。得速度。我我们们把把这这种物体种物体由于被由于被举举高高而具有的能量而具有的能量叫做叫做重力重力势势能能。即小车的动能是从即小车的动能是从另一种形式的能量另一种形式的能量转化转化而而来的。来的。因此,上述实验还可以探究的问题有:因此,上述实验还可以探究的问题有:_物体重力势能大小与高度的关系物体重力势能大小与高度的关系实验结论:实验结论:_质量一定时,高度越大,重力势能越大。质量一定时,高度越大,重力势能越大。n(5)撤掉木)撤掉木块块,
6、在平面上加装一个,在平面上加装一个弹弹簧,簧,我我们们将将观观察到什么察到什么现现象?象?我我们们把把这这种物体种物体由于由于发发生生弹弹性形性形变变而具有的能量叫做而具有的能量叫做弹弹性性势势能能。vv弹弹簧先被簧先被压缩压缩后恢复至原来的形状后恢复至原来的形状小小车车先做减速运先做减速运动动后反向做加速运后反向做加速运动动起先,起先,小小车车的的动动能能转转化化为为了了弹弹簧的簧的弹弹性性势势能能;之后,之后,弹弹簧的簧的弹弹性性势势能能转转化化为为了了小小车车的的动动能能。在水平面上发生的能量转化有:在水平面上发生的能量转化有:n(6)若小)若小车车回到斜面底端后又回到斜面底端后又继续继
7、续向斜面向斜面上运上运动动,则则在此在此过过程中程中发发生的能量生的能量转转化是:化是:vv小车的小车的动能动能转化为了转化为了重力势能重力势能看来,动能、重力势能、看来,动能、重力势能、弹性势能之间是可以弹性势能之间是可以相互相互转化转化的。的。我我们们把把动动能和能和势势能能统统称称为为机机械能械能。n(7)若不)若不计计小小车车与与弹弹簧碰撞簧碰撞时时的能量的能量损损失和失和空气阻力,空气阻力,那么小那么小车车所能到达斜面的最大高度所能到达斜面的最大高度与它下落与它下落时时的初始位置相同的初始位置相同吗吗?为为什么?什么?v机械能守恒是机械能守恒是有条件有条件的!的!n那么,如果水平面也
8、是光滑的,小那么,如果水平面也是光滑的,小车车能回能回到初始位置到初始位置吗吗?n机械能守恒定律:机械能守恒定律:在只有动能和势能的相在只有动能和势能的相互转化时,机械能的总和不变。互转化时,机械能的总和不变。功率功率n功功 能量能量做功快慢做功快慢做功本领做功本领即物体在即物体在力的方向上力的方向上移动一段距离移动一段距离机械能机械能物体在单位时物体在单位时间内所做的功间内所做的功能够做功的物能够做功的物体具有能量体具有能量力取得力取得成效成效动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能n1.人对物体做功的是(人对物体做功的是()nA踢出去的足球在地上滚动一段距离踢出去的足球在地上滚动一
9、段距离nB扛着米袋慢慢爬上楼梯扛着米袋慢慢爬上楼梯nC举着杠铃原地不动举着杠铃原地不动nD提着水桶在水平地面上匀速前进提着水桶在水平地面上匀速前进考点考点1:功:功归纳:归纳:物体不做功的三种情况物体不做功的三种情况B有距离而无力有距离而无力有力而无距离有力而无距离有力且有距离,但移动距离和力的方向垂直。有力且有距离,但移动距离和力的方向垂直。课堂练习课堂练习n2.在校运动会上,小翔参加了铅球比赛。如在校运动会上,小翔参加了铅球比赛。如果他用果他用200N的力,将质量为的力,将质量为5kg的铅球投的铅球投到了到了10m远处。则下列关于他投铅球时做远处。则下列关于他投铅球时做功情况的说法中,正确
10、的是(功情况的说法中,正确的是()nA.做功做功2000JnB.做功做功500JnC.没有做功没有做功nD.条件不足无法判断条件不足无法判断D思维点拨:思维点拨:利用公式利用公式W=FS计算物体做功的多少时,计算物体做功的多少时,S是物体在力是物体在力F方向上通过的距离。方向上通过的距离。1.下列有关功率的说法中正确的是(下列有关功率的说法中正确的是()A、做的功越多,功率一定越大、做的功越多,功率一定越大 B、做功时间越短,功率一定越大、做功时间越短,功率一定越大 C、功率越大,做功越快、功率越大,做功越快D、用力越大,做功时间越短,功率越大、用力越大,做功时间越短,功率越大考点考点2:功率
11、:功率C概念辨析:概念辨析:功率是表示物体做功快慢的物理量。功率是表示物体做功快慢的物理量。功率大小等于做功多少与时间的比值,做功多不功率大小等于做功多少与时间的比值,做功多不一定做功快。一定做功快。n2.一个物体由一个物体由A点自由下落点自由下落时时,不,不计计空气阻力,相空气阻力,相继经过继经过B、C两点,如两点,如图图所示,已知所示,已知AB=BC,物,物体在体在AB段重力做功段重力做功W1,功率,功率P1;在;在BC段重力做段重力做功功W2,功率,功率P2,则则下列关系正确的是()下列关系正确的是()nA.W1=W2,P1 P2;nB.W1=W2,P1=P2;nC.W1=W2,P1 P
12、2;nD.W1 W2,P1 P2。C思维点拨:思维点拨:做相同的功,做相同的功,时间短的做功时间短的做功快,功率大。快,功率大。n1.“神州六号神州六号”载载人人飞飞船的返回船的返回舱舱下落到地面下落到地面 附近附近时时,由于受到空气阻力而做减速运,由于受到空气阻力而做减速运动动。在减速下。在减速下降的降的过过程中,返回程中,返回舱舱的(的()A.动动能能变变大,大,势势能能变变小小 B.动动能能变变小,小,势势能能变变小小 C.动动能不能不变变,势势能能变变小小 D.动能变小,势能变大动能变小,势能变大n2.下列下列现现象中,物体象中,物体动动能能转转化化为势为势能的是(能的是()A.秋千由
13、最高秋千由最高处处向最低向最低处荡处荡去去 B.张张开的弓把箭水平射出去开的弓把箭水平射出去 C.骑骑自行自行车车匀速上坡匀速上坡 D.腾腾空上升的礼花空上升的礼花弹弹考点考点3:动能、势能及其转化:动能、势能及其转化BD易错选项:易错选项:C势能增大动能不变说明势势能增大动能不变说明势能不是由动能转化而来能不是由动能转化而来机械能机械能转转化化过过程中,程中,动动能和能和势势能一定能一定此增彼减此增彼减!n1.小明将一个篮球竖直向上抛,若不计空气阻力,小明将一个篮球竖直向上抛,若不计空气阻力,则篮球在空中飞行过程中动能则篮球在空中飞行过程中动能EK随时间随时间t变化的变化的曲线最接近的是(曲
14、线最接近的是()AA B C D 考点考点4:机械能守恒定律:机械能守恒定律变题:若小明将篮球斜向变题:若小明将篮球斜向上抛出,篮球在空中运行上抛出,篮球在空中运行的轨迹如右图所示,则在的轨迹如右图所示,则在此过程中动能随时间变化此过程中动能随时间变化的曲线最接近(的曲线最接近()Bn2.把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上,玩具把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上,玩具车匀速直线运动,则在此过程中玩具车的能量变车匀速直线运动,则在此过程中玩具车的能量变化情况为(化情况为()nA.弹性势能减小,动能增大;弹性势能减小,动能增大;nB.弹性势能不变,动能增大;弹性势能不变,动能增大;nC.弹性势能减小,动能不变;弹性势能减小,动能不变;nD.重力势能不变,机械能不变。重力势能不变,机械能不变。C发条将渐渐恢复至原来形状发条将渐渐恢复至原来形状弹性势能减小弹性势能减小匀速直线运动匀速直线运动动能不变动能不变在水平桌面上运动在水平桌面上运动重力势能不变重力势能不变弹性势能弹性势能+动能动能+重力势能重力势能=机械能减小机械能减小题干中无机械能守恒题干中无机械能守恒条件时,先判断动能条件时,先判断动能和势能的变化,后判和势能的变化,后判断机械能是否变化。断机械能是否变化。THEENDbye bye