學(xué)完壓強(qiáng)和浮力,接下來(lái)就是功和機(jī)械能了,豆姐今天整理的就是這一部分的知識(shí)點(diǎn)和練習(xí)題,鞏固一下吧!
知識(shí)梳理
1.功
(1)必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離.
(2)計(jì)算公式:W=Fs,功的單位:焦耳,符號(hào)是J.
2.功率
(1)定義:功與做功所用時(shí)間之比叫做功率.
(2)計(jì)算公式:P=W/t,單位是瓦特,符號(hào)是W.
3.動(dòng)能和勢(shì)能
(1)動(dòng)能:物體因運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能,其大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
(2)重力勢(shì)能:物體由于處在一定的高度而具有的能叫做重力勢(shì)能,其大小與物體的質(zhì)量和所處高度有關(guān)。
(3)彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能,其大小與物體彈性形變的程度有關(guān)。
4.機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
(1)機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
(2)轉(zhuǎn)化和守恒:動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。若只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能是守恒的。
知識(shí)對(duì)比
1.不做功的三種情況
2.動(dòng)能和勢(shì)能
實(shí)驗(yàn)突破
實(shí)驗(yàn):探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
①讓同一鋼球分別從不同高度由靜止開(kāi)始滾下,觀察哪次木塊被撞得遠(yuǎn);
②改變鋼球的質(zhì)量,讓不同的鋼球從同一高度由靜止開(kāi)始滾下,觀察哪次木塊被撞得遠(yuǎn);
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
①質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)速度越大,動(dòng)能越大;
②運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,動(dòng)能越大;
③物體的動(dòng)能跟物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
(3)交流討論:
①使不同鋼球從同一高度滾下的目的是:保證鋼球到達(dá)斜面底端的速度相同;
②如何判斷鋼球的動(dòng)能大?。嚎茨緣K被推動(dòng)的距離來(lái)判斷。
圖片展示
典型例題
例1:質(zhì)量為1.2 t的某型號(hào)轎車(chē)沿水平路面勻速行駛時(shí),其功率為6×104 W,受到的阻力是車(chē)重的0.2倍.(g取10 N/kg)發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的牽引力大小為2.4×103N;轎車(chē)勻速行駛5 min牽引力做的功1.8×107J.
解析:汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:牽引力F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1.2×103 kg×10 N/kg=2.4×103 N;轎車(chē)勻速行駛5 min牽引力做的功:W=Pt=6×104 W×5×60 s=1.8×107 J.
例2:在自由下落過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)速度會(huì)越來(lái)越快.一個(gè)物體由A點(diǎn)自由下落,相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn),已知AB=BC,如圖所示,物體在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,則W1=W2,P1<P2.(填“>”“=”或“<”)
解析:由題AB=BC,根據(jù)W=Gh可知,物體在AB段和BC段做的功相等,即W1=W2;由于小球下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)t=可知,小球在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短,根據(jù)公式P=可知,物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即P1<P2.
例3:下列關(guān)于功和能的說(shuō)法正確的是( A )
A.被拉開(kāi)的彈弓具有彈性勢(shì)能
B.用力推車(chē)而車(chē)未動(dòng),因?yàn)橛昧肆λ酝屏ψ隽斯?/p>
C.人造地球衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)勢(shì)能減小,動(dòng)能增大
D.速度小的物體動(dòng)能一定小
解析:被拉開(kāi)的彈弓發(fā)生了彈性形變,所以具有彈性勢(shì)能;用力推車(chē)而車(chē)未動(dòng),雖然有力,但沿力的方向沒(méi)有距離,所以沒(méi)有做功;人造地球衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)量不變,高度增大,重力勢(shì)能增大,速度變小,動(dòng)能變??;影響動(dòng)能大小的因素:質(zhì)量、速度.質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能就越大,故只知道速度,不能確定動(dòng)能的大小。
例4:(大慶中考)將體積相等的實(shí)心鉛球和鐵球放在同一水平桌面上,則鉛球的重力勢(shì)能大于(填“大于”“等于”或“小于”)鐵球的重力勢(shì)能(以地面為參考面,ρ鉛>ρ鐵).現(xiàn)將鉛球斜向上方拋出落至地面,此現(xiàn)象表明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,此過(guò)程中鉛球的動(dòng)能變化是先減小后增大.
解析:(1)一個(gè)鉛球和一個(gè)鐵球的體積相同,其密度關(guān)系為ρ鉛>ρ鐵,由m=ρV可知兩球的質(zhì)量關(guān)系為m鉛>m鐵.重力勢(shì)能大小與質(zhì)量和高度有關(guān);相對(duì)地面,其高度h相等,鉛球的重力勢(shì)能大;
(2)將鉛球斜向上方拋出落至地面,此現(xiàn)象表明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;鉛球上升過(guò)程中,質(zhì)量不變,速度減小,所以動(dòng)能減?。汇U球從最高點(diǎn)下落過(guò)程中,質(zhì)量不變,速度增大,所以動(dòng)能增大.因此將鉛球斜向上方拋出落至地面過(guò)程中,鉛球的動(dòng)能先減小后增大。
例5:(鎮(zhèn)江中考)在“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的兩次實(shí)驗(yàn)中,小球從同一高度由靜止開(kāi)始釋放時(shí)的場(chǎng)景如圖所示.木板固定在水平面上,該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)比較木塊在木板上滑行的距離來(lái)比較小球動(dòng)能大小的,圖中錯(cuò)誤的操作是兩次實(shí)驗(yàn)中未保持木塊初始位置相同.改正后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)木塊會(huì)從木板右側(cè)滑出,則可以通過(guò)增大(填“增大”或“減小”)木塊的質(zhì)量來(lái)加以改進(jìn).
解析:小球因?yàn)橛袆?dòng)能撞擊木塊,動(dòng)能越大,木塊在水平面上移動(dòng)的距離就越遠(yuǎn),所以判斷小球動(dòng)能大小的依據(jù)是木塊木板上移動(dòng)的距離;圖中錯(cuò)誤的操作是兩次實(shí)驗(yàn)中未保持木塊初始位置相同。改正后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)木塊會(huì)從木板右側(cè)滑出,則可以通過(guò)增大木塊的質(zhì)量來(lái)加以改進(jìn)。
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