第三讲_功和机械能2.doc

第三讲 功和机械能（二）
考点方法总结
1、功的计算公式：W=FS W=Gh W=Pt
功率的计算公式：P=W/t p=Fv
计算时灵活选用适当的公式，代入数据就行。还要分清有用功：对人们有用的那部分功；总功：动力做的功。额外功：对人们没有用但又不得不做的功。
2、影响动能大小的因素:物体的质量，物体移动的速度。影响重力势能大小的因素：物体的质量，物体被举高的高度。
动能和势能之间可以相互转化，动能和势能统称为机械能。
考点题型探究
题型一：功及功率的计算
例1：如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（　　）
　　A．他的质量
　　B．单杠的高度
　　C．每次身体上升的高度
D．做“引体向上”的时间
例２：俄制米一26TS是世界上最大的重型直升机，它在四川地震灾区唐家山堰塞湖应急疏通工程完成后的撤离行动中，把重约14T的挖掘机在30s内匀速提升到距工地600m的空中，在这个过程中它对挖掘机所做的功是 J,功率是 W（g=1ON/kg）。
针对练习１：
2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标，该图标生动地说明运动员要想击中靶心，都要闭上一只眼，然后让另一只眼和枪上的准星、靶心在同一直线上，这是利用了 的原理；如果枪膛长30cm，火药在枪膛内对子弹的推力是100N，子弹离开枪膛后前进了50m，则火药对子弹所做的功是 J。
针对练习２：
如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了 J的功。
题型二：动能和势能及两者的相互转化
例３：如图，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点，钢珠（　　）
A．通过d时的速度比通过c时大
B．在c点比在b点的重力势能小
C．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能
D．从b运动到c的过程中，机械能转化为重力势能
针对练习3：

小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是：（ ）
针对练习4：
江河里流动的水具有 能。如果在江河上修筑拦河坝，抬高坝内水位就能增大坝内水的 能。当这些水流下带动发电机发电时，机械能转化为 能。
综合练习
1、如图所示的事例中，物体机械能增加的是（ ）

2、如图，人骑自行车从坡上下来时，速度会越来越大，在这运动过程中（ ）
　　A．人和车的动能增大
　　B．人和车的动能减小
　　c．人和车的重力势能增大
D．人和车的动能保持不变
3、“跳高”是一项常见的体育运动，跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，助跑是为了（ ）
A． 增大运动员的惯性 B．增强运动员表演的观赏性
C． 增大运动员的动能 D．避免运动员受伤
4、如图所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到b、c、d三个位置时，若不计摩擦和空气阻力，则比较它们动能的大小，正确的是（ ）
A. b点的动能大 B. c点的动能大
C. d点的动能大 D.三点的动能一样大
5、在“5．12汶川地震”抢险救灾前线，一辆柳州市生产的装载机5s内将一块重20000N的巨石匀速举高3m，装载机的举力对巨石做功为____________J，举力做功的功率为________W.
6、一游客在乘缆车匀速上山的过程中，他的动能______，机械能______。(填“增大”、“减小"或“不变")。
7、题蠡湖隧道是无锡历史上第一条穿湖通道，全长1180m。若一辆小轿车以59km／h的速度匀速通过该隧道，则需要 h；若该小轿车发动机的功率为60kW，则通过隧道发动机所做的功为 J。
8、跳水运动是奥运会的正式比赛项目，我国运动员在该项目上一直处于国际领先地位。比赛中，跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，在整个空中运动过程中，运动员的（ ）
　　A．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能不变
　　B．动能先增大后减小，重力势能减小先后增大，机械能不变
　　C．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能增大
D．动能先增大后减小，重力势能先减小后增大，机械能减小
9、如图所示，2008年北京奥运会火炬的质量为985g火炬手持火炬沿水平路面匀速前进20m，火炬手对火炬做的功为 J.若使火炬匀速升高lm，火炬手对火炬做的功为 J． (不计空气阻力及燃料质量的变化，g取10N／kg)
10、为探究物体的动能大小与哪些因素有关，某同学利用钢球、斜面、木块做了如图所示的实验。让钢球从h高处由静止滚下，为了将水平面上的木块撞得更远，他可采用的办法是（ ）
A．保持其它条件不变，换一个质量较小的钢球
B．保持其它条件不变，换一个质量较大的钢球
C．保持其它条件不变，降低钢球离地面的高度
D．保持其它条件不变，增加斜面的倾角
理由：
11、如图所示的水平地面上，一个底面积为0.16m2、重为4000N的物体，在2000N的水平推力作用下，8s内匀速前进了10m．求：（1）推物体前进的速度是多大？
10m
（2）推力在这8s内对物体做了多少功？
12、厦门快速公交系统（BRT）建成后，运行速度约为42km／h．从第一码头到大学城只需40min。如图，假如质量为50kg的小鹭要乘坐BRT公交车时，先用30s走上高5m的人行天桥，再用15s从天桥乘坐自动扶梯到达BRT站台，站台比天桥高4m。试求：
　　（1）第一码头到大学城的大约路程；
　　（2）小鹭走上人行天桥的过程中克服重力所做的功；
　　（3）小鹭从地面到BRT站台过程中克服重力做功的平均功率。

13、在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。如图所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计，取g＝10N／kg)。求：
(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛?
(2)若重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多少焦?
(3)在重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?
14．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为 ____ %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： ____________ ．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： __________________________________ ；
请简要说明两条理由：① ________________ ；② ___________ ．

15．甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼
（1）甲用图17所示的方法，直接用绳把物体提到三楼，判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时，有两种分析如下表，若分析正确，在表中同一行的空格画“√”
分析一

物体在力F的方向上移动了距离，所以拉力F对物体做了功

分析二
物体匀速上升，其动能不变，重力势能增加
能量的转化可以通过做功的过程来实现．因为物体的机械能增加了，所以拉力F对物体做了功

（2）甲用20s把物体由M提到N，他对物体做功的功率多大？
（3）乙用图18所示的方法，通过滑轮把物体捉到二楼，滑轮重10N，人对绳的拉力60N。有人计算乙做的总功过程如下
W=F乙S ①
②
S=6m ③
联立①②③求出W，
请改正②、③中错误之处

33．（09湖南娄底）．某电动观光车的技术参数如下表：
空车质量
1180kg
车身长度
3．8m
满载人员
12人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm2
最大车速
45km/h
电动机效率
80%
平路连续行驶里程
≤80km
根据以上技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）
（1）设乘员质量平均为60 kg，求满载时车对水平路面的压强？
（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103 m所用的时间？
（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103 N，求观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功？