教材同步復習第一部分第六章　功和機械能 知識思維導圖 知識要點歸納 1．定義：通常而言，如果一個①______作用在物體上，物體在這個②____________上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功．2．做功的兩個必要因素：一個是作用在物體上的③______；另一個是物體在這個力的方向上移動的④________.3．功的計算(1)定義：力學中，功等于⑤______與物體在力的方向上移動的⑥________的乘積．知識點1功(A卷5年3考；B卷5年3考)力力的方向力距離力距離 Fs功Ghfs 【知識鏈接】三種不做功的情況條件原因實例有距離無力(不勞無功)物體由于慣性移動一段距離足球離開腳后在水平面上滾動有力無距離(勞而無功)有力作用在物體上，但物體沒有移動推而未動，搬而未起力與移動方向垂直(垂直無功)物體受到了力的作用，也移動了一段距離，但移動的方向與力的方向垂直用手提著包在水平方向上運動 知識點2功率[A卷：2020.7D,2017.18(2)；B卷：2020.7C,2018.19(3)]時間單位時間內(nèi)快慢W 1000 【即時小練】　正誤判斷1．中學生跳繩的功率約為600W()2．人騎自行車的功率約為70W()3．家用小轎車的功率約為1000W()4．功率大的機器做功一定快()×√×√ 知識點3動能和勢能(A卷：2020.6A,2018.10第2空)運動運動的速度質量 重力彈性重力質量大 彈性形變大 【即時小練】　正誤判斷1．當衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時，動能逐漸減小，勢能逐漸增大()2．從光滑斜面上滑下來的木塊，動能增大，重力勢能減小()3．在空中勻速飛行的飛機向災區(qū)空投物資的過程中，動能減小，重力勢能不變()×√× 1．定義：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，單位是焦耳(J)．2．機械能的轉化知識點4機械能及其轉化(A卷5年3考；B卷：2016.9)不變守恒 【即時小練】　正誤判斷1．物體沿水平面勻速運動的過程中，機械能一定不變()2．運動快的物體比運動慢的物體動能大()3．物體沿斜面勻速下滑的過程中，機械能一定守恒()4．跳傘運動員勻速降落過程中，機械能守恒，重力勢能轉化為動能()×××× 教材圖片解讀 命題點　功、功率的大小判斷1．如圖所示，老人和小孩一起爬相同的樓梯，用時相同，則________(選填“老人”或“小孩”)做的功多；小孩做功的功率________(選填“大于”“等于”或“小于”)老人做功的功率．老人小于 命題點　機械能及其轉化、慣性2．如圖所示，小華把懸掛的鐵鎖拉近并緊貼自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭保持不動，鐵鎖向前擺去又擺回，在鐵鎖下擺的過程中，__________能轉化為______能；鐵鎖擺到最低點后繼續(xù)上升，是因為鐵鎖具有________，鐵鎖擺動的過程中，機械能總量________(選填“變大”“變小”或“不變”)，所以擺回來時________(選填“會”或“不會”)碰到鼻子.重力勢動慣性變小不會 命題點　機械能及其轉化3．如圖為某蹦床運動員從床面上A點起跳后騰空瞬間的照片，運動員從最低點到離開A點起跳前這段過程中__________能轉化為動能和重力勢能；在離開A點上升到最高點的過程中______能轉化為重力勢能；運動員在空中下落的過程中，他的__________能轉化為動能．彈性勢動重力勢 命題點　機械能及其轉化4．如圖是衛(wèi)星的軌道示意圖．衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行時，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點．衛(wèi)星在運行過程中機械能守恒．當衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時，它的重力勢能________(選填“增大”或“減小”)，速度越來越______(選填“快”或“慢”)，動能和重力勢能的轉化情況是______________________.減小快重力勢能轉化為動能 核心素養(yǎng)實驗 【設計和進行實驗】1．主要實驗器材及作用(1)斜面：使鋼球具有速度并控制速度的大?。?2)水平面：使鋼球在豎直方向上受力平衡，水平方向上只受摩擦力．2．實驗裝置圖實驗　探究動能的大小與什么因素有關 3．實驗方法(1)轉換法：通過木塊被撞擊后移動的距離反映鋼球動能的大?。?2)控制變量法①探究動能的大小與速度的關系：控制質量不變，改變速度，具體做法是讓兩個質量相同的鋼球從斜面上的不同高度由靜止釋放．②探究動能大小與質量的關系：控制速度相同，改變質量，具體做法是讓兩個質量不同的鋼球從斜面上同一高度由靜止釋放． 4．實驗操作注意事項(1)讓鋼球由靜止自由釋放，水平面上木塊始終保持位置相同；(2)用高度改變速度，描述時一定注意不能描述成高度，而是速度影響動能的大小．【交流與反思】5．鋼球從斜面釋放運動到水平面的過程中，機械能的轉化是重力勢能轉化為動能．6．鋼球與木塊碰撞后在水平面上運動一段距離停下來，此過程中能量的轉化是動能轉化為內(nèi)能. 7．木塊最終停下來的原因：木塊受到水平面的摩擦力．8．鋼球從斜面滾下不能立即停下的原因：鋼球具有慣性.9．實驗改進(1)實驗中木塊被撞出了水平面，改進措施：①用更長的木板進行實驗；②減小斜面的傾斜程度；③降低鋼球下落的高度；④換用更輕的鋼球；等等．(2)木塊在水平面滑行太短的改進措施：①減小木塊的質量；②換質量較大的鋼球；等等． 10．若水平面絕對光滑，該實驗能否達到探究目的？不能，木塊將做勻速直線運動，無法比較運動距離的大小．11．實驗結論在實際中的應用：對不同車型設定不同的最高速度．【實驗結論】物體動能的大小與物體的質量和速度有關．質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能就越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能就越大． 【例】某同學在“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，設計了如圖甲所示的實驗裝置，并進行了以下實驗． 步驟1：讓鋼球從斜面上A點由靜止開始下滑，到達水平面上時速度為v1，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s1；步驟2：讓鋼球從斜面上B點由靜止開始下滑，到達水平面上時速度為v2，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s2；步驟3：改變鋼球的質量，讓鋼球從斜面上A點由靜止開始下滑，撞擊木塊并使木塊移動，記下木塊移動的距離s3.(1)比較v1、v2，可知v1＞v2，原因是鋼球的重力勢能越大，轉化為鋼球的動能就________.越大 (2)比較步驟1和步驟2可以探究動能的大小和物體________的關系．(3)鋼球動能是由____________(填某種能量)轉化來的．通過觀察木塊移動的距離就可以反映鋼球動能的大小，這里用到的物理學研究方法是________(選填“直接測量”“放大”或“轉換”)法．(4)實驗中讓不同質量的兩個鋼球從同一高度由靜止釋放，是為了控制鋼球到達水平面上時________相同．(5)鋼球在水平面上不能立即停下，是因為________________，木塊最終會停下來是因為受到__________的作用．速度重力勢能轉換速度鋼球具有慣性摩擦力 【能力提升】(6)實驗結束后，該同學拿走木塊，先后將同一鋼球從同一斜面的不同高度處由靜止釋放，記錄鋼球在相同水平面上由滑行到靜止的距離，如圖乙所示，根據(jù)此現(xiàn)象，該同學得出了動能與速度有關的結論．你認為該同學的實驗方案是否合理？________(選填“合理”或“不合理”)．(7)通過以上實驗分析，該同學想到如圖丙所示的交通標志牌中，不同車型限速不同的原理是動能一定時，貨車的________大，所以限速低.合理質量 重點難點突破 注：下面的計算g均取10N/kg.【例1】(1)小明用40N的水平推力推著重100N的箱子，在10s內(nèi)沿水平地面勻速前進10m，則小明所做功為_______J，推力做功的功率為______W.(2)小明幫助張奶奶將一袋15kg的米勻速背上15m高的六樓，共用時3min.小明的質量為45kg，則小明做的總功為__________J，對米做功的功率為_________W.重難點1功、功率的相關計算40040900012.5 1.8×1073×103960 大于45 【例2】“天舟一號”貨運飛船由“長征七號”運載火箭在文昌航天發(fā)射場發(fā)射成功．在“天舟一號”貨運飛船和火箭加速升空的過程中，“天舟一號”貨運飛船的重力勢能________，機械能________.(均選填“變大”“變小”或“不變”)重難點2機械能及其轉化變大變大 【變式2】中國選手陳若琳和劉蕙瑕獲得2016年里約奧運會跳水女子雙人十米跳臺冠軍，她們從跳板落下的過程中__________能轉化為______能，由于克服空氣阻力做功，機械能________(選填“變大”“變小”或“不變”)．【變式3】空中加油機正在給水平勻速飛行的戰(zhàn)斗機加油，加油后戰(zhàn)斗機以原來的高度和速度勻速飛行，與加油前加比戰(zhàn)斗機的動能________，機械能________.(均選填“變大”“變小”或“不變”)重力勢動變小變大變大 【方法指導】從隱含條件中判斷速度、高度、質量的變化情況1．判斷速度的變化：“勻速”(速度不變)，“加速”(速度變大)，“減速或剎車”(速度減小)．2．判斷高度的變化：“上升”(高度變大)，“下降或下滑”(高度變小)，“近地點”(高度最小)，“遠地點”(高度最大)．3．判斷質量的變化：“投放救災物資的飛機”“正在灑水的灑水車”(質量均減小)．4．判斷機械能變化：“光滑”(無摩擦力做功，機械能不變)，“粗糙”(克服摩擦力做功，機械能減少)． 重慶真題精練 1．(2018·重慶B卷5題3分)如圖所示的四個物理情景中，相應的描述正確的是()A．建筑工人推的獨輪車是費力杠桿B．用力未搬起石塊，這個力做了功C．用吸管喝飲料時利用了大氣壓強D．雕刻刀的刀口很薄，是為了減小壓強命題點1判斷力是否做功C 【解析】人推獨輪車運送貨物時，動力臂大于阻力臂，獨輪車是省力杠桿，故A錯誤；用力搬石頭但沒有搬起，有力無距離，沒有做功，故B錯誤；用吸管喝飲料時，是先把吸管內(nèi)的空氣吸走，吸管內(nèi)氣壓減小，在外界大氣壓的作用下，飲料被壓進吸管里，故C正確；雕刻刀的刀口很薄，是在壓力一定時通過減小受力面積來增大壓強的，故D錯誤． 2．(2016·重慶B卷9題2分)2016年4月24日定為首個中國航天日，是為了紀念我國首枚人造衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，衛(wèi)星加速升空的過程中重力勢能________，動能________.(均選填“變大”“變小”或“不變”)【解析】衛(wèi)星加速升空的過程中，質量不變，高度增加，所以重力勢能變大；同時速度增大，所以動能變大．命題點2機械能及其轉化變大變大 3．(2018·重慶A卷10題2分)川航3U8633航班從重慶起飛時，利用了空氣流速越大壓強越______(選填“大”或“小”)的原理，飛往拉薩的途中遇險，在機長劉傳健冷靜睿智的處理下成功迫降在雙流機場，飛機下降過程中重力勢能________(選填“增大”“減小”或“不變”)．【解析】飛機的機翼通常都做成上面凸起，下面平直的形狀．當飛機起飛時，流過機翼上方的空氣流速大、壓強小，流過機翼下方的空氣流速小、壓強大．機翼上、下方所受到的壓力差便形成向上的升力．在飛機下降的過程中，飛機的總質量不變，但高度逐漸降低，所以重力勢能將減?。p小 4．(2019·重慶A卷7題2分)太陽帆的運用讓電影《流浪地球》中飛船持續(xù)航行變成現(xiàn)實．研究發(fā)現(xiàn)1.25×105m2的太陽帆正對太陽時，會受到太陽光的壓力約為1N，推動飛船前進，如圖所示．推進階段，飛船的太陽帆正對太陽的面積為5×104m2，在1小時內(nèi)前進100km，下列分析正確的是()A．推進階段，太陽帆飛船相對太陽是靜止的B．推進階段，太陽帆飛船的平均速度約為100m/sC．太陽帆上受到太陽光的平均壓強約為8×10－6PaD．1小時內(nèi)太陽光對飛船做的機械功約為1×105J命題點3功、功率的相關計算C 6．(2016·重慶B卷18題6分)家住解放碑的小勇同學乘坐“滴滴快車”去重慶大劇院看演出，當經(jīng)過洪崖洞時，小勇手機上顯示了這輛“滴滴快車”的相關信息，如圖所示．求：(1)這輛車從洪崖洞按預計時間到達大劇院的平均速度是多少千米/時？(2)若這輛車沿直線經(jīng)過長為720m的千斯門大橋的過程中，受到的索引力恒為3000N，這個過程牽引力做的功為多少焦？