距离。
2、功率的物理意义是表示物体做功快慢,单位是物体在单位时间内做的功。
考点探究
[例1](08临沂市)两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则()
A.甲运动员做功较多,功率较小
B.甲运动员做功较多,功率较大
C.甲运动员做功较多,他们的功率相等
D.甲、乙运动员做功相等,功率相等
【解析】甲、乙运动员所举的杠铃的质量相等,即重力也是相等的,而甲举高的高度大,所以做功多,做功所用的时间相等,所以甲的功率大。
【答案】B
【点拨】综合运用做功的两个必要因素和功率的概念。
[例2](08淄博市)户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。请问:(g=10N/kg)
(1)小王同学攀岩的速度是多少?
(2)小王攀岩过程中至少做多少功?功率多大?
(3)根据你所学过的物理知识,在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩?(答出两点即可)
解析:将功和功率这一部分知识点运用生活实际,但是万变不离其宗,选择好公式正确的代入单位,这是解决问题的关键。
答案:(1)υ=s/t=15m/20s=0.75m/s(2)G=mg=60kg×10N/kg=600N
W=FS=Gh=600N×15m=9×103J
P=W/t=9×103J/20s=450W
(3)减轻体重加强体能训练穿(戴)防滑鞋(手套)轻装上阵等
点拨:见解析。
考点应用
1、(08荆州市)粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其以
;[例2](镇江市)用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3m所用的时间为10s.求:
(1)重物上升的速度.
(2)拉力所做的有用功.
(3)拉力的功率.
【解析】上升的速度用v=s/t计算;拉力所做的有用功w有用=Gh;拉力的功率要先算出拉力做的功W=FS、然后用p=W/t计算。
【答案】0.3m/s1440J180w
【点拨】选用适当的公式。关键要分清s和h
考点应用
5、(08襄樊市)一台抽水机的功率为10KW,利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功、总功分别是多少?(g取19N/Kg)
答案:
点拨:本题考查了克服重力做功即对公式W=Gh,W=Pt应用。
6、(08南宁市)如图所示,小刚沿着斜坡进行晨跑。已知小刚体重为500N,他用50s的时间跑完长为200m、高为10m的斜坡。这过程中,求:
(1)小刚的平均速度为多少?
(2)小刚克服重力做的功为多少?
(3)小刚克服重力做功的功率为多少?
答案:(1)4m/s(2)5000J(3)100W
点拨:本题仍然是在考查做功的两个必要的因素:作用在物体上的力及在力的方向上通过的距离。找准对应的FS进行功的计算。
7、(08淄博市)户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。请问:(g=10N/kg)
(1)小王同学攀岩的速度是多少?
(2)小王攀岩过程中至少做多少功?功率多大?
(3)根据你所学过的物理知识,在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩?(答出两点即可)
答案:(1)υ=s/t=15m/20s=0.75m/s(2)G=mg=60kg×10N/kg=600N
W=FS=Gh=600N×15m=9×103J
P=W/t=9×103J/20s=450W
(3)减轻体重加强体能训练穿(戴)防滑鞋(手套)轻装上阵等。
点拨:本题考查了公式W=Pt,W=FS,V=S/t的应用,只要注意单位的统一。
考点3:动能、重力势能的影响因素,及动能和势能的相互转化。
考点归纳
1、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。
2、动能和势能之间可以相互转化,动能和势能统称为机械能。
考点探究
[例3]一人汽车从斜坡滑下(不蹬车),速度越来越快,它的动能_______,重力势能_______。
【解析】人的质量不变,速度变大,动能变大。人的质量不变,高度减小,重力势能减小。
【答案】变大、减小
【点拨】熟练运用影响动能和重力势能大小的因素。
[例4](连云港)下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是
【解析】A是有弹性势能转化成动能。B是有重力势能转化成动能,D是有动能转化成弹性势能。
【答案】c
【点拨】看他们的响因素如何变化。
考点应用
8、(08乐山市)同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞……,你知道其中能量的转化吗?对于右图中荡秋千的小孩,下列分析正确的是()
A、小孩在A点具有最大动能
B、小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能
C、小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能
D、小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能
大于A点的机械能
答案:C
点拨:小孩从B荡到C的过程中,小孩的高度越来越高,所以重力势能就越大,动能就在减小,动能转化为了重力势能。
9、李岚同学到自贡的百货大楼购物,自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中,他的()
A、动能增大B、势能不变C、机械能增大D、机械能不变
答案:C
点拨:动能和势能统称为机械能,自动扶梯把它从一楼送到二
小朋友下滑过程中速度增大,机械能增大:
C.小朋友从滑梯上滑下后,由于惯性在水平面上还能滑行一段距离
D.下滑过程中重力对小朋友不做功
答案:C
点拨:滑道表面很光滑.是为了减小摩擦,滑道表面很光滑,小朋友下滑过程中速度增大,机械能不变,是重力势能转化为动能的。
教学案例(二)[知能整体提升]
重点难点突破
重点一:功的计算公式:W=FSW=GhW=Pt
功率的计算公式:P=W/tp=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。
重点二: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:(08桂林)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
解析:要想测量做"引体向上"时的功率,根据公式P=W/t,在本题中是克服重力在做功,所以必须要知道小明的重力,还需要知道做功所需的时间。
答案:B
点拨:见解析。
例2:(广安市2008年)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)。
解析:根据公式w=pt,w=Gh进行计算.
答案:8.4×1072.8×106
点拨:注意单位的统一。
针对练习1:
(08济宁市)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。
答案:光沿直线传播30
点拨:子弹离开枪膛后前进了50m是由于惯性的原因,而不是在推力的作用下前进的。
针对练习2:
(08钦州市)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。
答案:1200
点拨:仍然是考查做功的两个必要的因素,找准力和在这个力的方向上移动的距离。
题型二:动能和势能及两者的相互转化
例3:(08广州市)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
解析:光滑轨道是可以忽略摩擦的也就是说从a点运动到d点的过程中,只有动能和势能之间的变化,从高处向低处运动时,都是重力势能转化为动能。
答案:A
点拨:重力势能转化为动能的过程中,高度在减小,速度在增加。
针对练习3:
(贵阳市2008年)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:()
答案:A
点拨:燃料的燃烧的内能转化为火箭的机械能,使得机械能在增加。
针对练习4:
(08攀枝花)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。
答案:动重力势能电能
点拨:物体由于运动而具有的能叫动能,抬高坝内的水位,位置在升高,所以增加的是重力势能。
考点方法总结
1、功的计算公式:W=FSW=GhW=Pt
功率的计算公式:P=W/tp=您现在访问的是中国学科吧旗下教案网http://www.jsfw8.com/jafs/
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。
[课后巩固提高]
考点分布基础过关能力达标思维创新
功、功率的计算5、7、269、11、13、24、2512、27
动能、重力势能的影响因素,及动能和势能的相互转化。2、6、8、16、17、18、19、20、21、221、4、15、233、14
综合练习
1、(南京市2008年中考题)如图所示的事例中,物体机械能增加的是()
答案:A
点拨:匀速上升的货物动能不变,势能由于高度的增加而增大,所以机械能是增加的。
2、(08柳州)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
答案:A
点拨:速度越来越大,在质量不变的情况下动能在增加,但是由于高度在减小所以重力势能是在减小的。
&nb
方向上移动距离,所以此时没有对火炬做功,根据W=Gh,可以计算出使火炬匀速升高lm对火炬所做的功。
10、(07银川)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:
答案:B换一个质量大的会使其重力势能增加,到达斜面底端时的动能就比较大。
点拨:影响动能的因素有两个一是物体的质量,二是物体运动的速度,所以在研究过程中要使用控制变量法。
11、(08年佛山市)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xxxxN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?
(2)推力在这8s内对物体做了多少功?
答案:(1)
(2)W=F推·s=xxxxN×10J=2×104J
点拨:本题考查了对物体做功的理解,对物体做功必须是移动的距离必须是在受力的方向上。
12、(08厦门市)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。
答案:
点拨:本题要注意的是求得是在哪一高度克服重力做的功,并且要注意在哪一高度分别用了多长的时间。
13、(浙江省2008年)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xxxx0千克的重物(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?
答案:(1)2×105(2)3×105(3)2×104
点拨:当重物匀速上升时,受到的拉力等于物体的重力;根据公式W=Gh,计算出重型吊机对重物所做的功;根据公式P=Fv计算出重型吊机对重物做功的功率。
走进中考
14、(07孝感)如图所示,是演示动能和势能相互转化的实验装置.小球从轨道上的E点滚落下来,在圆形轨道上运动了一周,最后经过H点被抛出去,在整个过程中,小球的动能最大的位置是()
A.E点B.F点
C.G点D.H点
答案:B
点拨:在最低点时重力势能全部转化为了动能,所以在最低点时是动能最大的时候。
15、(07深圳)一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行,同时向地面投放救灾物资。投下物资后,飞机的动能和势能发生变化是()
A、动能不变,势能减小&n
17、(07无锡)现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门,弹簧门在被推开后能自动关闭。以下有关于弹簧门被推开后自行关闭的过程中能量转化的说法,正确的是()
A.弹簧的弹性势能转化为门的动能B.门的动能转化为弹簧的弹性势能
C.门的势能转化为弹簧的动能D.弹簧的动能转化为门的势能
答案:A
点拨:弹簧门被推开后弹簧发生了弹性形变,具有了弹性势能,松手后,弹簧在恢复原状的过程中将弹性势能转化为了门的动能。
18、(08济宁市)5月12日,汶川特大地震发生后,抗震救灾指挥部决定采用空降的方法抢救被困的灾民。图为解放军15名空降兵勇士在地形十分复杂、气候特别恶劣,又无地面指挥引导、无地面标识的情况下,奋不顾身地从4999米高空跳伞的情景。他们跳出飞机舱门,在打开降落伞之前下降的速度越来越大,这一过程中伞兵勇士的()
A.动能增大,重力势能增大B.动能增大,重力势能减小
C.动能减小,重力势能增大D.动能减小,重力势能减小
答案:B
点拨:在打开降落伞之前下降的速度越来越大,所以动能就越大,但是高度在减小,所以重力势能就在减小。
19、(07盐城)xxxx年4月,我国进行了第6次火车大提速,提速后的火车每节车厢中都有电子屏幕显示时速变化,当屏幕上示数增大时,火车的动能将(变大/变小/不变)。
答案:增加
点拨:影响动能的因素速度在增大所以动能就在增加。
20、(07广州).皮球从某一高度释放,落地后反弹上升,上升的最大高度比释放时的高度低一些,皮球上升的过程重力势能,皮球在整个运动过程中的机械能(选填"增加"、"减少"或"不变").
答案:增加减少
点拨:由于空气的阻力使得机械能在减小,但是随着高度的增加重力势能是增加的,不要受题目给出的条件的影响。
21、(07芜湖)氢气球释放后,若它的运动可看成是匀速上升,则上升过程中氢气球的动能(选填"增大"、"不变"或"减小"),重力势能(选填"增大"、"不变"或"减小"),机械能(选填"增大"、"不变"或"减小")。
答案:不变增大增大
点拨:匀速上升,速度不变所以动能不变,但是高度在上升所以重力势能就在增加,动能和重力势能统称为机械能,所以机械能是增加的。
22、(07宜昌市)四川汶川地震造成的唐家山堰塞湖水位不断上升,水的能增大,若一旦溃堤,奔流而下的水所具有的能会给下游造成巨大的损失。
答案:重力势能动
点拨:本题考查了重力势能和动能的定义。
23、(07宜昌)为了探究重力势能与哪些因素有关,现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等.在探究重力势能与高度的关系时,应选用________,分别从不同的高度自由落下;在探究重力势能与质量的关系时,应选用________,分别从相同的高度自由落下.
答案:大小相同的实心铁球大小不同的实心铁球
点拨:重力势能跟两个因素有关一是质量二是高度,所以本题要用到控制变量法。所以底一空要控制质量相等,第二空要控制高度相同。
24、(常州市2008年)为办好xxxx年江苏省运动会,我市正在兴建大型体育场.施工人员用挖掘机开挖地基.挖掘机每次可将0.8m3体积的泥土举高3m再水平移动5m倒人卡车货箱,此过程中挖掘机对泥土做了多少功?(泥土密度为1.5X103kg/m3,g取l0N/kg)
答案:
点拨:本题考查了克服重力做功的公式W=Gh。我们对这样的题目要注意步骤地书写。
25、(08重庆市)中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队,队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线,为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N,施工台距离地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N,在忽略钢绳重和摩擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少?
(2)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
答案:(1)1xxxxJ(2)900W
点拨:本题考查了克服本题考查了克服重力做功的公式W=Gh,求功率要先求出钢绳自由端拉力,应先求出动滑轮的重力为1000N,所以第二次的拉力为4500N,根据公式P=F2v,求出钢绳自由端拉力的功率。
26、(08黄石市)一辆质量为1.5t的小货车,载有质量为0.8t的货物,四个车轮与地面接触的总面积为0.1m2,若小贷车在4000N的牵引力的作用下滑平直公路匀速行驶500m,所用时间为400s,(取g=10N/kg)。
求:(1)小货车对地面的压强您现在访问的是中国学科吧旗下教案网http://www.jsfw8.com/jafs/
;
(2)小货车所受阻力的大小;
(3)牵引力做的功和牵引力的功率。
答案:(1)2.3×105Pa(2)4000N(3)2×106J5000W
点拨:本题考查的公式是P=F/S,匀速时在水平方向上受平衡力阻力的大小等于牵引力的大小,根据公式W=FS和P=W/t,求解第三问。
27、(08宜昌市)某同学身高1.8m,体重为70㎏,在迎奥运田径运动会上他参加背跃式跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆(图)。请问:
(1)他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少?(人体在站立时重心离地面高度约为身高的0.6倍;g取10N/kg)
(2)若他在月球上跳高,所跳的高度与在地球上一样吗?为什么?(月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的1/6)
答案:(1)525J(2)不一样克服重力做的功比较少,动能更多的转化为了重力势能。
点拨:本题考查了克服本题考查了克服重力做功的公式W=Gh,同时第二问一个创新问题,月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的1/6,重力就是地球上的1/6,克服重力所做的功就是地球的上的1/6