第十一章單元導(dǎo)學(xué)案

1、第十一章功和機(jī)械能一、功：1力學(xué)里所說(shuō)的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。2不做功的三種情況：有力無(wú)距離、有距離無(wú)力、力和距離垂直。3定義：力學(xué)里規(guī)定功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。4.公式： W=FS5功的單位：焦耳，1J= 1N·m 。 二、功率：1定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功2物理意義：表示做功快慢的物理量。3公式：=/t = Fv4單位：主單位 W 常用單位 kW W 馬力 換算：1kW=103W 1W=106 W 1馬力=735W某小轎車(chē)功率66kW，它表示：小轎車(chē)s 內(nèi)做功66000J 5、機(jī)械效率和功率的區(qū)別：功率和機(jī)械效

2、率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。三、機(jī)械能(一)、動(dòng)能和勢(shì)能1、能量：一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能理解：能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來(lái)衡量。 一個(gè)物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒(méi)有做功。也不一定要做功。2、知識(shí)結(jié)構(gòu)： 3、探究決定動(dòng)能大小的因素： 猜想：動(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)；實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象：小鋼球 方法：控制變量； ？如何判斷動(dòng)能大?。嚎葱′撉蚰芡苿?dòng)木快做功的多少 ？如何控制速度不

3、變：使鋼球從同一高度滾下，則到達(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同； ？如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下；分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí)；速度越大動(dòng)能越大；保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí)；質(zhì)量越大動(dòng)能越大；得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。 4、機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。理解：有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。四、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化1、知識(shí)結(jié)構(gòu)：2、動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；質(zhì)量一定的物體，如果

4、減速上升，則動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；3、動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。4、動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問(wèn)題的分析：首先分析決定動(dòng)能大小的因素，決定重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）大小的因素看動(dòng)能和重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）如何變化。還要注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量損失和增大如果除重力和彈力外沒(méi)有其他外力做功（即：沒(méi)有其他形式能量補(bǔ)充或沒(méi)有能量損失），則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能不變。題中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒(méi)有能量損失機(jī)械能守恒；“斜

5、面上勻速下滑”表示有能量損失機(jī)械能不守恒。11.1功1馬拉著質(zhì)量為2000kg的車(chē)，在水平路面上前進(jìn)400 m的過(guò)程中，馬的水平拉力對(duì)車(chē)做功3×105 J，那么馬的水平拉力為_(kāi)N2滑輪組把質(zhì)量是20kg的木箱提高2m，則滑輪組對(duì)木箱做了_ J的功3某省中部山區(qū)的公路環(huán)山坡盤(pán)山而上，車(chē)輛沿著盤(pán)山公路向上行駛時(shí)可以 ( )A省力 B省功C省時(shí)間 D省距離4如圖所示的四幅圖片中描述的情景，人對(duì)物體做功的有 ( )5小朋友在平地上用50 N的水平推力推動(dòng)重100 N的箱子，前進(jìn)了10 m，他做了多少功？如果把這個(gè)箱子勻速舉高2m，他做了多少功？6某同學(xué)用一恒定不變的力F勻速推動(dòng)重為100 N

6、的物體，前進(jìn)了4m，做了2×103 J的功，求推力F的大小7把質(zhì)量為20 kg的箱子，從地面勻速搬到10 m高的樓上，所做的功為_(kāi)J8一個(gè)成年人的質(zhì)量為60 kg，人的密度大致與水相近，那么這個(gè)人的體積大約為_(kāi)m3他勻速地從樓梯底端走上頂端，若樓梯長(zhǎng)為5m，高為3m，則他需克服自身重力做_J的功TAXI車(chē)費(fèi)發(fā)票車(chē)號(hào) E-V-888日期 2008-8-2上車(chē) 10: 00下車(chē) 10: 05單價(jià) 200里程 60km9小宇同學(xué)在北京參觀2008北京奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”時(shí)，乘坐一出租車(chē)，此出租車(chē)在平直的公路上行駛，牽引力為3×103 N，下表所示為他乘車(chē)到達(dá)目的地時(shí)的車(chē)費(fèi)發(fā)票，求

7、：(1)出租車(chē)行駛的時(shí)間(2)出租車(chē)行駛的速度(3)出租車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)所做的功10水平地面上放著一個(gè)底面積為03 m2，體積為02 m3的均勻木塊，小明用水平拉力F在1min內(nèi)將木塊勻速拉動(dòng)了一段距離，拉力F做的功為72×103 J已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊所受的阻力是木塊重力的02倍(水=06×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)木塊對(duì)地面的壓力和壓強(qiáng)(2)木塊移動(dòng)的速度11.2功率1一舉重運(yùn)動(dòng)員在05 s內(nèi)把一質(zhì)量是100 kg的杠鈴舉高了2m，他在這段時(shí)間內(nèi)的功率是_W2一質(zhì)量為3 000 kg的汽車(chē)沿著長(zhǎng)為54 km的盤(pán)山公路勻速行駛，當(dāng)它從山腳行駛到高為05

8、 km的山頂時(shí)，耗時(shí)15 min，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為4 000 N求：(1)汽車(chē)的行駛速度(2)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功(3)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的功率，3汽車(chē)上坡時(shí)，司機(jī)采取換擋的辦法，使汽車(chē)的速度 _，牽引力_4在新農(nóng)村建設(shè)中，為解決村民的飲用水問(wèn)題，政府和村民共同興建了一批蓄水池呂兵家二樓頂上的蓄水池長(zhǎng)3m，寬2m，高1m，樓房每層高3m，水池最大儲(chǔ)水量是 _t；若這些水是從深2m的井中抽上來(lái)的，水泵至少做功_J若要求一次灌水的時(shí)間不能超過(guò)8 min，他家所購(gòu)水泵的功率至少要_kW(g取10 N/kg)5兩名運(yùn)動(dòng)員，甲比乙高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等，如圖所示，則 ( )A甲

9、做功較多，功率較大B甲做功較多，功率較小C甲做功較多，甲、乙功率相等D甲、乙做功相等，乙的功率較大6正常人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率約15 W，那么在一天時(shí)間內(nèi)心臟做功_J，這些功可把一個(gè)質(zhì)量為60 kg的人勻速舉高_(dá)m(g取10 N/kg)7如圖所示，一名運(yùn)動(dòng)員在一次訓(xùn)練中，用07 s的時(shí)間將140 kg的杠鈴舉高17 m，請(qǐng)你算一算：(g取10 N/kg)(1)杠鈴所受的重力為多少？(2)該運(yùn)動(dòng)員這一次舉起杠鈴的過(guò)程中至少做了多少功？(3)該運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴的功率至少是多少？8(2013·南充)某工人在水平地面上，用100 N的水平推力以05 m/s的速度勻速推動(dòng)重500 N的物體，

10、使它沿水平方向移動(dòng)10 m該過(guò)程中工人所做的功是_J，水平推力的功率是_ W11.3動(dòng)能和勢(shì)能1 勻速上坡的汽車(chē)，動(dòng)能_，重力勢(shì)能_沿水平方向起飛的飛機(jī)，加速后動(dòng)能_ ，重力勢(shì)能 _。2 彈弓的皮條拉得越長(zhǎng)，它的_就越大，_ 就越大，就可以將石子打得更_3流動(dòng)的水具有能，風(fēng)能吹動(dòng)帆船，因此我們把物體由于_而具有的能叫做動(dòng)能4物體動(dòng)能的大小決定于物體的_和_5下列具有彈性勢(shì)能的是_，具有動(dòng)能的是_，具有重力勢(shì)能的是_A下落的隕石B海上行駛的輪船C上緊的鐘表發(fā)條D壓縮的彈簧E拉長(zhǎng)的彈弓皮筋F水平馬路上跑步的人6被舉高的重錘把木樁_·因此，我們把物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢(shì)能7小亮乘

11、自動(dòng)扶梯勻速?gòu)囊粯堑蕉牵哂械膭?dòng)能 _，重力勢(shì)能_。9在研究物體的重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，三個(gè)相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊撞擊，陷入沙坑中的情況如圖所示，在此實(shí)驗(yàn)中，我們是通過(guò)觀察什么來(lái)比較各鐵塊重力勢(shì)能的大小的？答：_若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等，則兩鐵塊下落高度的關(guān)系是hA _hB;若A、C兩鐵塊下落高度相等，則兩鐵塊的質(zhì)量關(guān)系是mAmC實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：物體重力勢(shì)能的大小與_ 有關(guān)10如圖所示，在“研究物體動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將A、B、C 三個(gè)小球先后從同一裝置的hA、hB、hC高處滾下(mA=mB<mC，hA =hC>hB)，推動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止(

12、1)要研究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，我們應(yīng)選擇_(2)要研究動(dòng)能與速度的關(guān)系，我們應(yīng)選擇_(3)從圖中可以看出，A、B、C三個(gè)小球剛到達(dá)水平面時(shí)，_球的動(dòng)能最大，你是通過(guò)比較_得出的結(jié)論(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們可以知道動(dòng)能的大小與_、_有關(guān)11.4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車(chē)正在灑水作業(yè)，關(guān)于該灑水車(chē)，下列說(shuō)法正確的是（ ）、機(jī)械能不變，重力勢(shì)能不變 B、機(jī)械能變小，重力勢(shì)能、動(dòng)能變小、機(jī)械能不變，動(dòng)能變小D、機(jī)械能變小，動(dòng)能不變2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(dòng)，鐵鎖向前擺去又?jǐn)[回。下列說(shuō)法正確的是：A鎖不斷地來(lái)回?cái)[動(dòng)，是因?yàn)閯?dòng)能不斷增加B鎖向下擺的過(guò)程

13、中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C鎖擺到最低點(diǎn)后會(huì)繼續(xù)上升，是因?yàn)槭苤亓ψ饔肈鎖擺動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能總量不變，所以擺回來(lái)時(shí)會(huì)碰到鼻子3.玩“過(guò)山車(chē)”是一項(xiàng)非常驚險(xiǎn)刺激的娛樂(lè)活動(dòng).如圖所示,過(guò)山車(chē)時(shí)而從軌道的最低點(diǎn)D上升到最高點(diǎn)A，時(shí)而從最高點(diǎn)A飛馳而下。過(guò)山車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若不計(jì)能量損失，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法正確的是A點(diǎn)機(jī)械能小于B點(diǎn)機(jī)械能 BD點(diǎn)動(dòng)能最大，A點(diǎn)勢(shì)能最大 CD點(diǎn)動(dòng)能最大，A點(diǎn)機(jī)械能最大 DA點(diǎn)勢(shì)能最大，機(jī)械能最大4.劉明乘電梯上樓，在電梯勻速上升的過(guò)程中，劉明的（ ）A動(dòng)能不斷增大 B.重力勢(shì)能不斷增大 C.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 D.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能5.把上緊發(fā)條的玩具車(chē)放

14、置在水平桌面上，玩具車(chē)由靜止開(kāi)始加速跑動(dòng)，此過(guò)程中玩具車(chē)能量的變化情況是（）A彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能增大B彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能減小C彈性勢(shì)能增大，動(dòng)能增大D彈性勢(shì)能增大，動(dòng)能減小6.如圖所示，一個(gè)小球由靜止從光滑曲面的頂端自由滑下，若它在頂端的重力勢(shì)能為65J，則滑到底端的動(dòng)能是（ ）A35J B50JC55J D65J7.下列現(xiàn)象中，由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的是（ ）第11章 單元檢測(cè)題1、小明將掉在地面上的物理書(shū)撿起來(lái)放在課桌上，他對(duì)課本所做功最接近于（）A0.02J B0.2J C2J D20J2.下列情形中，對(duì)物體沒(méi)有做功的是（ ）A.舉著杠鈴不動(dòng)B.將彈簧拉力器拉長(zhǎng)C.將實(shí)心球拋向空中D.把掉

15、在地上的羽毛球撿起來(lái)3下列有關(guān)力做功的說(shuō)法中正確的是( )A用水平力推著購(gòu)物車(chē)前進(jìn)，推車(chē)的力做了功 B把水桶從地面上提起來(lái)，提水桶的力沒(méi)有做功 C書(shū)靜止在水平桌面上，書(shū)受到的支持力做了功 D掛鉤上的書(shū)包靜止時(shí)，書(shū)包受到的拉力做了功 4.甲、乙兩個(gè)完全相同的物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且v甲v乙，若不計(jì)較空氣阻力，則它們所受的拉力F甲和F乙及兩拉力在相同時(shí)間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系是（ ）AF甲F乙 BF甲F乙 CW甲W乙 DW甲W乙5.如圖6所示的情景中，關(guān)于力對(duì)杯子做功的描述正確的是( )6.三位同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行爬樓比賽，看看誰(shuí)的功率大。他們展開(kāi)了如下的討論：( )甲：只有測(cè)出各自的

16、體重、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度，才能進(jìn)行比較；乙：在爬樓的時(shí)間相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的高度，就可以進(jìn)行比較；丙：在爬樓的高度相同時(shí)，只要測(cè)出各自的體重、爬樓的時(shí)間，就可以進(jìn)行比較。A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙7用水平拉力F拉物體A在光滑水平面上沿力的方向移動(dòng)距離s，拉力F做功為W1；用同樣的力F拉物體A在粗糙水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s，拉力F做功為W2，則( )AW1=W2 BW1>W2CW1<W2 D條件不足，無(wú)法比較 8 中學(xué)生小華在一次跳繩的體能測(cè)試中，1min內(nèi)跳了120次，每次跳離地面的高度約為5cm，則他跳繩時(shí)的功率最接近（ ）A

17、.5W B.50W C.500W D.5000W9我們居住的城市高樓林立，如不小心發(fā)生高空墜物事件，則可能給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成損害，更不可有意為之日前，某小區(qū)的陳先生在早上下樓取車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn)車(chē)的后擋風(fēng)玻璃被穿了一個(gè)孔，上面還插著一個(gè)可樂(lè)瓶，肇事的可樂(lè)瓶里大約還有的可樂(lè)對(duì)此，下列描述正確的是（）A可樂(lè)瓶從高空墜落，動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B可樂(lè)瓶對(duì)擋風(fēng)玻璃沒(méi)有做功C可樂(lè)瓶從高空墜落，重力勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D可樂(lè)瓶砸在擋風(fēng)玻璃的瞬間，具有很大的重力勢(shì)能10人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行。它從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )A動(dòng)能增大，勢(shì)能減小，機(jī)械能不變B動(dòng)能增小，勢(shì)能減大，機(jī)械能不變C動(dòng)能不變，勢(shì)能增大，機(jī)械

18、能變大D動(dòng)能減小，勢(shì)能不變，機(jī)械能變小11一根細(xì)長(zhǎng)繩的下端系一金屬小球，上端固定，制成一個(gè)擺，把小球拉離豎直位置松手，讓他擺動(dòng)起來(lái)，如圖所示，可以觀察到小球擺動(dòng)過(guò)程中擺動(dòng)的幅度會(huì)逐漸減小，最終停下來(lái)，對(duì)于小球在擺動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況，下列說(shuō)法不正確的是 ( )A小球從高處向低處擺動(dòng)過(guò)程中，勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B小球從低處向高處擺動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能部分轉(zhuǎn)化為勢(shì)能C小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒D小球依次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能會(huì)逐漸減少12有一種運(yùn)動(dòng)叫蹦極，如圖所示是蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖，彈性繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系住運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落，A點(diǎn)處彈性繩自然伸直。B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉

19、力相等的點(diǎn)，C點(diǎn)是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中忽略空氣阻力，則 ( )A從O至C運(yùn)動(dòng)員速度一直減小B從O點(diǎn)至A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能不守恒,從A點(diǎn)至C點(diǎn)機(jī)械能守恒 C從O至A過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度增大，從A至C過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度減小D從O至B過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度增大，從B至C過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度減小二、填空題1. 體重60kg的王健做引體向上，在1min時(shí)間內(nèi)完成了10個(gè)，每次上拉，身體重心上升30cm，則他每完成一次引體向上做功 J，1min內(nèi)的平均功率是 W（g取10N/kg）2.小明將放在水平桌面上重為3N的物理課本，水平勻速拉動(dòng)0.5m所用的水平拉力為1N，則課本重力做功 J，水平拉

20、力做功 J3.一顆子彈在槍膛中所受平均推力約為500N，槍管長(zhǎng)1.2m，子彈從被擊發(fā)到離開(kāi)槍口用時(shí)0.1s則推力做功為 J，做功的功率為 W。4.某工人在水平地面上，用I00N水平推力以0.5m/S的速度勻速推動(dòng)重 500N的物體，使它沿水平方向移動(dòng)10m,該過(guò)程中工人所做的功是 J，水平推力的功率是 W。5圖是皮球落地后彈起過(guò)程中每隔相等時(shí)間曝光一次所拍攝的照片由圖可知，下落過(guò)程中，皮球的速度 ，離開(kāi)地面上升的過(guò)程中，皮球重力勢(shì)能 ，動(dòng)能 皮球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能 （均選填“增大”、“減小”或“不變”） 6如圖所示，捻動(dòng)滾擺的軸使它升高后釋放，可以觀察到滾擺沿著懸線向下運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中，它的 能減小， 能增加。滾擺到最低點(diǎn)后又上升，每次上升的高度逐漸減小，這說(shuō)明滾擺具有的機(jī)械能 （填“減小”、“增大”或“不變”）。 三、作圖、實(shí)驗(yàn)探究題1）某班同學(xué)在探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們提出了如下猜想：猜想一：動(dòng)能的大小可能與物體的密度有關(guān)；猜想二：動(dòng)能的大小可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；猜想三：動(dòng)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。為了驗(yàn)證同學(xué)們的猜想，老師提供如下器材：刻度尺、四個(gè)金屬球（100g的鐵球、100g的鋁球、50g的鐵球、50g的銅球）、小木塊和長(zhǎng)木