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教材同步复习第一部分第十章功和机械能知识要点·梳理知识点1功•1．定义：通常而言，如果一个①______作用在物体上，物体在这个②______________移动了一段距离，就说这个力对物体做了功．•2．做功的两个必要因素：一个是③______________________；另一个是④__________________________________．力力的方向上作用在物体上的力物体在这个力的方向上移动的距离•3．功的计算•(1)定义：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的⑤________．•(2)公式：W＝⑥________.F表示力，s表示沿力的方向移动的距离，W表示功．•(3)单位：在国际单位制中，力的单位是牛(N)，距离的单位是米(m)，则功的单位是牛·米(N·m)，它有一个专门的名称叫做⑦________，简称焦，符号是J,1J＝1N·m．•(4)变形公式：力F＝⑧______，路程s＝⑨______．•(5)拓展公式：重力做功W＝⑩________，摩擦力做功W＝⑪________.乘积Fs焦耳WsWFGhfs•【知识链接】•三种不做功的情况不做功的情况原因实例有距离无力(不劳无功)物体因为惯性移动一段距离足球离开脚后在水平面上滚动有力无距离(劳而无功)有力作用在物体上，但物体没有移动推而未动，搬而未起力与移动方向垂直(垂直无功)物体受到了力的作用，也移动了一段距离，但移动的方向与力的方向垂直用手提着包在水平方向上运动知识点2功率•1．物理意义：在物理学中，用功率表示做功的快慢．•2．定义：功与做功所用时间之比叫做功率，它在数值上等于⑫______________所做的功．•3．公式：P＝⑬______．单位时间内Wt4．单位及换算：功率的单位由功的单位和时间的单位组合而成．在国际单位制中，功的单位是J，时间的单位是s，则功率的单位是J/s，它有个专门的名称叫做⑭________，简称⑮______，符号是⑯______，常用单位还有kW,1kW＝⑰______W，1MW＝106W．5．变形公式：由P＝Wt得，功W＝⑱________，时间t＝⑲______．6．拓展公式：P＝Wt＝Fst＝F·st＝Fv(F为恒力，v不变)．由P＝Fv得，力F＝⑳______，速度v＝○21______．瓦特瓦W103PtWPPvPF•【知识链接】•1．对功率的五点理解•(1)功率越大表示做功越快，反之越慢．•(2)功率的大小取决于功和做功所用时间的比值．•(3)做功“多少”与“快慢”的意义不一样．做功多的不一定做功快，做功快的不一定做功多．•(4)在物理学中将这种给功率下定义的方法叫做比值法．如速度、密度、压强等的定义．•(5)在物理学中一般采用时间相同，比较做功多少的方法来比较做功的快慢．•2．生活中常考的功和功率•将地面上的物理课本捡起放到桌子上，人对课本做的功约为2J•人把一个鸡蛋举高2m，做的功约为1J•人从一楼走到二楼做的功约为1800J•中学生跳绳的功率约为60W•短跑运动员短时间运动的功率约为100W•人骑自行车的功率约为70W知识点3动能和势能1．能量：物体能够对外○22________，我们就说这个物体具有能量，简称能，能量的单位是○23________.一个物体对外做的功越多，它的能量就越大．2．动能(1)定义：物体由于○24________而具有的能，叫做动能，一切运动的物体都具有动能．(2)决定因素：质量相同的物体，○25______________越大，它的动能就越大；运动速度相同的物体，○26________越大，它的动能也越大．做功焦耳运动运动的速度质量3．势能(1)○27________势能和○28________势能是常见的两种势能．(2)重力势能：在地球表面附近，物体由于受到○29________并处在一定高度时所具有的能．物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越○30______．(3)弹性势能：物体由于发生○31____________而具有的能．物体的○32____________越大，它具有的弹性势能就越大．重力弹性重力大弹性形变弹性形变•【知识链接】如何判断动能和势能的变化•(1)明确研究对象和所要研究的过程；•(2)首先判断物体具有的能量的类型(动能、重力势能和弹性势能)；•(3)再分析决定其大小的因素如何变化，判断出两者的大小，也就是可以判断出物体具有动能、势能的变化和转化情况．知识点4机械能及其转化1．定义：动能和势能统称为○33__________，单位是焦耳(J)．2．机械能的转化：3．机械能的守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和○34________，或者说，机械能是守恒的．机械能不变•【知识链接】对机械能守恒的理解•(1)只有动能和势能相互转化时，机械能才守恒，如果有其他能量参与转化，则机械能不守恒．能量转化过程中有能量减少，就有能量增加．•(2)能量的转化可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间．教材图片·解读•命题点做功的判断•1．以上生活实例中，力对物体做功的有()•A．甲和乙B．甲和丙•C．乙和丙D．丙和丁B•命题点功、功率的计算•2．如图所示，举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高2m，在空中停留了3s，运动员对杠铃做了__________J的功，做功的功率是__________W．30001500•命题点功、功率的大小判断•3．如图所示，老人和小孩一起爬相同的楼梯，用时相同，则________(选填“老人”或“小孩”)做的功多；小孩做功的功率________(选填“大于”“等于”或“小于”)老人做功的功率．老人小于•命题点动能的影响因素•4．如图为某道路交通标志牌：小型车最高行驶速度不得超过100km/h，而大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h.请用动能的知识解释这样规定的原因．答：机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，越容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，大型客车、载货汽车质量大则动能大，制动距离大，小型车质量小则动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同．•命题点势能的影响因素•5．如图所示，运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯，其主要目的是()•A．增大箭的弹性势能•B．增大箭的动能•C．增大弓的弹性势能•D．使箭沿直线运动C•命题点机械能及其相互转化•6．如图为某蹦床运动员从床面上A点起跳后腾空瞬间的照片，运动员从最低点到离开A点起跳前这段过程中__________能转化为动能和重力势能；在离开A点上升到最高点的过程中______能转化为重力势能；运动员在空中下落的过程中，他的__________能转化为动能．弹性势动重力势•命题点机械能及其相互转化•7．如图甲、乙分别是老师在课堂上进行的滚摆和单摆的演示实验，滚摆或单摆向下运动时，____________转化为________；向上运动时，________转化为____________．重力势能甲滚摆乙小球从A点摆动到C点动能动能重力势能核心素养·实验•常考命题点•1．重点实验器材及其作用：①斜面：使钢球具有速度并控制速度的大小；②水平面：使钢球在竖直方向上受到的支持力和重力平衡，水平方向只受摩擦力•2．转换法的应用：通过水平面上的木块被钢球推动的距离大小来反映物体动能的大小，推动距离越远，物体的动能越大探究物体的动能跟哪些因素有关•3．控制变量法•(1)探究物体动能的大小与质量的关系：控制质量不同的两个钢球，从同一斜面的同一位置由静止释放，使两个钢球撞击木块时的速度相同，观察木块被推动的距离•(2)探究物体动能的大小与速度的关系：控制同一钢球，从同一斜面上不同的位置由静止释放，使钢球撞击木块时的速度不同，观察木块被推动的距离•4．钢球从斜面释放运动到水平面的过程中，重力势能转化为动能•5．钢球与木块碰撞，在水平面上运动一段距离后停下来，此过程中动能转化为内能•6．木块最终停下来的原因：木块受到水平面的摩擦阻力•7．实验推理与假设：假如水平面绝对光滑，刚球将做匀速直线运动•8．生活中超速、超载现象的解释：•超速时，质量不变，速度变大，动能变大•超载时，速度不变，质量变大，动能变大•9．实验结论：物体动能的大小与物体的质量和速度有关．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大•【例】某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：•步骤1：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时的速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；•步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时的速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2；•步骤3：改变钢球的质量，让钢球从C点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3．•(1)比较v1、v2，可知v1＞v2，原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的______能越大．•(2)比较步骤_____和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系．动1•(3)钢球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，两者在水平木板上移动一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前的动能为Ek，则Ek______W(选填“＞”“＜”或“＝”)．若水平面绝对光滑，本实验将________(选填“能”或“不能”)达到探究目的．•(4)实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论．你认为该同学的实验方案是否合理？________(选填“合理”或“不合理”)．•(5)通过对以上实验分析，想到图丙所示的交通标志牌中，不同车型限速不同的原理是：动能一定时，因为货车的________大，所以限速低．＞不能合理质量•(6)为比较超载、超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究．得到数据如下表：•请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是____________．小球质量/g高度/cm木块移动的距离/cmA10510B20518C30529D101038E101586超速20%•【补充设问】•(1)该实验中钢球的动能是通过______________________________来反映的，这里应用了________法的思想．•(2)比较步骤1和步骤2可以探究动能大小和物体________的关系．•(3)钢球由斜面开始运动到最后和木块一起静止在水平面上的过程中，机械能转化为______能．•(4)假如钢球在水平面上运动过程中受到的摩擦阻力为零，钢球将______________________．木块被撞击后移动的距离大小转换速度内一直做匀速直线运动重点难点·突破•例1(2018·临沂)新能源汽车因为节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱．小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min.已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功____________J，功率为______kW.(g＝10N/kg)9.6×106重难点1功、功率的相关计算16方法指导(1)竖直方向重力做功a．确定重力G，若重力的大小未知，根据G＝mg计算，注意m的单位为kg．b．确定沿重力的方向上移动的距离h．c．根据W＝Gh计算功，注意h的单位必须是m．d．根据P＝Wt计算功率，注意t的单位必须是s．(2)水平方向拉力、摩擦力做功a．确定力F，若力的大小未知，可根据“匀速运动”的字眼利用二力平衡确定力的大小．b．确定沿力的方向上移动的距离s．c．根据W＝Fs计算功，注意s的单位必须是m．d．根据P＝Wt计算功率，注意t的单位必须是s．注：已知F和物体运动的平