教材同步复习第一部分第六章　功和机械能 知识思维导图 知识要点归纳 1．定义：通常而言，如果一个①______作用在物体上，物体在这个②____________上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功．2．做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的③______；另一个是物体在这个力的方向上移动的④________.3．功的计算(1)定义：力学中，功等于⑤______与物体在力的方向上移动的⑥________的乘积．知识点1功(A卷5年3考；B卷5年3考)力力的方向力距离力距离 Fs功Ghfs 【知识链接】三种不做功的情况条件原因实例有距离无力(不劳无功)物体由于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[A卷：2020.7D,2017.18(2)；B卷：2020.7C,2018.19(3)]时间单位时间内快慢W 1000 【即时小练】　正误判断1．中学生跳绳的功率约为600W()2．人骑自行车的功率约为70W()3．家用小轿车的功率约为1000W()4．功率大的机器做功一定快()×√×√ 知识点3动能和势能(A卷：2020.6A,2018.10第2空)运动运动的速度质量 重力弹性重力质量大 弹性形变大 【即时小练】　正误判断1．当卫星从远地点向近地点运动时，动能逐渐减小，势能逐渐增大()2．从光滑斜面上滑下来的木块，动能增大，重力势能减小()3．在空中匀速飞行的飞机向灾区空投物资的过程中，动能减小，重力势能不变()×√× 1．定义：动能和势能统称为机械能，单位是焦耳(J)．2．机械能的转化知识点4机械能及其转化(A卷5年3考；B卷：2016.9)不变守恒 【即时小练】　正误判断1．物体沿水平面匀速运动的过程中，机械能一定不变()2．运动快的物体比运动慢的物体动能大()3．物体沿斜面匀速下滑的过程中，机械能一定守恒()4．跳伞运动员匀速降落过程中，机械能守恒，重力势能转化为动能()×××× 教材图片解读 命题点　功、功率的大小判断1．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　机械能及其转化、惯性2．如图所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回，在铁锁下摆的过程中，__________能转化为______能；铁锁摆到最低点后继续上升，是因为铁锁具有________，铁锁摆动的过程中，机械能总量________(选填“变大”“变小”或“不变”)，所以摆回来时________(选填“会”或“不会”)碰到鼻子.重力势动惯性变小不会 命题点　机械能及其转化3．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　机械能及其转化4．如图是卫星的轨道示意图．卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点．卫星在运行过程中机械能守恒．当卫星从远地点向近地点运动时，它的重力势能________(选填“增大”或“减小”)，速度越来越______(选填“快”或“慢”)，动能和重力势能的转化情况是______________________.减小快重力势能转化为动能 核心素养实验 【设计和进行实验】1．主要实验器材及作用(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力平衡，水平方向上只受摩擦力．2．实验装置图实验　探究动能的大小与什么因素有关 3．实验方法(1)转换法：通过木块被撞击后移动的距离反映钢球动能的大小．(2)控制变量法①探究动能的大小与速度的关系：控制质量不变，改变速度，具体做法是让两个质量相同的钢球从斜面上的不同高度由静止释放．②探究动能大小与质量的关系：控制速度相同，改变质量，具体做法是让两个质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放． 4．实验操作注意事项(1)让钢球由静止自由释放，水平面上木块始终保持位置相同；(2)用高度改变速度，描述时一定注意不能描述成高度，而是速度影响动能的大小．【交流与反思】5．钢球从斜面释放运动到水平面的过程中，机械能的转化是重力势能转化为动能．6．钢球与木块碰撞后在水平面上运动一段距离停下来，此过程中能量的转化是动能转化为内能. 7．木块最终停下来的原因：木块受到水平面的摩擦力．8．钢球从斜面滚下不能立即停下的原因：钢球具有惯性.9．实验改进(1)实验中木块被撞出了水平面，改进措施：①用更长的木板进行实验；②减小斜面的倾斜程度；③降低钢球下落的高度；④换用更轻的钢球；等等．(2)木块在水平面滑行太短的改进措施：①减小木块的质量；②换质量较大的钢球；等等． 10．若水平面绝对光滑，该实验能否达到探究目的？不能，木块将做匀速直线运动，无法比较运动距离的大小．11．实验结论在实际中的应用：对不同车型设定不同的最高速度．【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，它的动能就越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大． 【例】某同学在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，设计了如图甲所示的实验装置，并进行了以下实验． 步骤1：让钢球从斜面上A点由静止开始下滑，到达水平面上时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；步骤2：让钢球从斜面上B点由静止开始下滑，到达水平面上时速度为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，让钢球从斜面上A点由静止开始下滑，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s3.(1)比较v1、v2，可知v1＞v2，原因是钢球的重力势能越大，转化为钢球的动能就________.越大 (2)比较步骤1和步骤2可以探究动能的大小和物体________的关系．(3)钢球动能是由____________(填某种能量)转化来的．通过观察木块移动的距离就可以反映钢球动能的大小，这里用到的物理学研究方法是________(选填“直接测量”“放大”或“转换”)法．(4)实验中让不同质量的两个钢球从同一高度由静止释放，是为了控制钢球到达水平面上时________相同．(5)钢球在水平面上不能立即停下，是因为________________，木块最终会停下来是因为受到__________的作用．速度重力势能转换速度钢球具有惯性摩擦力 【能力提升】(6)实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一钢球从同一斜面的不同高度处由静止释放，记录钢球在相同水平面上由滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，该同学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”)．(7)通过以上实验分析，该同学想到如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，货车的________大，所以限速低.合理质量 重点难点突破 注：下面的计算g均取10N/kg.【例1】(1)小明用40N的水平推力推着重100N的箱子，在10s内沿水平地面匀速前进10m，则小明所做功为_______J，推力做功的功率为______W.(2)小明帮助张奶奶将一袋15kg的米匀速背上15m高的六楼，共用时3min.小明的质量为45kg，则小明做的总功为__________J，对米做功的功率为_________W.重难点1功、功率的相关计算40040900012.5 1.8×1073×103960 大于45 【例2】“天舟一号”货运飞船由“长征七号”运载火箭在文昌航天发射场发射成功．在“天舟一号”货运飞船和火箭加速升空的过程中，“天舟一号”货运飞船的重力势能________，机械能________.(均选填“变大”“变小”或“不变”)重难点2机械能及其转化变大变大 【变式2】中国选手陈若琳和刘蕙瑕获得2016年里约奥运会跳水女子双人十米跳台冠军，她们从跳板落下的过程中__________能转化为______能，由于克服空气阻力做功，机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”)．【变式3】空中加油机正在给水平匀速飞行的战斗机加油，加油后战斗机以原来的高度和速度匀速飞行，与加油前加比战斗机的动能________，机械能________.(均选填“变大”“变小”或“不变”)重力势动变小变大变大 【方法指导】从隐含条件中判断速度、高度、质量的变化情况1．判断速度的变化：“匀速”(速度不变)，“加速”(速度变大)，“减速或刹车”(速度减小)．2．判断高度的变化：“上升”(高度变大)，“下降或下滑”(高度变小)，“近地点”(高度最小)，“远地点”(高度最大)．3．判断质量的变化：“投放救灾物资的飞机”“正在洒水的洒水车”(质量均减小)．4．判断机械能变化：“光滑”(无摩擦力做功，机械能不变)，“粗糙”(克服摩擦力做功，机械能减少)． 重庆真题精练 1．(2018·重庆B卷5题3分)如图所示的四个物理情景中，相应的描述正确的是()A．建筑工人推的独轮车是费力杠杆B．用力未搬起石块，这个力做了功C．用吸管喝饮料时利用了大气压强D．雕刻刀的刀口很薄，是为了减小压强命题点1判断力是否做功C 【解析】人推独轮车运送货物时，动力臂大于阻力臂，独轮车是省力杠杆，故A错误；用力搬石头但没有搬起，有力无距离，没有做功，故B错误；用吸管喝饮料时，是先把吸管内的空气吸走，吸管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，故C正确；雕刻刀的刀口很薄，是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强的，故D错误． 2．(2016·重庆B卷9题2分)2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星“东方红一号”发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能________，动能________.(均选填“变大”“变小”或“不变”)【解析】卫星加速升空的过程中，质量不变，高度增加，所以重力势能变大；同时速度增大，所以动能变大．命题点2机械能及其转化变大变大 3．(2018·重庆A卷10题2分)川航3U8633航班从重庆起飞时，利用了空气流速越大压强越______(选填“大”或“小”)的原理，飞往拉萨的途中遇险，在机长刘传健冷静睿智的处理下成功迫降在双流机场，飞机下降过程中重力势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)．【解析】飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状．当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大、压强小，流过机翼下方的空气流速小、压强大．机翼上、下方所受到的压力差便形成向上的升力．在飞机下降的过程中，飞机的总质量不变，但高度逐渐降低，所以重力势能将减小．小减小 4．(2019·重庆A卷7题2分)太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实．研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时，会受到太阳光的压力约为1N，推动飞船前进，如图所示．推进阶段，飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104m2，在1小时内前进100km，下列分析正确的是()A．推进阶段，太阳帆飞船相对太阳是静止的B．推进阶段，太阳帆飞船的平均速度约为100m/sC．太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10－6PaD．1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105J命题点3功、功率的相关计算C 6．(2016·重庆B卷18题6分)家住解放碑的小勇同学乘坐“滴滴快车”去重庆大剧院看演出，当经过洪崖洞时，小勇手机上显示了这辆“滴滴快车”的相关信息，如图所示．求：(1)这辆车从洪崖洞按预计时间到达大剧院的平均速度是多少千米/时？(2)若这辆车沿直线经过长为720m的千斯门大桥的过程中，受到的索引力恒为3000N，这个过程牵引力做的功为多少焦？