第6讲机械能功和功率（4考点6题型）.docxVIP

第6讲机械能功和功率

TOC\o13\h\z\u考点一、能量的相互转化 1

考点二、机械能 2

考点三、物体做功 3

考点四、物体做功的快慢——功率 3

TOC\o44\h\z\u题型1动能势能的大小的影响因素 4

题型2机械能守恒定律 7

题型3恒力做功和功率的计算 10

题型4利用“功是能量转化量度”解决非恒力做功问题 13

题型5功率的计算 17

题型6汽车匀速运动时功率问题 20

考点一、能量的相互转化

1．各种形式的能量有：电能、热能、化学能、生物能，机械能（包括动能和势能）、光能、太阳能、水能、风能、原子核能、地热能、潮汐能等。

2．能量的相互转化实质上是能量的转化和转移过程，包括“消耗能量”、“利用能量”和“获得能量”。能量的转化普遍存在，如动能转化为势能，化学能转化为电能，生物能转化为势能，电能转化为光能和热能等。

3．能量：一个物体能够做功，这个物体就具有能量，能量的单位是焦耳。

4．能量的转化和守恒定律

①地球上大部分物质的能量直接或间接来源于太阳能，原子核能、地热能、潮汐能等的最终来源不是太阳。

②能量守恒定律：能既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变，这就是能量转化和守恒定律。

5.能量转移和转化的方向性

①能量只能从高能量的物体传向低能量的物体，而不能自发的逆向传递，这就是能量转移和转化的方向性；

②能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的，但方向性告诉我们有些有用能量会越来越少的。根据能量守恒定律，永动机不能制造成功。

注意：自然界的事物的运动和变化都必须遵循能的转化和守恒定律，但符合能量和守恒定律的事件却不一定能够发生。

考点二、机械能

1．机械能：动能和势能的总和，叫机械能。

2．动能：物体由于运动而具有的能。动能的大小与物体的质量和速度有关，物体质量越大．运动速度越快，其动能也就越大。

3．势能可分为重力势能和弹性势能。

（1）重力势能是指物体由于被举高而具有的势能．它与物体的质量和物体被举高的高度

有关，质量越大．被举得越高，势发生形变能越大。

（2）弹性势能：物体由于而具有的势能，弹性形变越大，物体的势能就越大。

重要提示：1）.一切运动的物体都具有动能。

2）.物体只要被举高，就具有重力势能；物体发生弹性形变，就具有弹性势能。

4．机械能守恒定律：动能和重力势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力。机械能的总量保持不变。

5．物体的动能和弹性势能也可以相互转化。

考点三、物体做功

(1)功：一个力作用在物体上，并且物体在力的方向上通过了一段距离，则这个力有了“成效”，就说这个力对物体做了功。

(2)做功的两个必要因素

做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的路程。这两个因素缺一不可。

特别提醒：

不做功有三种情况：①物体受到了力，但保持静止；②物体由于惯性运动了距离，但不受力，

③物体受力的方向与运动的方向相互垂直，这个力不做功。

(3)功的计算

①计算公式

力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝Fs。

②功的单位

功的单位是焦，符号为J,1J＝1N·m。

③计算时的注意事项a．分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F；b．公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应；c．F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。

考点四、物体做功的快慢——功率

(1)定义

单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。

(2)公式：P＝eq\f(W,t)(其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s)

(3)单位

功率P的国际单位是瓦特，符号是W,1W＝1J/s；常用单位还有kW,1kW＝103W。

(4)变形

P=w

题型1动能势能的大小的影响因素

（2024秋?南浔区期中）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（）

A．罐子从斜面滚下，重力势能只转化为动能

B．罐子从斜面滚下的过程中，只有动能和弹性势能的相互转化

C．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面

D．如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去

【解答】解：

AB、罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能变大，在运动过程中，由于存在摩擦力，一部分机械能会转