初二物理下册章节重难点知识点强化及测试题含答案第11章 功和机械能Word格式.docx
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二、功的原理：
使用任何机械都不省功
1、内容：
使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。
2、说明：
①功的原理对于任何机械都适用。
②使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。
④对于理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）：
人做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）
3、应用：
斜面
①理想斜面：
斜面光滑（不计摩擦）②理想斜面遵从功的原理
③理想斜面公式：
FL=Gh
其中—F：
沿斜面方向的推力；
L：
斜面长；
G：
物重；
h：
斜面高度
④实际斜面：
斜面粗糙（考虑摩擦）
若斜面与物体间的摩擦为f，则：
FL=fL+Gh；
这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh。
三、功率：
单位时间内做的功—P（单位：
W）
1、公式：
2、单位：
瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW，马力
换算：
1kW=103W1MW=106W1马力=735W
3、物理意义：
表示做功快慢的物理量（与机械效率无关）。
某小轿车功率66kW，它表示：
小轿车１s内做功66000J
4、机械中的功率
5、功率和机械效率是两个不同的概念。
他们之间没有可比性。
（1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；
（2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。
四、机械能
能量：
一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
①能量表示物体做功本领大小的物理量；
能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。
如：
山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。
1、机械能：
动能和势能统称为机械能。
（1）理解
①有动能的物体具有机械能；
②有势能的物体具有机械能；
③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
（2）探究决定动能大小的因素
a、猜想：
动能大小与物体质量和速度有关；
b、实验研究—研究对象：
小钢球方法：
控制变量法
c、如何判断动能大小？
看小钢球能推动木快做功的多少；
如何控制速度不变？
使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；
如何改变钢球速度？
使钢球从不同同高度滚下；
d、分析归纳：
保持钢球质量不变时结论：
运动物体质量相同时；
速度越大动能越大；
保持钢球速度不变时结论：
运动物体速度相同时；
质量越大动能越大；
得出结论：
物体动能与质量和速度有关；
速度越大动能越大，质量越大动能也越大。
2、动能和势能的转化
（1）动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
（2）动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
3、动能与势能转化问题的分析
①首先分析决定动能大小、重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化——质量，速度，高度，弹性形变
②机械能守恒：
如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：
没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。
③人造地球卫星的运动，近地点动能（速度）最大，势能最小；
远地点势能最大，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒。
④滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，机械能守恒。
上升动能转化为重力势能，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降过程反之。
考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。
⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。
4、水能和风能的利用
5、水电站的工作原理：
利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
6、水电站修筑拦河大坝的目的是什么？
水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。
章节重难点知识点强化及测试题（含答案）功和机械能
1.小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m，他用250N的拉力拉了10s，下列说法正确的是
A．有用功为200JB．额外功为500J
C．动滑轮的机械效率为75%D．小均的功率为200W
2.如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。
则运动员（）
A.起跳上升过程中，重力势能转化为动能
B.匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
C.以滑板为参照物，运动员始终是静止的
D.由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上
3.如图10所示，不计滑轮的重力和摩擦，FA和FB都为100牛，则GA＝_____牛；
GB＝_____牛。
若物体A在2秒内被匀速提高了1米，则力FA做功的功率为_______瓦。
在物体A上升过程中，它的动能将_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
4.下列说法正确的是
A．
功率越大的机械做功越快 B．机械效率越高的机械做功越多
C．机械效率越高的机械做功越快 D．功率越大的机械做功越多
5.如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼．已知扶梯以1m／s的速度匀速上行．则扶梯对他做的功是____J，对他做功的功率是______W，小华的机械能将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
6.两个滑轮完全相同，其重力均为20N．分别用如图5所示的两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是
A．F１做的功大于F２做的功
B．F１和F２做的功相等
C．F１做功的功率小于F２做功的功率
D．F１和F２做功的功率相等
7.四位同学一起到泰州园博园游玩时，突发奇想，要进行一次比赛。
他们商定：
四人同时出发，绕园博园中心的天德湖跑一圈，功率最大者获胜．那么，最后胜出者一定是
A．体重最大的同学B．最快跑完一圈的同学
C．速度最大的同学D．做功最快的同学
8.青少年在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的100min内，心脏做功约为______J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高____m．（g取10N/kg）
9.用100N的水平力推小车在水平面上匀速直线运动，5s内小车前进了10m,则在这段时间内：
（1）物体运动的速度是多大？
（2）推力做功是多少？
（3）推力的功率是多大？
10.关于功率的说法正确的是
A．做功多的机械，功率一定大B．机械效率高的机械，功率一定大
C．做功快
的机械，功率一定大D．做功时间短的机械，功率一定大
11.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的
大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动．据图可知运动员
A.重力大小为F0
B.t0时刻重力势能最小
C.t0时刻动能最大
D.所受拉力F始终不做功
12如图4甲所示，一物体放在水平地面上静止，受到水平的力F作用时，开始计时，F的大小和方向随时间变化，在0～6s时间内，力F方向水平向右，F的大小与时间t的关系如图乙所示，在0～6S时间内，物体运动速度ν与时间t的关系如图4丙所示，则下列说法正确的是
A.在4～6s时间内，力F做功的功率为16W
B.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小为6N，物体将沿水平地面向左做加速直线运动
C.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小为2N，物体将先沿水平地面向右做减速运动，最后静止在水平面上
D.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小先为10N，物体先沿水平地面向右做减速运动，然后物体所受合力大小为2N，再沿水平地面向左做加速运动
13.如图5（甲）所示，重为80N的物体在大小为1
0N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。
如图5（乙）所示，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1m。
若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦，则
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1=30W
B．物体与地面之间的摩擦力f=10N
C．物体向右运动时，拉力F2=10N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2=40J
图5
14.下列说法中，正确的是
A．功率大的机械，做功一定多B．物体的温度升高，它含有的热量越多
C．物体的内能增加，它的温度一定升高D．做功快的机械，功率一定大
15.一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶。
有关数据如右表所示。
自行车净重
200N
行驶过程轮胎与地面接触总面积
1×
10－2m2
匀速行驶过程中的总阻力
30N
车轮直径
0.61m
轮胎承受的最大压强
1.2×
105Pa
∙
（1）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？
∙
（2）该同学骑车沿直线匀速行驶10min至少做了多少功？
16.下列说法中正确的是（ ）
Ａ．机械效率越高，机械做功一定越快Ｂ．做功越多的机械，机械效率一定越高
Ｃ．功率越大的机械做功一定越多Ｄ．做功越快的机械，功率一定越大
17.如图1－11所示，在某学校举行的田径运动会上，质量为60kg、身高为1.7m的某运动员参加跳高比赛时的示意图．跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部（重心处），另一端穿过固定在地面上的小环，然后，将绳子拉直后让运动员尽力往上跳．刚起跳时，该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍，当运动员跳到最高点时，拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8m．（g＝10N/kg）则：
（1）在这个过程中，运动员重心上升的高度是多少？
运动员跳高所做的功是多少？
（2）月球表面的引力是地球表面引力的1/6，如果该运动员按同样的方式起跳，那么，他在月球上能跳起的高度为多少？
图1－11
18.航模小组的某位同学在操场上
利用电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，
飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10m的高度处。
飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s。
假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，下列说法正确的是（）
A、在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
B、在上升的阶段受到的升力大于重力
C、在上升阶段飞机的功率为2.5W
D、在匀速阶段飞机升力的功率为3W
19.商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能▲，势能▲（选填“变大”、“变小”或“不变”）．有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度运行；
载人时则以较高的速度运行．则这种自动调速扶梯载人时做功的功率▲（选填“大于”、“等于”或“小于”）不载人时做功的功率．
20.在①用托盘天平测量物体质量；
②用开瓶扳手开瓶盖；
③用筷子夹菜。
上述过程中，我们都是使用了一种叫做▲的简单机械．其中是为了省力的是▲（选填前面的序号），但无论使用哪种机械都一定不能省▲．
21.如图4所示，小明用水平力推汽车但未推动，下列说法中正确的是
A．小明的推力没有对汽车做功
B．汽车不受摩擦力的作用
C．小明的推力小于汽车受到的摩擦力
D．此时汽车的动能大于零
22.如果小轿车造成的车祸比载重汽车造成的车祸还要严重的话，这通常是由于
A.小轿车的速度较大B.小轿车的质量较小
C.小轿车的体积较小D.小轿车的动能较小
23.学校进行实验室仪器升级工程，买了30套总质量为300kg的物理实验器材，每套器材一箱。
某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。
（1）实验员至少需要做多少功？
（不考虑他克服自身重力所做的功，取=10N/kg）
（2）如上图所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。
若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数N应为多少？
（3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？
。
24.在学习势能知识时，小红将一张硬纸片对折，在开口一边剪两刀，然后将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片．
（1）小红将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的实验现象是_______，这个现象说明：
发生弹性形变的橡皮筋对卡片_______，因此橡皮筋具有____________________________．
（2）接下来小红仍将卡片下压，但不压平，迅速松手后观察到的实验现象是________，小红根据这个实验现象可以得出的结论是____________________________．
（3）要想纸片弹得更高，实验时应注意什么？
（写出两点）_____________________________________
25.检测机构为了检测汽车的刹车性能，在同一场地做了如下实验：
（1）某车以不同车速行驶时，测得有关数据
如图甲所示。
其中反应距离是指司机发现情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；
刹车距离是指脚踩在刹车踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。
如果司机以60km/h的速度驾驶，从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为m。
（2）汽车的刹车方式有两种：
方式一：
刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。
方式二：
刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。
图乙反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。
从图中可知，在车速相同时，采用（刹车方式一/刹车方式二）刹车后，刹车距离较短。
（3）检测中，相同的A、B两车均以v1速度行驶，A车采取方式一刹车，B车采取方式二刹车，刹车时车与障碍物的距离相等（距离小于S1，如图），则撞击时________（A/B）车对障碍物的破坏程度更大，理由是______________________________（请结合图乙中曲线说明）。
26.在学习势能知识时，小红将一张硬纸片对折，在开口一边剪两刀，然后，将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片．
（1）小明将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长．迅速松开手，观察到的现象是_________________________，这个现象说明：
发生弹性形变的橡皮筋
能对卡片_______，因此它具有弹性势能．
（2）接下来小红不将卡片压平，迅速松手后观察实验现象，小红这样做的目的是为了研究橡皮筋的弹性势能大小与___________的关系．小红根据实验现象可以得出的结论是：
在一定限度内，______________________________________．
27.如下图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。
请回答：
（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：
；
（2）从单摆的实验看，在A、B、C三点位置，哪个点的位置动能最大；
（3）小明通过查阅资料知道单摆的周期只与摆绳的长度有关，那么单摆的周期公式最有可能的是下面；
A.T=m
B.T=2
C.T=
D.T=2㎡
完成下表的数据：
实验次数
摆绳的长度L/米
小球的质量m/千克
单摆的周期T/秒
1
0.5
2.01
2
2.84
3
▲
28.一轻质杆支于水平的转轴上，可绕轴在竖直面上自由转动（杆的质量和杆与转轴间摩擦不计），当杆左右两端固定质量分别为m和M（m＜M）两金属球时，杆恰好在水平位置平衡，如图。
现把转轴位置从O向右移到O/处，在杆转动到竖直位置前，下列说法正确的是（）
A、P球：
下降，动能增加、势能减少B、P球：
上升，动能增加、势能增加
C、Q球：
下降，动能增加、势能减少D、Q球：
上升，动能增加、势能减少
29.如图所示，工人将重为240N的物体匀速提起，在2s内绳的自由端移动了6m，若此时滑轮组的机械效率为80％，不计绳重和摩擦.求这一过程中：
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力所做的总功是多少？
（3）若将540N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是多少？
30.如图所示，物体重2000N，当它沿水平地面匀速运动时所受的阻力为240N，若不计滑轮的重与摩擦，使物体以1m/s的速度匀速前进，经过10s时间，拉力的大小F=______N，拉力做的功是______J，拉力的功率是______W.
章节重难点知识点测试题答案功和机械能
1.B2.D3.200,100不变4.A5.1500300变大6.C7.D8.9×
10518
9.解：
（1）v=s/t
=10m/5s
=2m/s…………………………………………2分
（2）W=Fs
=100N×
10m
=1000J…………………………………………2分
（3）P=W/t
=1000J/5s
=200W…………………………………………2分
10.C11.B12.D13.D14.D
15.解：
（1）自行车对地面的压力F=G人+G车=500N+200N=700N（2分）
自行车对地面的压强P=
（2分）
（2）自行车行驶的距离S=vt=4m/s×
10×
60s=2400m（1分）
自行车匀速行驶，动力等于阻力（1分）
W=FS=30N×
2400m=7.2×
104J（2分）
16.D
17.解：
（1）在刚起跳时，人的重心离地面的高度
h0＝1.7m×
0.6＝1.02m
运动员重心上升的高度
h＝H－h0＝1.8m－1.02m＝0.78m
运动员做的功
W地＝Gh＝mgh＝60kg×
10N/kg×
0.78m＝468J
（2）运动员在月球上做的功等于在地球上做的功：
W月＝W地＝468J
运动员在月球上的重力：
G月＝
G地＝
mg＝
×
60kg×
10N/kg＝100N
运动员在月球上跳起的高度h月＝
＝
＝4.68m.
18.BD19不变、变大、大于20.杠杆，力21.A22.A
23.．
（1）W=Gh=mgh=300kg×
10N/kg×
7m=2.1×
104J
24.
（1）卡片会弹起来 做功 弹性势能
（2）卡片弹起的高度变低了卡片弹起来的高度与橡皮筋弹性形变的程度有关（3）①尽量压得平一点 ②换弹性更好一些的橡皮筋
25.35；
刹车方式二；
B；
撞击时车速度大，动能大
26.
（1）卡片跳起来做功
（2）形变程度物体的形变越大，其弹性势能就越大
27.
（1）动能与势能之间相互的转换
（2）B
（3）B、2.84
29.
（1）480J2分
（2）600J2分
（3）90%2分
30.___80____N，____2400____J，____240____W
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