精品中考物理一轮复习第九讲功和机械能.docx

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精品中考物理一轮复习第九讲功和机械能

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第九讲　功和机械能

知识回顾考点梳理

考点一功

1.力学中的功

（1）定义：

如果一个①________作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段②________，就说这个力对物体做了功。

（2）两个必要因素：

作用在物体上的③________；

物体在力的方向上移动的④________。

（3）力不做功的三种情况：

a.无距离无功：

物体受到力的作用，但物体在该力的方向上⑤__________。

如图A，力F不做功。

b.无力无功：

物体移动距离，但在运动方向上⑥________的作用。

如图B，人将铅球推出去，球由于惯性继续运动，不计空气阻力，水平方向上没有力对物体做功。

c.力和速度方向垂直无功：

物体受力的方向与物体运动方向⑦______，如图C，力F对物体不做功。

2.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⑧________。

（2）公式：

（3）单位：

牛·米，它有一个专门的名称叫⑨______，简称焦，符号是J，1J＝1N·m。

中考常考的功：

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；从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶做功大约为1J；中学生走到三楼，重力做的功约为3000J。

3.机械功原理

（1）内容：

利用机械做功时，动力对机械所做的功与机械所做的功是相等的；即利用机械不省功，也就是说省力的机械必费距离，省距离的机械必费力。

（2）使用机械的好处：

使用机械虽不能省功，但它或可省力或可省距离，或可改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

（3）适用范围：

功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

考点二功率

1.物理意义：

在物理学中，用功率表示做功的⑭________。

2.定义：

⑮________与⑯__________之比叫做功率，它在数值上等于⑰______________所做的功。

3.公式：

变形式：

，。

4.单位：

基本单位是⑩________，简称瓦，符号是W，工程技术还常用千瓦，符号是kW。

单位换算：

1kW＝103W。

5.公式推导：

当物体在力的作用下以速度匀速运动时，由可得,。

中考常考的功率：

人骑自行车时的功率为60～80W；普通中学生以正常速度爬楼的功率为100W；家用轿车发动机的功率为80kW。

考点三动能和势能

1.能量：

物体能够⑪__________，我们就说这个物体具有能量，简称能．能量的单位是⑫_______。

一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

2.动能

（1）定义：

物体由于⑬________而具有的能，叫做动能，一切运动的物体都具有动能。

（2）影响因素：

动能只和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⑭________；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能⑮________。

3.势能

（1）常见的两种势能：

⑯_____势能和⑰_____势能。

（2）重力势能

定义：

在地球表面附近，物体由⑱________所决定的能，叫做重力势能。

影响因素：

重力势能的大小只和物体的质量和位置有关。

物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越⑲______。

（3）弹性势能

定义：

物体由于发生⑳__________而具有的能，叫做弹性势能。

影响因素：

弹性势能的大小只和弹簧的弹性形变有关。

物体的弹性形变越大，它的弹性势能越大。

考点四机械能及其转化

1.定义：

㉑______、㉒__________和㉓__________统称为机械能。

2.机械能内部转化情况

机械能内部转化情况可用图表示：

（不计能量损失、物体质量）

判断一个物体的动能、重力势能和弹性势能是否改变，看该物体质量、速度、被举高的高度、弹性形变是否改变。

3.机械能守恒：

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㉔________，或者说，机械能是守恒的。

重点难点突破

命题点一功、功率的计算

例1　小华用100N的水平推力，推着重500N的物体，在水平地面上10s内匀速直线运动了，小华做的功是________J，功率是________W。

【解析】小华施加的推力100N是水平方向的，物体的重力500N是竖直方向的，而物体在水平地面移动了，小华做的功是小华的推力做的功，而不是重力做的功．小华做的功W＝Fs＝100N×＝500J，功率。

【答案】50050

考向训练1　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用了4s，则扶梯对他做功________J，小华克服重力做功的功率为_____W。

考向训练2质量为1.2t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W，汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.2倍，发动机所提供的牵引力大小为___________；轿车匀速行驶5min牵引力做的功__________J（g取10N/kg）。

考向训练3学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图．则此过程重力做的功为________J，重力的平均功率________W，此次跳远人消耗的能量至少________J。

命题点二机械能及其转化

例2一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。

若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离

，则下列说法中不正确的是（　　）

A.小球在下落过程中动能不变

B.小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能

C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功

D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率

【解析】小球由静止开始下落，速度越来越大，动能变大，A错误，符合题意；小球在C点的高度小于在B点的高度，在C点的重力势能小于在B的重力势能，B正确，不符合题意；小球位于地球的附近，所受重力大小不变，A、B两点间的距离等于B、C两点间的的距离，根据重力做功公式W＝Gh可知，WAB＝WBC，C正确，不符合题意；小球在下落过程中速度越来越大，通过相同的距离时间越来越小，即小球通过AB段的时间小于BC段的时间，小球在AB段与BC段重力做功相等，根据功率公式

可知，PAB

故选A。

【答案】A

考向训练42016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”）。

考向训练5如图所示，空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的（　　）

A.动能不变，势能不变，机械能不变B.动能不变，势能减少，机械能减少

C.动能增加，势能不变，机械能增加D.动能增加，势能增加，机械能增加

实验剖析

实验一探究物体的动能跟哪些因素有关

命题方向

1.斜面应选择光滑长木板

2.水平面物块的作用（比较物体动能的大小）

3.转换法的应用（通过水平面上的物体被推动的距离远近来反映物体动能的大小，推动距离越远，动能越大）

4.控制变量法的应用

（1）探究物体动能的大小与质量的关系（让质量不同的物体从斜面的同一高度释放,控制撞击速度相同）

（2）探究物体动能的大小与速度的关系（让同一物体从斜面的不同高度释放，控制物体的质量相同）

5．机械能转化（物体从斜面释放运动到水平面，重力势能转化为动能）

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，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。

例1　物体由于运动而具有的能，叫做动能．在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：

A.物体的动能可能与物体的质量有关；

B.物体的动能可能与物体的速度有关。

设计以下探究实验：

让质量为m的小球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动．运动的小球碰上水平面上静止的木块后，能将木块撞出一段距离s.

实验过程如图甲、乙、丙所示，图中m1

（1）通过观察比较____________________就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是__________（选填“放大”、“控制变量”或“转换”）法；

（2）通过比较甲、乙两次实验，可初步验证____（填猜想序号）是正确的；

（3）通过比较__________两次实验，可初步验证猜想A是正确的；

（4）实验表明：

质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越__________；运动速度相同的物体，质

量越大，它的动能也越__________。

【解析】

（1）实验中通过木块被小球撞击后移动的距离s的长短来表示小球的动能的大小，这种方法叫做转换法；

（2）甲、乙两次实验，小球质量相同，从斜面上滚下的高度不同，到达斜面底端时具有的初始速度不同，木块被撞移动的距离也不同，说明物体的动能与物体的速度有关，即可验证猜想B是正确的；（3）要验证猜想A是否正确，就要控制小球的速度不变，即让小球从斜面上滚下的高度相同，改变小球的质量，可以通过比较甲、丙两次实验验证；（4）影响物体动能大小的因素是物体的质量和速度，质量相同时，速度越快，物体的动能越大；速度相同时，质量越大，物体的动能越大。

【答案】

（1）木块移动的距离转换法

（2）B（3）A（4）大大

实验延伸

（1）如果在实验中，小球运动到了长木板之外，在不更换实验器材的条件下，解决的办法是______

；

（2）小球碰到木块后，由于受到________的作用，最终会停止，在此过程中小球和木块的动能转化为____能；

（3）若水平面光滑，小球与木块碰撞后将做__________运动；

（4）小红用圆柱体代替小球做此实验，这样做的好处之一是__________________________________。

针对训练

一、填空题

1.如图所示，人提着滑板在路上行走，手对滑板的力是向的，滑板只在上移动，人提滑板的力没做功。

2.在开展课外活动时，小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升，速度为2m/s，功率为30W，则无人机上升10s升力所做的功为J，无人机重为N。

3.如图所示，重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用时间为20s，则拉力做的功是J，拉力做功的功率为W。

4.如图所示，用10N的推力，将桌面上重20N的物体由A处水平推动1m到达B处后，停止推动，物体继续向前运动了0.2m，最后掉到地面C处．在此过程中，推力对物体做功J；重力对物体做功J。

5.如图所示，弹簧一端固定在木板上，用小车将弹簧压缩后松手释放，小车被弹开．弹簧被小车压缩后，弹性形变越，弹性势能越，小车滑行的距离越远。

第4题第5题第6题

6.如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A点到达C点的过程中，小球的动能；小球的机械能（均选填序号）。

①保持不变；②一直减小；③先增大后减小；④一直增大；⑤先减小后增大

二、选择题

7.以下四幅图中，克服物体重力做功的是（）

8.在火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星，下列叙述正确的是（）

A.卫星的机械能总量不变B.卫星的机械能总量增加

C

.卫星的动能

增加，重力势能不变D.