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1、第十一章功和机械能 知识点一功 做功的两个必要因素 1 作用在物体上的 2 物体在 上移动的距离 力 这个力的方向 力不做功的三种情况 定义 功等于 与 的乘积 计算公式 单位 力 物体在力的方移动的距离 W Fs 焦耳 J 知识点二功率 物理意义 功率是表示 的物理量 做功 功率大 定义 功率等于 与 之比 公式 变形公式 推导公式 单位 国际单位 常用单位 做功快慢 快 功 做功所用时间 W Pt P Fv 瓦 千瓦 kW 知识点三动能和势能 能量 物体能够对外 物体就具有 单位为 做功 能量 焦耳 J 动能和势能的比较 运动 高度 发生 弹性形变 质量 运动的速度 质量 位置 弹性形变
2、知识点四机械能及其转化 机械能 和 统称为机械能 动能和势能可以相互转化 机械能守恒 如果只有动能和势能的转化 机械能是 的 动能 重力势能 弹性势能 守恒 力的方向 不做 1 8m 重力势 动 弹性势 动 重力势 1 1和3 1 重力势 动 考点一力是否做功的判断 5年0考 例1 2018 长沙中考 下列关于功的说法正确的是 A 小明用力推发生故障的汽车而未推动时 推力对汽车做了功B 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时 吊车的拉力对重物做了功C 足球在水平地面上滚动一段距离时 重力对足球做了功D 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中 举重运动员对杠铃做了功 思路点拨 做功的两个必要条件
3、作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 两者缺一不可 自主解答 D 解题技巧 1 2017 长春中考 一位同学正在进行投掷实心球的训练 以下情境中 他对球做功的是 A 手拿球静止B 手托球水平匀速直线运动C 将球举起D 抛出后的球在空中继续运动 C 考点二功 功率的理解及其相关计算 5年2考 命题角度 功 功率的估算例2一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼 该同学上楼做的功最接近 A 30000JB 3000JC 300JD 30J 思路点拨 自主解答 B 2 2018 盐城中考 小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上 他对课本所做功最接近于 A 0 02JB 0 2JC 2JD
4、20J C 命题角度 功 功率的理解及判断例3 2018 兰州中考 如图所示 一物体放在同一水平面上 第一次在拉力F1的作用下 以速度v1匀速运动了距离s 第二次在拉力F2的作用下 以速度v2匀速运动了同样的距离 已知v2 v1 比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系 正确的是 A W1 W2B W1 W2C P1 P2D P1 P2 思路点拨 先根据影响摩擦力大小的因素判定两次拉力的大小 再根据W Fs判定功的大小 然后利用P Fv判定功率的大小 自主解答 A 3 2018 德州中考 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动 两次物体运动的路程 s 时间 t 图像如图所示 根据图像
5、 下列判断正确的是 A 两次物体运动的速度 v1F2C 0 6s两次拉力对物体所做的功 W1 W2D 0 6s两次拉力对物体做功的功率 P1 P2 C 命题角度 功和功率的计算例4 2018 东莞二模 如图甲所示 重500N的小车受到80N的水平推力 在水平地面上做直线运动 其距离随时间变化的图像如图乙所示 1 小车运动的速度多大 2 10s内重力对小车做多少功 3 10s内人对小车做多少功 功率是多大 思路点拨 1 首先根据图像判断小车的运动状态 然后根据v 求出小车运动的速度 2 根据做功的两个必要条件分析 3 根据W Fs求出推力对小车做的功 然后利用P 求出功率 自主解答 解 1 由图
6、像可知 小车在推力的作用下做匀速直线运动 当t 5s时 s 6m 则小车的速度 v 1 2m s 2 10s内小车在重力的方向上没有移动距离 因此重力对小车做功为0J 3 由图像可知 10s内小车通过的路程s 12m 推力对小车做的功 W Fs 80N 12m 960J 功率 P 96W 答 1 小车运动的速度为1 2m s 2 10s内重力对小车做功为0J 3 10s内人对小车做功为960J 功率是96W 解题技巧 4 2018 枣庄中考 妈妈与小明进行爬山比赛 他们选择的起点 路径和终点都相同 全程设为匀速运动 妈妈的体重是小明的2倍 妈妈所用的时间是小明的3倍 若妈妈克服自身重力做功为W
7、1 功率为P1 小明克服自身重力做功为W2 功率为P2 则下列关系正确的是 A W1 W2 2 1P1 P2 6 1B W1 W2 2 3P1 P2 2 1C W1 W2 2 1P1 P2 3 2D W1 W2 2 1P1 P2 2 3 5 2018 菏泽中考 小东积极投入到 绿色环保 低碳出行 的新潮流中 他尽量减少驾驶机动车辆外出 坚持骑自行车上下班 小东和自行车的总质量是80kg 当小东以5m s的速度在平直的公路上骑行时 自行车着地面积为0 01m2 所受阻力是其总重的0 02倍 g 10N kg 求 1 正常行驶的自行车对路面的压强 2 自行车行驶1000m动力所做的功 3 自行车行
8、驶的功率 答案 自行车对路面的压强 p 8 104Pa 2 自行车行驶的动力 F f 0 02G 0 02 800N 16N 自行车行驶1000m动力所做的功 W F s 16N 1000m 1 6 104J 3 自行车行驶的功率 P F v 16N 5m s 80W 答 1 正常行驶的自行车对路面的压强为8 104Pa 2 自行车行驶1000m动力所做的功为1 6 104J 3 自行车行驶的功率为80W 考点三机械能及其转化 5年4考 命题角度 动能 势能的影响因素及其大小变化例5 2018 淄博中考 如图所示 弯曲的跳板把人弹至高处 这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是 A 动能减小
9、重力势能增大B 动能增大 重力势能减小C 动能先增大后减小 重力势能增大D 动能先减小后增大 重力势能减小 思路点拨 影响动能大小的因素是质量和速度 质量越大 速度越大 动能越大 影响重力势能大小的因素是质量和高度 质量越大 高度越高 重力势能越大 自主解答 C 解题技巧 6 2018 广西中考 体育测试中 小明立定跳远的运动轨迹如图所示 他在上升过程中 A 动能减小B 动能增大C 重力势能减小D 重力势能不变 A 命题角度 机械能的转化和守恒例6 2018 绵阳中考 蹦床运动是奥运会比赛项目 运动员比赛开始前直立在蹦床中央 比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起 离开蹦床时是成直立状态并
10、一直保持 到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立 再次被蹦床弹起 达到更高点 忽略空气阻力 下列说法正确的是 A 在此整个过程中 运动员机械能守恒B 在此整个过程中 运动员机械能一直在增加C 从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中 运动员机械能守恒D 从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中 运动员机械能守恒 思路点拨 影响动能大小的因素是质量和速度 质量越大 速度越大 动能越大 影响重力势能大小的因素是质量和高度 质量越大 高度越高 重力势能越大 影响弹性势能大小的因素是物体发生弹性形变的大小和难易程度 弹性形变越大 发生弹性形变越难 弹性势能越大 机械能 动能 势能 自主解答 C 解题技巧
11、 注意挖掘机械能守恒的隐含条件 不计空气阻力 支持面光滑等 7 2018 烟台中考 如图所描述的情景中 没有发生动能转化为势能的是 A 8 2018 聊城中考 2018年2月12日13时03分 我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭 以 一箭双星 方式成功发射第二十八 二十九颗北斗导航卫星 如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行 离地球最近的一点叫近地点 最远的一点叫远地点 它在大气层外运行 不受空气阻力 则下列说法正确的是 A 卫星从远地点运行到近地点 重力势能减小 动能增大 机械能守恒B 卫星从远地点运行到近地点 重力势能增大 动能减小 机械能守恒C 卫星从近地点运行到远地点 重力势能增大
12、 动能增大 机械能不守恒D 卫星从近地点运行到远地点 重力势能减小 动能减小 机械能不守恒 实验十五探究物体的动能跟哪些因素有关 5年0考 1 实验装置 2 转换法的应用 物体动能的大小是通过 来反映 3 控制变量法的应用 1 控制速度一定 探究动能与 的关系 让不同质量的小球从斜面的 释放 让小球到达斜面底部的 相同 木块被推动的 距离 质量 同一高度 速度 2 控制质量一定 探究动能与 的关系 选择同一个小球从不同高度释放 让小球到达斜面底部的 不相同 运动速度 速度 4 结合牛顿第一运动定律的内容对该实验现象进行描述和判断 若本实验中水平面绝对光滑 则该实验将 达到实验目的 原因是 5
13、能量转化 小球从斜面释放运动到水平面的过程中 转化为 两物体碰撞后在水平面上运动一段距离停下来的过程中 转化为 不能 木块将在光滑水平面做匀速直线运动 重力势能 动能 动能 内能 6 实验结论 物体的动能大小与物体的 和 大小有关 质量相同时 速度越大 动能越大 速度相同时 质量越大 动能越大 质量 速度 例7 2017 西宁中考 如图所示是 研究物体的动能跟哪些因素有关 的实验装置图 1 该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系 物体A B质量不变 2 该实验中所探究物体的动能是指物体 选填 A 或 B 的动能 3 该实验物体动能的大小是通过 来反映的 速度 A 物体B移动的距离 4
14、 该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度 它是通过 选填 高度 或 质量 来改变的 5 实验表明 同一物体A从斜面高处滚下 高度越大 物体B被撞得越远 可得结论 当物体质量相同时 物体的 越大 动能 6 若要研究物体动能与质量的关系 则需不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下 并观察记录 高度 速度 越大 相同 拓展设问 7 若斜面光滑 小球从斜面顶端由静止滚到斜面底部的过程中 其机械能 选填 变大 不变 或 变小 不变 8 若用图中的实验装置探究阻力对物体运动的影响 必须增加的器材是 请从以下三个选项中选择 A 倾斜程度不同的斜面B 粗糙程度不同的水平面C 质量不
15、同的钢球 B 9 2018 辽阳中考 在探究 动能的大小与哪些因素有关 的实验中 小阳用同一实验装置 让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒 完成以下实验 1 通过比较甲 乙两次实验中硬纸盒被推的远近 可以得出结论 质量相同时 物体的 越大 动能越大 对比甲 乙两次实验还可以得出 质量相同时 物体位置越高 重力势能 在甲 乙两次实验中 硬纸盒所受滑动摩擦力 选填 相同 或 不同 速度 越大 相同 2 如果做图乙实验时 硬纸盒被撞后滑出木板掉落 为防止因此造成硬纸盒损坏需改进图乙实验 再与图甲实验对比 在不改变木板长度的情况下 应采用以下 填写正确选项前的字母 方法 A 换用质量更小的钢球B 给水平木板铺上毛巾C 适当降低钢球的高度D 换用一个较重的硬纸盒 C 3 若要探究影响动能大小的另一因素 具体的操作方法是选择两个 不同的钢球 从同一斜面相同高度由静止滑下 4 小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码 设计了如图丙所示实验 探究影响滑动摩擦力大小的因素 通过比较甲 丙两次实验可得出 滑动摩擦力与 有关 质量 压力
