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1、功和机械能一、考点知识梳理考点一 功1力学里所说的功包含两个必要因素：一是作用在物体上的_，另一个是物体在_上移动的_。2在物理学中，把_与在_方向上移动的_的乘积叫做功，公式：W_，单位：_。3功的原理：使用机械时人们所做的功都_不用机械时所做的功，即使用任何机械都_。考点二 功率4物体在_内做的功，叫做功率，它是表示物体做功_的物理量，公式：P_，单位：_。5P _，由该公式可知，在功率P一定时，力F与速度v成反比。考点三机械效率6_与_的比值叫做机械效率，公式：_。有用功总是小于总功，所以机械效率总_，通常用_表示。7机械效率的计算：(1)斜面： _；(2)用滑轮组提升物体时：_。影响滑
2、轮组机械效率的因素(不考虑绳重和摩擦)：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越_。滑轮组水平拉动物体时：_考点四机械能8物体_对外做功，表示这个物体具有能量。一个物体能够做功，并不一定正在做功。挂在树上的苹果，没有做功，但只要掉下来就能做功，所以它具有能。9物体由于_而具有的能叫动能。物体的动能与_和_有关。质量相同，速度越大，动能_；速度相同，质量越大，动能_。10物体由于_而具有的能叫重力势能。重力势能的大小与_和_有关，质量相同，高度越大，重力势能_；高度相同，质量越大，重力势能_。11物体由于发生了_而具有的能叫弹性势能，物体发生_越大，弹性
3、势能越大。重力势能和弹性势能统称为_。考点五 机械能及其转化12_和_统称为机械能，动能和势能可以相互转化，在只有_和_相互转化时，机械能的总量_。13能量既不会消灭， 也不会创生，它只会从一种形式_为另一种形式，或者从一个物体_到另一个物体，而在_和_过程中，能量的总量_，这就是能量守恒定律。二、中考典例精析例1 （2020义乌）掷实心球是我市初中生体育测试项目之一。某同学将质量为2千克的实心球从地上拿起，用双手举高2米后用力抛出，球恰好落在9分线上。在举高过程中该同学克服实心球的重力做功_焦(g取10牛/千克)。【解析】功包含的两个因素为作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。实心球
4、在力的作用下被举高，根据WGh2 kg10 N/kg2 m40 J【答案】40变式训练1 一足球运动员用100 N的力踢一个重为5 N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30 m，在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为( )A3 000 J B500 J C150 J D0 J例2 （2011杭州）如图所示，小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计)，分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1G2，则所用的拉力F1_F2(填“”“”或“”)，其机械效率1_2。(填“”“”或“”)【解析】若动滑轮所受重力为G0，则由题可得F1F2又G1G2所以F1F2W有用1G1hW总1F12h1同理2G1
5、G2所以2【答案】变式训练2 利用下图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5 m，高是2 m，拉力为F50 N，则该装置的机械效率是( )A40%B50%C80%D100%例3 （2020绍兴）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值)，压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失
6、，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则()At1时刻，小球动能最小Bt2时刻，弹簧的弹性势能最小Ct2t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能【解析】本题借自由落体与电路图像相结合，考查机械能及转化，难度较大。0t1时刻，球自由下落，动能逐渐增大，t1时刻动能最大，故A错；t1t2时刻，球接触弹簧，动能和重力势能逐渐转化为弹性势能，t2时刻弹性势能达到最大，动能最小，故B错；t2t3时刻，弹簧恢复形变，弹性势能转化为动能和重力势能，因不计能量损失，且图像变化均匀没有衰减，据能量守恒，球得到的动能小于减少的弹性势能，故D对。【答
7、案】D变式训练3 如图所示，“套圈”出手后，从a点到c点过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是( )A“套圈”由a到b的过程中，动能逐渐增大B“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能C“套圈”在b到c过程中，机械能逐渐变小D“套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小三、专题训练功和机械能（时间：50分钟 分值：100分）一、选择题(每小题4分，共44分)1(2020株洲)用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图所示，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是()AF甲F乙 BF甲F乙CF甲F乙 D条件不足，无法判断2(2020广州)跳远运
8、动的几个阶段如图所示，则运动员()A助跑阶段机械能不变B起跳时机械能为零C经过最高点时动能最大D经过最高点时重力势能最大3(2020桂林)如图是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图。关于“引体向上”，下列说法中正确的是()A身体悬挂不动时，势能为零B身体上升时，重力做功，势能减少C身体下降时，重力做功，势能增加D身体上升时，克服重力做功，势能增加4(2020广安)在一次参观中，外地游客丁先生从渠江公园乘电梯到思源广场，在电梯匀速上升的过程中，丁先生的()A重力势能不断增大B动能不断增大C机械能保持不变D动能转化为重力势能5 (2020中考变式题)如右图所示，是探究“动能的大小与什么因素有
9、关”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是()A从a到b，小球的势能不变，动能增大B从b到c，小球的势能增大，动能增大C到达c处，小球的势能最小，动能最大D到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大6(2020中考预测题)下列简单机械中，能省功的是()A扳手 B天平C理发剪刀 D以上三个均不省功7(2020威海)图中是一个两面光滑的斜面，大于，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则()AFAFBWAWBBFAFB WAWBCFAFB WAFB WAWB8(2020重
10、庆)如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是()A对物体做的功是额外功B拉力F做的功是有用功C拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率9(2020中考预测题)载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，返回舱进入大气层将通过一段黑障区，这一段时间飞船将“烧成”一个大火球，如图所示，而飞船内的宇航员和设备则安然无恙。下列说法正确的是()A飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能B飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能C飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施D飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而放
11、出了大量的热保护了飞船10(2020北京)(多选)小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力。关于排球离开手后的运动过程，下列说法中正确的是()A排球在上升过程中，小阳对排球做功B排球在下落过程中，排球的重力势能变小C排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下D排球在下降过程中，排球所受的重力做功越来越快11(2020中考预测题)将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手，发现圆珠笔将竖直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析，正确的是()A动能重力势能弹性势能 B内能动能重力势能C弹性势能动能重力势能 D动能重力势能内能二、填空题(每空
12、3分，共30分)12(2020嘉兴)请分析以下两个有关能量的问题。(1)“强弩之末势不能穿鲁缟者也”。强弩之末不能穿透薄薄的丝绸，说明物体的动能大小与它的_有关。(2)旋转图中的吸管后，将可乐罐放在桌面上，罐就会运动起来，这是因为罐中的橡皮筋积蓄了_能。13(2020衢州)2020年10月1日，“嫦娥二号”由长征三号丙运载火箭发射升空。火箭在加速上升过程中，燃料燃烧时把化学能转化为_能，使火箭的机械能增大；火箭利用向后喷出气流而使自身受力前进。这是运用了力的作用是_的原理。14(2020中考变式题)如图，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30，在板上站两个小孩。
13、已知20千克的甲小孩位于板的中点，30千克的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1米/秒的速度同时向右慢慢移动，_秒时间后平板开始转动；乙同学在这一过程中克服自身重力做功的功率为_瓦。(g10牛/千克)15(2020宁波)2020年5月15日，在国际田联钻石联赛上海站男子110 m栏比赛中，刘翔首次采用七步上栏技术，并以13.07 s获得冠军，创造了该项目今年世界最好成绩！(1)在这次比赛中，刘翔跑完110 m的平均速度是_ m/s；(保留两位小数)(2)若体重为87 kg的刘翔在跨栏时重心上升了0.32 m，则他每跨过一个栏需要克服重力做功_ J。(g取10 N/kg)16(2020中考预测题)洒水车在工作时做匀速直线运动。一辆洒水车从街道的一头工作到街的另一头，它的动能将_，车轮所受路面的摩擦力将_。(
