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1、第十五章第十五章 功和机械能功和机械能 第十五章第十五章 功和机械能功和机械能 一、功一、功1.1.做功的两个必要因素做功的两个必要因素(1)(1)作用在物体上的作用在物体上的_._.(2)(2)物体在物体在_上通过了距离上通过了距离. .2.2.计算公式计算公式:W=_.:W=_.3.3.单位单位: :焦焦, ,符号是符号是J J，1 J=1_.1 J=1_.4.4.功的原理功的原理内容：使用任何机械都内容：使用任何机械都_._.力的方向力的方向N Nm m不省功不省功FsFs力力【活学巧用活学巧用】踢踢 足足 球球足球运动员用足球运动员用300 N300 N的力，将足球踢到的力，将足球踢到
2、10 m10 m远的地方，已知球重远的地方，已知球重20 N20 N，根据，根据以上条件以上条件_(_(选填选填“能能”或或“不不能能”) )计算出运动员对球做的功，原因计算出运动员对球做的功，原因是是_._.提示：提示：力对物体做的功等于作用在物体上的力与物体在此力的力对物体做的功等于作用在物体上的力与物体在此力的作用下通过距离的乘积，根据公式作用下通过距离的乘积，根据公式W=FsW=Fs可判断出做功的多少可判断出做功的多少. .运动员对足球的力为运动员对足球的力为300 N300 N，但不知道足球在此力作用下移动，但不知道足球在此力作用下移动的距离，不能求出功的距离，不能求出功. .而足球
3、运动的而足球运动的10 m10 m是足球由于惯性向前是足球由于惯性向前运动的结果运动的结果. .答案：答案：不能不能 运动员对足球的力为运动员对足球的力为300 N300 N，但不知道足球在此，但不知道足球在此力作用下移动的距离，不能求出功力作用下移动的距离，不能求出功. .而足球运动的而足球运动的10 m10 m是足球是足球由于惯性向前运动的结果由于惯性向前运动的结果. . 二、机械效率二、机械效率1.1.有用功：为了有用功：为了_必须做的功必须做的功. .2.2.额外功：对达到某一目的没有用又额外功：对达到某一目的没有用又_的功的功. .3.3.总功：总功：_的总和的总和. .4.4.机械
4、效率机械效率(1)(1)定义定义 ：_的比值的比值. .(2)(2)公式：公式： . .(3)(3)规律：因为有用功小于总功，所以机械效率总规律：因为有用功小于总功，所以机械效率总_._.达到目的达到目的不得不做不得不做有用功和额外功有用功和额外功有用功跟总功有用功跟总功小于小于1 1(4)(4)提高机械效率的方法：提高机械效率的方法：改进结构，减小改进结构，减小_自重自重. .同一机械，增大载重同一机械，增大载重. .定时润滑，减小定时润滑，减小_._.机械机械摩擦摩擦【活学巧用活学巧用】巧提沙石巧提沙石如图所示，工人利用动滑轮将沙石匀速向上提升如图所示，工人利用动滑轮将沙石匀速向上提升2
5、m2 m，已知沙石重，已知沙石重184 N184 N，动滑轮重，动滑轮重6 N6 N，袋重，袋重10 N10 N，绳重和摩擦均不计，绳重和摩擦均不计. .(1)(1)工人做的有用功是工人做的有用功是_._.(2)(2)工人做的额外功是工人做的额外功是_._.(3)(3)此时该装置的机械效率是此时该装置的机械效率是_._.提示：提示：机械效率是有用功和总功的比值，所以找到有用功、总机械效率是有用功和总功的比值，所以找到有用功、总功就可以求出滑轮的机械效率功就可以求出滑轮的机械效率. .W W有用有用= =GhGh=184 N=184 N2 m=368 J2 m=368 JW W额外额外=(G=(
6、G动滑轮动滑轮+G+G袋袋)h=(10 N+6 N)h=(10 N+6 N)2 m=32 J2 m=32 JW W总总=W=W有用有用+W+W额外额外=368 J+32 J=400 J=368 J+32 J=400 J该装置的机械效率为：该装置的机械效率为：答案：答案：(1)368 J (2)32 J (3)92%(1)368 J (2)32 J (3)92% 三、功率三、功率1.1.比较做功快慢的方法比较做功快慢的方法(1)(1)做相同的功，所用时间做相同的功，所用时间_，做功越快，做功越快. .(2)(2)在相同时间内，比较做功的多少，做功在相同时间内，比较做功的多少，做功_，做功越快，做
7、功越快. .(3)(3)时间越短，做功越多，做功时间越短，做功越多，做功_._.2.2.功率功率(1)(1)意义：表示物体意义：表示物体_的物理量的物理量. .(2)(2)概念：单位时间内做的功概念：单位时间内做的功. .(3)(3)公式：公式： . .(4)(4)单位及其换算：单位及其换算：1 kW=_W.1 kW=_W.越短越短越多越多越快越快做功快慢做功快慢1 0001 000【活学巧用活学巧用】功率大小的比较功率大小的比较如图所示，挖土机和人同时挖土，挖土机和人相比，如图所示，挖土机和人同时挖土，挖土机和人相比，_做做功快，功快，_的功率大，这是采用在的功率大，这是采用在_内比较内比较
8、_的的方法比较物体做功快慢的方法比较物体做功快慢的. .另一种判断方法是另一种判断方法是_相同，比相同，比较较_多少多少. .把把2 2吨泥土从吨泥土从1.5 m1.5 m的深处挖到地面，需要的深处挖到地面，需要10 s,10 s,挖土机做功的功率是挖土机做功的功率是_ kW._ kW.提示：提示：功率能反映物体做功的快慢功率能反映物体做功的快慢. .比较做功的快慢，一种方比较做功的快慢，一种方法是取时间相同，比较物体做功的多少，做的功越多，说明做法是取时间相同，比较物体做功的多少，做的功越多，说明做功越快，功率越大；另一种方法是取相同的功，比较所用的时功越快，功率越大；另一种方法是取相同的功
9、，比较所用的时间，时间越短，做功越快，功率越大；知道功与时间，利用公间，时间越短，做功越快，功率越大；知道功与时间，利用公式式 求出功率，求出功率， 挖土机做功挖土机做功W=W=GhGh= =mghmgh=2=210103 3 kgkg10 N/kg10 N/kg1.5 m=31.5 m=310104 4 J J，功率：，功率： . .答案：答案：挖土机挖土机 挖土机挖土机 相同的时间相同的时间 做功的多少做功的多少做功做功 所用的时间所用的时间 3 3 四、机械能及其转化四、机械能及其转化1.1.能量能量: :物体物体_,_,表示这个物体具有能量表示这个物体具有能量. .2.2.机械能的分类
10、及各自的影响因素机械能的分类及各自的影响因素能够对外做功能够对外做功机机械械能能 分类分类 影响因素影响因素 动能动能 质量质量 _势能势能 重力势能重力势能 质量质量 举高高度举高高度 弹性势能弹性势能 _运动速度运动速度弹性形变大小弹性形变大小3.3.机械能守恒：在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能机械能守恒：在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变的总量保持不变. .【活学巧用活学巧用】撑杆跳高撑杆跳高如图所示，撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横如图所示，撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆杆. .助跑时运动员跑得越快，助跑时运动员跑得越快，_越大，
11、从运动员撑杆起跳越大，从运动员撑杆起跳到越横杆的过程中，有关能变化的情况是：运动员的重力势能到越横杆的过程中，有关能变化的情况是：运动员的重力势能_，杆的弹性势能，杆的弹性势能_._.提示：提示：解答这类问题，根据影响动能、重力势能和弹性势能大解答这类问题，根据影响动能、重力势能和弹性势能大小的因素来考虑小的因素来考虑. .重点是分析物体运动过程中，物体的质量、重点是分析物体运动过程中，物体的质量、速度、高度和形状怎样改变，再进一步判断动能、重力势能和速度、高度和形状怎样改变，再进一步判断动能、重力势能和弹性势能的变化弹性势能的变化. .动能与物体的质量、速度有关动能与物体的质量、速度有关.
12、.助跑时，运动助跑时，运动员的质量没变，速度越大，动能就越大员的质量没变，速度越大，动能就越大. .重力势能与物体的质重力势能与物体的质量和被举高的高度有关，质量相同的物体，被举得越高重力势量和被举高的高度有关，质量相同的物体，被举得越高重力势能越大能越大. .运动员撑杆起跳到越横杆的过程中，质量没有变，高运动员撑杆起跳到越横杆的过程中，质量没有变，高度增加重力势能变大度增加重力势能变大. .弹性势能由物体的弹性形变决定，同一弹性势能由物体的弹性形变决定，同一物体的弹性形变越大，弹性势能越大物体的弹性形变越大，弹性势能越大. .运动员撑杆起跳到越横运动员撑杆起跳到越横杆的过程中，杆的形变越来越
13、小，弹性势能变小杆的过程中，杆的形变越来越小，弹性势能变小. .答案：答案：动能动能 变大变大 变小变小 一、做功的两个必要条件一、做功的两个必要条件1.1.做功必须满足两个必要条件做功必须满足两个必要条件(1)(1)必须有力作用在物体上必须有力作用在物体上. .(2)(2)这个受力物体必须在这个力的方向上通过了一段距离这个受力物体必须在这个力的方向上通过了一段距离. .2.2.几种常见的没有做功的情况几种常见的没有做功的情况( (如图如图) )(1)(1)缺力无功：物体靠惯性通过了一段距离，此情况有距离无缺力无功：物体靠惯性通过了一段距离，此情况有距离无力力. .(2)(2)缺距离无功：有力
14、作用在物体上，但物体没有移动距离缺距离无功：有力作用在物体上，但物体没有移动距离. .(3)(3)垂直无功：有力作用在物体上，物体也移动了一段距离垂直无功：有力作用在物体上，物体也移动了一段距离. .但但力的方向与物体移动方向垂直力的方向与物体移动方向垂直. .【方法技巧方法技巧】考虑做功问题时，可按以下三个步骤考虑做功问题时，可按以下三个步骤(1)(1)物体是否受到力的作用，不受力的物体不存在做功问题物体是否受到力的作用，不受力的物体不存在做功问题. .(2)(2)物体是否运动，不运动的物体也不存在做功问题物体是否运动，不运动的物体也不存在做功问题. .(3)(3)判断物体受力的方向和运动方
15、向的关系，若二者方向垂直，判断物体受力的方向和运动方向的关系，若二者方向垂直，则不做功；若二者方向不垂直，则做功则不做功；若二者方向不垂直，则做功. .【中考警示中考警示】利用利用W WFsFs进行计算时，要注意进行计算时，要注意:(1)F:(1)F与与s s的一的一一对应的关系，即一对应的关系，即s s是在力是在力F F的作用下沿的作用下沿F F的方向移动的距离的方向移动的距离. .(2)(2)在计算时每个物理量的单位必须选取国际单位：在计算时每个物理量的单位必须选取国际单位：F F是牛是牛(N)(N)、s s是米是米(m)(m)、W W是焦耳是焦耳(J).(J).【延伸拓展延伸拓展】功的原
16、理：使用任何机械都不省功功的原理：使用任何机械都不省功. .省力的机械省力的机械必定费距离，省距离的机械必定费力，省力又省距离的机械是必定费距离，省距离的机械必定费力，省力又省距离的机械是不存在的，但是使用机械可以省力、改变动力的方向或者省距不存在的，但是使用机械可以省力、改变动力的方向或者省距离，给人们带来方便离，给人们带来方便. .这是人们使用机械的目的这是人们使用机械的目的. .功的原理适用功的原理适用于任何机械于任何机械. .【典例典例1 1】(2012(2012内江中考内江中考) )如图所示，以下所列举的几个力如图所示，以下所列举的几个力中，没有对物体做功的是中，没有对物体做功的是(
17、 )( )【思维导图思维导图】【精讲精析精讲精析】选选D.D.物理学中的功包含两个必要因素，一是作用物理学中的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运动一段距离在物体上的力；二是物体在力的方向上运动一段距离. .由题图由题图可知，杠铃静止时受到了运动员的支持力，但在支持力的方向可知，杠铃静止时受到了运动员的支持力，但在支持力的方向上没有通过距离，故上没有通过距离，故D D选项支持力没有对杠铃做功选项支持力没有对杠铃做功. .二、理解机械效率二、理解机械效率1.1.机械效率是有用功在总功中所占比例的多少，是一个比值，机械效率是有用功在总功中所占比例的多少，是一个比值，是一
18、个无单位的物理量，描述机械的工作性能是一个无单位的物理量，描述机械的工作性能. .2.2.使用机械时，不得不做一些额外功，所以机械效率使用机械时，不得不做一些额外功，所以机械效率总小于总小于1.1.功率可以是任何数功率可以是任何数. .3.3.机械效率具有可变性机械效率具有可变性由公式由公式 可知，当额外功一定时，机械做可知，当额外功一定时，机械做的有用功越多的有用功越多 ，机械效率越高，机械效率越高. .当机械所做的有用功一定时，当机械所做的有用功一定时，机械做的额外功越少，机械效率越高机械做的额外功越少，机械效率越高. .4.4.提高机械效率的方法提高机械效率的方法(1)(1)当有用功当有
19、用功(W(W有用有用) )一定时一定时, ,额外功额外功(W(W额外额外) )越小越小, ,则机械效率则机械效率()()越大越大. .因此设法减小额外功可以提高机械效率因此设法减小额外功可以提高机械效率. .如减轻动滑轮如减轻动滑轮( (做额外功的机械做额外功的机械) )本身的重量本身的重量, ,加润滑油以减小摩擦加润滑油以减小摩擦, ,用轻质材用轻质材料制作机械料制作机械, ,都可以不同程度地减小额外功都可以不同程度地减小额外功, ,提高机械效率提高机械效率. .(2)(2)当额外功当额外功(W(W额外额外) )一定时，有用功一定时，有用功(W(W有用有用) )越大，机械效率越大，机械效率(
20、)()越大，因此增大有用功可以提高机械效率越大，因此增大有用功可以提高机械效率. .如增加物重可以提如增加物重可以提高机械效率高机械效率. .【方法技巧方法技巧】“两要点两要点”求机械效率求机械效率要点一：确定有用功和总功：要点一：确定有用功和总功：一般情况下克服机械本身的摩擦力或重力做的功是额外功；提一般情况下克服机械本身的摩擦力或重力做的功是额外功；提升重物时克服物体重力做的功是有用功；动力对机械做的功是升重物时克服物体重力做的功是有用功；动力对机械做的功是总功总功. .要点二：选择合适的公式，根据题目中所给条件选择公式要点二：选择合适的公式，根据题目中所给条件选择公式 ；【中考警示中考警
21、示】机械效率的三个误区机械效率的三个误区(1)(1)概念理解不完整：机械效率表示的是有用功跟总功的比值，概念理解不完整：机械效率表示的是有用功跟总功的比值，与是否受力、做功多少及功率无关，与机械自身与是否受力、做功多少及功率无关，与机械自身( (如机械的自如机械的自重、摩擦重、摩擦) )和做功现象和做功现象( (如被提起的重物如被提起的重物) )有关有关. .(2)(2)滑轮认识不全面：对滑轮组认识不清，不能准确判断滑轮滑轮认识不全面：对滑轮组认识不清，不能准确判断滑轮组承担物重段数组承担物重段数n.n.(3)(3)试题分类不清晰：滑轮组既可以将重物竖直提起，也可以试题分类不清晰：滑轮组既可以
22、将重物竖直提起，也可以拉着物体水平前进，还可以使物体沿斜面前行拉着物体水平前进，还可以使物体沿斜面前行. . 竖直提起时是竖直提起时是克服重力做功，水平克服重力做功，水平( (斜着斜着) )拉物体时是克服阻力做功拉物体时是克服阻力做功. .分析哪分析哪个力做的是有用功是解决这类问题的关键个力做的是有用功是解决这类问题的关键. .【典例典例2 2】(2011(2011无锡中考无锡中考) )用相同的滑轮和绳子分别组成如用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度度. .若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是若
23、不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )( )A.A.绳子受的拉力绳子受的拉力F F1 1和和F F2 2大小相等，滑轮组的机械效率相同大小相等，滑轮组的机械效率相同B.B.绳子受的拉力绳子受的拉力F F1 1和和F F2 2大小不相等，滑轮组的机械效率不同大小不相等，滑轮组的机械效率不同C.C.绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等D.D.绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等等【思维导图思维导图】【精讲精析精讲精析】选选C.C.虽然两个滑轮组相同，但是绕线方法
24、不同，虽然两个滑轮组相同，但是绕线方法不同，甲图相当于两根绳子承担着重物，乙图相当于三根绳子承担着甲图相当于两根绳子承担着重物，乙图相当于三根绳子承担着重物，所以它们的拉力和绳子的自由端移动的距离不等，当升重物，所以它们的拉力和绳子的自由端移动的距离不等，当升高相同的高度时，所做的有用功和额外功相同，即拉力对滑轮高相同的高度时，所做的有用功和额外功相同，即拉力对滑轮组所做的功相等，故选组所做的功相等，故选C.C.【备选例题备选例题】小明用一个动滑轮匀速提升重为小明用一个动滑轮匀速提升重为200 N200 N的物体，的物体，所用竖直向上的拉力为所用竖直向上的拉力为125 N.125 N.物体上升
25、物体上升2 m2 m的过程中，拉力所的过程中，拉力所做的有用功为做的有用功为_ J_ J，总功为，总功为_ J_ J，动滑轮的机械效率为，动滑轮的机械效率为_._.小明又用这个动滑轮用同样的方法提升小明又用这个动滑轮用同样的方法提升400 N400 N的物体升的物体升高相同的高度，动滑轮的机械效率为高相同的高度，动滑轮的机械效率为_._.【精讲精析精讲精析】本题考查了动滑轮的机械效率及其可变性本题考查了动滑轮的机械效率及其可变性. .有用有用功指克服物体重力所做的功功指克服物体重力所做的功W W有用有用= =GhGh200 N200 N2 m=400 J2 m=400 J；使；使用动滑轮提升物
26、体时，拉力作用点移动的距离为物体上升高度用动滑轮提升物体时，拉力作用点移动的距离为物体上升高度的的2 2倍，即倍，即s=2h=2s=2h=22 m=4 m2 m=4 m，拉力所做的功就是总功，拉力所做的功就是总功W W总总=Fs=Fs=125 N125 N4 m=500 J4 m=500 J；则机械效率；则机械效率 ；提升；提升的重物变了，机械效率发生了变化，但是动滑轮没有变，提升的重物变了，机械效率发生了变化，但是动滑轮没有变，提升相同的高度，额外功不变，相同的高度，额外功不变，W W额外额外=W=W总总-W-W有用有用=500 J-400 J=500 J-400 J100 J100 J，W
27、W有用有用= =GhGh400 N400 N2 m=800 J, W2 m=800 J, W总总=W=W额外额外+ + WW有用有用=100 J+800 J=100 J+800 J900 J, 900 J, 答案：答案：400 500 80% 89%400 500 80% 89%三、功、功率、机械效率的综合计算三、功、功率、机械效率的综合计算1.1.三者之间的关系三者之间的关系2.2.三者的公式关系三者的公式关系3.3.功率与速度、牵引力的关系功率与速度、牵引力的关系【方法技巧方法技巧】对于功、功率和机械效率的综合计算，解题思路对于功、功率和机械效率的综合计算，解题思路是是(1)(1)认真审题
28、，剖析题意确定各量间的关系认真审题，剖析题意确定各量间的关系. .(2)(2)根据已知量和待求量的关系，结合相应的公式或物理规律根据已知量和待求量的关系，结合相应的公式或物理规律建立关系式建立关系式. .(3)(3)逐步分析、计算中间的物理量，直至导出所求量逐步分析、计算中间的物理量，直至导出所求量. .【中考警示中考警示】两点注意两点注意(1)(1)理清关系：计算时涉及的公式与物理量较多，要找出各物理清关系：计算时涉及的公式与物理量较多，要找出各物理量的对应关系，会举一反三理量的对应关系，会举一反三. .(2)(2)统一单位：计算时要注意公式中各物理量都要使用国际单统一单位：计算时要注意公式
29、中各物理量都要使用国际单位，若题中给的物理量不是国际单位要先转化为国际单位位，若题中给的物理量不是国际单位要先转化为国际单位. .【典例典例3 3】(2012(2012苏州中考苏州中考) )建筑工地上工人用如图所示的装建筑工地上工人用如图所示的装置将重为置将重为230 N230 N的建材从地面匀速送到的建材从地面匀速送到6 m6 m高处，所用拉力为高处，所用拉力为125 N125 N，时间为，时间为20 s.20 s.求：求：(1)(1)工人做的有用功；工人做的有用功；(2)(2)工人做的总功；工人做的总功；(3)(3)此过程中该装置的机械效率；此过程中该装置的机械效率；(4)(4)工人做功的
30、功率工人做功的功率. .【思维导图思维导图】解答此类问题需要明确以下几点：解答此类问题需要明确以下几点：【精讲精析精讲精析】(1)(1)工人在运送建材的过程中，使重物升高克服工人在运送建材的过程中，使重物升高克服建材重力所做的功为有用功，建材重力所做的功为有用功，W W有有=Gh.(2)=Gh.(2)其中拉力所做的功包其中拉力所做的功包含提升建材的有用功和提升动滑轮以及克服摩擦等做的额外含提升建材的有用功和提升动滑轮以及克服摩擦等做的额外功，这部分功为总功，功，这部分功为总功，W W总总=Fs=Fs，其中，其中s s表示拉力移动的距离，由表示拉力移动的距离，由于有两段绳子连着动滑轮，所以拉力移
31、动的距离为建材升高距于有两段绳子连着动滑轮，所以拉力移动的距离为建材升高距离的离的2 2倍倍.(3).(3)根据根据 可以算出机械效率；可以算出机械效率；(4)(4)工人所工人所做的功即为总功，功率计算可以用功率计算公式做的功即为总功，功率计算可以用功率计算公式 算得算得. .答案：答案：(1)W(1)W有有= =GhGh=230 N=230 N6 m=1 380 J6 m=1 380 J(2)s=2h=2(2)s=2h=26 m=12 m6 m=12 m，W W总总=Fs=125 N=Fs=125 N12 m=1 500 J12 m=1 500 J(3) (3) (4)(4)四、机械能的转化
32、及守恒四、机械能的转化及守恒1.1.只有重力做功的时候，机械能守恒，重力势能、弹性势能、只有重力做功的时候，机械能守恒，重力势能、弹性势能、动能之间可以相互转化，转化情况如下图：动能之间可以相互转化，转化情况如下图：总机械能守恒总机械能守恒速度增大速度增大高度减小高度减小弹性形变增大弹性形变增大速度减小速度减小重力重力势能势能动动能能弹性弹性势能势能速度增大速度增大速度减小速度减小速度增大速度增大弹性形变减小弹性形变减小2.2.机械能与其他形式的能之间也可以相互转化，机械能转化为机械能与其他形式的能之间也可以相互转化，机械能转化为内能，内能转化为机械能等；比如划过夜空的流星克服与空气内能，内能
33、转化为机械能等；比如划过夜空的流星克服与空气的摩擦力做功，机械能减小，减小的机械能转化成内能，使流的摩擦力做功，机械能减小，减小的机械能转化成内能，使流星温度升高，这样机械能不再守恒星温度升高，这样机械能不再守恒. .【方法技巧方法技巧】分析动能与势能相互转化的一般步骤分析动能与势能相互转化的一般步骤(1)(1)明确要研究对象和所要研究的过程明确要研究对象和所要研究的过程. .(2)(2)根据物体在初始状态的位置、速度、形变情况，确定物体根据物体在初始状态的位置、速度、形变情况，确定物体具有的动能、势能具有的动能、势能. .(3)(3)根据物体在最终状态的位置、速度、形变情况，确定物体根据物体
34、在最终状态的位置、速度、形变情况，确定物体具有的动能、势能具有的动能、势能. .(4)(4)分析运动过程中是否受摩擦力，如果不考虑摩擦力，动能分析运动过程中是否受摩擦力，如果不考虑摩擦力，动能与势能总和不变，一种能量减小，另一种能量增加，能量发生与势能总和不变，一种能量减小，另一种能量增加，能量发生了转化了转化. .【中考警示中考警示】(1)(1)能量转化可以发生在同一物体上，也可以发能量转化可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间生在不同物体之间. .例如：高空落下的石子能量发生在同一物例如：高空落下的石子能量发生在同一物体上，弓把箭射出去能量转化发生在弓和箭两个物体之间体上，弓把箭射
35、出去能量转化发生在弓和箭两个物体之间. .(2)(2)在现实生活中有摩擦阻力，所以机械能不守恒，能量在转在现实生活中有摩擦阻力，所以机械能不守恒，能量在转化过程中逐渐减小，注意题干中有没有注明化过程中逐渐减小，注意题干中有没有注明“不考虑阻力不考虑阻力”. .【延伸拓展延伸拓展】功与能的关系功与能的关系能量是物体能够做功的本领，但是物体不一定做功；功是一个能量是物体能够做功的本领，但是物体不一定做功；功是一个过程量，如果物体对外做了功，它的能量会减少，如果外界对过程量，如果物体对外做了功，它的能量会减少，如果外界对物体做了功，物体的能量会增加，增加的多少等于做功的多少；物体做了功，物体的能量会
36、增加，增加的多少等于做功的多少；物体也只能通过做功才能实现能量的转化，功是能量转化的量物体也只能通过做功才能实现能量的转化，功是能量转化的量度度. .【典例典例4 4】(2011(2011绵阳中考绵阳中考)2011)2011年年4 4月月1010日，我国在西昌卫星日，我国在西昌卫星发射中心用发射中心用“长征三号甲长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆轨道近地点约星发射到预定椭圆轨道，该椭圆轨道近地点约200200千米，远地千米，远地点约点约3 5993 599千米，如图是北斗八号导航卫星的轨道示意图千米，如图是北斗八号导航卫星的轨道
37、示意图. .已知已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是是( )( )A.A.势能增加、动能减小、速度减小势能增加、动能减小、速度减小B.B.势能减小、动能增加、速度增加势能减小、动能增加、速度增加C.C.势能减小、动能增加、速度不变势能减小、动能增加、速度不变D.D.势能不变、动能不变、速度不变势能不变、动能不变、速度不变【思维导图思维导图】【精讲精析精讲精析】选选B.B.卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能卫星沿
38、椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，动能和势能相互转化守恒，动能和势能相互转化. .从远地点向近地点运行过程中，从远地点向近地点运行过程中，质量不变，高度减小，势能减小，则动能增大，速度增大质量不变，高度减小，势能减小，则动能增大，速度增大. .一、实验探究：探究斜面的机械效率一、实验探究：探究斜面的机械效率1.1.实验器材：长木板、木块、实验器材：长木板、木块、_、_、细线、细线、毛巾、棉布毛巾、棉布. .2.2.实验方法：实验方法：_、转换法、转换法. .3.3.实验结论实验结论斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关. .(1
39、)(1)斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大机械效率斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大机械效率_._.(2)(2)斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙机械效率斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙机械效率_._.弹簧测力计弹簧测力计刻度尺刻度尺控制变量法控制变量法越大越大越低越低4.4.问题探究问题探究(1)(1)在本实验中，除倾斜程度不同外，其他哪些因素相同在本实验中，除倾斜程度不同外，其他哪些因素相同? ?提示：提示：斜面的光滑程度斜面的光滑程度( (材料材料).).斜面的长度斜面的长度.物体的重力物体的重力. .(2)(2)在本实验中，应该怎样拉动弹簧测力计在本实验中，应该怎样拉动弹簧测力计
40、? ?为什么要这样做？为什么要这样做？提示：提示：沿斜面匀速拉动使弹簧测力计示数稳定，便于读出拉力沿斜面匀速拉动使弹簧测力计示数稳定，便于读出拉力的大小的大小. .(3)(3)实验结束后，如何计算有用功、额外功、总功实验结束后，如何计算有用功、额外功、总功? ?提示：提示：W W有用有用= =Gh.WGh.W额外额外=W=W总总-W-W有用有用.W.W总总= =Fs(FFs(F是沿斜面匀速拉是沿斜面匀速拉动物体的拉力，动物体的拉力，s s是斜面的长度是斜面的长度).).【方法技巧方法技巧】(1)(1)为了使实验效果更明显，选用的物体要重一为了使实验效果更明显，选用的物体要重一些，斜面的粗糙程度
41、要大些些，斜面的粗糙程度要大些. .(2)(2)拉动物体时要保证其做匀速直线运动且拉力的方向与斜面拉动物体时要保证其做匀速直线运动且拉力的方向与斜面平行平行. .(3)(3)在毛巾、棉布上拉物体时把毛巾、棉布的底端固定，防止在毛巾、棉布上拉物体时把毛巾、棉布的底端固定，防止起皱，影响测量的准确性起皱，影响测量的准确性. .【中考警示中考警示】在探究斜面的机械效率时，物体受到的摩擦力在探究斜面的机械效率时，物体受到的摩擦力f f不能直接测出来，要计算摩擦力需要先计算额外功不能直接测出来，要计算摩擦力需要先计算额外功W W额额=W=W总总- -W W有用有用，然后再利用，然后再利用W W额额= =
42、fsfs计算出摩擦力计算出摩擦力(f(f表示摩擦力表示摩擦力).).【典例典例1 1】(2011(2011十堰中考十堰中考) )如图是小枫探究影响斜面机械效如图是小枫探究影响斜面机械效率因素的实验装置率因素的实验装置. .他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿着不同的斜面匀速向上运动，实验测量的数据如下表着不同的斜面匀速向上运动，实验测量的数据如下表. .请你解请你解答下列问题：答下列问题： (1)(1)在第在第4 4次实验中，木块受到的摩擦力是次实验中，木块受到的摩擦力是_ N.(_ N.(结果保留结果保留一位小数一位小数) )(2)(2)分析第分析第1 1
43、、2 2、4 4次实验数据，得出：在斜面光滑程度一定时，次实验数据，得出：在斜面光滑程度一定时，_._.(3)(3)分析第分析第3 3、4 4、5 5次实验数据，可得出：次实验数据，可得出：_._.(4)(4)该实验用到的研究方法是该实验用到的研究方法是_._.请你再举出一例用此方请你再举出一例用此方法的实验法的实验_._.【精讲精析精讲精析】本题考查测量斜面机械效率的实验，本题考查测量斜面机械效率的实验，(1)(1)第第4 4次实次实验中，若不考虑摩擦力，沿斜面匀速向上拉动木块的拉力为验中，若不考虑摩擦力，沿斜面匀速向上拉动木块的拉力为 ，所以木块受到的摩擦力为，所以木块受到的摩擦力为f=f
44、=5.0 N-3.2 N=1.8 N.(2)5.0 N-3.2 N=1.8 N.(2)第第1 1、2 2、4 4次实验中，斜面材料、物重、次实验中，斜面材料、物重、斜面长度都不变，只是斜面倾角不同，结果机械效率不同，因此斜面长度都不变，只是斜面倾角不同，结果机械效率不同，因此可以得出：在斜面光滑程度一定时，斜面倾角越大，机械可以得出：在斜面光滑程度一定时，斜面倾角越大，机械效率越高效率越高.(3).(3)第第3 3、4 4、5 5次实验中，斜面倾角相同，斜面材料不次实验中，斜面倾角相同，斜面材料不同，结果机械效率不同，因此可以得出：在斜面倾角一定时，同，结果机械效率不同，因此可以得出：在斜面倾
45、角一定时，斜面越光滑，机械效率越高斜面越光滑，机械效率越高.(4).(4)该实验用到的研究方法是控制该实验用到的研究方法是控制变量法，在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，也是用的变量法，在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，也是用的控制变量法控制变量法. .答案：答案：(1)1.8 (2)(1)1.8 (2)斜面的倾角越大，其机械效率越高斜面的倾角越大，其机械效率越高(3)(3)在斜面的倾角一定时，斜面越光滑，其机械效率越高在斜面的倾角一定时，斜面越光滑，其机械效率越高(4)(4)控制变量法控制变量法 探究通过电阻的电流与其两端电压的关系探究通过电阻的电流与其两端电压的关系二、实验探究：探究
46、动能的大小与什么因素有关二、实验探究：探究动能的大小与什么因素有关1.1.实验器材：木球、铁球实验器材：木球、铁球( (与木球体积相同与木球体积相同) )、_、木板、木板、_._.2.2.实验方法：实验方法：_、转换法、转换法. .3.3.实验现象实验现象(1)(1)同一铁球从不同高度滚下，高度越高到达水平面的速度同一铁球从不同高度滚下，高度越高到达水平面的速度_，撞得木块运动的距离越远，撞得木块运动的距离越远. .(2)(2)木球与铁球从同一高度滚下，到达水平面的速度相同，铁木球与铁球从同一高度滚下，到达水平面的速度相同，铁球撞得木块运动的距离远球撞得木块运动的距离远. .斜面斜面木块木块控
47、制变量法控制变量法越大越大4.4.实验结论：物体的动能与物体的质量和速度有关，质量实验结论：物体的动能与物体的质量和速度有关，质量_，速度，速度_，物体具有的动能就越大，物体具有的动能就越大. .5.5.问题探究问题探究(1)(1)在实验中，铁球动能的大小是如何显示的在实验中，铁球动能的大小是如何显示的? ?提示：提示：在同一平面上，木块被撞得越远，铁球动能越大，这是在同一平面上，木块被撞得越远，铁球动能越大，这是转换法转换法. .(2)(2)在实验中，为什么让不同的球在同一位置释放在实验中，为什么让不同的球在同一位置释放? ?提示：提示：目的是控制不同的球在撞击木块时速度相同目的是控制不同的
48、球在撞击木块时速度相同. .(3)(3)在实验中，为什么让同一个铁球在不同的位置释放在实验中，为什么让同一个铁球在不同的位置释放? ?提示：提示：目的是控制同一个铁球在撞击木块时速度不同目的是控制同一个铁球在撞击木块时速度不同. .越大越大越大越大(4)(4)在本实验中，应注意什么问题在本实验中，应注意什么问题? ?提示：提示：在实验中使用同一个斜面在实验中使用同一个斜面( (粗糙程度，倾斜程度都不粗糙程度，倾斜程度都不变变).).被撞击的是同一个木块被撞击的是同一个木块. .木块放置的平面粗糙程度不变木块放置的平面粗糙程度不变. .使球运动的路线与木块的中心在同一条直线上使球运动的路线与木块
49、的中心在同一条直线上. .【中考警示中考警示】物体的动能与物体的质量和速度有关，主要用控物体的动能与物体的质量和速度有关，主要用控制变量法进行研究，在表述结论时要注意指明是哪个物理量相制变量法进行研究，在表述结论时要注意指明是哪个物理量相同，动能与另一个物理量的关系怎么样同，动能与另一个物理量的关系怎么样. .【典例典例2 2】(2012(2012滨州中考滨州中考) )小红猜想动能的大小可能与物体小红猜想动能的大小可能与物体的质量的质量m m和运动速度和运动速度v v有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与物体的质量探究动能的大小与物体的质量
50、m m和运动速度和运动速度v v的关系的关系. .甲、乙两组实验中：甲、乙两组实验中：(1)(1)甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下，甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的目的是使两球到达水平面时具有相同的_._.(2)(2)选用图甲探究的是动能与选用图甲探究的是动能与_的关系，比较分析实验现的关系，比较分析实验现象，得出的结论是象，得出的结论是_._.(3)(3)选用图乙探究的是动能与选用图乙探究的是动能与_的关系，比较分析实验现的关系，比较分析实验现象，得出的结论是象，得出的结论是_._.【精讲精析精讲精析】本题考查探究影响动
51、能大小的因素本题考查探究影响动能大小的因素.(1).(1)为了研究为了研究动能大小与质量的关系，需要控制不同质量的小球撞击木块的动能大小与质量的关系，需要控制不同质量的小球撞击木块的速度相同，具体措施：让不同质量的小球从同一高度自由滚下，速度相同，具体措施：让不同质量的小球从同一高度自由滚下，则到达斜面底端时的速度相同；则到达斜面底端时的速度相同；(2)(2)动能的大小可以通过做功动能的大小可以通过做功的多少来体现，做功的多少又可以通过小球推动木块通过的距的多少来体现，做功的多少又可以通过小球推动木块通过的距离的远近来体现，由题图甲可知，探究的是动能与质量的关系，离的远近来体现，由题图甲可知，
52、探究的是动能与质量的关系，运动速度相同时，质量越大的小球具有的动能越大；运动速度相同时，质量越大的小球具有的动能越大；(3)(3)为了研究动能大小与速度的关系，需要控制小球的质量相为了研究动能大小与速度的关系，需要控制小球的质量相同、速度不同，具体措施：使两个小球在斜面上的高度不同，同、速度不同，具体措施：使两个小球在斜面上的高度不同，滑到斜面底端时的速度不同滑到斜面底端时的速度不同. .由题图乙可知，物体质量一定时，由题图乙可知，物体质量一定时，运动速度越大，动能越大运动速度越大，动能越大. .答案：答案：(1)(1)速度速度 (2)(2)质量质量 运动速度一定时，物体质量越大，运动速度一定
53、时，物体质量越大，动能越大动能越大 (3)(3)运动速度运动速度 物体质量一定时，运动速度越大，物体质量一定时，运动速度越大，动能越大动能越大一、功一、功1.(20111.(2011临沂中考临沂中考) )如图所示的过程中，人对物体做功的是如图所示的过程中，人对物体做功的是( )( )【解析解析】选选B.B.要正确理解功的两个必要因素，即一要看是否有要正确理解功的两个必要因素，即一要看是否有力作用在物体上，二要看物体是否在力的方向上通过了距离，力作用在物体上，二要看物体是否在力的方向上通过了距离，二者缺一不可二者缺一不可. .选项选项B B中运动员对杠铃施加向上的力，并且是在中运动员对杠铃施加向
54、上的力，并且是在力的方向上移动了距离，故人对杠铃做了功力的方向上移动了距离，故人对杠铃做了功. .2.(20112.(2011威海中考威海中考) )图中是一个两面光滑的斜面，图中是一个两面光滑的斜面，大于大于，同一个物体分别在，同一个物体分别在ACAC和和BCBC斜面受拉力匀速运动到斜面受拉力匀速运动到C C点，点，所需拉力分别为所需拉力分别为F FA A、F FB B，所做功分别为，所做功分别为W WA A、W WB B，则，则( )( )A.FA.FA AF FB B，W WA AW WB B B.F B.FA AF FB B，W WA AW WB BC.FC.FA AF FB B，W W
55、A AW WB B D.F D.FA AF FB B，W WA AW WB B【解析解析】选选B.B.由于两斜面光滑，并且两个斜面的高度相等，因由于两斜面光滑，并且两个斜面的高度相等，因此物体沿着斜面两侧匀速地运动到顶端时，由功的原理可得拉此物体沿着斜面两侧匀速地运动到顶端时，由功的原理可得拉力所做的功均为力所做的功均为W WA A=W=WB B=Gh=Gh，由于，由于大于大于，则，则ACBC,ACBC,所以所以F FA AFWW2 2 P P1 1PP2 2C.WC.W1 1WW2 2 P P1 1=P=P2 2D.WD.W1 1WW2 2 P P1 1Phh2 2，所以，所以W W1 1W
56、W2 2；功率功率 ，两次做功时间相同，两次做功时间相同，W W1 1WW2 2，所以，所以P P1 1PP2 2. .5.(20125.(2012无锡中考无锡中考) )学习了功率的知识后，小明和几位同学准学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展备开展“比一比谁的功率大比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：的活动，他们设计了三套方案：测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；的功率并进行比较；控制爬楼的时间相同，测量出各自的体控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；重、
57、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；控制爬楼的控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较，可行的是的比值并进行比较，可行的是( )( )A.A.只有只有B.B.只有只有C.C.只有只有D.D.都可以都可以【解析解析】选选D.D.根据根据 , ,测出测出m m、t t、h h即可算出爬即可算出爬楼的功率进行比较，楼的功率进行比较，可行可行; ; 控制爬楼的时间相同，测量出各控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，根据自的体重、爬楼的高度，根据W=Gh=mghW=Gh=mgh算出爬楼做的功，再根
58、算出爬楼做的功，再根据据 即可比较，即可比较，可行可行; ; 控制爬楼的高度相同，测量出各控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，根据自的体重、爬楼的时间，根据 知，算出体重知，算出体重和时间的比值即可比较出爬楼的功率，和时间的比值即可比较出爬楼的功率，可行可行. .故本题选故本题选D.D.6.(20126.(2012江西中考江西中考) )如图所示，蚂蚁用如图所示，蚂蚁用1010-3-3 N N的力拉着树叶，的力拉着树叶，10 s10 s内沿拉力方向前进了内沿拉力方向前进了10 cm10 cm，则蚂蚁对树叶做功为，则蚂蚁对树叶做功为_J_J，此时的功率为此时的功率为_W._W.【解析
59、解析】本题考查功与功率的计算本题考查功与功率的计算. .蚂蚁对树叶施加了拉力，蚂蚁对树叶施加了拉力，拉力在力的方向上通过了距离，故蚂蚁做的功拉力在力的方向上通过了距离，故蚂蚁做的功W=Fs=10W=Fs=10-3-3 N N0.1 m=100.1 m=10-4-4 J J；所用时间为；所用时间为10 s10 s，则这段时间做功的功率为，则这段时间做功的功率为 . .答案：答案：1010-4 -4 1010-5-57.(20117.(2011嘉兴中考嘉兴中考)5)5月月1919日上午，装载着两台大型桥吊的日上午，装载着两台大型桥吊的“振华振华2323号号”轮在舟山大浦口码头靠岸轮在舟山大浦口码头
60、靠岸. .这两台桥吊是舟山港起这两台桥吊是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊，将大大吊速度最快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊，将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力提高舟山港的集装箱吞吐能力.(g=10 N/kg).(g=10 N/kg)(1)(1)桥吊一次最多能起吊桥吊一次最多能起吊6565吨的货物，吨的货物，6565吨货物的重力为多大？吨货物的重力为多大？(2)(2)若将若将6565吨的货物竖直吊起吨的货物竖直吊起2020米，用时米，用时200200秒，则桥吊对货物秒，则桥吊对货物做了多少功？功率有多大？做了多少功？功率有多大？【解析解析】(1)(1)货物的重力货物的重
61、力G=mg=65G=mg=6510103 3 kg kg10 N/kg=6.510 N/kg=6.510105 5 N N(2)(2)桥吊对货物做的功桥吊对货物做的功W=Gh=6.5W=Gh=6.510105 5 N N20 m=1.320 m=1.310107 7 J J桥吊的功率桥吊的功率答案：答案：(1)6.5(1)6.510105 5 N (2)1.3 N (2)1.310107 7 J 6.5 J 6.510104 4 W W三、机械效率三、机械效率8.(20118.(2011河池中考河池中考) )李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三李玲同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼，她做的有用
62、功是楼，她做的有用功是( )( )A.A.对桶所做的功对桶所做的功 B.B.对水所做的功对水所做的功C.C.对水和桶所做的功对水和桶所做的功 D.D.对水、桶和人所做的功对水、桶和人所做的功【解析解析】选选B.B.本题考查有用功、总功和额外功的辨别本题考查有用功、总功和额外功的辨别. .李玲同李玲同学将水桶从一楼提到三楼的目的是将水提上去，而水桶是为了学将水桶从一楼提到三楼的目的是将水提上去，而水桶是为了装水，虽然没有用但是必须要做的，故对水所做的功为有用功，装水，虽然没有用但是必须要做的，故对水所做的功为有用功，对水桶和人所做的功为额外功，对水、桶和人做的功为总功对水桶和人所做的功为额外功，
63、对水、桶和人做的功为总功. .9.(20129.(2012泰安中考泰安中考) )如图所示，工人师傅用如图所示，工人师傅用250 N250 N的力将重的力将重400 N400 N的物体匀速提升的物体匀速提升1 m1 m，在此过程中滑，在此过程中滑轮组的机械效率是轮组的机械效率是( )( )A.80%A.80%B.62.5%B.62.5%C.125%C.125%D.20%D.20%【解析解析】选选A.A.拉力拉力F F所做的有用功所做的有用功W W有用有用=Gh=400 N=Gh=400 N1 m=400 J1 m=400 J拉力拉力F F移动的距离移动的距离s=2h=2s=2h=21 m=2 m
64、1 m=2 m拉力拉力F F所做的总功所做的总功W W总总=Fs=250 N=Fs=250 N2 m=500 J2 m=500 J滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率10.(201110.(2011天津中考天津中考)()(多选多选) )粗糙斜面高度为粗糙斜面高度为h h，长为，长为l，用沿斜，用沿斜面向上的力把重为面向上的力把重为G G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为程中，拉力做的功为W W，则，则( )( )A.A.拉力大小为拉力大小为B.B.拉力大小为拉力大小为C.C.物体所受摩擦力大小为物体所受摩擦力大小为D.D.物体所受摩擦力大小为
65、物体所受摩擦力大小为【解析解析】选选B B、C.C.拉力做的功是总功，功等于力与距离的乘积拉力做的功是总功，功等于力与距离的乘积即即W=FW=Fl，变形后可以求出，变形后可以求出 ，有用功为，有用功为W W有用有用= =GhGh，额外功，额外功W W额外额外=W-W=W-W有用有用=W-=W-GhGh，额外功是克服斜面摩擦力做的功，在摩擦，额外功是克服斜面摩擦力做的功，在摩擦力的方向上经过的距离为力的方向上经过的距离为l，所以摩擦力为，所以摩擦力为 . .11.(201111.(2011阜新中考阜新中考) )现有一重为现有一重为3 000 N3 000 N的包装箱，工人师傅的包装箱，工人师傅想
66、把它搬到想把它搬到1.2 m1.2 m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为搭成一个长度约为4 m4 m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用地上用1 200 N1 200 N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车的推力沿斜面把包装箱匀速推上车. .求：求：(1)(1)该斜面的机械效率是多少该斜面的机械效率是多少? ?(2)(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大? ?【解析解析】(1)(1)有用功有用功W W有用有用GhGh3 000 N3 000 N1.2 m1.2 m3.6
67、3.610103 3 J J总功总功 W W总总FsFs1 200 N1 200 N4 m4 m4.84.810103 3 J J机械效率：机械效率：(2)(2)额外功额外功W W额外额外W W总总W W有用有用4.84.810103 3 J J3.63.610103 3 J J1.21.210103 3 J J摩擦力摩擦力答案：答案：(1)75% (2)300 N(1)75% (2)300 N12.(201212.(2012武汉中考武汉中考) )如图是探究斜面的机械效率跟什么因素如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置有关的实验装置. .(1)(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗
68、糙程度相同的长木实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个，砝码若干板、弹簧测力计各一个，砝码若干. .为了完成实验，还需要的为了完成实验，还需要的测量工具是测量工具是_._.(2)(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物块实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动. .实验实验的部分数据如表所示：的部分数据如表所示：该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与_、_、_的关系的关系. .在第在第4 4次实
69、验中，斜面的机械效率为次实验中，斜面的机械效率为_(_(结果精确到结果精确到1%).1%).【解析解析】(1)(1)探究斜面的机械效率还需要测量物块移动的距离探究斜面的机械效率还需要测量物块移动的距离L L和物体上升的高度和物体上升的高度h,h,所以还需要的测量工具是刻度尺所以还需要的测量工具是刻度尺. .(2)(2)由题中表格可知，该同学运用控制变量法探究的是斜面的由题中表格可知，该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与接触面的粗糙程度、物块重、斜面倾斜程度的关系，机械效率与接触面的粗糙程度、物块重、斜面倾斜程度的关系，提升物体做的有用功是提升物体做的有用功是W W有用有用=Gh=5 N
70、=Gh=5 N0.35 m=1.75 J.0.35 m=1.75 J.拉力做的总功是拉力做的总功是W W总总=Fs=3.1 N=Fs=3.1 N0.8 m=2.48 J.0.8 m=2.48 J.滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是 答案：答案：(1)(1)刻度尺刻度尺 (2)(2)接触面的粗糙程度接触面的粗糙程度物块重物块重 斜面倾斜程度斜面倾斜程度 71%71%四、机械能及其转化四、机械能及其转化13.(201113.(2011广安中考广安中考) )来广安参加红色旅游的丁先生从渠江公来广安参加红色旅游的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，丁先生的园乘电梯到思源广场，在
71、电梯匀速上升的过程中，丁先生的( )( )A.A.重力势能不断增大重力势能不断增大B.B.动能不断增大动能不断增大C.C.机械能保持不变机械能保持不变D.D.动能转化为重力势能动能转化为重力势能【解析解析】选选A.A.在电梯匀速上升的过程中，丁先生的动能不变、在电梯匀速上升的过程中，丁先生的动能不变、重力势能不断增大，所以机械能不断增大，所以重力势能不断增大，所以机械能不断增大，所以A A项正确，项正确，B B、C C项均错误项均错误. .这个过程是电梯对人提供了机械能，并不是丁先生这个过程是电梯对人提供了机械能，并不是丁先生的动能和重力势能之间的转化，所以的动能和重力势能之间的转化，所以D
72、D项也错误项也错误. .14.(201214.(2012南充中考南充中考) )如图所示，小球从左端由静止释放，在如图所示，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力，则下列说法正确的是左右摆动过程中，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )( )A.A.从最高点运动到最低点的过程中，一部分重力势能转化为动能从最高点运动到最低点的过程中，一部分重力势能转化为动能B.B.从最低点运动到最高点的过程中，一部分动能转化为重力势能从最低点运动到最高点的过程中，一部分动能转化为重力势能C.C.左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D.D.左侧最高点的高度等于右侧最
73、高点的高度左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度【解析解析】选选D.D.本题考查机械能的转化及机械能守恒定律本题考查机械能的转化及机械能守恒定律. .小球从小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，从最高点到最低点，重力左端由静止释放，在左右摆动过程中，从最高点到最低点，重力势能转化为动能；反之，从最低点到最高点，动能转化为重力势势能转化为动能；反之，从最低点到最高点，动能转化为重力势能能. .在相互转化过程中，机械能的总量保持不变，故左侧最高点在相互转化过程中，机械能的总量保持不变，故左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度，的高度等于右侧最高点的高度，D D项正确项正确. .15.(201215.
74、(2012呼和浩特中考呼和浩特中考) )如表所示是一些物体的动能如表所示是一些物体的动能请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断：请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断：(1)(1)在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是_(_(选填选填“质量质量”或或“速度速度”).).行走的牛行走的牛 约约60 J 60 J 跑百米的运动员跑百米的运动员 约约3 310103 3 J J 飞行的步枪子弹飞行的步枪子弹 约约5 510103 3 J J (2)(2)物体的动能物体的动能E E与物体的质量与物体的质量m m和运动速度和运动速度v v的定
75、量关系，你认的定量关系，你认为正确的是下面的哪一个为正确的是下面的哪一个? ?A.E=mvA.E=mvB. B. C.C.【解析解析】虽然牛的质量大约是人的虽然牛的质量大约是人的1010倍，但是百米跑运动员的倍，但是百米跑运动员的动能远大于牛的动能，是由于运动员的速度大于牛的速度，故动能远大于牛的动能，是由于运动员的速度大于牛的速度，故对动能影响较大的是速度对动能影响较大的是速度. .在在A A、B B两个选项中动能与质量、速两个选项中动能与质量、速度成正比，而实际情况是速度对动能的影响更大，故度成正比，而实际情况是速度对动能的影响更大，故C C正确正确. .答案：答案：(1)(1)速度速度
76、(2)C(2)C16.(201116.(2011鞍山中考鞍山中考) )为探究重力势能的大小与什么因素有关，为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验并进行了如图所示实验. . (1)(1)实验中通过观察实验中通过观察_来判断物体重力势来判断物体重力势能的大小能的大小. .(2)(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图要探究重力势能大小与高度的关系应选择图_和和图图_进行分析比较进行分析比较. .(3)(3)图乙和图丙探究的问题是图乙和图丙探究的问题是_._.【解析解析】
77、本题考查影响重力势能大小的因素和控制变量法的运本题考查影响重力势能大小的因素和控制变量法的运用用. .重力势能的大小与物体的质量和高度有关，要探究重力势重力势能的大小与物体的质量和高度有关，要探究重力势能大小与高度的关系，应控制质量相同，高度不同，故选择图能大小与高度的关系，应控制质量相同，高度不同，故选择图甲和图乙甲和图乙. .图乙和图丙中重物的质量不同，实验时的高度相同，图乙和图丙中重物的质量不同，实验时的高度相同，所以是探究重力势能的大小与质量的关系所以是探究重力势能的大小与质量的关系. .为了比较重力势能为了比较重力势能的大小，我们通过重物对沙箱做功的大小来比较，重力势能大，的大小，我们通过重物对沙箱做功的大小来比较，重力势能大，对沙箱做的功多，小方桌陷入的就深，反之则浅对沙箱做的功多，小方桌陷入的就深，反之则浅. .答案：答案：(1)(1)小方桌陷入沙中的深浅小方桌陷入沙中的深浅 (2)(2)甲甲 乙乙 (3)(3)高度相高度相同时，重力势能的大小与质量的关系同时，重力势能的大小与质量的关系
