中考物理一輪復(fù)習(xí)講與練第08講《第2課時功和能》（含答案）

1、PAGE 第2課時功和能功和功率(高頻考點)1力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積叫做_機械功_，簡稱_功_。2做功的兩個必要的因素：一是_作用在物體上的力_；二是_物體在力的方向上通過一段距離_。不做功的情況表現(xiàn)為：_勞而無功_、_不勞無功_、_垂直無功_。3功的計算公式：_WFs_，公式中F表示作用在物體上的力，s表示物體在力的方向上通過的距離，W表示力對物體做的功。在國際單位制中，功的單位是_焦耳_，簡稱_焦_，用符號_J_表示。4在物理學(xué)中，把一段時間內(nèi)做的功與_做功所用的時間_的比叫做功率，用符號_P_表示，功率是表示物體_做功快的物理量，功率的計算公式是_，功率的國際單位制中的單位

2、是_瓦特，簡稱_瓦_(dá)，用符號_W_表示，1 W1 J/s。【拓展理解】一、功的公式使用注意事項1同向性：力與物體移動的距離在方向上必須一致。2同體性：力與物體移動的距離必須對應(yīng)于同一物體。3同時性：力與物體移動的距離必須對應(yīng)于同一段時間。4公式WFs中的F是作用在物體上的力，s是物體在力F方向上通過的距離，不含物體由于慣性移動的距離。5做功的多少只由WFs決定，與物體的質(zhì)量、速度、運動方向、是否有摩擦無關(guān)。6物體克服重力做功時：WGh。二、功率與速度的比較比較運動的快慢比較做功的快慢比較方法1.通過相同的路程，比較運動的時間2.運動時間相同，比較路程1.做相同的功，比較所用的時間2.做功時間相

3、同，比較做功的多少物理概念物理意義：表示物體運動的快慢物理意義：表示物體做功的快慢概念物體概念；通過的路程與時間之比,概念：功與做功所用時間之比公式：vs/t公式：PW/t三、功與功率的比較功率功物理意義表示做功的快慢力在空間上的累積效果概念功與做功所用的時間之比力與物體在力的方向上通過的距離的乘積符號PW公式PW/ tWFs單位瓦特(W)焦耳(J)聯(lián)系WPt機械效率(高頻考點)1人們利用機械工作時，對人們有用的那部分功叫做_有用功_；對人們沒有用，但又不得不做的那部分功叫做_額外功_；拉力(或動力)所做的功叫做_總功_。2我們把有用功和總功的比值叫做_機械效率_，其計算公式為_。由于機械效率

4、是一個比值，所以機械效率沒有_單位_，又由于有用功總小于總功，因而機械效率總_小于1_。3_減小額外功(總功不變)_或_增大有用功(總功不變)_等都是提高機械效率的有效方法。如：_減小機械摩擦_、_減輕機械的重力_或_增大機械所提重物的重力_。4常見機械的機械效率的計算及影響因素(1)杠桿W有,W總100%F2 s2,F1 s1100%F2l2,F1l1100%(公式中F1、l1分別為動力、動力臂，F(xiàn)2、l2分別為阻力、阻力臂)。影響杠桿額外功的因素有杠桿重和摩擦。提高杠桿機械效率的方法，減小杠桿重、減小摩擦(在轉(zhuǎn)軸上加潤滑油)、增大物重。(2)滑輪組(豎直方向)W有,W總100%Gh,Fs1

5、00%G,nF100%，若不計摩擦，則W有,W總100%G物h,(G物G輪)h100%G物,G物G輪100%。影響滑輪組額外功的因素有動滑輪重和摩擦。提高滑輪組機械效率的方法：減小動滑輪重、減小摩擦(在轉(zhuǎn)軸上加潤滑油)、增大物重。(3)斜面W有,W總100%Gh,Fl100%。影響斜面額外功的因素是物體與斜面間的摩擦。提高斜面機械效率的方法：減小物體與斜面間的摩擦、增大斜面的傾斜程度。機械效率的大小跟_物體與斜面間的摩擦_、_斜面的傾斜程度_和_物體的質(zhì)量_等因素有關(guān)。機械能(高頻考點)1能量(1)物體能夠?qū)ν鈅做功_，表示這個物體具有能量，簡稱能。(2)單位：焦耳(J)2動能(1)定義：物體

6、由于運動而具有的能，叫做_動能_。(2)影響動能大小的因素：物體的_質(zhì)量_；物體運動的_速度_。物體的質(zhì)量越大，運動速度越大，物體具有的動能就越大。(3)單位：焦耳(J)。3重力勢能(1)定義：物體由于_被舉高_(dá)而具有的能，叫做重力勢能。(2)影響重力勢能大小的因素：物體的_質(zhì)量_；物體被_舉高的高度_。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，具有的重力勢能就越大。(3)單位：焦耳(J)4彈性勢能(1)定義：物體由于_發(fā)生彈性形變_而具有的能，叫做彈性勢能。(2)單位：焦耳(J)。(3)影響彈性勢能大小的因素：物體發(fā)生彈性形變的程度。物體的彈性形變程度越大，具有的彈性勢能就越_大_。5機械能(1)定義：_

7、動能和勢能_統(tǒng)稱為機械能。機械能是最常見的一種形式的能量。(2)單位：J。(3)影響機械能大小的因素：_動能_的大?。籣重力勢能_的大?。籣彈性勢能_的大小。6動能和勢能的轉(zhuǎn)化(1)在_一定_的條件下，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化。(2)在分析動能和勢能轉(zhuǎn)化的實例時，首先要明確研究對象是在哪一個過程中，再分析物體質(zhì)量、運動速度、高度、彈性形變程度的變化情況，從而確定能的變化和轉(zhuǎn)化情況。,中考重難點突破功和功率(三年二考)【例1】(2016遵義鳳岡二模)在水平地面上有一長方體木箱。小林用水平推力F把木箱向前推動，如圖甲所示。此過程中，推力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，木塊前進的速度v的大小隨時間t的

8、變化情況如圖丙所示，下列說法正確的是()A01 s內(nèi)，推力做功的功率恒為100 WB13 s內(nèi)，木箱受到的摩擦力為300 NC01 s內(nèi)木箱受到的摩擦力200 ND13 s內(nèi)，推力做功為300 J【解析】A.01 s內(nèi)，由圖乙可知，推力F100 N，由圖丙可知，木箱的速度v0 m/s，則推力做功的功率：PFv100 N0 m/s0 W，故A錯誤；B.由圖丙知，35 s內(nèi)，木箱做勻速直線運動，由圖乙可知，推力F200 N，根據(jù)二力平衡條件可知，此時fF200 N；由圖乙可知，木箱在13 s內(nèi)做加速運動，受到的摩擦力為滑動摩擦力，滑動摩擦力與推力大小無關(guān)，由于物體間接觸面粗糙程度與物體間壓力不變，

9、木箱受到的滑動摩擦力不變，則13 s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小為200 N，故B錯誤；C.01 s內(nèi)，由圖乙可知，推力F100 N，由圖丙可知，木箱的速度v0 m/s，即木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡條件可知，此時fF100 N，故C錯誤；D.13 s內(nèi)，由圖乙可知，推力F300 N，木箱的平均速度v0.5 m/s，時間t3 s1 s2 s，由vs,t得，木箱移動的距離：svt0.5 m/s2 s1 m，則推力做功：WFs300 N1 m300 J，故D正確?！敬鸢浮緿1.(2016遵義中考)中學(xué)生田徑運動會中蘊含很多物理知識，下列說法正確的是(D)A跳高運動員跳起后，在慣性的作用下向上運動B鉛球

10、離開手后飛行過程中，手的推力在對鉛球做功C800 m賽跑中，運動員勻速通過彎道時，運動員的運動狀態(tài)不變D站在主席臺上宣誓的運動員代表受到的支持力與他對主席臺的壓力大小相等2(無錫二模)一位體重為500 N的同學(xué)在跳繩測試中，1 min跳180次，每次騰空的最大高度平均為4 cm，則他在跳繩過程中，克服重力做功的平均功率是(A) A60 W B3.6103 WC6103W D3.6105W3(海門一模)如圖所示，為某舉重運動員在0.5 s內(nèi)由支撐到起立將杠鈴舉起過程中拍攝的兩張照片，杠鈴的質(zhì)量為100 kg。已知照片中杠鈴的實際直徑是40 cm，根據(jù)照片可算出該運動員在上述過程中對杠鈴做功的平均

11、功率約為(B)A700 W B1 200 WC1 900 W D2 500 W機械效率(三年三考)【例2】(紅花崗校級一模)如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為G5.4 N。實驗時要豎直向上且_拉動彈簧測力計。若物體上升高度為10 cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，則滑輪組的機械效率是_。若僅減小物體的重量，該滑輪組的機械效率將_。(選填“增大”“減小”或“不變”)(不計摩擦)【解析】(1)在實驗操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣彈簧測力計處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)才反映了拉力的大??；(2)由圖可知，n3彈簧測力計的分度值為0.2 N，彈簧測力計的示數(shù)為2.4 N，W有

12、Gh5.4 N0.1 m0.54 J，重物有3段繩子承擔(dān)，s3h30.1 m0.3 m，W總Fs2.4 N0.3 m0.72 J，W有,W總100%0.54 J,0.72 J100%75%；(3)整個滑輪組保持不變，即額外功不變；因為對重物做的功為有用功，減小鉤碼的個數(shù)，即減小了有用功，機械效率就會減小?！敬鸢浮縿蛩伲?5%；減小。4.(遵義中考)建筑工人用如圖所示的滑輪組，在4 s內(nèi)將重為1 500 N的物體沿水平方向勻速移動2 m的過程中，所用的拉力大小為375 N，物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.4倍。在此過程中下列說法正確的是(D)A繩子自由端沿水平方向移動了6 mB物體受到的拉力

13、為750 NC拉力F的功率為750 WD滑輪組的機械效率為80%5(2015遵義中考)如圖所示，用滑輪組拉動重為70 N的物體A，使物體A在水平方向上移動5 m，所用拉力F為20 N，地對物體A的摩擦力為30 N。則拉力F做的功為_200_J，滑輪組的機械效率為_75%_。6.(2012遵義中考)一個正常成年人的心臟推動血液流動的功率為1.5 W。(1)該成年人一晝夜(24 h)心臟對血液做了多少功？(2)這些功可以把多少質(zhì)量的水送到10 m高處？(g取10 N/kg)解：(1)WPt1.5 W243 600 s1.296105 J；(2)GW,h1.296105 J,10 m1.296104

14、 N，mG,g1.296104 N,10 N/kg1.296103 kg。,(第5題圖),(第6題圖)機械能(三年一考)【例3】(2013遵義中考)2012年6月16日“神州九號”載人飛船成功發(fā)射，完成任務(wù)后宇航員乘返回艙安全返回，返回艙到達(dá)離地面一定高度時打開降落傘，受到空氣的阻力而勻速下落，在勻速下落過程中，返回艙的動能_，機械能_。(選填“增大”“不變”或“減小”)【解析】勻速下落，速度不變，質(zhì)量不變，所以動能大小不變，高度減小，重力勢能減小，機械能也就減小。【答案】不變；減小7.(2015遵義中考)用力拉著物塊在水平臺上運動，達(dá)到一定速度后，撤去拉力，物塊做減速運動直到停止，物塊從撤去

15、拉力到停止前的過程中，以下說法正確的是(D)A物塊的慣性越來越小B物塊所受滑動摩擦力越來越小C物塊的重力勢能越來越小D物塊的動能越來越小8(廣東中考模擬)小球在沒有空氣阻力的情況下，沿?zé)o摩擦軌道運動。(1)如圖甲所示，小球從A點靜止釋放，小球到達(dá)與A點等高的C點時速度_等于_(選填“大于”“等于”或“小于”)經(jīng)過A點時的速度。(2)將軌道BC段改為水平，如圖乙所示，小球仍從A點靜止釋放，小球經(jīng)過M點時的機械能_等于_(選填“大于”“小于”或“等于”)經(jīng)過A點的機械能，小球在MN段作_勻速直線_(選填“加速直線”“勻速直線”或“減速直線”)運動。9(長沙一模)年4月20日，長征七號火箭成功將中國

16、首艘貨運飛船天舟一號順利發(fā)射升空，在火箭離地上升的初始階段，天舟一號的機械能_增大_(選填“增大”“減小”或“不變”)，4月22日，攜帶了6 t貨物的天舟一號與天宮二號空間實驗室成功進行了自動交會對接，對接成功后，天舟一號對于天宮二號是_靜止_(選填“運動”或“靜止”)。10(青神中考模擬)如圖所示，小球從A點靜止釋放，在沒有空氣阻力的情況下，沿光滑軌道ABC運動。下列說法中正確的是(D)A小球到達(dá)B點時速度為零B小球到達(dá)C點時速度最大C小球到達(dá)B點時機械能為零D小球在A、B、C三點的機械能一樣大11(蜀山二模)以下描述的運動過程，機械能保持不變的是(B)A物體沿斜面勻速下滑B沿水平冰面勻速滑

17、行的冰塊C雨滴豎直向下勻速下落D火箭搭載飛船加速升空,中考實驗突破探究動能的大小與哪些因素有關(guān)(近三年未考)命題點：1實驗中比較動能的大小方法(轉(zhuǎn)換法：將小球的動能轉(zhuǎn)換為木塊被推動的遠(yuǎn)近)。2選擇同一個小球進行實驗(控制小球的質(zhì)量相同)。3讓不同的小球從斜面的同一高度釋放(讓小球滾動到斜面底部時的速度相同)。4在實驗中，應(yīng)明確研究對象和研究的過程，我們是通過讓滾動的小球去撞擊靜止的物塊，觀察物塊移動距離的遠(yuǎn)近來判斷原運動小球動能大小關(guān)系的。5實驗中用到的科學(xué)研究方法控制變量法：研究動能與速度的關(guān)系時，控制小球的質(zhì)量相同；研究動能與質(zhì)量的關(guān)系時，控制小球的速度相同。6機械能轉(zhuǎn)化(物體從斜面釋放運

18、動到水平面時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，兩物體碰撞后運動一段距離后停下來，兩物體的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)。7實驗推理與假設(shè)(當(dāng)水平面絕對光滑時，小球?qū)蛩僦本€運動)。8物體動能的大小與物體的質(zhì)量和運動速度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能也越大?！纠?】(匯川校級一模)為了探究物體動能大小與哪些因素有關(guān)，同學(xué)們設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗裝置來進行實驗。(1)圖甲是讓不同質(zhì)量的小球沿同一光滑斜面從B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景。據(jù)此你能得出的

19、結(jié)論是_。(2)圖乙是讓質(zhì)量相同的小球沿同一光滑斜面分別從A、B處由靜止自由釋放，然后分別撞擊到放在同一水平面上的同一木塊，木塊在水平面運動一段距離后靜止時的情景。據(jù)此你能得出結(jié)論是_。(3)實驗后，同學(xué)們聯(lián)想到在許多公交事故中，造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”，進一步想知道，在影響物體動能大小的因素中，哪個對動能影響更大？于是利用上述器材進行了實驗測定，得到的數(shù)據(jù)如表：實驗序號小球的質(zhì)量m/g小球自由滾下的高度h/cm木塊被撞后運動的距離s/cm1301042302016360108(a)為了探究“超載”安全隱患，應(yīng)選擇_兩個序號的實驗進行比較。(b)為了探究“超速”安全隱患，應(yīng)

20、選擇_兩個序號的實驗進行比較。分析表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)可知：_對物體的動能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重?！窘馕觥?1)圖甲，兩小球滾下高度相同，速度相同，兩小球的質(zhì)量不同，探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系，得出的結(jié)論是，速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；(2)圖乙兩小球的質(zhì)量相等，滾下的高度不同，探究的是動能與速度的關(guān)系；圖乙中兩小球的質(zhì)量相同，滾下的高度越大，到達(dá)水平面的速度越大，將木塊推得越遠(yuǎn)，得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；(3)a.研究超載隱患時，應(yīng)控制小球下滑的高度相同而質(zhì)量不同，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇1、3兩個序號的實驗進行比較；b為了探

21、究“超速”安全隱患，應(yīng)選擇1、2兩個序號的實驗進行比較；由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在同等條件下速度對物體的動能影響更大，當(dāng)發(fā)生交通事故時，由此造成的危害更嚴(yán)重?！敬鸢浮?1)速度相同時，物體的質(zhì)量越大，動能越大；(2)質(zhì)量相同時，物體運動的速度越大，動能越大；(3)(a)1、3；(b)1、2；速度1.(武昌中考模擬)在“探究物體動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，小紅同學(xué)設(shè)計了如圖所示甲、乙、丙三次實驗，讓鐵球同一斜面某處由靜止向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止，下列有關(guān)實驗的過程及分析正確的是(C)A要探究動能的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)選用乙、丙兩圖B選用甲

22、、丙兩次實驗可以得出的結(jié)論是物體的運動速度越大，動能就越大C這個實驗是通過觀察紙盒被撞擊后所移動的距離來比較動能的大小，從而得出結(jié)論D探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系實驗中應(yīng)保持鐵球達(dá)到水平面時初速度相同，為了達(dá)到這一目的應(yīng)控制手對鐵球的推力的大小恒定測量滑輪組機械效率(近三年未考)命題點：1實驗原理(W有,W總100%)。2彈簧測力計拉動方式(勻速豎直向上運動，保證拉力等于彈簧測力計的示數(shù))。3滑輪組繞線。4繩子自由端移動的距離和物體上升高度的關(guān)系(snh，n為承擔(dān)重物的繩子股數(shù))。5控制變量法的使用(如果影響機械效率的因素有多個，要探究機械效率與某個因素的關(guān)系，需要先控制其他幾個因素不變)。6

23、在該實驗中，克服物體自身重力所做的功為有用功(W有Gh)。7在該實驗中，繩子自由端拉力做的功是總功(W總Fs)。8可以忽略的工具(刻度尺，省略后用W有,W總Gh,FsG,nF計算)9控制變量法的使用(1)探究滑輪組的機械效率與所吊重物大小的關(guān)系(控制滑輪組的繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量)(2)探究滑輪組的機械效率與動滑輪重力大小的關(guān)系(控制滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量相同，改變動滑輪的數(shù)量或換重力不同的動滑輪)10表格內(nèi)數(shù)據(jù)的補充或錯誤判斷11影響滑輪組機械效率大小的因素有：物重、動滑輪重和摩擦。12提高滑輪組的機械效率的主要措施有：(1)在滑輪組許可的條件下，增加每次提升重物的重力，可以增大有用功占總功的比例。(2)換用輕質(zhì)的滑輪、在滑輪的轉(zhuǎn)軸中加潤滑油可以減小摩擦等，即在有用功一定時，減小額外功。13分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論?！纠?】(匯川校級二模)在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某