2021屆中考物理考前講練機(jī)械功和機(jī)械能

1、2021 屆考理前練機(jī)功機(jī)能知點(diǎn) 功1、定義：作用在物體上的力，物體在力的方向上移動(dòng)一段距離，就說(shuō)力對(duì)物體做了功。 2、兩個(gè)必要因素：一是作用在體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。3、三種不做功的情況三種情況原因?qū)嵗芯嚯x無(wú)力物體沒(méi)有受到力的作用于性通 踢去的足球，人對(duì)足球沒(méi)有做功 過(guò)了一段距離，這時(shí)沒(méi)有做功有力無(wú)距離力與距離垂直有力作用在物體上但物體沒(méi)動(dòng)物 體沒(méi)有通過(guò)距離物體受力且物體也移動(dòng)了距離通 過(guò)的距離和力的方向垂直搬石頭未動(dòng)，人對(duì)石頭沒(méi)有做功提水桶水平移動(dòng)一段距離，豎直提 水桶的力不做功。例 1（2018株洲）在籃球比賽中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)籃球沒(méi)有做功的過(guò)程是（）A運(yùn)球【答案】【解析】

2、B扣籃 C擦板 D跳投例 2（2018長(zhǎng)沙）下列關(guān)于功的說(shuō)法正確的是（）A小明用力推發(fā)生故障的汽車未推動(dòng)時(shí)，推力對(duì)汽車做了功B吊車吊著重物沿水平方向勻運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí)，吊車的拉力對(duì)重物做了功 C足球在水平地面上滾動(dòng)一段離時(shí)，重力對(duì)足球做了功D舉重運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉的過(guò)程中，舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功【答案】【解析】知點(diǎn) 功的算機(jī)功理1、計(jì)算公式W=Fs物理學(xué)中規(guī)定，力對(duì)物體做的功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積，即=力 x 距 離，一般用 表功，用 表力，用 表示體在力的方向上移動(dòng)的距離。2、功的單位：在國(guó)際單位制中力的單位是牛N），距離的單位是米（m），功的單位是 焦耳，簡(jiǎn)稱焦（J）1J=

3、1Nx1m3、注意事項(xiàng)：應(yīng)用W 計(jì)功，力與物體移動(dòng)的距離方向必須一致，對(duì)應(yīng)同一物體、同一 段時(shí)間。4、機(jī)械功原理：生活中的機(jī)械，有的可以省力，有的可以省距離，使工作更方便。實(shí)驗(yàn)表明：既省力又省距離的機(jī)械是不存在也是說(shuō)省的機(jī)械必定費(fèi)距離距離的機(jī)械必定費(fèi)力即用任何 機(jī)械都不能省功，這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械功原理。機(jī)械功原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適合。例 1（2018德陽(yáng)）圖甲所示的鐵塊重力 G=4N被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上，當(dāng)它在豎直方向上拉力 F=6N 的用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)塊受到的摩擦力為_N鐵塊此時(shí)速度 與間 t 的系圖象如圖乙所示，則 4s 內(nèi)拉力 做功是_J?！敬鸢浮?；4.8【解

4、析】例 2（2018重慶）如圖所示，某公司研發(fā)的智能服務(wù)機(jī)器人，它具有凈化室內(nèi)空氣、陪伴老人聊天散步等功能。若它在 50N 的牽引力作用下，以 0.5m/s 的速度在水平地面勻速直線 行駛 60s，：（1）它行駛的路程；（2）此過(guò)程中牽引力所做的功【答案】（1）它行駛的路程 30m；（2）此過(guò)程中牽引力所做的功 1500J。 【解析】知點(diǎn) 功率1、比較做功的快慢、當(dāng)相同時(shí)間，做功不同。則做功越多，做功越快；、當(dāng)做功相同，時(shí)間不同。則時(shí)間越少，做功越快；、當(dāng)做功和時(shí)間都不相同，則可以求出單位時(shí)間里做功多少，判斷做功快慢。2、定義：把做功的多少和所用間的比叫做功率。3、物理意義：表示做功快慢的理量

5、。4、公式：P=W/t-功率單瓦W）、功-單位焦（J）、t-時(shí)間單位秒s）。5、注意事項(xiàng)：功率表示做功快，不表示做功的多少，t 知，做功的多少由功率和時(shí)間兩個(gè)因素決定。功率大的機(jī)械，做功不一定多，做功多的機(jī)械，功率也不一定大。 6、另一個(gè)公式：當(dāng)物體在 F 作下，以速度 v 沿 F 方做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， F 所做 功 。力 F 做功功 P=W/t=Fvt/s=Fv。7、對(duì)比兩公式（1）、P=W/t 是功率的定義式，表示物體在一時(shí)間內(nèi)的平均功率，非瞬時(shí)功率。無(wú)論受 力物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，該公式都適用。（2）P=Fv 是功率的推導(dǎo)式，它是物體在恒力 作下，以速度 勻推導(dǎo)而來(lái)的。表示 的是物體的瞬時(shí)功

6、率。例 1（2018德州）兩次水平拉動(dòng)同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩次物體運(yùn)動(dòng) 的路程（）時(shí)間（）像如圖所示，根據(jù)圖像，下列判斷正確的是（）A兩次物體運(yùn)動(dòng)的速度v v B兩次物體所受的拉力F F C06s 兩次拉力對(duì)物體所做的W W D06s 兩次拉力對(duì)物體做功的率P P 【答案】【解析】例 （2018淄博）如圖所示ACBC，在相同時(shí)間內(nèi)把同一物體分別沿斜面 AC 勻推 上頂端，推力分別為 、F2，率分別為 ，在不考慮摩擦的情況下（）A F ，P =P B F ，P CF =F ，P =P D F ，P 【答案】【解析】（1）不計(jì)摩擦，斜面AC 傾斜度小于 BC則 AC，所以物體沿

7、AB 運(yùn)時(shí)拉力較小，即 F F ； （2）不計(jì)摩擦，使用光滑的斜沒(méi)有額外功，拉力在兩斜面上做功相同（等于克服物體重力所做的功），即 W =W ；拉力功相同，所用時(shí)間相同，根據(jù) 可，拉力做功的功率 相同，即 =P 。 知點(diǎn) 有用、外和功1、有用功、額外功、總功總功：動(dòng)力所做的功，等于有用功和額外功之和。 2、常見機(jī)械的有用功、額外功總功有用功額外功總功1、 提升物時(shí)：W =Gh； 1、 W = h（不計(jì)摩擦 1、 W =W W ； 滑輪組 2、 水平動(dòng)時(shí)：W =fs 2、 W - ； 3、 W 2、 W =Fs 3、 W =W / 斜面W =GhW =fL+ 例 無(wú)錫用如圖所示的輪組勻速提升 2

8、00N 的物 G豎直向上的拉力 F 為 100N， 重物被提升 1m，不計(jì)繩重和滑的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A拉力做的額外功是 100J B動(dòng)滑輪的重力為 50NC拉力做的總功是 200JD繩子末端移動(dòng)的距離是 2m 【答案】【解析】例 （2018營(yíng)口）如圖所示，物體重0N某人在 5s 內(nèi) 4N 的力勻速地將該物體在水 平方向移動(dòng)了1m，繩子自由端移動(dòng)的速度為 m/s，拉力做功為 ，此物體受到的摩擦力為 N（不計(jì)滑輪重、繩重、滑輪與軸及滑輪與繩之間的摩擦）【答案】；8。 【解析】有 用功總 有 用功總 知點(diǎn) 機(jī)械率1定有功跟總功的比值機(jī)械效率用 表示機(jī)械效率 即 =W /W 。 2、特點(diǎn)：任

9、何機(jī)械的機(jī)械效率 都于 1因?yàn)槿魏螜C(jī)械都要做額外功，且 是一個(gè)沒(méi) 有單位的量，常用百分?jǐn)?shù)表示。3、理解（1）機(jī)械效率是表示機(jī)械做功能好壞的物理量，機(jī)械效率越高，這個(gè)機(jī)械的性能越好。（2）機(jī)械效率的高低并不決定用機(jī)械是省力還是費(fèi)力，效率高只是說(shuō)明有用功占總功的比例大，與是否省力無(wú)關(guān)，與是否省距離無(wú)關(guān)，與機(jī)械功率的大小無(wú)關(guān)，與機(jī)械做功的多少 無(wú)關(guān)。4、常見機(jī)械效率5、提高效率方法減小動(dòng)滑輪自重、添加潤(rùn)滑油、減小摩擦、增加待測(cè)物體重力。例 1（2018東營(yíng)）對(duì)物理概念的理解是學(xué)好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，下列 說(shuō)法正確的是（）A通過(guò)改進(jìn)機(jī)械的性能可以使械效率達(dá)到 100%B做功多的機(jī)械，功

10、率一定大C功率大的機(jī)械，做功一定快D做功快的機(jī)械，機(jī)械效率一高【答案】【解析】例 （2018哈爾濱圖所示用輪組將重力為 2N 的物 0.2m/s 的速度提升 0.1m， 拉力 F 為 1.2N，列說(shuō)法正確的是（）A繩自由端移動(dòng)的速度為 0.6m/s B這個(gè)滑輪組是費(fèi)力機(jī)械C滑輪組的機(jī)械效率為 83.3% DF 所的有用功為 0.24J【答案】【解析】知點(diǎn) 測(cè)量械率1、實(shí)驗(yàn)方案用刻度尺測(cè)出鉤碼被提升的高度 和繩末端移動(dòng)的距離 s，算出鉤碼的重力 G，用彈簧測(cè) 力計(jì)測(cè)出繩端拉力 F，求出機(jī)械率 2、實(shí)驗(yàn)原理= x100%=G hFsx100%3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程沿豎直方向用拉力 F 勻速動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼

11、升高 h,別測(cè)出鉤碼重力 G、上升高度 h、 拉力 F 及子自由端移動(dòng)的距離 s4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、滑輪組機(jī)械效率的大小受物、摩擦和動(dòng)滑輪自重影響；與繞線方式和重物上升的高度 無(wú)關(guān)。2、同一滑輪組，所提重物的重越大，機(jī)械效率越高。例 1（2018德州）測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率：如圖所示為測(cè)量某滑輪組機(jī)械效率的 實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)沿豎直方向勻速緩慢拉動(dòng)彈裝置圖步驟簧測(cè)力計(jì)。分析表中數(shù)據(jù)可知：實(shí)驗(yàn) 2 是圖做 的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)序號(hào) 3 中機(jī)械效率 =_。表格實(shí)驗(yàn)序號(hào)123鉤碼重量G/N488鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.83.12.5繩端移動(dòng)距離s/m0.30.30.4機(jī)械效率74%86

12、%結(jié)論通過(guò)比較 _（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）兩實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)， 物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。通過(guò)比較 2 兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪 越重，滑輪組的機(jī)械效率_實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)靜止時(shí)讀數(shù)。問(wèn)題討論 你 認(rèn) 為 他 的 想 法 （ 選 正 確 ” 或 “ 不 正 確 ” ） ， 因 為 他 沒(méi) 有 考 慮 到 _對(duì)輪組機(jī)械效的影響。【答案】乙；、2；低；不正確；摩擦力?！窘馕觥浚?根控制變量法要探究滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系需要控制繩子的段數(shù)相同，改變物體的重力，表格中 1 兩實(shí)驗(yàn)符合要求，可以得出結(jié)論：同一滑

13、輪組提升重物時(shí)， 物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。比較實(shí)驗(yàn) 和 3 可出結(jié)論：使不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多， 滑輪組的機(jī)械效率越低；（3）在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀出數(shù)據(jù)，由于不會(huì)克服繩與輪之間的摩擦，所以測(cè)得的拉力 偏小，她的想法是不正確的，因?yàn)樗龥](méi)有考慮到摩擦對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。例 （2018長(zhǎng)春）在翻建長(zhǎng)春大橋的施工中，起重機(jī)將質(zhì)量為4.5103kg 的材豎直 方向勻速提升了 ，它的電機(jī)所做的功是 2105J（g 10N/kg）求：（1）起重機(jī)對(duì)鋼材所做的有用。（2）起重機(jī)的機(jī)械效率。【答案】（1）起重機(jī)對(duì)鋼材所做的有用為 910；（2）起重機(jī)的機(jī)械效率為 45%?！?/p>

14、解析】知點(diǎn) 動(dòng)能1量體夠?qū)e的物體做是它具有能量或能國(guó)際單位制中位； 一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。2、動(dòng)能（1）定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具的能。（2）影響因素：質(zhì)量和速度。（3）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法和換法（3）實(shí)驗(yàn)步驟：、讓同一個(gè)小球從不同高度滾下，小球獲得不同的速度，觀察哪次木塊被推的遠(yuǎn)。、讓不同小球從相同高度滾下，小球獲得不同的速度，觀察哪次木塊被推的遠(yuǎn)。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：、質(zhì)量相同物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，它的動(dòng)能越大；、速度相同的物體，物體質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大。（5）拓展：動(dòng)能的大小可以用 E =mv 示，可以看出動(dòng)能的大小受速度質(zhì)量的影響。例 （2018襄陽(yáng)）在排球比賽中，

15、小明把排球豎直向上拋出在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能 E 隨間 t 變化的圖像最接近的是（）A【答案】【解析】B C D例 2（2018阜新）在“探究影響動(dòng)能大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，讓小球從同一光滑斜面上由靜止?jié)L下小撞擊放水平面上的木塊木塊滑動(dòng)虛位置為木塊滑動(dòng)一段 距離后靜止的位置。（已知 h1h2h3（1）球從斜面上滾下的過(guò)程中小球的能轉(zhuǎn)化為小球的能。（2）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)_比較球動(dòng)能的大小。（3）分析圖中的三次實(shí)驗(yàn)可以出的結(jié)論是：物體_一定時(shí)_越大，它的動(dòng)能越大；通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，開車時(shí)要注意不能（“超載”或“超速”）?！敬鸢浮浚?）重力勢(shì)；動(dòng)；）木塊滑動(dòng)的距離；）質(zhì)量；速度；超速?！窘馕觥恐c(diǎn) 勢(shì)能其響

16、素1、重力勢(shì)能：物體由于被舉高具有的能。2、影響因素：質(zhì)量和物體被舉的高度。3、實(shí)驗(yàn)步驟1、讓同一個(gè)物體從不同高度落，比較木樁在細(xì)沙中陷入的深淺情況；2、讓不同物體從相同高度落下比較木樁在細(xì)沙中陷入的深淺情況。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、在物體質(zhì)量一定時(shí)，物體被舉的越高，其重力勢(shì)能就越大；、在物體高度一定時(shí)，質(zhì)量越大的物體具有的重力勢(shì)能越大。5、拓展：重力勢(shì)能的大小可用 E=mgh 表，可以看出其大小受物體質(zhì)量 m 和舉高度 h 的 影響。6、彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈形變而具有的能。彈性勢(shì)能的大小與物體的材料性形變的大小有關(guān)同一個(gè)物體的形變量越大彈性勢(shì)能 就越大。7、勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能稱為勢(shì)能。例 1

17、（2018廣元）小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)”他們猜想：彈簧彈性勢(shì)能能與彈簧長(zhǎng)度變化量簧紋圈直徑彈的材料等因 素有關(guān)。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上AO 等彈簧原長(zhǎng)，水平面 點(diǎn)側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物 壓縮彈簧到 點(diǎn)然后由靜止釋放物 體 M 運(yùn)到 O 點(diǎn)彈簧分開，最終運(yùn)動(dòng)到 Q 靜止。請(qǐng)補(bǔ)充完成他們的探究過(guò)程：（1）彈簧彈性勢(shì)能的大小是通來(lái)衡量的。（2）探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用（選填“相同”或“不同”）彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并后改變之間距離測(cè)出 OQ 的距重實(shí)驗(yàn)，測(cè)量多組數(shù)據(jù)并記錄。（3）小蘇的實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)得出了

18、結(jié)論。在上面的實(shí)驗(yàn)中，他們運(yùn)用到了轉(zhuǎn)換法和 兩種物理思想方法?！敬鸢浮浚?）物體 M 被出的距離；）相同；AP；（3控制變量法。 【解析】例 2（2018曲靖）某學(xué)校“牛頓小組”的同學(xué)在探究重力勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)中用到三個(gè)體積相同 的小球，它們的質(zhì)量關(guān)系為 m1m2=m3實(shí)驗(yàn)的情景如圖所示。（1）通過(guò)觀察小球陷入細(xì)沙的度來(lái)反映重力勢(shì)能的大小，應(yīng)用的物理方法是（選填“轉(zhuǎn) 換法“或“類比法”）。（2）分析甲、乙兩種情況可知重力勢(shì)能的大小與物體的有關(guān)。（3）小鐵球 m 落入沙后，速度不斷減小直至靜止，它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能。（4）同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)小球離地面高，下落到地面所用的時(shí)間越長(zhǎng)，他們測(cè)出了小球自由下落高度 和落時(shí)間的平方 t 數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，寫出 h 與 t的關(guān)系式為。實(shí)驗(yàn)次數(shù)h/米t/秒 212.450.524.91.037.351.549.82.0512.252.5614.73.0【答案】（1）轉(zhuǎn)換法；（2）質(zhì)量；）內(nèi)；（4）h=4.9t。 【解析】知點(diǎn) 機(jī)械的化1、機(jī)械能：動(dòng)能、重力勢(shì)能和性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能 2、能的轉(zhuǎn)化：、動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。AB：力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；BC：能減小，重力勢(shì)能增大，能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。 、動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)