第11章功和機(jī)械能（核心考點(diǎn)講練）-2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講與熱點(diǎn)題型精練（原卷版）

第十一章功和機(jī)械能（高頻考點(diǎn)精講）考點(diǎn)01功【高頻考點(diǎn)精講】1、功的概念：如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上通過了一段距離，力學(xué)里就說這個(gè)力做了功。2、做功的兩個(gè)必要因素：一個(gè)是作用在物體上的力，另一個(gè)是物體在這個(gè)力的方向上移動一段距離。兩個(gè)因素必須都有，缺一不可，否則就沒有做功。3、力對物體不做功的情況，可分為以下三種情況：（1）物體受到力的作用但沒有通過距離，這個(gè)力對物體沒有做功，例如人用力推箱子，但是沒有推動；一個(gè)人提著書包站著不動，力都沒有對物體做功。（2）物體由于慣性通過一段距離，但物體沒有受到力的作用，這種情況也沒有做功，例如在光滑的冰面上滑動的冰塊，由于慣性向前運(yùn)動，雖然在水平方向上通過了一段距離，但是并沒有水平方向上的力作用于它，所以沒有力對冰塊做功。（3）物體通過的距離跟它受力的方向垂直，這種情況雖然有力的作用，物體也通過了一段距離，但這個(gè)距離不是在力的方向上通過的距離，這個(gè)力也沒有做功。例如人在水平面上推車前進(jìn)，重力的方向是豎直向下的，車雖然通過了距離，但不是在重力方向上通過的距離，因而重力沒有對車做功。4、功的計(jì)算（1）公式：功等于力與物體在力的方向上移動距離的乘積，W=Fs；（2）單位：國際單位制中，力（F）的單位是牛（N），距離（s）的單位是米（m），功的單位是?！撩祝∟?m），用專門的名稱叫做焦耳，簡稱焦，符號J?！緹狳c(diǎn)題型精練】1．下列說法中正確的是（）A．用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上的拉力對水桶做了功 B．提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手豎直向上的拉力對水桶做了功 C．拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動的過程中，推力對鉛球做了功 D．用力推一輛汽車，汽車靜止不動，推力在這個(gè)過程中對汽車做了功2．立定縱跳摸高是中學(xué)生常見的運(yùn)動項(xiàng)目，起跳前先屈膝下蹲，然后腳掌用力蹬地，伸展身體，兩臂上揮，豎直向上跳起至最高點(diǎn)，小剛同學(xué)在一次立定縱跳摸高中消耗的能量約為（）A．3×102J B．3×103J C．3×104J D．3×105J3．一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離s（如圖所示），該力在這三個(gè)過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說法正確的是（）A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2＝W3 C．W1＝W2＝W3 D．W1＝W2＜W34．如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉動木塊使其做直線運(yùn)動，在相同水平面上兩次拉動木塊得到的s﹣t關(guān)系圖象如圖乙所示。第1、2兩次彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2；速度分別為v1、v2；如果運(yùn)動時(shí)間相同，拉力所做的功分別為W1、W2．下列判斷正確的是（）A．F1＝F2；v1＜v2；W1＜W2 B．F1＜F2；v1＜v2；W1＜W2 C．F1＞F2；v1＞v2；W1＞W(wǎng)2 D．F1＝F2；v1＞v2；W1＞W(wǎng)25．如圖所示的單擺，讓小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球從A點(diǎn)向B點(diǎn)擺動的過程中，小球受到的重力對小球功，細(xì)繩對小球的拉力功（均選填“做”或“不做”）。6．如圖是一款健身拉力器原理圖，斜面的傾角為30°，重500N的物塊與固定在斜面底端的彈簧相連，小明通過定滑輪拉著物塊沿斜面向上勻速運(yùn)動2m的過程中（此過程彈簧始終處于被拉伸狀態(tài)），小明對繩的拉力所做的功為1000J，克服彈簧拉力做功300J，則克服物塊重力做的功為J，物塊與斜面之間摩擦力的大小為

N．（忽略繩重、滑輪與軸的摩擦）7．跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重為500N的運(yùn)動員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，開始做勻速直線運(yùn)動直至落地，整個(gè)過程用時(shí)30s，求在這個(gè)過程中：（1）運(yùn)動員下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率?？键c(diǎn)02功率【高頻考點(diǎn)精講】1、功率的概念（1）定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫功率，在物理學(xué)中用字母P表示；（2）意義：物理學(xué)中，用功率來表示物體做功的快慢；（3）公式：，由，可得推導(dǎo)公式：（4）國際單位：瓦特（W），1W＝1J/s；常用單位：千瓦（kW），．（5）功率的種類：①平均功率：物體做變速運(yùn)動時(shí)，力在不同的時(shí)間段內(nèi)做功快慢不同，平均功率可表示力在某段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢程度；②瞬時(shí)功率：物體做變速運(yùn)動時(shí)，力在某個(gè)時(shí)刻做功的快慢。2、功率大小的比較（1）在相同時(shí)間內(nèi)，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大；（2）在完成相同功的條件下，比較所用時(shí)間的長短，所用時(shí)間越短的物體，功率越大；（3）做功多少和所用時(shí)間都不同的情況下，通過公式計(jì)算，然后進(jìn)行比較。3、功率的測量實(shí)驗(yàn)由可知，測量功率必須測得物體所做的功W和做功時(shí)間t，而物體所做的功不能直接測出，應(yīng)測出功的兩個(gè)必要因素，即作用在物體上的力的大小以及物體沿這個(gè)力的方向所通過的距離，需要測量工具：停表和刻度尺?！緹狳c(diǎn)題型精練】8．一位體重為50kg的同學(xué)在跳繩測試中，1min跳180次，每次騰空的最大高度平均為4cm，則他在跳繩過程中，克服重力做功的平均功率是（）A．3600W B．6000W C．500W D．60W9．如圖1所示，水平路面由三段長度相等的粗糙區(qū)域組成。在2N水平拉力F的作用下，物塊（體積忽略不計(jì)）從區(qū)域①的最左端由靜止開始運(yùn)動，在剛進(jìn)入?yún)^(qū)域③時(shí)撤去拉力，物塊最終停在區(qū)域③的最右端。圖2為物塊在區(qū)域①和②上運(yùn)動的v﹣t圖象，則（）A．區(qū)域①路面的粗糙程度比②的大 B．拉力在區(qū)域①中做功的功率比②的小 C．物塊在區(qū)域①上所受的摩擦力等于2N D．物塊在區(qū)域③上運(yùn)動的時(shí)間可能為1s10．汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機(jī)功率為P0，牽引力為F0，t1時(shí)刻開始，司機(jī)減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時(shí)刻，汽車又開始做勻速直線運(yùn)動，速度為v，已知運(yùn)動過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則（）A．t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車做加速運(yùn)動 B．F0＝2f C．t2時(shí)刻之后，汽車將保持功率P0行駛 D．v=1211．如圖所示，用20N的力F拉著重為100N的物體，使其沿水平面以2m/s的速度勻速運(yùn)動了5s，若每個(gè)滑輪重10N，忽略繩重和滑輪軸的摩擦，則下列說法正確的是（）A．拉力F做的功為200J B．拉力F的功率為120W C．滑輪組對物體做的有用功為400J D．滑輪組對物體所做有用功的功率為60W12．王波同學(xué)幫父母搬家，現(xiàn)有30捆書籍。每捆書籍的質(zhì)量都為5kg。王波想盡快將它們搬上10m高處的新家。如圖是王波可以提供的用于搬運(yùn)物體的功率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖像。由圖可知，為了盡可能快地將這批書籍搬上新家，他每次應(yīng)搬捆。若每次下樓時(shí)間是上樓時(shí)間的一半，則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地，所用的總時(shí)間為s（g＝10N/kg）。13．小麗同學(xué)用水平力F拉動如圖所示裝置，使重100N的A物體4s內(nèi)在水平地面上勻速運(yùn)動了80cm，物體B重50N（物體B與A始終接觸），此過程中地面受到的摩擦力為10N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為8N．若不計(jì)輪重、彈簧測力計(jì)重、繩重和繩與滑輪間摩擦，則滑輪移動的速度為m/s，物體A受到B施加的摩擦力

（選填“水平向左”、“水平向右”或“為零”），水平拉力F為N，水平拉力F的功率為

W。14．一輛掛有綠色號牌的四輪電動汽車，以54km/h的速度在水平地面沿直線勻速行駛了6min，行駛時(shí)所受阻力為自重的0.05倍（g取10N/kg）求：（1）電動汽車在6min內(nèi)通過的路程。（2）已知該車靜止時(shí)對地面的壓強(qiáng)是1.5×106Pa，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為20cm2，求空車的質(zhì)量。（3）在水平地面勻速行駛的過程中，該電動汽車牽引力做功的功率?？键c(diǎn)03動能和勢能【高頻考點(diǎn)精講】一、能量1、定義：物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體具有能量。2、一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。3、單位：焦耳，符號：J，能的單位與功的單位相同。二、動能1、定義：物體由于運(yùn)動而具有的能，叫做動能。一切運(yùn)動的物體都具有動能。2、影響動能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動的速度。（1）質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動的速度越大，物體的動能越大。（2）運(yùn)動速度相同的物體，質(zhì)量越大，物體的動能越大。三、勢能（一）重力勢能1、定義：物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能，叫做重力勢能。2、影響重力勢能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。（1）質(zhì)量相同的物體，所處的高度越高，物體的重力勢能越大。（2）所處高度相同的物體，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大。（二）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、影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。物體的彈性形變越大，具有的彈性勢能越大?！緹狳c(diǎn)題型精練】15．如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運(yùn)行，當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（）A．動能逐漸增大，機(jī)械能增大 B．勢能逐漸減小，機(jī)械能減小 C．動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機(jī)械能不變 D．動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機(jī)械能減小16．質(zhì)量為m的小環(huán)穿在固定的光滑曲桿上，從某點(diǎn)A靜止釋放后沿曲桿運(yùn)動，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．只要A點(diǎn)高于D點(diǎn)，小環(huán)就能到達(dá)D點(diǎn) B．若小環(huán)能到達(dá)D點(diǎn)，離開D點(diǎn)后將豎直向下運(yùn)動 C．小環(huán)從A點(diǎn)到D點(diǎn)，重力勢能一直減小，機(jī)械能不變 D．小環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn)，動能一直增加，機(jī)械能不變17．如圖所示，一彈簧的左端固定，右端連接一個(gè)小球，把它們套在光滑的水平桿上。a點(diǎn)是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b點(diǎn)是彈簧原長時(shí)小球的位置，c點(diǎn)是小球到達(dá)最右端的位置。則小球a點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．小球在a點(diǎn)，彈簧的彈性勢能最小 B．小球在b點(diǎn)，小球的速度最小 C．從a點(diǎn)到b點(diǎn)，小球的動能逐漸增大 D．從b點(diǎn)到c點(diǎn)，彈簧的彈性勢能逐漸減小18．如圖所示，斜面與水平面在M點(diǎn)相連，彈簧左端固定。小物塊從斜面上P點(diǎn)由靜止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點(diǎn)。則下列說法中正確的是（）A．小物塊從P向M運(yùn)動過程中，機(jī)械能減小 B．小物塊從P向M運(yùn)動過程中，重力勢能增大 C．彈簧被壓縮到最短時(shí)，小物塊動能最大 D．小物塊從M向T運(yùn)動過程中，速度變快19．如圖所示，一個(gè)靜止小球從A點(diǎn)沿粗糙程度相同的軌道下滑，經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，從A點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過程中，小球的動能，小球的重力勢能，小球的機(jī)械能。（選填序號）①保持不變；②一直減?。虎巯仍龃蠛鬁p?。虎芤恢痹龃?；⑤先減小后增大。20．在探究“汽車的速度”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩輛相同的汽車在同一水平地面上做直線運(yùn)動的s﹣t圖象如圖所示。由圖可知，甲車的動能（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙車的動能；經(jīng)過相同的時(shí)間，甲、乙兩車牽引力做的功之比為。（空氣阻力忽略不計(jì)）21．實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置探究“物體動能的大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系”。將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時(shí)，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離。（1）本實(shí)驗(yàn)使鋼球獲得動能的操作方法是，鋼球動能的大小是通過觀察來判斷的。實(shí)驗(yàn)次數(shù)鋼球質(zhì)量/g鋼球下擺高度/cm木塊滑行距離/cm1202020240205836020（2）從表中數(shù)據(jù)可以看出，他們讓質(zhì)量不同的鋼球從相同高度擺下，使鋼球到達(dá)豎直位置的相同，從而探究動能與的關(guān)系。（3）在第3次實(shí)驗(yàn)中，木塊被撞后滑出木板，需要重做第3次實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)建議換用同樣較長的木板，乙同學(xué)建議換一個(gè)較大的木塊，丙同學(xué)建議降低鋼球下擺的高度。你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采用同學(xué)的建議。（4）由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可得出結(jié)論：。22．小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(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等于彈簧原長，水平面O點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點(diǎn)壓縮彈簧到P點(diǎn)，然后由靜止釋放，當(dāng)物體M運(yùn)動到O點(diǎn)與彈簧分開，最終運(yùn)動到Q點(diǎn)靜止。請補(bǔ)充完成他們的探究過程：（1）彈簧彈性勢能的大小是通過來衡量的。（2）探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用（選填“相同”或“不同”）彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并先后改變之間的距離，測出OQ的距離，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測量多組數(shù)據(jù)并記錄。（3）小蘇的實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)得出了結(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。23．小夏同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想。猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)猜想三：物體的重力勢能與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)為此小夏設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A2000.50.1②B4000.50.25③C20010.2④D20010.2（1）本實(shí)驗(yàn)中，采用的研究問題的方法是。（寫出一種方法即可）（2）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過來反映的。（3）為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較（填實(shí)驗(yàn)序號），得到的結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，。（4）比較③④，得到的結(jié)論是。（5）經(jīng)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和分析，小夏大膽給出重力勢能（Ep）的表達(dá)式“Ep＝mgh”，并去辦公室詢問了老師，得以證實(shí)，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過的知識又算出了各小球落到沙表面的動能，其中B球的動能為

J．（忽略空氣阻力，g＝10N/kg）考點(diǎn)04機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化【高頻考點(diǎn)精講】一、機(jī)械能1、動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。2、動能和勢能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。二、動能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒1、動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。動能和重力勢能之間的相互相互轉(zhuǎn)化一般發(fā)生在只受重力作用下的運(yùn)動過程中，例如滾擺在下降過程中，越轉(zhuǎn)越快，它的重力勢能越來越小，動能越來越大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；滾擺在上升過程中，越轉(zhuǎn)越慢，它的重力勢能越來越大，動能越來越小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。2、動能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。動能和彈性勢能之間的相互轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間，例如，從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中，由于皮球發(fā)生彈性形變，皮球的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，皮球在恢復(fù)形變的過程中，它的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。拉彎的弓把箭射出去的過程中，拉彎的弓具有彈性勢能，射出去的箭具有動能，這是弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能。3、在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中，如果沒有機(jī)械能和其它形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律。三、機(jī)械能守恒1、條件：如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，或者說，機(jī)械能是守恒的。2、如果只有重力或彈力做功，沒有其它的力做功，機(jī)械能是守恒的?！緹狳c(diǎn)題型精練】24．如圖所示，捻動滾擺的軸使其升高后釋放，觀察滾擺運(yùn)動過程，長時(shí)間后滾擺停止上下滾動。下列說法正確的是（）A．滾擺下降時(shí)，重力勢能減小，動能減小 B．滾擺到最低點(diǎn)后又上升，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 C．滾擺整個(gè)運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒 D．滾擺每次上升的高度逐漸減小，說明滾擺的機(jī)械能減小25．如圖所示，將一小鋼球從a點(diǎn)豎直向上拋出（不計(jì)空氣阻力），經(jīng)過b點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)c時(shí)速度為零，圖中hab＝hbc，下列判斷正確的是（）A．小鋼球在ac段重力勢能的增加量與動能的減小量相等 B．小鋼球運(yùn)動到最高點(diǎn)c時(shí)所受的合力為零 C．小鋼球在ab段克服重力做功小于在bc段克服重力做功 D．就a、b、c三點(diǎn)而言，小鋼球在a點(diǎn)具有的機(jī)械能最大26．如圖，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變?，F(xiàn)將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動并脫離彈簧，不計(jì)空氣阻力，則小球（）A．運(yùn)動至最高點(diǎn)時(shí)，受平衡力作用 B．被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力 C．從A點(diǎn)向上運(yùn)動過程中，速度先增大后減小 D．從O點(diǎn)向上運(yùn)動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能27．將皮球從離地某一高度O點(diǎn)處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動軌跡如圖所示。下列說法正確的是（）A．皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)動能相等 B．皮球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)速度為零 C．皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能 D．若將皮球表面涂黑，則會在地面M、N兩點(diǎn)留下兩個(gè)大小相等的黑色圓斑28．如圖所示，在一個(gè)金屬罐的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在