中考物理总复习 第12讲 功和机械能（考点知识梳理+中考典例精析+考点训练）（无答案）.doc

第12讲功和机械能考点一 功和功率1力学里所说的功，包含两个必要因素：一个是作用在物体上的_；另一个是物体在这个力的方向上移动的_2常见的不做功的三种情况：(1)有力f无_；(2)有距离s无_ ；(3)有力f，也有距离s，但在力f的方向上没有通过距离s(即运动方向和力的方向_)3在物理学中，把_和物体在_的方向上通过的_的乘积叫做功计算公式：_，功的单位是_，符号是_-4在物理学中，用_-表示物体做功的快慢功与做功所用_-之比叫做功率，它在数值上等于_内所做的功功率的表达式为_ .在国际单位制中，功率的单位是_，符号是_ .5p_，由这个公式可知，在功率一定时，力f与速度v成反比，因此汽车在上坡时，司机采取换低速挡的方法减小_，以获得较大的牵引力考点二 动能和势能1一个物体能够对外做功，表示这个物体具有_物体由于_而具有的能叫做动能动能的大小跟物体的_和_有关运动物体的质量越大，速度越大，这个物体的动能就越_2在地球表面附近，物体由于_所决定的能叫做重力势能物体重力势能的大小跟物体的_和位置的_有关物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越_3物体由于发生_而具有的能叫做弹性势能物体弹性势能的大小跟物体发生_形变的程度有关，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越_考点三 机械能及其转化1_、_势能和_-势能统称为机械能2动能和势能可以相互_如果只有动能和势能相互转化，机械能是_的.考点一 功和功率命题点：(1)功和功率的概念；(2)做功的两个必要因素；(3)功和功率的计算例 1 (2015安顺)举重是我国的优势体育项目一位身高170 cm的运动员和一位身高160 cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示如果他们对杠铃所做的功分别为w1和w2，功率分别为p1和p2，则下列关系式中正确的是()aw1w2、p1p2 bw1w2、p1p2cw1w2、p1p2 dw1w2、p1p2例 2 (2015昆明)新建成的牛栏江引水济昆工程，是将水从海拔较低的德泽水库，引到海拔较高盘龙江上游每年对昆明提供5.67亿立方米的水，耗电及相关运行费用已近10亿元所以，珍惜水资源是每一个市民应尽的责任和义务此工程是在德泽水库库区建泵站，将水泵入山坡高处的水池后，再自流回昆明泵站的提水高度约220 m，每秒流过水流横截面的水量是18 m3.将1.8104 kg的水提高220 m，水泵对水所做的功是_j，做功的功率是_w(g取10 n/kg，水1.0103 kg/m3)例3（2015山东济宁，第3题）小夏推箱子经历了图3所示的过程，最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离。对上述过程中涉及到的物理知识，分析正确的是( )a图甲：因为箱子没动，所以小夏没有对箱子施加力的作用b图乙：因为箱子受到的摩擦力大于推力，所以小夏没推动箱子c图乙：因为小夏对箱子施加了力，所以小夏对箱子做了功d图丙：小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积例4.（2015四川宜宾，第7题）如图2所示.甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面.长度分别为4m, 5m,高度相同。两个工人分别用沿斜面向上的拉力f甲、f乙.把完全相同的工件从料面底端匀速地拉到斜面顶端.且速度大小相等。此过程拉力f甲、f乙.所做的功分别为w甲、w乙.,功率分别为p甲、p乙;机械效率分别为，下列说法正确的是( )a.f甲：f乙=5:4； b. w甲：w乙=5:4；c. p甲：p乙=5:4； d.例5.（2015乌鲁木齐，第7题）7.立定跳远摸高是中学生常见的运动项目。起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点。小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为( )a. b. c. d. 例6.（2015年山东济南，第43题）在某建筑土地上.起重机在2min内把体积为的花岗岩碑石提升2.5m高。已知该花岗岩的密度为.取g=10n/kg.通过计算回答:(1)这块花岗岩碑石的质量多大?(2)起重机对碑石所做的功是多少?(3)起重机对碑石做功的功率是多少?例7. （2015山东东营，第24题）电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v一t图像如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10 nkg)(1)电梯匀速上升的高度是多少？(2)电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？(3)电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？(4)简述对重的作用。（至少两条）考点二 动能和势能命题点：(1)动能和势能的概念；(2)探究影响动能和势能大小的因素例 1 (2015长春)在探究物体动能大小与质量的关系时，利用如图所示的装置，让不同质量的钢球，从同一斜面同一高度由静止滚下，撞击水平面上的木块(1)实验中，通过观察_比较小球动能的大小(2)通过观察甲、乙两图的实验现象，可得出结论：在_相同时，物体的质量越大，动能越大(3)交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装载货物的质量，减小车辆的惯性和_，防止造成重大伤害考点三 机械能及其转化命题点：(1)机械能的概念；(2)机械能之间的相互转化例1 (2015潍坊)(多选)如图所示，斜面与水平面在m点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在n点，小物块从斜面上p点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到p点，则()a小物块从p向m运动过程中，重力势能减少b小物块从p向m运动过程中，机械能减少c小物块从p向m运动过程中，机械能不变d弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大例2（2015福建福州，第16题）如图6甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度l之间的关系，如图6乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球( ) a受到的弹力始终不变 b运动过程动能一直增大 c运动过程机械能不变 d在b点时重力等于弹力例3（2015山东德州，第11题）某运动员做蹦极运动，如图8甲所示，从高处o点下落，a点是弹性绳的自由长度，在b点运动员所受弹力恰好等于重力，c点是第一次 下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力f的大小随时间t变化的情况如图8乙所示（蹦极过程视为在竖直方向上的运动），下列判断正确的是（ ）a.从a点到b点过程中运动员加速下落 b.从b点到c点过程中运动员重力势能增大c.t0时刻运动员动能最大 d.运动员重力大小等于f0例4.（2015四川内江，第8题）如图3所示的实验中，小车从斜面的某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力）。则下列说法中正确的是( )a.小车在斜面上下滑的过程中，小车的动能转化为重力势能 b.小车在斜面上下滑的过程中，小车的机械能增大 c.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力 d.若木板的表面光滑且足够长，则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变例5.（2015江苏无锡，第12题）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点。b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块a从a点自由释放后所能达到的最低点，关于小石块从a点到c点运动过程的说法，正确的是( ) a小石块减少的重力势能全部转化为动能 b从a点下落到b点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用 c从b点下落到c点的过程中，小石块的速度先增大后减小 d小石块在c点时，受到平衡力的作用例6.（2015湖北荆州，第33题）孝定同学在探究“机械能及其转化”实验时，设计并进行了以下实验（1）如图甲，质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为v，此过程只有动能和重力势能相互转化如果小球在斜面顶端时重力势能为mgh，在斜面底端时重力势能为零，动能为mv2。且h=0.2m，g=10n/kg，则小球滑到光滑斜面底端时的速度为m/s。（2）如图乙，将小球以一定的速度v0沿水平方向抛出，小球运动过程中也只有动能和重力势能相互转化时间t内小球在水平方向运动的距离为x=v0t，在竖直方向下落的高度为y=gt2，则y与t2的关系可用丙图中的图线表示。（3）如图丁所示，小球沿光滑斜面ab由a点静止自由滑下后进入光滑水平桌面bc，已知小球经过b点时速度大小不变，小球从c点水平抛出后落在水平地面e点，地面上d点在c点正下方，已知cd竖直高度为1.25m，=30,g=10n/kg，若要求de间的距离大于2 m，则斜面ab的长度至少为 m。例7.（2015山东枣庄，第29题）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。 (1) 图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从b处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是 ；(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从a、b处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出结论是 ，(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？ 理由是 。 (4)实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：(a)为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较(b)为了探究“超速”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。分析表格中对应的实验数据可知： 对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。考点训练（基础）一、选择题(每小题3分，共30分)1(2015自贡)下列说法中正确的是( )a用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功b提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功c抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功d用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功2在水平地面上，用20 n的水平拉力拉重为50 n的小车，使小车沿水平方向前进了10 m，此过程中拉力所做的功是()a200 j b500 j c1 000 j d03(2015遂宁)物体在一水平面上做直线运动，先在大小为f的水平推力作用下匀速前进了一段距离，接着在方向不变大小为2f的推力作用下继续前进了相同距离，下列说法正确的是()a整个过程重力对物体做了功b前一段距离物体所受力合力为零c后一段距离物体仍匀速运动d前、后两段距离物体受到的摩擦力不相等4小李同学先后用同样大小的力f使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s，该力f在这三个过程中所做的功分别为w甲、w乙、w丙关于做功大小的下列说法正确的是()aw甲w乙w丙 bw甲w乙w丙cw甲w乙w丙 dw甲w乙w丙5(2015呼和浩特)(多选)如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力在a到d的整个过程中，下列说法正确的是()a只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功b在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少c在c到d的过程中，铅球的重力势能减少d在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断地变化6某九年级同学家住5楼一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是()a他提鸡蛋的力做的功约为200 jb他提鸡蛋的力做功的功率约为3 wc他爬楼做的功约为6103 jd他爬楼做功的功率约为1103 w7如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是()a人和伞的总重力大于空气的阻力b人和伞的总重力等于空气的阻力c人和伞的重力势能在增大d人和伞的动能在减小8 (2015沈阳)爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍若爷爷做功为w1，功率为p1，小丽做功为w2，功率为p2，则下列判断正确的是()aw1w211 bw1w241cp1p211 dp1p2419(2015巴中)如图所示，一物体在拉力f的作用下沿斜面向上匀速运动，在向上运动的过程中，下列说法正确的是()a物体的动能不变，机械能不变b物体的重力势能增大，机械能增大c物体的重力势能转化为动能d物体的动能转化为重力势能10(2015营口)在电影斯巴达三百勇士中，波斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是()a巨石在最高点时动能最大b巨石在最高点时重力势能最小c巨石的动能先增大后减小d巨石的重力势能先增大后减小二、填空题(每空3分，共27分)11(2015天津)在水平地面上，用50 n的力沿水平方向拉着重为100 n的小车前进4 m拉力做功为_ j，重力做功为_ j.12(2015攀枝花)在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由a点自由下落，相继经过b、c两点，已知abbc，如图所示，物体在ab段重力做功w1，做功功率p1；在bc段重力做功w2，做功功率p2，则w1 _w2，p1 _p2.(两空均填“”“”或“”)13木块在大小为5 n的水平拉力作用下，10 s内在水平面上沿拉力方向前进2 m，拉力做功为 _j，功率为_ w；若木块重15 n，在此过程中重力对木块做功为_j.14为捍卫祖国海疆，人民解放军某航空兵大队在南海上空举行了多次实兵实战对抗演习在演习过程中，一空中加油机给某歼10战机进行空中加油，加油后若该歼10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行，则该战机的动能_，机械能_(填“增大”“减小”或“不变”)三、实验探究题(共15分)15探究影响动能大小的因素：(1)过程：如图，三次实验都要让小球由_状态开始滚下乙、丙两次实验，研究的是动能大小与_的关系小球沿斜面滚下过程中，它的_能主要转化为_能(2)作图：请在甲图中画出小球滚下时的受力示意图(3)问题讨论：如果在甲中将物体a去掉，在水平面依次铺上毛巾、棉布、木板，使小球在平面上所受阻力越来越小，小球速度将减小得越来越_四、计算题(共28分)16(14分)(2015玉林)一辆汽车在平直公路上以72 km/h的速度匀速行驶了30 min.汽车所受阻力为1 000 n，问：(1)汽车发动机所做的功为多少焦耳？(2)汽车发动机的功率是多少瓦特？(3)如图所示，请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？17(14分)电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素电梯速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的某次上升过程中电梯所受拉力f随上升高度h变化的图象如图乙所示，这个过程用时1分钟求在这个过程中：(1)电梯上升的平均速度；(2)拉力做的功；(3)拉力做功的功率考点训练（提升）1.（2015四川自贡，第8题）下列说法中正确的是( )a、用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功b、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功c、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功d、用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功2.（2015山东临沂，第18题）如图所示，是体能测试中掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（）a实心球离开手后继续前进，是由于受到惯性的作用b实心球在b点时，处于平衡状态c实心球从a点运动到c点的过程中，重力做了功d在实心球从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能3.（2015四川泸州，第18题）如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75n的拉力f，将重为200n的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是( ) a.木箱受到重力做功的大小为800j b.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100j c.木箱受到合力做功的大小为125j d.木箱受到斜面的支持力做功大小为200j 4.（2015湖南郴州，第16题）如图所示，用不变的拉力f匀速拉动重为g的物体a ， 使物体a沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力f做的功为（ ） a. fs b. gs c. 2fs d. (g+f)s . 10.（2015广东深圳，第20题）甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在做功时（ ）a.甲做功多b.甲更省力 c.甲做功快d.甲用时少5.（2015湖北荆州，第23题）23如图所示，婷婷同学用12n的水平拉力f拉滑轮，使足够长的木板a以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体b相对于地面静止，弹簧测力计的示数为2n若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（ ）ab受到的摩擦力大小为2n，方向为水平向左b木板a受到地面的摩擦力大小为2n，方向水平向左c拉力f做功的功率为1.2wd在运动过程中若将拉力f增大，弹簧测力计的示数也将增大6.（2015四川内江，第8题）如图3所示的实验中，小车从斜面的某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力）。则下列说法中正确的是( )a.小车在斜面上下滑的过程中，小车的动能转化为重力势能 b.小车在斜面上下滑的过程中，小车的机械能增大 c.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力 d.若木板的表面光滑且足够长，则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变7. （2015四川乐山，第9题）如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力） ( )a他只受重力和支持力的作用b他只受重力和摩擦力的作用c他的重力势能减小，动能不变，机械能减少d他的势能转化为动能，机械能不变8（2015四川资阳，第6题）2015年4月25日尼泊尔发生8.1级大地震，造成巨大人员和财产损失。下列有关地震涉及物理知识的说法中错误的是( )a救灾直升飞机保持一定高度匀速飞行并空投物资过程中机械能不变b强烈地震引发珠峰雪崩，冰雪石块飞速涌下过程中重力势能减小，动能增大，机械能减小c由于惯性，救援人员必须提前在飞机还未到达目标区域上方时投放物质d直升飞机升空时，因螺旋桨高速转动在桨上下表面形成压强差使飞机所受升力大于重力9.（2015山东聊城，第6题）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动下列说法正确的是( )a滚摆下降时，重力势能减小，动能减小 b滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能 c滚摆整个运动过程中，机械能守恒 d滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小 10.（2015辽宁大连，第11题）如图3所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位