安徽省2020年中考物理一轮复习 第9章 功与能课件.ppt

第一部分考点探究 第九章功与能 安徽中考2015 2019考情分析 基础知识梳理 中考真题汇编 安徽中考2015 2019考情分析 分析安徽近五年的真题可知 功和能是中考的高频考点 功和功率的计算每年都有考查 机械能转化也是本章的高频考点 机械效率每年都有考查 所有题型均有涉及 具体考情如下 1 功的计算 3次 1次在选择题中考查 2次在计算与推导题中考查 2 功率的计算及推导题 2次 3 机械能及其转化与守恒 2次 都是在选择题里考查 4 机械效率 4次 预计在2020年中考试题中 功和能仍然是考查的重点 功 功率 效率的计算会着重考查 机械能及其转化在填空题出现几率很大 这就要求我们复习的时候 掌握功 功率和效率计算的公式的基础上 加强综合训练 利用三者之间的关系进行推导 并且对机械能转化进行重点复习 基础知识梳理 考点一机械功1 作用在物体的力 使物体在 上通过了一段距离 就说力对物体做了机械功 简称 2 力学里所说的功包括两个必要因素 一是 二是物体在 3 不做功的三种情况 有力无 有距离无 和 垂直 力的方向 功 作用在物体上的力 力的方向上通过的距离 距离 力 力 距离 4 力学里规定 功等于 公式 功的单位 焦耳 1j 1n m 把两个鸡蛋举高1m做的功大约是 j 5 功的原理 使用机械时 人们所做的功 都不会少于直接用手所做的功 即使用任何机械都 力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 w fs 1 不省功 考点二功率 快慢 fv 单位时间 1000 考点三机械效率 有用功 总功 小于 增加 提高 增加 减小 陡 高 粗糙 越低 考点四机械能1 能 一个物体 我们就说这个物体具有能 在国际单位制中能的单位是 2 动能 物体由于 具有的能叫做动能 一切运动的物体都具有 运动物体的 越大 越大 动能就越大 3 重力势能 物体由于 具有的能叫做重力势能 物体的 越大 举得 它具有的重力势能就越大 能够做功 焦 j 运动 动能 质量 速度 被举高 质量 越高 4 弹性势能 物体由于 具有的能叫做弹性势能 5 势能 能和 能统称为势能 6 机械能 物体的 和 统称为机械能 7 动能和势能之间可以相互转化 动能可以 为势能 势能也可以 为动能 有摩擦阻力时 在动能和势能相互转化中 机械能会不断的 发生弹性形变 重力势 弹性势 动能 势能 转化 转化 减小 一 机械功 例1 2019 邵阳 一物体在水平拉力f的作用下 沿力的方向以0 2m s的速度匀速运动了4s 拉力f大小为5n 4s内拉力f做的功为 a 1jb 3jc 2jd 4j 解析 物体移动的距离s vt 0 2m s 4s 0 8m 拉力f做的功w fs 5n 0 8m 4j 答案 d 方法点拨 本题考查了功的计算 明确功的计算公式w fs是解题的关键 二 功率 例2 2019 株洲 甲 乙 丙 丁四个同学进行攀岩比赛 他们做的功w与时间t的关系如图所示 若规定做功最快的获胜 则最后胜出的一定是 a 甲b 乙c 丙d 丁 三 机械效率 例3 2019 达州 救援车工作原理如图所示 当车载电机对钢绳施加的拉力f大小为2 5 103n时 小车a恰能匀速缓慢地沿斜面上升 已知小车a的质量为1t 斜面高为2m 斜面长为5m 不计车长 钢绳重 动滑轮重 钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦 g 10n kg 在小车a由水平路面被拖上救援车的过程中 钢绳所做的有用功为 j 整个装置的机械效率为 小车a与斜面间的摩擦力大小为 n 方法点拨 本题考查了使用斜面和滑轮组时有用功 总功 额外功 机械效率的计算 明确使用整个装置时有用功 总功的含义是关键 四 机械能 例4 2019 深圳 如图 弧形轨道ab段光滑 bc段粗糙 小球从a点经最低点b运动至c点 下列分析正确的是 a 从a到b的过程中 小球动能转化为重力势能b 经过b点时 小球动能最大c 从b到c的过程中 小球动能增大d 从a到c的过程中 小球机械能守恒 解析 从a到b的过程中 小球质量不变 高度降低 速度变大 故重力势能减少 动能增大 属于重力势能转化为动能 故a错误 小球从a运动到b动能增大 从b运动到c动能减小 则在b点处小球动能最大 故b正确 小球从b到c的过程中 高度增加 同时克服摩擦力做功 速度减小 则小球的动能减小 故c错误 bc段弧形轨道粗糙 因此小球在bc段运动时会克服摩擦力做功 会有一部分机械能转化为内能 则机械能会减小 故d错误 答案 b 方法点拨 重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关 判断重力势能是否改变 看它的质量和高度是否变化就可以了 动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关 判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了 实验探究一测量滑轮组的机械效率1 实验器材 一盒钩码 材料不同的 两组滑轮 铁架台 提示 弹簧测力计刻度尺2 实验方法 提示 控制变量法 3 实验结论 滑轮组的机械效率与提升物体的重力 滑轮组的自身结构以及摩擦有关 1 在滑轮组的自身结构相同时 提升的物体重力越大 滑轮组的机械效率越 2 在提升的物体重力相同时 滑轮组自身的结构越简单 滑轮组的机械效率越 提示 1 高 2 高 4 问题探究 1 实验中 应怎样拉动弹簧测力计 为什么要这样做 提示 竖直匀速拉动 使弹簧测力计示数稳定 便于读出拉力的大小 2 如何探究滑轮组的机械效率与物重的关系 提示 保持滑轮组的自身结构 摩擦因素等均不变 改变提升的钩码的重力 观察并记录弹簧测力计的示数 计算比较机械效率的高低 3 如何探究滑轮组的机械效率与滑轮组的自身结构的关系 提示 保持提升的钩码的重力不变 改变滑轮组的自身结构 改变动滑轮的材料或动滑轮的个数 观察并记录弹簧测力计的示数 计算 比较机械效率的高低 4 实验结束后 如何计算总功 有用功 额外功 提示 w总 fs f是绳端的拉力 s是绳端通过的距离 w有 gh g是提升钩码的重力 h是钩码被提升的高度 w额 w总 w有 例1 2019 邵阳 某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率 实验过程如下 用弹簧测力计测量沙和袋所受的总重力g并填入表格 按图安装滑轮组 分别记下沙袋和绳端的位置 匀速拉动弹簧测力计 使沙袋升高 读出拉力f的值 用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s 将这三个量填入表格 算出有用功w有 总功w总 机械效率 改变沙袋中沙子的重量 重复上面的实验 请根据实验过程和实验记录 思考并回答 1 在第一次实验中 粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s 你认为s应该为 m 2 根据表中数据 可计算得出第二次实验的机械效率为 3 根据表中数据 分析得出所用动滑轮的重力为 n 绳重和摩擦忽略不计 4 分析三次实验中的数据可以发现 用同一个滑轮组提升重物 物重越大 滑轮组的机械效率 选填 越大 越小 或 不变 实验探究二动能的大小与什么因素有关1 实验器材 木球 铁球 与木球体积相同 提示 斜面木块2 实验方法 和 提示 控制变量法转换法 3 实验现象 1 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 2 木球与铁球从同一高度滚下 到达水平面的速度 铁球撞得木块运动得远 提示 1 越大 2 相同4 实验结论 物体的动能与物体的质量和速度有关 质量 速度 物体具有的动能就越大 提示 越大越大 5 问题探究 1 在实验中 铁球动能的大小是如何显示的 提示 水平面上木块被撞出的距离 木块被撞出得越远 铁球的动能越大 2 在实验中 为什么让不同的小球从斜面的同一位置释放 提示 目的是控制不同质量的球在撞击木块时具有相同的速度 3 在实验中 为什么让同一小球从斜面的不同位置释放 提示 目的是控制相同质量的球在撞击木块时具有不同的速度 4 在实验中 应注意什么问题 提示 使用同一斜面 粗糙程度 倾斜程度都不变 被撞击的是同一个木块 木块放置的水平面粗糙程度不变 使球运动的路线与木块的中心在同一直线上 例2 2019 绥化 如图 某实验小组在 探究物体的动能跟哪些因素有关 的实验中 让小球从同一斜面某处由静止释放 撞击同一水平面上的同一木块 木块移动一段距离后停止 2 分析比较 两次实验 可探究出的结论是 质量相同的物体 速度越大 动能越大 3 甲实验中若木块的重力为1n 水平移动的距离是30cm 则重力对木块做功 j 4 如果水平面光滑 则 选填 能 或 不能 完成本实验 解析 1 小钢球从斜面滚下过程中 质量不变 高度减小 故重力势能减小 同时速度变大 动能增加 所以是将重力势能转化为动能的过程 其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的 2 分析比较甲和乙两组实验可得 物体的质量相同 而下滑的高度不同 甲图中下滑的高度大 运动到水平面上时速度大 推动木块滑行的距离大 故物体质量相同时 速度越大 动能越大 3 木块水平移动 在重力的方向上没有移动距离 重力不做功 重力对木块做功为零 4 如果水平面是光滑的 没有阻力作用 木块被撞击后将做匀速直线运动 不能通过被撞击的距离来比较动能大小 答案 1 重力势 2 甲 乙 3 0 4 不能 1 2019 霍邱县二模 一辆汽车先在平直公路上沿直线向前匀速行驶 途中匀速行驶经过一段上坡路面 上坡后继续沿平直公路向前匀速行驶 如果汽车发动机的功率始终保持不变 上坡过程需改变速度 增大牵引力 则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是 d 2 2019 安徽二模 运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球 球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置 乒乓球在运动中动能e随时间t变化的图像最接近的是 c 3 2019 安徽阜阳期末 如图所示 斜面长为3m 高为1m 工人用400n沿斜面方向的力将重为960n的箱子推到车上 在这过程中 a 有用功是400j 总功是960jb 有用功是960j 额外功是400jc 总功是1200j 机械效率是80 d 有用功是400j 机械效率是80 c 4 2019 安徽颍上县一模 2019年4月1日钦州市一产业园区中发生一起越野车失控撞上隔离带的事故 经调查 是由于雨天路滑车辆速度过快所致 事故原因就是因车辆在马路上行驶过快 过大造成的 5 2019 安徽阜阳模拟 小明在水平面上用50n的水平推力 加速推着一辆重120n的小车 前进了10m 小明的推力做功是 j 水平面对小车的支持力做功是 j 动能 500 0 6 2019 安徽霍邱县一模 如图所示 利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200n的物体 拉力f的大小为20n 若物体和地面之间的摩擦力大小为30n 则滑轮组的机械效率为 75 中考真题汇编 1 2019 安徽 用沿斜面向上大小为3 5n的力将一个重为4 9n的物体从斜面底端匀速拉到顶端 已知斜面长为2m 高为1m 则该过程中斜面的机械效率为 70 2 2019 安徽 如图 在光滑的水平台面上 一轻质弹簧左端固定 右端连接一金属小球 o点是弹簧保持原长时小球的位置 压缩弹簧使小球至a位置 然后释放小球 小球就在ab间做往复运动 已知ao ob 小球从a位置运动到b位置的过程中 下列判断正确的是 a 小球的动能不断增加b 弹簧的弹性势能不断减少c 小球运动到o点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等d 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 d 3 2019 安徽 如图 水平地面上一个重为50n的物体 在大小为10n的水平拉力f作用下 向左做匀速直线运动 在5s的时间内通过的距离为2m 求物体运动过程中 1 所受摩擦力的大小 2 拉力f做功的功率 4 2018 安徽 如图所示 当工人师傅用400n的拉力向下拉绳时 可使重680n的重物匀速上升 此过程中滑轮组的机械效率为 85 5 2018 安徽 下图为探究物体 钢球 动能大小跟哪些因素有关的实验装置 1 实验原理 钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动 到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关 起点位置越高 该速度越 钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动 在水平木板上撞击木块 木块运动的距离越长 运动钢球所具有的动能越 大 大 2 实验现象 同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动 在水平木板上撞击木块 钢球开始向下运动的起点位置越 木块运动的距离越长 同一高度由静止向下运动 在水平木板上撞击木块 钢球的质量越 木块运动的距离越长 高 大 6 2017 安徽 如图所示 当水平拉力f 50n时 恰好可以使物体a沿水平地面向右做匀速直线运动 已知物体重为200n 所受地面的摩擦力约为80n 假如在5s时间内 物体水平移动了0 6m 不计绳和滑轮的自重 则在此过程中 a 拉力f做功为30jb 物体重力做功为120jc 拉力f做功的功率为12wd 该装置的机械效率约为60 c 8 2016 安徽 某家用轿车 重为1 5 104n 当车以72km h的速度匀速直线行驶了0 5h 消耗汽油3kg 期间受到的阻力为车重的0 08倍 已知汽油的热值为4 6 107j kg 在此过程中 求 1 车通过的路程 2 牵引力做功的功率 3 汽车发动机的效率 9 2015 安徽 某同学利用斜面匀速提升重为500n的物体 已知沿斜面的拉力做功为1000j 斜面的机械效率为60 则物体被提升的高度为 m 1 2 10 2019 北京 如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图 下列说法中正确的是 a 从发力到上拉的过程中 运动员对杠铃不做功b 从上拉到翻站的过程中 运动员对杠铃不做功c 从翻站到上挺的过程中 运动员对杠铃不做功d 举着杠铃稳定站立的过程中 运动员对杠铃不做功 d 11 2019 桂林 如图所示 物块在光滑斜面上由静止开始下滑 依次经过a b两个点 不计空气阻力 比较物块在a b两点的能量 下列说法正确的是 a 物块在a点动能大b 物块在b点动能大c 物块在b点重力势能大d 物块在a b两点的重力势能一样大 b 12 2019 宜昌 如图所示 过山车是一项惊险刺激的游戏项目 下列关于过山车的机械能说法正确的是 a 刚开始过山车匀速被拉升时 机械能不变b 过山车向下俯冲时 重力势能转化为动能c 通过环形轨道最高点时 重力势能最大 动能为零d 过山车在运行过程中机械能守恒 b 13 2019 大庆 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶 发动机功率为p0 牵引力为f0 t1时刻开始 司机减小了油门 使汽车保持恒定功率p行驶 到t2时刻 汽车又开始做匀速直线运动 速度为v 已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变 汽车牵引力f随时间变化的图像如图所示 则 d 14 2019 扬州 如图所示 用细绳吊着一个物块 静止靠在墙壁上 剪断细绳的同时 用一个由零逐渐增大的水平作用力f压在物块上 墙壁足够高 则物块 a 运动速度变大b 所受摩擦力变大c 动能先变大后不变d 机械能先减小后不变 d 15 2019 怀化 如图所示 用滑轮组将重为100n的物体匀速提升3m 拉力f所做的总功为400j 则在这个过程中拉力f做了 j的有用功 该滑轮组的机械效率是 300 75 16 2019 宜宾 如图所示 一个物体静止于光滑水平面上的o点 在水平恒力f作用下开始向右加速运动 依次经过a b c三个点 且a b之间和b c之间的距离相等 f在ab段做功w1 做功功率p1 在bc段做功w2 做功功率p2 则有w1 w2 p1 p2 选填 或 或 17 2019 枣庄 用一