中考物理专题复习《功和功率、机械能、简单机械、机械效率》教案

4功和功率、机械能、简单机械、机械效率考点1功和功率1 .功(1)功的公式:力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.功=力力的方向上移动的距离 公式:W=Fs(2)功的含义:做功是能量转化或转移的过程.做功的多少表示物体动能、势能增加（或减少）的多少，所以功的单位与能的单位一样，都是焦耳，简称焦，符号是J.(3)功的原理:使用任何机械都不省功.2 .功率(1)功率的物理意义:表示做功快慢的物理量.(2)功率的定义:功与做功所用时间之比.(3)功率的公式:功率=,即P=(4)功率的单位:功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W.工程技术上还用千瓦（kW).lkW=103W考点2机械能1 .动能：(1)动能:物体由于运动而具有的能叫动能.(2)影响动能大小的因素：一是物体的质量，二是物体运动的速度.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大.2 .重力势能：(1)重力势能:在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫重力势能.(2)影响重力势能大小的因素:一是物体的质量，二是物体被举的高度.质量相同的物体，所处的高度越高，它的重力势能越大;所处的高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大.3 .弹性势能：(1)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能.(2)影响弹性势能大小的因素:弹性形变的程度弹性形变越大，它的弹性势能越大.4 .机械能：(1)机械能:把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.(2)动能和势能可以相互转化.(3)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的.考点3简单机械1.杠杆：(1)与杠杆有关的几个概念.①杠杆:杠杆无形状限制，可长可短，可粗可细，可直可曲，可方可圆.②支点:杠杆可以绕其转动的点，常用O点表示.③动力:使杠杆转动的力，常用Fl表示.④阻力：阻碍杠杆转动的力，常用F2表示.⑤动力臂:从支点到动力作用线的距离，常用表示.⑥阻力臂:从支点到阻力作用线的距离，常用表示.(2)杠杆平衡条件：①杠杆的平衡:当杠杆处于静止状态或匀速转动状态.我们就说该杠杆已平衡.②杠杆的平衡条件:F1 =F2.a.满足上述条件，杠杆才能平衡;杠杆已平衡，上述条件一定满足.b.杠杆平衡时，Fl、F2、、四个量中，任意知道三个量，可求第四个量.③杠杆转动方向判断：a.当F1≠F2时，杠杆平衡被破坏.b.当F1＞F2时，杠杆沿Fl方向转动.c.当F1＜F2时，杠杆沿F2方向转动.(3)杠杆的分类：①省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆.优点:省力.缺点：费距离.②费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆.优点:省距离.缺点：费力.③等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆.既不省力，也不费力.2.其他简单机械：(1)滑轮:包括定滑轮、动滑轮、滑轮组.①定滑轮:轴固定不动的滑轮.a.定滑轮的实质是一个等臂杠杆.如图甲所示.b.使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向.②动滑轮:轴可以随物体一起运动的滑轮.a.动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆.如图乙所示.支点:在滑轮的边缘上.动力臂:是滑轮的直径.阻力臂:是滑轮的半径.b.动滑轮可以省一半的力，但费距离，且不能改变力的方向．③滑轮组:滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组成的装置.如图所示.a.使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一.b.使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向.考点4机械效率1.有用功:为了达到目的，而必须做的功.2.额外功:并非我们需要但又不得不做的功.3.总功:显然总功等于有用功和额外功之和.用W总表示.即W总=W有用+W额外4.机械效率:有用功跟总功的比值.实质是有用功占总功的百分比，用表示.由于使用机械时总会伴随着做一些额外功，所以机械效率必然小于100%.5.斜面的机械效率：沿斜面拉物体的机械效率.如图所示，设斜面长为，斜面高为，物重为G，拉力为F，物体与斜面间的摩擦力为，则：综合训练一、选择题1.炎热的暑期,小乐去水上乐园游玩,他发现与在岸上相比,在水中行走比较困难,若他在水平泳池中行走距离与水平池岸行走距离相同时,克服重力做功的大小关系是 ()A.一样大 B.在岸上做功多C.在水中做功多 D.小乐重力未知,无法判断2.如图所示,用F=10N的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了30J的功,则在这一过程中()A.重力做的功一定为20J B.物体一定受到10N的摩擦力C.物体一定运动了3m D.物体一定运动了6m3.如图所示,我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机,在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降,下列说法正确的是()A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能B.飞机沿水平方向匀速飞行时,其动能增大C.飞机减速下降的过程中,其机械能一定减小D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小4.有两台机械甲和乙,甲的功率为198kW,乙的功率为96kW,下列说法正确的是 ()A.甲一定比乙做功多 B.乙一定比甲做功多C.甲一定比乙做功慢 D.相同时间内,甲一定比乙做功多5.在平直高速公路上,甲、乙两车以不同的速度匀速行驶,若甲、乙两车牵引力的功率之比为2∶3,牵引力之比为4∶5,则甲、乙两车的速度之比为()A.8∶15 B.3∶4 C.5∶6 D.6∶56.体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在()A.a、c两点的动能相等 B.a点的机械能比d点机械能大C.a点动能比d点动能大 D.b点的动能最大7.图甲是北京冬奥会中运动员翻跃大跳台的情境。运动员不借助滑雪杖,只踩着雪板从高处滑行而下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.从a点到b点的过程中,运动员的机械能不变B.从b点到c点的过程中,运动员的动能减少,重力势能增加C.在c点时,运动员的动能为零D.从c点到d点的过程中,运动员的机械能减少8.用a、b两弹簧测力计分别拉着质量相同的甲、乙两物体同时开始竖直向上运动,其运动的路程随时间变化的图像如图所示,则在运动过程中()A.甲、乙均做加速运动B.在2~6s内,乙相对于甲向上运动C.a、b两弹簧测力计的示数之比为2∶1D.a、b两弹簧测力计拉力的功率之比为2∶19.(多选)水平桌面上放一物块,物块上方固定一轻质弹簧,将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点,如图甲所示。将小球下压至B点,用轻质细线把物块和小球锁定,如图乙所示。烧断细线解锁后,小球向上弹起、不计空气阻力,下列说法正确的是()A.图甲中弹簧的弹性势能为零B.图甲和图乙中物块对桌面的压力相等C.图乙中小球从B点运动到最高点过程中速度先变大后变小D.图乙中小球从B点运动到最高点过程中机械能守恒10.(多选)物体受到恒力F作用,在水平地面上做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图甲所示时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙所示时,受到的水平推力为F2;当物体运动的速度和时间图像如图丙所示时,受到的水平推力为F3;三次运动时的速度分别为v1、v2、v3。下列说法正确的是()A.0~2s内,物体受到的水平推力F1=F2<F3B.2s末,物体的速度v1=v2=v3C.0~2s内,推力F1所做的功W1小于推力F2所做的功W2D.2s末,推力F2做功的功率P2等于推力F3做功的功率P3二、填空题11.为减少扬尘对空气质量的影响,各地进行洒水作业。洒水车沿水平道路匀速直线行驶,在洒水过程中,洒水车受到地面的摩擦力将,整车的动能将,水箱中水对箱底的压强将。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

12.“兄弟同心,其利断金”,在某次劳动课上,小辉同学用F1=200N的力水平向左推小车,小恒同学用F2=100N的力作用在该小车上,要使两人作用在小车上的力的效果最大,两个力的方向须,在两人共同作用效果最大的情况下,10s内小车前行了5m,则这10s内两人作用在小车上的力做的总功为J。

13.某轻轨车站站台的设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个斜坡,列车进站时虽然提前关闭发动机,但是列车由于,能冲上斜坡同时实现减速直至停止,在这一过程中储存了能量。出站时,刚好赶上下坡,又把储存的能量释放,该过程重力势能转化为。

14.小华和妈妈去超市购物,超市地面水平,她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N,所受阻力是总重的320。在10~20s内水平推力做功J,水平推力的功率为15.右图是一款智能送餐机器人,它的重力是400N,如果机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动20m,它所受到的阻力为50N。机器人的重力做功J,牵引力对机器人做功J,功率为W。

三、实验探究题16.小明利用实验小桌、装有细砂的容器、质量不同的物体A、B和C,探究重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示,将物体从高处(图中水平虚线处)由静止释放,物体自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动。已知甲、乙、丙、丁四次实验中初始时桌腿陷入细砂中的深度相同,图中所画出的状态是桌腿最终静止在细砂中的位置。观察各次实验中桌腿陷入细砂中的深度情况,便可知物体释放前的重力势能大小的关系。已知实验中三个物体的质量关系为mA<mB<mC,物体下落的距离远大于物体的厚度和桌腿陷入细砂中的深度。请回答下列问题:(1)实验中通过来反映物体重力势能的大小。

(2)比较两次的实验结果可知,物体的重力势能与物体被举高的高度有关。

(3)比较甲、丙、丁三次的实验结果可知,。

17.在探究物体的动能与哪些因素有关的实验中,小明让钢球从斜面上某一高度处由静止滚下,撞击水平面上的同一木块,三次实验的情境如图所示,其中hA>hB=hC,mA=mB<mC。(1)实验中研究的是(选填“钢球”或“木块”)的动能大小,该实验通过来判断动能大小。

(2)让钢球从斜面的不同高度由静止滚下,目的是探究钢球的动能大小与的关系,实验中,需要控制钢球的相等。

(3)结合该实验,小明联想到许多交通事故中,造成安全隐患的因素与汽车“超载”和“超速”有关,为探究“超载”的安全隐患,应选择两图的实验来进行比较。

18.风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,他想粗略测量风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。(1)观察实验装置,小明是通过测量细线对做功的功率来测量风车做功的功率的。

(2)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率表达式为P=(表达式中的物理量均用符号表示)。

(3)然后小明还测出风车在不同的风速下做功的功率,测得的功率越大,说明做功越(选填“多”或“快”)。

(4)风车做功过程中,回形针获得了重力势能和能;如果选用较粗的线做实验,则与选用较细的线相比,测得风车做功的功率值偏(选填“大”或“小”)。

四、计算题19.两位同学进行爬楼比赛,男同学重力为600N,女同学重力为500N,一楼到三楼的高度为8m,楼梯AB长度为4m。男同学从一楼到三楼用时20s,女同学从一楼到三楼用时16s。(1)若某同学从A点爬到B点用时5s,则该同学AB段爬楼的速度是多少?(2)通过计算比较男、女同学此次爬楼比赛中,谁爬楼的功率大?参考答案综合训练1.A2.C3.C4.D5.C6.A7.B8.D9.BC10.AC11.变小变小变小12.相同150013.惯性动能14.3603615.010003016.(1)桌腿陷入细砂的深度(2)甲、乙(3)高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大解析(1)实验中运用转换法通过观察桌腿陷入细砂中的深度来表示重力势能的大小。(2)探究物体的重力势能与物体被举高的高度是否有关时,需要控制物体的质量相同,高度不同,故需要对比甲、乙两次实验。(3)比较甲、丙、丁可知,高度相同,物体的质量不同,质量越大,桌腿陷入细砂中的深度越深,重力势能越大,这说明物体的重力势能与物体的质量有关,得到结论:高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大。17.(1)钢球木块移动的距离(2)速度质量(3)乙、丙解析(1)本实验所指的动能是钢球到达水平面时的动能;实验中钢球推动木块运动,推动的距离越远,表示钢球能够做的功越多,钢球具有的动能就越大,所以通过观察木块被推动距离的大小来判断钢球动能的大小,运用了转换法。(2)实验中钢球从同一斜面的不同高度由静