浙江省科学中考第一轮总复习第20课时 功和功率 机械能考点.docx

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浙江省科学中考第一轮总复习第20课时功和功率机械能考点

第20课时　功和功率　机械能

一、机械能

1．动能是物体由于____而具有的能。

2．势能

①重力势能：

物体由于____而具有的能叫做重力势能。

②弹性势能：

物体由于____而具有的能叫做弹性势能。

动能的大小与物体的____及物体运动的____有关。

质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越____；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越____。

考点3　知道重力势能大小跟质量、举高高度的定性关系　a

重力势能的大小与物体的____及物体所处的____有关。

弹性势能的大小跟物体的材料以及____的大小有关，弹性形变越大，物体的弹性势能就越____。

单摆：

将摆锤拉高一定的高度后放手。

摆锤在向下摆动的过程中______转化为____，在摆锤摆过中点后向上摆动的过程中____转化为____。

动能和势能统称为____。

动能和势能之间可以____。

如果没有摩擦等阻力，那么在势能和动能的相互转化中，机械能的____，即机械能守恒。

（注意不考虑阻力）

1．如果没有摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能总量____。

2．如果存在摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量会减少。

减少的机械能转化为摩擦产生的____能。

1．（2015·杭州）如图所示是蹦床运动员表演的情景。

运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是（）

A．动能减小，重力势能增大

B．动能增大，重力势能减小

C．动能先增大后减小，重力势能增大

D．动能先减小后增大，重力势能减小

2．（2015·丽水）2015年在苏州举行的第53届世乒赛中首次使用了“40＋”新球，新球与“40”旧球如图甲所示。

小科想比较两种球的弹性大小，做了如下实验：

将两球从相同高度由静止同时释放，比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性的大小，发现很难比较两球弹起的高度，继续观察，两球在桌面上反复弹跳，发现新球停止弹跳时，旧球还在弹跳，如图乙所示。

多次实验结果相同，说明旧球的弹性比新球好。

（1）乒乓球下落过程中重力势能逐渐____；

（2）该实验体现了转换的思想，将比较球的弹性分别转换为比较弹起的高度和____。

二、机械功

1．做功的两个必要因素：

___。

2．功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的____的____。

功的单位：

____，简称焦，符号是J。

1焦＝1牛

公式：

功＝力×距离，即___。

力没有做功的三种情况：

①物体受到力的作用，但没有移动距离；②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动；③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。

注意：

物体做功的多少与物体是否做匀速直线运动、速度多大、接触面是否粗糙均无关。

三、功率

1．定义：

____内做的功叫功率。

2．意义：

功率是用来描述物体____的物理量。

功率的单位：

____，简称瓦，符号是W。

1瓦＝1焦/秒

　功率的公式：

____　P＝Fv

　　____，所以做功快慢也就是能量转化的快慢。

因此，功率是表示能量转化快慢的物理量。

3．（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

4．（2014·玉林）一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼，如图所示，这个过程中，下列说法正确的是（）

A．大人对砖做的功比小孩对砖做的功多

B．大人对砖做的功比小孩对砖做的功少

C．大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大

D．大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小

　（2015·孝感）如图所示，电梯内一弹簧下挂一物块，当整个电梯突然向上做加速运动时，下列说法正确的是（）

A．物块速度变大时其惯性增大

B．弹簧对物块的拉力等于物块的重力

C．弹簧对物块的拉力等于物块对弹簧的拉力

D．弹簧伸长了，弹性势能不变

1．（2014·杭州）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。

已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是____；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为____。

B位置到C位置的过程中铁球所受的重力____（填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧所施加的弹力。

（整个过程中不计能量损耗）

　（2015·德州）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，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变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。

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

如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。

铅球离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是（）

　（2014·益阳）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变化的图像如图乙所示。

这个过程用时1分钟，求这个过程中：

（1）电梯上升的平均速度；

（2）拉力做的功；

（3）拉力做功的功率。

学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱。

实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室。

（1）该实验员在搬运中，对实验器材总共做功____焦；

（2）假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为____秒（计算结果精确到0.1）。

搬运质量m/kg

10

20

30

时间t/s

40

60

70

【提醒】当重力大于弹性绳对运动员拉力时，运动员做加速运动；当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员做减速运动。

　（2014·长沙）如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。

B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（）

A．从O点到C点运动员速度一直减小

B．从O点到C点运动员的机械能一直在增大

C．从O点到C点运动员的机械能一直在减小

D．从O点到A点运动员的机械能不变

　（2015·衢州）图甲为玩具“跳跳杆”及组成部件（相关信息见表）。

杆内的弹簧可以自由伸缩，人站上踏板后弹簧受拉伸长，随后收缩将人向上弹起，带动跳跳杆一起向上运动；由于重力作用，人和跳跳杆在到达最高处后会下落，杆着地后，人继续往下运动拉长弹簧，接着弹簧又收缩将人向上弹起，……所以人就和杆一起连续跳动。

杆高（m）

自重（kg）

踏板数量（个）

单个踏板面积（m2）

弹簧数量（根）

适用范围（kg）

1.10

2.5

左、右各1

0.004

1

30—100

（1）人站上踏板弹簧向下伸长的过程中，下列说法正确的是____。

A．人的重力势能减小　　B．弹簧的弹性势能增大

C．人的机械能守恒

（2）玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调，这主要是____（填“大脑”、“小脑”或“脑干”）的功能。

（3）如图乙，质量为60kg、双脚面积为0.04m2的同学在玩跳跳杆，当弹簧的长度为56cm时，踏板与他的双脚完全接触，此时弹簧的弹力通过踏板对脚的压强是多少（踏板的重力忽略不计，弹簧的长度与所受拉力关系如图丙）?

（4）上题中的同学在水平地面上连续跳了20次，杆每次上升的高度平均为0.2m，则弹簧克服杆本身重力做功____J（假设杆始终竖直）。

从能量利用角度分析，跳跳杆本身的重量应该____。

（友情提示：

本栏目建议午休时间完成）

1．（2015·邵阳）如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（）

第1题图

A．小虎的推力小于箱子受到的阻力

B．小虎的推力大于箱子受到的阻力

C．小虎对箱子做了功

D．小虎对箱子没有做功

（2015·成都）如图所示，直升飞机悬停在空中。

下列对直升飞机能量的分析，正确的是（）

第2题图

A．直升飞机具有重力势能

B．直升飞机的动能不断转化为重力势能

C．直升飞机的重力势能不断转化为动能

D．直升飞机的机械能在不断增大

3．（2014·雅安）如图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d。

下列分析正确的是（）

A．在b、d两点动能相等

B．在a、d两点机械能相等

C．从b到c的过程机械能减少

D．从c到d的过程重力势能减少

第3题图

第4题图

4．（2015·大连）如图所示，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置。

则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（）

A．小球在a点，弹簧的弹性势能最小

B．小球在b点，小球的速度最小

C．从a到b点，小球的动能逐渐增大

D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小

5．（2013·苏州）如图所示的四个实例中，机械能正在减小的是（）

把篮球抛向空中，忽略空气阻力，如图哪一图像能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与篮球离地高度（h）的关系（）

7．（2015·镇江）如图1所示，静止在水平面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图2所示。

从t＝0开始，小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示，下列说法正确的是（）

第7题图

A．0－4s内，物块受到的摩擦力为4N

B．8－10s内，物块受到的摩擦力为6N

C．t＝10s时，物块的速度一定小于5m/s

D．若16s时撤去F，物块将做匀速直线运动

（2013·内江）如图甲所示，物体在水平拉力F＝12N的作用下，沿水平地面向右做直线运动，传感器发出的超声波遇到运动的物体后将被反射回传感器，传感器显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s—t图像，如图乙所示。

则：

第8题图

（1）在0～15s内，物体受到的摩擦力的大小是多少？

方向如何？

（2）在0～15s内，拉力F的功率是多少？

9．（2015·嘉兴、舟山）肥胖可能会引发许多慢性疾病。

某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。

（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10N/kg）

（1）拉力器上的滑轮均属于____（填“定”或“动”）滑轮。

第9题图

（2）若该人的质量为85kg，他一次最多能拉起____块金属块。

（3）当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，则拉力共做了多少功？

假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？

（已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量）

10．（2015·株洲）一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。

在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。

请根据图像解答下列问题。

第10题图

（1）该金属棒的长度l＝____m。

（2）在B端拉起的过程中，当x1＝0.6m时，测力计的示数为F1＝____N；当x2＝1.6m时，测力计的示数为F2＝____N。

（3）求金属棒的重心到A端的距离d。

第20课时　功和功率　机械能

课前预热

考点1　1.运动　2.被举高　弹性形变

考点2　质量　速度　大　大

考点3　质量　高度

考点4　弹性形变　大

考点5　重力势能　动能　动能　重力势能

考点6　机械能　相互转化　总量保持不变

考点7　1.保持不变　2.热

【考点真题】1.C　2.

（1）减小　

（2）弹跳时间

考点8　1.作用在物体上的力　物体在力的方向上通过的距离　2.距离　乘积

考点9　焦耳

考点10　W＝Fs

考点11　1.单位时间　2.做功快慢

考点12　瓦特

考点13　P＝W/t

考点14　功是能量转化的量度

【考点真题】3.A　4.C

课堂突破

例1　C　例2　A　例3　

（1）0.8m/s　

（2）9.6×105J　（3）1.6×104W　例4　D　例5　

（1）AB

（2）小脑　（3）当弹簧长度56cm时，弹簧的弹力F＝800N，受力面积S＝0.004m2×2＝0.008m2，p＝F/S＝800N/0.008m2＝1×105Pa　（4）100　小一点或轻一点

【变式拓展】1.Gh　Gh　小于　2.A　3.

（1）44100

（2）1501.8　

校内作业

1．D　2.A　3.C　4.C　5.C　6.A　7.C

8．

（1）12N，方向水平向左　

（2）24W

9．

（1）定　

（2）8　（3）F＝G＝mg＝60千克×10牛/千克＝600牛，W＝Fs＝100×600牛×0.5米＝3×104焦，消耗脂肪的质量＝

÷10%＝8克

答：

共做了3×104焦的功，相当于消耗脂肪8克。

10．

（1）1.2　

（2）3　5　（3）0.72m