中考物理 專題11 功和機(jī)械能復(fù)習(xí)學(xué)案-人教版初中九年級全冊物理學(xué)案

1、第十一章 功和機(jī)械能一、考點(diǎn)知識梳理（一）功1、力學(xué)上的功(1)如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離，就說這個(gè)力對物體做了功。(2)做功的兩個(gè)必要因素是作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離。判斷一個(gè)力是否做了功，必須同時(shí)滿足功的兩個(gè)必要的條件，缺一不可，否則就沒有做功。注意：在下列三種情況下，力對物體沒有做功：(1)物體沒有受到力的作用，但因?yàn)閼T性通過一段距離，也就沒有力做功；(2)物體受到力的作用，但沒有移動(dòng)距離，也就不可能在力的方向上通過距離，力對物體不做功；(3)物體受到了力的作用，同時(shí)也運(yùn)動(dòng)了一段路程，但在力的方向上沒有通過距離，這個(gè)力也就沒有對物體做功。

2、2、功的計(jì)算(1)力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。(2)功的計(jì)算公式為w=fs，其中w表示功，單位是焦耳；f表示力，單位牛頓；s表示沿力的方向移動(dòng)的距離，單位是米。注意：應(yīng)用功的計(jì)算公式w=fs進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)：(1)要明確是哪個(gè)力對哪個(gè)物體做功，或者是哪個(gè)施力物體對哪個(gè)受力物體做功。(2)公式中的f是作用在物體上的力，公式中的s是物體在力的作用下“在力的方向上通過的距離”，即注意“f”和“s”的同體性和同向性，否則在計(jì)算功時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。(3)w=fs中的f是使物體沿著f方向移動(dòng)s距離過程中始終作用在物體上的力，其大小和方向是不變的。練習(xí)：用70n的力踢一

3、只重10n的皮球，皮球向前沿水平地面滾動(dòng)20m，則腳對皮球做的功是0j。注意：判斷力是否對物體做功時(shí)，關(guān)鍵是看力是否對物體產(chǎn)生了“效果”，如物體的一定狀態(tài)是否在力的作用下改變的，物體的形狀是否由于此力發(fā)生了改變，如用力使彈簧片發(fā)生了彎折等。只要力對物體產(chǎn)生了效果，則此力便對物體做了功。(二)功率1、功率的概念(1)要比較物體做功的快慢，必須考慮的兩個(gè)因素是做功的多少和時(shí)間。(2)功率是表示物體做功的快慢的物理量，把物體單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率。注意：在物理學(xué)中，這種給功率下定義的方法叫做比值法。在我們物理學(xué)中很多物理量的定義是采用了這種方法，如我們已經(jīng)學(xué)過的速度、密度、壓強(qiáng)等的定義，這種定義

4、方法直觀、明了，很容易寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。2、功率的計(jì)算(1)功率的計(jì)算公式為，其他p表示功率，單位是瓦特；w表示做功的多少，單位是焦耳；t表示時(shí)間，單位是秒。注意：由公式可知，做功的快慢與做功的多少是不同的。做的功多，做功不一定快，即功率不一定大，因?yàn)檫@個(gè)功可能在較長的時(shí)間內(nèi)完成。要比較功率的大小，必須同時(shí)考慮兩個(gè)因素：做功的多少和完成這些功所用的時(shí)間。做功相同時(shí)，所用時(shí)間少的功率大；相同的時(shí)間內(nèi)，做功多的其功率大。當(dāng)物體在力的作用下，以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，公式可變形為，即功率等于力與力的方向上運(yùn)動(dòng)速度的乘積。當(dāng)物體的功率一定時(shí)，其一定速度的大小與其牽引力的大小成反比。利用這知識可以知道：汽車在

5、上坡時(shí)，當(dāng)功率一定時(shí)，減慢速度是為了增大牽引力，這有利于上坡。(2)功率的主單位是瓦特，簡稱瓦(w)，常用的單位還有kw、mw。在車輛中，常用“馬力”來表示汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小。單位之間的換算關(guān)系是：1kw=103w，1mw=106w，1馬力=735w。(3)功率與機(jī)械效率的區(qū)別功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。練習(xí)：小明用200n的水平推力推動(dòng)重為300n的箱子，是箱子在水平地面上10s內(nèi)勻速前進(jìn)了0.5m，在這個(gè)過程中，小明對箱子做的功是100j，功率是10w。注意：有關(guān)功和功率的計(jì)算時(shí)

6、，要明確作用在物體上的力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離，既要選對力，又要找正確距離，不能張冠李戴。(三)動(dòng)能和勢能1、動(dòng)能(1)物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體具有能量，簡稱能，單位為焦耳，用字母j表示。一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。注意：要注意對“物體能夠做功就是具有能量”這句話的理解，能夠做功并非一定正在做功，由于所處的環(huán)境不同，它可能正在做功，也可能目前沒有做功。(2)物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，其大小因素與質(zhì)量和速度有關(guān)。注意：凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動(dòng)能就越大。在比較動(dòng)能大小時(shí)，必須同時(shí)考慮到物體

7、的質(zhì)量和速度的大小。練習(xí)：質(zhì)量較大的飛機(jī)與質(zhì)量較小的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈，若它們的動(dòng)能相等，那么速度大的是導(dǎo)彈。注意：物體動(dòng)能由質(zhì)量和速度共同決定，所以比較動(dòng)能時(shí)，對于不同的物體來說，要同時(shí)比較它們的速度和質(zhì)量，如果速度相同，質(zhì)量大的物體動(dòng)能大；若質(zhì)量相同，速度大的物體動(dòng)能大。而對于同一物體，只須要比較其速度即可。2、勢能(1)物體由于被舉高或發(fā)生彈性形變時(shí)具有的能叫勢能。前者叫重力勢能，后者叫彈性勢能。(2)重力勢能的大小與高度、質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢能越大；高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢能也越大。彈性勢能的大小與形變的大小有關(guān)，物體的彈性形變越大，彈性勢能越大。注意：通過木樁

8、打入沙中的深度，直觀地將高處所具有的重力勢能的大小顯現(xiàn)出來。木樁被打入沙中的深度越深，說明重物對木樁做功越多，重物的重力勢能越大。這是利用了轉(zhuǎn)換法。練習(xí)：飛行的子彈能擊穿靶子是因?yàn)樽訌椌哂袆?dòng)能；流水能推動(dòng)竹排是由于流水就有動(dòng)能；滑雪運(yùn)動(dòng)員能從高處滑下來是由于運(yùn)動(dòng)員具有重力勢能；拉彎的弓箭能將箭射出是由于拉彎的弓具有彈性勢能。(四)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化(1)機(jī)械能是動(dòng)能和勢能的統(tǒng)稱。勢能包括重力勢能和彈性勢能。(2)物體具有機(jī)械能的總量等于動(dòng)能、勢能兩種能量之和。(3)動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。如果只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持不變，或者說，機(jī)械能是守恒的。注意：人造地球衛(wèi)星

9、的運(yùn)動(dòng)，近地點(diǎn)動(dòng)能(速度)最大，勢能最小，遠(yuǎn)地點(diǎn)勢能最大，動(dòng)能(速度)最小。近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)一定時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能，遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)一定，勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，整個(gè)過程機(jī)械能守恒。滾擺上升和下落過程中，如果不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒。上升時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，下降時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。最低點(diǎn)速度最大，動(dòng)能最大，重力勢能最?。蛔罡唿c(diǎn)重力勢能最大，動(dòng)能最小。若考慮空氣阻力，滾擺每次上升的高度減小，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小。練習(xí)：跳水運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員的重力勢能先增大，后減小，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不變。(填“增大”、“減小”或“不變”)注意：物體的動(dòng)能和重力勢能的大小

10、分別由兩個(gè)因素決定，在質(zhì)量一定時(shí)，其動(dòng)能大小由速度決定，重力勢能大小由高度決定，抓住不變的量，分析另一個(gè)量的變化情況。2、水能和風(fēng)能的利用(1)空氣在流動(dòng)過程中具有的機(jī)械能叫做風(fēng)能；流動(dòng)的水具有動(dòng)能，高處的水具有勢能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱水能。(2)水力發(fā)電站和風(fēng)力發(fā)電站可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。(3)水電站的工作原理：利用高處的水落下時(shí)把重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)，利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。(4)水電站修筑攔河大壩的目的：為了提高水位，增大水的重力勢能，那么水下落時(shí)能轉(zhuǎn)化為更多的動(dòng)能，通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。二、重點(diǎn)難點(diǎn)解讀例1.（2014畢節(jié)市）用彈

11、簧測力計(jì)水平拉著重8n的木塊，在水平長木板上2秒鐘內(nèi)勻速移動(dòng)了0.5m，如圖所示，木塊受到的摩擦力是 n，木塊所受重力做功 j，彈簧秤拉力拉木塊所做功的功率是 w例2 ：（2014蘭州）下列有關(guān)力學(xué)知識的說法中正確的是（ ）a用漿向后劃水，船就會向前運(yùn)動(dòng)，利用了力的作用是相互的b做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，速度越大，受到的力也就越大c電梯勻速上升的過程中，電梯對人的支持力不做功d踢出去的足球，能繼續(xù)向前滾動(dòng)，是因?yàn)樽闱蚴艿搅藨T性的作用例3：（2014泉州）如圖所示為我國首輛“玉兔號”月球車登月前，在水平地面上進(jìn)行了測試，月球車勻速直線行駛180m用時(shí)60min，若車的質(zhì)量為140kg，受到地面的摩擦

12、阻力為500n，網(wǎng)狀輪子與地面接觸的總面積為0.02m2求：（1）月球車受到的重力；（2）月球車對水平地面的壓強(qiáng)；（3）月球車在測試過程中的功率解：（1）月球車受到的重力g=mg=140kg9.8n/kg=1372n；例4：（2014黔東南州）如圖所示，已知人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道是橢圓形的，有一近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，下面關(guān)于衛(wèi)星的說法正確的是（ ） a當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變大b當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變大c當(dāng)衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢能最小d當(dāng)衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最小，重力勢能最大三、鞏固練習(xí)熱身：1. （2014玉林）一個(gè)大人和一個(gè)小孩分別將5塊完全相同的磚運(yùn)到

13、二樓，如圖所示，這個(gè)過程中，下列說法正確的是（ ）a大人對磚做的功比小孩對磚做的功多b大人對磚做的功比小孩對磚做的功少c大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率大d大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率小2.（2014宜昌）下列關(guān)于功率的說法正確的是（ ）a功率大的機(jī)器做的功一定多 b功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短c功率大的機(jī)器做功一定快 d功率大的機(jī)器機(jī)械效率一定高3.（2014常德）下列物體在運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能的是（ ）a汽車沿斜坡向下運(yùn)動(dòng) b汽車在水平公路上勻速行駛c投籃時(shí)，籃球向下運(yùn)動(dòng)過程中 d蕩秋千時(shí)，秋千上升過程中考點(diǎn)：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化4.（2014郴州）從飛機(jī)空投的救災(zāi)物

14、資在下落過程中，逐漸減小的物理量是（ ）a重力勢能 b動(dòng)能 c重力 d質(zhì)量5.（2014懷化）下列物體具有彈性勢能的是（ ）a在水平公路上行駛的小轎車 b懸掛在天花板上的電燈c被拉開的彈弓 d在空中飛行的飛機(jī)6.（2014廣西）下列圖形是體育運(yùn)動(dòng)的瞬間，其中運(yùn)用物理知識分析正確的是（ ）7.（2014邵陽）如圖，跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速直線下降的過程中，下列說法正確的是（ ） a人和傘的總重力大于空氣的阻力 b人和傘的總重力等于空氣的阻力c人和傘的重力勢能在增大 d人和傘的動(dòng)能在減小8.（2014婁底）如圖所示，小球從距離地面一定高度的o點(diǎn)沿x軸豎直落下，不計(jì)空氣阻力，圖象表示小球某種形式的能量e

15、隨下落高度x的變化情況e可能表示小球的（ ） a動(dòng)能 b內(nèi)能 c機(jī)械能 d重力勢能故選a考點(diǎn)：動(dòng)能和勢能的大小變化9.（2014佛山）如圖所示，小宇從公園里的滑梯上滑下，在滑下的過程中，下列說法正確的是（ ）a人與滑梯接觸部位感到好燙，是因?yàn)樘柊鸦輹駸崃薭由于慣性，當(dāng)他滑到滑梯底部時(shí)難以立即停下來c人受到的重力與摩擦力是一對平衡力d人的重力勢能變小，但總的機(jī)械能不變10. （2014梅州）如圖所示是投擲鉛球的場景下列說法中不正確的是（ ）a鉛球離開手后能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)榫哂袘T性b鉛球在空中下落過程中重力勢能不斷增大c鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變d鉛球在地上越滾越慢是因?yàn)槭艿搅四Σ磷枇Φ淖?/p>

16、用答案：b 11.（2014蘭州）如圖所示，在毽子被踢出后豎直上升的過程中，它的動(dòng)能 ，重力勢能 （選填“增大”、“減小”或“不變”）12.（2014柳州）在自行車和汽車這兩種交通工具中，由熱機(jī)提供動(dòng)力的是 騎自行車溜坡，速度會越來越快，是因?yàn)槠鋭菽茉跍p小，動(dòng)能在 13.（2014蘭州）如圖所示是“探究物體動(dòng)能的大小與如此因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置（1）該實(shí)驗(yàn)利用了轉(zhuǎn)換法，通過觀察 來判斷 （選填“小球”或“木塊”）動(dòng)能的大??；（2）讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，推動(dòng)木塊做功目的是為了探究動(dòng)能的大小與 的關(guān)系；（3）換用質(zhì)量不同的小球，使它們從斜面的 （選填“相同”或“不同”）高度由靜止?jié)L下

17、，推動(dòng)木塊做功，目的是為了探究動(dòng)能的大小與 的關(guān)系14.（2014漳州）在探究“動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，課本“加油站”指出，“小球在光滑斜面上由靜止開始下滑，到達(dá)斜面底端的速度只與起點(diǎn)的高度有關(guān)，起點(diǎn)越高，到達(dá)底端的速度越大”請你從能量轉(zhuǎn)化的角度解釋其中的道理15.（2014廈門）如圖1所示，水平地面上有一塊密度0.5103kg/m3、高1.2m的長方體木塊小林用水平推力f把木塊向前推動(dòng)，此過程中，推力f和木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況分別如圖2甲、乙所示求：（1）木塊靜止時(shí)對地面的壓強(qiáng)；（2）在35s內(nèi)，推力對木塊所做的功；（3）請?jiān)趫D2丙中，畫出06s內(nèi)木塊所受的摩擦力

18、f隨時(shí)間t變化的圖線四、中考預(yù)測展望：1.校車安全備受社會關(guān)注，國家出臺了校車安全管理?xiàng)l例每位同學(xué)上車后都要養(yǎng)成系扎安全帶的習(xí)慣，這是為了防止在校車行駛的過程中突然剎車時(shí)由于 造成的傷害；當(dāng)校車在剎車過程中，其動(dòng)能 （選填“增大”、“減小”或“不變”）；每輛校車上都配備有緊急逃生錘，遇到突發(fā)緊急情況時(shí)，學(xué)生可用逃生錘打破玻璃安全逃生，為了更容易打破玻璃，應(yīng)選擇圖中 （選填字母）2.（2014咸寧）在自由下落過程中物體運(yùn)動(dòng)速度會越來越快一個(gè)物體由a點(diǎn)自由下落，相繼經(jīng)過b、c兩點(diǎn)，已知ab=bc，如圖所示，物體在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，則下列關(guān)系正確的

19、是（ ）aw1w2 p1p2 bw1=w2 p1=p2 cw1=w2 p1p2 dw1=w2 p1p23.如圖所示，用彈簧測力計(jì)水平勻速拉動(dòng)重為5n的木塊，使它沿水平方向在10s內(nèi)移動(dòng)了1m，則在這個(gè)過程中木塊受到的摩擦力是 n，水平拉力的功率是 w答案：1.8；0.18 4. 起重機(jī)把一個(gè)質(zhì)量為0.5t的工件在15s內(nèi)勻速的向上提升了6m，則起重機(jī)提升工件的拉力為 n，起重機(jī)提升工件的功率 w（g取10nkg）5.如圖所示，籃球撞擊到地面時(shí)發(fā)生彈性形變，產(chǎn)生 （選填“彈力”、“重力”或“摩擦力”），這個(gè)過程中，籃球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為 能（不考慮機(jī)械能的損失）6.如圖是“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”

20、的實(shí)驗(yàn)裝置（1）實(shí)驗(yàn)中為了保證 不變，應(yīng)始終使用同一個(gè)小球；（2）讓小球a從不同的高度由靜止開始滾下，是為了研究小球到達(dá)水平面時(shí)動(dòng)能的大小是否與 有關(guān)；（3）實(shí)驗(yàn)中通過比較物塊b在同一水平面上被撞擊的 來比較小球a到達(dá)水平面時(shí)動(dòng)能的大??；（4）實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量相同時(shí)，小球的速度越大，動(dòng)能越 7.電梯的簡化模型如圖甲所示，考慮安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯速度要經(jīng)過增大、不變和減小的過程這一過程是通過改變拉力大小來實(shí)現(xiàn)的某次上升過程中電梯所受拉力f隨上升高度h變化的圖象如圖乙所示這個(gè)過程用時(shí)1分鐘，求這個(gè)過程中：（1）電梯上升的平均速度；（2）拉力做的功；（3）拉力做功的功率8. 某一質(zhì)量為0.05g的雨滴勻速下落，速度為7m/s，勻速下落距離為700m，g=9.8n/kg，假設(shè)