第9講機械能與功（原卷版）

備考中考2022科學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點幫第9講機械能與功命題趨勢1.動能和勢能及其相互轉(zhuǎn)化基本是在選擇題和填空題中考查；主要涉及的考點有：動能和勢能的影響因素、機械能及其轉(zhuǎn)化等；命題時多結(jié)合實際生活或熱點信息來單獨考查，偶爾會與其他知識綜合考查．2.判斷是否做功主要在選擇題和填空題中考查，多結(jié)合教材圖片或生活事例進行考查．3.功和功率考查背景常見的有三類：分別是體育運動類、交通工具類和模型類；其中體育運類多是給出一個背景，直接利用功和功率的計算公式進行計算；交通工具類常結(jié)合力與運動、壓強等知識進行考查；模型類常以水平或豎直拉動物體這類問題為背景考查．多在選擇題、填空題和計算題中考查；知識重構(gòu)知識點一、能量及其能量能量：物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說它具有能量。能量也簡稱能。能量的多種形式：根據(jù)能量的特點，大致可分為機械能、電磁能、內(nèi)能、化學(xué)能、光能、核能、聲能等。知識點二、機械能動能：（1）定義：物體由于運動而具有的能叫動能。大小因素：物體質(zhì)量越大、速度越大，動能就越大?？衫霉竭M行記憶（E=）勢能：（1）重力勢能：①定義：物體由于被舉高而具有的能。②大小因素：質(zhì)量越大舉得越高，重力勢能就越大。（E=mgh）（2）彈性勢能：①定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。②大小因素：對于同一物體，彈性形變遠越大，彈性勢能就越大。機械能：（1）定義：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。（2）機械能守恒：動能和勢能在一定的條件下可以互相轉(zhuǎn)化，如果只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，則機械能的總量保持不變，也就是機械能守恒。（3）如圖滾擺和單擺，如果不考慮摩擦和空氣阻力等其他外力，則它們機械能守恒。知識點三、能量轉(zhuǎn)化的量度功：（1）物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力做了功。（2）做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力②物體在力的方向上通過了的距離。（3）不做功的三種情況：①有力沒有距離②有距離沒有力③力的方向和運動方向垂直。用力推車車沒動屬于有力沒有距離，人對汽車不做功。踢出去的足球由于慣性在滾動屬于有距離沒有力，人對足球不做功。背著書包在水平地面行走屬于力和運動方形垂直，人對書包不做功。功的計算：（1）規(guī)定：功等于力跟物體在這個力的方向上通過的距離的乘積。（2）公式：。（3）單位：焦耳，簡稱焦（J）1J=1N·m。（4做功的實質(zhì)：做功的過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程。力對物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。因此可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少，能量的單位與功的單位一樣，也是焦耳。功率：（1）定義：單位時間內(nèi)完成的功。（2）物理意義：表示物體做功快慢的物理量。（3）功率是反映做功的快慢，不能表示做功的多少，功率大的做功不一定多，因為做工時間可能很反之做功多的不一定功率大。（4）功率的單位：在國際單位之中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。1W1=1J/m。常用單位還有千瓦kW，兆瓦MW。（5）公式：。功率的公式是指平均功率，而不是某一時刻的功率。（6），由推導(dǎo)可知，功率的公式，還有這種形式。由可以知道，汽車以恒定的功率上坡時減慢速度，是為了增大上坡時的牽引力，這樣有利于上坡。知識點精煉一、能量及其形式1.（2020九上·衢州期中）能量形式多種多樣，下列有關(guān)物體具備的能量描述錯誤的是(

)A.

風(fēng)具有風(fēng)能

B.

奔跑的豹有動能

C.

食物中有化學(xué)能

D.

跳水運動員有彈性勢能2.（2019九上·諸暨期中）下列關(guān)于能的說法，不正確的是（

）A.

能量無處不在，能量的形式多種多樣.

B.

我們的生活離不開能量，即使在睡覺的時候也需要能量.

C.

運動的物體具有能量，靜止的物體沒有能量.

D.

所有的自然現(xiàn)象都涉及能量.3.甲同學(xué)和乙同學(xué)分頭查閱了關(guān)于能量的許多資料，得到了如下一些信息。①海嘯時，海洋中聚積的能量形成滔天巨浪，造成嚴重的損失。②潮汐能也是蘊含在海洋中的一種能量，可利用它來發(fā)電。③火山爆發(fā)將大量的地熱能帶到地面，給所到之處帶來較大破壞。④地熱能可直接用于室內(nèi)取暖、供熱和工業(yè)發(fā)電。⑤水力發(fā)電是利用水能進行發(fā)電。⑥雨季，長江洪水暴發(fā)時會沖毀堤壩，淹沒大批農(nóng)田和城鎮(zhèn)。⑦泥石流突然暴發(fā)具有極大的破壞性。（1）他們經(jīng)過討論將上述能量分為兩大類：一類屬于有益的能量，如________；另一類屬于有害的能量，如________

。（2）他們發(fā)現(xiàn)海嘯、山洪暴發(fā)、泥石流暴發(fā)的共同特點是蘊含了大量的________能，一旦釋放可以產(chǎn)生強大的破壞力。4.（2019九上·浙江期中）美國飛行器制造商特拉弗吉亞公司近日宣布了其研發(fā)的世界首款飛行汽車,它擁有兩個座位、四個輪子和能夠折疊的翅膀,使用汽油為燃料,既能像轎車一樣在公路上行駛,又能像直升飛機一樣實現(xiàn)起降、懸停、飛行.（1）當飛行汽車懸停在空中時(如圖所示),其螺旋槳產(chǎn)生的升力________(選填“大于”、“小于”或“等于”)汽車和乘員的總重力.（2）這種飛行汽車行駛、飛行所需的能量來自汽油,這種儲存在汽油里的能是________。5.“神舟十號”航天飛船在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號”F型運載火箭發(fā)射升空。請在下列橫線上填上合適的能的種類。（1）長征二號F型運載火箭使用偏二甲肼作為主要燃料，其中儲存了________。（2）長征二號F型運載火箭點燃后燃料劇烈燃燒，具有________。

（3）火箭發(fā)射時發(fā)出巨大的聲音具有________。

（4）升空過程中的火箭具有________。（5）在太空中，“神舟十號”展開兩塊巨大的電池板吸收太陽發(fā)出的________，為飛船提供了________。（6）在與“天宮一號”成功對接并組合飛行后，“神十”返回地面。返回艙與大氣層劇烈摩擦，產(chǎn)生了大量的________。二、機械能6.如圖是雜技演員演出時的過程示意圖。男演員從甲處用力向上起跳，落下后踩在蹺蹺板的a端，能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力，故（

）A.

男演員的質(zhì)量必須要大于女演員的質(zhì)量

B.

甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能

C.

男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能

D.

女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等7.（2019九下·浙江保送考試）輕質(zhì)彈簧的一端固定于豎直墻壁，另一端與一木塊連接在一起，木塊放在粗糙的水平地面上。在外力作用下，木塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點，如圖所示?，F(xiàn)撤去外力，木塊向右運動，當它運動到O點時彈簧恰好恢復(fù)原長。在此過程中（

）A.

木塊的速度先增大后減小

B.

木塊的速度一直在增大

C.

彈簧的彈性勢能先減小后增大

D.

彈簧減小的彈性勢能等于木塊增加的動能8.（2021九上·紹興期中）網(wǎng)球發(fā)球機在同一高度以相同的速度朝不同方向分別發(fā)出a、b、c三個完全一樣的球（如圖所示），若不計空氣阻力，則關(guān)于落到水平面時的速度大小關(guān)系,下列說法中正確的是（

）A.

va>vb>vc

B.

vb>vc>va

C.

va>vc>vb

D.

va=vb=vc9.（2021·甌海模擬）如圖，小球從左側(cè)的斜坡滾下，到達底端后又沿著右側(cè)斜坡向上滾到最高處，則下列圖像能正確代表小球重力勢能與運動時間t之間對應(yīng)關(guān)系的是（

）A.

B.

C.

D.

10.（2020九上·濱江期末）小明在老師的指導(dǎo)下用小球和彈性很好的輕質(zhì)橡皮筋等器材進行了如下實驗與探究(不考慮空氣阻力)。讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點O的正下方P點由靜止釋放如圖甲所示，整個下落過程中，橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關(guān)系如圖乙所示：小球下落的速度v與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示。小球從P點下落到A、B、C三點的距離分別是ha、hb、hc。下列說法中正確的是(

)A.

由乙圖可知，此橡皮筋的伸長與拉力不成正比

B.

小球從A點運動到C點的過程中，小球下落動能的變化情況是先變大后變小

C.

小球從P點運動到B點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

D.

當橡皮筋的伸長量最大時，小球的速度為0，此時小球處于平衡狀態(tài)11.（2018·臺州模擬）某同學(xué)將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋，乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運動過程中所受的空氣阻力。下列敘述正確的是（

）A.

甲圖中小球到達的水平高度等于乙圖中小球的水平高度。

B.

甲圖中小球到達地面時的速度大于乙圖中小球的速度

C.

如果乙圖中小球到達最高點時突然不受重力，該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運動

D.

若將兩球的質(zhì)量增大，則兩球到達地面時的速度都將比原來的大12.如圖所示，小球從斜面上某一高度由靜止開始滑下，撞擊靜止于水平木板上的木塊（不計空氣阻力），下列說法正確的是（）A.

小球在斜面上下滑的過程中，如果以木板為參照物，小球是靜止的

B.

若木板的表面光滑且足夠長，最終木塊的動能保持不變

C.

木塊對木板的壓力就是木塊的重力

D.

小球從斜面上開始下滑到撞擊木塊后靜止的過程中，小球的機械能先變大后變小13.（2020九上·拱墅期中）為探究影響重力勢能的大小的因素，小金利用帶有四個鐵釘?shù)男》阶?、沙箱及質(zhì)量不同的重物設(shè)計并進行了如圖甲所示的實驗。（1）要探究重力勢能的大小與高度的關(guān)系，應(yīng)選擇圖甲中的哪兩個圖比較？答：________。（2）小金為了探究“重力勢能大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)”，選擇了b和c進行實驗，老師說她的選擇是錯誤的，請你分析原因：________。（3）本實驗中，主要采用的科學(xué)研究方法是控制變量法和________。（4）圖a中的重物被手釋放由靜止下落到接觸小方桌的過程中，下落高度與時間的關(guān)系如圖乙所示。在如圖丙所示的四個選項中，描述重力對重物做功大小與下落時間關(guān)系最接近正確的是________。14.（2021九上·紹興期中）圖甲是投擲實心球的場景（不計空氣阻力）．小明分析了實心球自脫手至落地過程的能量轉(zhuǎn)化，畫出了其勢能的大小隨時間變化的曲線如圖乙．班中其他同學(xué)也模仿著畫出此過程中實心球動能的大小隨時間變化的大致曲線如圖①②③，請選出其中正確的曲線

（填“①或②或③”）15.（2021九上·義烏期中）小夏同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想。猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關(guān)為此小夏設(shè)計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)。

實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A2000.50.1②B4000.50.25③C20010.2④D20010.2（1）本實驗中，采用的研究問題的方法是

。(寫出一種方法即可)（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過

來反映的。（3）為驗證猜想二，應(yīng)比較

(填實驗序號)，得到的結(jié)論：當質(zhì)量相同時，

（4）比較③④，得到的結(jié)論：

。16.（2021九上·樂清期中）小明和小紅分別用圖甲和圖乙裝置探究物體動能大小的影響因素，小明在光滑的水平面右端放置一個木塊，將一個綁有鐵塊的小車從光滑斜面上靜止下滑后在水平面上撞擊木塊又繼續(xù)向右運動。小紅對小明的實驗進行了改進，將木塊改成一個強力磁鐵固定在地面上，將小車上綁的鐵塊改成磁鐵，小車從光滑斜面上靜止下滑后在水平面上向右運動且不與強力磁鐵碰撞，記錄小車距離強力磁鐵的最近位置為A點，小車最后停下來的位置為B點。請回答下列問題：（1）小紅實驗中斜面底端記錄為O點，固定磁鐵的起始點記錄為C點，能夠比較合理體現(xiàn)動能變化的距離是

，該距離越長，說明動能越大。（2）若探究物體質(zhì)量大小對動能的影響，小紅應(yīng)選擇

與乙進行對照實驗。（3）請從能量的角度評價小紅的實驗相對小明實驗的優(yōu)點

。三、機械功17.小球從某高度由靜止下落過程中速度逐漸增大，在這個過程中，物體下落的路程與時間的關(guān)系式為h＝gt2，能正確描述重力對該球做功大小與時間關(guān)系的圖像是（

）A.

B.

C.

D.

18.（2019九上·余杭月考）有兩個形狀和大小均相同的圓臺形容器，如圖所示放置．兩容器中裝有等高的水，且底部都粘有一個質(zhì)量和體積都相同的木質(zhì)球．使兩球脫離底部，最終木球浮于水面靜止．該過程中浮力對兩球做的功分別為W甲和W乙，則（

）A.

W甲>W乙

B.

W甲=W乙

C.

W甲<W乙

D.

無法確定19.（2020九上·溫州期中）臺球比賽中，選手推動球桿前進，擊打白球，使白球水平向前撞擊紅球，向前撞擊紅球，對這一過程的分析正確的是（

）A.

白球滾動時，白球受到的重力對它做了功

B.

推桿時，手對球桿做了功

C.

白球滾動時，桌面對白球的支持力做了功

D.

擊打白球時，手對白球做了功20.（2021九上·紹興期中）在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙，乙圖地面光滑．質(zhì)量分別為m、2m的兩個物體在大小都為F的恒力作用下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結(jié)論正確的是（

）A.

甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功

B.

甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功

C.

甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功

D.

條件不足，無法比較21.（2021九上·杭州期中）下列甲乙丙丁四幅生活實例圖中，力對物體做功的有（

）甲：小車在推力的作用下前進了一段距離

乙：提著滑板在水平路面上前行丙：物體在繩子力作用下升高

?。河帽M全力搬石頭，搬而未起A.

甲和乙

B.

甲和丙

C.

乙和丙

D.

丙和丁22.（2021九上·杭州期中）一個人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離s后，如圖所示，關(guān)于力F所做的功的大小關(guān)系正確的是（

）A.

在光滑水平地面做功多

B.

在粗糙水平地面做功多

C.

在粗糙斜面做功多

D.

一樣大23.（2021九上·紹興期中）如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用．F的大小與時間t的關(guān)系及物體的速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示．則0～3秒F對物體做的功為

焦，3～6秒物體受到的摩擦力大小為

牛。??24.（2021九上·樂清期中）如圖甲所示，有一半徑為R的光滑的1/4圓弧槽與一粗糙的水平面相連接，將質(zhì)量為m的物體從斜面頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為S1.圖乙中有一個半徑為R的粗糙的1/4圓弧槽與和圖甲中同樣粗糙的水平面相連接，將圖甲中質(zhì)量為m的物體也從圖乙中斜槽頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為S2.求：（1）甲圖中重力對物體做的功W=

（2）乙圖中物體在水平面上的摩擦力f。（3）乙中物體在粗糙的1/4圓弧槽上運動這段時間內(nèi)，若克服摩擦力做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并被該物體吸收，則物體上升的溫度為多少？（物體的比熱為c）

25.（2021九上·金華期中）為解決鄉(xiāng)村快遞派送的交通不便問題，某快遞公司采用無人機（如圖所示）將包裹送達每個村子的派送員，自動卸貨后隨即返航，繼續(xù)其他配送。某次派送包裹質(zhì)量12kg，飛行高度120m，10min內(nèi)水平飛行里程6.5km。（1）飛機飛行時，依靠飛機內(nèi)的電動機通電后轉(zhuǎn)動，然后帶動螺旋槳產(chǎn)生升力，電動機工作時主要是由什么能轉(zhuǎn)化成什么能？

（2）該次派送無人機水平飛行的平均速度是多少km/h？（3）無人機提著包裹從地面勻速上升到120m高度的過程中，拉力對包裹做的功是多少？26.（2021·寧波）如圖所示是世界上第一艘飛艇，它是由法國工程師吉法爾于1852年制造的。這艘飛艇的氣囊充滿氫氣后，長44m，直徑11.9m，體積2100m3，形狀像一個巨大的橄欖。這年的9月24日，吉法爾乘坐該飛艇從巴黎的馬戲場出發(fā)，用一臺2.2kW的蒸汽機帶動螺旋槳，以8km/h的速度，飛行了28km。（1）飛艇的氣囊形狀像一個橄欖，在前進過程中可以減小________。（2）充滿氫氣后氣囊受到的浮力是多少？(空氣密度取1.29kg/m3)（3）這次飛行，飛行所需時間、蒸汽機做的功及飛行時受到的平均阻力各為多少？四、機械功率27.（2021九上·紹興期中）如圖五所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A，已知AB>AC，施加的力分別為F1、F2，拉力做的功為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2，則下列判斷中正確的是（

）A.

F1<F2,W1=W2,P1<P2

B.

F1>F2,W1>W2,P1>P2

C.

F1<F2

,W1<W2

,P1<P2

D.

F1<F2

,W1=W2

,P1>P228.（2021九上·諸暨期中）如圖所示，用大小相等的拉力F分別沿斜面和水平面拉同一個木箱，拉力方向和運動方向始終一致。斜面AB粗糙，長度為SAB

，水平面CD光滑，長度為SCD

，運動時間分別為tAB、tCD

，運動速度分別為vAB、vCD。則（

）

A.

若SAB=SCD，則拉力在AB段做功較多

B.

若SAB>SCD且tAB=tCD，則拉力在AB段做功較快

C.

若SAB=SCD且tAB>tCD，則拉力在AB段做功較快

D.

若vAB=vCD，則拉力在AB段和CD段做功一樣多29.（2021·寧海模擬）在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關(guān)系如圖，經(jīng)15s下落210m后，開始做勻速直線運動直至落地，整個過程用時30s。在這個過程中運動員（

）A.

受到的重力小于阻力

B.

下落的平均速度20m/s

C.

機械能先增加再減小最后保持不變

D.

重力做功的平均功率為5×103W30.已知雨滴在空中豎直下落時所受空氣阻力與速度大小的二次方成正比，且不同質(zhì)量的雨滴所受空氣阻力與速度大小的二次方的比值相同。現(xiàn)有兩滴質(zhì)量分別為m1和m2的雨滴從空中豎直下落，在落到地面之前都已做勻速直線運動，那么在兩滴雨滴落地之前做勻速直線運動的過程中，其重力的功率之比為（A.

m1:m2

B.

m1:m2

C.

m2:m1

D.

m131.（2020·諸暨模擬）如圖所示，水平地面G點兩側(cè)粗糙程度不同，物體一直受到沿水平方向5N的拉力F。物體經(jīng)過E點開始計時，每經(jīng)過相同時間，用虛線框記錄物體的位置，物體在EG段做勻速直線運動，則(

)A.

物體在EF段的速度大于GH段的速度

B.

物體在GK段受到的摩擦力等于5N

C.

拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功

D.

拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率32.（2021九上·溫州期中）2021年9月份，我國教育部再次強調(diào)要將體育與數(shù)學(xué)、語文分數(shù)相同。2022年我市體育中考將更加引起社會關(guān)注，現(xiàn)有關(guān)我市中考體育項目回答以下問題：（1）如圖甲所示為某同學(xué)投實心球的過程，實心球在b點離手，經(jīng)過最高點c，最后落在d點。①該同學(xué)對實心球有做功的階段是