專題24　第3章 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 綜合復(fù)習(xí)課（原卷版）

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒

專題24綜合復(fù)習(xí)課

類型一機械能..................................................................................................................................................8

類型二功和功率..............................................................................................................................................9

類型之三簡單機械........................................................................................................................................12

類型之四能量的轉(zhuǎn)化與守恒........................................................................................................................15

類型之五電功和電功率................................................................................................................................18

【方法歸納】

一、功、功率、機械效率和機械能

1．功

(1)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的距離。

不做功的三種情況：①有力無距離；②有力，也有距離，但力的方向和距離垂直；③有距離無力。

(2)功的計算：物體上的力與力的方向上通過距離的乘積。

公式：W＝Fs單位—W：J(焦耳)F：N(牛頓)s：m(米)

公式應(yīng)用注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中的s一定是在力的方向上

通過的距離，且與力對應(yīng)；③功的單位“焦”(1?！っ祝?焦)。

(3)常見的功：克服重力做功：W＝Gh，克服阻力(摩擦力)做功：W＝fs。

2．功的原理：使用任何機械都不省功。

①功的原理對于任何機械都適用；

②使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的；

③使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力，或者可以省距離，也可

以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。

3．功率：單位時間內(nèi)做的功—P(單位：W)

W

①公式：P＝＝F·v；

t

②單位：瓦特，簡稱瓦，符號W，常用單位：kW。換算：1kW＝103W；

③物理意義：表示做功快慢的物理量(與機械效率無關(guān))。

4．機械效率

(1)有用功(W有用)：克服有用阻力做的功。

(2)額外功(W額)：克服額外阻力做的功。

(3)總功：有用功加額外功或動力所做的功。公式：W總＝Fs＝W有用＋W額

(4)機械效率：有用功跟總功的比值。

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W有用

①公式：η＝

W總

(有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。)

②提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。

(5)滑輪組機械效率的測定

W有用Gh

①原理：η＝＝；

W總Fs

②應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離s；

③器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線，還需刻度尺、彈簧測力計；

④步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高。目的：保證測力計示數(shù)大小不變；

⑤結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有

A．動滑輪重力大小和個數(shù)多少：提升同一物體用的動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多，而有用

功不變，機械效率就越低。

B．物體的重力大?。河猛换喗M所提升的重物越重，做的有用功相對就多而額外功不變，機械效率

就越高。

C．摩擦：若各種摩擦越大，做的額外功就多，機械效率相對就低。

(繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率)

5．幾種簡單機械的機械效率

Gh

（1）斜面：①W＝G·h；②W＝f·s；③W＝f·s＝G·h＋fs；④η＝＝

有用額外總F·s

Gh

；

Gh＋f·s

斜面盡量光滑（f小）

⑤增大η。

{斜面盡量陡（s小）

（2）杠桿：①W有用＝G物·h；

杠桿自重GhG·l0

②W；③W＝F·s；④η＝＝(l為力臂)；

額外{轉(zhuǎn)動摩擦總F·sF·lF

減小自重

⑤增大η。

{減小摩擦

(3)定滑輪豎直方向提升重物(a)

G·hG

①W＝Gh；②W：摩擦及繩重；③W＝F·s＝F·h；④η＝＝；

有用額外總F·sF

⑤增大η：減小摩擦。

(4)定滑輪水平方向拉動物體(b)

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①W有用＝f·s物；②W額外：滑輪轉(zhuǎn)動摩擦；

f·f物f

③W＝F·s＝F·s；④η＝＝。

總F物F·sFF

(5)動滑輪(a)及豎直方向滑輪組

摩擦及繩重

①W＝G·h；②W；

有用物額外{G動·h

③W總＝F·s＝F·nh＝(G物＋G動)·h(n為連接動滑輪繩子段數(shù))；

GhGG物

④η＝＝＝(η與G、G有關(guān)，與s、h、n無關(guān))；

F·snFG物＋G動動動

減小摩擦

⑤增大η減小G動（G動一定時）。

{增大G物（G物一定時）

(6)動滑輪(b)及水平方向滑輪組

①W有用＝fs物；②W額外：繩重及滑輪轉(zhuǎn)動摩擦；

f·s物f

③W＝F·s＝F·ns(n為連接動滑輪繩子段數(shù))；④η＝＝；

總F物F·sFnF

⑤增大η：減小滑輪轉(zhuǎn)動摩擦。

W有用P有

對于所有機械均有：η＝＝

W總P總

6．機械能

能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。

(1)機械能形式。

定義：物體由于運動而具有的能量

動能

{決定其大小的因素：物體速度越大、質(zhì)量越大，動能就越大

定義：物體由于被舉高而具有的能量

機械能重力勢能

{決定其大小的因素：物體質(zhì)量越大、舉得越高（重力勢能就越大）

勢能

定義：發(fā)生彈性形變的物體具有的能量

彈性勢能

{{{決定其大小的因素：物體彈性形變越大、彈性勢能就越大

(2)動能和勢能的轉(zhuǎn)化

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(3)機械能守恒：如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損

失)，則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。

二、簡單機械

1．杠桿

(1)定義：在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。

說明：①杠桿可直可曲，形狀任意；②有些情況下通過想象轉(zhuǎn)動情況，來幫助確定支點。如：魚竿、

鐵鍬。

(2)五要素——組成杠桿示意圖。

①支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。用字母O表示；

②動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F1表示；

③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F2表示；

④動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母L1表示；

⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母L2表示。

(3)研究杠桿的平衡條件：

杠桿平衡：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。

實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平平衡。這樣做的目的是：可以方便地從杠桿上量出力臂。

杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是：

動力×動力臂＝阻力×阻力臂。公式：F1L1＝F2L2或F1/F2＝L2/L1。

(4)分類：

名稱結(jié)構(gòu)特征優(yōu)缺點應(yīng)用舉例

撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、

省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費距離

鋼絲鉗、手推車

縫紉機踏板、起重臂、人的前臂、理

費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離

發(fā)剪刀、釣魚竿

等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力不費力天平，定滑輪

2．滑輪

(1)定滑輪

①定義：中間的軸固定不動的滑輪；

②實質(zhì)：等臂杠桿；

③特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向；

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④對理想的定滑輪(不計輪軸間摩擦)F＝G。

繩子自由端移動距離SF(或速度vF)＝重物移動的距離SG(或速度vG)。

(2)動滑輪

①定義：和重物一起移動的滑輪；(可上下移動，也可左右移動)

②實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿；

③特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。

11

④理想的動滑輪(不計軸間摩擦和動滑輪重力)：F＝G；只忽略輪軸間的摩擦則，拉力F＝(G＋G

22物

動)；繩子自由端移動距離SF(或vF)＝2倍的重物移動的距離SG(或vG)

(3)滑輪組

①定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組；

②特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向；

1

③理想的滑輪組(不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力)拉力F＝G。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F＝(G

n

物＋G動)。繩子自由端移動距離SF(或vF)＝n倍的重物移動的距離SG(或vG)；

④組裝滑輪組方法：根據(jù)“奇動偶定”的原則，結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。

三、內(nèi)能

1．內(nèi)能

(1)概念：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則熱運動的動能和分子勢能的總和，叫物體的內(nèi)能。

(2)從微觀角度來說，內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子間的相互作用力有關(guān)。從宏觀的角度來說，

內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度、體積、狀態(tài)都有關(guān)。

(3)一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，同一個物體，溫度升高，它的內(nèi)能增

加，溫度降低，內(nèi)能減少。

(4)影響內(nèi)能的主要因素：物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)及體積等。

2．改變物體內(nèi)能的兩種方法：做功與熱傳遞

(1)做功：

①對物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對外做功，物體的內(nèi)能減少；

②做功改變物體的內(nèi)能實質(zhì)是內(nèi)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。

(2)熱傳遞：

①熱傳遞的條件：物體之間(或同一物體不同部分)存在溫度差；

②物體吸收熱量，物體內(nèi)能增加；物體放出熱量，物體內(nèi)能減少；

③用熱傳遞的方法改變物體的內(nèi)能實質(zhì)是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到

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另一部分；

④熱傳遞的三種方式——熱傳導(dǎo)、對流和熱輻射。

熱傳導(dǎo)是由于大量分子、原子等相互碰撞，使物體的內(nèi)能從溫度較高部分傳至較低部分的過程。熱傳

導(dǎo)是固體熱傳遞的主要方式，在氣體和液體中，熱傳導(dǎo)往往與對流同時進行。各種物質(zhì)熱傳導(dǎo)的性能不同，

金屬較好，玻璃、羽毛、毛皮等很差。

對流是靠液體或氣體的流動，使內(nèi)能從溫度較高部分傳至較低部分的過程。對流是液體和氣體熱傳遞

的主要方式，氣體的對流比液體明顯。

熱輻射是物體不依靠介質(zhì)，直接將能量發(fā)射出來，傳給其他物體的過程。熱輻射是遠距離傳遞能量的

主要方式，如太陽能就是以熱輻射的形式，經(jīng)過宇宙空間傳給地球的。

(3)做功與熱傳遞改變物體的內(nèi)能是等效的。

3．熱量

(1)概念：物體通過熱傳遞的方式所改變的內(nèi)能叫熱量。

(2)熱量是一個過程量。熱量反映了熱傳遞過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少，是一個過程量。所以在熱量前面

只能用“放出”或“吸收”，絕對不能說某物體含有多少熱量，也不能說某物體的熱量是多少。

(3)熱量的國際單位制單位：焦耳(J)。

4．比熱容

(1)定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量，是表示物體吸熱或放熱的本

領(lǐng)的物理量。

(2)比熱容特性。

比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、

形狀等無關(guān)。水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，表示1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為

4.2×103J

(3)水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖，作冷卻劑、散熱劑，是因為水的比熱容大。

(4)熱量計算公式：Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)。

5．燃料的熱值

(1)定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。熱值是燃料本身的一種特性，只

與燃料種類有關(guān)。

(2)單位：J/kg。

(3)燃料燃燒放出熱量的公式：Q＝mq(q為熱值)。

(4)火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為液態(tài)氫的熱值大。

6．熱機

(1)定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。

(2)能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

(3)種類：蒸汽機、內(nèi)燃機、噴氣式發(fā)動機。

(4)汽油機和柴油機的異同。

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汽油機柴油機

構(gòu)造：頂部有一個火花塞頂部有一個噴嘴

吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣

點燃方式點燃式壓燃式

不同點

效率低高

載重汽車、大型汽車、大型拖

應(yīng)用小型汽車、摩托車

拉機

沖程：活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端

相同點一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1

次

工作過程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

7．熱機效率

(1)熱機燃料燃燒釋放能量的主要走向：①燃料未完全燃燒；②克服摩擦消耗的能量；③廢氣帶走的能

量；④機械傳熱損失能量；⑤對外做有用功的能量。

(2)定義：熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰?有效利用的能量)與燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機效率。

(熱機工作時總是有能量的損失，所以熱機效率始終小于1)

Q有用

(3)效率的計算式：η＝×100%。

Q放

(4)提高熱機效率的途徑：減少熱機工作中的各種能量損失。①使燃料充分燃燒；②減少機械摩擦損失；

③減少機械散熱和廢氣帶走熱量。

(5)熱機工作的污染：廢氣(二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物)；粉塵；噪聲。

四、電能

1．電功

(1)電功定義：電流所做的功叫做電功。單位是“焦耳”和“千瓦時”。1kW·h＝3.6×106J。

(2)電功的計算：W＝UIt(適用于所有電路)。

對于純電阻電路可推導(dǎo)出：W＝I2Rt＝U2t/R(串聯(lián)電路中常用到W＝I2Rt；并聯(lián)電路中常用到W＝U2t/R)

(4)測量電功：

家庭電路用電能表。電能表上“220V”“5A”“3000R/kW·h”等字樣，分別表示：電能表額定電壓

220V；允許通過的最大電流是5A；每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。

2．電功率

(1)電功率是表示用電器消耗電能快慢的(也是電流做功快慢)物理量。電功率的符號：P。

單位：瓦特(W)、千瓦(kW)，換算關(guān)系：1kW＝103W。

(2)計算公式：P＝UI＝W/t(適用于所有電路)

對于純電阻電路可推導(dǎo)出：P＝I2R＝U2/R

（3）用電器正常工作，是指用電器的額定電壓和所接電路兩端的電壓相等時。

當(dāng)U實＝U額時，P實＝P額，用電器正常工作(燈正常發(fā)光)；

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當(dāng)U實＜U額時，P實＜P額，用電器不能正常工作(燈光暗淡)；

當(dāng)U實＞U額時，P實＞P額，長期使用影響用電器壽命(燈發(fā)光強烈，會燒壞)。

燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率的大小。

3．電流的熱效應(yīng)

(1)電流通過導(dǎo)體時電能要轉(zhuǎn)化成熱，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。(各種用電器都屬于導(dǎo)體，電流通

過任何導(dǎo)體時都會產(chǎn)生電流的熱效應(yīng))

(2)焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正

比。

公式：Q＝I2Rt(適用于所有電路)；Q＝UIt＝U2t/R＝W＝Pt(純電阻電路適用)。

(3)電熱器：利用電流的熱效應(yīng)而制成的發(fā)熱設(shè)備。

電熱器的主要組成部分叫做發(fā)熱體，而發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的，

電流通過電阻絲發(fā)熱。(電阻率是指長為1m、橫截面積為1mm2的導(dǎo)線在20℃時的電阻。不同導(dǎo)體的電阻率

不同。)白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)進行工作的。

(4)電熱的防止

在用電器上裝有散熱窗、金屬片外殼、散熱風(fēng)扇等。(電動機主要把電能轉(zhuǎn)化為動能，但是電動機里的

線圈有電阻，通電時要產(chǎn)生大量的熱，使導(dǎo)線溫度過高，溫度超過絕緣體材料的耐熱溫度使絕緣材料老化，

甚至燒壞，所以必須及時散熱)。

【?？碱}型】

類型一機械能

【點撥】1.物體的動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體的質(zhì)量和速度越大，動能越大；物體的重力勢

能與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)，物體的質(zhì)量和被舉高的高度越大，重力勢能越大；物體的彈性形變

越大，彈性勢能越大。

2.物體的機械能等于物體的動能和勢能之和，若只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，則物體的機械能守恒。

1.下列實例中，物體的重力勢能變大了的是（）

A.鐵球從斜面頂端滾下來B.騎自行車沖上坡頂

C.飛機在高空水平飛行D.立在山頂上的石頭變式

2.把一個內(nèi)表面光滑的圓碗固定在水平桌面上，碗的兩側(cè)邊緣水平高度相同。將一個小球從如圖所示碗

的右側(cè)邊緣由靜止釋放，則小球（）

A.不能到達碗的另一側(cè)邊緣B.到達碗底時就會靜止不動

C.到達碗的另一側(cè)邊緣時速度為零D.能到達碗的另一側(cè)邊緣并從碗中飛出

3.在同一個彈簧測力計(量程為10牛)下分別豎直懸掛3牛和5牛的物體時，彈簧測力計上的彈簧具有的

彈性勢能的大小關(guān)系是（）

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A.兩次具有相同的彈性勢能B.第一次比第二次的彈性勢能大

C.第一次比第二次的彈性勢能小D.無法確定其大小

4.如圖所示為一個傳送帶，甲、乙輪轉(zhuǎn)動并帶動物體向右上方勻速運動，物體與皮帶之間沒有發(fā)生相

對滑動，皮帶與輪之間不打滑，該過程物體受到的力中不做功的有__________(填力的名稱)；該物體斜向上

運動的過程中，機械能是否守恒?______________________________，理由是：_________

_______________________________。

類型二功和功率

【點撥】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的過程實質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化的過程；功率反映了物體做功的快慢。

5．如圖，一顧客用一水平恒力F將購物車從粗糙斜坡的底端勻速推上頂端，斜坡長s，高h，購物車(含

車上物品)重G，在這個過程中，水平推力做的功為()

A．0B．FsC．GhD．Fs2－h(huán)2

6．如圖所示，圖甲中某同學(xué)用彈簧測力計拉木塊，使它沿水平木板勻速滑動；圖乙是他兩次拉動同一

木塊得到的路程隨時間變化的圖像。下列說法正確的是()

A．木塊第二次受到的拉力較大

B．第二次拉力對木塊做功的功率大

C．運動相同的時間，第一次拉力對木塊做功多

D．條件不足，無法比較拉力對木塊兩次做功大小和做功功率的大小

7．一定質(zhì)量的貨物在吊車鋼索的拉力作用下，豎直向上運動(不考慮空氣的阻力和鋼索的重力)，貨物

運動的路程(s)—時間(t)的圖像如圖所示。根據(jù)圖像，下列判斷正確的是()

A．2s時鋼索的拉力大小等于8s時鋼索的拉力大小

B．貨物豎直向上運動時，4s時的速度小于10s時的速度

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C．0～6s內(nèi)鋼索拉力做的功小于6～12s內(nèi)鋼索拉力做的功

D．貨物在0～12s內(nèi)的豎直向上運動過程中，鋼索拉力的功率保持不變

8.隨著人們生活水平的不斷提高，城鄉(xiāng)間的交流不斷增多，從而加重了交通運輸?shù)呢?fù)擔(dān)，鐵路提速是在

現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提高運力的最好方法，但鐵路提速要解決許多具體的技術(shù)問題，其中提高機車牽引力功率是

一個重要問題。已知勻速行駛時，列車所受阻力與速度平方成正比，即f=kv2，列車要提速，就需研制出更

大功率的機車，那么當(dāng)機車分別以120千米/時和40千米/時的速度在水平軌道上勻速行駛時，機車的牽引

力功率之比為（C）

A.3：1B.9：1C.27：1D.81：1

9.如圖所示的地面清潔機器人，質(zhì)量為3千克，要求對水平地面壓強不超過3000帕，機器人在水平地

面運動時，所受推力與速度關(guān)系如圖所示。(g取10牛/千克)問：

(1)該機器人與水平地面的接觸面積至少為多大?

(2)該機器人所提供的水平推力為300牛時，勻速直線運動2秒能通過多遠路程?此時水平推力做了多少

功?

(3)該機器人在水平地面上以0.5米/秒的速度勻速直線運動時，水平推力的功率是多大?

類型之三簡單機械

【點撥】1.力臂是支點到力的作用線的距離，應(yīng)注意與力的作用點相區(qū)分。

2.當(dāng)用滑輪(組)在水平方向上移動物體時，若動力作用在繩子自由端，則可將物體所受摩擦力看成“重

力”，類比滑輪(組)在豎直方向上進行分析；若摩擦力作用在繩子自由端，動力作用在動滑輪上，則可將動

力看作“重力”。

3.解決滑輪組中力和移動距離的問題時，應(yīng)明確繞在動滑輪上繩子的股數(shù)，幾股繩子拉住動滑輪，繩

子的自由端移動的距離就是動滑輪移動距離的幾倍。

10.如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端

抬離地面。已知長方形水泥板的重力作用點在對角線的交點，則（）

A.F甲>F乙，因為甲方法的動力臂長B.F甲<F乙，因為乙方法的阻力臂長

C.F甲=F乙，因為甲、乙兩種方法動力臂都是阻力臂的兩倍D.無法判斷

11.如圖所示，用滑輪組提升重物時，重800牛的物體在10秒內(nèi)勻速上升了1米。已知繩子的拉力F

為500牛，則提升重物的過程中（）

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A.繩子自由端被拉下3米B.做的有用功是800焦

C.拉力F的功率是80瓦D.滑輪組的機械效率是60%

12.如圖所示，水平臺面由同種材料制成，粗糙程度均勻，在它上面放著質(zhì)量為m1的木塊，將木塊用

輕繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m2的重物相連。木塊在平行于臺面的輕繩的拉力作用下做勻速直線運動，運動一

段時間，重物觸地后立即靜止，木塊繼續(xù)滑動一段距離停在臺面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計，下

列說法中，正確的是（）

A.重物觸地后木塊繼續(xù)滑動的過程中，木塊的動能保持不變

B.木塊勻速運動的過程中，木塊和重物所受的重力都不做功

C.木塊勻速運動的過程中，木塊的機械能變大

D.重物觸地后木塊繼續(xù)滑動的過程中，木塊所受摩擦力大小為m2g

重物13．實驗探究：探究杠桿的平衡條件。

如圖，利用鉤碼和刻度尺測量出杠桿平衡時各個力及其力臂，測得數(shù)據(jù)

見表：

次數(shù)動力F1(N)動力臂l1(cm)阻力F2(N)阻力臂l2(cm)

11.0102.05

數(shù)據(jù)

21.550.515

32.0151.520

(1)杠桿的平衡條件是__________。

(2)實驗進行3次的目的是_________。

結(jié)論A.取平均值減小誤差

作圖B.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確

C.歸納出物理規(guī)律

(3)如圖，若用彈簧測力計的拉力作動力，請畫出其動力臂。

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14.如圖所示，質(zhì)量不計的光滑木板AB長1.6米，可繞固定點O轉(zhuǎn)動，離O點0.4米的B端掛一重物

G，板的A端用一根與水平地面成30°夾角的細繩拉住，木板在水平位置平衡時繩的拉力是8牛。然后在

口點的正上方放一質(zhì)量為0.5千克的小球，若小球以20厘米/秒的速度由O點沿木板向A端勻速運動，問：

小球至少運動多長時間細繩的拉力減小到零?(g取10牛/千克，繩的重力不計)

15.在一次車輛故障處置過程中，拖車所用裝置簡化如圖。為了盡快疏通道路，交警只用了30s的時間，

指揮拖車在水平路面上將質(zhì)量是1.5t的故障車勻速拖離了現(xiàn)場。若故障車被拖離的速度是6m/s，繩子自由

端的拉力F是500N，該裝置的機械效率是80%。求：

(1)故障車在30s內(nèi)通過的路程。

(2)拉力F在30s內(nèi)所做的功。

(3)故障車在被拖離過程中受到的阻力。

類型之四能量的轉(zhuǎn)化與守恒

【點撥】1.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。

2.核能利用的方式有核聚變和核裂變，核電站利用的是核裂變。

3.自然界中任何事件都遵循能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，能量的轉(zhuǎn)化具有一定的方向性。

16．如圖所示，2018年4月2日8時15分左右，天宮一號目標(biāo)飛行器進入大氣層，絕大部分器件在進

入大氣層過程中燒蝕銷毀，剩余部分落入南太平洋中部區(qū)域。天宮一號飛行器在這個過程中，下列說法正

確的是()

A．動能和重力勢能都增加B．機械能保持不變

C．內(nèi)能是通過做功的方式改變的D．減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

17.如圖所示，甲氣球裝入少量水后，將甲，乙兩個氣球吹成一樣大小，用細繩把它們掛在橫桿上，

燭焰靠近氣球的底部加熱，發(fā)現(xiàn)乙氣球“啪”的一聲破了，而甲氣球加熱很長時間，仍安然無恙。

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(1)在加熱過程中，因為“燒不破”的甲氣球裝有水，水的比熱容較__________，且水蒸發(fā)過程需要

__________熱，所以甲球的溫度升高得慢。

(2)在加熱過程中，乙球內(nèi)氣體內(nèi)能增大，這是用__________的方法改變氣體的內(nèi)能。

18.“遼寧艦”服役，圓了中國航母夢。如圖所示為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動艦載機在兩秒

鐘內(nèi)達到起飛速度。氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對外做功，同時推動活塞，使艦載機獲得巨大的牽引力，此過

程中蒸汽的__________能轉(zhuǎn)化為活塞的__________能。汽油機的__________沖程也會發(fā)生同樣的能量轉(zhuǎn)化。

一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是30r/s，則汽油機每秒對外做功__________次。

19．如圖所示，某同學(xué)將兩個相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它們探究動能或重力勢能與哪些

因素有關(guān)。

(1)將A、B兩球(mA<mB)分別從兩斜面的相同高度處由靜止同時釋放，觀察到它們始終并排滾動且相對

靜止。這表明在滾動的任一時刻，兩球的速度________，且兩球的速度跟________無關(guān)。

(2)分別在水平桌面上的C、C′處放置相同的木塊，再將兩球分別從兩斜面的相同高度處由靜止同時釋

放，觀察到________球?qū)⒛緣K撞得更遠。由此可得出結(jié)論：

①____________________________________________________________(從動能角度解釋)；

②____________________________________________________________(從勢能角度解釋)。

類型之五電功和電功率

【點撥】1.用電器有電流通過時消耗電能，轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么

電熱就等于電功。

2.電功計算公式：W=UIt=Pt，在純電阻電路中，W==I2Rt；電功率的計算公式：P==UI，在Rt純電阻電

路中，P==I2R。

20．如圖所示，電源電壓不變，R2＝30Ω，R3＝10Ω。只閉合S1，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示

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數(shù)為4.0V，則定值電阻R1為________Ω，電源電壓為________V。閉合S1、S2、S3，電流表、示數(shù)之

比為________，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量為________J。

21.如圖所示為電路元件甲和標(biāo)有“2.5V1.25W"字樣的元件乙的電流與兩端電壓關(guān)系的圖像。若把甲

和乙并聯(lián)后接在電壓為2伏的電源兩端，電路的總功率是__________瓦；若把甲和乙串聯(lián)在電源電壓為3

伏的電路中，乙的實際功率是__________瓦；若把乙和規(guī)格為“3V3W”的燈泡L(燈絲電阻不變)串聯(lián)在

電源兩端，在保證電路元件安全的情況下，電源電壓最大為__________伏。

22．在測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的分組實驗中：

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整。

(2)小明閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則故障可能是

________________。排除故障后，移動滑片使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡額

定功率為________W。

(3)小華在進行實驗數(shù)據(jù)處理時，算出了小燈泡的平均功率(如表)，你認(rèn)為這樣處理數(shù)據(jù)是

____________(選填“合理”或“不合理”)的，理由：____________________________________________。

－

實驗序號電壓電流功率

U(V)I(A)P(W)平均功率P(W)

①2.00.260.52

②2.50.280.700.69

③2.80.300.84

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(4)下列描述小燈泡功率P隨滑動變阻器阻值R變化情況的圖像中，正確的是________。

A