資源簡介

第二講：中考易錯題系列之機械功、功率、機械效率
易錯知識點
對于公式W=F · S，公式中的F就是作用在物體上的力；S就是在力的方向上通過的距離，S不一定等于物體實際通過的距離，如果S與F垂直，則這個力在這段距離上不做功。
一個力做功的多少跟物體的運動狀態無關，而由力的大小和物體在力的方向上通過的距離的乘積來決定。
要注意有三種情況是不做功的，即①有力，無距離；②有距離，但無力作用在物體上；③力與移動距離垂直。
功率是表示力對物體做功快慢的一個量。功率大，表示做功快，不能認為功大，功率也大。
由P=,W=Fs,v=,可得F=?？梢灾?，功率P一定時，力F與速度v成反比。這就可以解釋汽車上坡時換擋減速的目的是為了產生更大的牽引力。
機械能守恒是指能量只在動能和勢能之間轉化，沒有轉化為其他形式的能量。
中考規律及預測
功和功率是初中科學的重點內容。中考主要考查學生對做功的兩個條件的理解，運用W=F·s進行解題，理解功率的概念，功率大小的探究。
機械功、機械能、功率是科學的基本概念，不僅在力學方面，電學方面，在其他科學領域也都將會出現，所以該部分知識在歷年中考中出現的頻率很高。試題的形式也是多樣，常與內能、化學能、能量守恒等知識結合出現。
易錯題訓練
一、選擇題
1、1964年人類制成了世界上第一盞用海浪發電的航標燈。它的氣室示意圖如圖所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室，壓縮后再推入工作室，然后推動渦輪機帶動發電機發電。那么（ ） A．當海水下降時，閥門K1開啟，閥門K2關閉 B．當海水上升時，閥門K1關閉，閥門K2開啟
C．航標燈消耗的電能是空氣的機械能轉化來的 D．航標燈消耗的電能是海水的機械能轉化來的 2、如圖甲所示，質量不計的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上，壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器（壓力不超過最大值），壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成一電路。壓力傳感器不受力時電流表示數是I0。t＝0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復。整個過程中，不計能量損失，電流表示數I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則（　?。? A．t1時刻，小球動能最小 B．t2時刻，彈簧的彈性勢能最小 C．t2～t3這段時間內，彈簧的彈性勢能先增加后減少 D．t2～t3這段時間內，小球增加的動能小于彈簧減少的彈性勢能 3、如圖所示，一物體由靜止開始，從A點出發分別沿三個傾斜角不同但高度相同的光滑斜面滑下，并滑至同一水平面上的B、C、D三點。則 A． B處動能大 B. C處動能大 C. D處動能大 D. B、C、D處動能一樣 4、甲、乙兩個完全相同的皮球，在同一高度以大小相等的速度，同時將甲球豎直向上拋出、將乙球豎直向下拋出，兩球在地面上反復彈跳。運動中不計空氣阻力，與地面碰撞時不計能量損失。則下列說法正確的是：（ ） A. 球在空中下降時，重力勢能增大，動能減小
B. 拋出時刻，甲球的動能大于乙球的動能 　
C. 拋出時刻，甲球的動能等于乙球的動能　　
D. 甲球的最大重力勢能大于乙球的最大重力勢能 5、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，落下后踩在翹翹板的a端，能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力，故
A．男演員的質量必須要大于女演員的質量 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 6、如下圖甲，是小球從某高度處由靜止下落h過程的路程與時間關系圖，圖乙中，描述重力對該球做功大小與時間關系正確的圖線是（ ） 7、在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑．質量分別為m，2m的兩個物體在大小為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，無法確定甲、乙圖中F做的功誰大 8、一根長為L的木棒的B端放在截面直徑為D的圓柱體上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圓柱體在水平地面上向前滾動，設木棒與圓柱體、圓柱體與地面間均無滑動現象，當把木棒從圖甲位置勻速推至圖乙位置時，推力F做的功是？ A, FL/2 B,FL+πD C,2FL D,2FL+πD 9、有兩只相同的水缸，需好幾桶水才能盛滿?，F有甲、乙兩位同學用相同的水桶從同一處取水分別倒人兩個水缸內。甲力氣大，每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學都使各自的水缸注滿水的過程中（ ） A．甲比乙做的功多 B．乙比甲做的功多 C．兩人做的功一樣多 D．條件不足，無法比較做功的多少 二、填空題 10、（2014杭州）28．（6分）用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運動，到達B位置速度達到最大，到達C位置小球的 速度變為零。已知AC間的高度差為h，則從A位置到C位置鐵球的重力做功是 ；在此過程中彈簧的彈性勢能增加量為 。B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力 （選填“大于”、“小于”、“等于”）彈簧所施加的彈力。（整個過程中不計能量損耗） 11、如圖所示，質量分布均勻的長方體磚，平放在水平地面上，第一次用豎直向上的力F1只作用于ab 的中點，第二次用豎直向上的力F2作用于bc 的中點，都使它們在豎直方向上慢慢向上移動h （h ＜ab ＜bc ），則在上述過程中F1 F2（選填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功_______F2所做的功（選填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功 第二次克服重力所做的功（選鎮“大于”、“小于”或“等于”）。 12、如圖甲所示，一塊質量為0.2kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力F=3N的作用下向上運動，鐵塊運動速度v與時間t的關系圖象如圖乙所示．則鐵塊受到的摩擦力為　 　N，0～6s內拉力F做的功是 J（取g=10N/kg） 三、實驗探究 13、小華為了探究物體動能的大小與質量、速度的關系，設計了如下圖甲、乙所示的實驗 甲 乙 實驗甲：質量相同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水 平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示。 實驗乙：質量不同的兩個小球，沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動，然后與放在水平面上 的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示。 （1）要探究物體動能的大小與速度的關系應選用 圖。（填“甲”、“乙”） （2）甲、乙兩組實驗可以得出的結論是 _________________________________________。 （3）這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的 _____ 來比較物體的動能大小。下列實例中與此實驗方 法相同的有 ________ 。（填編號） ①認識電流大小時，用水流進行類比 ②用紅墨水在水中的擴散現象來認識分子是運動的 ③用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性 14、學校新購了一箱物理器材，小云同學將它從一樓搬到三樓，小彬同學想測定小云搬運器材過程中對箱子做功的功率。
（1）實驗器材：________、________、________；
（2）小彬同學設計的測量步驟如下，其中多余的是（ ） A、測出箱子的質量ｍ
B、測出樓梯的總長度L
C、測出一樓到三樓的豎直高度h
D、測出小云上樓所用的時間t
E、算出小云搬運箱子的功率P
（3）請你在下面空白處幫小彬設計一個記錄實驗數據的表格。 四、綜合計算 15、（2014紹興）36、霾，主要指原因不明的因大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現象。PM10是指空氣中直徑等于和小于10微米的顆粒物。根據目前的認識，機動車尾氣排放、煤炭燃燒和工業生產的燃燒過程中排放的二氧化硫和氮氧化物等都是PM2.5的主要來源。它會對人的呼吸系統、神經系統等產生影響。
(1）圖甲是不同的霧霾顆粒物進入人體的不同部位的示意圖，PM10大部分能被阻擋在肺外；PM1顆粒進入血液后，吞噬細胞會對部分顆粒進行吞噬，這些保護性生理功能屬于 (選填“特異性”或“非特異性”）免疫。
(2）“三效催化轉換器”能將汽車尾氣中的有毒氣體轉為無毒氣體。圖乙為其反應的微觀示意圖，下列說法正確的是 (選填序號）。
A．該反應中原子發生重新組合
B．該反應屬于置換反應
C．該反應能將引起霧霾的NO2和CO氣體轉化為N2和CO2
(3）戴口罩是防止霧霾顆粒物進入人體的一種有效措施，市場上口罩品種繁多。為探究口罩的防護功能，小敏在三只如圖丙所示瓶內裝少量激光打印粉，將A、B、C三種口罩分別在瓶口系緊，外面覆蓋一張餐巾紙，通過打氣筒打氣，使粉末飛揚。實驗結果如圖丁，則防護功能最好的口罩為 。
(4）將汽車由燃燒汽油、柴油等改為使用電力，是從源頭減少“霾”的重要措施。某款以磷酸鐵鋰電池為動力的電動汽車，其電池部分的技術參數如表所示。
電池類型 電池標準容量/安時 充電電壓/伏 充電時間/時 磷酸鐵鋰 200 380 3.8
①若給這款電動汽車充電，則充電機的正常輸出功率為多少？
②電動車以54千米/時的正常速度勻速行駛時的輸出功率是36千瓦，計算此時的阻力。 16、某建筑工地用升降機提升大理石的示意圖如圖所示。升降機貨箱的重力是400N，g取10N/kg。不計滑輪和鋼絲繩的重力，不計摩擦。試求：
（1）已知大理石的密度是2.8×103kg/m3，每塊大理石的體積是1.0×10-2m3,則每塊大理石的重力是多少？
（2）如果每根鋼絲繩上能承受的最大拉力是2000N，則該升降機一次最多能勻速提升多少塊大理石？
（3）某次提升中，升降機在1min內將貨物勻速提升了15m，鋼絲繩的拉力是2000N。則鋼絲繩的拉力的 功率是多少？第二講：考點、易錯點及解析
一、選擇題
1、考點：能量的轉化
解析： 學生容易選C，以為是空氣的機械能轉化為電能。實際上空氣的壓縮需要海浪的作用，施力物體是海浪，因此是海水的機械能轉化為電能。
答案：D
2、考點：動能的影響因素；動能和勢能的大小變化；勢能的影響因素。
解析：本題難度比較大，關鍵在于學生的讀圖能力，從圖像電流的變化上判斷出電阻的變化，從電阻的變化程度判斷出彈簧壓縮程度的變化情況
分析：（1）當電流表示數為I0時，表示壓力傳感器不受力，也就是小球沒有落在彈簧上，小球處于上升或下落狀態。
（2）當電流表示數變大時，表示壓力傳感器的電阻值減小，表明壓力傳感器受到的壓力增大，說明此時小球處于下落壓縮彈簧的過程；電流表示數最大時，說明小球下落到最低點。
（3）當電流表示數變小時，表示壓力傳感器的電阻阻值增大，表明壓力傳感器受到的壓力減小，說明此時是彈簧把小球彈起的過程，小球處于上升過程。
答案：D
3、考點：動能的影響因素，動能和勢能的轉化
解析：由于B、C、D點傾斜角度不一樣，有同學會認為B點傾斜角度大，速度大，所以動能就大。實際上該題的解題只要抓住，斜面光滑，不計摩擦的情況下，重力勢能在到達底部時會全部轉化為動能，所以三點動能一樣大。
答案：D
4、考點：動能和勢能的相互轉化和守恒
解析：決定動能大小的因素是質量和速度，跟往哪個方向拋球沒有關系。在拋出球的時刻，速度一樣，質量也一樣，所以動能相同。
答案：C
5、考點：動能和勢能的轉化及能量守恒
解析：本題中除了考慮動能和勢能的相互轉化及能量守恒外，易錯點在于會忽略空氣阻力的存在，會使一部分能量轉化為內能損失掉，所以甲處男演員的機械能必須大于乙處女演員的重力勢能。
答案：C
6、考點：功的大小比較
解析：本題關鍵在于讀圖能力，根據h—t圖像可判斷處高度h隨著時間t的變化越來越大，根據W=Gh，因為G是不變的，h是一條曲線，所以W與h成正比，也應該是一條相同的曲線。
答案：C
7、考點：功的公式W=Fs的理解
解析：本題中質量m和2m；接觸面光滑和粗糙都是迷惑點，會給部分同學的解題造成干擾。其實解答此題，只要抓住功的公式W=Fs，F一樣,移動的距離S也一樣，所以做的功也應該一樣。
答案：B
8、考點：動滑輪的特點，功的計算
解析：本題中，油桶可以看出是一個動滑輪，在力F的作用下，油桶移動了s米，繩子自由端移動的距離應該為2s，所以F做的功W=2Fs
答案：C
9、考點：功的計算
解析：力F做功可以看成：對木板的功加上對球做的功：
（1）對木板的做的功：位移s1等于木板的長度L，由W=Fs，得W1=FL；
（2）再看對球做的功：①木板和球、球和地面沒有滑動摩擦，只有滾動摩擦，所以球的位移s2就等于球轉動的圈數，球轉動的圈數又等于木板的長度L；
②由于推動過程是勻速運動，所以木板和球的受力都是平衡的．木板的推力F等于球對木板的摩擦力，木板對球和球對木板的摩擦力是一對相互作用力，兩力是相等的，所以球受到的力也為F；
由W=Fs，得 w2=FL；
（3）F做得總功 W=w1+w2=2FL；
答案：C
10、考點：總功、有用功，額外功
解析：本題很容易選C，因為最終打的水是一樣多的，那么對水做的功也是一樣的，也就是有用功是一樣多的，但要注意，我們不能忽略水桶也有重力，在打水的過程中，對水桶也要做功，乙力氣小，打水的次數多，對水桶做的額外功就要多，所以乙所做的總功就比甲多。
答案：B
11、考點：功的計算及比較
解析：兩次抬起磚的過程都可等效成下圖所示杠桿，l1=2l2，根據杠桿平衡條件，F=G，所以F1=F2；根據W=Gh可知，W1=W2；由功的原理得兩次動力所做的功都等于克服重力做的功，所以相等。
答案：等于 等于 等于
12、考點：二力平衡、功的計算
解析：本題的關鍵是要找對相互平衡的力是哪幾個力，拉力F=3牛，方向是豎直向上的，與之平衡的力必定是豎直向下的力，除了重力之外，應該還有一個向下的摩擦力，大小等于f=F-G
答案：1N 3.6J
13、考點：動能的影響因素
解析：（1）要探究物體動能的大小與速度的關系，需保持物體的質量相等，速度不同，甲圖讓同一小球從不同的高度滾下，可以探究動能與速度的關系；
乙圖中，讓質量不同的小球從同一高度滾下，所以是探究動能與質量的關系；
（2）由圖甲知，小球的質量相等，小球滾下的高度越大，到達底面的速度越大，則將木塊推動的越遠，說明具有的動能越大，可得當物體的質量相等時，物體的速度越大，動能越大；
由圖乙知，質量不同的小球從同一高度滾下，速度相等，小球的質量越大，木塊被推動得越遠，說明動能越大，可得當物體的速度相等時，物體質量越大，動能越大；
（3）這個實驗中，利用小球推動木塊距離的長短來比較物體的動能大小，這是應用了轉換法；
在探究動能和速度及質量的關系時，用到了控制變量法．
答案：（1）甲；（2）當物體的質量相等時，物體的速度越大，動能越大；當物體的速度相等時，物體質量越大，動能越大；（3）小球推動木塊距離的長短；轉換；控制變量．
14、考點：功率的測量實驗
解析：實驗器材：要測量搬運過程中對箱子做功的功率，需要結合公式P=,m為箱子的質量，h為一樓到三樓的豎直高度，t為所用的時間，所以需要用臺秤測箱子的質量m、用卷尺測量一樓到三樓的豎直高度h；用秒表測上樓所用時間t。
實驗步驟：（1）由以上分析可知并不需要測量樓梯的總長度。
（2）實驗數據的記錄表格包括箱子的質量、樓梯高度、登樓時間、功率這四個內容。
答案：臺秤、卷尺、秒表；B ；
15、考點：綜合分析題，涉及到生物、化學和物理的綜合應用。
解析：（1）免疫系統包括三道防線，非特異性免疫是指第一道和第二道防線．
第一道防線是由皮膚和黏膜構成的，他們不僅能夠阻擋病原體侵入人體，而且它們的分泌物（如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等）還有殺菌的作用． 第二道防線是體液中的殺菌物質和巨噬細胞．這兩道防線是人類在進化過程中逐漸建立起來的天然防御功能，特點是人人生來就有，不針對某一種特定的病原體，對多種病原體都有防御作用，因此叫做非特異性免疫（又稱先天性免疫）． 第三道防線主要由免疫器官（胸腺、淋巴結、骨髓、和脾臟等）和免疫細胞（淋巴細胞）組成的．第三道防線是人體在出生以后逐漸建立起來的后天防御功能，特點是出生后才產生的，只針對某一特定的病原體或異物起作用，因而叫做特異性免疫；故答案為：非特異性；
（2）由題目中圖可以得出反應的化學方程式為：
A、該反應中構成反應物的原子重新組合成新物質的分子；故A正確；
B、置換反應是一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物的反應，而在這個反應中反應物兩種都是化合物；故B錯誤；
C、由上面的化學方程式可以看出：NO2和CO氣體轉化為N2和CO2；故C正確；
故答案為：AC；
（3）由圖可以看出C口罩的過濾效果最好，故答案為：C；
（4）①P=UI=200Ah×380V/3.8h=20000W；
故答案為：20000W；
②V=54千米/時=15米/秒
勻速行駛時：
故答案為：2400牛．
（1）從非特異性免疫（又稱先天性免疫）和特異性免疫的特點去分析解答；
（2）A、從該反應中構成反應物的原子重新組合成新物質的分子去分析解答；
B、從置換反應是一種單質和一種化合物生成另一種單質和另一種化合物的反應去分析解答；
C、從反應的化學方程式可以看出：NO2和CO氣體轉化為N2和CO2去分析解答；
（3）從口罩的過濾效果去分析解答；
（4）①從功率與電壓和電流的關系去分析解答；
②從阻力與電壓和速度的關系去分析解答；
16、考點：密度公式的應用；滑輪組繩子拉力的計算；重力的計算；功率的計算
解析：(1) 每塊大理石重： （2分）
(2) 升降機一次能提起的大理石塊數： （1分）
(3) 鋼絲繩端移動的距離： （1分）
把貨物提升15 m做的功： （1分）
升降機的功率： （1分）
（1）先由m=ρV計算每塊大理石的質量，再由G=mg求出每塊大理石的重力；
（2）由圖可知有三段鋼絲提著貨箱，則貨箱總重是鋼絲拉力的3倍，去掉貨箱的重力就是磚的重力，也就能求出磚的塊數；
（3）鋼絲繩移動的距離是貨箱上升距離的3倍，利用W=Fs求出鋼絲繩做的功，再利用得鋼絲繩的拉力的功率．
該題涉及到密度、重力、功、功率、滑輪組等的計算，是一綜合性較強的題，在計算過程中要注意各個物理量之間的關系，考查了學生的綜合應用能力，屬于難題．
答案：（1)(2)（3）

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