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第十講 機(jī)械能和功
中考一輪復(fù)習(xí) 浙江專版
考點(diǎn)透視
考點(diǎn) 考試要求
1．理解動(dòng)能和勢(shì)能的含義 a
2．會(huì)對(duì)物體動(dòng)能、勢(shì)能大小的變化進(jìn)行定性的判斷 a
3．理解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化及機(jī)械能守恒 a
4．能用機(jī)械能守恒解釋簡(jiǎn)單現(xiàn)象 b
記住做功的兩個(gè)必要因素 a
6.理解功的物理含義 b
7.會(huì)運(yùn)用功的公式W=Fs進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 c
8.知道功的國(guó)際制單位：焦耳 a
9.知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度 a
10.理解功率的含義 b
11.知道功率的國(guó)際制單位：瓦特 a
12.會(huì)用公式P=W/t 進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 c
思維導(dǎo)圖
考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)1：機(jī)械能轉(zhuǎn)化及守恒
例1：如圖所示，木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過(guò)程中，木塊的（　　）
A. 重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大
B. 重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小
C. 動(dòng)能不變，機(jī)械能不變
D. 重力勢(shì)能不變，機(jī)械能減小
【解析】動(dòng)能的影響因素是物體的質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度，重力勢(shì)能的影響因素是物體的質(zhì)量與被舉高的高度，動(dòng)能和勢(shì)能的和為機(jī)械能。題中物體是勻速下滑，速度不變，高度降低。所以動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能也減小。
【答案】B
考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)1：機(jī)械能轉(zhuǎn)化及守恒
變式訓(xùn)練
1．如圖所示是蹦床運(yùn)動(dòng)員表演的情景。運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢(shì)能變化情況分別是（　　）
A. 動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大 B. 動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小
C. 動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能增大 D. 動(dòng)能先減小后增大，重力勢(shì)能減小
【解析】運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，先是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，當(dāng)蹦床對(duì)人的彈力與重力相等的時(shí)候速度最大，動(dòng)能最大；人離開(kāi)蹦床后彈力消失，在上升到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度增大，重力勢(shì)能增大，速度減小，動(dòng)能減小，故整個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能一直增大。
【答案】C
知識(shí)點(diǎn)2：探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)
例2：如圖所示，在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓同一鋼球A從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，撞到同一木塊B上。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察______________來(lái)判斷鋼球動(dòng)能的大小；本實(shí)驗(yàn)用到的科學(xué)研究方法是______________(說(shuō)出一種即可)。
考點(diǎn)突破
【解析】在探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)木塊B被撞的距離來(lái)判斷鋼球的動(dòng)能大小的，這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法；實(shí)驗(yàn)中控制小球的質(zhì)量不變(用同一小球)，讓鋼球從不同的高度由靜止?jié)L下，探究物體的動(dòng)能與速度的關(guān)系，用到了控制變量法。
【答案】木塊B被撞的距離　控制變量法(轉(zhuǎn)換法)
考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)2：探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)
變式訓(xùn)練
1．利用如圖裝置進(jìn)行“探究動(dòng)能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)。用兩根細(xì)繩將小球懸掛起來(lái)，拉起小球，當(dāng)細(xì)繩與豎直方向成θ角后松手，小球撞擊水平木板上的木塊，記下木塊移動(dòng)的距離s。改變角度θ的大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
（1）利用如圖兩根細(xì)繩懸掛小球，而不用一根細(xì)繩，其好處是_________________________________________________________________。
（2）本實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是物體的動(dòng)能大小與　　　　　的關(guān)系。
（3）利用上述實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還可以探究的問(wèn)題是_________________________。
知識(shí)點(diǎn)2：探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)
考點(diǎn)突破
【解析】(1)若用一根細(xì)繩，小球的擺動(dòng)方向會(huì)不穩(wěn)定，利用題圖兩根細(xì)繩懸掛小球，便于控制小球的撞擊方向，便于撞準(zhǔn)木塊； (2)實(shí)驗(yàn)中小球一定，小球擺動(dòng)的角度不同，撞擊木塊時(shí)的速度不同，所以本實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是物體的動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；(3)細(xì)繩與豎直方向成的θ角不同，則下落的高度不同，通過(guò)對(duì)木塊做功的多少，可以判斷小球重力勢(shì)能的大小，所以該實(shí)驗(yàn)可以探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系。
【答案】(1)便于控制小球的撞擊方向(或便于撞準(zhǔn)木塊等)(2)速度　(3)重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系
考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)3：判斷力是否對(duì)物體做功
例3：以下四幅圖中，克服物體重力做功的是（　　）
【解析】A、D選項(xiàng)是在水平方向上移動(dòng)距離而重力方向豎直向下，沒(méi)有克服重力做功；B選項(xiàng)用力搬石頭，石頭沒(méi)有搬起，距離為零不做功；C選項(xiàng)貨物上升，克服重力做功；D選項(xiàng)在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，沒(méi)有克服重力做功。故選C。
【答案】C
考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)3：判斷力是否對(duì)物體做功
變式訓(xùn)練
1.非洲旱季，常用Hippo roller(中間有轉(zhuǎn)軸的塑料桶)運(yùn)水。如圖所示，小華分別用背背、手抱、平拉、滾拉的方式運(yùn)滿桶水，在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，她對(duì)滿桶水做功最多的是(　　)
知識(shí)點(diǎn)3：判斷力是否對(duì)物體做功
考點(diǎn)突破
【解析】本題考查做功的必要因素和功的計(jì)算。A、B兩圖中，重力的方向豎直向下，人對(duì)桶的力豎直向上，桶在水平方向上通過(guò)了一段距離，由于力與距離垂直，因而力對(duì)桶不做功；C中滑動(dòng)摩擦力大于D中的滾動(dòng)摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，因此C做功最多，故選C。
【答案】C
考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)4：功的相關(guān)計(jì)算
例4：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(gè)物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進(jìn)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(wú)法確定甲、乙圖中F做的功誰(shuí)大
知識(shí)點(diǎn)4：功的相關(guān)計(jì)算
考點(diǎn)突破
【解析】根據(jù)題意，兩個(gè)物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進(jìn)了相同的距離s，根據(jù)W＝Fs可知，甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功，故選B。
【答案】B
考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)4：功的相關(guān)計(jì)算
變式訓(xùn)練
1．2016年浙江最大抽水蓄能電站在縉云開(kāi)建。其工作原理如圖所示，用電低谷時(shí)（如深夜），電站利用電網(wǎng)多余電能把水從下水庫(kù)抽到上水庫(kù)中儲(chǔ)存起來(lái)；用電高峰時(shí)，再利用上水庫(kù)中的水發(fā)電。

（1）蓄能時(shí)，水被抽到上水庫(kù)中，電能轉(zhuǎn)化為水的　　　；
（2）發(fā)電時(shí)，若該電站上水庫(kù)可用于發(fā)電的庫(kù)容量為7.86×106米3，上下水庫(kù)平均水位差 637米。上水庫(kù)中可用于發(fā)電的水流到下水庫(kù)，水的重力做功為　　　　焦。
知識(shí)點(diǎn)4：功的相關(guān)計(jì)算
考點(diǎn)突破
【解析】(1)蓄能時(shí)，用電把下水庫(kù)的水抽到上水庫(kù)中，即水由低處升至高處，高度發(fā)生變化，將電能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；(2)根據(jù)W＝Gh＝ρ水Vgh＝1.0×103 kg/m3×7.86×106 m3×10 N/kg×637 m＝5.006 82×1013 J。
【答案】(1)重力勢(shì)能　(2)5.006 82×1013　
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第10講 機(jī)械能和功

一、選擇題
1.（2019·重慶）太陽(yáng)帆的運(yùn)用讓電影《流浪地球》中飛船持續(xù)航行變成現(xiàn)實(shí)。研究發(fā)現(xiàn)1.25×105m2的太陽(yáng)帆正對(duì)太陽(yáng)時(shí)，會(huì)受到太陽(yáng)光的壓力約為1N，推動(dòng)飛船前進(jìn)，如圖4所示。推進(jìn)階段，飛船的太陽(yáng)帆正對(duì)太陽(yáng)的面積為5×104 m2 ，在1小時(shí)內(nèi)前進(jìn)100 km，下列分析正確的是（ ）
A.推進(jìn)階段，太陽(yáng)帆飛船相對(duì)太陽(yáng)是靜止的
B.推進(jìn)階段，太陽(yáng)帆飛船的平均速度約為100 m/s
C.太陽(yáng)帆上受到太陽(yáng)光的平均壓強(qiáng)約為8×10-6 Pa
D.1小時(shí)內(nèi)太陽(yáng)光對(duì)飛船做的機(jī)械功約為1×105J
2.（2019·大慶）汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，牽引力F0。t1時(shí)刻開(kāi)始，司機(jī)減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時(shí)刻，汽車又開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v。已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則（ ）
A．t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車做加速運(yùn)動(dòng)
B．F0＝2f
C．t2時(shí)刻之后，汽車將保持功率P0行駛
D．v＝v0
3.（2019·齊齊哈爾）如圖所示是我國(guó)自主研制的一種中低空、長(zhǎng)航時(shí)、多用途電動(dòng)無(wú)人機(jī)。以下關(guān)于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的說(shuō)法中不正確的是（　　）
A．無(wú)人機(jī)機(jī)身采用的復(fù)合材料密度小可減輕自重，便于操控
B．無(wú)人機(jī)在加速起飛時(shí)，機(jī)械能增加
C．無(wú)人機(jī)降落后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)一段距離，是因?yàn)槭艿綉T性的作用
D．無(wú)人機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)成“上凸下平”的形狀，目的是使無(wú)人機(jī)獲得升力
4.（2019·荊州） 如圖所示，粗糙水平面 AB 與光滑斜面 BC 平滑連接，彈簧左端固定．小木塊 P 被壓縮的彈簧彈出并沖上斜面 BC 的過(guò)程中（空氣阻力忽略不計(jì)），下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.在彈簧恢復(fù)原狀的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小木塊 P 的動(dòng)能
B.小木塊 P 離開(kāi)彈簧后在粗糙水平面 AB 上滑行時(shí)機(jī)械能守恒
C.小木塊 P 在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加
D.小木塊 P 運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)
5.（2019·天津）小華把裝有30個(gè)雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓的家里，他提雞蛋的力做功最接近（　　）
A．9J B．0J C．90J D．300J
6.（2019·連云港）物體在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間圖像如圖甲時(shí)，受到的水平推力為 F1；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間圖像如圖乙時(shí)，受到的水平推力為F2。兩次推力的功率分別為 P1、P2。則下列關(guān)系正確的是（ ）
A. F1=F2 P1>P2
B. F1=F2 P1C. F1> F2 P1>P2
D. F1P2
7.（2019·蘇州）.將皮球從離地某一高度O點(diǎn)處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等
B．皮球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)速度為零
C．皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能
D．若將皮球表面涂黑，則會(huì)在地面M、N兩點(diǎn)留下兩個(gè)大小相等的黑色圓斑
8．(2019·濰坊)無(wú)人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示是一款四翼無(wú)人機(jī)在無(wú)人機(jī)勻速上升過(guò)程中，對(duì)其分析正確的是（　　）
A.質(zhì)量增加
B.動(dòng)能增加
C.重力勢(shì)能增加
D.機(jī)械能不變
9．（2019·安順）質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)小車同時(shí)同地沿同一直線勻速直線運(yùn)動(dòng)，它們的s﹣t圖象分別如圖所示，根據(jù)圖象分析正確的是（ ）

A．V甲＝0.6m/s，V乙＝0.2m/s，甲車的慣性大于乙車的慣性
B．經(jīng)過(guò)6s兩小車一定相距6.0m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，甲車的動(dòng)能等于乙車的動(dòng)能
C．經(jīng)過(guò)6s兩小車一定相距4.8m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，甲車的動(dòng)能小于乙車的動(dòng)能
D．經(jīng)過(guò)6s兩小車可能相距2.4m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，甲車的動(dòng)能大于乙車的動(dòng)能
10.（2019·成都）如圖是汽車四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)沖程示意圖，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．該沖程是做功沖程
B．該沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．這種汽車對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染
D．此發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可達(dá)90%
11.（2019·廣安）如圖所示，甲、乙兩個(gè)滑輪組，其中每個(gè)滑輪的質(zhì)量都相同、分別用拉力F1、F2將重物G1、G2提升相同高度，不計(jì)繩重和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．若G1＝G2，則拉力F1、F2做的總功相同
B．若G1＝G2，則拉力F2做的有用功多
C．若G1＞G2，則甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率
D．若G1＞G2，則甲、乙兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率相等
二、填空題
12.（2019·溫州）為了解火箭升空過(guò)程中的相關(guān)運(yùn)動(dòng)狀況，興趣小組制作了一模型火箭，重為8牛（不包含燃料），發(fā)射后獲取模型火箭的飛行高度與時(shí)間的關(guān)系，如圖所示。
（1）模型火箭燃料耗盡后仍能向上飛行一段距離，這是因?yàn)槟Ｐ突鸺哂小　　?br/>（2）圖中標(biāo)注的A、B、C三個(gè)位置中，模型火箭的重力勢(shì)能最小的是　。
（3）模型火箭從最高點(diǎn)B下落到地面，重力做功的功率是　瓦。
13.（2019·湖州）打網(wǎng)球已成為我國(guó)青少年喜歡的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。如圖甲為快速飛行的網(wǎng)球遇到迎面而來(lái)的球拍時(shí)的三個(gè)瞬間，圖乙為用頻閃相機(jī)拍攝的網(wǎng)球離開(kāi)球拍后在空中飛行過(guò)程的照片。
（1）網(wǎng)球遇到球拍時(shí)，球和球拍都變形了，這說(shuō)明________（寫兩點(diǎn)）。
（2）球遇到球拍后的某一瞬間，網(wǎng)球的速度剛好變?yōu)榱悖瑒t該瞬間網(wǎng)球所受的力是否平衡?
________。
（3）網(wǎng)球表面比較粗糙，在空中飛行時(shí)所受空氣阻力不可忽略。圖乙中，網(wǎng)球從A點(diǎn)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B飛行到C點(diǎn)的過(guò)程中。下列說(shuō)法正確的是________（選填序號(hào)）。
①在A，B，C三點(diǎn)，網(wǎng)球在A點(diǎn)機(jī)械能最大
②位于最高點(diǎn)B時(shí)，網(wǎng)球的動(dòng)能為零
③在該飛行過(guò)程中，網(wǎng)球的勢(shì)能先增大后減小
14.（2019·河北）衛(wèi)星是通過(guò)________傳遞信息的，它從圖10所示位置向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)勢(shì)能_________（選填“增大”“減小”或“不變”）；站在地面上的人觀察到同步衛(wèi)星靜止不動(dòng)，選取的參照物是____________。
15.（2019·咸寧）(3分)甲、乙是兩個(gè)完全相同的網(wǎng)球。如圖所示,在同一高度同時(shí)以大小相等的速度,將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力。拋出時(shí)兩球機(jī)械能 選填“相等”或“不相等”);落地前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,甲球的動(dòng)能 (選填“增大”、“不變”或“減小”),乙球的機(jī)械能 (選填“增大”“先增大后減小,“不變”或“減小”)。
16.（2019·新疆兵團(tuán)）2019年1月3日，我國(guó)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在月球背面成功著陸，標(biāo)志著我國(guó)探月工程取得了歷史性突破。
（1）“嫦娥四號(hào)”到達(dá)月球上方后，使用高熱值燃料發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始點(diǎn)火工作，該發(fā)動(dòng)機(jī)________（填“屬于”或“不屬于"）熱機(jī)。“嫦娥四號(hào)”減速落月過(guò)程中，其動(dòng)能不斷_______（填“增大”或“減小”），“嫦娥四號(hào)"相對(duì)于其內(nèi)部的巡視器是_________（填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的。
（2）“嫦娥四號(hào)”降落到距月球表面100m時(shí)，開(kāi)始懸停并尋找著陸點(diǎn)。懸停時(shí)，“嫦娥四號(hào)”發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為2.5×103N，則“嫦娥四號(hào)”的重力為_(kāi)_________N。“嫦娥四號(hào)”從100m高豎直降落到月球表面所用的時(shí)間為80s，該過(guò)程中“嫦娥四號(hào)”的平均速度為_(kāi)________m/s，重力（忽略其變化）做的功為_(kāi)________J。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
17.（2019·綏化）如圖，某實(shí)驗(yàn)小組在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，木塊移動(dòng)一段距離后停止。
（1）小球滾下斜面的過(guò)程中，它的________能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，其動(dòng)能大小是通過(guò)木塊移動(dòng)的距離來(lái)反映的。
（2）分析比較________兩次實(shí)驗(yàn)，可探究出的結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，速度越大，動(dòng)能越大。
（3）甲實(shí)驗(yàn)中若木塊的重力為1N，水平移動(dòng)的距離是30cm，則重力對(duì)木塊做功_____J。
（4）如果水平面光滑，則________（選填“能”或“不能”）完成本實(shí)驗(yàn)。
四、計(jì)算題
18.（2019·哈爾濱）隨著智能化的普及，機(jī)器人在人類的生活中扮演著重要的角色。在圖書(shū)管理領(lǐng)域機(jī)器人可以輔助或替代管理員整理圖書(shū)，表中所列數(shù)據(jù)是某新型圖書(shū)智能管理機(jī)器人工作的部分技術(shù)參數(shù)。
參數(shù) 工作電壓/V 工作功率/W 最大負(fù)重/N 提升重物最大高度/m
數(shù)據(jù) 48 40 200 0.6
現(xiàn)在智能機(jī)器人以最大負(fù)重將圖書(shū)勻速豎直提升至最大高度，用時(shí)5s。則此次提升過(guò)程中：
（1）機(jī)器人提升圖書(shū)速度是多少？
（2）機(jī)器人對(duì)書(shū)做功是多少？
（3）機(jī)器人的電動(dòng)機(jī)工作電流是多少（結(jié)果保留兩位小數(shù)）？電動(dòng)機(jī)做功是多少？









19.（2019·貴港）如圖15所示，是考古工作隊(duì)在貴港羅泊灣碼頭用起重機(jī)沿豎直方向勻速向上打撈一個(gè)體積為0.5m3、質(zhì)量為1.2t的圓柱體文物的情景。B為起重機(jī)的配重，OA為起重機(jī)的起重臂，AB=25m，OB=5m，若在整個(gè)打撈過(guò)程中，文物始終保持0.3m/s的速度不變（江水的密度為ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，起重機(jī)橫梁重力和滑輪重力及摩擦均不計(jì)）。求：
（1）文物從開(kāi)始上升直到剛露出江面的過(guò)程中受到的浮力大小。
（2）在整個(gè)打撈文物的過(guò)程中，起重機(jī)的拉力做功的最小功率。
（3）為了使起重機(jī)不翻倒，起重機(jī)的配重B的質(zhì)量至少是多少？








20.（2019·樂(lè)山）小夏利用如圖所示的滑輪組，將重量為280N的物體勻速提升了2m。已知他自身的重量為500N，對(duì)繩子施加的拉力F=200N，兩腳與地面接觸的總面積S=400cm2。求此過(guò)程中：
（1）小夏對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）拉力F做的功；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率。






































參考答案
1.C；
2.D；
3.C；
4.C；
5. C；
6.B；
7.C；
8.C；
9.D；
10.A；
11. C。
12.答：慣性 C　　52.5
13. 答：（1）力使物體發(fā)生形變，力的作用是相互的 （2）否 （3）①③
14. 答：電磁波；減小；地球（地面）。
15.答：相等 增大 不變
16. 答：（1）屬于；減小；靜止；（2）2.5×103；1.25；2.5×105；
17. 答：（1）重力勢(shì)；（2）甲、乙；（3）0；（4）不能。
18. 答：0.12m/s；120J；200J。
解：（1）機(jī)器人提升圖書(shū)速度：
v＝＝＝0.12m/s；
（2）機(jī)器人對(duì)書(shū)的作用力F＝G＝200N，
機(jī)器人對(duì)書(shū)做功：
W＝Fs＝200N×0.6m＝120J；
（3）由P＝UI得，機(jī)器人的電動(dòng)機(jī)工作電流：
I＝＝≈0.83A；
電動(dòng)機(jī)做功：
W＝Pt＝40W×5s＝200J。
答：（1）機(jī)器人提升圖書(shū)速度是0.12m/s；
（2）機(jī)器人對(duì)書(shū)做功為120J；
（3）機(jī)器人的電動(dòng)機(jī)工作電流是0.83A；電動(dòng)機(jī)做功為200J。
19. 解：（1）根據(jù)阿基米德原理得

（2）在整個(gè)打撈文物的過(guò)程中，由于文物的速度保持不變，文件受到三個(gè)力的作用處于平衡狀態(tài)得
因?yàn)镚物保持不變，當(dāng)F浮最大，即文物完全浸沒(méi)在水中時(shí)，F(xiàn)拉最小，而v物不變，根據(jù)知此時(shí)拉力做功的功率最小
文物的重力為
而最大浮力為
則最小拉力為
最小功率為
（3）當(dāng)文物離開(kāi)水面后，起重機(jī)的拉力最大，此時(shí)有
又當(dāng)配重重力的力臂與拉力力臂互換時(shí)，配重的質(zhì)量最小，此時(shí)OB=20m，OA=5m
根據(jù)杠桿的平衡條件得
即配重的最小質(zhì)量為
20. 答：（1）7.5×103Pa；（2）W總=800J；（3）η=70%
解：
解：（1）人對(duì)地面的壓力： 1分
人對(duì)地面的壓強(qiáng)： 1分
（2）繩自由端向下移動(dòng)的距離： 1分
拉力F做的功： 1分
（3）對(duì)重物做的有用功： 1分
滑輪組的機(jī)械效率： 1分
（1）人對(duì)繩子施加的拉力F=200N，根據(jù)力的相互性可知繩子對(duì)人的拉為200N，根據(jù)力的平衡求出人對(duì)地面的壓力，根據(jù)p=求出小夏對(duì)地面的壓強(qiáng)：
（2）繩子的有效段數(shù)為2，根據(jù)s=2h得出繩子自由端向下移動(dòng)的距離；根據(jù)W總=F拉s得出拉力做的功；
（3）根據(jù)W有=Gh求出重物做的有用功，根據(jù)η=×100%求出該滑輪組的機(jī)械效率。
本題考查壓強(qiáng)公式、功的公式和效率公式及力的平衡、力的相互性的運(yùn)用。





13





第10講 機(jī)械能和功

考點(diǎn) 常見(jiàn)題型 考點(diǎn)分值
1．理解動(dòng)能和勢(shì)能的含義 選擇、填空 2～4分
2．會(huì)對(duì)物體動(dòng)能、勢(shì)能大小的變化進(jìn)行定性的判斷 選擇(綜合型)、填空 2～4分
3．理解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化及機(jī)械能守恒 選擇(綜合型)、填空 2～4分
4．能用機(jī)械能守恒解釋簡(jiǎn)單現(xiàn)象 選擇(綜合型)、填空 2～4分
記住做功的兩個(gè)必要因素 選擇、填空 2～4分
理解功的物理含義 選擇(綜合型)、填空 2～4分
會(huì)運(yùn)用功的公式W=Fs進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 選擇(綜合型)、填空 2～4分
知道功的國(guó)際制單位：焦耳 選擇(綜合型)、填空 2～4分
知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度 選擇、填空 2～4分
理解功率的含義 選擇(綜合型)、填空 2～4分
知道功率的國(guó)際制單位：瓦特 選擇(綜合型)、填空 2～4分
會(huì)用公式P=W/t 進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 選擇、填空 2～4分






一、機(jī)械能
1．動(dòng)能
(1)動(dòng)能的概念：物體由于______而具有的能．
(2)動(dòng)能大小的決定因素：物體的______越大， ______越大，動(dòng)能也越大．
2．重力勢(shì)能
(1)重力勢(shì)能的概念：物體由于______而具有的能．
(2)重力勢(shì)能大小的決定因素：物體的______越大，______，具有的重力勢(shì)能就越大．
3．彈性勢(shì)能
(1)彈性勢(shì)能的概念：物體由于發(fā)生___________而具有的勢(shì)能．
(2)彈性勢(shì)能大小的決定因素：物體的_____越大，彈性勢(shì)能就越大．
4.機(jī)械能
（1）機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能之和。
（2）物體的動(dòng)能、勢(shì)能轉(zhuǎn)化如下：

（3）如果沒(méi)有摩擦阻力，動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能總量_________．
（4）如果存在摩擦阻力，動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能的總量會(huì)減少．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的___能．
注意：功和能在本質(zhì)上是一致的，做功的過(guò)程就是機(jī)械能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程．
5.從隱含條件中判斷動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況
（1）如從“勻速”→v 不變、“加速（越來(lái)越快）”→v 變大和“減速（剎車）”→v 減小，判斷速度大小的變化；
（2）從“上升”→h 變大、“下降（下滑）”→h 減小、“近地點(diǎn)（遠(yuǎn)地點(diǎn)）”等判斷高度的變化；
（3）從“投放救災(zāi)物資的飛機(jī)”、“正在灑水的灑水車”→m減小；
（4）根據(jù)“光滑”→無(wú)摩擦力做功、“粗糙”→克服摩擦做功等判斷機(jī)械能變化或根據(jù)動(dòng)勢(shì)能變化判斷機(jī)械能變化。
6.實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)？
實(shí)驗(yàn)器材（質(zhì)量不同的鐵球、質(zhì)量相同的鐵球、木塊等）
實(shí)驗(yàn)裝置圖
（1）小球在斜面必須保持_______釋放；
（2）斜面要光滑，水平面有摩擦且足夠長(zhǎng)；
（3）轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用（通過(guò)木塊在水平面運(yùn)動(dòng)的________反映動(dòng)能的大小）。
要點(diǎn)探究（控制變量法）
（1）探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系（質(zhì)量不同的兩小球，從同一高度靜止釋放，控制小球______不變，小球質(zhì)量越大，撞擊木塊后運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大）；
（2）探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系（質(zhì)量相同的兩小球，從不同高度靜止釋放，控制小球______不變，小球速度越大，撞擊木塊后運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大）；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；
②運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能也越大。
交流與分析
（1）實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化（小球從斜面由靜止下落，下落過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能越來(lái)越大；在水平面上運(yùn)動(dòng)的小球?qū)?dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，動(dòng)能一直減小，直至為零）；
（2）實(shí)驗(yàn)推理與假設(shè)（當(dāng)水平面絕對(duì)光滑，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)）。
（3）實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)
①確保小球在斜面下滑時(shí)不偏離斜面可在斜面上增設(shè)光滑凹槽；
②采取單擺式懸掛小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
二、功
（1）概念：如果物體受到______的作用，并且在這個(gè)________上通過(guò)了一段⑧______，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。
（2）物理意義：度量能量轉(zhuǎn)化的多少。做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，力對(duì)物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。例如：摩擦力做功是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，起重機(jī)對(duì)重物做功是電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能等。
（3）做功的兩個(gè)必要因素：________________和___________________________ ．要明確“在力的作用下，物體沿力的方向通過(guò)了一段距離，那么這個(gè)力就對(duì)物體做了功”．
（4）不做功的三種情況：
示意圖 缺力無(wú)功 缺距離無(wú)功 力與距離垂直無(wú)功
特點(diǎn) 物體在水平方向不受力，因慣性而動(dòng) 物體受力，但靜止 有力有距離，力的方向與距離的方向垂直
舉例 在光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)的小球 推而未動(dòng)，搬而未起 人提水桶水平前進(jìn)，提水桶的力和水桶的重力不做功
（5）定義：力學(xué)中，功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的_______；即功=力×距離。
（6）功的公式：_______．注意F和s必須“同一物體”、“同一時(shí)間”、“同一方向”．
（7）功的單位：焦耳(簡(jiǎn)稱“焦”)，符號(hào)是“J”，1 J＝1 N·m.
（8）變形公式：求力 ；求距離 。
（9）拓展：重力做功W=______；摩擦力做功W=_______。
（10）常見(jiàn)功的估測(cè)：從地上拿起一個(gè)雞蛋，緩緩舉過(guò)頭頂大約做功 1 J；將地面上的物理課本撿起放到桌子上，人對(duì)課本做的功約為 2 J；中學(xué)生走到三樓，克服重力做的功約為3 000 J。
三、功率
1．功率的概念： _________________叫功率．功率用來(lái)描述________________ ，也可反映能量轉(zhuǎn)化的快慢．
2．功率的公式：P＝ ____．
3．功率的單位：瓦特(W)、千瓦(kW)、焦/秒(J/s)．
注意：功是指力在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的成效，功率是指所產(chǎn)生成效的快慢，因此做功多，但功率不一定大
4.推導(dǎo)公式：P= = =_______（v為物體在F作用下運(yùn)動(dòng)的平均速度，單位是m/s）。
5.單位換算：1千瓦=______瓦，1兆瓦=1×106瓦。
















參考答案

一、機(jī)械能
1．動(dòng)能
(1)動(dòng)能的概念：物體由于_運(yùn)動(dòng)__而具有的能．
(2)動(dòng)能大小的決定因素：物體的_質(zhì)量__越大， __速度__越大，動(dòng)能也越大．
2．重力勢(shì)能
(1)重力勢(shì)能的概念：物體由于_被舉高_(dá)而具有的能．
(2)重力勢(shì)能大小的決定因素：物體的_質(zhì)量__越大，_高度__，具有的重力勢(shì)能就越大．
3．彈性勢(shì)能
(1)彈性勢(shì)能的概念：物體由于發(fā)生_彈性形變__而具有的勢(shì)能．
(2)彈性勢(shì)能大小的決定因素：物體的_彈性形變程度__越大，彈性勢(shì)能就越大．
4.機(jī)械能
（1）機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能之和。
（2）物體的動(dòng)能、勢(shì)能轉(zhuǎn)化如下：

（3）如果沒(méi)有摩擦阻力，動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能總量__不變__．
（4）如果存在摩擦阻力，動(dòng)能和勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能的總量會(huì)減少．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的_內(nèi)_能．
注意：功和能在本質(zhì)上是一致的，做功的過(guò)程就是機(jī)械能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程．
5.從隱含條件中判斷動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況
（1）如從“勻速”→v 不變、“加速（越來(lái)越快）”→v 變大和“減速（剎車）”→v 減小，判斷速度大小的變化；
（2）從“上升”→h 變大、“下降（下滑）”→h 減小、“近地點(diǎn)（遠(yuǎn)地點(diǎn)）”等判斷高度的變化；
（3）從“投放救災(zāi)物資的飛機(jī)”、“正在灑水的灑水車”→m減小；
（4）根據(jù)“光滑”→無(wú)摩擦力做功、“粗糙”→克服摩擦做功等判斷機(jī)械能變化或根據(jù)動(dòng)勢(shì)能變化判斷機(jī)械能變化。
6.實(shí)驗(yàn)：探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)？
實(shí)驗(yàn)器材（質(zhì)量不同的鐵球、質(zhì)量相同的鐵球、木塊等）
實(shí)驗(yàn)裝置圖
（1）小球在斜面必須保持__靜止___釋放；
（2）斜面要光滑，水平面有摩擦且足夠長(zhǎng)；
（3）轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用（通過(guò)木塊在水平面運(yùn)動(dòng)的_距離___反映動(dòng)能的大小）。
要點(diǎn)探究（控制變量法）
（1）探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系（質(zhì)量不同的兩小球，從同一高度靜止釋放，控制小球_速度_不變，小球質(zhì)量越大，撞擊木塊后運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大）；
（2）探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系（質(zhì)量相同的兩小球，從不同高度靜止釋放，控制小球_質(zhì)量_不變，小球速度越大，撞擊木塊后運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，動(dòng)能越大）；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；
②運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能也越大。
交流與分析
（1）實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化（小球從斜面由靜止下落，下落過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能越來(lái)越大；在水平面上運(yùn)動(dòng)的小球?qū)?dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，動(dòng)能一直減小，直至為零）；
（2）實(shí)驗(yàn)推理與假設(shè)（當(dāng)水平面絕對(duì)光滑，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)）。
（3）實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)
①確保小球在斜面下滑時(shí)不偏離斜面可在斜面上增設(shè)光滑凹槽；
②采取單擺式懸掛小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
二、功
（1）概念：如果物體受到_力__的作用，并且在這個(gè)_力的方向_上通過(guò)了一段__距離__，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。
（2）物理意義：度量能量轉(zhuǎn)化的多少。做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，力對(duì)物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。例如：摩擦力做功是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，起重機(jī)對(duì)重物做功是電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能等。
（3）做功的兩個(gè)必要因素：__作用在物體上的力_和_物體在力的方向上通過(guò)一段距離__ ．要明確“在力的作用下，物體沿力的方向通過(guò)了一段距離，那么這個(gè)力就對(duì)物體做了功”．
（4）不做功的三種情況：
示意圖 缺力無(wú)功 缺距離無(wú)功 力與距離垂直無(wú)功
特點(diǎn) 物體在水平方向不受力，因慣性而動(dòng) 物體受力，但靜止 有力有距離，力的方向與距離的方向垂直
舉例 在光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)的小球 推而未動(dòng)，搬而未起 人提水桶水平前進(jìn)，提水桶的力和水桶的重力不做功
（5）定義：力學(xué)中，功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的_乘積__；即功=力×距離。
（6）功的公式：_W=FS_．注意F和s必須“同一物體”、“同一時(shí)間”、“同一方向”．
（7）功的單位：焦耳(簡(jiǎn)稱“焦”)，符號(hào)是“J”，1 J＝1 N·m.
（8）變形公式：求力 F=W/S ；求距離 S=W/F 。
（9）拓展：重力做功W=_Gh_；摩擦力做功W=_fs_。
（10）常見(jiàn)功的估測(cè)：從地上拿起一個(gè)雞蛋，緩緩舉過(guò)頭頂大約做功 1 J；將地面上的物理課本撿起放到桌子上，人對(duì)課本做的功約為 2 J；中學(xué)生走到三樓，克服重力做的功約為3 000 J。
三、功率
1．功率的概念： __單位時(shí)間內(nèi)所做的功___叫功率．功率用來(lái)描述__做功快慢___ ，也可反映能量轉(zhuǎn)化的快慢．
2．功率的公式：P＝ _W/t_．
3．功率的單位：瓦特(W)、千瓦(kW)、焦/秒(J/s)．
注意：功是指力在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的成效，功率是指所產(chǎn)生成效的快慢，因此做功多，但功率不一定大
4.推導(dǎo)公式：P= W/t = FS/t =__Fv_（v為物體在F作用下運(yùn)動(dòng)的平均速度，單位是m/s）。
5.單位換算：1千瓦=__103_瓦，1兆瓦=1×106瓦。










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