 文档下载格式:pptx|上传:2023-3-11 17:41|阅读:10次|页数:57页|大小:2.17 MB|文档ID:571462023年中考物理专项复习---功和机械能.pptx内容摘要: 功和机械能 考点一功 力 如果一个__________作用在物体上,物体在这个力的方向定义距离 上移动了一段__________,就说这个力对物体做了功 力 ①作用在物体上的__________;两个必要因素 这个力的方向 ②物体在________________上移动了距离示意图不做功物体在水平方向没有 物体受到力的作用, 物体受到力的作用,也移的 特点受到力的作用,但由于 但保持静止状态,即 动了一段距离,但移动方三 惯性通过了一段距离 没有移动距离 向与力的方向垂直种 脚对已经踢出去的足 推而未动,搬而未起 人提水桶水平前进,提水情 球不做功桶的力和水桶况 的重力不做功举例表述 乘积 力与物体在力的方向上移动的距离的__________公式Fs W=__________功 单位 焦耳__________(符号:J);1 J=1 N·m的计 大小1 把两个鸡蛋举高1 m所做的功大约是__________ J算拓展 重力做功或克服重力做功W=Gh,摩擦力做功或克服摩擦力做功W=fs 做功的过程实质上是能量转化的过程。计算做功多少时,要注意三说明 个“同一”性:即力与物体移动的距离在方向上必须一致;力与物体 移动的距离必须对应于同一物体和同一段时间 考点二 功率定义功做功所用时间在物理学中,把__________与______________________之比叫做功率意义 做功快慢表示物体__________的物理量 �公式P= __________ �_ _ _ _ _ _ _ , 符 号 是 _ _ _W 基 本 单 位 是 _ _ _瓦特 _______;工程技术上还常用单位 千瓦kW __________,符号是__________。单位的换算关系:110 3 W,1 kW=__________ W=1 J/s �公式 当物体在力 F 的作用下以速度 v 匀速运动时,由 W = F s、v= ,得 � 퐹��推导P== =Fv _______________ � � 【提示】功率表示做功的快慢,功表示做功的多少。功率大的做功不一定多,做功多的功率也不一定大。在分析功和功率的关系时,必须考虑时间因素。考点三 动能与势能 1.能量 做功物体能够对外__________,我们就说这个物体具有能量,简定义 能称__________单位 焦耳 J 能量的单位是__________,符号是__________功与能的关系 一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大 2.动能 定义 运动物体由于__________而具有的能,叫做动能探究 探究控制变量法、转换法物体 方法动能的大小与 实验什么 装置因素有关①让体积相同的钢球和木球从同一高度滚下,目的是使两球到达水平探究 速度 质量面时的__________相同,这是为了探究动能与物体__________的关物体 实验系;②让质量相同的两木球从不同高度滚下,是为了探究动能与物体动能 过程 速度__________的关系;的大 被撞物体移动距离的长短③通过观察___________________________来显示物体动能的大小小与什么 运动速度①甲、乙说明:动能与质量有关,__________相同的物体,质量越大,动因素 越大 实验 能__________;有关质量 结论 ②乙、丙说明:动能与运动速度有关,__________相同的物体,运动速 越大度越大,动能__________3.势能高度物体由于受到重力并处在一定__________而具有的能,叫做重力 定义势能重力 影响 质量 高度物体的__________越大,__________越高,它具有的重力势能就势能 因素 越大__________ 比较 高度 物体的质量质量相同时比较__________;高度相同时比较__________ 方法 定义 发生弹性形变物体由于_________________而具有的能,叫做弹性势能弹性势能 影响 弹性形变 越大物体的__________越大,它具有的弹性势能就__________ 因素 考点四 机械能及其转化 动能重力势能 __________、__________和弹性势能统称定义机械能为机械能单位 焦耳 J __________,符号:__________动能与重力势能之间相互转化 转化的规律是减少的能量转化为增加的能动能与弹性势能之间相互转化 量机械能 及其 从 近 地 点 → 远 地 点 : _ _ _动_ _ _ _ 能 转 化 为 转化 重力势__________能人造地球卫星能量转化 重力势从远地点→近地点:__________能转化为 动__________能 不变机械能 如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持__________,或者说,机 守恒 械能是守恒的课堂练习1.(2021·常德)下面四幅图中所描述的力,对物体做了功的是 (A )2.(2019·海南)用大小相同的力 F ,作用在质量不同的物体上,使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离 s(如图所示),F 所做的功分别为 W 1和 W 2,则 ( B )1A .W 1= W 2 B .W 1= W 2 C .W 1=2W 2 D .W 1=4W 223.(2021·十堰)某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试 ,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且 v 甲 <v 乙 ,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力F 甲 和F 乙 以及牵引力 在相同时间内所做的功W 甲 和W 乙 之间的关系,正确的是 ( C )A.F 甲 <F 乙 ,W 甲 <W 乙B.F 甲 >F 乙 ,W 甲 >W 乙C.F 甲 =F 乙 ,W 甲 <W 乙D.F 甲 =F 乙 ,W 甲 =W 乙4.下列有关功和功率的说法中,正确的是(C )A.机械做功少,功率一定小B.功率小的机械做功不一定慢C.功率大的机械做功一定快D.功率大的机械一定比功率小的机械做功多5.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同, 全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是 小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W 1 、功率为P 1 ,小明克服 自身重力做功为W 2 、功率为P 2 ,则下列关系正确的是 (D )A.W 1 ∶W 2 =1∶1B.W 1 ∶W 2 =2∶3C.P 1 ∶P 2 =1∶1D.P 1 ∶P 2 =2∶36.如图所示,小红同学正在做“引体向上”。她先两手握住单杠,两脚 离地,两臂及身体自然下垂伸直,然后缓缓曲肘,将身体向上拉起, 直到下巴超过横杠。这个过程中,小红做的功最接近 (B)A.2 000 J B.200 JD.2 JC.20 J7.如图所示,为游乐园的过山车运行的情景,下列说法正确的是 ( C )A.过山车从高处加速滑下的过程中,机械能增加B.过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用C.过山车从低处上升的过程中,重力势能增加D.过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能8.(2021·潍坊)体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在(A )A.a、c两点的动能相等B.a点的机械能比d点的机械能大C.a点的动能比d点的动能大D.b点的动能最大9.(2020·鄂尔多斯)蹦床运动(如图所示)逐渐进入了大众生活。下列有关对蹦床者的分析,正确的是(D)A.下落到与蹦床接触的瞬间,动能最大B.被蹦床弹起的过程中,弹性势能转化为重力势能C.从接触蹦床到下落至最低处的过程中,弹性势能转化为动能D.在空中上升过程中,动能转化为重力势能10.如图所示,小华同学从地上拿起一只约50 g的鸡蛋,缓缓举过头顶(g取10 N/kg)。力(1)此过程中小华对鸡蛋做了功,理由是:小华对鸡蛋有__________ 力的方向的作用,且鸡蛋沿__________移动了一段距离。(2)鸡蛋向上移动的距离约为2 m,则小华对鸡蛋 1所做的功约为__________ J。11.(2021·泸州)如图所示,一个箱子静止在水平地面上,小聪用150 60N的水平拉力将箱子移动了0.4 m,小聪的拉力做功为______ J。待箱子静止后,小明用80 N的水平推力推这个箱子没有推动,小明 0的推力做功为__________ J,此时箱子受到地面的摩擦力为 80__________ N。12.(2021·绥化)甲、乙两人各自推动一辆小车,从同一地点同时向西做直线运动,乙的推力是50 N,运动情况如图所示。以乙为参照东 200物,则甲向__________运动;乙推车的功率是__________ W。13.(2020·孝感)如图所示,为“探究物体动能大小跟哪些因素有关”的装置示意图。(1)原理:运动的钢球A碰上木块B后,能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上,B被撞得越远,A对B做的功就越多,A的动能就越大,通过B被撞的远近来反映钢球A动能大小的方法在物理学中属于转换法__________(选填“控制变量法”或“转换法”)。(2)步骤:①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球大 运动到水平面时速度越__________,木块B被撞得越远;同一②改变钢球的质量,让不同的钢球从__________(选填“同一”或“不 同”)高度由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块B撞得越远。(3)结论:通过多次实验,表明质量相同的物体,运动的速度越大,它的越大动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能_________。14.(2020·鄂尔多斯)某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球,木块和斜面等。实验过程如图所示。木块移动的距离(1)本实验是通过________________来反映钢球动能大小的。(2)为了探究物体动能大小与质量的乙、丙关系,应选择__________两图进行实验分析。(3)实验中为了探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球, 不同高度从同一斜面__________(选填“相同高度”或“不同高度”)由静止滚下。实验现象表明:当质量一定时,钢球速度越大,动能越 大超速__________。这个结论可用于解释汽车__________(选填“超速”或“超载”)带来的危害。(4)实验装置中,如果水平面光滑,能否完成本实验的探究内容?并说明理由。 不能。木块将做匀速直线运动,无法停下来。15.(2021·眉山)改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶100 km,消耗了6 L汽油,汽车发动机的功率为12 kW。已知:汽油的热值为q=4.6×10 7 J/kg,汽油的密度为ρ=0.7×。求该汽车匀速行驶100 km的过程中:(1)消耗汽油的质量;(2)发动机所做的功;(3)发动机的效率(百分号前保留整数)。解:(1)汽油的体积 V =6 L=6×10-3 m 3 �由ρ V =0.7×103 kg/m 3×6×10-3 m 3=4.2 kg = 得,消耗汽油的质量 m = ρ �(2)汽车速度 v=72 km /h=20 m /s 路程 s=100 km =1×105 m � � 1×10 5 m由速度公式 v= � ,得 t= � = 20 m/s =5 000 s �汽车发动机的功率 P =12 kW =1.2×104 W 由 P = 得,发动机所做的功 �W = P t=1.2×104 W ×5 000 s=6×107 J7 8(3)汽油完全燃烧放出的热量 Q = m q=4.2 kg×4.6×10 J/kg=1.932×10 J发动机的效率 �有 �6×10 7 Jη= � = � = 1.932×108 J ≈31%总答:(1)消耗汽油的质量为 4.2 kg;7(2)发动机所做的功为 6×10 J;(3)发动机的效率约为 31% 。课后训练1.(2022·齐齐哈尔)如图所示,人沿水平方向推水平地面上的箱子,但没有推动。下列说法正确的是( A )A.人对箱子的推力没有做功B.箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力C.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是相互作用力D.人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力2.(2022·北京)如图所示的是“神舟十三号”载人飞船返回舱返回地面时的情景。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是 (A )A.返回舱的动能不变B.返回舱的重力势能不变C.返回舱的机械能不变D.返回舱所受重力不做功3.(2022·百色)北京时间2022年6月5日10时44分,“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是 ( A )A.动能增大,势能增大,机械能增大B.动能增大,势能不变,机械能增大C.动能增大,势能减小,机械能不变D.动能减小,势能增大,机械能不变4.(2022·海南)2022年4月16日,“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中 (D )A.动能增加B.重力势能增加C.机械能增加 D.机械能减少5.(2022·上海)瀑布从高峰倾泻而下,驱动发动机转动发电,在此过程中,能量转化的顺序为( B)A.动能→重力势能→电能B.重力势能→动能→电能C.电能→重力势能→动能D.重力势能→电能→动能6.(2022·安徽)如图所示,在2022年北京冬奥会开幕式上,质量约为3 t的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动,则该过程中奥运五环的( D)A.重力势能不变 B.动能增大C.机械能不变 D.机械能增大7.(2022·河北)2022年5月14日,一架国产C919大飞机(如图所示)从浦东机场起飞,经过3个多小时的飞行后安全降落,这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是 ( A )A.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐渐增大B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞行员的动能一直保持不变C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞机的机械能一直保持不变D.飞机降落后,在水平道上滑行过程中,飞机的动能转化为重力势能8.(2022·毕节)如图甲所示的是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置图,小宇用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数与时间的关系图象如图乙所示,木块在0—1 s做加速运动,在1—3 s以速度0.2 m/s做匀速直线运动。0.5(1)在0—1 s内木块受到的滑动摩擦力为__________ N。 0.1(2)在1—3 s内,拉力的功率为_______ W。(3)3 s钟后,木块不受拉力,也不会立即停止惯性运动,是因为木块具有__________。9.(2022·齐齐哈尔)如图甲所示,放在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F 1 时,物体运动的路程与时间的关系如图乙所示;当水平推力为F 2 时,物体运动的速度与时间 等于的关系如图丙所示,则F 1 __________F 2 。若两次推力的功率分别 小于为P 1 、P 2 ,则P 1 __________P 2 。(均选填“大于”“小于”或“等于”)10.(2022·江西)如图所示,是北京冬奥会钢架雪车比赛场景。运动 重力势能员在钢架雪车上,沿冰道从山坡上快速滑降,__________转化为 冰道(或山坡)动能;在此过程中,运动员相对于__________是运动的。11.(2022·天津)如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5 m,弹簧测力计的示数为4 N。该过程中,木块所受的摩擦力 4为__________ 2N,拉力做功为__________ J。12.(2022·广东)如图甲所示,过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示C意图,则过山车的动能在__________点最大,B点重力势能的大小等于__________E点动能的大小。在这个过程中,过山车的机械能是变化__________(选填“变化”或“不变”)的。13.(2022·重庆A)“共建卫生城市,构建美好家园。”如图所示的是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。某次喷洒完后,该车在4×10 3 N的牵引力作用下,匀速通过200 m的平直道路用时20 s。求:(1)此过程中该车的速度;(2)此过程中该车牵引力的功率。� 200m解:(1)此过程中该车的速度 v= = =10 m /s� 20s� 퐹�(2)该车牵引力的功率 P = = = F v=4×103 N ×10 m /s=4×104 W� �答:(1)此过程中该车的速度为 10 m /s;(2)此过程中该车牵引力的功率为 4×104 W 。14.(2022·广东)如图所示的某智能机器人的质量为80 kg,其轮子与水平地面接触的总面积为5×10 -4 m 2 。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1 m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(g=10 N/kg)(1)机器人对水平地面的压强;(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30 s,此过程中牵引力做的功。解:(1)机器人的重力G = m g=80 kg×10 N /kg=800 N机器人对水平地面的压强 퐹 � 800Np= � = � = 5×10 −4 m 2 =1.6×106 Pa(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时受力平衡,牵引力等于阻力,则牵引力F = f=0.05G =0.05×800 N =40 N�(3)由 v= � 得,机器人在水平地面上匀速直线移动 30 s 通过的距离s= vt=1 m /s×30 s=30 m此过程中牵引力做的功 W = F s=40 N ×30 m =1 200 J答:(1)机器人对水平地面的压强是 1.6×106 Pa;(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是 40 N ;(3)机器人在水平地面上匀速直线移动 30 s,此过程中牵引力做的功为 1 200 J。15.(2022·齐齐哈尔)如图所示的是我国研发生产的某型号航拍无人机。无人机起飞前,放在地面上要确保四脚着地。启动后,利用遥控器可对它进行控制。无人机的参数如下表:四脚着地总面机身总质量/kg 3.612积/cm2电池充满电后储存的电能 最大水平速度108 0006/J /(m·s-1)400×300× 最大上升速度机身尺寸/mm 1.5200/(m·s-1)求:(g取10 N/kg)(1)无人机所受重力是多少?(2)无人机启动前,四脚着地静止停放在水平地面上,此时无人机对 地面的压强是多少?(3)无人机以最大上升速度匀速竖直升高30 m,要飞行多长时间?(4)无人机从50 m高空降落到地面,重力做功是多少?解:(1)无人机所受重力 G = m g=3.6 kg×10 N /kg=36 N(2)因为无人机停放在水平地面上,故其对水平地面的压力 F 压= G =36 N퐹压36N4无人机对地面的压强 p= = =3×10 Pa�面 12×10 − 4 m 2�� 30m(3)由 v= � 得,以最大上升速度匀速竖直升高30 m ,要飞行的时间 t= � = 1.5m/s =20 s(4)无人机从 50 m 高空降落到地面,重力做功 W = F s'= Gh=36 N ×50 m =1 800 J答:(1)无人机所受重力是 36 N ; 4(2)此时无人机对地面的压强是 3×10 Pa;(3)无人机以最大上升速度匀速竖直升高 30 m ,要飞行 20 s;(4)无人机从 50 m 高空降落到地面,重力做功为 1 800 J。16.(2022·怀化)2022年北京冬奥会示范运营1 000多辆氢燃料电池车(如图所示),该车的排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设某国产氢燃料电池车总质量为5×10 3 kg,在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍,在0.5 h内行驶了28 km的路程,消耗的氢能源为0.4 kg(不考虑氢能源燃料消耗对车质量的影响)。求该测试过程中氢燃料电池车:(已知q 氢 =1.4×10 8 J/kg,g取10 N/kg)(1)行驶的平均速度为多少千米每小时?(2)牵引力做的功;(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。� 28km解:(1)氢燃料电池车行驶的平均速度 v= � = 0.5h =56 km /h 3 4(2)氢燃料电池车的重力 G = m g=5×10 kg×10 N /kg=5×10 N氢燃料电池车做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,所以氢燃料电池车受到的牵引力F = f=0.02G =0.02×5×104 N =103 N牵引力做的功W = F s=103 N ×28×103 m =2.8×107 J(3)消耗 0.4 kg 的氢能源放出的热量Q 放= m 氢 q 氢=0.4 kg×1.4×108 J/kg=5.6×107 J� 2.8×10 7 J氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率η= � = 5.6×10 7 J =50% 放答:(1)行驶的平均速度为 56 km /h;(2)牵引力做的功为 2.8×107 J;(3)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为 50% 。
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发表于 2023-3-11 17:41:33
