2020年中考物理总复习系列之11：功和机械能（含答案）.docx

1、2020 年中考物理总复习系列之 11：功和机械能（含答案） 第十一章功和机械能第十一章功和机械能 知识回顾知识回顾 知识点知识点 1：功功 1.定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段 距离 ，这个力 就对物体做了功。 2.符号及其单位：功的符号是：W。国际单位制中，功的单位是：焦耳，简称焦， 符号是 J，1J= 1N m 。 3.做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在这个力的方向上移动一 定的距离。 4.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直。 5.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=Fs。 知识点知识点 2：功率功率 1.物

2、理意义：在物理学中，用功率表示物体做功的快慢。 2.定义：功与做功所用时间之比叫做功率。 3.符号及其单位：功率的符号是：P。在国际单位制中，功率单位是：瓦特，简 称：瓦，符号是 W 。 4.公式：PW t 5.注意： （1）物体在拉力 F 的作用下，以速度 v 沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力 做功的功率等于力与物体速度的乘积，即FvP 。 （2）利用该公式时要注意：拉力 F 必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v 的单位必须用 m/s，这样算出的功率单位才是 W；速度 v 跟拉力 F 必须对应，即 v 必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。 知识点知识点 3：动能和势能动能和势能

3、 1.能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2.动能： （1）定义物体由于运动而具有的能。 （2）物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度 大小。 质量相同的物体， 运动的速度越大， 它的动能越大； 运动速度相同的物体， 质量越大，它的动能越大。 3.重力势能： （1）定义：物体由于重力并处在一定高度时所具有的能量，叫做重力势能。 （2）重力势能的大小与质量和高度有关。重力势能物体的 质量 越大， 位 置 越高，它具有的重力势能就越大。 4.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大 小与弹性形变的程度有关；物体的弹性形变

4、越大，它具有的弹性势能越大。 知识点知识点 4：机械能及其转化机械能及其转化 1.机械能： 动能 、 重力势能 和 弹性势能 统称为机械能。 2.单位： 焦耳 ，符号 J 。 3.动能与势能的相互转化 （1）在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。 如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，忽略空气阻力，先是 动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能。 （2）在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。 如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员 反弹起来是弹性势能转化为动能。 4.机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的

5、总和就保 持不变，这个规律叫做机械能守恒。 考点总结考点总结 1.考查热点：功的定义以及做功的两个必要条件，动能和势能的理解，机械能的 转移和转化，功和功率的简单计算 2.考查题型：以选择题、填空题、计算题、综合能力题为主 3.备考重点：机械能的转化，功、功率的简单计算 经典例题经典例题 考点考点 1：功功 例 1 下列所示现象中，对物体做功的是（ C ） A B C D A搬而未起 B提着滑板在水平路面上滑行 C人将木箱推到斜面顶端 D举着杠铃在空中不动 方法点拨：方法点拨：力对物体做了功，有两个必要的因素：一是物体受到了力的作用；二 是物体在力的作用下移动了距离。这两个条件缺一不可，但并不

6、是只要有这两个 条件存在，力对物体就一定做功。 考点考点 2：功和功率的计算功和功率的计算 例 2 参加今年邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考 室还在四楼呀!一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为 30 秒。他上楼过程克服 自身重力做功的功率最接近（ C ） A1.5W B15W C150W D1500W 例 3 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W1和W2， 则 （ B ） AW1=0.5W2 BW1=W2 CW1=2W2 DW1=4W2 方法点拨：方法点拨：对功的公式 WF

7、s 的说明： (1)同体性：力和物体移动的距离必须是对应于同一物体。 (2)同向性：物体移动的距离必须与力的方向一致。 (3)同时性：物体移动的距离必须是在力作用的时间内移动的。 例 4 一物体在水平拉力 F 的作用下，沿力的方向以 0.2m/s 的速度匀速运动了 4s，拉力 F 大小为 5N，4s 内拉力 F 做的功为（ D ） A1J B3J C2J D4J 方法点拨：方法点拨：利用该公式时要注意：拉力 F 必须是恒力，且物体运动的速度应不 变。功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 考点考点 3：动能和势能动能和势能 例 5 如图所示，小球从 A 点摆动到 C 点的过程中（不计空气

8、 阻力）下列说法正确的是（ A ） A 从 A 到 B 的过程中，动能增大，重力势能减小 B 从 A 到 B 的过程中，动能减小，重力势能增大 C 从 B 到 C 的过程中，动能增大，重力势能增大 D 从 B 到 C 的过程中，动能减小，重力势能减小 方法点拨：方法点拨：物体动能的大小只与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大， 物体的动能就越大；物体的重力势能只与物体的质量和物体所处的高度有关，质 量越大，高度越高，物体的重力势能就越大。在分析问题时，有时会忽略掉质量 这一因素，例如，匀速行驶的洒水车，它在洒水的过程中，质量变小，所以它的 动能、重力势能均变小。 考点考点 4：机械能及其转

9、化机械能及其转化 例 6 (多选)如图所示，单摆中的小球在 ABC 间不停地往复运动，如果不考虑阻 力的影响，以下说法正确的是（ ACD ） A小球在 A、C 处的势能最大 B小球在 B 处只受重力作用 C小球由 A 到 B 过程中，重力势能转化为动能 D小球运动到 C 处时，如果受到的外力全部消失，将保持静止 方法点拨：方法点拨：单摆球在摆动过程中，如果不考虑阻力影响，就只有动能和势能 相互转化，故机械能就守恒。根据动能及重力势能大小的影响因素，就可以分析 在 A、B、C 各点的势能、动能大小关系。 例 7 2018 年 2 月 12 日 13 时 03 分， 我国在西昌卫星发射 中心用长征

10、三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射 第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭 圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大 气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（ A ） A卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒 B卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒 C卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒 D卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒 方法点拨：方法点拨：在能量的转化过程中，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和 不变。若在能量转化过程中，受到的摩

11、擦力或各种阻力等消耗了能量，则机械能 总量会减小，机械能不守恒。 实验：实验：探究物体的动能跟哪些因素有关探究物体的动能跟哪些因素有关 命题点： 1实验方法 (1)转换法：通过小球撞击木块，使木块运动距离不同来反映小球动能的大 小。木块运动的距离越远，小球的动能越大。 (2)控制变量法 探究动能的大小与速度的关系时，控制小球的质量相同，改变小球的速度 大小。 探究动能的大小与质量的关系时， 控制小球的速度相同， 改变小球的质量， 质量越大，动能越大。 2通过观察木块移动的距离来观察小球的动能大小。 3让不同的小球从斜面的同一高度静止释放的目的是保证小球滚到斜面底 部时速度相同； 让同一小球从斜

12、面上不同高度静止释放的目的是改变小球滚到斜 面底部的速度不同。 4实验假设：若平面无阻力，则小球将永远保持匀速运动。 5 实验结论： 物体动能的大小与物体的质量和速度有关， 质量相同的物体， 运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越 大。 例 8 如图是探究物体的动能跟哪些因素有关的实验图。 (1)实验中通过观察木块 B 被钢球撞出距离的长短，来判断钢球动能大小， 这种实验方法叫 转换法转换法 (选填“控制变量法”“转换法”或“理想模型法”)。 (2)让同一钢球 A 分别从不同的高度由静止开始滚下，高度 h 越高，钢球运 动到水平面时速度越大，木块 B 被撞得越远

13、，所以质量相同时，钢球的速度越 大，动能就 越大越大 。改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚 下， 质量大质量大 的钢球将木块 B 撞得越远，其动能就越大。 中考链接中考链接 1.（2018 江苏省盐城市）江苏省盐城市）将掉在地面上的一本物理书捡起来放在课桌上，人对物 理书做的功最接近于（ C ） A 0.02J B 0.2J C 2J D 20J 2.（2018 天津）天津）中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重 62kg 级冠军， 挺举成绩是 176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的 功最接近（ D ） A600J B1200J C1800J D3400J 3.

14、（2017 长春）长春）一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对球做功 的是（ C ） A.手拿球静止 B.手托球水平匀速直线运动 C.将球举起 D.抛出后的球在空中继续运动 4.（2018 长沙）长沙）关于功的说法正确的是（ D ） A小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 5.（2018 湖南常德）湖南常德）第 21 界足球世界杯已于 2018 年 6 月 14 日在俄罗斯莫斯科 拉开帷幕。

15、在足球赛场上涉及很多物理知识，下列说法中正确的是（ A ） A.踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了摩擦力的作用 B.足球在空中下落过程中，动能转化为重力势能 C.静止在场地上的足球受到的重力和它对地面的压力是一对平衡力 D.守门员将足球踢出，守门员没有对足球做功 6. （2018 山东德州）山东德州）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动， 两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是 （ C ） A.两次物体运动的速度：v1F2 C.0-6s 两次拉力对物体所做的功：W1W2 D.0-6s 两次拉力对物体做功的功率：P1 W2 P1P2 B.

16、W1 =W2 P1=P2 C. W1= W2 P1P2 D. W1 W2 P1P2 9.9. （20182018 广州广州）如图所示，OQ 是水平地面，物体在水平拉力作用下从 O 匀速 直线运动到 Q，OP 段拉力 F1为 300 N，F1做的功为 W1，功率为 P1；PQ 段拉力 F2为 200 N，F2做的功为 W2，功率为 P2。则( C ) AW1W2 BW1W2 CP1P2 DP1P2 10.（2017 深圳）深圳）关于功和能，下列描述正确的是（ A ） A机械表上发条是增加了发条的弹性势能 B深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能 C汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低

17、D“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能 11.（2019 潍坊）潍坊）无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机。在 无人机匀速上升过程中，对其分析正确的是（ C ） A质量增加 B动能增加 C重力势能增加 D机械能不变 12.（2018 玉林玉林）第 21 届世界杯足球赛在俄罗斯举行。如图所示，是正在加速下 降的足球，在此过程中，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是( A ) A动能增大，重力势能减小 B动能减小，重力势能增大 C动能增大，重力势能增大 D动能减小，重力势能减小 13.（2018 四川绵阳）四川绵阳）蹦床运动时奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦 床中央，

18、比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起，离开蹦床时是成直立 状态并一直保持，到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。 再次被蹦床弹起，达到更高点。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ C ） A在此整个过程中，运动员机械能守恒 B在此整个过程中，运动员机械能一直在增加 C从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，运动员机械能守恒 D从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中，运动员机械能守恒 14.（2018 湖北十堰）湖北十堰）山体滑坡是一种破坏力极强的自然灾害，在一次山体滑坡 时，有一体积为 2m3的巨石从 20m 长的山坡上滚落到山下平整的公路上，如图 所示， （巨石的密度为 3 103kg

19、/m3）下列说法错误的是（ D ） A巨石的重力是 6 104N B巨石滚落的过程中，势能减小，动能增加 C巨石对山坡的压力和对公路的压力不同 D巨石滚落的过程中，重力做的功为 1.2 106J 15.（2018 江苏南京）江苏南京）在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧 至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法中正确的是 （ C ） A弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能增大 B木块离开弹簧后最终会停下，说明物体的运动需要力来维持 C木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变 D图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力 16 （ （201

20、9 绵阳）绵阳）2019 年 1 月 3 日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球 背面软着陆。 嫦娥四号探测器在距离月球表面 100 米高处悬停， 对月球表面识别， 并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。 从距离月球表面 100 米到软着陆在月球表面的过程中， 嫦娥四号探测器的重力势 能 ，机械能 。 （选填“增加”或“不变”或“减少”） 【答案】【答案】减少；减少。减少；减少。 17.（2018 四川德阳）四川德阳）如图所示的铁块重力 G=4N，被吸附在竖直放置且足够长 的磁性平板上,当他在竖直方向上拉力 F=6N 的作用下向上运动, 则铁块受到的 摩擦力

21、为 N.铁块此时速度 v与时间t 的关系图像如图乙所示, 4s 内拉力 F做的 功是 J。 【答案【答案 】2；4.8。 18.（2018 山东临沂）山东临沂）新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小 明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶 12km,用时 10min。已知该车的总质 量为 1.6 103kg,行驶中阻力为车的 0.05 倍，此过程中该车牵引力做功 J，功 率为 kW。(g=10N/kg) 【答案】【答案】9.6 106；16。 19.（2018 广西柳州）广西柳州）6 月份是柳州杨梅成熟的季节，熟透的杨梅会从树上自然 掉落，下落过程中速度越来越大，杨梅的 能转化成

22、能。 【答案】重力势【答案】重力势 动动 20.（2018 山东济宁山东济宁）如图所示，跳水运动员为获得允足的 空间滞留时间， 都会在跳水前先用力下压跳板， 以便利用跳 板的 让自己上升的更高。 不计空气阻力， 运动员从 离开跳板到入水的过程中， 时 （填“离开跳板”、 “最 高点”或“入水”）时动能最大。 【答案】弹性势能；入水【答案】弹性势能；入水 21.（2018 安徽）安徽）图为探究物体（钢球）动能大小跟哪些因素有关的实验装置。 （1）实验原理： 钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动， 到达斜面底端时的速度只与钢球起点 位置的高度有关。起点位置越高，该速度越 。 钢球从平滑斜面上由静止开

23、始向下运动，在水平木板上撞击木块，木块运动的 距离越长，运动钢球所具有的动能越 。 （2）实验现象： 同一钢球从斜面上不同高度处由停止向下运动。在水平木板上撞击木块，钢球 开始向下运动的起点位置越 。木块运动的距离越长。 同一高度由静止向下运动， 在水平木板上撞击木块， 钢球的质量越 ， 木块运动的距离越长。 【答案】 （【答案】 （1）大（）大（2）大（）大（3）高（）高（4）大）大 22.（2019 天津）天津）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如 下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关。 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想，他计划利用

24、小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行 实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度 由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。 实验序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面高度 H/cm 桌腿进入沙子的深度 h/cm 20 20 1.9 20 30 2.9 20 40 3.8 30 20 2.9 40 20 4.1 （1）实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小； （2） 为了验证猜想一， 需选择表中 （填实验序号） 三组数据进行分析； （3）分析表中的实验数据，可得出的结论是： 。 【答案】桌腿进入沙子的深度；质量相同的物体，高度越大，重力势能 越大。 23.（2018 湖南岳阳）湖南岳阳）“沙场点兵，扬我军威”。2017 年 8 月 1 日，习近平总书记 在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为 2400kg， 在 600s 内沿水平方向匀速前进了 3000m，牵引力大小为 2000N。求： （1）检阅车的重力（g=10N/kg） （2）检阅车的速度 （3）牵引力的功率 【答案】 （【答案】 （1）24000N； （； （2）5m/s； （； （3）10kW。