中考科學總復習 滿分策略 第二部分 物理部分 第16講 機械功與機械能課件

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1、第16講機械功與機械能一、理解功和功率的含義，能用功和功率的公式進行簡單計算二、知道影響動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素；理解機械能守恒，知道能量的轉(zhuǎn)化理解功和功率的含義；能用功和功率的公式進行簡單計算1功的兩個必要條件：作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的_，公式為：_，單位為_，1 J_Nm。2功率是物體在_內(nèi)所做的功，公式：_，單位：_，1 W_J/s。3功率是表示物體_的物理量，不表示做功的多少，功率越大，做功越快，并不表示做功越多。在進行有關(guān)功與功率的計算時要注意單位的統(tǒng)一。距離WFs焦耳1單位時間PW/t瓦特1做功快慢1下列事例中，人對物體做功的是( )A舉著杠鈴原地不動B扛

2、著米袋慢慢登上樓梯C提著水桶在水平地面上勻速前進D用300 N的力推汽車，汽車沒動【解析】力對物體做功的兩個條件：一是力，二是在力的方向上通過距離。B選項有力也有距離，由于米袋在力的作用下，移動了距離，人對米袋做功；A選項舉著杠鈴原地不動，杠鈴沒有移動距離，所以人對杠鈴不做功；C選項提著水桶在水平地面上勻速前進，水桶移動方向和力的方向垂直，人對水桶不做功；D選項用300 N的力推汽車，汽車沒動，汽車沒有移動距離，人對汽車不做功。故選B。B2一個大人和一個小孩分別將5塊完全相同的磚運到二樓，如圖所示，這個過程中，下列說法正確的是( )A大人對磚做的功比小孩對磚做的功多B大人對磚做的功比小孩對磚做

3、的功少C大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率大D大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率小【解析】根據(jù)題意可知大人和小孩運磚時的力相同，運磚時的高度相同，根據(jù)公式WFs可知，大人和小孩對磚所做的功相同；大人運磚用時10 s，小孩運磚用時35 s，根據(jù)公式PW/t可知，大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率大。故選C。C3電梯的簡化模型如圖甲所示，考慮安全、舒適、省時等因素，電梯速度要經(jīng)過增大、不變和減小的過程。這一過程是通過改變拉力大小來實現(xiàn)的。某次上升過程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖像如圖乙所示，這個過程用時1分鐘，求這個過程中：(1)電梯上升的平均速度；(2)拉力做的功

4、；(3)拉力做功的功率。 決定動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素；機械能守恒；能量的轉(zhuǎn)化1動能大小的決定因素：_。2重力勢能的決定因素：物體的質(zhì)量、舉高高度。3彈性勢能的決定因素：彈性形變程度等。4動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：(1)首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。(2)還要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大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。(3)題中如果有“在光滑斜面上滑動”，則“光滑”表示沒有能量損失機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能

5、量損失機械能不守恒。物體質(zhì)量、速度4如圖所示，斜面與水平面在M點通過小圓弧相連，彈簧左端固定，原長時右端在N點，小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后又返回到P點，則下列說法錯誤的是( )A小物塊從P向M運動過程中，重力勢能減少B小物塊從P向M運動過程中，機械能減少C小物塊從P向M運動過程中，機械能不變D彈簧被壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大 B【解析】A.小物塊從P向M運動過程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減小，故A正確；BC.物塊從P到N碰撞后還能返回到P說明沒有能量損失，機械能守恒；小物塊從P向M運動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機械能不變，故B錯誤，C正確；D.彈簧被壓縮到最短時，

6、彈簧的彈性形變達到最大限度，彈性勢能最大，故D正確。5三峽升船機于2015年12月21日進行實船測試。如圖所示，質(zhì)量為2000噸的旅游船“長江電力”號先進入上游航道，開啟活動橋、臥倒門、防撞裝置、工作門后，旅游船緩慢駛?cè)氤写瑤?，隨后承船廂內(nèi)相關(guān)設施依次關(guān)閉?？洼喸诔写瑤校路疬M入了一個裝水的“大腳盆”，像坐電梯一樣，由機械驅(qū)動承船廂下降，承船廂以0.2 m/s的速度勻速下降，從上游175 m水位下降至下游62 m水位處，又依次開啟活動橋、臥倒門、防撞裝置、工作門后，旅游船緩緩駛出承船廂。(1)升船機承船廂在下降過程中動能、重力勢能和機械能怎樣變化？(2)升船機承船廂下降過程所用的時間是多少？

7、(3)“長江電力”號重力所做的功是多少？(g取10 N/kg)1下列實例中，人對物體做功的是( )A學生背著書包在水平路面上勻速前進B人推車，車未動C足球被踢后，在草地上滾動一段距離D舉重運動員將杠鈴舉起2(多選)如圖物體在相同力F的作用下，分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿著力的方向移動了相同的距離s，力F做的功分別為W1、W2、W3，則下列說法中正確的是( )AW2W3 BW2W3CW1W2 DW1W3 DAC3人直接用F1的力勻速提升重物，所做的功是W1，若人使用某機械勻速提升該重物到同一高度，人的拉力為F2，所做的功是W2，則( )AF1一定大于F2BF1一定小于F2CW2一定

8、大于W1D只有F2大于F1，W2才大于W1C4今年入春以來，花果山部分松林發(fā)生蟲災。為了滅蟲，市政府多次調(diào)動直升飛機在重災區(qū)上空噴灑生物農(nóng)藥。當飛機在某一高度水平勻速飛行，噴灑農(nóng)藥的過程中，飛機的( )A動能減小，重力勢能減小B動能不變，重力勢能不變C動能減小，重力勢能增大D動能增大，重力勢能減小5跳繩是體育考試的項目之一。按評分標準，一分鐘內(nèi)，男生跳180下，女生跳175下可得滿分。若每次跳繩時離地面高度均為0.05 m，一個體重為500 N的男同學要得到滿分，一分鐘內(nèi)他跳繩做的功至少是_J，功率至少要達到_W。A4500756(2017，預測)用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，

9、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?yōu)榱?。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”或“等于”)彈簧所施加的彈力。(整個過程中不計能量損耗)GhGh小于7小明想利用“研究動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置和器材(斜面、木塊、不同質(zhì)量的小鋼球)來探究“影響重力勢能大小的因素”。請你幫助完成如下實驗方案：(1)實驗中小球重力勢能的大小可通過觀察_的大小來判斷。木塊被推出的距離(2)實驗中小明進行了如圖中4步操作，由_(填序號)圖可探究重力勢能的大

10、小與物體的高度有關(guān)。(3)通過比較分析可以得出的結(jié)論是_。(4)實驗時若木塊與水平面間無摩擦則不能得出結(jié)論，原因是_。或重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)小球和木塊將做勻速直線運動，不能達到探究的目的8某一質(zhì)量為0.05 g的雨滴勻速下落，速度為7 m/s，勻速下落距離為700 m，g取10 N/kg，假設雨滴在下落過程中質(zhì)量保持不變。(1)求這段勻速下落過程中重力對雨滴所做的功；(2)求這段勻速下落過程中重力的功率。解：(1)重力做功：WGhmgh0.05103 kg10 N/kg700 m0.35 J；(2)這段勻速下落過程中重力的功率：PW/tGh/tGvmgv0.05103 kg10

11、 N/kg7 m/s3.5103 W。1如圖甲所示，小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧。從小球剛接觸彈簧到將彈簧壓縮最短的過程中，得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度l之間的關(guān)系，如圖乙所示，其中b為曲線最高點。不計空氣阻力，彈簧在整個過程中始終發(fā)生彈性形變，則小球( )A受到的彈力始終不變B運動過程動能一直增大C運動過程機械能不變D在b點時重力等于彈力 D2王波同學幫父母搬家，現(xiàn)有30捆書籍，每捆書籍的質(zhì)量都為5 kg。王波想盡快將它們搬上10 m高處的新家。如圖是王波可以提供的用于搬運物體的功率與被搬運物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖像。由圖像可知，為了盡可能快地將這批書籍搬上新家，他

12、每次應搬_捆。若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地，所用的總時間為_s。(g取10 N/kg)34503如圖所示，甲用90 N的拉力，乙用50 N的推力，在30 s內(nèi)共同使一輛小車從一個傾角為30長為60 m的斜坡底端勻速運動到頂端。甲、乙二人對小車做功_J，甲對小車做功的功率為_W。84001804如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，實驗中讓鋼球從斜面上某個高度由靜止沿斜面滾下，在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平向右運動直至停止。(1)實驗中是通過觀察_來判斷鋼球的動能大小。(2)讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探

13、究鋼球的動能大小與_的關(guān)系。(3)換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與_的關(guān)系。(4)木塊最終會停下來的主要原因是_，在此過程中木塊通過_方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(5)如果木塊在運動過程中所受的摩擦阻力為0，木塊將_。木塊被推動距離的大小速度質(zhì)量受到摩擦力的作用做功永遠做勻速直線運動5在開展“改善農(nóng)田，整理農(nóng)田”的活動中，挖掘機發(fā)揮了重要作用。某型號挖掘機的實物和作業(yè)范圍以及部分相關(guān)數(shù)據(jù)如圖表所示。挖掘機以最大輸出功率工作時，可在t4 s內(nèi)將一滿鏟斗的密度為1.6103 kg/m3的泥土從最大挖掘深度處勻速移送到位于最大卸料高度的裝載車上。g取10 N/kg，求：指標數(shù)值整機質(zhì)量m5000 kg標準斗容V0.5 m3最大輸出功率P40 kW最大挖掘深度d3 m最大卸料高度h5 m兩履帶與地面接觸的總面積S4 m2(1)挖掘機靜止在水平地面上不工作時對地面的壓強p；(2)移送一滿鏟斗泥土的過程中，挖掘機對泥土所做的功W。