2014年物理中考复习《功和机械能》

2014年物理中考复习功和机械能考点50功和功率┃考点自主梳理与热身反馈┃自主梳理1．功(1)做功的两个必要因素：①作用在物体上的______；②物体在这个力的方向上移动的________。(2)不做功的三种情况：①有力无距离(如推而未动、提而未起)；②有距离无力(如物体由于惯性通过一段距离)；③力与距离垂直。(3)公式：____________。(4)单位：______，简称______，符号是______。1J＝______N·m。(5)功的原理：使用任何机械都________。力W=Fs距离焦耳焦J1不省功2．功率(1)物理意义：功率是表示物体做功________的物理量，功率大表示机械做功______。(2)定义：功与做功所用________之比叫做功率，大小等于____________内所做的功，用符号______表示。(3)定义式：________，引申公式：________。(4)单位：主单位是______，符号是______。1kW＝______W。(5)爬楼功率的测量：a.用体重计测出质量，记作m；b.用卷尺测出楼层的高度，记作h；c.用秒表测出爬楼所用的时间，记作t。表达式：P＝________。快慢快时间单位时间PP＝WtP＝Fv瓦特W103mght1．理解“机械效率”(1)有用功、额外功和总功：为了达到目的而必须做的功叫有用功；我们不需要但又必须多做的功叫额外功；有用功和额外功的总和叫总功。(2)机械效率：有用功跟总功的________。(3)公式：__________。(4)说明：①________不可避免，所以机械效率总是_______；②机械效率通常用__________表示，它________单位；③机械效率具有“可变性”：同一机械的效率随提升物重的增加而增大。(5)提高机械效率的方法：减小机械自重、减小摩擦、增加物重等。考点51机械效率及测量比值η＝W有W总额外功小于1百分数无2.机械效率的测量名称测滑轮组的机械效率测斜面的机械效率原理η＝______________测量工具__________、________所测量绳子移动的距离s、物体上升的高度h、拉力F、物体重力G斜面长L、斜面高h、拉力F、物体重力G注意事项必须使弹簧测力计沿____________匀速提升重物，以保证测力计示数大小不变必须使弹簧测力计沿斜面________拉动物体，以保证测力计示数大小不变GhFs×100%弹簧测力计刻度尺竖直方向匀速额外功的产生在不考虑绳重和摩擦的情况下，产生额外功的原因是动滑轮的重，即W额外＝G动h克服摩擦所做的功，即W额外＝fL得出结论①提升相同重物，滑轮组中动滑轮个数越多，越省力，机械效率________；②同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率______提升同一物体时，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度和倾斜角度有关，斜面越陡、越光滑，机械效率________越低越高越高3.不同条件下滑轮组机械效率的表达式(1)用滑轮组竖直拉起重物时，η＝W有W总＝GhFs＝GhFnh＝GnF(不计摩擦及滑轮重)；η＝W有W总＝Gh（G＋G动滑轮）h＝GG＋G动滑轮(不计摩擦，计动滑轮重)。(2)用滑轮组水平拉动重物时，η＝W有W总＝fLFs＝fLFnL＝fnF。考点52机械能及其转化1．认识“能”(1)能量：物体能够____________，表明这个物体具有能量。[说明]①能量是表示物体做功本领大小的物理量，能量可以用能够做功的多少来衡量；②一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”，如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。(2)单位：__________。对外做功焦耳（J）2．机械能的分类及各自的影响因素(1)机械能的分类分类定义动能物体由于______而具有的能重力势能物体由于__________所决定的能机械能势能弹性势能物体由于发生__________而具有的能运动高度弹性形变(2)探究影响动能大小的因素①探究方法：____________法和转换法。②实验过程：a.让体积相同的钢球和木球从同一高度由静止滚下，目的是使两球到达水平面时的________相同，是为了探究动能与________的关系；b.让质量相同的两木球从不同高度由静止滚下，是为了探究动能与物体________的关系。③实验结论：物体的动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能越大。控制变量速度速度质量(3)探究影响重力势能大小的因素①探究方法：控制变量法和转换法。②实验过程：a.控制物体质量相等，使物体从不同高度处下落，探究重力势能与物体高度的关系；b.控制物体所处高度相同，改变物体的质量，探究重力势能与物体质量的关系。③实验结论：物体的重力势能与物体的质量和位置高度有关，质量越大，位置越高，物体的重力势能越大。(4)影响弹性势能大小的因素：弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，物体的弹性势能越大3．动能和势能的相互转化(1)知识结构：动能势能弹性势能重力势能(2)动能和重力势能间的转化规律①质量一定的物体加速下降时，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；②质量一定的物体减速上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。转化转化(2)动能和重力势能间的转化规律①质量一定的物体加速下降时，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；②质量一定的物体减速上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。(3)动能和弹性势能间的转化规律①一个物体的动能减小，而与之接触的另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；②一个物体的动能增大，而与之接触的另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。(4)动能与势能转化问题的解析①首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。②注意动能和势能相互转化过程中的能量损失——如果除重力和弹力外没有其他外力做功，即没有其他形式能量的补充或损失，则动能与势能转化过程中机械能不变。③题中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“在斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。4．机械能守恒定律如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持________。不变热身反馈1．下列几种现象中，没有对物体做功的是()D2．小童同学用50N的水平推力使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动，若该物体在10s内移动了4m，则在此过程中，物体受到的摩擦力是________N，小童做功的功率是________W。3．用如图15－2所示的剪刀剪纸时的机械效率为80%，这表示()A．若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB．若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8NC．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸D．若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸5020D4．如图15－3所示，工人师傅用250N的力将重为400N的物体匀速提升1m，在此过程中滑轮组的机械效率是()A．80%B．62.5%C．125%D．20%5.[2013·临沂]人骑自行车下坡时，速度越来越快，下列关于这一过程的说法正确的是()A．人与车的动能增大，重力势能增大B．人与车的动能增大，重力势能减少C．人与车的动能减少，重力势能增大D．人与车的动能不变，重力势能不变AB┃考向互动探究与方法归纳┃互动探究例题[2012·成都]如图15－4所示为小刚设计的滑轮组装置。其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上，动滑轮重G＝10N,重物B的重力GB可改变。下表是小刚在某次使用该装置时记录的一些数据。若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远。求：时间t0～2s2～4s4～6sGB/N205027A的运动情况静止速度由0逐渐增大到2m/s以2m/s的速度做匀速运动A在水平面上通过的距离s/m024(1)在4～6s内，水平绳对A的拉力做的功。(2)在2～4s内，重力GB做功的功率。(3)在0～2s和2～4s两段时间内，A受到的摩擦力大小。(1)在4～6s内，物体B重27N，动滑轮重10N，A受水平绳的拉力F3＝GB＋G2＝27N＋10N2＝18.5N，A向左滑行的距离s3＝4m，WF3＝F3s3＝18.5N×4m＝74J。(2)在2～4s内，重力GB＝50N，A向左滑行的距离s2＝2m，B下降的距离h2＝s22＝1m,WGB＝GBh2＝50N×1m＝50J，重力做功的功率P＝WGBt＝50J2s＝25W。(3)0～2s内物体A静止，f＝F拉＝GB＋G2＝20N＋10N2＝15N；4～6s内，A做匀速直线运动的，f＝F拉＝GB＋G2＝27N＋10N2＝18.5N；滑动摩擦力不变，2～4s内，A受到的摩擦力大小为18.5N。在有关滑轮组的问题中，正确判断力的关系、距离的关系是解决问题的关键，根据功的原理，省力的机械必定费距离，省距离的机械必定费力。本题中，由竖直装置的一动两定组成的滑轮组来拉动水平面上的物体A运动，则物体B与动滑轮的总重力的一半是物体A受到的拉力，物体B向下运动的距离是物体A向左运动距离的2倍。真题展示1.[2013·天津]某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时，同学们提出了如下猜想：猜想一：动能的大小可能与物体的密度有关；猜想二：动能的大小可能与物体的运动速度有关；猜想三：动能的大小可能与物体的质量有关。为了验证同学们的猜想，老师提供如下器材：刻度尺，四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)，小木块和长木板。同学们组装了如图15－5所示的实验装置，让小球从斜面上由静止滚下，碰上水平面上的小木块后，将木块撞出一段距离，在同样的平面上，木块被撞得越远，说明球的动能越大。请你帮同学们完成下列任务：(1)写出探究“猜想一”的实验方案；(2)设计出探究“猜想二”的记录数据表格。[答案](1)将100g的铁球和100g的铝球(或50g铜球和50g的铁球)分别从斜面的同一高度处由静止滚下，撞击水平面上同一位置的小木块，用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离。(2)利用同一金属球次数金属球释放高度h/cm木块移动距离s/cm结论1232.[2012·天津]人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，卫星的势能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。3．[2011·天津](多选)粗糙斜面的高度为h，长为l，用沿斜面向上的力把重为G的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做的功为W，则()A．拉力大小为hGlB．拉力大小为WlC．物体所受摩擦力大小为W－hGlD．物体所受摩擦力大小为W－lGh减小增大BC4．[2011·天津]如图15－6所示，小芳在研究动滑轮时，她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使钩码上升，测得的实验数据如下表所示，求：钩码重G/N手的拉力F/N钩码上升高度h/m手移动距离s/m100600.30.6(1)手的拉力所做的有用功。(2)手的拉力所做的总功。[答案](1)30J（2）36J┃考题自主训练与名师预测┃一、选择题1．[2013·南开区一模]春季运动会上，李明同学在中学男子5kg级铅球项目中打破了市14.8m的纪录，创造了15.0m的新纪录。若他破纪录的一掷，用的力是500N，则他对铅球做的功是()A.750JB.400JC.500JD.件不足，无法判断D2．[2013·德州]某实验小组分别用如图15－7所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()A．甲图省力机械效率甲图大B．甲图省力机械效率一样大C．乙图省力机械效率一样大D．乙图省力机械效率乙图大CC3．[2013·南通]某同学的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼，请你估算在此过程中该同学上楼的功率最接