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专题24功和机械能考点知识梳理中考典例精析专题训练考点一功1．力学里所说的功包含两个必要因素：一是作用在物体上的____，另一个是物体在____________上移动的__________。2．在物理学中，把_____与在_______方向上移动的________的乘积叫做功，公式：W＝_______，单位：_______。3．功的原理：使用机械时人们所做的功都__________不用机械时所做的功，即使用任何机械都________。力力的方向距离力力的距离Fs焦耳不少于不省功考点二功率4．物体在____________内做的功，叫做功率，它是表示物体做功__________的物理量，公式：P＝________，单位：_________。5．P＝＝______，由该公式可知，在功率P一定时，力F与速度v成反比。单位时间快慢瓦特FvWtWt＝F·st考点三机械效率6．__________与________的比值叫做机械效率，公式：η＝_______。有用功总是小于总功，所以机械效率总_________，通常用____________表示。7．机械效率的计算：(1)斜面：η＝＝________；(2)用滑轮组提升物体时：η＝＝_________。有用功总功W有用W总小于1百分数W有用W总GhFlW有用W总＝GhFs＝GhFnhGnF影响滑轮组机械效率的因素(不考虑绳重和摩擦)：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越____。低(3)用滑轮组水平拉动物体时：η＝W有用W总＝fs物Fs＝fs物Fns物＝_________fnF考点四机械能8．物体_______对外做功，表示这个物体具有能量。一个物体能够做功，并不一定正在做功。挂在树上的苹果，没有做功，但只要掉下来就能做功，所以它具有能。9．物体由于______而具有的能叫动能。物体的动能与________和_________有关。质量相同，速度越大，动能________；速度相同，质量越大，动能_________。10．物体由于_________而具有的能叫重力势能。重力势能的大小与__________和____________有关，质量相同，高度越大，重力势能_______；高度相同，质量越大，重力势能_________。能够运动质量速度越大越大被举高质量高度越大越大11．物体由于发生了____________而具有的能叫弹性势能，物体发生_____________________越大，弹性势能越大。重力势能和弹性势能统称为____________。弹性形变弹性形变程度势能考点五机械能及其转化12．________和_______统称为机械能，动能和势能可以相互转化，在只有_________和________相互转化时，机械能的总量______。13．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式________为另一种形式，或者从一个物体________到另一个物体，而在_________和_________过程中，能量的总量___________，这就是能量守恒定律。动能势能动能势能不变转化转移转化转移保持不变（2011·义乌）掷实心球是我市初中生体育测试项目之一。某同学将质量为2千克的实心球从地上拿起，用双手举高2米后用力抛出，球恰好落在9分线上。在举高过程中该同学克服实心球的重力做功________焦(g取10牛/千克)。【解析】功包含的两个因素为作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。实心球在力的作用下被举高，根据W＝Gh＝2kg×10N/kg×2m＝40J【答案】40一足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m，在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为()A．3000JB．500JC．150JD．0JD（2011·杭州）如图所示，小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计)，分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1＞G2，则所用的拉力F1________F2(填“＞”“＜”或“＝”)，其机械效率η1________η2。(填“＞”“＜”或“＝”)【解析】若动滑轮所受重力为G0，则由题可得F1＝G1＋G02F2＝G2＋G02又G1G2所以F1F2W有用1＝G1hW总1＝F1·2hη1＝G1G1＋G0＝11＋G0G1同理η2＝11＋G0G2G1G2所以G0G1G0G2η1η2【答案】利用下图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F＝50N，则该装置的机械效率是()A．40%B．50%C．80%D．100%A（2011·绍兴）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器(压力不超过最大值)，压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则()A．t1时刻，小球动能最小B．t2时刻，弹簧的弹性势能最小C．t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能【解析】本题借自由落体与电路图像相结合，考查机械能及转化，难度较大。0～t1时刻，球自由下落，动能逐渐增大，t1时刻动能最大，故A错；t1～t2时刻，球接触弹簧，动能和重力势能逐渐转化为弹性势能，t2时刻弹性势能达到最大，动能最小，故B错；t2～t3时刻，弹簧恢复形变，弹性势能转化为动能和重力势能，因不计能量损失，且图像变化均匀没有衰减，据能量守恒，球得到的动能小于减少的弹性势能，故D对。【答案】D如图所示，“套圈”出手后，从a点到c点过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是()A．“套圈”由a到b的过程中，动能逐渐增大B．“套圈”在b点的机械能大于a点的机械能C．“套圈”在b到c过程中，机械能逐渐变小D．“套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小D功和机械能（时间：50分钟分值：100分）一、选择题(每小题4分，共44分)1．(2011·株洲)用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图所示，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是()A．F甲F乙B．F甲F乙C．F甲＝F乙D．条件不足，无法判断解析：根据题中提供的Ws图像可知，功W与距离s成正比，即有W＝Fs关系，在s相同时，F甲所做的功大于F乙所做的功，可知F甲F乙，所以A选项正确。答案：A2．(2011·广州)跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员()A．助跑阶段机械能不变B．起跳时机械能为零C．经过最高点时动能最大D．经过最高点时重力势能最大解析：助跑阶段速度越来越大，动能越来越大，重力势能不变，机械能变大，故A选项错误；起跳时运动员具有较大的动能，因此机械能不为零，故B选项错误；经过最高点时，动能转化为重力势能，因此重力势能变大，动能变小，故C选项错误；经过最高点时，运动员位置最高，重力势能最大，故D选项正确。答案：D3．(2011·桂林)如图是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图。关于“引体向上”，下列说法中正确的是()A．身体悬挂不动时，势能为零B．身体上升时，重力做功，势能减少C．身体下降时，重力做功，势能增加D．身体上升时，克服重力做功，势能增加解析：重力势能的大小决定于物体的质量和高度，身体悬挂不动时，人仍然有一定高度，所以重力势能不为零，故A选项错误；身体上升时。克服重力做功，高度增加，重力势能增加，故B选项错误，D选项正确；身体下降时，重力做功，高度减小，重力势能减小，故C选项错误。答案：D4．(2011·广安)在一次参观中，外地游客丁先生从渠江公园乘电梯到思源广场，在电梯匀速上升的过程中，丁先生的()A．重力势能不断增大B．动能不断增大C．机械能保持不变D．动能转化为重力势能解析：电梯匀速上升时，丁先生的动能不变，重力势能增加，机械能增加，这一过程是电能转化为机械能，因此只有选项A正确。答案：A5．(2010中考变式题)如右图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是()A．从a到b，小球的势能不变，动能增大B．从b到c，小球的势能增大，动能增大C．到达c处，小球的势能最小，动能最大D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大解析：小球从a到b，高度减小、速度增大，重力势能减小，动能增大，势能转化为动能，A错误；从b到c，小球继续下降，势能减小，动能增大，B错误；到达c处，小球高度最低，势能最小，动能最大，C正确；到达d处时，小球与木块共同停下，所以二者的动能都变成零，D也错误。答案：C6．(2012中考预测题)下列简单机械中，能省功的是()A．扳手B．天平C．理发剪刀D．以上三个均不省功解析：根据功的原理，使用任何机械都不省功，因此D项正确。答案：D7．(2011·威海)图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则()A．FA＝FBWA＝WBB．FAFBWA＝WBC．FAFBWAWBD．FAFBWAWB解析：因两个斜面均光滑，根据功的原理可知，沿两个不同斜面将同一物体匀速拉到顶端，所做的功相等，由功的原理可知F＝Gh/L，沿边AC拉上顶端所用的拉力较小。答案：B8．(2011·重庆)如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是()A．对物体做的功是额外功B．拉力F做的功是有用功C．拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率解析：对物体做的功是有用功，故A选项错误；拉力F做的功是总功，故B选项错误；动滑轮和重物由三段绳子承担，故拉力F移动的距离是物体移动距离的3倍，故C选项错误；对某一固定的滑轮组来说，使用滑轮组提升重物时所做的额外功是一定的。增加物体重力可使有用功增大，根据η＝W有用W有用＋W额外可知，滑轮组的机械效率增大。答案：D9．(2012中考预测题)载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，返回舱进入大气层将通过一段黑障区，这一段时间飞船将“烧成”一个大火球，如图所示，而飞船内的宇航员和设备则安然无恙。下列说法正确的是()A．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能B．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能C．飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施D．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而放出了大量的热保护了飞船解析：飞船在返回地球过程中，离地面越来越近，速度很大，进入大气层，与空气摩擦产生热量而使飞船成为一个火球，暗示其内能增大。飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而吸收大量的热保护了飞船。本题答案为B。答案：B10．(2011·北京)(多选)小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面。不计空气阻力。关于排球离开手后的运动过程，下列说法中正确的是()A．排球在上升过程中，小阳对排球做功B．排球在下落过程中，排球的重力势能变小C．排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向下D．排球在下降过程中，排球所受的重力做功越来越快解析：排球在上升的过程中，小阳对排球已经没有力的作用，故不可能做功，A选项错误；排球下落的过程中，高度降低，故重力势能变小，B选项正确；排球在上升的过程中，排球受到的力只有重力，故方向是竖直向下，C选项正确；排球在下落的过程中，速度越来越大，即单位时间通过的s变大，做功越来越快，D选项正确。答案：BCD11．(2012中考预测题)将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手，发现圆珠笔将竖直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至