搜索
第一轮基础过关瞄准考点第三部分能量第9讲机械功与机械能1．机械功（1）做功的两个必要因素：一是；二是。（2）功的计算：W=或W=。2．功率（1）功与做功所用时间之比叫做功率，它表示做功的。（2）功率计算：P=或P=。（3）影响功率大小相关因素。作用在物体上的力物体在该力方向上移动的距离快慢𝑭𝒔𝑮𝒉𝑾𝒕𝑭𝒗必备知识机械类型有用功总功机械效率提高效率方法W有＝Gh，G为物重，h是物体上升的高度W总＝Fs＝Fnh，F是拉力，s绳子自由端移动的距离，s＝nh，n为承担物重绳子段数增加物重；减小动滑轮重；减小绳子摩擦3．机械效率必备知识机械类型有用功总功机械效率提高效率方法W有＝Gh，G为物重，h是物体上升的高度W总＝Fs，F是拉力，s为物体在斜面移动距离增大斜面倾斜程度；减小摩擦3．机械效率必备知识机械类型有用功总功机械效率提高效率方法(拉动木块前进s)W有＝fs，f为木块所受摩擦力，s为木块移动的距离W总＝Fns，F是拉力，ns绳子自由端移动距离，n为与动滑轮连接段数减小绳子摩擦3．机械效率必备知识4.机械能(1)W机＝。(其中W动＝12mv2，W势＝mgh)(2)动能跟物体的及物体运动的有关。(3)重力势能跟物体的及有关。(4)动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能是的。𝑾动+𝑾势质量速度质量高度守恒必备知识1．（2017年第6题）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，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（）A．W1∶W2=1∶1B．W1∶W2=2∶3C．P1∶P2=1∶1D．P1∶P2=2∶32．（2017年第9题）火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能，重力势能，卫星的机械能是由火箭燃料的能转化而来的。D增大增大化学考情分析·中考链接解：①物体上升的速度v＝st＝30m150s＝0.2m/s②由图象可知此时动力为F＝500NF对物体做的功W＝Fs＝500N×30m＝15000J6．（2017年第19题）常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体。(ρ水=1.0×103kg／m3，g=10N／kg)(2)若机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图9-1所示。问：①物体上升的速度是多少?②这个过程动力F对物体做了多少功？考情分析·中考链接4．(2018年第17题)(4)如图9-2所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车的(选填序号)关系。①重力势能与质量②重力势能与高度③动能与质量④动能与速度②④考情分析·中考链接5．(2018年第19题)如图9-3是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s。(g＝10N/kg)(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？图9-3考情分析·中考链接解：(1)起重机提起重物做的功W有＝Gh＝mgh＝1×103kg×10N/kg×24m＝2.4×105J起重机提起重物做功的功率P＝W有t＝2.4×105J100s＝2.4×103W机械效率η＝W有W电×100%＝W有P电t×100%＝2.4×105J3×103W×100s×100%＝80%6．(2018年第21题)(2)如图9-4所示，列车站台设计成中间高、两边低的原因是：进站时列车由于要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的，不用消耗过多的电能或化学能等能量。惯性重力势能转化成动能考情分析·中考链接7．(2018年第23题)(3)长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________(选填“变大”“变小”或“不变”)，长征七号火箭燃料的________能燃烧时转化为内能。8．(2019年第8题)如图9－5所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后________(选填“变大”“变小”或“不变”，下同)，动能先_______后________。变大化学考情分析·中考链接变大变大变小9．(2019年第19题)如图9－6所示，质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m，水平拉力F＝500N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg。求：(3)拉力F的功率。考情分析·中考链接解：(3)拉力移动的距离sF＝ns＝2×4m＝8m拉力做的总功：W总＝FsF＝500N×8m＝4000J拉力的功率：P＝＝200W4000J20sWt=总考点一功备考训练【例1】如图9-7所示的情景中，人对物体做了功的是()图9-7A．小车在拉力作用下向前运动B．提着水桶在水平路面上匀速前进C．小孩推车，车未动D．踢出去的足球在地面上滚动一段距离A备考训练·典型例题解析：A.人的拉力作用在车上，车在拉力的方向上移动了一段距离，所以人对车做了功；B.人作用在水桶上的力竖直向上，但水桶在力的方向上没有移动距离(力的方向与物体移动距离的方向垂直)，所以人没对水桶做功；C.小孩的推力作用在车上，但车在推力的方向上没有移动距离，所以小孩对车没有做功；D.球滚动一段距离，但球在滚动的过程中，脚没有力作用在球上，所以脚对球没有做功。A思维点拨：做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的距离。两个条件缺一不可。1．如图9-8所示，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动，此过程（）A．小明对箱子没有做功B．重力对箱子做了功C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力D.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力A图9-8备考训练·针对训练2．(2019·北京市)如图9－9所示为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是()A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功3．一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚了40m，在球滚动过程中，运动员对足球做的功为()A．500JB．200JC．700JD．0J备考训练·针对训练DD4．如图9－10所示，用F＝50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中()A．拉力F做了150J的功B．拉力F做了300J的功C．重力做了600J的功D．重力做了1200J的功备考训练·针对训练B5．如图9-11所示，长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力)，在这个过程中，力F的大小将(选填“增大”“减小”或“不变”)，力F所做的功为J。增大1图9-11备考训练·能力提升6．如图9-12甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动，铁块的运动速度v与时间t的关系图象如图9-7乙所示，则铁块受到的摩擦力为N，0～6s内拉力F做的功是J。（g=10N/kg）1图9-123.6备考训练·能力提升7．如图9-12甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图象分别如图9-10乙、丙所示。由图象可知，0～3s内，推力对物体做功J；t=5s时，物体受到的摩擦力是N。图9-1306备考训练·能力提升8．两个完全相同的物体A、B，重均为20N。(1)在10N的水平推力作用下两者同时以2m/s的速度作匀速直线运动，如图9－14甲，当物体通过的距离为3m时，推力所做的功为____________J。(2)若物体A、B在15N的推力作用下以3m/s的速度在另一水平面上作匀速直线运动，如图9－14乙，则此时A对B的推力为____________N。30备考训练·能力提升75考点二功率备考训练【例2】小生同学用100N的推力推动重500N的木箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10s内前进了6m。求小生同学对木箱做的功和功率。解析：知道小生同学用的推力和木箱沿推力方向移动的距离，利用W=Fs可求小生同学对木箱做的功，再根据P=𝑊𝑡即可求出功率。W=Fs=100N×6m=600J；P=𝑊𝑡=600J10s=60W。故答案为：600J；60W。备考训练·典型例题思维点拨：考查对功的公式、功率的公式的掌握和运用，用所学知识分析解决身边的问题，但在此题中要注意题中木箱的重力没有做功。1．关于做功和功率的说法中正确的是()A．有力作用在物体上，力一定对物体做功B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D．力对物体做功越多，功率就越大2．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W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是()A．W1∶W2＝2∶1，P1∶P2＝6∶1B．W1∶W2＝2∶3，P1∶P2＝2∶1C．W1∶W2＝2∶1，P1∶P2＝3∶2D．W1∶W2＝2∶1，P1∶P2＝2∶3B备考训练·针对训练D3．举重是我国的优势体育项目之一。一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员在挺举项目中用相同的时间，把同样重的杠铃举起，如图9-15所示。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是（）A．W1＝W2，P1＝P2B．W1＞W2，P1＝P2C．W1＞W2，P1＞P2D．W1＜W2，P1＜P2C图9-15备考训练·针对训练4．要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是()A．身体质量B．通过的楼梯高度C．通过的路程D．上楼所用的时间5．一位体重为50kg的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是()A．3600WB．6000WC．500WD．60WC备考训练·针对训练D6．如图9－16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300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2，则()A．W1＞W2B．W1＜W2C．P1＞P2D．P1＜P2备考训练·针对训练C7．如图9－17所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是()A．W1＞W2，P1＞P2B．W1＝W2，P1＝P2C．W1＝W2，P1＜P2D．W1＜W2，P1＜P2C备考训练·能力提升8．(2019·大庆市)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图象如图9－18所示，则()A．t1至t2时间内，汽车做加速运动B．F0＝2fC．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶D．v＝v0/2D备考训练·能力提升9．一辆轿车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车的质量为1500kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取10N/kg)，则牵引力为_____N，此时汽车的功率为______kW。10．在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，