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第一部分系统复习成绩基石第十一章功和机械能编者语►本章考点的主要内容有：功、功率的概念及计算、动能、重力势能和弹性势能及其相互转化、机械能守恒．其中机械能及其转化是聊城市中考题近六年来考查重点，以实验探究题或选择题形式进行考查．考点梳理过关考点1功考点2功率辨一辨►做功多的机械，功率不一定大，同样做功少的机械，功率不一定小，功率的大小还要看另一个因素——时间．但功率大的机械做功一定快．(√).想一想►结合功率的公式，如何测量人爬楼的功率？(1)用磅秤测出人的质量m；(2)用卷尺测出爬楼的高度h；(3)用秒表测出爬楼所用的时间t；(4)爬楼的功率是P＝考点3机械能及其守恒★辨一辨►1.正在做功的物体一定具有能量，但具有能量的物体不一定正在做功．(√)2.一个物体不可以同时具有动能和势能．(×)思路点拨►物体能够对外做功，表示物体具有能量，但具有能量的物体不一定正在做功；动能和势能没有必然的联系，物体可以同时具有动能和势能.想一想►1.如图为某学校学生正在开展“每天一小时”校园体育活动的一个场景．填一下，小红跳绳经过最高点时重力势能最大，刚落到地面的瞬间，动能最大．2.玩悠悠球时，使悠悠球上下来回运动．悠悠球上升时，动能和重力势能如何变化？悠悠球下降时，动能和重力势能如何变化？上升时动能减小，重力势能增大下降时动能增大，重力势能减小教材重点图片重点难点突破类型1机械能及其转化【例1】[2017·临朐一模]将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手，会发现圆珠笔竖直向上跳起．下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析，正确的是(C)A.动能→重力势能→弹性势能B.内能→动能→重力势能C.弹性势能→动能→重力势能D.动能→重力势能→内能思路点拨►将有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，此时圆珠笔具有弹性势能，松手后弹性势能转化为圆珠笔的动能，随后圆珠笔上升，重力势能增大，故动能又转化为重力势能.变式运用►1.[2017·泰安模拟]跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员()A．在助跑阶段机械能不变B.在起跳时机械能为零C.经过最高点时动能最大D.经过最高点时重力势能最大D助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大，运动员的高度不变，因此重力势能不变，机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错；起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，重力势能不变，机械能达到最大值，故B错；经过最高点时，竖直方向速度为零，只有水平方向的速度，故动能最小，高度最大，重力势能最大，故C错、D正确．2.[2016·文华期末]下列四幅图中，动能和势能之间没有发生转化的是()A压路机的速度不变，质量不变，动能不变，没有发生动能和势能的转化，故A符合题意；上升的滚摆，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，所以是将动能转化为重力势能的过程，故B不符合题意；用弓将箭射出去，弓的弹性势能减小，箭的动能增大，弹性势能转化为动能，故C不符合题意；过山车向下俯冲，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，故D不符合题意．类型2有关功和功率的综合计算【例2】如图是引体向上的示意图，在体育课中，小明同学在半分钟内做了12个规范的引体向上．已知小明的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，求：(g取10N/kg)(1)小明每做一次引体向上所做的功是多少？(2)小明整个过程中的功率是多少？变式运用►3.扫地机器人是智能家用电器的一种，它正逐渐进入我们的生活．如图所示是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人．小王在室内运动场上试用中发现，该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m，若它在运动中所受阻力为105N，问：(1)此机器人在清扫地面时运动的速度为多大？(2)此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别是多大？重点实验聚焦实验14：探究物体的动能跟哪些因素有关【例】[2017·宿迁中考]在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置.(1)小球动能是由重力势能(填某种能量)转化来的.(2)实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小.(3)比较a、c两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系.(4)比较a、b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而增大.思路点拨►(1)小球动能是由重力势能转化来的；(2)实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小；(3)要探究动能与速度的关系，需保持小球的质量不变，让同一小球从斜面不同高度自由滚下，可知应比较a、c两图的实验；(4)比较a、b两图的实验可得：小球的动能随质量的增大而增大.命题挖掘►(5)实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：实验步骤：(a)为了探究“超载”安全隐患，应选择1和3两个序号的实验进行比较.(b)为了探究“超速”安全隐患，应选择1和2两个序号的实验进行比较.分析表格中对应的实验数据可知：速度对物体动能的影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重.实验序号小球的质量m/g小球自由落下的高度h/cm木块被撞后运动的距离s/m1301042302016360108命题点1机械能及其转化★考查的重点是对动能与势能大小的判断、动能与势能的相互转化以及机械能和其他形式的能的转化；题型以选择题、实验探究题为主．六年真题全练1.[2012·聊城中考](多选)阳阳在蹦床上做游戏，从高处落到蹦床上又被弹起．在她从高处下落且尚未接触蹦床的过程中，忽略空气阻力的影响，以下说法正确的是()A．阳阳的重力势能逐渐减小B．阳阳的动能逐渐增大C．阳阳的机械能逐渐增大D．阳阳受到的力逐渐增大AB2.2013·聊城中考]如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验．能说明物体的动能与物体的速度有关的是()A．甲、丙B．乙、丙C．甲、乙D．甲、乙、丙C在探究物体的动能与速度的关系时，应保持物体的质量相同，改变物体的速度，实验中通过小球在斜面的不同高度自由滚下来改变速度．3.[2014·聊城中考]将你的文具盒或直尺的一端抬起形成一个斜面，把你的橡皮放在斜面的顶端如图所示，改变斜面的倾角，由静止释放后的橡皮沿斜面下滑，对应橡皮的下滑过程，下列说法正确的是()A．橡皮所受支持力做了功B．橡皮的机械能增加了C．橡皮所受的重力做了功D．橡皮的动能不变C橡皮所受支持力的方向始终与斜面垂直，橡皮在支持力的方向上没有移动距离，因此支持力不做功；橡皮在从斜面上滑下的过程中需要克服摩擦做功，因此其机械能要减小；橡皮的运动状态不确定，从题目条件中不能明确它是加速下滑还是匀速下滑，因此无法判断其动能变化；橡皮在下滑的过程中在竖直方向上移动了距离，因此重力做功．4.[2015·聊城中考]如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动．下列说法正确的是()A．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小D滚摆下降时，质量不变，速度增大，故动能增加，高度减小，即重力势能减小，故A错误；滚摆到最低点后又上升，质量不变，速度减小，动能减小，同时高度增加，重力势能增加，故是将动能转化为重力势能的过程，故B错误；由于空气的摩擦，所以整个过程中，一部分机械能会转化为内能，故机械能是减小的，故C错误；滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小，故D正确．猜押预测►1.[2017·郴州中考]改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就．如图所示，为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景．返回舱在此过程中()A．动能减小，重力势能减小B．动能增大，重力势能增大C．动能不变，重力势能减小D．动能减小，重力势能不变A返回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，则返回舱的动能减小、重力势能减小．2.[2017·乐山中考]如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短．从a至c处的过程中，小球在b处速度最大．小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如乙图所示．不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是()A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力B．小球的重力势能先减小后增大C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能D．小球的动能一直减小C当小球速度减小时，重力小于弹力，故A错误；小球高度一直减小，质量不变，因而其重力势能一直减小，故B错误；小球减少的机械能用来克服弹簧的弹力做功，转化为弹簧的弹性势能，故C正确；从a到b，小球速度增大，动能增大，故D错误．5．[2017·聊城中考]如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上．实验中，通过观察木块B被撞的距离来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是控制变量法或转换法(说出一种即可)．命题点2探究动能大小的影响因素★探究动能和势能的影响因素是常考题，考查内容主要从实验探究方法、实验现象的分析、实验结论的得出等方面展开．解答时把握好控制变量法和转换法的应用．实验中通过观察木块B被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小；让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系，采用的是控制变量法．猜押预测►3.[2017·西宁中考]如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图．(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系(物体A、B质量不变)．(2)该实验中所探究物体的动能是指物体A(选填“A”或“B”)的动能．(3)该实验物体动能的大小是通过物体B移动的距离来反映的．(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过高度(选填“高度”或“质量”)来改变的．(5)实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物(1)物体的动能大小与物体的质量和速度有关，在质量不变时，因此本实验探究动能大小与物体速度的关系；(2)该实验研究的主体是物体A的动能大小与物体的质量和速度的关系；(3)该实验的动能大小通过物体B被撞的距离体现；(4)实验中探究动能与速度的关系，需使小球从斜面的不同高度由静止滚下；(5)同一物体从斜面不同高度滚下，质量相同，高度越高，速度越大，因此可得结论：质量一定时，小球的速度越大，动能越大；(6)研究物体的动能和质量的关系，控制速度一定，使物体从斜面同一高度静止滚下．体B被撞的越远，可得结论当质量相同时，物体的速度越大，动能越大.(6)若要研究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面相同高度由静止滚下，并观察记录．命题点3功和功率的计算★通常以生活中的体育与健身项目或者生产运输中的情景来考查功和功率的计算；通常以计算题的形式进行考查．6．[2012·聊城中考]在一次沉船打捞过程中，将一只铁锚从水下100m深处匀速缓慢地拉到水下10m深处，不考虑水的阻力，假如铁锚重为7900N，已知ρ铁＝7.9×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：(1)在100m深处，水对铁锚产生的压强．(2)铁锚在水中受到的浮力．(3)在匀速拉动铁锚上升的过程中，绳对铁锚的拉力及拉力做的功．7．[2016·聊城中考]如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为25cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为3.9N的金属块，现将金属块浸没在水中，容器内的水面由20cm上升到22cm(g＝10N/kg)．求：(1)金属块未放入水中时(如图所示)