第十一章功和机械能知识点一功❶做功的两个必要因素(1)作用在物体上的①_____;(2)物体在②_____________上移动的距离。力这个力的方向力不做功的三种情况分类“不劳无功”(有距离无力,F=0)“不动无功”(有力无距离,s=0)“劳而无功”(力和距离垂直)举例踢出去的足球,人此后不对足球做功河水冲击石块,石块未动提着水桶水平前进❷定义:功等于①_____与②_______________________的乘积。❸计算公式:______。❹单位:________。力物体在力的方移动的距离W=Fs焦耳(J)知识点二功率❶物理意义:功率是表示①_________的物理量。做功②_____,功率大。❷定义:功率等于①____与②_____________之比。❸公式:①______。变形公式:②______,③______。推导公式:④______。❹单位:国际单位:①____。常用单位:②_________。做功快慢快功做功所用时间WPt=WtP=W=PtP=Fv瓦千瓦(kW)知识点三动能和势能❶能量:物体能够对外①_______,物体就具有②_______。单位为③________。做功能量焦耳(J)❷动能和势能的比较动能势能重力势能弹性势能定义物体由于①_______而具有的能物体由于②_______而具有的能物体由于③_______________而具有的能影响因素物体的④_______和物体⑤___________物体的⑥_____和物体⑦_____物体的⑧_________运动高度发生弹性形变质量运动的速度质量位置弹性形变知识点四机械能及其转化❶机械能:①_____、②_________和③_________统称为机械能。❷动能和势能可以相互转化。❸机械能守恒:如果只有动能和势能的转化,机械能是_______的。动能重力势能弹性势能守恒图片命题角度命题内容P63图11.1-3力是否做功的判断1.图甲中的小男孩提着滑板在水平路面上前行,图乙中的小女孩用力搬石头,搬而未起。由于在_________上没有移动距离,所以小男孩和小女孩对物体都_____(选填“做”或“不做”)功力的方向不做图片命题角度命题内容P71图11.4-1机械能及其转化2.(2017·天津中考改编)如图为某蹦床运动员从床面上起跳后腾空瞬间的照片,根据照片信息估测此时运动员脚尖到床面的距离约为______(选填“0.8m”“1.8m”或“3.8m”);运动员在空中下落的过程中,他的_______能转化为动能。与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的___能转化为蹦床的_______能;运动员在离开蹦床后的上升过程中,其___能转化为_______能1.8m重力势动弹性势动重力势图片命题角度命题内容P71图11.4-2机械能的影响因素3.滚摆从图中的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,这三个位置中滚摆重力势能最大的是____,动能为零的是_____,机械能最大的是__。(填写位置序号)11和31图片命题角度命题内容P73图11.4-6机械能及其转化4.(2017·绥化中考)如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。卫星在远地点时_______能最大,从远地点向近地点运动时,它的势能减小、___能增大,速度也就增大重力势动考点一力是否做功的判断[5年0考]例1(2018·长沙中考)下列关于功的说法正确的是()A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功【思路点拨】做功的两个必要条件:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。两者缺一不可。【自主解答】D【解题技巧】1.(2017·长春中考)一位同学正在进行投掷实心球的训练,以下情境中,他对球做功的是()A.手拿球静止B.手托球水平匀速直线运动C.将球举起D.抛出后的球在空中继续运动C考点二功、功率的理解及其相关计算[5年2考]命题角度❶功、功率的估算例2一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近()A.30000JB.3000JC.300JD.30J【思路点拨】【自主解答】B2.(2018·盐城中考)小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于()A.0.02JB.0.2JC.2JD.20JC命题角度❷功、功率的理解及判断例3(2018·兰州中考)如图所示,一物体放在同一水平面上,第一次在拉力F1的作用下,以速度v1匀速运动了距离s,第二次在拉力F2的作用下,以速度v2匀速运动了同样的距离,已知v2>v1。比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系,正确的是()A.W1=W2B.W1<W2C.P1=P2D.P1>P2【思路点拨】先根据影响摩擦力大小的因素判定两次拉力的大小,再根据W=Fs判定功的大小,然后利用P=Fv判定功率的大小。【自主解答】A3.(2018·德州中考)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)-时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是()A.两次物体运动的速度:v1v2B.两次物体所受的拉力:F1F2C.0~6s两次拉力对物体所做的功:W1W2D.0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1P2C命题角度❸功和功率的计算例4(2018·东莞二模)如图甲所示,重500N的小车受到80N的水平推力,在水平地面上做直线运动,其距离随时间变化的图像如图乙所示。(1)小车运动的速度多大?(2)10s内重力对小车做多少功?(3)10s内人对小车做多少功?功率是多大?【思路点拨】(1)首先根据图像判断小车的运动状态,然后根据v=求出小车运动的速度。(2)根据做功的两个必要条件分析。(3)根据W=Fs求出推力对小车做的功;然后利用P=求出功率。stWt【自主解答】解:(1)由图像可知,小车在推力的作用下做匀速直线运动,当t=5s时,s=6m,则小车的速度:v===1.2m/s。st65ms(2)10s内小车在重力的方向上没有移动距离,因此重力对小车做功为0J。(3)由图像可知,10s内小车通过的路程s′=12m,推力对小车做的功:W=Fs′=80N×12m=960J;功率:P===96W。Wt96010Js答:(1)小车运动的速度为1.2m/s;(2)10s内重力对小车做功为0J;(3)10s内人对小车做功为960J;功率是96W。【解题技巧】4.(2018·枣庄中考)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∶1P1∶P2=6∶1B.W1∶W2=2∶3P1∶P2=2∶1C.W1∶W2=2∶1P1∶P2=3∶2D.W1∶W2=2∶1P1∶P2=2∶35.(2018·菏泽中考)小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中,他尽量减少驾驶机动车辆外出,坚持骑自行车上下班,小东和自行车的总质量是80kg。当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时,自行车着地面积为0.01m2,所受阻力是其总重的0.02倍。(g=10N/kg)求:(1)正常行驶的自行车对路面的压强;(2)自行车行驶1000m动力所做的功;(3)自行车行驶的功率。【答案】自行车对路面的压强:p===8×104Pa。(2)自行车行驶的动力:F′=f=0.02G=0.02×800N=16N,自行车行驶1000m动力所做的功:W=F′s=16N×1000m=1.6×104J。FS28000.01Nm(3)自行车行驶的功率:P=F′v=16N×5m/s=80W。答:(1)正常行驶的自行车对路面的压强为8×104Pa;(2)自行车行驶1000m动力所做的功为1.6×104J;(3)自行车行驶的功率为80W。考点三机械能及其转化[5年4考]命题角度❶动能、势能的影响因素及其大小变化例5(2018·淄博中考)如图所示,弯曲的跳板把人弹至高处,这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是()A.动能减小,重力势能增大B.动能增大,重力势能减小C.动能先增大后减小,重力势能增大D.动能先减小后增大,重力势能减小【思路点拨】影响动能大小的因素是质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素是质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。【自主解答】C【解题技巧】6.(2018·广西中考)体育测试中,小明立定跳远的运动轨迹如图所示,他在上升过程中()A.动能减小B.动能增大C.重力势能减小D.重力势能不变A命题角度❷机械能的转化和守恒例6(2018·绵阳中考)蹦床运动是奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央,比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起,离开蹦床时是成直立状态并一直保持,到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立,再次被蹦床弹起,达到更高点。忽略空气阻力,下列说法正确的是()A.在此整个过程中,运动员机械能守恒B.在此整个过程中,运动员机械能一直在增加C.从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中,运动员机械能守恒D.从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,运动员机械能守恒【思路点拨】影响动能大小的因素是质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素是质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;影响弹性势能大小的因素是物体发生弹性形变的大小和难易程度,弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大;机械能=动能+势能。【自主解答】C【解题技巧】注意挖掘机械能守恒的隐含条件:不计空气阻力,支持面光滑等。7.(2018·烟台中考)如图所描述的情景中,没有发生动能转化为势能的是()A8.(2018·聊城中考)2018年2月12日13时03分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星,如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,它在大气层外运行,不受空气阻力,则下列说法正确的是()A.卫星从远地点运行到近地点,重力势能减小,动能增大,机械能守恒B.卫星从远地点运行到近地点,重力势能增大,动能减小,机械能守恒C.卫星从近地点运行到远地点,重力势能增大,动能增大,机械能不守恒D.卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小,动能减小,机械能不守恒√实验十五探究物体的动能跟哪些因素有关[5年0考]1.实验装置2.转换法的应用:物体动能的大小是通过__________________来反映。3.控制变量法的应用:(1)控制速度一定,探究动能与_______的关系。让不同质量的小球从斜面的_________释放,让小球到达斜面底部的_______相同。木块被推动的距离质量同一高度速度(2)控制质量一定,探究动能与__________的关系。选择同一个小球从不同高度释放,让小球到达斜面底部的_______不相同。运动速度速度4.结合牛顿第一运动定律的内容对该实验现象进行描述和判断。若本实验中水平面绝对光滑,则该实验将_____达到实验目的,原因是_________________________________。5.能量转化:小球从斜面释放运动到水平面的过程中,___________转化为_______;两物体碰撞后在水平面上运动一段距离停下来的过程中,_______转化为_______。不能木块将在光滑水平面做匀速直线运动重力势能动能动能内能6.实验结论:物体的动能大小与物体的_______和_______大小有关,质量相同时,速度越大,动能越大;速度相同时,质量越大,动能越大。质量速度例7(2017·西宁中考)如图所示是“研究物体的动能跟哪些因素有关”