2021屆中考物理考前講練機(jī)械功和機(jī)械能

1、2021 屆考理前練機(jī)功機(jī)能知點(diǎn) 功1、定義：作用在物體上的力，物體在力的方向上移動一段距離，就說力對物體做了功。 2、兩個必要因素：一是作用在體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。3、三種不做功的情況三種情況原因?qū)嵗芯嚯x無力物體沒有受到力的作用于性通 踢去的足球，人對足球沒有做功 過了一段距離，這時沒有做功有力無距離力與距離垂直有力作用在物體上但物體沒動物 體沒有通過距離物體受力且物體也移動了距離通 過的距離和力的方向垂直搬石頭未動，人對石頭沒有做功提水桶水平移動一段距離，豎直提 水桶的力不做功。例 1（2018株洲）在籃球比賽中，運(yùn)動員對籃球沒有做功的過程是（）A運(yùn)球【答案】【解析】

2、B扣籃 C擦板 D跳投例 2（2018長沙）下列關(guān)于功的說法正確的是（）A小明用力推發(fā)生故障的汽車未推動時，推力對汽車做了功B吊車吊著重物沿水平方向勻運(yùn)動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功 C足球在水平地面上滾動一段離時，重力對足球做了功D舉重運(yùn)動員從地面將杠鈴舉的過程中，舉重運(yùn)動員對杠鈴做了功【答案】【解析】知點(diǎn) 功的算機(jī)功理1、計算公式W=Fs物理學(xué)中規(guī)定，力對物體做的功等于力與物體在力的方向上移動距離的乘積，即=力 x 距 離，一般用 表功，用 表力，用 表示體在力的方向上移動的距離。2、功的單位：在國際單位制中力的單位是牛N），距離的單位是米（m），功的單位是 焦耳，簡稱焦（J）1J=

3、1Nx1m3、注意事項(xiàng)：應(yīng)用W 計功，力與物體移動的距離方向必須一致，對應(yīng)同一物體、同一 段時間。4、機(jī)械功原理：生活中的機(jī)械，有的可以省力，有的可以省距離，使工作更方便。實(shí)驗(yàn)表明：既省力又省距離的機(jī)械是不存在也是說省的機(jī)械必定費(fèi)距離距離的機(jī)械必定費(fèi)力即用任何 機(jī)械都不能省功，這個結(jié)論叫做機(jī)械功原理。機(jī)械功原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適合。例 1（2018德陽）圖甲所示的鐵塊重力 G=4N被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，當(dāng)它在豎直方向上拉力 F=6N 的用下向上運(yùn)動時塊受到的摩擦力為_N鐵塊此時速度 與間 t 的系圖象如圖乙所示，則 4s 內(nèi)拉力 做功是_J。【答案】；4.8【解

4、析】例 2（2018重慶）如圖所示，某公司研發(fā)的智能服務(wù)機(jī)器人，它具有凈化室內(nèi)空氣、陪伴老人聊天散步等功能。若它在 50N 的牽引力作用下，以 0.5m/s 的速度在水平地面勻速直線 行駛 60s，：（1）它行駛的路程；（2）此過程中牽引力所做的功【答案】（1）它行駛的路程 30m；（2）此過程中牽引力所做的功 1500J。 【解析】知點(diǎn) 功率1、比較做功的快慢、當(dāng)相同時間，做功不同。則做功越多，做功越快；、當(dāng)做功相同，時間不同。則時間越少，做功越快；、當(dāng)做功和時間都不相同，則可以求出單位時間里做功多少，判斷做功快慢。2、定義：把做功的多少和所用間的比叫做功率。3、物理意義：表示做功快慢的理量

5、。4、公式：P=W/t-功率單瓦W）、功-單位焦（J）、t-時間單位秒s）。5、注意事項(xiàng)：功率表示做功快，不表示做功的多少，t 知，做功的多少由功率和時間兩個因素決定。功率大的機(jī)械，做功不一定多，做功多的機(jī)械，功率也不一定大。 6、另一個公式：當(dāng)物體在 F 作下，以速度 v 沿 F 方做勻速直線運(yùn)動時， F 所做 功 。力 F 做功功 P=W/t=Fvt/s=Fv。7、對比兩公式（1）、P=W/t 是功率的定義式，表示物體在一時間內(nèi)的平均功率，非瞬時功率。無論受 力物體運(yùn)動狀態(tài)如何，該公式都適用。（2）P=Fv 是功率的推導(dǎo)式，它是物體在恒力 作下，以速度 勻推導(dǎo)而來的。表示 的是物體的瞬時功

6、率。例 1（2018德州）兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動，兩次物體運(yùn)動 的路程（）時間（）像如圖所示，根據(jù)圖像，下列判斷正確的是（）A兩次物體運(yùn)動的速度v v B兩次物體所受的拉力F F C06s 兩次拉力對物體所做的W W D06s 兩次拉力對物體做功的率P P 【答案】【解析】例 （2018淄博）如圖所示ACBC，在相同時間內(nèi)把同一物體分別沿斜面 AC 勻推 上頂端，推力分別為 、F2，率分別為 ，在不考慮摩擦的情況下（）A F ，P =P B F ，P CF =F ，P =P D F ，P 【答案】【解析】（1）不計摩擦，斜面AC 傾斜度小于 BC則 AC，所以物體沿

7、AB 運(yùn)時拉力較小，即 F F ； （2）不計摩擦，使用光滑的斜沒有額外功，拉力在兩斜面上做功相同（等于克服物體重力所做的功），即 W =W ；拉力功相同，所用時間相同，根據(jù) 可，拉力做功的功率 相同，即 =P 。 知點(diǎn) 有用、外和功1、有用功、額外功、總功總功：動力所做的功，等于有用功和額外功之和。 2、常見機(jī)械的有用功、額外功總功有用功額外功總功1、 提升物時：W =Gh； 1、 W = h（不計摩擦 1、 W =W W ； 滑輪組 2、 水平動時：W =fs 2、 W - ； 3、 W 2、 W =Fs 3、 W =W / 斜面W =GhW =fL+ 例 無錫用如圖所示的輪組勻速提升 2

8、00N 的物 G豎直向上的拉力 F 為 100N， 重物被提升 1m，不計繩重和滑的摩擦，下列說法正確的是（）A拉力做的額外功是 100J B動滑輪的重力為 50NC拉力做的總功是 200JD繩子末端移動的距離是 2m 【答案】【解析】例 （2018營口）如圖所示，物體重0N某人在 5s 內(nèi) 4N 的力勻速地將該物體在水 平方向移動了1m，繩子自由端移動的速度為 m/s，拉力做功為 ，此物體受到的摩擦力為 N（不計滑輪重、繩重、滑輪與軸及滑輪與繩之間的摩擦）【答案】；8。 【解析】有 用功總 有 用功總 知點(diǎn) 機(jī)械率1定有功跟總功的比值機(jī)械效率用 表示機(jī)械效率 即 =W /W 。 2、特點(diǎn)：任

9、何機(jī)械的機(jī)械效率 都于 1因?yàn)槿魏螜C(jī)械都要做額外功，且 是一個沒 有單位的量，常用百分?jǐn)?shù)表示。3、理解（1）機(jī)械效率是表示機(jī)械做功能好壞的物理量，機(jī)械效率越高，這個機(jī)械的性能越好。（2）機(jī)械效率的高低并不決定用機(jī)械是省力還是費(fèi)力，效率高只是說明有用功占總功的比例大，與是否省力無關(guān)，與是否省距離無關(guān)，與機(jī)械功率的大小無關(guān)，與機(jī)械做功的多少 無關(guān)。4、常見機(jī)械效率5、提高效率方法減小動滑輪自重、添加潤滑油、減小摩擦、增加待測物體重力。例 1（2018東營）對物理概念的理解是學(xué)好物理的關(guān)鍵。關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，下列 說法正確的是（）A通過改進(jìn)機(jī)械的性能可以使械效率達(dá)到 100%B做功多的機(jī)械，功

10、率一定大C功率大的機(jī)械，做功一定快D做功快的機(jī)械，機(jī)械效率一高【答案】【解析】例 （2018哈爾濱圖所示用輪組將重力為 2N 的物 0.2m/s 的速度提升 0.1m， 拉力 F 為 1.2N，列說法正確的是（）A繩自由端移動的速度為 0.6m/s B這個滑輪組是費(fèi)力機(jī)械C滑輪組的機(jī)械效率為 83.3% DF 所的有用功為 0.24J【答案】【解析】知點(diǎn) 測量械率1、實(shí)驗(yàn)方案用刻度尺測出鉤碼被提升的高度 和繩末端移動的距離 s，算出鉤碼的重力 G，用彈簧測 力計測出繩端拉力 F，求出機(jī)械率 2、實(shí)驗(yàn)原理= x100%=G hFsx100%3、實(shí)驗(yàn)過程沿豎直方向用拉力 F 勻速動彈簧測力計使鉤碼

11、升高 h,別測出鉤碼重力 G、上升高度 h、 拉力 F 及子自由端移動的距離 s4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、滑輪組機(jī)械效率的大小受物、摩擦和動滑輪自重影響；與繞線方式和重物上升的高度 無關(guān)。2、同一滑輪組，所提重物的重越大，機(jī)械效率越高。例 1（2018德州）測量滑輪組的機(jī)械效率：如圖所示為測量某滑輪組機(jī)械效率的 實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時沿豎直方向勻速緩慢拉動彈裝置圖步驟簧測力計。分析表中數(shù)據(jù)可知：實(shí)驗(yàn) 2 是圖做 的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)序號 3 中機(jī)械效率 =_。表格實(shí)驗(yàn)序號123鉤碼重量G/N488鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.83.12.5繩端移動距離s/m0.30.30.4機(jī)械效率74%86

12、%結(jié)論通過比較 _（填實(shí)驗(yàn)序號）兩實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時， 物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。通過比較 2 兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪 越重，滑輪組的機(jī)械效率_實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)靜止時讀數(shù)。問題討論 你 認(rèn) 為 他 的 想 法 （ 選 正 確 ” 或 “ 不 正 確 ” ） ， 因 為 他 沒 有 考 慮 到 _對輪組機(jī)械效的影響?！敬鸢浮恳遥?、2；低；不正確；摩擦力?！窘馕觥浚?根控制變量法要探究滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系需要控制繩子的段數(shù)相同，改變物體的重力，表格中 1 兩實(shí)驗(yàn)符合要求，可以得出結(jié)論：同一滑

13、輪組提升重物時， 物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。比較實(shí)驗(yàn) 和 3 可出結(jié)論：使不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多， 滑輪組的機(jī)械效率越低；（3）在彈簧測力計靜止時讀出數(shù)據(jù)，由于不會克服繩與輪之間的摩擦，所以測得的拉力 偏小，她的想法是不正確的，因?yàn)樗龥]有考慮到摩擦對滑輪組機(jī)械效率的影響。例 （2018長春）在翻建長春大橋的施工中，起重機(jī)將質(zhì)量為4.5103kg 的材豎直 方向勻速提升了 ，它的電機(jī)所做的功是 2105J（g 10N/kg）求：（1）起重機(jī)對鋼材所做的有用。（2）起重機(jī)的機(jī)械效率。【答案】（1）起重機(jī)對鋼材所做的有用為 910；（2）起重機(jī)的機(jī)械效率為 45%?！?/p>

14、解析】知點(diǎn) 動能1量體夠?qū)e的物體做是它具有能量或能國際單位制中位； 一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。2、動能（1）定義：物體由于運(yùn)動而具的能。（2）影響因素：質(zhì)量和速度。（3）實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法和換法（3）實(shí)驗(yàn)步驟：、讓同一個小球從不同高度滾下，小球獲得不同的速度，觀察哪次木塊被推的遠(yuǎn)。、讓不同小球從相同高度滾下，小球獲得不同的速度，觀察哪次木塊被推的遠(yuǎn)。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：、質(zhì)量相同物體，運(yùn)動速度越大，它的動能越大；、速度相同的物體，物體質(zhì)量越大，它的動能越大。（5）拓展：動能的大小可以用 E =mv 示，可以看出動能的大小受速度質(zhì)量的影響。例 （2018襄陽）在排球比賽中，

15、小明把排球豎直向上拋出在運(yùn)動中動能 E 隨間 t 變化的圖像最接近的是（）A【答案】【解析】B C D例 2（2018阜新）在“探究影響動能大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，讓小球從同一光滑斜面上由靜止?jié)L下小撞擊放水平面上的木塊木塊滑動虛位置為木塊滑動一段 距離后靜止的位置。（已知 h1h2h3（1）球從斜面上滾下的過程中小球的能轉(zhuǎn)化為小球的能。（2）本實(shí)驗(yàn)是通過_比較球動能的大小。（3）分析圖中的三次實(shí)驗(yàn)可以出的結(jié)論是：物體_一定時_越大，它的動能越大；通過實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，開車時要注意不能（“超載”或“超速”）?！敬鸢浮浚?）重力勢；動；）木塊滑動的距離；）質(zhì)量；速度；超速?！窘馕觥恐c(diǎn) 勢能其響

16、素1、重力勢能：物體由于被舉高具有的能。2、影響因素：質(zhì)量和物體被舉的高度。3、實(shí)驗(yàn)步驟1、讓同一個物體從不同高度落，比較木樁在細(xì)沙中陷入的深淺情況；2、讓不同物體從相同高度落下比較木樁在細(xì)沙中陷入的深淺情況。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、在物體質(zhì)量一定時，物體被舉的越高，其重力勢能就越大；、在物體高度一定時，質(zhì)量越大的物體具有的重力勢能越大。5、拓展：重力勢能的大小可用 E=mgh 表，可以看出其大小受物體質(zhì)量 m 和舉高度 h 的 影響。6、彈性勢能：物體由于發(fā)生彈形變而具有的能。彈性勢能的大小與物體的材料性形變的大小有關(guān)同一個物體的形變量越大彈性勢能 就越大。7、勢能：重力勢能和彈性勢能稱為勢能。例 1

17、（2018廣元）小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”他們猜想：彈簧彈性勢能能與彈簧長度變化量簧紋圈直徑彈的材料等因 素有關(guān)。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上AO 等彈簧原長，水平面 點(diǎn)側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物 壓縮彈簧到 點(diǎn)然后由靜止釋放物 體 M 運(yùn)到 O 點(diǎn)彈簧分開，最終運(yùn)動到 Q 靜止。請補(bǔ)充完成他們的探究過程：（1）彈簧彈性勢能的大小是通來衡量的。（2）探究彈簧彈性勢能與彈簧度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用（選填“相同”或“不同”）彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并后改變之間距離測出 OQ 的距重實(shí)驗(yàn)，測量多組數(shù)據(jù)并記錄。（3）小蘇的實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過多次驗(yàn)得出了

18、結(jié)論。在上面的實(shí)驗(yàn)中，他們運(yùn)用到了轉(zhuǎn)換法和 兩種物理思想方法?！敬鸢浮浚?）物體 M 被出的距離；）相同；AP；（3控制變量法。 【解析】例 2（2018曲靖）某學(xué)校“牛頓小組”的同學(xué)在探究重力勢能的實(shí)驗(yàn)中用到三個體積相同 的小球，它們的質(zhì)量關(guān)系為 m1m2=m3實(shí)驗(yàn)的情景如圖所示。（1）通過觀察小球陷入細(xì)沙的度來反映重力勢能的大小，應(yīng)用的物理方法是（選填“轉(zhuǎn) 換法“或“類比法”）。（2）分析甲、乙兩種情況可知重力勢能的大小與物體的有關(guān)。（3）小鐵球 m 落入沙后，速度不斷減小直至靜止，它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能。（4）同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)小球離地面高，下落到地面所用的時間越長，他們測出了小球自由下落高度 和落時間的平方 t 數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，寫出 h 與 t的關(guān)系式為。實(shí)驗(yàn)次數(shù)h/米t/秒 212.450.524.91.037.351.549.82.0512.252.5614.73.0【答案】（1）轉(zhuǎn)換法；（2）質(zhì)量；）內(nèi)；（4）h=4.9t。 【解析】知點(diǎn) 機(jī)械的化1、機(jī)械能：動能、重力勢能和性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能 2、能的轉(zhuǎn)化：、動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。AB：力勢能減小，動能增大，力勢能轉(zhuǎn)化為動能；BC：能減小，重力勢能增大，能轉(zhuǎn)化為重力勢能。 、動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)