物理中考重難點真題匯編專題講練（江蘇專用）-專題11 功和機械能（學生版）

【考點分析】章節(jié)考點考試題型難易度功和機械能功選擇題、填空題、計算題★★功率填空題、計算題★★機械能：動能、勢能選擇題★★動能和勢能之間的相互轉化選擇題★知識點01：功：1.定義：在物理學中，把力和在力的方向上移動距離的乘積叫做功。作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力對這個物體做了功。2.符號：W3.公式：W＝FS4.單位：焦耳（J）或N·m；1J=1N·m5.做功的兩個必要因素：（1）有力：有作用在物體上的力；（2）有距離：物體在力的方向上通過的距離。6.不做功的三種情況：（1）有力而無距離：物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫“勞而無功”；（2）有距離而無力：物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用(如物體因慣性而運動)，此情況叫“不勞無功”；（3）有力也有距離、但力與距離垂直：物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直(如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動)，此情況叫“垂直無功”。7.注意事項：（1）有力才有可能做功，沒有力就不做功；（2）F與S的方向應在同一直線上；（F與S方向可以不在一條直線上，但不能垂直）（3）做功的多少，由W＝FS決定，而與物體的運動形式無關。8.常見的功：（1）克服重力做功：W=Gh；（2）克服阻力（摩擦力）做功：W=fs9.功的原理：使用任何機械都不省功。知識點02：功率：1.定義：物體在單位時間內做的功；2.符號：P3.公式：（1）公式變形：W=Pt和（2）公式推導：P=Fv4.單位：瓦特，簡稱瓦，符號W；（1）常用單位：千瓦（kW），兆瓦（MW），馬力；（2）單位換算：1kW=103W1MW=106W1馬力=735W5.功率的物理意義：表示物體做功快慢的物理量（功率與機械效率無關）。例：某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內做功66000J6.功率和機械效率是兩個不同的概念。他們之間沒有可比性。（1）功率表示做功的快慢，即單位時間內完成的功；（2）機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。7.功率與功是兩個不同的物理量：（1）“功”表示做功的“多少”；（2）“功率”則表示做功的“快慢”；（功率與功和時間兩個因素有關）（3）在做功時間相同時，做功多的做功快；否則做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大。知識點03：機械能：1.能量：一個物體能夠對外做功，我們就說這個物體具有能量，簡稱能；（1）能量表示物體做功本領大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量；（2）一個物體“能夠做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已經做功”；如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功，也不一定要做功；（3）功就是能轉化多少的量度；功代表了能量從一種形式轉化為一另種形式，因而功和能的單位也是相同的；功的單位是焦耳（J），能的單位也是焦耳（J）。2.功和能的區(qū)分：（1）功：一種形式的能轉化成另一種形式的能的多少，功是一個過程量；（2）能：表示物體做功本領大小的物理量，是一個狀態(tài)量。3.動能：物體由于運動而具有的能。（1）物體動能的大小與兩個因素有關：①一是物體的質量，二是物體運動的速度大??；②當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越??；③具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越小。（2）動能是“由于運動”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能”。例如在空中飛行的飛機，不但有動能而且還具有其它形式的能量。4.勢能：（1）重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能；（2）彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢能。（3）說明：①重力勢能的大小與質量和高度有關。物體的質量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大；②重力勢能是“被舉高”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能”。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量；③彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關。5.機械能：動能和勢能（重力勢能、彈性勢能）統(tǒng)稱為機械能。知識點04：動能和勢能之間的相互轉化：1.在一定的條件下，動能和重力勢能之間可以相互轉化。2.在一定的條件下，動能和彈性勢能之間可以相互轉化。3.動能和重力勢能間的轉化規(guī)律：（1）質量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉化為動能；（2）質量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能；4.動能與彈性勢能間的轉化規(guī)律：（1）如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉化為彈性勢能；（2）如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉化為動能。5.機械能守恒：如果一個過程中，只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和就保持不變。（1）如果“在光滑斜面上滑動”，“光滑”表示不計摩擦，沒有能量損失，此時機械能守恒。（2）滾擺上升下落過程中，如果不計空氣阻力，機械能守恒。檢測時間：100分鐘試題滿分：100分難度系數(shù)：0.55一．選擇題（共7小題，滿分14分，每小題2分）1．（2分）（2023?南通）如圖所示，從空中落下的排球先后在草地和水泥地面上彈起，你認為排球運動的軌跡最有可能的是（）A． B． C． D．2．（2分）（2023?淮安）如圖所示，在“探究動能大小與哪些因素有關”的實驗中，使兩輛相同的小車分別從不同高度由靜止開始下滑，撞擊靜置于水平面上的木塊。下列說法正確的是（）A．圖中兩輛小車的重力勢能大小相等 B．兩種情況下，木塊在水平面上移動的距離相等 C．木塊被撞擊后由靜止變?yōu)檫\動，慣性增大 D．如果水平面光滑，木塊被撞擊后將做勻速直線運動3．（2分）（2023?泰州）如圖所示，小明沿滑道從頂端勻速下滑的過程中，小明的（）A．重力勢能減小，機械能減小 B．動能不變，機械能不變 C．重力勢能減小，動能增大 D．重力勢能不變，機械能減小4．（2分）（2023?鎮(zhèn)江）小華參加校外勞動時，經歷了如下過程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推動；③在小明的幫助下，他們將這筐玉米抬起并放到手推車上；④接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉庫。則（）A．①中小華對這筐玉米做了功 B．②中小華對這筐玉米做了功 C．③中他們對這筐玉米做了功 D．④中他們對手推車沒有做功5．（2分）（2023?廣陵區(qū)二模）跳遠運動員的幾個階段可以簡化為如圖所示，a為助跑點，b為起跳點，不計空氣阻力，則（）A．助跑（a→b）是為了讓運動員獲得較大的慣性 B．在空中飛行過程中（b→d），運動員受到平衡力的作用 C．起跳后升空的過程中（b→c），運動員的一部分動能轉化為其重力勢能 D．整個過程中，運動員的機械能守恒6．（2分）（2023?秦淮區(qū)二模）某建筑工地上起重機吊臂上的滑輪組如圖所示。在勻速起吊重2.4×106N的物體時，物體在5s內上升了5m，若滑輪組的機械效率為80%，則此過程中，下列說法正確的是（）A．有用功為1.2×106J B．額外功為2.4×106J C．拉力F為3×106N D．拉力F的功率為3×106W7．（2分）（2023?鹽城三模）圖甲是“探究阻力對物體運動的影響”的實驗，圖乙“探究動能大小與質量的關系”的實驗，下列說法錯誤的是（）A．甲實驗中小車滑行的距離不同，但小車剛開始下滑時具有的機械能相等 B．乙實驗中小球的質量應該不同，但小球到達水平面時初始速度需要相同 C．甲實驗中，是通過運動的距離來反映對物體運動的影響 D．兩實驗中斜面都可以用彈簧替代，實驗時都需要將彈簧壓縮相同長度二．填空題（共6小題，滿分21分）8．（4分）（2023?淮安）如圖所示，小明用大小為100N、豎直向上的拉力F在2s內將重力為160N的木箱勻速提升1m。提升過程中，以小明為參照物，木箱是的。不計繩重和摩擦，拉力F的功率為W，動滑輪的機械效率為，動滑輪的重力為N。9．（4分）（2023?連云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做勻速直線運動，地面對箱子的支持力大小為N，箱子受到的阻力大小為N。如果用如圖所示的滑輪組勻速提升該箱子，拉力F＝250N，滑輪組的機械效率為。箱子以0.1m/s的速度勻速上升的過程中，拉力的功率為W。10．（3分）（2023?泰州）如圖所示，供輪椅上下的斜坡長L＝4m，高h＝2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上將重為200N的木箱從底端勻速拉到頂端。他所做的有用功為J，斜坡的機械效率為（精確到0.1%），木箱所受摩擦力的大小為N。11．（3分）（2023?無錫）如圖所示，是安裝在某種塔式起重機吊臂一側的滑輪組，某次勻速起吊600kg的物體時，上升5m，用時15s，滑輪組的機械效率是80%，則所做有用功是J，總功是J，拉力F的功率是W。（g取10N/kg）12．（4分）（2023?南通）如圖所示，在“測定滑輪組的機械效率”實驗中，小明勻速向下拉動繩子，2s內物體上升20cm，G物＝10N，F(xiàn)＝6N，不計繩重和摩擦。（1）重物上升的速度v物＝m/s；（2）動滑輪的重G動＝N，滑輪組的機械效率η＝%；（3）小明想更省力，他只改變了滑輪組的繞線方法，滑輪組的機械效率將。13．（3分）（2023?鎮(zhèn)江）如圖所示，工人師傅利用滑輪將沙發(fā)運上樓，該滑輪是滑輪，若工人師傅用1000N的拉力，將重為800N的沙發(fā)勻速提升5m，則工人師傅做的有用功為J，該滑輪的機械效率為%。三．實驗探究題（共5小題，滿分29分）14．（7分）（2023?廣陵區(qū)校級一模）如圖是探究“物體動能的大小與什么因素有關”的實驗示意圖。小明同學讓同一鋼球分別從斜面由靜止開始滾下，撞擊木塊。（1）該實驗是通過觀察木塊移動的距離來判斷（選填“鋼球”或“木塊”）動能的大小；（2）利用如圖所示的實驗情景，可以得到的結論是：；（3）在探究動能的大小與質量關系時，當換用另一個鋼球實驗時，發(fā)現(xiàn)它將木塊撞出了木板，要繼續(xù)完成此實驗，下列措施中可行的是：（選填序號）。①換質量更大的木塊：②降低第二次鋼球的高度；③換質量更大的鋼球；④換質量更小的鋼球；（4）小明由此實驗還聯(lián)想到探究牛頓第一﹣定律的實驗，讓同一個小車沿同一斜面的同一個高度由靜止開始向下運動，到達毛巾、棉布、玻璃三種不同水平面上繼續(xù)向前運動直到停止，在水平面運動的整個過程中，克服摩擦力做的功（選填“相等”或“不相等”）。小車在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分別是P1、P2，則P1P2。（選填“＞”或“＝”或“＜”）（5）小明同學嘗試改用如圖丙所示裝置探究物體動能大小與哪些因素有關”，經過思考設計了以下兩個實.驗方案：實驗方案一：探究動能大小與速度的關系：用同一鋼球將同一彈簧壓縮至不同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離；實驗方案二：探究動能大小與質量的關系：用質量不同的鋼球將同一彈簧壓縮相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離。關于小明的實驗方案，。（填序號）A.只有實驗方案一可行B.只有實驗方案二可行C.兩個實驗方案均可行D.兩個實驗方案均不可行15．（4分）（2023?宜興市校級二模）讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點O的正下方P點由靜止釋放如圖甲所示，整個下落過程中，橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關系如圖乙所示；小球下落的速度v與下落高度h的關系如圖丙所示（不考慮空氣阻力）。已知該輕質橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長1cm，經測量小球從P點下落到a、b、c三點的距離分別為：ha＝0.4m，hb＝0.5m，hc＝0.7m。（1）小球從a點到c點的過程中，小球動能變化情況是（變大/變小/先變大再變小/不變/先變小再變大）；（2）當橡皮筋彈性勢能最大時，小球處于狀態(tài)（平衡/非平衡）；（3）實驗中所用小球的重力為N。由a點到b點，動能變化量（大于/小于/等于）重力勢能變化量。16．（6分）（2023?沭陽縣模擬）小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)如下表所示：物理量實驗次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/m機械效率/η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應沿豎直方向盡量拉動彈簧測力計，且在拉動過程中讀數(shù)。（2）第1次實驗測得的機械效率為。（結果保留整數(shù)）（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實驗是用圖做的。[（a）/（b）/（c）]（4）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知：影響滑輪組的機械效率高低的因素主要是。（5）分析第次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關。17．（6分）（2023?興化市二模）現(xiàn)用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率η與所掛物重G物的關系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物關系如圖乙所示，若不計繩重和摩擦，則：（1）動滑輪自重是N；（2）當G物＝7N時，重物以2m/s速度勻速上升，拉力F做功的功率是W；（3）僅改變圖甲中的繞繩方式、重復上述實驗，所得到的η﹣G物圖線與圖乙所示曲線。（選填“相同”或“不同”）。18．（6分）（2023?新北區(qū)校級一模）圖甲是某居民樓前的無障礙通道，一位中年人正用輪椅推著他年邁的母親緩緩上行，圖乙是該通道斜面示意圖。為了解中年人推輪椅時所用力的大小，小紅和小華進行了探究。她們從斜面底端A點沿斜面確定了相距1m處的B點。（g取10N/kg）（1）選用車輪與輪椅相同材質、花紋的小車為研究對象，進行了如下操作：①正確使用彈簧測力計，測出小車重為2.0N；斜面的高為0.09m②將校零的彈簧測力計與斜面平行放置，然后沿斜面方向拉動小車，如圖乙所示，彈簧測力計示數(shù)為N；③計算出將小車從A點拉到B點的過程中，拉力所做的功為J；利用斜面將小車從水平地面提升到B點時的機械效率為。（2）在小車上逐漸添加重物，測出小車的總重G，測出沿斜面勻速拉動小車需要的力，計算出小車從A點到B點拉力所做的總功W1；重力做的有用功為W2。通過多組數(shù)據(jù)作出W1和W2與小車總重G的關系圖像，分別如圖丙中的線段a和b；①由圖像可知：用該通道斜面提升物體時的機械效率與物重（選填“有關”或“無關”）。②若這位母親和所坐的輪椅總質量為80kg，則中年人用沿著通道斜面方向的力推輪椅勻速上坡時，力的大小為N。四．計算題（共4小題，滿分24分，每小題6分）19．（6分