广东省2020年中考物理总复习第一轮基础过关瞄准考点第9讲机械功与机械能课件.pptx

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。作用作用在物体上的力在物体上的力物体物体在该力方向上移动的距离在该力方向上移动的距离快慢快慢必备知识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FsFnh，F是拉力，s绳子自由端移动的距离，snh，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机械效率必备知识必备知识质量质量速度速度质量质量高度高度守恒守恒必备知识必备知识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（ ）AW1 W2=1 1 BW1 W2=2 3CP1 P2=1 1 DP1 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增大增大增大增大化学化学考情分考情分析析中考链接中考链接6（2017年第19题）常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体。(水=1.0103 kgm3，g=10 Nkg) (2)若机器人在水下30 m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150 s，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：物体上升的速度是多少?这个过程动力F对物体做了多少功？考情分考情分析析中考链接中考链接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。重力势能与质量重力势能与高度动能与质量动能与速度考情分考情分析析中考链接中考链接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3103 W，当它把质量为1 t的重物匀速提起24 m时，用时100 s。(g10 N/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考情分考情分析析中考链接中考链接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。惯性惯性重力势能转化成动能重力势能转化成动能考情分考情分析析中考链接中考链接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95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_。变大变大化学化学考情分考情分析析中考链接中考链接变大变大变大变大变小变小9(2019年第19题)如图96所示，质量为960 kg、底面积为0.5 m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20 s的时间内匀速向墙靠近了4 m，水平拉力F500 N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10 N/kg。求： (3)拉力F的功率。考情分考情分析析中考链接中考链接解：(3)拉力移动的距离sFns24 m8 m拉力做的总功：W总FsF500 N8 m4 000 J拉力的功率：P 200 W4000J20sWt=总考点一考点一 功功备考备考训练训练【例例1 1】如图9-7所示的情景中，人对物体做了功的是( )图9-7 A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 A备考备考训练训练典型例题典型例题解析：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：作用在物体上的力；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备考备考训练训练针对训练针对训练2(2019北京市)如图99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100 N的力踢一个重为5 N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚了40 m，在球滚动过程中，运动员对足球做的功为() A500 J B200 J C700 J D0 J备考备考训练训练针对训练针对训练DD4如图910所示，用F50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3 m，在这个过程中( )A拉力F做了150 J的功 B拉力F做了300 J的功C重力做了600 J的功 D重力做了1 200 J的功备考备考训练训练针对训练针对训练B5如图9-11所示，长为40 cm、重为10 N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。增大增大1图9-11备考备考训练训练能力提升能力提升6如图9-12甲所示，一块质量为0.2 kg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=3 N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，06 s内拉力F做的功 是 J。（g=10 N/kg）1图9-123.6备考备考训练训练能力提升能力提升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，03 s内，推力对物体做功 J；t=5 s时，物体受到的摩擦力是 N。图9-1306备考备考训练训练能力提升能力提升8两个完全相同的物体A、B，重均为20 N。 (1)在10 N的水平推力作用下两者同时以2 m/s的速度作匀速直线运动，如图914甲，当物体通过的距离为3 m时，推力所做的功为_J。(2)若物体A、B在15 N的推力作用下以3 m/s的速度在另一水平面上作匀速直线运动，如图914乙，则此时A对B的推力为_N。30备考备考训练训练能力提升能力提升75考点二考点二 功率功率备考备考训练训练【例例2】小生同学用100 N的推力推动重500 N的木箱，使 木箱沿推力方向做匀速直线运动，10 s内前进了6 m。 求小生同学对木箱做的功和功率。备考备考训练训练典型例题典型例题思维点拨：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()AW1 W22 1，P1 P26 1 BW1 W22 3，P1 P22 1CW1 W22 1，P1 P23 2 DW1 W22 1，P1 P22 3B备考备考训练训练针对训练针对训练D3举重是我国的优势体育项目之一。一位身高170 cm 的运动员和一位身高160 cm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（ ） AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2 CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2C图9-15备考备考训练训练针对训练针对训练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50 kg的同学在跳绳测试中，1 min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4 cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是( )A3 600 W B6 000 W C500 W D60 WC备考备考训练训练针对训练针对训练D6如图916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300 N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200 N，F2做的功为W2，功率为P2，则( )AW1W2 BW1W2 CP1P2 DP1P2备考备考训练训练针对训练针对训练C7如图917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( )AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P2C备考备考训练训练能力提升能力提升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918所示，则 ()At1至t2时间内，汽车做加速 运动BF02fCt2时刻之后，汽车将保持功 率P0行驶Dvv0/2D备考备考训练训练能力提升能力提升9一辆轿车以72 km/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1 500 kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取10 N/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，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知ABBC，如图919所示。物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1_W2，P1_P2。(以上两空均选填“”“”或“”)=备考备考训练训练能力提升能力提升310360考点三考点三 机械效率机械效率备考备考训练训练【例例3】一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它 将同一物体匀速提升相同的高度，改进后与改进前 相比（ ） A.有用功减少，总功减少 B .有用功增加，总功增加 C.有用功不变，总功不变 D.有用功不变，总功减少解析：解析：使用任何机械都不能省功，因此有用功不变，A、B排除；机械效率为有用功和总功的比值，有用功不变，机械效率增大，则总功减小。D备考备考训练训练典型例题典型例题思维点拨：本题主要考查对功和机械效率的理解。1关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是( )A通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% B做功多的机械，功率一定大C功率大的机械，做功一定快 D做功快的机械，机械效率一定高2如图920所示，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙(不计绳重与摩擦)。下列判断中正确的是( )AP甲P乙，甲乙 BP甲P乙，甲乙CP甲P乙，甲乙 DP甲P乙 ，甲乙C备考备考训练训练针对训练针对训练B3(2019宜昌市)如图921所示的吊车有大小两个吊钩，在确保安全的前提下，下列关于吊车机械效率说法正确的是()A吊起相同货物，使用小吊钩机械效率高 B吊起相同货物，上升速度快机械效率高C每次吊起的货物越少，机械效率越高 D货物升高的高度越高，机械效率越高备考备考训练训练针对训练针对训练C4如图922所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m。已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中( )A绳子自由端被拉下3 mB做的有用功是800 JC拉力F的功率是80 WD滑轮组的机械效率是60%备考备考训练训练针对训练针对训练B5(2019新疆维吾尔自治区)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为()A4 3 B3 4 C5 4 D4 5B备考备考训练训练能力提升能力提升6分别用如图9-23所示的甲、乙两个滑轮组，在5 s内将重为100 N的物体G匀速提升2 m，每个滑轮的重均为10 N。不计绳重及摩擦，此过程中（ ）AF甲小于F乙B甲的机械效率小于乙的机械效率CF甲做的功大于F乙做的功DF甲做功的功率等于F乙做功的功率图9-23D备考备考训练训练能力提升能力提升7.(2017遵义市)建筑工人用如图9-24所示的滑轮组，在4 s内将重为1 500 N的物体沿水平方向匀速移动2 m的过程中，所用的拉力大小为375 N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）A绳子自由端沿水平方向移动了6 mB物体受到的拉力为750 NC拉力F的功率为750 WD滑轮组的机械效率为80%D备考备考训练训练能力提升能力提升8(2019济宁市)两个滑轮按图925所示的方式组合，用5 N的拉力F拉动绳端，使物体在5 s内水平向左匀速滑动1 m，物体与地面间的摩擦力为9 N。下列选项正确的是()AA是定滑轮，B是动滑轮 B拉力F做的功为5 JC拉力F的功率为1.8 W D滑轮组的机械效率为90%D备考备考训练训练能力提升能力提升9如图926所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h(物体未拉出水面)，若物体的体积为V，水的密度为，则下列算式正确的是()D备考备考训练训练能力提升能力提升10(2019易杰原创)分别用如图927所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度，若物体受到的重力为500 N，动滑轮的重力为50 N。在把物体匀速提升1 m的过程中(不计绳重和摩擦)，F甲所做的功是_J；F乙所做的有用功是_J；甲、乙滑轮组的机械效率_(选填“相同”或“不同”)。550备考备考训练训练能力提升能力提升500相同相同11(2018张家界市)小亮同学想把重100 N的物体拉到距地面3 m高的地方，用了三种不同的方法： (1)如图928甲所示，小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3 m，求拉力F甲所做的功。备考备考训练训练能力提升能力提升(1)拉力拉力F甲甲所做的功所做的功W甲甲F甲甲hGh100 N3 m300 J(2)如图928乙所示，斜面长5 m，高3 m，拉力F乙75 N，小亮沿斜面匀速拉动物体至斜面顶端。求使用该斜面工作时的机械效率。(3)如图928丙所示，小亮站在地面上通过一根绳和两个滑轮匀速提升重物，在2 s内将重物匀速提升3 m，已知动滑轮的重量为10 N。按要求画出滑轮组的绕线，求拉力F丙做功的功率。(每段绳子可承重80 N，不计绳重及摩擦)。考点四考点四 动能和势能及其转化；机械动能和势能及其转化；机械能和其他形式能的转化能和其他形式能的转化备考备考训练训练【例例4 4】如图9-29是高速公路避险车道示意图，当高速行驶的汽车出现刹车失灵情况时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止。避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害( ) A动能 B势能 C内能 D电能解析：解析：当汽车高速行驶时，其动能非常大，若汽车刹车失灵，发生交通事故时造成的危害非常大，在该情况下可以进入避险车道(如图924)，让汽车的动能转化为重力势能，就可以快速地降低车速，避免交通事故的发生。A备考备考训练训练典型例题典型例题思维点拨：考查机械能及其转化。1对在高速公路上行驶的汽车进行限速，其实质是限 制汽车的( ) A摩擦力 B.势能 C动能 D.惯性2人造地球卫星在大气层外环绕地球运行(不受空气 阻力)，当它从远地点向近地点运动时( ) A动能减小，势能增大，机械能不变 B动能减小，势能减小，机械能减小 C动能增大，势能减小，机械能不变 D动能增大，势能减小，机械能减小CC备考备考训练训练针对训练针对训练3(2019郴州市)一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中()A动能不变 B动能减小C重力势能不变 D重力势能增大4(2019长沙市)下列有关机械能及其转化的说法正确的是()A弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能B拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势 能C蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能D人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小，动能 增大A备考备考训练训练针对训练针对训练B5(2019常德市)如图930所示，斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定。小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后最高点返回到T点。则下列说法中正确的是()A小物块从P向M运动过程中，机械能减小 B小物块从P向M运动过程中，重力势能增大C弹簧被压缩到最短时，小物块动能最大 D小物块从M向T运动过程中，速度变快B备考备考训练训练针对训练针对训练6如图9-31所示，将摆球从A点静止释放，摆球在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大B从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小C摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等D摆球在B点的机械能最大，在A、C两点的机械能 最小C备考备考训练训练能力提升能力提升7(2019泰州市)如图932所示，一个小球在地面上弹跳，下列分析错误的是()A小球从A处到B处重力势能增大B小球从B处到C处动能增大C小球在B处比D处重力势能大D小球在A、C、E三处机械能总量相等D备考备考训练训练能力提升能力提升8一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间t的变化图象可能是（ ） C备考备考训练训练能力提升能力提升9(2018易杰原创)如图934所示，跳伞是一项极限运动，对跳伞员的身体要求非常高，惊险又刺激的同时给人带来极大的成就感，深受年轻人喜爱。下列说法正确的是()A伞未打开时，运动员加速下降，动能转化为重力势能B伞未打开时，运动员加速下降过程中，质量越来越大C伞打开一段时间后，运动员匀速向下运动过程中，机械能守恒D伞打开一段时间后，运动员和伞匀速向下运动，动能不变D备考备考训练训练能力提升能力提升10如图9-35是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将 能转化为 能储存起来，此过程中机械能总量 。动动重力势重力势减少减少备考备考训练训练能力提升能力提升11在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图936所示，木板固定在水平面上。该实验中小球的动能是由_转化而来的，实验时通过比较木块在木板上滑行的_来比较动能的大小。图中错误的操作是_。改正错误后进行实验，发现图乙木块滑出的远些，则可以得出结论：_。重力势重力势距离距离未保持木块初始位置相同未保持木块初始位置相同在速度相同的情况下，在速度相同的情况下，质量越大，动能越大质量越大，动能越大备考备考训练训练能力提升能力提升 本讲理解要求的考点：功率；生活、生产中机械功的含义；机械能和其他形式能的转化。认识要求的考点：功；功率在实际中的应用；机械效率。近三年中考题型以选择题、填空题、计算大题为主。其中机械能和其他形式能的转化；功、功率、效率计算为每年必考知识点。学生特别要注重功、功率、效率综合计算。本讲分值大约是710分。2020年预测：功、功率、效率综合计算；机械能；功、功率、效率概念综合、能的转化。考点回顾考点回顾