11(新人教版)2014年中考物理一轮复习课件：第十一章_功和机械能.ppt

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1、知识点知识点1 1功和功率功和功率课标要求课标要求知道机械功和功率。用生活中的实例说明机知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义械功和功率的含义1.1.功：功：(1)(1)做功的两个必要因素。做功的两个必要因素。作用在物体上的作用在物体上的_,_,如力如力F F。物体在物体在_上移动的距离上移动的距离, ,如距离如距离s s。(2)(2)概念：功等于概念：功等于_与与_的乘积。的乘积。(3)(3)公式：公式：_。力力这个力的方向这个力的方向力力物体在力的方向上移动的物体在力的方向上移动的距离距离W=FsW=Fs2.2.功率：功率：(1)(1)比较做功快慢的方法。比较做功快慢的方法

2、。做功相同比时间做功相同比时间, ,时间时间_,_,做功越快做功越快; ;时间相同比做功时间相同比做功, ,做功做功_,_,做功越快。做功越快。(2)(2)功率。功率。意义：表示做功的意义：表示做功的_。概念：概念：_与与_之比。之比。公式：公式： 。 越短越短越多越多快慢快慢功功做功所用时间做功所用时间WPt知识点知识点2 2机械能及其他形式的能量机械能及其他形式的能量课标要求课标要求知道动能、势能和机械能。通过实验知道动能、势能和机械能。通过实验, ,了解了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化和其他形式能量的相互转化1.1.能量

3、：物体能够能量：物体能够_,_,我们就说这个物体具有能量我们就说这个物体具有能量, ,简称能。简称能。2.2.动能：动能：(1)(1)定义：物体由于定义：物体由于_而具有的能量。而具有的能量。(2)(2)决定因素：决定因素：_。质量相同的物体质量相同的物体, ,运动的速度运动的速度_,_,它的动能越大。它的动能越大。运动速度相同的物体运动速度相同的物体, ,质量质量_,_,它的动能越大。它的动能越大。对外做功对外做功运动运动质量和速度质量和速度越大越大越大越大3.3.势能：势能：(1)(1)重力势能。重力势能。定义：在地面附近定义：在地面附近, ,物体由于物体由于_所决定的能。所决定的能。决定

4、因素：物体的决定因素：物体的_越大越大,_,_越高越高, ,它具有的重力势它具有的重力势能就越大。能就越大。(2)(2)弹性势能。弹性势能。定义：物体由于发生定义：物体由于发生_而具有的能。而具有的能。决定因素：物体的决定因素：物体的_越大越大, ,它具有的弹性势能就越大。它具有的弹性势能就越大。高度高度质量质量位置位置弹性形变弹性形变弹性形变弹性形变4.4.机械能：机械能：(1)(1)定义：定义：_、_和和_的统称。的统称。(2)(2)转化：转化：_和和_可以相互转化可以相互转化, ,如小球如小球从从A A摆到摆到B,_B,_能转化为能转化为_能能, ,小球从小球从B B摆摆到到C,_C,_

5、能转化为能转化为_能。能。(3)(3)守恒：如果只有动能和势能相互转化守恒：如果只有动能和势能相互转化, ,尽管动能和势能的大尽管动能和势能的大小会变化小会变化, ,但机械能的总和但机械能的总和_,_,如不计空气阻力如不计空气阻力, ,小球在摆动小球在摆动的过程中机械能的过程中机械能_。动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能动能动能势能势能重力势重力势动动动动重力势重力势不变不变保持不变保持不变5.5.水能和风能：水能和风能：(1)(1)能量：流动的水和风具有大量的能量：流动的水和风具有大量的_能。能。(2)(2)利用：利用：_,_,即将水能和风能具有的即将水能和风能具有的_能转化为能转化为

6、_能。能。机械机械发电发电机械机械电电(1)(1)运动员下落时运动员下落时, ,运动员受到运动员受到的作用的作用, ,对运动员做功。对运动员做功。( (忽略空气阻力忽略空气阻力) )(2)(2)运动员下落时运动员下落时, ,转化为动能转化为动能, ,与与蹦床接触后蹦床接触后, ,床面发生弹性形变床面发生弹性形变, ,运动员的运动员的动能转化为蹦床的动能转化为蹦床的, ,在能量的转化过在能量的转化过程中程中, ,机械能机械能。( (选填选填“增加增加”“”“减小减小”或或“不变不变”) )参考答案：参考答案：(1)(1)重力重力重力重力(2)(2)重力势能弹性势能不变重力势能弹性势能不变 高频考

7、点高频考点1 1物体是否做功的判断物体是否做功的判断中考题眼中考题眼做功的两个必要因素做功的两个必要因素1.1.做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：(1)(1)必须有力作用在物体上。必须有力作用在物体上。(2)(2)物体在这个力的方向上移动了距离。物体在这个力的方向上移动了距离。2.2.几种常见的没有做功的情况几种常见的没有做功的情况( (如图如图) )：(1)(1)缺力无功：物体靠惯性通过了一段距离缺力无功：物体靠惯性通过了一段距离, ,此情况有距离无力。此情况有距离无力。(2)(2)缺距离无功：有力作用在物体上缺距离无功：有力作用在物体上, ,但物体没有移动距离。但物体没有移动距离。(

8、3)(3)垂直无功：有力作用在物体上垂直无功：有力作用在物体上, ,物体也移动了一段距离。但物体也移动了一段距离。但力的方向与物体移动方向垂直。力的方向与物体移动方向垂直。【典例【典例1 1】(2013(2013福州中考福州中考) )如图所示的情景中如图所示的情景中, ,关于力对杯子关于力对杯子做功的描述正确的是做功的描述正确的是( () )【思路导引【思路导引】【精讲精析【精讲精析】选选D D。本题考查功的相关知识。功包含两个必要。本题考查功的相关知识。功包含两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。公因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。公式为式为W=FsW

9、=Fs。以下是不做功的三种情况：一、力不等于零。以下是不做功的三种情况：一、力不等于零, ,距离距离等于零等于零, ,比如搬而未起、举而未动等比如搬而未起、举而未动等, ,也可称为也可称为“不动无功不动无功”; ;二、物体由于惯性而运动一段距离二、物体由于惯性而运动一段距离, ,比如踢出的足球在地面上比如踢出的足球在地面上向前运动一段距离向前运动一段距离, ,该过程中人没有对它做功该过程中人没有对它做功, ,因为人没有给它因为人没有给它施力施力( (该过程阻力做了功该过程阻力做了功),),也可称为也可称为“惯性无功惯性无功”; ;三、物体受三、物体受到的力的方向和运动的方向垂直到的力的方向和运

10、动的方向垂直, ,比如提着水桶在水平方向运比如提着水桶在水平方向运动一段距离动一段距离, ,此过程提力不做功此过程提力不做功, ,也可称为也可称为“垂直无功垂直无功”。A A、B B属于不动无功属于不动无功,C,C属于垂直无功属于垂直无功, ,选项选项D D正确。正确。【方法归纳【方法归纳】考虑做功问题时考虑做功问题时, ,可按以下三个步骤可按以下三个步骤(1)(1)物体是否受到力的作用物体是否受到力的作用, ,不受力的物体不存在做功问题。不受力的物体不存在做功问题。(2)(2)物体是否运动物体是否运动, ,不运动的物体也不存在做功问题。不运动的物体也不存在做功问题。(3)(3)判断物体受力的

11、方向和运动方向的关系判断物体受力的方向和运动方向的关系, ,若二者方向垂直若二者方向垂直, ,则不做功则不做功; ;若二者方向不垂直若二者方向不垂直, ,则做功。则做功。 【变式训练【变式训练】(2013(2013杭州中考杭州中考) )在甲、乙两图中在甲、乙两图中, ,甲图地面粗甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为糙、乙图地面光滑。质量分别为m m、2m2m的两个物体在大小为的两个物体在大小为F F的的恒力作用下恒力作用下, ,在力的方向上前进了相同的距离在力的方向上前进了相同的距离, ,则下列结论正确则下列结论正确的是的是( () )A.A.甲图中甲图中F F做的功小于乙图中做的功小于乙图

12、中F F做的功做的功B.B.甲图中甲图中F F做的功等于乙图中做的功等于乙图中F F做的功做的功C.C.甲图中甲图中F F做的功大于乙图中做的功大于乙图中F F做的功做的功D.D.条件不足条件不足, ,无法确定甲、乙图中无法确定甲、乙图中F F做的功谁大做的功谁大【解析【解析】选选B B。本题考查功的计算。本题甲、乙两种情况。本题考查功的计算。本题甲、乙两种情况, ,作用作用在物体上的力在物体上的力F F相等相等, ,在力的方向上前进了相同的距离在力的方向上前进了相同的距离, ,由由W=FsW=Fs可知可知, ,做了相同的功做了相同的功, ,跟接触面的粗糙程度无关。跟接触面的粗糙程度无关。20

13、122012年年, ,伦敦奥运会举重比赛中伦敦奥运会举重比赛中, ,吕小军以吕小军以379379公斤的总成绩打公斤的总成绩打破世界纪录并且夺得冠军。下列有关他比赛的一些说法破世界纪录并且夺得冠军。下列有关他比赛的一些说法, ,你认你认为正确的是为正确的是( () )A.A.他在抓举时把杠铃从地上举到头顶的过程中没有做功他在抓举时把杠铃从地上举到头顶的过程中没有做功B.B.他在挺举时把杠铃举过头顶稳稳地停留了他在挺举时把杠铃举过头顶稳稳地停留了3 s,3 s,在停留过程中在停留过程中他做了功他做了功C.C.他把杠铃稳稳举起停留在空中时他把杠铃稳稳举起停留在空中时, ,人对杠铃的支持力和杠铃人对杠

14、铃的支持力和杠铃的重力是一对平衡力的重力是一对平衡力D.D.他站在冠军领奖台上他站在冠军领奖台上, ,受到的重力与支持力是一对相互作用受到的重力与支持力是一对相互作用力力 【解析【解析】选选C C。本题考查做功的判断及平衡力和相互作用力的。本题考查做功的判断及平衡力和相互作用力的辨析。做功的两个必要因素：一、作用在物体上的力辨析。做功的两个必要因素：一、作用在物体上的力; ;二、物二、物体沿力的方向移动一段距离。把杠铃从地上举到头顶的过程中体沿力的方向移动一段距离。把杠铃从地上举到头顶的过程中, ,他克服重力做功他克服重力做功, ,故故A A错错; ;把杠铃举过头顶稳稳地停留了把杠铃举过头顶稳

15、稳地停留了3 s,3 s,在在停留过程中停留过程中, ,他没有做功他没有做功, ,故故B B错错; ;二力平衡的条件是二力平衡的条件是, ,作用在同作用在同一个物体上的两个力一个物体上的两个力, ,大小相等大小相等, ,方向相反方向相反, ,并且在同一直线上。并且在同一直线上。把杠铃稳稳举起停留在空中时把杠铃稳稳举起停留在空中时, ,人对杠铃的支持力和杠铃的重人对杠铃的支持力和杠铃的重力是一对平衡力力是一对平衡力,C,C正确正确; ;站在冠军领奖台上站在冠军领奖台上, ,受到的重力与支持受到的重力与支持力是一对平衡力力是一对平衡力, ,故故D D错。错。高频考点高频考点2 2功的计算及估测功的

16、计算及估测中考题眼中考题眼功的计算功的计算功的估测功的估测1.1.功的计算：功的计算：(1)W=Fs(1)W=Fs的应用：的应用：F F表示作用在物体上的力表示作用在物体上的力,s,s表示物体在力的方表示物体在力的方向上通过的距离。这个公式适用于所有力做功的计算。向上通过的距离。这个公式适用于所有力做功的计算。(2)W=Gh(2)W=Gh的应用：在竖直方向上把物体举高的应用：在竖直方向上把物体举高, ,这时所用的举力为这时所用的举力为F=G,F=G,物体在举力方向上通过的距离物体在举力方向上通过的距离s=h,s=h,在竖直方向上所做的功在竖直方向上所做的功就为就为W=Fs=GhW=Fs=Gh。

17、W=GhW=Gh适用于竖直方向上的功的计算。适用于竖直方向上的功的计算。2.2.功的估测：估测力的大小和这个力移动的距离功的估测：估测力的大小和这个力移动的距离, ,利用利用W=FsW=Fs求求功。功。【典例【典例2 2】(2012(2012南通中考南通中考) )如图所示如图所示, ,某同学正在进行手抛鸡某同学正在进行手抛鸡蛋表演蛋表演, ,由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中。鸡蛋由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中。鸡蛋重力做的功最接近于重力做的功最接近于( () )A.0.02 J B.0.2 JA.0.02 J B.0.2 JC.2 J D.20 JC.2 J D.20 J【思

18、路导引【思路导引】估测鸡蛋重力做的功可按如下思路：估测鸡蛋重力做的功可按如下思路：【精讲精析【精讲精析】选选B B。本题考查功的大小估测。鸡蛋的质量在。本题考查功的大小估测。鸡蛋的质量在0.05 kg0.05 kg左右左右, ,鸡蛋从最高处到最低处通过的距离约为鸡蛋从最高处到最低处通过的距离约为40 cm,40 cm,这样重力对鸡蛋做的功这样重力对鸡蛋做的功W=Gh=mghW=Gh=mgh=0.05 kg=0.05 kg10 N/kg10 N/kg0.4 m=0.4 m=0.2 J,0.2 J,可见重力对鸡蛋做的功大概是可见重力对鸡蛋做的功大概是0.2 J0.2 J。【失误档案【失误档案】解答

19、本题解答本题, ,容易出现以下失误：容易出现以下失误：(1)(1)误认为鸡蛋的质量就是鸡蛋的重力。误认为鸡蛋的质量就是鸡蛋的重力。(2)(2)不能正确判断鸡蛋下落的大致距离。不能正确判断鸡蛋下落的大致距离。【变式训练【变式训练】林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面, ,所做的功所做的功最接近于最接近于( () )A.0.02 JA.0.02 JB.0.2 JB.0.2 JC.2 JC.2 JD.20 JD.20 J【解析【解析】选选C C。本题考查功的大小估测。估计课桌的高度为。本题考查功的大小估测。估计课桌的高度为1 m,1 m,课本的质量为课本的质量为0.2 k

20、g0.2 kg左右左右, ,课本的重力为课本的重力为2 N,2 N,将地上的课本捡将地上的课本捡回桌面回桌面, ,所做的功所做的功W= GhW= Gh=2 N=2 N1 m=2 J1 m=2 J。如图所示如图所示, ,质量为质量为m m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度高方式跳过某一高度, ,该高度比他起跳时的重心高出该高度比他起跳时的重心高出h,h,则他从则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功( () )A.A.都必须大于都必须大于mghmghB.B.都不一定大于都不一定大于mghmg

21、hC.C.用背越式不一定大于用背越式不一定大于mghmgh, ,用跨越式必须大于用跨越式必须大于mghmghD.D.用背越式必须大于用背越式必须大于mghmgh, ,用跨越式不一定大于用跨越式不一定大于mghmgh【解析【解析】选选C C。本题考查跳高时克服重力所做功的比较。跳高。本题考查跳高时克服重力所做功的比较。跳高运动员跳高克服重力所做的功运动员跳高克服重力所做的功W=Gh=mgh,hW=Gh=mgh,h 为从起跳至越过为从起跳至越过横杆的过程中运动员重心上移的最大距离。横杆的过程中运动员重心上移的最大距离。hh与与h h的大小关系的大小关系成为解决本题的关键。如图所示成为解决本题的关键

22、。如图所示, ,当背越式跳高时当背越式跳高时, ,跳高运动员跳高运动员越过横杆时的重心越过横杆时的重心O O1 1可能在横杆的上方、下方或横杆上可能在横杆的上方、下方或横杆上, ,则则h h1 1hh或或h h1 1hh,Wh,W2 2=Gh=Gh2 2=mgh=mgh2 2mghmgh。高频考点高频考点3 3功率的理解及应用功率的理解及应用中考题眼中考题眼比较做功快慢的方法比较做功快慢的方法功率的计算功率的计算1.1.物理意义：物理意义：(1)(1)含义：功率的大小反映的是做功的快慢含义：功率的大小反映的是做功的快慢, ,功率大表示做功快功率大表示做功快, ,即做相同的功所用的时间少即做相同

23、的功所用的时间少, ,或是在相同的时间内做功多。或是在相同的时间内做功多。(2)(2)功率与功的关系：做功多的机械功率与功的关系：做功多的机械, ,功率不一定大功率不一定大, ,同样做功同样做功少的机械少的机械, ,功率不一定小功率不一定小, ,功率的大小还要看另一个因素功率的大小还要看另一个因素时时间。但功率大的机械做功一定快。间。但功率大的机械做功一定快。2.2.公式应用公式应用: :(1)(1)基本公式：已知三个物理量中的任意两个，可求第三个。基本公式：已知三个物理量中的任意两个，可求第三个。(2)(2)推导公式：推导公式： 由公式可知，功率与牵引力及由公式可知，功率与牵引力及速度有关，

24、速度一定，牵引力越大，功率越大速度有关，速度一定，牵引力越大，功率越大; ;牵引力一定，牵引力一定，速度越大，功率越大。速度越大，功率越大。WWP;t;WPttP。WFsPFv,tt【典例【典例3 3】(2012(2012南通中考南通中考) )有一汽车的质量是有一汽车的质量是3t,3t,在平直公路在平直公路上以上以36km/h36km/h的速度做匀速直线运动的速度做匀速直线运动, ,已知牵引力为已知牵引力为2 000N,(g2 000N,(g取取10N/kg)10N/kg)求：求：(1)(1)汽车所受的重力。汽车所受的重力。(2)(2)汽车所受的摩擦力。汽车所受的摩擦力。(3)(3)汽车的功率

25、是多少。汽车的功率是多少。【思路导引【思路导引】本题按以下思路分析：本题按以下思路分析：【精讲精析【精讲精析】本题考查功率的有关计算。本题考查功率的有关计算。(1)(1)汽车的质量汽车的质量m=3t=3 000kgm=3t=3 000kg汽车的重力汽车的重力G=mg=3 000kgG=mg=3 000kg10 N/kg=310 N/kg=310104 4N N(2)(2)因为汽车匀速行驶因为汽车匀速行驶, ,所以它受到的牵引力与摩擦力平衡所以它受到的牵引力与摩擦力平衡, ,二二者大小相等者大小相等, ,即即f=F=2 000Nf=F=2 000N(3)(3)汽车的速度汽车的速度v=36km/h

26、=10 m/sv=36km/h=10 m/s汽车的功率汽车的功率P=Fv=2 000NP=Fv=2 000N10 m/s10 m/s=2=210104 4W W答案：答案：(1)3(1)310104 4N N(2)2 000 N(2)2 000 N(3)2(3)210104 4W W【失误档案【失误档案】解答此类问题解答此类问题, ,容易出现以下失误：容易出现以下失误：(1)(1)对功率理解不深刻对功率理解不深刻, ,认为功率越大认为功率越大, ,做功越多。做功越多。(2)(2)在应用公式时在应用公式时, ,各个物理量的单位没有统一为国际单位。各个物理量的单位没有统一为国际单位。 【变式训练【

27、变式训练】(2012(2012蚌埠中考蚌埠中考) )质量为质量为45 kg45 kg的某同学在跳绳时的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学在学在1 min1 min内克服重力做功的平均功率为内克服重力做功的平均功率为(g(g取取10 N/kg)(10 N/kg)() )A.45 WA.45 WB.135 WB.135 WC.169 WC.169 WD.270 WD.270 W【解析【解析】选选B B。本题考查平均功率的计算。据题意知，该同。本题考查平均功率的计算。据题意知，该同学每秒钟跳起的次数是学每秒钟跳

28、起的次数是3 3次，那么每分钟他跳起次，那么每分钟他跳起180180次，他在次，他在跳高的过程中，需要克服自身重力做功，则他每分钟克服重跳高的过程中，需要克服自身重力做功，则他每分钟克服重力做功的平均功率为力做功的平均功率为W45 kg 10 N / kg0.1 m 180P135 Wt60 s。学校最近买了学校最近买了3030套总质量为套总质量为300 kg300 kg的实验器材的实验器材, ,每套一箱。实每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到验员需要把这批实验器材搬运到15 m15 m高的实验室。高的实验室。(1)(1)该实验员在搬运中该实验员在搬运中, ,对实验器材总共做功对实验器材总

29、共做功J;J;(2)(2)假设他身体可以向外提供的功率假设他身体可以向外提供的功率P P与所搬运物体的质量与所搬运物体的质量m m的的关系如图所示关系如图所示, ,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t t与所与所搬运物体的质量搬运物体的质量m m的关系如表所示的关系如表所示, ,那么他搬完全部箱子那么他搬完全部箱子, ,且回且回到开始搬运处到开始搬运处, ,所用最短时间为所用最短时间为s(s(计算结果精确到计算结果精确到0.1,g0.1,g取取10 N/kg)10 N/kg)。搬运质量搬运质量m/kgm/kg101020203030时间时间t/st/s40

30、4060607070【解析【解析】(1)(1)实验员对实验器材总共做的功为实验员对实验器材总共做的功为W=Gh=mghW=Gh=mgh= =300 kg300 kg10 N/kg10 N/kg15 m=4.515 m=4.510104 4 J J；(2)(2)表格中提供的时间表格中提供的时间是搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，这个时间不包括搬箱子是搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，这个时间不包括搬箱子上楼的时间。搬完全部箱子，回到开始搬运处所用的时间应该上楼的时间。搬完全部箱子，回到开始搬运处所用的时间应该是搬箱子上楼的时间加上搬起箱子、放下箱子和下楼的时间是搬箱子上楼的时间加上搬起箱子、放下箱子

31、和下楼的时间( (这个时间也就是表格中提供的时间这个时间也就是表格中提供的时间) )。每次搬运。每次搬运10 kg10 kg时，所时，所用总时间为用总时间为 40 s40 s30=2 325 s30=2 325 s；每次搬运；每次搬运20 kg20 kg所所用时间为用时间为 60 s60 s15=1 650 s15=1 650 s；每次搬运；每次搬运30 kg30 kg所用所用时间为时间为 70 s70 s10=1 518.2 s10=1 518.2 s。答案：答案：(1)4.5(1)4.510104 4 (2)1 518.2 (2)1 518.24 4.5 10 J40 W44.5 10 J

32、60 W44.5 10 J55 W高频考点高频考点4 4机械能及其转化机械能及其转化中考题眼中考题眼机械能大小机械能大小动能与势能之间的相互转化动能与势能之间的相互转化1.1.机械能之间的相互转化：在只有动能和势能相互转化时机械能之间的相互转化：在只有动能和势能相互转化时, ,相相互转化情况如下：互转化情况如下：2.2.机械能与其他形式能之间的转化：机械能之间可以相互转化机械能与其他形式能之间的转化：机械能之间可以相互转化, ,机械能与其他形式的能之间也可以转化。若机械能转化为其他机械能与其他形式的能之间也可以转化。若机械能转化为其他形式的能形式的能( (如内能如内能),),机械能减小。若其他

33、形式的能转化为机械机械能减小。若其他形式的能转化为机械能能, ,机械能增加。在分析机械能是否守恒时机械能增加。在分析机械能是否守恒时, ,关键看是否只有动关键看是否只有动能和势能之间相互转化能和势能之间相互转化, ,若只有动能与势能之间相互转化若只有动能与势能之间相互转化, ,则机则机械能守恒械能守恒, ,否则机械能不守恒。否则机械能不守恒。【典例【典例4 4】( (多选多选)(2013)(2013潍坊中考潍坊中考) )如图所示是某建筑工地用如图所示是某建筑工地用起重机起吊货物的情景。货物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方起重机起吊货物的情景。货物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方向匀速上升向匀速上升,

34、,再水平移动到卸货地点。若不计摩擦和空气阻力再水平移动到卸货地点。若不计摩擦和空气阻力, ,则货物在匀速上升过程中则货物在匀速上升过程中( () )A.A.重力势能增加重力势能增加, ,动能减少动能减少B.B.重力势能增加重力势能增加, ,机械能增加机械能增加C.C.动能不变动能不变, ,机械能增加机械能增加D.D.动能减少动能减少, ,机械能减少机械能减少【思路导引【思路导引】解答本题的思路如下：解答本题的思路如下：【精讲精析【精讲精析】选选B B、C C。本题考查动能、重力势能以及机械能大。本题考查动能、重力势能以及机械能大小变化的判断。质量越大小变化的判断。质量越大, ,速度越大速度越大

35、, ,物体的动能就越大物体的动能就越大; ;质量质量越大越大, ,高度越高高度越高, ,物体的重力势能就越大。本题中物体的重力势能就越大。本题中, ,货物的质量货物的质量不变不变, ,在匀速上升过程中在匀速上升过程中, ,货物的速度不变货物的速度不变, ,所以动能不变所以动能不变, ,而高而高度增加度增加, ,所以货物的重力势能在增加所以货物的重力势能在增加, ,又因为机械能为动能和重又因为机械能为动能和重力势能之和力势能之和, ,所以机械能增加所以机械能增加, ,故故B B、C C选项正确。选项正确。【方法归纳【方法归纳】分析动能与势能相互转化的一般步骤分析动能与势能相互转化的一般步骤(1)

36、(1)明确要研究对象和所要研究的过程。明确要研究对象和所要研究的过程。(2)(2)根据物体在初始状态的位置、速度、形变情况根据物体在初始状态的位置、速度、形变情况, ,确定物体具确定物体具有的动能、势能。有的动能、势能。(3)(3)根据物体在最终状态的位置、速度、形变情况根据物体在最终状态的位置、速度、形变情况, ,确定物体具确定物体具有的动能、势能。有的动能、势能。(4)(4)分析运动过程中是否受摩擦力分析运动过程中是否受摩擦力, ,如果不考虑摩擦力如果不考虑摩擦力, ,动能与动能与势能总和不变势能总和不变, ,一种能量减少一种能量减少, ,另一种能量增加另一种能量增加, ,能量发生相互能量

37、发生相互转化。转化。【变式训练【变式训练】(2012(2012揭阳中考揭阳中考) )刘明乘电梯上楼刘明乘电梯上楼, ,在电梯匀速在电梯匀速上升的过程中上升的过程中, ,刘明的刘明的( () )A.A.动能不断增大动能不断增大B.B.重力势能不断增大重力势能不断增大C.C.动能转化为重力势能动能转化为重力势能D.D.重力势能转化为动能重力势能转化为动能【解析【解析】选选B B。本题考查动能和重力势能的变化。动能的大小。本题考查动能和重力势能的变化。动能的大小与物体的质量和速度有关与物体的质量和速度有关, ,电梯匀速运动电梯匀速运动, ,速度不变速度不变, ,质量不变质量不变, ,所以动能不变所以

38、动能不变; ;重力势能的大小与物体的质量和高度有关重力势能的大小与物体的质量和高度有关, ,电梯电梯上升上升, ,高度增加高度增加, ,质量不变质量不变, ,所以重力势能增大。由于电梯在上所以重力势能增大。由于电梯在上升过程中升过程中, ,动能不变动能不变, ,没有动能和重力势能相互转化的过程。没有动能和重力势能相互转化的过程。(2012(2012泰安中考泰安中考) )人骑自行车下坡时人骑自行车下坡时, ,不用蹬车自由滑行的过不用蹬车自由滑行的过程中速度也会越来越快程中速度也会越来越快, ,下列关于这一运动过程的说法中下列关于这一运动过程的说法中, ,正确正确的是的是( () )A.A.人与车

39、的动能增大人与车的动能增大, ,重力势能增大重力势能增大B.B.人与车的动能增大人与车的动能增大, ,重力势能减小重力势能减小C.C.人与车的动能减少人与车的动能减少, ,重力势能增大重力势能增大D.D.人与车的动能不变人与车的动能不变, ,重力势能不变重力势能不变 【解析【解析】选选B B。本题考查动能和重力势能的转化。自行车下坡。本题考查动能和重力势能的转化。自行车下坡时时, ,速度越来越快速度越来越快, ,质量不变质量不变, ,动能增加动能增加, ,高度减小高度减小, ,重力势能减重力势能减小。故选小。故选B B。实验探究实验探究物体的动能跟哪些因素有关物体的动能跟哪些因素有关考查角度考

40、查角度利用控制变量法设计实验步骤利用控制变量法设计实验步骤, ,利用转换法利用转换法研究物体动能的大小研究物体动能的大小分析实验数据分析实验数据, ,总结总结影响动能大小的因素影响动能大小的因素1.1.实验方法：实验方法：_、转换法。、转换法。2.2.实验设计：实验设计：控制变量法控制变量法(1)(1)探究动能与物体速度的关系。探究动能与物体速度的关系。思路：控制思路：控制_不变不变, ,只改变只改变_,_,比较木块运动距离的比较木块运动距离的远近。远近。(2)(2)探究动能与物体质量的关系。探究动能与物体质量的关系。思路：控制思路：控制_不变不变, ,只改变只改变_,_,比较木块运动距离的比

41、较木块运动距离的远近。远近。质量质量物体速度物体速度物体速度物体速度质量质量3.3.问题探究：问题探究：(1)(1)在实验中在实验中, ,钢球动能的大小是如何显示的钢球动能的大小是如何显示的? ?提示：提示：在同一平面上在同一平面上, ,木块被撞得越远木块被撞得越远, ,钢球动能越大钢球动能越大, ,这是转这是转换法。换法。(2)(2)在实验中在实验中, ,为什么让不同的钢球在同一位置释放为什么让不同的钢球在同一位置释放? ?提示：提示：目的是控制不同的钢球在撞击木块时速度相同。目的是控制不同的钢球在撞击木块时速度相同。(3)(3)在实验中在实验中, ,为什么让同一个钢球在不同的位置释放为什么

42、让同一个钢球在不同的位置释放? ?提示：提示：目的是控制同一个钢球在撞击木块时速度不同。目的是控制同一个钢球在撞击木块时速度不同。【易错警示【易错警示】物体的动能与物体的质量和速度有关物体的动能与物体的质量和速度有关, ,主要用控主要用控制变量法进行研究制变量法进行研究, ,在表述结论时要注意指明是哪个物理量相在表述结论时要注意指明是哪个物理量相同同, ,动能与另一个物理量的关系怎么样。动能与另一个物理量的关系怎么样。【典例【典例】(2012(2012滨州中考滨州中考) )小红猜想动能的大小可能与物体的小红猜想动能的大小可能与物体的质量质量m m和运动速度和运动速度v v有关有关, ,于是设计

43、了如图甲、乙所示的实验于是设计了如图甲、乙所示的实验, ,探探究动能的大小与物体的质量究动能的大小与物体的质量m m和运动速度和运动速度v v的关系。的关系。甲、乙两组实验中：甲、乙两组实验中：(1)(1)甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下, ,目的是使两球到达水平面时具有相同的目的是使两球到达水平面时具有相同的 。(2)(2)选用图甲探究的是动能与选用图甲探究的是动能与的关系的关系, ,比较分析实验现比较分析实验现象象, ,得出的结论是得出的结论是 。(3)(3)选用图乙探究的是动能与选用图乙探究的是动能与的关系的关系, ,比

44、较分析实验现比较分析实验现象象, ,得出的结论是得出的结论是 。【解析【解析】本题考查探究影响动能大小的因素。本题考查探究影响动能大小的因素。(1)(1)为了研究动能大小与质量的关系为了研究动能大小与质量的关系, ,需要控制不同质量的小球需要控制不同质量的小球撞击木块的速度相同撞击木块的速度相同, ,具体措施：让不同质量的小球从同一高具体措施：让不同质量的小球从同一高度自由滚下度自由滚下, ,则到达斜面底端时的速度相同则到达斜面底端时的速度相同; ;(2)(2)动能的大小可以通过做功的多少来体现动能的大小可以通过做功的多少来体现, ,做功的多少又可以做功的多少又可以通过小球推动木块通过的距离的

45、远近来体现通过小球推动木块通过的距离的远近来体现, ,由题图甲可知由题图甲可知, ,探探究的是动能与质量的关系究的是动能与质量的关系, ,运动速度相同时运动速度相同时, ,质量越大的小球具质量越大的小球具有的动能越大有的动能越大; ;(3)(3)为了研究动能大小与速度的关系为了研究动能大小与速度的关系, ,需要控制小球的质量相同、需要控制小球的质量相同、速度不同速度不同, ,具体措施：使两个小球在斜面上的高度不同具体措施：使两个小球在斜面上的高度不同, ,滑到斜滑到斜面底端时的速度不同。由题图乙可知面底端时的速度不同。由题图乙可知, ,物体质量一定时物体质量一定时, ,运动速运动速度越大度越大

46、, ,动能越大。动能越大。答案：答案：(1)(1)速度速度(2)(2)质量运动速度一定时质量运动速度一定时, ,物体质量越大物体质量越大, ,动动能越大能越大(3)(3)运动速度物体质量一定时运动速度物体质量一定时, ,运动速度越大运动速度越大, ,动能动能越大越大 【延伸探究【延伸探究】结合典例探究以下问题：结合典例探究以下问题：(1)(1)实验中实验中, ,如果木块运动到了长木板的末端仍未停止如果木块运动到了长木板的末端仍未停止, ,在不更在不更换实验器材的前提下换实验器材的前提下, ,解决的方法是解决的方法是 。(2)(2)该实验主要运用了哪种物理方法来判断物体动能的大该实验主要运用了哪

47、种物理方法来判断物体动能的大小小( () )A.A.控制变量法控制变量法B.B.转换法转换法C.C.理想推理法理想推理法 D.D.模型法模型法【解析【解析】(1)(1)木块运动到了长木板的末端木块运动到了长木板的末端, ,说明小球的动能过大说明小球的动能过大, ,要减小小球的动能要减小小球的动能, ,所以应该适当降低小球开始滚下的高度。所以应该适当降低小球开始滚下的高度。(2)(2)本实验通过比较木块被推开的距离来判断小球动能的大小。本实验通过比较木块被推开的距离来判断小球动能的大小。木块被推开的距离越远木块被推开的距离越远, ,说明小球对木块做功越多说明小球对木块做功越多, ,小球的动能小球

48、的动能就越大。这种方法叫作转换法。就越大。这种方法叫作转换法。答案：答案：(1)(1)降低小球开始滚下的高度降低小球开始滚下的高度(2)B(2)B1.1.如图所示的过程中如图所示的过程中, ,人对物体做功的是人对物体做功的是( () )【解析【解析】选选B B。本题考查做功的必要因素。要正确理解做功的。本题考查做功的必要因素。要正确理解做功的两个必要因素两个必要因素, ,即一要看是否有力作用在物体上即一要看是否有力作用在物体上, ,二要看物体是二要看物体是否在力的方向上通过了距离否在力的方向上通过了距离, ,二者缺一不可。选项二者缺一不可。选项B B中运动员对中运动员对杠铃施加向上的力杠铃施加

49、向上的力, ,并且是在力的方向上移动了距离并且是在力的方向上移动了距离, ,故人对杠故人对杠铃做了功。铃做了功。2.2.四个同学进行登楼比赛四个同学进行登楼比赛, ,如果规定如果规定“功率最大者获胜功率最大者获胜”, ,那么那么胜出者一定是胜出者一定是( () )A.A.体重最大的那个体重最大的那个 B.B.力气最大的那个力气最大的那个C.C.速度最快的那个速度最快的那个 D.D.做功最快的那个做功最快的那个【解析【解析】选选D D。本题考查功率的含义。功率是用来描述做功快。本题考查功率的含义。功率是用来描述做功快慢的物理量慢的物理量, ,物体做功越快物体做功越快, ,功率越大功率越大, ,故

50、故D D正确。正确。3.3.上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止开始运动, ,运动所需运动所需的能量来源于的能量来源于( () )A.A.动能动能 B.B.电能电能C.C.重力势能重力势能 D.D.弹性势能弹性势能【解析【解析】选选D D。本题考查能量的有关知识。上紧的发条发生了。本题考查能量的有关知识。上紧的发条发生了弹性形变弹性形变, ,具有了弹性势能具有了弹性势能, ,在玩具车运动时在玩具车运动时, ,弹性势能转化为弹性势能转化为车的动能车的动能, ,使车运动。使车运动。4.4.如图所示如图所示, ,挖土机和人同时开始挖土挖土机和人同时开始挖土,