中考科学总复习 满分策略 第二部分 物理部分 第16讲 机械功与机械能课件

第16讲机械功与机械能一、理解功和功率的含义，能用功和功率的公式进行简单计算二、知道影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；理解机械能守恒，知道能量的转化理解功和功率的含义；能用功和功率的公式进行简单计算1功的两个必要条件：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的_，公式为：_，单位为_，1 J_Nm。2功率是物体在_内所做的功，公式：_，单位：_，1 W_J/s。3功率是表示物体_的物理量，不表示做功的多少，功率越大，做功越快，并不表示做功越多。在进行有关功与功率的计算时要注意单位的统一。距离WFs焦耳1单位时间PW/t瓦特1做功快慢1下列事例中，人对物体做功的是( )A举着杠铃原地不动B扛着米袋慢慢登上楼梯C提着水桶在水平地面上匀速前进D用300 N的力推汽车，汽车没动【解析】力对物体做功的两个条件：一是力，二是在力的方向上通过距离。B选项有力也有距离，由于米袋在力的作用下，移动了距离，人对米袋做功；A选项举着杠铃原地不动，杠铃没有移动距离，所以人对杠铃不做功；C选项提着水桶在水平地面上匀速前进，水桶移动方向和力的方向垂直，人对水桶不做功；D选项用300 N的力推汽车，汽车没动，汽车没有移动距离，人对汽车不做功。故选B。B2一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼，如图所示，这个过程中，下列说法正确的是( )A大人对砖做的功比小孩对砖做的功多B大人对砖做的功比小孩对砖做的功少C大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大D大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小【解析】根据题意可知大人和小孩运砖时的力相同，运砖时的高度相同，根据公式WFs可知，大人和小孩对砖所做的功相同；大人运砖用时10 s，小孩运砖用时35 s，根据公式PW/t可知，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大。故选C。C3电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示，这个过程用时1分钟，求这个过程中：(1)电梯上升的平均速度；(2)拉力做的功；(3)拉力做功的功率。 决定动能、重力势能、弹性势能大小的因素；机械能守恒；能量的转化1动能大小的决定因素：_。2重力势能的决定因素：物体的质量、举高高度。3弹性势能的决定因素：弹性形变程度等。4动能与势能转化问题的分析：(1)首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能(或弹性势能)大小的因素看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。(2)还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即：没有其他形式能量补充或没有能量损失)，则动能势能转化过程中机械能不变。(3)题中如果有“在光滑斜面上滑动”，则“光滑”表示没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失机械能不守恒。物体质量、速度4如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则下列说法错误的是( )A小物块从P向M运动过程中，重力势能减少B小物块从P向M运动过程中，机械能减少C小物块从P向M运动过程中，机械能不变D弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 B【解析】A.小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；BC.物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没有能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运动过程中，重力势能转化为动能，机械能不变，故B错误，C正确；D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，故D正确。5三峡升船机于2015年12月21日进行实船测试。如图所示，质量为2000吨的旅游船“长江电力”号先进入上游航道，开启活动桥、卧倒门、防撞装置、工作门后，旅游船缓慢驶入承船厢，随后承船厢内相关设施依次关闭。客轮在承船厢中，仿佛进入了一个装水的“大脚盆”，像坐电梯一样，由机械驱动承船厢下降，承船厢以0.2 m/s的速度匀速下降，从上游175 m水位下降至下游62 m水位处，又依次开启活动桥、卧倒门、防撞装置、工作门后，旅游船缓缓驶出承船厢。(1)升船机承船厢在下降过程中动能、重力势能和机械能怎样变化？(2)升船机承船厢下降过程所用的时间是多少？(3)“长江电力”号重力所做的功是多少？(g取10 N/kg)1下列实例中，人对物体做功的是( )A学生背着书包在水平路面上匀速前进B人推车，车未动C足球被踢后，在草地上滚动一段距离D举重运动员将杠铃举起2(多选)如图物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是( )AW2W3 BW2W3CW1W2 DW1W3 DAC3人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是W1，若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度，人的拉力为F2，所做的功是W2，则( )AF1一定大于F2BF1一定小于F2CW2一定大于W1D只有F2大于F1，W2才大于W1C4今年入春以来，花果山部分松林发生虫灾。为了灭虫，市政府多次调动直升飞机在重灾区上空喷洒生物农药。当飞机在某一高度水平匀速飞行，喷洒农药的过程中，飞机的( )A动能减小，重力势能减小B动能不变，重力势能不变C动能减小，重力势能增大D动能增大，重力势能减小5跳绳是体育考试的项目之一。按评分标准，一分钟内，男生跳180下，女生跳175下可得满分。若每次跳绳时离地面高度均为0.05 m，一个体重为500 N的男同学要得到满分，一分钟内他跳绳做的功至少是_J，功率至少要达到_W。A4500756(2017，预测)用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是_；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为_。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力_(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)GhGh小于7小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”。请你帮助完成如下实验方案：(1)实验中小球重力势能的大小可通过观察_的大小来判断。木块被推出的距离(2)实验中小明进行了如图中4步操作，由_(填序号)图可探究重力势能的大小与物体的高度有关。(3)通过比较分析可以得出的结论是_。(4)实验时若木块与水平面间无摩擦则不能得出结论，原因是_。或重力势能的大小与物体的质量和高度有关小球和木块将做匀速直线运动，不能达到探究的目的8某一质量为0.05 g的雨滴匀速下落，速度为7 m/s，匀速下落距离为700 m，g取10 N/kg，假设雨滴在下落过程中质量保持不变。(1)求这段匀速下落过程中重力对雨滴所做的功；(2)求这段匀速下落过程中重力的功率。解：(1)重力做功：WGhmgh0.05103 kg10 N/kg700 m0.35 J；(2)这段匀速下落过程中重力的功率：PW/tGh/tGvmgv0.05103 kg10 N/kg7 m/s3.5103 W。1如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球( )A受到的弹力始终不变B运动过程动能一直增大C运动过程机械能不变D在b点时重力等于弹力 D2王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5 kg。王波想尽快将它们搬上10 m高处的新家。如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图像可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬_捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为_s。(g取10 N/kg)34503如图所示，甲用90 N的拉力，乙用50 N的推力，在30 s内共同使一辆小车从一个倾角为30长为60 m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲、乙二人对小车做功_J，甲对小车做功的功率为_W。84001804如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。(1)实验中是通过观察_来判断钢球的动能大小。(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与_的关系。(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与_的关系。(4)木块最终会停下来的主要原因是_，在此过程中木块通过_方式把动能转化为内能。(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将_。木块被推动距离的大小速度质量受到摩擦力的作用做功永远做匀速直线运动5在开展“改善农田，整理农田”的活动中，挖掘机发挥了重要作用。某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如图表所示。挖掘机以最大输出功率工作时，可在t4 s内将一满铲斗的密度为1.6103 kg/m3的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的装载车上。g取10 N/kg，求：指标数值整机质量m5000 kg标准斗容V0.5 m3最大输出功率P40 kW最大挖掘深度d3 m最大卸料高度h5 m两履带与地面接触的总面积S4 m2(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p；(2)移送一满铲斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功W。