中考物理复习第十一章 功和机械能课件PPT

5.水能和风能： (1)能量：流动的水和风具有大量的_机__械__能。 (2)利用：_发__电__,即将水能和风能具有的_机__械__能转化为_电__能。
(1)运动员下落时,运动员受到
的作用,
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对运动员做功。(忽略空气阻力)
(2)运动员下落时,
转化为动能,与
蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的
动能转化为蹦床的
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
(这个时间也就是表格中提供的时间)。每次搬运10 kg时，所 用总时间为 4.51＋044J0 s×30=2 325 s；每次搬运20 kg所
,在能量的转化过
程中,机械能
。(选填“增加”“减小”或“不变”)
参考答案：(1)重力 重力 (2)重力势能 弹性势能 不变
高频考点1 中考题眼
物体是否做功的判断 做功的两个必要因素
1.做功的两个必要因素： (1)必须有力作用在物体上。 (2)物体在这个力的方向上移动了距离。
2.几种常见的没有做功的情况(如图)：
高频考点2 中考题眼
功的计算及估测 ①功的计算 ②功的估测
1.功的计算： (1)W=Fs的应用：F表示作用在物体上的力,s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。 (2)W=Gh的应用：在竖直方向上把物体举高,这时所用的举力为 F=G,物体在举力方向上通过的距离s=h,在竖直方向上所做的功 就为W=Fs=Gh。W=Gh适用于竖直方向上的功的计算。 2.功的估测：估测力的大小和这个力移动的距离,利用W=Fs求 功。
【精讲精析】选D。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 式为W=Fs。以下是不做功的三种情况：一、力不等于零,距离 等于零,比如搬而未起、举而未动等,也可称为“不动无功”;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向前运 动一段距离,该过程中人没有对它做功,因为人没有给它施力(该 过程阻力做了功),也可称为“惯性无功”;三、物体受到的力的 方向和运动的方向垂直,比如提着水桶在水平方向运动一段距离, 此过程提力不做功,也可称为“垂直无功”。A、B属于不动无 功,C属于垂直无功,选项D正确。
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功 B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大
【解析】选B。本题考查功的计算。本题甲、乙两种情况,作用 在物体上的力F相等,在力的方向上前进了相同的距离,由W=Fs 可知,做了相同的功,跟接触面的粗糙程度无关。
【方法归纳】考虑做功问题时,可按以下三个步骤 (1)物体是否受到力的作用,不受力的物体不存在做功问题。 (2)物体是否运动,不运动的物体也不存在做功问题。 (3)判断物体受力的方向和运动方向的关系,若二者方向垂直,则 不做功;若二者方向不垂直,则做功。
【变式训练】(2013·杭州中考)在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、 乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力 作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是 ()
2012年,伦敦奥运会举重比赛中,吕小军以379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,你认 为正确的是( ) A.他在抓举时把杠铃从地上举到头顶的过程中没有做功 B.他在挺举时把杠铃举过头顶稳稳地停留了3 s,在停留过程中 他做了功 C.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 的重力是一对平衡力 D.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 力
捡回桌面,所做的功W= Gh=2 N×1 m=2 J。
如图所示,质量为m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,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从 起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功( )
A.都必须大于mgh B.都不一定大于mgh C.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mgh D.用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh
【解析】选C。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;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,他 克服重力做功,故A错;把杠铃举过头顶稳稳地停留了3 s,在停留 过程中,他没有做功,故B错;二力平衡的条件是,作用在同一个物 体上的两个力,大小相等,方向相反,并且在同一直线上。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力是一对 平衡力,C正确;站在冠军领奖台上,受到的重力与支持力是一对 平衡力,故D错。
(1)缺力无功：物体靠惯性通过了一段距离,此情况有距离无力。 (2)缺距离无功：有力作用在物体上,但物体没有移动距离。 (3)垂直无功：有力作用在物体上,物体也移动了一段距离。但 力的方向与物体移动方向垂直。
【典例1】(2013·福州中考)如图所示的情景中,关于力对杯子 做功的描述正确的是( )
【思路导引】
【思路导引】本题按以下思路分析：
【精讲精析】本题考查功率的有关计算。 (1)汽车的质量m=3t=3 000kg 汽车的重力G=mg=3 000kg×10 N/kg=3×104N (2)因为汽车匀速行驶,所以它受到的牵引力与摩擦力平衡,二者 大小相等,即f=F=2 000N (3)汽车的速度v=36km/h=10 m/s 汽车的功率P=Fv=2 000N×10 m/s=2×104W 答案：(1)3×104N (2)2 000 N (3)2×104W
【典例2】(2012·南通中考)如图所示,某同学正在进行手抛鸡 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 重力做的功最接近于( )
A.0.02 J C.2 J
B.0.2 J D.20 J
【思路导引】估测鸡蛋重力做的功可按如下思路：
【精讲精析】选B。本题考查功的大小估测。鸡蛋的质量在 0.05 kg左右,鸡蛋从最高处到最低处通过的距离约为40 cm, 这样重力对鸡蛋做的功W=Gh=mgh=0.05 kg×10 N/kg×0.4 m= 0.2 J,可见重力对鸡蛋做的功大概是0.2 J。
3.势能： (1)重力势能。 ①定义：在地面附近,物体由于_高__度__所决定的能。 ②决定因素：物体的_质__量__越大,_位__置__越高,它具有的重力势 能就越大。 (2)弹性势能。 ①定义：物体由于发生_弹__性__形__变__而具有的能。 ②决定因素：物体的_弹__性__形__变__越大,它具有的弹性势能就越大。
【解析】选C。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W=Gh'=mgh',h'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。h'与h的大小关 系成为解决本题的关键。如图所示,当背越式跳高时,跳高运动 员越过横杆时的重心O1可能在横杆的上方、下方或横杆上,则 h1>h或h1<h或h1=h,W1=Gh1=mgh1与mgh的大小不确定。 当跨越式跳高时,跳高运动员越过横杆时的重心O2一定在横杆 的上方,则h2>h,W2=Gh2=mgh2>mgh。
【失误档案】解答此类问题,容易出现以下失误： (1)对功率理解不深刻,认为功率越大,做功越多。 (2)在应用公式时,各个物理量的单位没有统一为国际单位。
【变式训练】(2012·蚌埠中考)质量为45 kg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 学在1 min内克服重力做功的平均功率为(g取10 N/kg)( )
2.功率： (1)比较做功快慢的方法。 ①做功相同比时间,时间_越__短__,做功越快; ②时间相同比做功,做功_越__多__,做功越快。 (2)功率。 ①意义：表示做功的_快__慢__。 ②概念：_功__与_做__功__所__用__时__间__之比。 ③公式： P W 。
t
知识点2
机械能及其他形式的能量
t
60 s
学校最近买了30套总质量为300 kg的实验器材,每套一箱。实
验员需要把这批实验器材搬运到15 m高的实验室。
(1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功
J;
(2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的
关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所
搬运物体的质量m的关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回
知识点1
功和功率
知道机械功和功率。用生活中的实例说明机 课标要求
械功和功率的含义
1.功： (1)做功的两个必要因素。 ①作用在物体上的_力__,如力F。 ②物体在_这__个__力__的__方__向__上移动的距离,如距离s。 (2)概念：功等于_力__与_物__体__在__力__的__方__向__上__移__动__的__ _距__离__的乘积。 (3)公式：_W_=_F_s_。
2.公式应用:
(1)基本公式：已知三个物理量中的任意两个，可求第三个。
①P W ;②t W ;③W Pt。
t
P
(2)推导公式：P W Fs Fv, 由公式可知，功率与牵引力及
tt
速度有关，速度一定，牵引力越大，功率越大;牵引力一定，
速度越大，功率越大。
【典例3】(2012·南通中考)有一汽车的质量是3t,在平直公路 上以36km/h的速度做匀速直线运动,已知牵引力为2 000N,(g取 10N/kg)求： (1)汽车所受的重力。 (2)汽车所受的摩擦力。 (3)汽车的功率是多少。
【失误档案】解答本题,容易出现以下失误： (1)误认为鸡蛋的质量就是鸡蛋的重力。 (2)不能正确判断鸡蛋下落的大致距离。
【变式训练】林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功
最接近于( )
A.0.02 J
B.0.2 J
C.2 J
D.20 J
【解析】选C。本题考查功的大小估测。估计课桌的高度为1
m,课本的质量为0.2 kg左右,课本的重力为2 N,将地上的课本
4.机械能： (1)定义：_动__能__、_重__力__势__能__和_弹__性__势__能__的统称。 (2)转化：_动__能__和_势__能__可以相互转化,如小球 从A摆到B,_重__力__势__能转化为_动__能,小球从B摆 到C,_动__能转化为_重__力__势__能。 (3)守恒：如果只有动能和势能相互转化,尽管动能和势能的大 小会变化,但机械能的总和_不__变__,如不计空气阻力,小球在摆动 的过程中机械能_保__持__不__变__。
A.45 W B.135 W C.169 W D.270 W
【解析】选B。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3次，那么每分钟他跳起180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
力做功的平均功率为 P W 45 kg 10 N / kg 0.1 m 180 135 W。
到开始搬运处,所用最短时间为
s(计算结果精确到
0.1,g取10 N/kg)。
搬运质量m/kg 时间t/s
10
20
30
40
60
70
【解析】(1)实验员对实验器材总共做的功为W=Gh=mgh= 300 kg×10 N/kg×15 m=4.5×104 J；(2)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
课标要求
知道动能、势能和机械能。通过实验,了解 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
1.能量：物体能够_对__外__做__功__,我们就说这个物体具有能量, 简称能。 2.动能： (1)定义：物体由于_运__动__而具有的能量。 (2)决定因素：_质__量__和__速__度__。 ①质量相同的物体,运动的速度_越__大__,它的动能越大。 ②运动速度相同的物体,质量_越__大__,它的动能越大。
高频考点3 中考题眼
功率的理解及应用 ①比较做功快慢的方法 ②功率的计算
1.物理意义： (1)含义：功率的大小反映的是做功的快慢,功率大表示做功快, 即做相同的功所用的时间少,或是在相同的时间内做功多。 (2)功率与功的关系：做功多的机械,功率不一定大,同样做功 少的机械,功率不一定小,功率的大小还要看另一个因素——时 间。但功率大的机械做功一定快。