2014年中考物理一轮复习专题11：功和机械能导学案

2014年中考物理一轮复习专题11：功和机械能导学案
一、复习目标
（1）理解功的概念，理解做功的两个必要因素，明确功的公式，掌握功的计算。

（2）知道功的原理和功率的概念。

（3）知道什么是机械功以及怎样量度机械功的大小。

会理解和计算机械功功率.
（4）知道什么是机械效率,它的大小与那哪些因素有关。

（5）知道动能和势能的初步概念以及决定它们大小的因素。

了解动能和势能如何转化的。

二、知识梳理
1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是；。

不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。

2、力学里规定：功等于跟乘积。

公式：
3、功的单位：，1J= 1N·m 。

应用功的公式注意：
①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。

②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。

③功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。

4、功的原理：。

理解：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；
①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh）
5、功率：
（1）定义： 。

（2）物理意义： 。

（3）公式：
根据功率的导出式：P ＝Fv 可知：功率一定时，F 要增大，v 必须 ，即汽车上坡时要换低速档。

（4）单位： 国际单位 常用单位
关系
（5）比较功率大小方法
a 、做功时间相同，比较做功的多少，在时间相同时，做功越多功率越大。

b 、做功相同时，比较做功时间长短，在做相同多的功，用时越短，功率越大
6、有用功： 。

在提升重物时，可用公式：W 有用= 计算。

7、额外功： ；公式：W 额=
8、总功： ；公式：W 总= ＋ =Fs
9、机械效率：
(1)： 的比值叫机械效率。

计算公式是：
(2) 有用功总小于总功，所以机械效率总 1 。

通常用 表示。

某滑轮机械效率为60%表示 。

(3)提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。

10、不同机械的机械、效率的计算公式：
斜 面： 定滑轮： 动滑轮：
滑轮组 11、机械效率的测量：
（1）原 理： η
Gh FL = η Gh
FS = Gh Fh = G
= η Gh = Gh
F2h = G 2F = η Gh FS = Gh = G = η W 有用 W 总 = Gh FS
=
（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S （3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需。

（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：。

（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

②提升重物越重，做的有用功相对就多。

③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

④绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

12、动能是而具有的能，动能的大小决定物体的和。

13、势能是由于而具有的能量叫重力势能，重力势能的大小由和决定。

物体由于发生而具有的能量叫弹性势能，弹性势能的大小与等因素有关。

14、动能和势能的统称为。

15、动能和势能可以相互转化，一个物体如果只有动能和势能的相互转化，在转化过程中动能和势能的大小都会改变，但总机械能。

实际上动能和势能在转化过程中会有一部分能量转化成其它形式的能，虽然总的能量仍然守恒，但机械能减少了。

三、考点提升
考点一力是否对物体做功
（2013年北京）下列有关力做功的说法中正确的是（）
A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功
B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功
考点二功和功率的计算
（2013绵阳）体重60kg的王健做引体向上，在1min时间内完成了10个，每次上拉，身体重心上升30cm，则他每完成一次引体向上做功 J，1min内的平均功率是W．（g 取10N/kg）
考点三机械效率的计算
（2013年武汉）如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。

若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为
A.45N、50%
B.45N、75%
C.60N、50%
D.60N、75%
考点四机械能的转化
（2013日照）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（）B
A．重力势能增加、动能减小B．重力势能减小、动能增加
C．重力势能增加、动能增加D．重力势能不变、动能不变
五、有关机械效率的计算题
(2013年河北省)如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为
1.5×103 cm2。

工人师傅用600 N的力匀速提升物
体，物体的速度为0.2 m/s。

（不计摩擦及绳重）
求：（1）工人师傅拉绳的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉
动，物体对地面的最小压强为多大。

四、达标练习
1、（2013盐城）下列情形中，对物体没有做功的是（）
A.举着杠铃不动
B.将弹簧拉力器拉长
C.将实心球抛向空中
D.把掉在地上的羽毛球捡起来
2、（2013南京）一个重为2N的皮球从10m高处下落3m的过程中，重力对它所做的功为（）
A．20J B．6J C．14J D．26J
3、（2013漳州）用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s，拉力F做功为W1；用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s，拉力F 做功为W2，则( )
A．W1=W2 B．W1>W2
C．W1<W2 D．条件不足，无法比较
4、（2013南通）某同学的质量约为50kg，他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。

请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于（）
A.1W
B.10W
C.100W
D.1000W
5、（2013漳州）下列关于机械效率的说法正确的是（）
A．机械效率不可能达到100％
B．随着科学技术的发展，机械效率可能会大于100％
C．滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
D．杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率
6、（2013绵阳）骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）
A．缩短上坡过程中所走的路程B．减少上坡过程中所做的功
C．减小上坡过程中所施加的力D．缩短上坡过程中所用的时间
7、（2013乐山）如图所示，不计摩擦，把重G =16N的物体匀速提起所用的拉力F =10N，
则关于该动滑轮的说法中错误
．．的是：（）
A．动滑轮重4N
B．使该用动滑轮要费距离
C．该动滑轮的机械效率为80%
D．提升物体的速度越快，机械效率越高
8、（2013年广东）利用如图所不装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。

将小球A 、B 分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C 发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。

题22 图中的摆长L 都相同，θA＜θB，球A 、B 的质量分别为m A、m B, ( m A ＜m B) 。

( l ）如图甲、乙所示，同时释放A 、B ，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的无关。

( 2 ）如图甲、乙所示，观察到B 球能将木块c 撞得更远由此可得出结论：。

( 3 ）图乙中小球B 到达竖直位置时的速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。

图丙中小球B 到达竖直位置时的速度如图乙、丙所示，图丙中木块C 滑行得更远些，由此可得出结论：。

9、(2013安徽)某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G（如图甲），再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。

（1）图甲中弹簧测力计的示数为 N.
（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是（选填“A”或“B”）同学的方法。

（3）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F (选填“＞”“＜”或“＝”) 1G/3。

（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了
10、（2013资阳）随着人们生活水平的提高，不少居民小区都配备了健身房。

小明每个周末回家都会到健身房锻炼，如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。

如果小明每次向下拉动拉杆时，拉力为F=250N，在0.4s内使质量为m=20kg的配重块匀速升高到h=40cm后放手让其自由落下。

不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg。

求：
（1）小明拉动拉力器的功率P；
（2）小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；（3）在小明锻炼过程中拉力器的机械效率η。