物理中考重点知识串讲 17.docx
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物理中考重点知识串讲 17.docx
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物理中考重点知识串讲17
第9章 功和机械能
(每年必考,功、功率计算5考,机械能影响因素3考,4.25~8分)
面对面“过”考点
注:
此栏目答案见P153
考点梳理
考点1 功(每年必考)
◎知道机械功的规定、定义式W=Fs和单位:
焦耳(简称焦,符号为J);能在具体问题中判断力是否做功;能运用该定义式进行简单的计算.(B)
1.力学中的功
(1)定义:
物体在力的作用下移动了一段①____,就说这个力对物体做了功.
(2)做功的两个必要因素:
一是对物体要有②________的作用;二是物体在力的方向上通过一定的③____________.
(3)力不做功的三种情况:
a.有力无距离:
物体受到力的作用,但物体在该力的方向上④__________.如图A,力F不做功.
b.有距离无力:
物体移动距离,但在运动方向上⑤________的作用.如图B,水平方向无力做功.
c.力和运动方向垂直:
物体受力的方向与物体运动方向⑥______.如图C,力F对物体不做功.
2.
(每年必考)
(1)定义:
力学中,功等于力与物体在⑦________移动的距离的乘积.
(2)公式:
(3)单位:
⑧__________,简称⑨____,符号是⑩______,1J=1N·m.
即时小练
1)踢出去的足球在草地上滚动的过程中,运动员对足球做了功.( )
理由:
2)司机费了很大的力也没有推动汽车,司机对汽车做了功.( )
理由:
考点2 功率(6年3考)
◎能说明功率的物理意义、定义式和单位:
瓦特(简称为瓦,符号为W);能说明机械(包括用电器等)功率的意义;能运用该定义式进行简单的计算.(B)
1.物理意义:
表示物体做功的⑪________.
2.定义:
⑫____与⑬__________之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功.
3.
:
P=⑭________(P表示功率,单位W;W表示功,单位J,t表示时间,单位s)[2016.21
(2)、2014.6第二空、2014.14A]
4.单位:
基本单位是⑮________,简称瓦,符号是⑯________.
5.单位换算:
1kW=⑰________W.
6.公式推导:
P=
=
=Fv(注:
此公式适用于做匀速直线运动的物体,单位是m/s)
即时小练
3)功率越大的机器,做功越多( )
理由:
4)做功越多,做功的功率越大( )
理由:
5)功率越大,做相同的功所需的时间越长( )
理由:
考点3 动能和势能(6年4考)
◎能说明物体的动能、重力势能(包括了解弹性势能)与哪些因素有关,知道机械能的意义.(A)
1.能量:
物体能够对外做功,就表示这个物体具有能量,简称能.能量的单位是⑱______.
2.
(2018.18、2016.14、2015.3)
(1)定义:
物体由于⑲________而具有的能,一切运动的物体都具有动能.
(2)影响因素:
质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能⑳________;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能
________.
3.势能
(1)常见的两种势能:
______势能和
______势能.
(2)重力势能(2013.15C)
定义:
在地球表面附近,物体由于
________所具有的能.
影响因素:
物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越
______.
(3)弹性势能
定义:
物体由于发生
________而具有的能.
影响因素:
弹性势能的大小只与物体的弹性形变有关.物体的弹性形变越大,它的弹性势能越大.
考点4 机械能及其转化(6年3考)
◎能通过具体的实例,说明物体的动能和势能之间是可以相互转化的.(A)
1.定义:
______、
__________和弹性势能统称为机械能.
2.机械能守恒:
如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和
______.
3.机械能相互转化图示(2016.14、2015.3、2013.15BCD)
即时小练
6)物体在粗糙斜面上滑动,机械能一定守恒( )
理由:
7)质量不变的物体匀速运动时,动能和重力势能一定不变( )
理由:
8)物体在斜面上匀速下滑,机械能一定守恒( )
理由:
教材图片解读
(RJ八下P65图11.2-1)
1.(功的计算)如图所示,小丽和爷爷进行爬楼比赛.他们同时从一楼出发,爬到五楼,结果小丽先到达.假如小丽的体重为45kg,则爬楼过程中小丽克服自身重力做的功约为____J(g取10N/kg,一层楼的高度约2.8m).
(RJ八下P71图11.4-2甲)
2.(机械能及其转化)如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的________能减小,________能增加.滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆机械能________(选填“减小”、“增大”或“不变”).
(RJ八下P71图11.4-2乙)
3.(机械能及其转化)如图所示,小球从A点自由摆动到C点的过程,不考虑空气阻力,以下说法正确的是________.(选填字母序号)
A.小球从A点摆动到B点的过程中动能转化为重力势能
B.小球摆动到最低点B时动能为零
C.小球摆动到最高点C时重力势能最小
D.小球在整个过程中的机械能守恒
安徽6年真题面对面(2013~2018)
命题点1
(6年5考,重力做功4考,牵引力做功1考,填空题和计算与推导题考查)
第1题图
1.(2013安徽8题4分)我国设计的“中华月球车”今年将登陆月球,图为该车的模型.物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的
,月球车的质量为120kg,它在月球表面受到的重力为______N.若它在月球表面上方竖直下落4m,则重力对它做的功为________J.
2.(2014安徽6题2分)攀岩是一项挑战自然,超越自我的惊险运动.一位攀岩者体重为520N,背着质量为8kg的背包,用时40min登上高为9m的峭壁.在此过程中攀岩者对包做功________J,他做功的平均功率是________W.(g取10N/kg)
3.(2015安徽21题8分)如图所示,一轻绳绕过定滑轮,一端与粗糙水平桌面上的滑块相连,另一端悬挂一个砂桶.调整桶内砂的质量,当砂桶和砂的总质量m=0.2kg时,砂桶和滑块都做匀速直线运动,速度大小v=0.5m/s.不计滑轮的摩擦,求砂桶和滑块匀速运动时:
(1)滑块受到的摩擦力大小;
(2)砂桶和砂所受的重力在2s内做的功.
第3题图
拓展训练
4.(2018临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱.小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min.已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功________J,功率为________kW.(g=10N/kg)
5.(2018铁岭改编)2018年5月末,国道102线从铁岭到开原路段开始整修.如图是工地上的一台推土机,它的质量是8t,它与水平地面接触的总面积是4m2.某次推土作业时,在平直的场地上以1m/s的速度匀速前进了10m,推土机的功率为400kW.(g=10N/kg)求:
(1)这次推土作业,推土机做了多少功?
(2)该推土机以柴油作为燃料,热机效率为40%,完成这次推土作业要消耗多少千克柴油?
(取q柴油=4×107J/kg)
第5题图
6.(2018内江)步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,步距还可作为身体上的一把“尺子”.小东测出自己的步距为0.5m;他正常步行1min走了180步.小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功.(已知小东的腿长是65cm,质量是50kg)(g取10N/kg)求:
(1)小东正常步行的速度是多少?
(2)小东每走一步克服重力所做的功是多少?
(3)小东正常步行克服重力做功的功率是多少?
第6题图
命题点2
(6年3考)
7.(2015安徽3题2分)图为卫星绕地球飞行的轨道示意图.卫星在飞行过程中机械能不变,当卫星运行到近地点时,其动能最________(选填“大”或“小”).
第7题图
8.(2016安徽14题2分)掷实心球是某市的中考体育加试项目之一.掷出去的实心球从a处出手后,在空中运动的轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球( )
A.在a处重力势能最小B.在b处动能为零
C.在a、b、c三处机械能相等D.在d处动能为零
第8题图
拓展训练
9.(2018广西北部湾经济区)体育测试中,小明立定跳远的运动轨迹如图所示,他在上升过程中( )
A.动能减小B.动能增大C.重力势能减小D.重力势能不变
第9题图
10.(2018广州)如图所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点.忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.着地瞬间,两球的动能相等
B.甲球在P点和Q点的机械能相等
C.释放瞬间,两球的重力势能相等
D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等
第10题图
11.(2018苏州)质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
第11题图
A.只要A点高于D点,小环就能到达D点
B.若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动
C.小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变
D.小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变
命题点3 探究物体的动能跟哪些因素有关
(2018.18)
12.(2018安徽18题8分)图为探究物体(钢球)动能大小跟哪些因素有关的实验装置.
(1)实验原理:
①钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,到达斜面底端时的速度只与钢球起点位置的高度有关,起点位置越高,该速度越________.
②钢球从平滑斜面上由静止开始向下运动,在水平木板上撞击木块,木块运动的距离越长,运动钢球所具有的动能越________.
第12题图
(2)实验现象:
①同一钢球从斜面上不同高度处由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球开始向下运动时的起点位置越________,木块运动的距离越长.
②质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止向下运动,在水平木板上撞击木块,钢球的质量越________,木块运动的距离越长.
命题点4 初高中知识衔接题—动能、重力势能(2017.21)
13.(2017安徽21题6分)已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为Ek=
mv2;其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg.如图所示,将一质量为0.4kg的物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度抛出(不计空气阻力)物体从被抛出到落地前的瞬间,整个过程中机械能守恒.求:
(1)物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek1;
(2)物体从被抛出至落地的过程中,其重力所做的功W;
(3)物体落地前瞬间的动能Ek2.
第13题图
初高中知识衔接题
1.(重力势能)物体的重力势能与物体的质量和物体所处的高度有关,与物体运动的路径无关.如图所示,同一小球,分别沿甲、乙两种路径的光滑面从同一高度静止滑下,则小球到达水平面的速度v甲________v乙(选填“大于”、“小于”或“等于”).
第1题图
2.(重力势能)物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,即EP=mgh.如图所示,质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置,在空中达到的最高点2的高度是h.足球由位置1运动到位置2时,足球的重力势能增加了________(用已知量表示).
第2题图
3.(动能)质量为m的消防车,以速度v运动时,动能Ek=
mv2.改变消防车的质量和速度,都能使消防车的动能发生改变.下列几种情况下,消防车动能最大的是( )
A.质量不变,速度增大到原来的2倍
B.速度不变,质量增大到原来的2倍
C.质量减半,速度增大到原来的4倍
D.速度减半,质量增大到原来的4倍
实验突破
实验 探究物体的动能跟哪些因素有关(2018.18)
命题点
【猜想与假设】
1.动能的大小可能与以下因素有关(物体的质量、物体运动的速度)
【设计与进行实验】
2.让小球从斜面同一高度由静止释放的原因(使小球到达水平面时的速度相同)
3.转换法的应用(通过木块被撞后移动的距离反映小球动能的大小)[2018.18
(1)②]
4.控制变量法的应用
①探究物体动能大小与质量的关系(控制小球的速度相同,改变小球的质量.即让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止释放)
②探究物体动能大小与速度的关系(控制小球的质量相同,改变小球的速度.即控制质量相同的小球从斜面的不同高度由静止释放)[2018.18
(1)①]
5.实验表格设计及数据记录(注意实验次数,物理量的单位,控制变量)
【分析数据和现象,总结结论】
6.根据实验现象总结动能与质量、速度的关系
【交流与反思】
7.若水平面绝对光滑,该实验能否达到探究目的(不能,木块将做匀速直线运动,无法比较距离大小)
8.实验过程中能量的转化
(1)小球从斜面上下滑的过程中将重力势能转化为动能
(2)木块在水平面运动的过程中将动能转化为内能
9.超载、超速问题的判断(超速时,质量不变,速度较大,动能较大;超载时,速度不变,质量较大,动能较大)
实验结论:
物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大.[2018.18
(2)]
针对训练
例 (2018本溪)图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置.
(1)本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上______________来体现.若不用木块B,在桌面上铺一条毛巾,________(选填“可以”或“不可以”)用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现.
例题图
(2)将小球A放在同一斜面上________(选填“相同”或“不同”)高度处由静止释放,目的是使小球在撞击木块B时速度不同,通过实验现象可以得出结论:
质量相同的物体,____________,动能越大.
(3)善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案:
用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能________(选填“相同”或“不同”).放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系.接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做______(选填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系.
—拓展设问—
(4)在图甲实验中,收集到的数据如下表所示,分析实验数据,得出的结论是______________________________________.
实验次数
小球质量/g
小球释放高度/cm
木块移动距离/cm
1
50
10
2
2
100
10
4
3
150
10
6
(5)探究动能与物体质量关系时,在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低小球下滑的高度.你认为应当采用__________同学的建议.
温馨提示 请完成练习册第28~31页习题
第9章 功和机械能
考点梳理
①距离 ②力 ③距离 ④无距离 ⑤无力 ⑥垂直⑦力的方向上 ⑧焦耳 ⑨焦 ⑩J ⑪快慢 ⑫功 ⑬做功时间 ⑭
⑮瓦特 ⑯W ⑰103 ⑱焦耳 ⑲运动 ⑳越大
越大
重力
弹性
高度
大
弹性形变
动能
重力势能
不变
即时小练
1.× 理由:
踢出去的足球在草地上滚动的过程中,仅摩擦力做功,脚对足球没有力的作用,运动员不对其做功.
2.× 理由:
汽车在推力的方向上没有移动距离,司机未对汽车做功.
3.×理由:
由于时间长短不确定,所以不能确定功率越大的机器做功越多.
4.× 理由:
功率描述的是做功的快慢,与做功的多少无关.
5.× 理由:
功率越大,做相同的功所需的时间越少.
6.× 理由:
物体在粗糙斜面上滑动,由于摩擦力做功,物体机械能不守恒.
7.× 理由:
匀速运动,质量不变,速度不变,高度不确定,故动能不变,重力势能无法确定.
8.× 理由:
物体在斜面上匀速下滑,动能不变,重力势能减小,所以机械能减小,故不守恒.
教材图片解读
1.5.04×103 2.重力势 动 减小 3.D
安徽6年真题面对面
1.200 800
2.720 2.25
3.解:
(1)砂桶和砂所受的重力
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
滑块匀速运动,砂桶也匀速运动.绳子对砂桶的拉力与砂桶的重力二力平衡,即F=G=2N
绳子通过定滑轮连接砂桶和滑块,所以两边拉力相等,即F′=F=2N
绳子对滑块的拉力与滑块受到的摩擦力二力平衡,即f=F′=2N
(2)砂桶在重力方向上运动的距离
s=vt=0.5m/s×2s=1m
砂桶受重力做的功
W=Gs=mgs=0.2kg×10N/kg×1m=2J
【一题多解】重力做功的功率P=Gv=mgv=0.2kg×10N/kg×0.5m/s=1W,重力做的功W=Pt=1W×2s=2J
4.9.6×106 16
5.解:
(1)前进10m所用的时间为t=
=
=10s
推土机做的功W=Pt=400×103W×10s=4×106J
(2)由η=
×100%得,柴油放出的热量Q放=
=
=1×107J
需要柴油的质量m=
=
=0.25kg
6.解:
(1)小东步行180步的路程s=0.5m×180=90m
他步行的速度v=
=
=1.5m/s
(2)小东走一步时重心上升的高度h=65cm-
cm=5cm=0.05m
小东走一步克服重力所做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J
(3)小东走一步所用的时间为t1=
=
s
克服重力做功的功率为P=
=
=75W
7.大 8.C 9.A 10.B 11.D
12.
(1)①大 ②大
(2)①高 ②大
13.解:
(1)由题意可知,物体被抛出时距离水平面的高度为h=1.5m,物体的质量为m=0.4kg,速度v=2m/s,所以其重力势能Ep=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J
动能Ek1=
mv2=
×0.4kg×(2m/s)2=0.8J
(2)由功的定义式W=Fs可知,重力做功:
W=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J
(3)不计空气阻力,物体从被抛出到落地前的瞬间,整个过程机械能守恒,则物体的重力势能全部转化为物体的动能,所以物体落地前瞬间的动能:
Ek2=Ek1+Ep=0.8J+6J=6.8J
初高中知识衔接题
1.等于 2.mgh 3.C
实验突破
例
(1)移动的距离 可以
(2)不同 速度越大 (3)不同 不能
【拓展设问】(4)速度相同时,物体质量越大,动能越大
(5)甲
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