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

知识点1功和功率课标要求知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义1.功：(1)做功的两个必要因素。①作用在物体上的___,如力F。②物体在_____________上移动的距离,如距离s。(2)概念：功等于___与____________________________的乘积。(3)公式：_____。力这个力的方向力物体在力的方向上移动的距离W=Fs2.功率：(1)比较做功快慢的方法。①做功相同比时间,时间_____,做功越快;②时间相同比做功,做功_____,做功越快。(2)功率。①意义：表示做功的_____。②概念：___与_____________之比。③公式：。越短越多快慢功做功所用时间WPt知识点2机械能及其他形式的能量课标要求知道动能、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_________,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_____而具有的能量。(2)决定因素：___________。①质量相同的物体,运动的速度_____,它的动能越大。②运动速度相同的物体,质量_____,它的动能越大。对外做功运动质量和速度越大越大3.势能：(1)重力势能。①定义：在地面附近,物体由于_____所决定的能。②决定因素：物体的_____越大,_____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_________而具有的能。②决定因素：物体的_________越大,它具有的弹性势能就越大。高度质量位置弹性形变弹性形变4.机械能：(1)定义：_____、_________和_________的统称。(2)转化：_____和_____可以相互转化,如小球从A摆到B,_______能转化为___能,小球从B摆到C,___能转化为_______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_____,如不计空气阻力,小球在摆动的过程中机械能_________。动能重力势能弹性势能动能势能重力势动动重力势不变保持不变5.水能和风能：(1)能量：流动的水和风具有大量的_____能。(2)利用：_____,即将水能和风能具有的_____能转化为___能。机械发电机械电(1)运动员下落时,运动员受到的作用,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,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物体是否做功的判断中考题眼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)：(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】【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。【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()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。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3s,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【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3s,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。高频考点2功的计算及估测中考题眼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。【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.0.02JB.0.2JC.2JD.20J【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0.05kg左右,鸡蛋从最高处到最低处通过的距离约为40cm,这样重力对鸡蛋做的功W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×0.4m=0.2J,可见重力对鸡蛋做的功大概是0.2J。【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.0.02JB.0.2JC.2JD.20J【解析】选C。本题考查功的大小估测。估计课桌的高度为1m,课本的质量为0.2kg左右,课本的重力为2N,将地上的课本捡回桌面,所做的功W=Gh=2N×1m=2J。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mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mghD.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h1h或h1h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h2h,W2=Gh2=mgh2mgh。高频考点3功率的理解及应用中考题眼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。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。(2)推导公式：由公式可知，功率与牵引力及速度有关，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。WWP;t;WPttP①②③。WFsPFv,tt【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2000N,(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。【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=3000kg汽车的重力G=mg=3000kg×10N/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=2000N(3)汽车的速度v=36km/h=10m/s汽车的功率P=Fv=2000N×10m/s=2×104W答案：(1)3×104N(2)2000N(3)2×104W【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45kg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1min内克服重力做功的平均功率为(g取10N/kg)()A.45WB.135WC.169WD.270W【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W45kg10N/kg0.1m180P135Wt60s。学校最近买了30套总质量为300kg的实验器材,每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15m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10N/kg)。搬运质量m/kg102030时间t/s406070【解析】(1)实验员对实验器材总共做的功为W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×15m=4.5×104J；(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10kg时，所用总时间为＋40s×30=2325s；每次搬运20kg所用时间为＋60s×15=1650s；每次搬运30kg所用时间为＋70s×10=1518.2s。答案：(1)4.5×104(2)1518.244.510J40W44.510J60W44.510J55W高频考点4机械能及其转化中考题眼①机械能大小②动能与势能之间的相互转化1.机械能之间的相互转化：在只有动能和势能相互转化时,相互转化情况如下：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,机械能与其他形式的能