（北京专版）2018年中考物理总复习 第09课时 功 功率 机械能学案

第09课时功功率机械能【考纲要求】考纲要求1.做功的两个必要因素；2.功的单位；3.运用功的公式解决有关问题；4.功率；5.功率的单位及换算；6.运用功率的公式解决有关问题；7.动能、重力势能、弹性势能；8.机械能；9.动能、势能的相互转化【考点聚焦】考点1功1．功的定义如果对物体施了力，并使物体沿力的方向移动了一段________，我们就说这个力对物体做了机械功，简称功。2．做功的两个必要因素(1)作用在物体上的______；(2)物体在力的方向上通过的________。[点拨]不做功的三种常见情况：①有力无距：如搬而未起，推而未动；②有距无力：如物体在光滑的水平面上做匀速直线运动；③力距垂直：水平方向运动的物体，由于运动方向与重力方向垂直，故重力不做功。3．功的计算文字描述功等于作用在物体上的______与物体沿力的方向通过的________的乘积公式表达W＝______功的单位________，1J＝1N·m[注意]力与物体移动的距离在方向上必须一致，力与物体移动的距离必须对应于同一物体且同一段时间。考点2功率定义做功与完成这些功所用的时间之比物理意义表示做功________的物理量。功率大，说明做功______，单位时间内做的功多；功率小，说明做功______，单位时间内做的功少公式P＝Wt单位________(符号：______)。1kW＝________W，1W＝1J/s功率公式当物体在力F的作用下以速度v匀速运动时，有W＝Fs、的拓展v＝st，可得：P＝Wt＝Fst＝______[点拨]功率表示做功的快慢，不表示做功的多少，做功的多少由功率和时间共同决定。考点3动能和势能1．能的定义物体能对外________，我们就说这个物体具有______，简称能。[点拨](1)能量是表示物体做功本领大小的物理量，即能量可以用能够做功的多少来衡量。(2)一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。2．动能和势能项目动能势能重力势能弹性势能区别定义物体由于______具有的能受到重力的物体被________后具有的能具有弹性的物体发生_______后具有的能影响因素大小与物体的________和物体运动的________有关大小与物体的______和被举高的____有关大小与物体的材料和弹性形变程度有关联系动能和势能在一定条件下可以相互转化考点4探究动能的大小与什么因素有关探究课题动能的大小与什么因素有关探究方法控制变量法、转换法实验装置实验过程①让体积相同的钢球和木球从同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时的__________相同，是为了探究动能与物体________的关系。②通过__________________________来显示物体动能的大小实验结论①甲、乙说明：_______相同的物体，质量越大，它的动能_______；②甲、丙说明：_______相同的物体，运动速度越大，它的动能_______[拓展]在质量和速度中，速度对物体动能的影响更大。考点5机械能及其转化1．机械能动能与势能统称为机械能。单位是________，简称______，符号是______。[点拨]重为1N的物体被提升1m所获得的能量就是1J。[易错点]一个物体具有动能，可以说是具有机械能，但反过来一个物体具有机械能，却不一定具有动能，因为它可能只具有势能。2．机械能的转化与守恒(1)能量转化举例滚摆上升：______能转化为__________能；下降：__________能转化为______能单摆左→中间：____________能转化为________能；中间→右：______能转化为__________能人造地球卫星近地点→远地点：______能转化为________能；远地点→近地点：__________能转化为______能近地点时动能最大，远地点时__________最大(2)机械能守恒定律：在只有____________相互转化的过程中，机械能的总量___________。【经典例题】()例题1：在图所示的四种情境中，人对物体做功的是()例题2：一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是A．W1W2W3B．W1W2＝W3C．W1＝W2＝W3D．W1＝W2W3()例题3：举重是我国的优势体育项目，如图所示，运动员需将杠铃举过头顶，等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。在挺举项目中，两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起，一位运动员将杠铃举起1.9m，另一位运动员将杠铃举起1.8m。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是A．W1＝W2B．W1＞W2C．P1＝P2D.P1＜P2例题4：小明帮着妈妈提着3kg的大米，爬上10m高的楼层，用时1min。求：(g取10N/kg)(1)大米受到的重力G。(2)小明对大米做的功W。(3)小明对大米做功的功率P。()例题5：关于机械能，下列说法中正确的是A．排球在上升的过程中，它的重力势能变小B．做匀速直线运动的物体，其机械能一定保持不变C．苹果从树上自由下落的过程中，它的动能变大，重力势能变小D．小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内，桶的动能变大【课时训练】|夯实基础|()1．在国际单位制中，功的单位是A．牛顿B.帕斯卡C.焦耳D．瓦特()2．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为A．50JB．25JC．100JD．200J()3．两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则A．甲做功较多，功率较大B．甲做功较多，功率较小C．甲做功较多，甲、乙功率相等D．甲、乙做功相等，乙的功率较大()4．如图所示是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线最接近图中的()5．下面实例中，由重力势能转化成动能的是A．风吹动风车转动B．拉弯的弓把箭射出去C．拧紧的发条带动钟表指针转动D．秋千从高处向低处摆动6．一个重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶。有关数据如下表所示。自行车净重200N行驶过程轮胎与地面接触总面积1×10－2m2匀速行驶过程中的总阻力30N车轮直径0.61m轮胎承受的最大压强1.2×105Pa(1)在行驶过程中，车对地面的压强是？(2)该同学骑车沿直线匀速行驶10min做的功是？|对接京考|一、单项选择题()1．【2017·西城二模】下列实例中，关于做功的说法正确的是A．小强推车走上倾斜的坡道，地面的支持力对车做了功B．小明用气筒打气，向下按压活塞，压力对活塞做了功C．小亮向上抛出排球后，推力对空中运动的排球做了功D．小丽背着书包站立等车，支持力对书包做了功()2．【2017·房山一模】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是()3．【2017·海淀二模】如图所示，2017年4月20日19时41分，我国在文昌卫星发射中心用“长征七号”运载火箭成功发射“天舟一号”货运飞船，关于“天舟一号”货运飞船在加速升空过程中机械能的变化，下列说法正确的是A．动能增加，重力势能减少，机械能不变B．动能增加，重力势能增加，机械能增加C．动能减少，重力势能减少，机械能减少D．动能不变，重力势能增加，机械能增加()4．【2017·通州一模】掷实心球是中考体育加试项目之一。图为掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹，球最终停在水平地面e处。则实心球(a点、c点高度相同，不计空气阻力)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()5．【2017·海淀一模】将重为2N的物体A挂于弹簧测力计下，弹簧测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态，已知匀速运动的速度v1v2v3。关于弹簧测力计和物体A的描述：①弹簧测力计的示数等于2N；②弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大；③物体A的重力势能增加。所示的四种情景中，同时符合以上三条描述的是()6．【2017·海淀一模】日常生活中处处可见物体动能和重力势能变化的实例，下列说法中正确的是A．从树上落下的苹果在下落的过程中动能变大，重力势能也变大B．匀速上升的电梯动能变小，重力势能变大C．小孩从滑梯顶端匀速滑下的过程中重力势能变小，动能不变D．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中动能和势能都不变二、多项选择题()7．【2017·石景山一模】足球进校园，深受同学们喜爱，下列说法中正确的是A．足球从空中下落时动能增大，重力势能减小B．守门员接住来球说明力改变了球的运动状态C．足球在草坪上滚动时速度减小，球的惯性也在减小D．足球在草坪上滚动时，其重力与草坪对球的支持力是相互作用力()8．【2017·怀柔一模】2012年6月29日10时许，在经过近13天太空飞行后，“神舟九号”载人飞船返回舱安全返回地面，航天员景海鹏、刘旺、刘洋健康出舱，“天宫一号”与“神舟九号”载人交会对接任务获得圆满成功。“神舟九号”返回舱从运行轨道返回地面时如图所示，下列说法正确的是A．返回舱在轨道运行时没有重力势能B．返回舱在下落过程中机械能不守恒C．返回舱在进入大气层后与空气摩擦会产生大量的热量D．返回舱要有较好的隔热材料才能保证航天员的生命安全三、实验与探究题9．【2017·怀柔二模】为了模拟汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行了如图所示的实验探究，请回答下列问题：(1)实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是____________(选填“控制变量法”或“转换法”)。(2)为了探究汽车的超速问题，实验中应选择图中的________进行比较，得到的结论是小车的质量一定时，速度越大，则动能越大，安全隐患越大。(3)为了探究汽车的超载问题，实验中应选择图乙、丙进行比较，得到的结论是_______________________________。()10．【名师预测】下列实例中，关于做功的说法正确的是A．起重机竖直吊着物体水平移动，重力对物体做了功B．用力推汽车没推动，推力对汽车做了功C．用力把皮球压瘪，压力对皮球做了功D．足球在水平地面滚动，足球所受重力对它做了功()11．【名师预测】(多选)一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是A．小球在下落过程中动能不变B．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能C．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率()12．【名师预测】小明在做“物体的重力势能跟高度是否有关”的实验时，选择质量相同的实心铁球和实心木球及橡皮泥作为实验器材。调整橡皮泥的上表面水平后，将两球从不同高度(h铁＞h木)释放，发现铁球在橡皮泥上留下的印记较深，于是他得出结论：物体的重力势能与高度有关。请你对上述实验进行评价：_____________________。参考答案|经典例题|1．C2.C3.B5.C4.解：(1)大米受到的重力：G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N。(2)小明对大米做的功：W＝Gh＝30N×10m＝300J。(3)小明对大米做功的功率：P＝Wt＝300J60s＝5W。|夯实基础|1．C2．B3．A4．A5．D6．(1)70000Pa(2)72000J|对接京考|1．B2.B3．B4．C5．C6．C7．AB8．BCD9．(1)转换法(2)甲、乙(3)小车速度一定时，质量越大，动能越大，安全隐患越大【名师预测】13．C14．BCD15．该实验存在问题，因为球的大小也会影响到陷