2020年中考物理 11 功和機械能知識庫與專題訓練

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1、 11 功和機械能 知識點1：功 1.定義：如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功 2.符號及其單位：W，單位焦耳，簡稱焦，符號J 3.做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力；②物體在這個力的方向上移動一定的距離表達式W＝Fs 知識點2：功率 1.定義：在物理學中，用功表示做功的快慢。功與做功所用時間之比叫做功率 2.符號及其單位：P，單位瓦特，簡稱瓦，符號W 3.公式：P＝ 知識點3：動能和勢能 1.動能：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能越大 2.重力勢能物體的__

2、質量__越大，__位置__越高，它具有的重力勢能就越大 3.彈性勢能物體的__彈性形變__越大，它具有的彈性勢能__越大__ 知識點4：機械能及其轉化 1.機械能：__動能__、__重力勢能__和__彈性勢能__統(tǒng)稱為機械能 2.單位：__焦耳__，符號__J__ 3.轉化：動能與重力勢能之間相互轉化；動能與彈性勢能之間相互轉化是減小的能量轉化為增大的能量機械能守恒如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總和保持__不變__ 【提示】機械能的守恒與不守恒：在能量轉化的過程中，如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和保持不變。 判斷機械能是否守恒可以用下面兩種方法： (1)只有重力

3、做功時，機械能守恒；若在動能和勢能轉化過程中，受到摩擦力和各種阻力以及有其他力作用會使機械能轉化成其他能，則機械能減少，或其他形式的能轉化為機械能，則機械能增大。 (2)在動能和勢能轉化過程中，通過機械能是否等于動能和勢能的和來判斷機械能是否改變。 本章中考熱點主要有：功及其計算、功率及其計算、動能與勢能概念、影響動能與勢能的因素。 1.功及其計算 主要內容有：功概念的認識以及簡單計算，能解釋生活中做功例子等。 2.功率及其計算 主要內容有：功率概念的認識以及簡單計算，能進行功率的計算并利用功率解釋生活中例子等。 3.動能和勢能的概念、機械能的轉化 “動能”主要考查物體是否

4、具有動能、動能大小比較以及影響物體動能大小的因素；“勢能”主要考查物體是否具有勢能，勢能大小比較以及影響勢能大小的因素（勢能分為重力勢能和彈性勢能）。動能和勢能考題中，注意聯(lián)系生活實際，把所學知識與生活相結合。 4.影響動能和勢能大小的因素 物體動能的大小與兩個因素有關：一是物體的質量，二是物體運動的速度大小。當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越??；具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越小。動能是“由于運動”而產生的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能”，不運動的物體也具有能量，但不具有動能。例如在空中飛行的飛機，不但有動能

5、而且還具有其它形式的能量。 重力勢能的大小與質量和高度有關。物體的質量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。重力勢能是“被舉高”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢能”，被舉高的物體具有重力勢能，同時也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。 彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關；形變程度越大，其彈性勢能越大。 1.（2019·煙臺）如圖5所示，小球沿軌道由靜止A處經B、C運動到D處的過程中，忽略空氣阻力和摩擦力，則（ D ） A.小球在A處的動能等于在D處的動能 B.小球在A處的動能大于在D處的動能

6、 C.小球在B處的機械能小于在處的機械能 D.小球在B處的機械能等于在C處的機械能 2.（2019·臨沂）如圖所示，在“探究動能的大小跟哪些因素有關”的實驗中，下列說法正確的是( D ) A．實驗所用斜面和水平面都必須是光滑的 B．木塊向前滑行的過程中機械能保持不變 C．小球質量越大，到達斜面底端的速度越大 D．木塊被撞擊后滑行的越遠，說明小球的動能越大 3.(2019·泰安)如圖所示，粗糙程度相同的斜面與水平面在a點相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧處于自由狀態(tài)時右端在b點，小物塊從斜面的c點由靜止自由滑下，與彈簧碰撞后又返回到斜面上，最高到達d點。下列說法正確的是（

7、　B?。? A．彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最小 B．小物塊從c向a運動的過程中，重力勢能減小 C．小物塊從b向a運動的過程中，動能增加 D．小物塊在整個運動過程中，機械能守恒 4.(2019·濰坊)無人機已被應用于諸多領域。在無人機勻速上升過程中，對其分析正確的是（　C　） A．質量增加B．動能增加C．重力勢能增加D．機械能不變 5．（2019·邵陽）一物體在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運動了4s，拉力F大小為5N，4s內拉力F做的功為（ D ）。 A．1J B．3J C．2J D．4J 6.（2019·邵陽）參加今年邵

8、陽市初中畢業(yè)學業(yè)考試的王小鵬同學聽到考試預備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（ C ） A．1.5W B．15W C．150W D．1500W 7.(2019·海南)用大小相同的力F，作用在質量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（ B ） A． B． C． D． 8.（2019·邵陽）參加今年邵陽市初中畢業(yè)學業(yè)考試的王小鵬同學聽到考試預備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所

9、用時間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（ C ）。 A．1.5W B．15W C．150W D．1500W 9.（2019·綿陽）如圖所示，斜面長20m、高10m，固定在水平地面上。一位同學用平行于斜面向上40N的拉力，在20s內把重60N的物體沿斜面向上勻速拉動了10m。在此過程中（ B ）。 A．斜面的機械效率是66.7% B．斜面的機械效率是75% C．該同學對物體做功的功率是10W D．該同學對物體做功的功率是30W 10.（2019·濰坊）無人機已被應用于諸多領域，如圖所示是一款四翼無人機。在無人機勻速上升過程中，對其分析正確的是（

10、 C ）。 A．質量增加 B．動能增加 C．重力勢能增加 D．機械能不變 11.（2019·綿陽）2019年1月3日，嫦娥四號實現(xiàn)了人類探測器首次成功在月球背面軟著陸。嫦娥四號探測器在距離月球表面100米高處懸停，對月球表面識別，并自主避障，選定相對平坦的區(qū)域后，開始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸。從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，嫦娥四號探測器的重力勢能________，機械能________。（選填“增加”或“不變”或“減少”） 【答案】減少；減少。 12.（2018?南京）2018年5月21日凌晨，“鵲橋”號中繼星在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空（如圖

11、所示）?！谤o橋”號中繼星在隨火箭加速上升過程中，重力勢能 （選填“變大”、“變小”或“不變”，下同），動能 。 【答案】變大；變大。 13.（2019·遂寧）如圖是老師設計的探究機械能轉化的實驗裝置，將一彈簧下端固定于帶槽的斜面底端，彈簧上端處于斜面A點處；將一小球從斜面頂端釋放，小球經過斜面A點后壓縮彈簧，在斜面C點停止；然后在彈力的作用下小球再向上運動到斜面的D點，接看再向下運動；如此往復幾次后小球在斜面的B點靜止，那么小球第一次下降經過斜面的______（選填“A““B““C”“D”“O”）點時動能最大；小球上升時不能再回到O點的原因主要是小球克服摩擦做功，將部分

12、機械能轉化成了______。 【答案】B；內能。 14.（2019·武威）“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導節(jié)約能源和減少二氧化碳排放。李明同學堅持騎自行車上下學，他的質量為50kg，所騎自行車質量為15kg。（g=10N/kg）求： （1）若他在平直公路上5min內勻速行駛了1500m，則這段時間他騎行的速度是多大？ （2）若他騎行時的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內克服阻力做了多少功？ （3）若他騎行時自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時自行車對地面的壓強為多少？ 【答案】（1）這段時間他騎行的速度是5m/s；（2）若他騎行時的牽引力恒為60N，則他騎行這

13、5min內克服阻力做了9×104J功；（3）若他騎行時自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時自行車對地面的壓強為2.6×105Pa。 15.（2019·海南）如圖所示是正在航拍的無人機。起飛前，放在地面上要確保四腳著地；啟動后，利用遙控器可控制它運動和工作。無人機的參數(shù)如下表，求：（g取10N/kg） （1）無人機從地面飛到離地20m高處，至少要多長時間？ （2）無人機從20m高處降落到地面，重力做功是多少？ （3）無人機停放在水平地面上時對地面的壓強是多少？ （4）無人機的突出問題是飛行時間短，請?zhí)岢鲆粋€解決問題的合理建議。 【答案】（1）無人機從地面飛到離地

14、20m高處，至少要20s時間；（2）無人機從20m高處降落到地面，重力做功是480J；（3）無人機停放在水平地面上時對地面的壓強是2.4××108Pa；（4）減小無人機的質量或增加電池儲存的電能。 16.（2019·天津）小明同學在探究重力勢能的大小與什么因素有關時，提出了如下猜想： 猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關 猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關 為了驗證上述猜想，他計劃利用小桌、沙子、質量不同的鐵塊和刻度尺進行實驗：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進入沙子的深度。 按上述方案進行實驗，其

15、實驗數(shù)據(jù)如下表所示。 實驗序號 鐵塊質量m/g 鐵塊距桌面高度H/cm 桌腿進入沙子的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）實驗中通過比較______來判斷物體重力勢能的大??； （2）為了驗證猜想一，需選擇表中______（填實驗序號）三組數(shù)據(jù)進行分析； （3）分析表中①②③的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結論是：______。 【答案】桌腿進入沙子的深度；①④⑤；質量相同的物體，高度越大，重力勢能越大。 17.如圖甲所示是小張“探究物體的動能與哪

16、些因素有關”的實驗裝置。 （1）小張讓大小不同的實心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下，在水平面上運動并推動木塊移動，是為了探究動能大小與 的關系； （2）同班同學小紅發(fā)現(xiàn)，木塊被鋼球撞擊后移動的距離沒有其他同學的明顯，認為是木塊太重導致滑動摩擦力過大的原因造成。為了驗證猜測，小紅設計了如圖乙所示“探究滑動摩擦力與壓力大小關系”的實驗，當接觸面粗糙程度不變，用彈簧測力計拉動木塊勻速直線運動時，通過多次實驗得到了表格中的相關數(shù)據(jù)，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)幫她分析并得出，滑動摩擦力f與壓力F之間的數(shù)量關系式為 。 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 木塊對木板壓

17、力F/N 2 3 4 5 6 彈簧測力計讀數(shù)f/N 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 【答案】（1）質量；（2）f=0.3F。 18.（2019·湖州）打網(wǎng)球已成為我國青少年喜歡的體育運動項目，如圖甲為快速飛行的網(wǎng)球遇到迎面而來的球拍時的三個瞬間，圖乙為用頻閃相機拍攝的網(wǎng)球離開球拍后在空中飛行過程的照片。 （1）網(wǎng)球遇到球拍時，球和球拍都變形了，這說明______（寫兩點）。 （2）球遇到球拍后的某一瞬間，網(wǎng)球的速度剛好變?yōu)榱悖瑒t該瞬間網(wǎng)球所受的力是否平衡？______ （3）網(wǎng)球表面比較粗糙，在空中飛行時所受空氣阻力不可忽略。圖乙中，網(wǎng)球從A點經過最

18、高點B飛行到C點的過程中，下列說法正確的是______（選填序號）。 ①在A、B、C三點，網(wǎng)球在A點機械能最大 ②位于最高點B時，網(wǎng)球的動能為零 ③在該飛行過程中，網(wǎng)球的勢能先增大后減小 【答案】力使物體發(fā)生形變；力的作用是相互的；否；①③。 19.（2019·包頭）圓柱形容器置于水平地面（容器重忽略不計），容器的底面積為0.2，內盛30cm深的水。現(xiàn)將一個底面積400、體積4000均勻實心圓柱體放入其中。如圖甲所示，物體漂浮在水面，其浸入水中的深度為5cm；當再給物體施加一個豎直向下大小不變的力F以后，物體最終恰好浸沒于水中靜止，如圖乙所示。（，g取10N/kg）則： （1）

19、物體受到的重力是多少？ （2）物體浸沒水中靜止時容器對地面的壓強是多少？ （3）從物體漂浮水面到浸沒水中靜止的過程中壓力F做了多少功？ 【答案】（1）20N （2）3200Pa （3）0.8J 20.（2019長沙）如圖，小海在研究“物體的動能與哪些因素有關”時，將質量為m的小鋼球從斜槽的某高度h處由靜止釋放，鋼球運動到水平面時，將水平面上靜止的木塊撞出一段距離s。小海的部分實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄如下： 實驗次數(shù) 1 2 3 鋼球質量m/g 20 40 60 鋼球下落高度h/cm 20 20 20 木塊滑行距離s 近 較遠 遠 （1）上述3次實驗中，第　 　次實驗鋼球滑到斜槽底端時動能最大； （2）上述實驗數(shù)據(jù)表明：當速度一定時，鋼球的質量越大，動能越　 　，這個結論可用于解釋汽車　 ?。ㄟx填“超速”或“超載”）帶來的危害。 【答案】（1）3；（2）大；超載。 9