课件45张PPT。课件27张PPT。第7课时 功 功率 机械能
一、选择题
1．(2017海南中考)下列物体具有动能的是( D )
A．静止不动的课桌 B．挂在树上的椰子
C．拉长了的橡皮筋 D．正在行驶的汽车
2．(2017衡阳中考)下列四幅图中，动能和势能之间没有发生相互转化的是( C )
,A.用弓将箭射出) ,B.上升的滚摆)
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3．(2017岳阳中考)如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动，此过程( A )
A．小明对箱子没有做功
B．重力对箱子做了功
C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力
D．箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
4．(2017自贡中考)如图所示为一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是( B )
A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断变化
5．(绵阳中考)一辆质量为1.4×104 kg的小型压路机，以2 km/h的速度在路面上匀速行驶。在施工时可以等效为每次钢轮以2.5×105 N的恒力垂直作用在路面上，下压路面的距离为1 mm，钢轮每秒钟压路25次。下列判断中正确的是(g取10 N/kg)( D )
A．压路机静止时对水平路面的压力是1.4×104 N
B．压路机在5 min内通过的路程是200 m
C．压路机在1 min内对路面做功是3.7×103 J
D．压路机在1 min内对路面做功功率是6.25×103 W
6．如图所示，一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2 m，则这个人在这段时间内的功率是(g取10 N/kg)( D )
A．1 200 W B．10 W
C．12 W D．120 W
二、填空题
7．(2017衡阳中考)新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2 kg，在5 s内匀速竖直上升10 m，则该无人机克服自身重力做功为__200__J，功率为__40__W。
8.
(2017连云港中考)如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1__＝__W2，P1__<__P2。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
9．(重庆中考)2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能__变大__，动能__变大__。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
10．现有30包大米，总质量为150 kg，小明想尽快将它们搬上10 m高处的库房，如图是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知，他可以提供的最大功率为__50__W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬__3__包。
11．跳绳是一种健身运动，也是安徽省中考考试项目，有位同学对此作了专门研究，跳绳者的质量是50 kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功为__8__100__J，在1分钟内做功的平均功率为__135__W。
12．随着我国经济的发展，城市的建筑越修越高。但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆)，就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中，它具有的__重力势__能转化成__动__能，而且高度越高，落下来做的功越__大__(选填“大”或“小”)，所以危险性也越大。
三、实验探究题
13．如图所示，小华和小静在用单摆做动能和势能转化的实验中，注意到小球往返摆动的时间很有规律，由此做出猜想：小球往返摆动一次的时间可能与小球质量、摆长L和小球摆动的幅度S有关。为了验证猜想，她们做了以下实验探究：
(1)先用一小球，使其摆动，记下小球往返摆动20次所用的时间，算出小球往返摆动1次所用的时间；再用摆长相同，质量不同的另一小球，重复上述实验。经计算分析得出结论：在摆长不变时，小球往返摆动一次所用的时间与小球的质量无关。针对猜想，实验后小华经过仔细思考发现在两次实验过程中，还应使小球的__摆动幅度相同__，实验方案才是完善的。
(2)接着她们针对猜想，对小球往返摆动一次所用时间与摆长L的关系又进行了一次正确的实验探究：先用一小球，使其摆动，记下小球往返摆动20次所用的时间，算出小球往返摆动1次所用的时间。后用摆长__不同__，质量__相同__的另一小球，使小球摆动的幅度与前次实验__相同__，重复前次实验。比较两次实验中小球往返摆动1次所用的时间，做出正确的结论。(均选填“相同”或“不同”)
(3)在实验过程中，每次都是通过测出小球往返20次所需的时间然后计算出小球往返摆动1次所需时间，这样做的目的是为了减小__误差__。
四、解答题
14．(广东中考)小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12 s。小明重450 N，自行车重250 N，轮子与地面的总接触面积是2×10－3 m2。图甲是速度v随时间t变化的关系图像，小明在t＝7 s时刚好到达这段路程的中点。图乙是动力F随时间t变化的关系图像。
,甲) ,乙)
(1)请问小明骑自行车在水平地面上行驶时，对地面的压强为多大？
(2)在7～12 s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？
(3)自行车在0～7 s内的平均速度是多少？(保留小数点后两位)
解：(1)地面受到的压力F＝G人＋G车＝450 N＋250 N＝700 N，所以水平地面受到的压强p＝＝＝3.5×105 Pa；(2)7～12 s内，车做匀速直线运动，所以f＝F＝30 N，自行车克服摩擦阻力做的功W＝fs＝f·vΔt＝30 N×6 m/s×5 s＝30 N×30 m＝900 J，功率P＝fv＝30 N×6 m/s＝180 W；(3)自行车在0～7 s内的平均速度：＝＝≈4.29 m/s。
答：(1)小明骑自行车在水平地面上行驶时，对地面的压强为3.5×105 Pa；(2)自行车所受的摩擦阻力是30 N；自行车摩擦阻力做了900 J的功；此时功率是180 W；(3)自行车在0～7 s内的平均速度约为4.29 m/s。
15．(2017苏州中考)小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15倍。(g取10 N/kg)
(1)在0～10 s内，水平推力____(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为____N。
(2)10～20 s内水平推力做了多少功？
(3)10～20 s内水平推力的功率为多大？
解：(1)大于；45；(2)10～20 s内小车匀速运动，则F推＝f＝45 N，小车的速度v＝0.8 m/s，所以小车运动的距离s＝vt＝0.8 m/s×10 s＝8 m，水平推力做的功：W＝F推s＝45 N×8 m＝360 J；(3)10～20 s内水平推力的功率：P＝＝＝36 W。
答：(2)10～20 s内水平推力做功360 J；(3)10～20 s内水平推力的功率为36 W。
第7课时 功 功率 机械能
,微课导图)
,核心知识)
机械能(九上P76－81)
1．能量
(1)一个物体能够__做功__，那么这个物体就具有能量。
(2)物体能够做的功__越多__，具有的能量就越大。
(3)能量的单位与功的单位相同，都是__焦耳__，符号__J__。
2．动能
(1)物体由于__运动__而具有的能量叫做动能。
(2)物体动能与__质量__和__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，它的动能也越__大__。
3．势能
(1)势能包括：重力势能、弹性势能。
(2)物体由于__被举高__而具有的能量叫做重力势能。影响重力势能大小的因素有__质量__、__高度__。
(3)物体由于__发生弹性形变__而具有的能量叫做弹性势能，物体弹性势能大小与__物体形变的大小__等因素有关。
4．机械能及其转化
(1)定义：__动能__和__势能__之和称为机械能。
(2)物体的动能和势能是可以相互转化的。
(3)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__不变__，这就是机械能守恒，W机械＝__W动＋W势__。
功(九上P81－85)
1．力学中的功：如果物体受到了力的作用，并且在这个力的方向上__通过了一段距离__，我们就说这个力对物体做了功。
2．功的两个因素：一是__作用在物体上的力__，二是__物体在力的方向上通过一段距离__。
3．不做功的三种情况：
(1)__“劳而无功”__。
(2)__“不劳无功”__。
(3)__力的方向和物体运动方向垂直__。
4．计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W＝__Fs__。
功率(九上P85－87)
1．比较做功快慢的方法：
(1)不同物体做相同的功，比较__做功时间__。
(2)相同时间，比较__做功多少__。
2．功率
(1)在物理学中，用功率来表示__做功的快慢__。
(2)__单位时间里完成的功__叫做功率。
(3)功率越大，表明物体做功越__快__；功率越小，表明物体做功越__慢__。
(4)根据功率的定义，可以得出功率的计算公式为P＝____。
,考点突破)
功
【例1】(2017鄂州中考)下列生活实例中，力对物体做功的有( )
,) ,)
,) ,)
A．甲和乙 B．甲和丙
C．乙和丙 D．丙和丁
【解析】小车在推力作用下向前移动了一段距离，有力，在力的方向上有距离，对小车做了功；物体在绳子的拉力下升高，有力，在力的方向上有距离，力对物体做了功；提着滑板在水平路面上前行，在提滑板的力的方向上没有移动距离，不做功；搬而未起，只有力而没有距离，不做功；可见，做功的是甲图和丙图，没有做功的是乙图和丁图，故选B。
【答案】B
1．(连云港中考)下列有关功的说法正确的是( A )
A．足球在水平地面上滚动时，重力对足球没有做功
B．吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功
C．运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D．用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同
【疑难易错点睛】判断是否做功，要看力是否有“成效”。
功和功率的比较与计算
【例2】(2017宜昌中考)小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m，松开手后，书箱仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功____J，书箱的重力做功____J。
【解析】小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m，推力对箱子做的功：W1＝Fs1＝40 N×2 m＝80 J；松开手后，书箱仍向前滑行了1 m，书箱由于惯性滑行，则小刚没有做功，即W2＝0 J; 整个过程中小明对书箱一共做的功：W＝W1＋W2＝80 J＋0 J＝80 J; 书箱在水平面上运动，虽然受重力，也有距离，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，为0 J。
【答案】80；0
2.
(2017德阳中考)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动， 物体运动的路程(s)～时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是( B )
A．物体10 s时的速度大于4 s时的速度
B．0～6 s拉力对物体所做的功大于6～12 s拉力对物体所做的功
C．0～6 s拉力对物体做功的功率小于6～12 s拉力对物体做功的功率
D．0～6 s物体所受的拉力大于6～12 s物体所受的拉力
3.
(2017安顺中考)在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC。如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1，在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1__＝__W2，P1__<__P2。(均选填“>”“<”或“＝”)
【疑难易错点睛】计算功之前要先判定是否做功。
机械能大小的判定及转化
【例3】(2017岳阳中考)4月27日，我国的“天舟一号”飞船圆满完成飞行任务返回地球，飞船受空气阻力匀速下降过程中，它的( )
A．动能增加，势能减少，内能不变
B．动能减少，势能不变，内能增加
C．动能不变，势能增加，内能减少
D．动能不变，势能减少，内能增加
【解析】A.动能增加，势能减少，内能不变，错误，匀速下降，动能不变，势能减少；B.动能减少，势能不变，内能增加，错误，匀速下降，动能不变，势能减少；C.动能不变，势能增加，内能减少，错误，匀速下降，动能不变，势能减少；D.动能不变，势能减少，内能增加，正确，匀速下降，动能不变，势能减少，内能增加，故应选D。
【答案】D
4．(2017郴州中考)改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就。如图所示，为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景。返回舱在此过程中( A )
A．动能减小，重力势能减小
B．动能增大，重力势能增大
C．动能不变，重力势能减小
D．动能减小，重力势能不变
5．(泰安中考)下列事例中，由弹性势能转化为动能的是( D )
A．风吹动树叶
B．秋千从高处向低处摆动
C．汽车沿盘山公路匀速前进
D．拉弯的弓把箭射出
【疑难易错点睛】机械能大小的判定要严格把握影响因素。
实验突破：影响动能大小的因素
一、命题题眼突破
探究决定动能大小的因素：
1．实验方法：控制变量法、转换法。
2．实验结论：物体动能与物体的质量和速度有关。
3．实验题眼突破
①实验探究对象是小球。
②转换法的应用：物体的动能大小是通过木块移动距离大小来反映的。
③选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同。
④让不同的小球从斜面的同一高度释放，目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
⑤控制变量法的应用：
a．控制速度一定，探究动能与质量的关系；
b．控制质量一定，探究动能与速度的关系。
⑥如本实验中水平面绝对光滑，本实验将不能达到实验目的，原因是小车将一直匀速直线运动下去。
⑦注意：实验中要保持小球的运动路线与木块的中心在同一条直线上。
⑧实验结论：动能的大小与物体的质量与运动速度有关，质量越大，运动速度越大，动能越大。
二、实例剖析
【例4】(广东中考)如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。
(1)实验中是通过观察______来判断钢球的动能大小。
(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与________的关系。
(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与______的关系。
(4)木块最终会停下来的主要原因是________，在此过程中木块通过__________的方式把动能转化为内能。
(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将____。
【解析】(1)探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，通过观察木块移动的距离远近来判断钢球的动能大小，木块移动的越远，说明钢球的动能越大，该实验所用的方法叫转换法；(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，到达斜面底端时的速度不一样，所以是为了探究钢球的动能大小与速度的关系；(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与质量的关系；(4)木块最终会停下来，是因为木块始终受到阻力的作用，摩擦力做功，将动能转化为内能；(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，由牛顿第一定律可知木块将保持匀速直线运动一直运动下去。
【答案】(1)木块移动的距离远近；(2)速度；(3)质量；(4)受到阻力(或摩擦力)的作用；做功；(5)一直做匀速直线运动
6．(绵阳中考)如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。再让同一钢球从高1.5 h处由静止滚下，重复第一次实验。实验表明：质量相同时，钢球的速度越__快__，木块B被撞得越远。在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、f1.5h，则fh__＝__(选填“>”“＝”或“<”)f1.5h。
,备考攻略)
1.(2017武汉中考)如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离。下列说法正确的是(不计空气阻力)( B )
A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性
B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多
C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大
D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持
2．(2017成都中考)2017年4月20日19时41分35秒，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号”货运飞船的能量，下列说法正确的是( D )
A．机械能的总量不变 B．机械能的总量变小
C．动能不变 D．重力势能变大
3．(2017黄石中考)下列说法正确的是( D )
A．运动的物体具有的能量叫做动能
B．甲、乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲的功率大
C．功就是能，因为它们的单位相同
D．用50 N的水平力拉着重100 N的小车沿着水平地面前进5 m，则此过程拉力做的功比重力做的功多
4．(2017江西中考)如图所示，是台球比赛中球杆击球后两球相撞的场景，此现象说明力能改变物体的__运动状态__，台球在桌面上滚动的过程中，球杆对台球__不做功__(选填“做功”或“不做功”)。
5．(苏州中考)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题：
(1)小车进入水平面时的动能是由 __重力势能__转化来的，实验时通过__被撞击的木块在水平面上移动距离的大小__来比较动能大小。
(2)同一小车从斜面不同高度由静止释放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与__速度大小__的关系，得出的结论是：__质量相同时，物体的速度越大，动能越大__。
, 甲)
, 乙)
(3)实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方法。请答一种方法：__增加小车下滑的高度__。
6.
(2017菏泽中考)我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104 kg，长度有8 m，高为3.5 m，宽度是3 m。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12 m。(g取10 N/kg)问：
(1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？
(2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？
(3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？
解：(1)牵引机械对潜水器的拉力F＝G＝mg＝2×104 kg×10 N/kg＝2×105 N；(2)潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12 m，牵引机械对潜水器所做的功W＝Gh＝2×105 N×12 m＝2.4×106 J；(3)牵引机械的功率P＝＝＝2×104 W。
答：(1)牵引机械对潜水器的拉力为2×105 N；(2)牵引机械对潜水器所做的功是2.4×106 J；(3)牵引机械的功率为2×104 W。
