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《功和机械能复习》学案
一、知识回顾
考点一:功
1.做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的 ;?
(2)在这个力的方向上移动的 。?
2.概念:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 。?
3.计算公式:W= 。?
4.单位:
,1
J=1
N·m。?
考点二:功率
1.定义:功与 之比。?
2.意义:表示做功 的物理量。?
3.公式: 。?
4.单位及其换算: ,1
kW= W。?
考点三:机械能及其守恒
能量
物体
就表示物体具有能量?
机
?
械
?
能
动能
概念
物体由于 而具有的能?
影响因素
、 ?
重力
势能
概念
在地球表面附近,物体由于 并处在一定
时所具有的能?
影响因素
、 ?
弹性
势能
概念
物体由于发生弹性形变而具有的能
影响因素
物体发生
的程度?
转化
动能与重力
势能的转化
上升阶段动能转化为重力势能,下降阶段则相反
动能与弹性
势能的转化
形变阶段动能转化为弹性势能,复原阶段弹性势能转化为动能
机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和
?
水能和风能的利用
水力、风力发电站将水和风具有的 能转化为
能?
考点四:重点实验:探究动能与哪些因素有关
(1)转换法:通过水平面上的物体
来反映物体动能的大小,推动的距离越远,动能越大。
(2)控制变量法
：
①探究动能跟质量的关系:控制小球
相同,改变小球的质量。
②探究动能跟速度的关系:控制小球的
不变(选用同一个小球),改变到达底部的速度(
)。
(3)实验中,假设平面无阻力会出现的情况(
)。
(4)实验中,小球运动到平面末端之外的解决方法:
①减小斜面的
,即把斜面适当放缓。
②降低小球
。
(5)实验中,小球在斜面滚下时,机械能的转化情况:
转化为
。
(6)①小球撞击木块后,小球和木块最终会静止的原因:受到
的作用。
②在此过程中,能量转化情况:
转化为
。
二、考点突破：
考点一:判断物体是否做功
【典例1】
下列情境中,人对物体做功的是(
)
A.人用力搬石头没有搬动
B.人将重物从地面拉到高处
C.人推一块大石头没推动
D.人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动
【举一反三】
1-1.下列关于功的说法正确的是(
)
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面上将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
1-2.下列叙述中正确的是
(
)
A.甲图:降落伞竖直匀速下落,重力做功
B.乙图:人提着重物在水平方向匀速通过一段距离,
人的拉力对重物做了功
C.丙图:运动员将标枪投出去,运动员对标枪没有做功
D.丁图:小球在水平面上滚动一段距离,水平面支持力对球做了功
考点二:功和功率的比较与计算
【典例2】
如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W1,做功功率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,则有W1
W2,P1 P2。(均选填“>”“=”或“<”)?
【举一反三】
2-1.物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10
m。已知物块在AB段和CD段分别以2
m/s和5
m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1
N和2
N,则以下判断正确的是(
)
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20
J
D.拉力F在CD段做功的功率为10
W
2-2.如图所示,有一重为10
N
的物体,沿着长为2
m、高为1
m的光滑斜面自顶端滑下,重力做功为
(
)
A.20
J
B.10
J
C.30
J
D.0
【典例3】
随着人们生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车。若轿车以90
kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则经过10
s轿车发动机所做的功是 J,当牵引力为 N时轿车能保持匀速直线运动。
【举一反三】
3-1.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F-t和v-t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9~12
s内,推力对物体做功 J;t=2
s时,物体受到的摩擦力是 N。?
?
3-2.一辆装满货物的汽车总重为5×104N，发动机的功率为7×104W，该汽车在平直公路上匀速行驶了10min，已知汽车所受阻力是车总重的0.1倍。求：
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）汽车的行驶速度是多少？
（3）这段时间内汽车的牵引力做了多少功？
考点三:机械能及其转化
【典例4】
2020年6月17日15时19分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号03星送入预定轨道,发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是(
)
A.动能增大,势能减小
B.动能不变,势能增大
C.动能增大,势能增大
D.动能减小,势能增大
【举一反三】
4-1.无人机已被应用于诸多领域。如图所示是一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机。在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是(
)
A.质量增大
B.动能减小
C.机械能不变
D.重力势能增大
4-2.小明和同学一起荡秋千,下列说法正确的是
(
)
A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中的动能不变
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中的重力势能减小
【典例5】
(多选)如图所示,斜面与水平面在M点通过小圆弧相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,原长时右端在N点,小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P点,则
(
)
A.小物块从P向M运动过程中,重力势能减少
B.小物块从P向M运动过程中,机械能减少
C.小物块从N向M运动过程中,动能增加
D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大
【举一反三】
5-1.如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是
(
)
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
5-2.如图,滚摆下降过程中,滚摆的 能转化为 能。滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能 (选填“增加”“减少”或“不变”)
5-3.一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么(
)
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
考点五：实验探究题
【典例6】如图所示是
“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指 (选填“小球A”或“木块B”)的动能。?
(2)实验表明,让小球A分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越大,速度越 ,木块B被撞得越远。可得结论:质量相同时,小球的速度越 ,动能越大。?
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面
高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。?
【举一反三】
6-1.如图甲是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mBhB。
(1)实验中,探究的动能是指 (填序号)。?
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 的关系。?
(3)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图乙所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球 (选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。?
(4)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上滑行的距离不同(如表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功 (选填“相等”或“不相等”)。?
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
答案：
知识回顾：略
考点突破：
例1、B；1-1、D；1-2、A；
例2、=、<；2-1、D；2-2、B
例3、9×105；3×103；3-1、18、3；3-2、略
例4、C；4-1、D；4-2、C；
例5、AD；5-1、C；5-2、重力势、动、减少；5-3、C
例6、（1）小球A（2）大、大（3）同一
6-1、(1)B（2）速度（3）静止（4）相等
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精品试卷·第
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2021中考
《功和机械能复习》
人教版
九年级下
考点一:功
1.做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的 ;?
(2)在这个力的方向上移动的 。?
2.概念:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 。?
3.计算公式:W= 。?
4.单位:
,1
J=1
N·m。?
考点二:功率
1.定义:功与 之比。?
2.意义:表示做功 的物理量。?
3.公式: 。?
4.单位及其换算: ,1
kW= W。?
力
距离
乘积
Fs
焦耳(J)
做功所用时间
快慢
瓦(W)
103
一、知识回顾
P=W/t
不做功的三种情况
?
(1)劳而无功:有力无距离,如图甲所示,即有力作用在物体上,但物体没有
沿力的方向通过距离;
(2)不劳无功:有距离无力,如图乙所示,即物体由于惯性运动;
(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
物体运动方向垂直。
考点三:机械能及其守恒
能量
物体
就表示物体具有能量?
机
?
械
?
能
动能
概念
物体由于 而具有的能?
影响因素
、 ?
重力
势能
概念
在地球表面附近,物体由于 并处在一定
时所具有的能?
影响因素
、 ?
弹性
势能
概念
物体由于发生弹性形变而具有的能
影响因素
物体发生
的程度?
转化
动能与重力
势能的转化
上升阶段动能转化为重力势能,下降阶段则相反
动能与弹性
势能的转化
形变阶段动能转化为弹性势能,复原阶段弹性势能转化为动能
机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和
?
水能和风能的利用
水力、风力发电站将水和风具有的 能转化为
能?
能够对外做功
运动
速度
质量
重力
高度
质量
高度
弹性形变
保持不变
机械
电
考点四:探究动能与哪些因素有关
(1)转换法:通过水平面上的物体
来反映物体动能的大小,推动的距离越远,动能越大。
(2)控制变量法
①探究动能跟质量的关系:控制小球
相同,改变小球
的质量。
②探究动能跟速度的关系:控制小球的
不变(选用同一个小球),改变到达底部的速度
(
)。
(3)实验中,假设平面无阻力会出现的情况(
)。
(4)实验中,小球运动到平面末端之外的解决方法:
①减小斜面的
,即把斜面适当放缓。
②降低小球
。
(5)实验中,小球在斜面滚下时,机械能的转化情况:
转化为
。
(6)①小球撞击木块后,小球和木块最终会静止的原因:受到
的作用。
②在此过程中,能量转化情况:
转化为
。
被推动的距离远近
到达斜面底端的速度
质量
让相同的小球从斜面的不同高度释放
小球将做匀速直线运动
倾斜角度
开始滚下的高度
重力势能
动能
摩擦力
机械能
内能
考点一:判断物体是否做功
【典例1】
下列情境中,人对物体做功的是(
)
A.人用力搬石头没有搬动
B.人将重物从地面拉到高处
C.人推一块大石头没推动
D.人搬箱子沿水平方向做匀速直线运动
微点拨:判断物体的做功情况
B
二、考点突破
【举一反三】
1-1.下列关于功的说法正确的是(
)
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力
对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面上将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠
铃做了功
D
1-2.下列叙述中正确的是
(
)
甲
乙
丙
丁
A.甲图:降落伞竖直匀速下落,重力做功
B.乙图:人提着重物在水平方向匀速通过一段距离,人的拉力对
重物做了功
C.丙图:运动员将标枪投出去,运动员对标枪没有做功
D.丁图:小球在水平面上滚动一段距离,水平面支持力对球做了功
A
考点二:功和功率的比较与计算
【典例2】
如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W1,做功功率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,则有W1
W2,P1 P2。(均选填“>”“=”或“<”)?
=
<
【举一反三】
2-1.物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10
m。已知物块在AB段和CD段分别以2
m/s和5
m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1
N和2
N,则以下判断正确的是(
)
A.该物块在CD段的惯性比AB段大
B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C.拉力F在AB段所做的功为20
J
D.拉力F在CD段做功的功率为10
W
D
2-2.如图所示,有一重为10
N
的物体,沿着长为2
m、高为1
m的光滑斜面自顶端滑下,重力做功为
(
)
A.20
J
B.10
J
C.30
J
D.0
B
【典例3】
随着人们生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车。若轿车以90
kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则经过10
s轿车发动机所做的功是 J,当牵引力为 N时轿车能保持匀速直线运动。
?
甲
乙
9×105
3×103
3-1.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,其F-t和v-t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,9~12
s内,推力对物体做功 J;t=2
s时,物体受到的摩擦力是 N。?
甲
乙
丙
18
3
【举一反三】
3-2.一辆装满货物的汽车总重为5×104N，发动机的功率为7×104W，该汽车在平直公路上匀速行驶了10min，已知汽车所受阻力是车总重的0.1倍。求：
（1）汽车的牵引力是多大？
（2）汽车的行驶速度是多少？
（3）这段时间内汽车的牵引力做了多少功？
?
考点三:机械能及其转化
【典例4】
2020年6月17日15时19分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号03星送入预定轨道,发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是(
)
A.动能增大,势能减小
B.动能不变,势能增大
C.动能增大,势能增大
D.动能减小,势能增大
C
【举一反三】
4-1.无人机已被应用于诸多领域。如图所示是一款我国具有完全自主知识产权的大疆无人机。在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是(
)
A.质量增大
B.动能减小
C.机械能不变
D.重力势能增大
D
4-2.小明和同学一起荡秋千,下列说法正确的是
(
)
A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中的动能不变
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中的重力势能减小
C
【典例5】
(多选)如图所示,斜面与水平面在M点通过小圆弧相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,原长时右端在N点,小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P点,则
(
)
A.小物块从P向M运动过程中,重力势能减少
B.小物块从P向M运动过程中,机械能减少
C.小物块从N向M运动过程中,动能增加
D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大
AD
5-1.如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是
(
)
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
C
【举一反三】
5-2.如图,滚摆下降过程中,滚摆的 能转化为 能。滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。?
重力势
动
减少
5-3.一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示)。已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么(
)
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
C
(1)正确分析动能和势能的相互转化:
①在机械能转化过程中,减小的能量转化为增加的能量。
②只有动能和势能之间可以相互转化,势能和势能必须通过动能转化,不可以直接转化。
(2)判断机械能是否守恒的方法
①注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和补充——如果除重力和弹力外没有其他外力做功,即没有其他形式的能量补充或能量损失,则动能与势能转化过程中机械能守恒。
②题目中如果有“在光滑斜面上滑动”
等字样,则表示没有能量损失——机械能守恒;如果有“在斜面上匀速下滑”等字样,则表示有能量损失——机械能不守恒。
考点五：实验探究题
【典例6】如图所示是
“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜面上某点滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指 (选填“小球A”或“木块B”)的动能。?
(2)实验表明,让小球A分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越大,速度越 ,木块B被撞得越远。可得结论:质量相同时,小球的速度越 ,动能越大。?
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面
高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。?
小球A
大
大
同一
6-1.如图甲是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mBhB。
(1)实验中,探究的动能是指 (填序号)。?
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
甲
乙
B
【举一反三】
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 的关系。?
(3)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图乙所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球 (选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。?
(4)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上滑行的距离不同(如表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功 (选填“相等”或“不相等”)。?
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
速度
静止
相等
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