通用版2023年中考物理一轮复习一遍过第十一章功和机械能综合备课含解析.docx

第十一章 功和机械能1.了解：功与功率的单位、机械能概念2.会：计算功的大小；计算功率；解释生活中利用动能或势能的现象3.理解：功的概念；功与速度的关系；动能和势能的概念4.掌握：功率的概念；影响物体动能和势能大小的因素；机械能守恒定律★知识点一：功1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段 距离 ，这个力就对物体做了功2.功的两个必要条件：① 有力作用在物体上；② 物体在力的方向上通过了距离3.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直4.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m 6.功的公式的应用：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应；③功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不是力和力臂的乘积（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）★知识点二：功率1.定义：单位时间里完成的功；或说成：单位时间内力作做的功2.功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功3.公式：4.单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。

常用单位还有千瓦（kW）、马力 换算关系：5.功率公式的解释：（1）物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即2）利用该公式时要注意：拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是W；速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度★知识点三：动能1.什么是动能：物体由于运动而具有的能如图（1）所示，物体都具有动能行驶的汽车飞翔的小鸟空中的客机自由下落的小球图（1）运动的物体2.影响动能的因素物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小3.动能是“由于运动”而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”，不运动的物体也具有能量，但不具有动能例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量★知识点四：势能1.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能1）重力势能的大小与质量和高度有关物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。

2）重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”，被举高的物体具有重力势能，同时也具有其他形式能量例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量2.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能如图（2）所示，撑杆跳高时弯曲的杆、拉开的弓箭都具有弹性势能弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大撑杆跳高拉开的弓箭★知识点五：机械能及其转化1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能2.动能与势能的相互转化（1）在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能，后又是重力势转化为动能2）在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化如跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能3）机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做机械能守恒4）水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。

利用风能发电，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”联在一起供电考向：功的概念、功的计算备考：熟悉力是否做功、会进行功的计算考点一：功考向：功率的概念、会进行功率的计算考点二：功率备考：功与功率的关系、会进行功率及其相关计算；并结合机械效率加强练习功和机械能考向：动能、势能的概念、机械能之间的转化与守恒备考：熟悉影响动能大小的因素、理解弹性势能和重力势能的概念并能熟练分析动能和势能的变化、会分析机械能的转化考点三：动能、势能和机械能考向：通过实验探究熟悉影响动能大小的因素备考：熟悉影响动能大小的因素，了解实验探究过程常见问题，通过典型练习提高解题能力考点四：影响动能大小的因素械能选择题：常考热点主要集中在功与功率的概念、功与功率的计算、动能和势能的概念、机械能之间的转化常考题型填空题：常考热点主要集中在功与功率的概念、功与功率的计算、动能和势能的概念、机械能之间的转化实验探究题：影响动能大小的因素考点一：功及其计算★典例一：（2020·齐齐哈尔）防疫期间，小慧的爸爸驾驶一辆东风牌的厢式货车，为社区运送物资，如图所示，小慧通过查阅资料了解到：当该车满载货物时，总质量为4×103kg，发动机的牵引力为3×103N．若该车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶3600m。

在此过程中，求：（1）货车行驶所用的时间是多少？（2）该车满载货物时，所受到的重力是多少？（3）牵引力所做的功是多少？【解析】（1）由v＝可得，货车行驶所用的时间为：t＝＝＝180s；（2）当该车满载货物时，总质量为4×103kg，受到的重力为：G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N；（3）牵引力所做的功为：W＝Fs＝3×103N×3600m＝1.08×107J答：（1）货车行驶所用的时间是180s；（2）该车满载货物时，所受到的重力是4×104N；（3）牵引力所做的功是1.08×107J★典例二：（2020·广州）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示1)求F在OP段做的功______；(2)求F在QR段的功率______；(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分別为、，则______（选填“>”“=”“<”）答案】(1)40J；(2)5W；(3)=解析】(1)由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度F在OP段做的功：(2)由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功：F在QR段的功率：(3)由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。

考点二：功率及其计算★典例三：（2020·安顺）仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（　　）A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功【答案】B解析】建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P＝可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误故选：B★典例四：（2020·临夏）爸爸给小林买了一部电动平衡车小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶，用15min到达了市民广场小林的质量为40kg，g取10N/kg，求：（1）小林家到市民广场的距离是多少？（2）小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是多少？平衡车参数材质镁合金高弹性车架净重10kg（含电池组）最高车速18km/h充电时间约4小时轮胎个数2轮胎总触地面积5cm2【解析】（1）小林骑该电动平衡车的速度v＝12km/h，时间t＝15min＝h，由v＝可得，小林家到市民广场的距离s＝vt＝12km/h×h＝3km；（2）小林驾驶自平衡车时，车对地面的压力：F＝G总＝（m人+m车）g＝（40kg+10kg）×10N/kg＝500N，车对水平地面的压强：p＝＝＝1×106Pa。

3）平衡车的最大速度：v＝18km/h＝5m/s，因平衡车的最大速度匀速直线行驶时处于平衡状态，平衡车的动力和所受的阻力是一对平衡力，所以，平衡车的动力：F′＝f＝0.1G总＝0.1×500N＝50N，平衡车动力的功率：P＝＝＝F′v＝50N×5m/s＝250W答：（1）小林家到市民广场的距离是3km；（2）小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是1×106Pa；（3）平衡车动力的功率是250W考点三：动能★典例五：（2020·龙东）炎热的夏天，一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平公路上，汽车的动能 惯性 （变大、变小或不变）答案】变小 变小【解析】物体动能大小与物体的质量和速度有关；惯性的大小只与物体的质量有关；正在喷洒消毒液匀速行驶的汽车质量不断减小，惯性减小，速度不变，故动能减小★典例六：（2020·孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图1)原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于____（选填“控制变量法”或“转换法”）。

2)步骤：①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越______，木块B被撞得越远；②改变钢球的质量，让不同的钢球从___ （选填 “同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远3)结论：通过多次实验表明，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________答案】(1)转换法；(2)大；(3)同一；(4)越大解析】(1)动能与距离是两个不同性质的物理量，物体A动能大小用木块B被撞的远近来反映，属于转换法2)钢球A在斜面上做的是加速运动，高度h越高，钢球A到达水平面时的速度越大探究动能大小与物体质量的关系，应使用不同质量的钢球进行实验，控制不同钢球到达水平面时的速度相同，即控制不同钢球从同一斜面同一高度由静止释放，比较木块B被撞得距离远近动能大小与物体的运动速度和质量有关，运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大考点四：势能★典例七：（2020·黄石）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　）。

A. 小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加；B. 小球减少的重力势能全部转化为动能；C. 弹簧的弹性势能不断增大；D. 小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大。