（云南專用）2019中考物理一輪復習 第四單元 力學 第12講 功和機械能課件.ppt

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1、第 12講 功 和 機 械 能 考 點 一 功 （ 高 頻 考 點 ）考 點 二 功 率 （ 高 頻 考 點 ）考 點 三 動 能 、 勢 能類 型 一 判 斷 物 體 是 否 做 功類 型 二 功 、 功 率 的 相 關 計 算類 型 三 動 能 和 勢 能 的 影 響 因 素 及 機 械 能 的 轉(zhuǎn) 化預 學 案 記 易精 講 案 學 易考 點 四 機 械 能 及 其 轉(zhuǎn) 化 （ 高 頻 考 點 ） 預 學 案 記 易考 點 一 功 (高 頻 考 點 ) 即 學 即 練1.(2018長 沙 )下 列 關 于 功 的 說 法 正 確 的 是 ( )A.小 明 用 力 推 發(fā) 生 故 障 的

2、汽 車 而 未 推 動 時 ,推 力 對 汽 車 做 了 功B.吊 車 吊 著 重 物 沿 水 平 方 向 勻 速 運 動 一 段 距 離 時 ,吊 車 的 拉 力 對 重 物 做 了 功C.足 球 在 水 平 地 面 上 滾 動 一 段 距 離 時 ,重 力 對 足 球 做 了 功D.舉 重 運 動 員 從 地 面 將 杠 鈴 舉 起 的 過 程 中 ,舉 重 運 動 員 對 杠 鈴 做 了 功D 2.(2018鹽 城 )小 明 將 掉 在 地 面 上 的 物 理 書 撿 起 來 放 在 課 桌 上 ,他 對 課 本 所 做功 最 接 近 于 ( )A.0.02 J B.0.2 J C.2

3、J D.20 JC 特 別 提 醒 判 斷 一 個 力 對 物 體 是 否 做 功 ,關 鍵 要 看 物 體 是 否 在 這 個 力 的 方 向 上 移 動一 段 距 離 (即 理 解 功 的 計 算 公 式 中 力 與 物 體 移 動 距 離 的 關 系 是 解 題 的 關鍵 )。 在 利 用 功 的 計 算 公 式 進 行 計 算 時 ,力 與 物 體 移 動 的 距 離 在 方 向 上 必 須 一致 。 考 點 二 功 率 (高 頻 考 點 ) 3.(2018臨 沂 )新 能 源 汽 車 因 節(jié) 能 、 環(huán) 保 等 優(yōu) 點 深 受 廣 大 家 庭 的 喜 愛 。 小 明 爸 爸駕 汽 車

4、 駛 電 動 在 平 直 公 路 上 勻 速 行 駛 12 km,用 時 10 min。 已 知 該 車 的 總 質(zhì) 量 為1.6103 kg,行 駛 中 阻 力 為 車 重 的 0.05,此 過 程 中 該 車 牽 引 力 做 功 9.6106J,功 率 為 16 kW。 (g=10 N/kg)。即 學 即 練 4.(2018自 貢 )如 圖 所 示 ,一 物 體 在 水 平 向 右 的 拉 力 F1作 用 下 以 3 m/s的 速 度 在水 平 地 面 上 勻 速 運 動 了 10 m,拉 力 F1所 做 的 功 為 W1,功 率 為 P1。 若 該 物 體 在 水平 向 右 的 拉 力

5、F2作 用 下 以 2 m/s的 速 度 在 同 一 水 平 地 面 上 勻 速 運 動 了 10 m,拉力 F2所 做 的 功 為 W2,功 率 為 P2,則 W1=W2,P1P2(選 填 “ ” 、 “ ” 或 “ =” )。 特 別 提 醒 功 率 表 示 做 功 的 快 慢 ,功 表 示 做 功 的 多 少 。 一 個 力 做 功 的 多 少 由 功 率 和時 間 兩 個 因 素 決 定 ,功 率 大 的 做 功 不 一 定 多 ,做 功 多 的 功 率 也 不 一 定 大 。 在 分析 功 和 功 率 的 關 系 時 ,必 須 考 慮 時 間 的 因 素 。 考 點 三 動 能 、

6、勢 能 5.(2018襄 陽 )在 排 球 比 賽 中 ,小 明 把 排 球 豎 直 向 上 拋 出 ,排 球 在 運 動 中 動 能 E隨 時 間 t變 化 的 圖 像 最 接 近 的 是 ( ) 即 學 即 練 A 特 別 提 醒 一 般 而 言 ,規(guī) 定 物 體 在 “ 水 平 地 面 ” 上 的 重 力 勢 能 為 零 。 考 點 四 機 械 能 及 其 轉(zhuǎn) 化 (高 頻 考 點 ) 6.(2018樂 山 )人 造 地 球 衛(wèi) 星 在 大 氣 層 外 環(huán) 繞 地 球 運 行 (不 受 空 氣 阻 力 ),當 它 從遠 地 點 向 近 地 點 運 動 時 ( )A.動 能 減 小 ,勢

7、能 增 大 ,機 械 能 不 變B.動 能 減 小 ,勢 能 減 小 ,機 械 能 減 小C.動 能 增 大 ,勢 能 減 小 ,機 械 能 不 變D.動 能 增 大 ,勢 能 減 小 ,機 械 能 減 小C即 學 即 練 7.(2018黃 岡 )暴 雨 天 ,在 山 體 滑 坡 的 地 方 極 易 發(fā) 生 泥 石 流 ,原 因 之 一 是 :在 雨 水的 作 用 下 ,滑 坡 處 的 泥 石 與 地 面 (泥 石 )之 間 的 摩 擦 力 減 小 了 。 泥 石 流 在 向 下游 流 動 的 過 程 中 ,重 力 勢 能 轉(zhuǎn) 化 為 動 能 (填 主 要 的 能 量 轉(zhuǎn) 化 )。 與 水 流

8、 相 比 ,由于 相 同 體 積 泥 石 流 的 質(zhì) 量 較 大 ,故 具 有 的 動 能 較 大 ,其 造 成 的 破 壞 和 損 失 更大 ,因 此 ,暴 雨 天 ,尤 其 在 山 體 滑 坡 的 地 方 ,要 加 強 防 范 泥 石 流 災 害 。 特 別 提 醒 在 考 慮 機 械 能 是 否 守 恒 時 ,一 般 考 慮 機 械 能 有 沒 有 轉(zhuǎn) 化 為 其 他 形 式 的 能量 或 其 他 形 式 的 能 量 有 沒 有 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能 ,如 有 則 不 守 恒 ,沒 有 則 守 恒 。 題 中如 果 有 “ 在 光 滑 斜 面 上 滑 動 ” 表 示 沒 有 能 量 損

9、 失 機 械 能 守 恒 ;“ 斜 面 上勻 速 下 滑 ” 表 示 有 能 量 損 失 機 械 能 不 守 恒 ;人 坐 電 梯 勻 速 上 升 時 ,電 能 轉(zhuǎn)化 為 重 力 勢 能 ,機 械 能 不 守 恒 。 押 圖 練 通 易 精 講 案 學 易類 型 一 判 斷 物 體 是 否 做 功 (近 三 年 未 考 )【 命 題 解 讀 】 多 以 選 擇 題 、 填 空 題 形 式 出 現(xiàn) ,主 要 考 查 做 功 的 必 要 條 件 ,注意 三 種 不 做 功 的 情 況 :一 是 有 力 沒 距 離 ;二 是 有 距 離 沒 力 ;三 是 有 力 有 距 離 ,但在 力 的 方 向

10、上 沒 有 移 動 距 離 。 例 1(2014曲 靖 )下 列 情 景 中 的 各 個 力 ,沒 有 做 功 的 是 ( ) B 命 題 思 路 主 要 考 查 不 做 功 的 三 種 情 況 ,有 距 離 無 力 ;有 力 無 距 離 ;力 和 距 離的 方 向 垂 直 。失 分 警 示 判 斷 一 個 力 對 物 體 是 否 做 功 ,關 鍵 要 看 物 體 是 否 在 這 個 力 的 方 向上 移 動 一 段 距 離 (即 理 解 功 的 計 算 公 式 中 力 與 物 體 移 動 距 離 的 關 系 是 解 題 的關 鍵 )。 1.(2017黃 岡 )滑 板 車 是 深 受 小 朋

11、友 們 喜 愛 的 玩 具 ,使 用 時 一 只 腳 站 在 滑 板 上 ,另 一 只 腳 蹬 地 ,滑 板 車 就 能 載 著 人 前 進 。 蹬 地 時 人 對 車 做 功 (選 填 “ 做 功 ” 或“ 不 做 功 ” );蹬 地 的 腳 離 地 后 ,人 和 車 由 于 慣 性 一 起 繼 續(xù) 向 前 滑 行 ,滑 行 時 以人 為 參 照 物 ,滑 板 車 是 靜 止 (選 填 “ 運 動 ” 或 “ 靜 止 ” )的 。真 題 實 戰(zhàn) 類 型 二 功 、 功 率 的 相 關 計 算 (近 三 年 云 南 3次 ,曲 靖 2次 )【 命 題 解 讀 】 一 般 在 填 空 題 和 綜

12、 合 題 中 考 查 ,常 以 日 常 活 動 ,如 跑 步 、 搬 運物 體 、 提 升 物 體 、 踢 球 等 為 背 景 出 題 ,考 查 功 和 功 率 計 算 公 式 的 使 用 。 例 2(2017曲 靖 )國 產(chǎn) 大 飛 機 C919成 功 首 飛 ,標 志 著 我 國 航 空 事 業(yè) 一 個 新 時 代的 開 啟 。 若 飛 機 滑 行 60 min后 以 70 m/s的 速 度 起 飛 ,滑 行 過 程 中 的 平 均 速 度為 35 m/s,那 么 跑 道 的 長 度 至 少 需 要 1.26105m。 某 段 時 間 內(nèi) 飛 機 在 空 中 水 平飛 行 了 10 km,

13、受 到 的 平 均 阻 力 為 6104 N,則 這 段 時 間 內(nèi) 飛 機 克 服 阻 力 做 的 功為 6108 J。命 題 思 路 主 要 考 查 功 的 計 算 ,解 決 此 類 題 關 鍵 是 對 功 的 公 式 的 熟 練 應 用 。本 題 同 時 考 查 了 速 度 的 計 算 。失 分 警 示 本 題 考 查 了 學 生 對 功 的 公 式 的 應 用 ,注 意 單 位 的 換 算 。 2.(2018重 慶 )如 圖 所 示 ,某 公 司 研 發(fā) 的 智 能 服 務 機 器 人 ,它 具 有 凈 化 室 內(nèi) 空氣 、 陪 伴 老 人 聊 天 散 步 等 功 能 。 若 它 在

14、50 N的 牽 引 力 作 用 下 ,以 0.5 m/s的 速度 在 水 平 地 面 勻 速 直 線 行 駛 60 s,求 :真 題 實 戰(zhàn) (1)它 行 駛 的 路 程 ;(2)此 過 程 中 牽 引 力 所 做 的 功 。答 案 (1)30 m (2)1 500 J 類 型 三 動 能 和 勢 能 的 影 響 因 素 及 機 械 能 的 轉(zhuǎn) 化 (近 三 年 云 南 3次 ,昆 明 1次 ,曲 靖 2次 )【 命 題 解 讀 】 主 要 在 選 擇 題 和 填 空 題 中 考 查 動 能 和 重 力 勢 能 大 小 的 判 斷 ,只 要 知 道 影 響 動 能 、 重 力 勢 能 大 小

15、的 因 素 即 可 解 答 。 (1)動 能 大 小 的 影 響 因素 :質(zhì) 量 、 速 度 。 質(zhì) 量 越 大 ,速 度 越 大 ,動 能 越 大 ;(2)重 力 勢 能 大 小 的 影 響 因 素 :質(zhì) 量 、 被 舉 高 度 。 質(zhì) 量 越 大 ,高 度 越 高 ,重 力 勢 能 越 大 。 例 3(2017云 南 )“ 六 一 ” 兒 童 節(jié) 期 間 ,小 朋 友 在 錦 江 山 公 園 里 蕩 秋 千 ,當 秋 千從 高 處 落 下 時 ,重 力 勢 能 變 小 (選 填 “ 變 大 ” “ 變 小 ” 或 “ 不 變 ” ),不 再 用 力推 時 ,秋 千 最 后 會 停 下 來

16、,在 此 過 程 中 機 械 能 不 守 恒 (選 填 “ 守 恒 ” 或 “ 不 守恒 ” )。失 分 警 示 在 考 慮 摩 擦 等 阻 力 的 情 況 下 ,機 械 能 并 不 守 恒 ,而 是 會 逐 漸 轉(zhuǎn) 化 為內(nèi) 能 。 3.(2018連 云 港 )如 圖 所 示 是 上 海 “ 明 珠 線 ” 某 輕 軌 車 站 的 設 計 方 案 圖 ,與 站臺 連 接 的 軌 道 有 一 定 坡 度 。 從 節(jié) 能 的 角 度 分 析 ,這 樣 的 設 計 可 以 讓 列 車 無 動力 滑 行 進 站 時 將 動 能 轉(zhuǎn) 化 為 重 力 勢 能 儲 存 起 來 ,此 過 程 中 機 械 能

17、 總 量 減 少 。 真 題 實 戰(zhàn) 易 混 點 辨 析 功 和 功 率 的 關 系功 功 率不 同 點 功 等 于 力 F與 物 體 在 力 的 方 向 上 移 動 的距 離 s的 乘 積 功 與 做 功 所 用 時 間 之 比公 式 :W=Fs=Pt 公 式 :P=W/t=Fv表 示 做 功 的 多 少 表 示 做 功 的 快 慢易 混 點 1.做 功 的 多 少 決 定 于 功 率 和 時 間 ,只 單 獨 強 調(diào) 某 一 方 面 是 錯 誤 的2.功 率 的 大 小 由 功 和 時 間 共 同 決 定 ,只 單 獨 強 調(diào) 某 一 方 面 是 錯 誤 的 例 4關 于 功 ,下 列 說

18、 法 正 確 的 是 ( )A.力 越 大 做 功 越 多B.物 體 在 力 的 方 向 上 移 動 的 距 離 越 大 做 功 越 多C.做 功 所 用 的 時 間 越 長 做 功 越 多D.功 等 于 作 用 在 物 體 上 的 力 與 物 體 在 力 的 方 向 上 通 過 的 距 離 的 乘 積D 試 真 題 練 易命 題 點 一 功 、 功 率 的 相 關 計 算1.(2015昆 明 )新 建 成 的 牛 欄 江 引 水 濟 昆 工 程 ,是 將 水 從 海 拔 較 低 的 德 澤 水 庫 ,引 到 海 拔 較 高 的 盤 龍 江 上 游 。 每 年 對 昆 明 提 供 5.67億

19、立 方 米 的 水 ,耗 電 及 相關 運 行 費 用 已 近 10億 元 。 所 以 ,珍 惜 水 資 源 是 每 一 個 市 民 應 盡 的 責 任 和 義務 。 此 工 程 是 在 德 澤 水 庫 庫 區(qū) 建 泵 站 ,將 水 泵 入 山 坡 高 處 的 水 池 后 ,再 自 流 回昆 明 。 泵 站 的 提 水 高 度 約 220 m,每 秒 流 過 水 流 橫 截 面 的 水 量 是 18 m 3,將 1.8104 kg的 水 提 高 220 m,水 泵 對 水 所 做 的 功 是 3.96107 J,做 功 的 功 率 是 3.96107 W。 (g取 10 N/kg,水 =1.0

20、103 kg/m3) 2.(2017昆 明 )用 細 線 懸 掛 的 小 球 從 如 圖 所 示 位 置 靜 止 釋 放 ,若 忽 略 空 氣 阻 力 ,那 么 小 球 在 最 高 點 的 勢 能 等 于 下 降 至 最 低 點 的 動 能 ;實 際 上 ,小 球 在 擺 動 過 程中 ,會 與 空 氣 摩 擦 產(chǎn) 生 熱 ,擺 幅 逐 漸 減 小 ,最 終 停 下 來 ,那 么 在 擺 動 過 程 中 由 于摩 擦 而 轉(zhuǎn) 化 的 內(nèi) 能 等 于 小 球 在 最 高 點 所 具 有 的 勢 能 。 (均 選 填 “ 大 于 ” 、“ 等 于 ” 或 “ 小 于 ” ) 3.(2014昆 明

21、)草 原 發(fā) 生 大 面 積 蝗 災 時 ,農(nóng) 業(yè) 部 門 利 用 飛 機 噴 灑 農(nóng) 藥 消 滅 蝗蟲 。 當 飛 機 在 某 一 高 度 水 平 勻 速 飛 行 噴 灑 農(nóng) 藥 時 ,它 的 ( )A.動 能 不 變 ,勢 能 不 變B.動 能 減 少 ,勢 能 增 加C.動 能 增 加 ,勢 能 減 少D.動 能 減 少 ,勢 能 減 少 D 4.(2015曲 靖 )人 進 行 各 種 活 動 都 要 消 耗 能 量 ,下 表 列 出 了 人 在 一 些 活 動 中 消耗 的 功 率 :人 體 活 動 以 5 m/s的 速度 騎 自 行 車 打 籃 球 百 米賽 跑 引 體向 上消 耗

22、的 平均 功 率 (W) 500 600 800 400(1)小 明 以 5 m/s的 速 度 由 家 里 騎 自 行 車 到 學 校 用 時 5 min,小 明 家 到 學 校的 距 離 是 多 少 ?(2)若 小 明 完 成 一 次 引 體 向 上 需 要 時 間 0.5 s,通 過 的 距 離 為 0.4 m,小 明 做 引 體向 上 的 拉 力 是 多 大 ?答 案 (1)1 500 m (2)500 N 命 題 點 二 探 究 機 械 能 (動 能 、 重 力 勢 能 、 彈 性 勢 能 )與 哪 些 因 素 有 關5.(2018曲 靖 )某 學 校 “ 牛 頓 小 組 ” 的 同

23、學 在 探 究 重 力 勢 能 的 實 驗 中 用 到 三個 體 積 相 同 的 小 球 ,它 們 的 質(zhì) 量 關 系 為 m1m2=m3,實 驗 的 情 景 如 圖 所 示 。(1)通 過 觀 察 小 球 陷 入 細 沙 的 深 度 來 反 映 重 力 勢 能 的 大 小 ,應 用 的 物 理 方 法 是 轉(zhuǎn) 換 法 (選 填 “ 轉(zhuǎn) 換 法 ” 或 “ 類 比 法 ” )。(2)分 析 甲 、 乙 兩 種 情 況 可 知 ,重 力 勢 能 的 大 小 與 物 體 的 質(zhì) 量 有 關 。(3)質(zhì) 量 為 m3的 小 球 落 入 細 沙 后 ,速 度 不 斷 減 小 至 靜 止 ,它 的 機

24、械 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi)能 。(4)同 學 們 還 發(fā) 現(xiàn) 小 球 離 地 面 越 高 ,下 落 到 地 面 所 用 的 時 間 越 長 ,他 們 測 出 了小 球 自 由 下 落 高 度 h和 下 落 時 間 的 平 方 t 2的 數(shù) 據(jù) 如 下 表 ,分 析 數(shù) 據(jù) ,寫 出 h與 t2的關 系 式 為 h=4.9t2。實 驗 次 數(shù) 1 2 3 4 5 6h/米 2.45 4.9 7.35 9.5 12.25 14.7t2/秒 2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 過 實 驗 行 易實 驗 探 究 物 體 的 動 能 跟 哪 些 因 素 有 關【 命 題 點 】 1.實 驗

25、器 材 的 選 擇 。2.斜 面 的 作 用 (改 變 物 體 到 達 水 平 面 時 速 度 的 大 小 )。3.水 平 面 的 作 用 (使 物 體 在 豎 直 方 向 上 受 力 平 衡 ,在 水 平 方 向 上 只 受 摩 擦力 )。4.轉(zhuǎn) 換 法 的 應 用 (通 過 水 平 面 上 木 塊 被 撞 擊 時 移 動 的 距 離 來 判 斷 物 體 動 能的 大 小 )。 5.控 制 變 量 法 的 應 用 :(1)研 究 動 能 與 質(zhì) 量 的 關 系 ,選 擇 質(zhì) 量 不 同 的 小 球 ,讓 小 球 從 斜 面 的 相 同高 度 由 靜 止 釋 放 ,使 小 球 撞 擊 水 平

26、面 上 的 木 塊 ,觀 察 木 塊 移 動 的 距 離 。(2)研 究 動 能 與 速 度 的 關 系 ,控 制 質(zhì) 量 一 定 (選 擇 同 一 小 球 實 驗 ),讓 小 球 從 斜面 的 不 同 高 度 由 靜 止 釋 放 ,使 小 球 撞 擊 水 平 面 上 的 木 塊 ,觀 察 木 塊 移 動 的 距離 。6.機 械 能 的 相 互 轉(zhuǎn) 化 :(1)從 斜 面 到 達 水 平 面 : 重 力 勢 能 轉(zhuǎn) 化 為 動 能 。(2)兩 物 體 撞 擊 后 ,運 動 一 段 距 離 停 下 來 ,動 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 。 7.與 阻 力 對 運 動 的 影 響 實 驗 結 合 考

27、查 (如 果 水 平 面 光 滑 ,小 球 將 做 勻 速 直 線運 動 )。8.運 動 的 相 對 性 :以 水 平 面 上 的 木 塊 為 參 照 物 ,小 球 在 滾 下 的 過 程 中 是 運 動的 。9.若 水 平 面 光 滑 ,能 否 達 到 實 驗 目 的 (不 能 ,原 因 是 小 球 將 做 勻 速 直 線 運 動 ,無法 比 較 運 動 的 距 離 ,也 就 無 法 比 較 物 體 動 能 的 大 小 )。10.若 水 平 面 上 鋪 上 摩 擦 力 稍 大 的 材 料 ,不 用 撞 擊 木 塊 ,能 否 達 到 實 驗 目 的 (能 ,可 以 通 過 比 較 小 球 在

28、水 平 面 上 運 動 的 距 離 ,比 較 物 體 動 能 的 大 小 )。11.實 驗 結 論 :物 體 動 能 的 大 小 與 質(zhì) 量 和 運 動 速 度 有 關 。 運 動 速 度 相 同的 物 體 ,質(zhì) 量 越 大 ,它 的 動 能 也 越 大 ;質(zhì) 量 相 同 的 物 體 ,運 動 的 速 度 越 大 ,它 的動 能 越 大 。 例 (2018安 徽 )下 圖 為 探 究 物 體 (鋼 球 )動 能 大 小 跟 哪 些 因 素 有 關 的 實 驗 裝 置 。(1)實 驗 原 理 : 鋼 球 從 平 滑 斜 面 上 由 靜 止 開 始 向 下 運 動 ,到 達 斜 面 底 端 時 的

29、 速 度 只 與 鋼 球起 點 位 置 的 高 度 有 關 ,起 點 位 置 越 高 ,該 速 度 越 大 。 鋼 球 從 平 滑 斜 面 上 由 靜 止 開 始 向 下 運 動 ,在 水 平 木 板 上 撞 擊 木 塊 ,木 塊 運 動 的 距 離 越 長 ,運 動 鋼 球 所 具 有 的 動 能 越 大 。(2)實 驗 現(xiàn) 象 : 同 一 鋼 球 從 斜 面 上 不 同 高 度 處 由 靜 止 向 下 運 動 ,在 水 平 木 板 上 撞 擊 木 塊 ,鋼球 開 始 向 下 運 動 時 的 起 點 位 置 越 高 ,木 塊 運 動 的 距 離 越 長 。 質(zhì) 量 不 同 的 鋼 球 從 斜 面 上 同 一 高 度 由 靜 止 向 下 運 動 ,在 水 平 木 板 上 撞 擊 木塊 ,鋼 球 的 質(zhì) 量 越 大 ,木 塊 運 動 的 距 離 越 長 。 命 題 思 路 該 題 考 查 學 生 對 于 “ 探 究 物 體 動 能 跟 哪 些 因 素 有 關 ” 實 驗 的 理解 和 掌 握 ,由 于 動 能 的 大 小 與 質(zhì) 量 和 速 度 有 關 ,所 以 要 重 點 掌 握 控 制 變 量 法 ,同 時 也 要 注 意 轉(zhuǎn) 換 法 的 應 用 。