2020年中考物理 11 功和機(jī)械能知識庫與專題訓(xùn)練

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1、 11 功和機(jī)械能 知識點(diǎn)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(dá)式W＝Fs 知識點(diǎn)2：功率 1.定義：在物理學(xué)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(diǎn)3：動能和勢能 1.動能：質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動的速度越大，它的動能越大；運(yùn)動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越大 2.重力勢能物體的__

2、質(zhì)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(diǎn)4：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 1.機(jī)械能：__動能__、__重力勢能__和__彈性勢能__統(tǒng)稱為機(jī)械能 2.單位：__焦耳__，符號__J__ 3.轉(zhuǎn)化：動能與重力勢能之間相互轉(zhuǎn)化；動能與彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化是減小的能量轉(zhuǎn)化為增大的能量機(jī)械能守恒如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持__不變__ 【提示】機(jī)械能的守恒與不守恒：在能量轉(zhuǎn)化的過程中，如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持不變。 判斷機(jī)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(jī)械能守恒；若在動能和勢能轉(zhuǎn)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(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他能，則機(jī)械能減少，或其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則機(jī)械能增大。 (2)在動能和勢能轉(zhuǎn)化過程中，通過機(jī)械能是否等于動能和勢能的和來判斷機(jī)械能是否改變。 本章中考熱點(diǎn)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(nèi)容有：功概念的認(rèn)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(nèi)容有：功率概念的認(rèn)識以及簡單計算，能進(jìn)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(jī)械能的轉(zhuǎn)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(xué)知識與生活相結(jié)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(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動的速度大小。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時，物體運(yùn)動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小；具有相同運(yùn)動速度的物體，質(zhì)量越大動能越大，質(zhì)量越小動能越小。動能是“由于運(yùn)動”而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動的物體具有的能量叫動能”，不運(yùn)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(jī)，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(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)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(chǎn)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(jī)，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(guān)；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(jīng)B、C運(yùn)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(jī)械能小于在處的機(jī)械能 D.小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)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(guān)”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(jī)械能保持不變 C．小球質(zhì)量越大，到達(dá)斜面底端的速度越大 D．木塊被撞擊后滑行的越遠(yuǎn)，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(diǎn)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(diǎn)，小物塊從斜面的c點(diǎn)由靜止自由滑下，與彈簧碰撞后又返回到斜面上，最高到達(dá)d點(diǎn)。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(yùn)動的過程中，重力勢能減小 C．小物塊從b向a運(yùn)動的過程中，動能增加 D．小物塊在整個運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒 4.(2019·濰坊)無人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。在無人機(jī)勻速上升過程中，對其分析正確的是（　C?。? A．質(zhì)量增加B．動能增加C．重力勢能增加D．機(jī)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(yùn)動了4s，拉力F大小為5N，4s內(nèi)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(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)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(zhì)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(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)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(xué)用平行于斜面向上40N的拉力，在20s內(nèi)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(jī)械效率是66.7% B．斜面的機(jī)械效率是75% C．該同學(xué)對物體做功的功率是10W D．該同學(xué)對物體做功的功率是30W 10.（2019·濰坊）無人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示是一款四翼無人機(jī)。在無人機(jī)勻速上升過程中，對其分析正確的是（

10、 C ）。 A．質(zhì)量增加 B．動能增加 C．重力勢能增加 D．機(jī)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(jī)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）。“鵲橋”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(shè)計的探究機(jī)械能轉(zhuǎn)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(diǎn)處；將一小球從斜面頂端釋放，小球經(jīng)過斜面A點(diǎn)后壓縮彈簧，在斜面C點(diǎn)停止；然后在彈力的作用下小球再向上運(yùn)動到斜面的D點(diǎn)，接看再向下運(yùn)動；如此往復(fù)幾次后小球在斜面的B點(diǎn)靜止，那么小球第一次下降經(jīng)過斜面的______（選填“A““B““C”“D”“O”）點(diǎn)時動能最大；小球上升時不能再回到O點(diǎn)的原因主要是小球克服摩擦做功，將部分

12、機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了______。 【答案】B；內(nèi)能。 14.（2019·武威）“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和減少二氧化碳排放。李明同學(xué)堅持騎自行車上下學(xué)，他的質(zhì)量為50kg，所騎自行車質(zhì)量為15kg。（g=10N/kg）求： （1）若他在平直公路上5min內(nèi)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(nèi)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(qiáng)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(nèi)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(qiáng)為2.6×105Pa。 15.（2019·海南）如圖所示是正在航拍的無人機(jī)。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(yùn)動和工作。無人機(jī)的參數(shù)如下表，求：（g取10N/kg） （1）無人機(jī)從地面飛到離地20m高處，至少要多長時間？ （2）無人機(jī)從20m高處降落到地面，重力做功是多少？ （3）無人機(jī)停放在水平地面上時對地面的壓強(qiáng)是多少？ （4）無人機(jī)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(jī)從地面飛到離地

14、20m高處，至少要20s時間；（2）無人機(jī)從20m高處降落到地面，重力做功是480J；（3）無人機(jī)停放在水平地面上時對地面的壓強(qiáng)是2.4××108Pa；（4）減小無人機(jī)的質(zhì)量或增加電池儲存的電能。 16.（2019·天津）小明同學(xué)在探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)時，提出了如下猜想： 猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān) 猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關(guān) 為了驗證上述猜想，他計劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)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(jìn)入沙子的深度。 按上述方案進(jìn)行實驗，其

15、實驗數(shù)據(jù)如下表所示。 實驗序號 鐵塊質(zhì)量m/g 鐵塊距桌面高度H/cm 桌腿進(jìn)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(jìn)行分析； （3）分析表中①②③的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。 【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度；①④⑤；質(zhì)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(guān)”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(yùn)動并推動木塊移動，是為了探究動能大小與 的關(guān)系； （2）同班同學(xué)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(xué)的明顯，認(rèn)為是木塊太重導(dǎo)致滑動摩擦力過大的原因造成。為了驗證猜測，小紅設(shè)計了如圖乙所示“探究滑動摩擦力與壓力大小關(guān)系”的實驗，當(dāng)接觸面粗糙程度不變，用彈簧測力計拉動木塊勻速直線運(yùn)動時，通過多次實驗得到了表格中的相關(guān)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(guān)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(zhì)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(yùn)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(jī)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(diǎn)）。 （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(diǎn)經(jīng)過最

18、高點(diǎn)B飛行到C點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是______（選填序號）。 ①在A、B、C三點(diǎn)，網(wǎng)球在A點(diǎn)機(jī)械能最大 ②位于最高點(diǎn)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(nèi)盛30cm深的水?，F(xiàn)將一個底面積400、體積4000均勻?qū)嵭膱A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(dāng)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(qiáng)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(guān)”時，將質(zhì)量為m的小鋼球從斜槽的某高度h處由靜止釋放，鋼球運(yùn)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(zhì)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(yuǎn) 遠(yuǎn) （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(dāng)速度一定時，鋼球的質(zhì)量越大，動能越　 　，這個結(jié)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