2021年中考物理一轮复习讲义（人教版） 专题十一 功和机械能

专题十一 功和机械能 【知识点回顾】 一、功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。 (2)功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。两因素缺一不可。 (3)不做功的三种情况：①有力无距离；②有距离无力；③有力有距离，但是力垂直距离。 2、功的计算 (1)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。 (2)符号的意义及单位：W表示功，单位是焦耳(J)，1J=1N·m；F表示力，单位是牛顿(N)；s表示距离，单位是米(m)。 (3)计算时应注意的事项： ①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。 ②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。 ③F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。 二、功率 1、功率的概念：功率是表示物体做功快慢的物理量。 2、功率 (1)定义：功与做功所用的时间叫做功率，用符号“P”表示。 单位是瓦特（W）常用单位还有kW。1kW=103W。 (2)公式：P=W/t。式中P表示功率，单位是瓦特；W表示功，单位是焦耳；t表示时间，单位是秒。 三、动能和势能 1、能量（1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。（2）单位：焦耳（J） 2、动能 (1)定义：物体由于运动而具有的能，叫做功能。 (2)影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。 3、重力势能 (1)定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 (2)影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。 4、弹性势能 (1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 (2)影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的程度。物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。 四、机械能及其转化 1、机械能(1)定义：动能和势能统称为机械能。机械能是最常见的一种形式的能量。(2)单位：J。 2、动能和势能的转化 (1)在一定的条件下，动能和势能可以互相转化。 (2)如果只有动能和势能香菇转化，尽管动能、势能的大小会变化，但是机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。 (3)在分析动能和势能转化的实例时，首先要明确研究对象是在哪一个过程中，再分析物体质量、运动速度、高度、弹性形变程度的变化情况，从而确定能的变化和转化情况。 3、水能和风能的利用 (1)从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。让水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆来推动航行。到19世纪，人类开始利用水能发电。 (2)修筑拦河坝来提高上游的水位，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。风能也可以用来发电，风吹动风车可以带动发电机发电。 4.人造地球卫星 (1)人造地球卫星沿椭圆轨道绕地运行，所以存在动能和势能。 (2)卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。 (3)当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能减小、动能增大；当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能增大、动能减小。 【例题精析】 例1．（2020•广西）如图所示，在动能大小与质量的关系的实验研究中，下列分析正确的是（　　） A．实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下 B．当木块最终静止时，木块的惯性也会随之消失 C．如果木块滑行时所受的外力全部消失，木块将做匀速直线运动 D．木块滑行一段距离后停止运动，说明物体的运动需要力来维持 例2．（2020•阜新）如图是网球运动员挥拍击球的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．网球在下落的过程中，重力势能转化为动能 B．网球在空中运动的过程中，受到平衡力的作用 C．球拍的网面凹陷，说明力可以改变物体的运动状态 D．网球在惯性的作用下，向前运动 例3．（2020•广西）伽利略认为：一个金属小球从光滑斜面的某一高度处静止滚下，由于不受阻力，没有能量损耗，那么它必定到达另一光滑斜面的同一高度，如果把斜面放平缓一些，也会出现同样的情况。其模拟实验如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．小球在运动过程中只受重力作用 B．在滚下斜面的过程中，小球的动能转化为重力势能，机械能减少 C．另一斜面越平缓，小球在它上面运动的距离越小 D．如果另一斜面变成水平面，则小球达不到同样的高度而会永远运动下去 例4．（2020•益阳）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，