第十章 功和机械能（思维导图+知识清单）-2021年中考物理一轮复习备课一体化资源

第十章 功和机械能 一、功 1. 定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功. 2. 物体做功的两个必要因素 (1)有作用在物体上的 力 ； (2)物体在这个力的 方向上移动距离 ． 【归纳总结】不做功的三种情况 图示 特点 物体运动但在水平方向不受力，因惯性而动 物体受力，但静止 有力有距离，但力的方向与运动方向垂直 举例 踢出去的足球会继续往前滚动，但是人已经没有对它做功 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进，提水桶的力水桶的重力均不做功 3. 功的计算 (1)力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 乘积 ，用符号W表示． (2)计算公式：W＝ ．W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离．在国际制单位中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是焦耳，简称焦(J).即1 J＝1 N×1 m＝1 N·m. (3)变形公式：求距离：s＝ ；求力：F＝ ． (4)常考功的估算 a．将地面上的物理课本捡起放到课桌上，人对课本做的功约为2 J； b.从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶做的功约为1 J； c.一名普通中学生从一楼走到三楼，克服自身重力做的功约为3 000 J. 二、功率 1. 定义：功与做功所用时间的 比值 叫功率，它在数值上等于单位时间内所做的功．功率用字母P表示. 2. 物理意义：表示物体做功 快慢 的物理量，功率越大，做功越快．(例：人骑自行车时的功率约为60 W，其物理意义是：人骑车时，人每秒钟做功60 J) 3. 公式：P＝ ．在国际制单位中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒，它有个专门的名称叫做瓦特，简称 瓦 ，符号是 w ．工程技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位． 4. 单位换算：1 kW＝ 1000 W. 5. 变形公式：求物体所做的功：W＝Pt；求做功所用的时间：t＝ . 6. 做匀速直线运动的物体的功率公式推导：P＝Fv. (1)要特别注意公式中速度v的单位必须是m/s，力F的单位是N，功率P的单位是W. (2)由公式可知，当功率一定时，减小速度可以增大牵引力．(如汽车上坡时换挡减速) 7. 功率的估测：中学生跳绳的功率约为60 W、中学生正常步行上楼的功率约为150 W、家用小轿车正常行驶的功率约为80 kW. 三、动能和势能 1．能量：物体能够对外 做功 ，我们就说这个物体具有能量，简称能，能量的单位是 焦耳 ．一个物体对外做的功越多，它的能量就越大． 2．动能 (1)定义：物体由于 运动 而具有的能，叫做动能，一切运动的物体都具有动能． (2)决定因素：质量相同的物体， 速度 越大，它的动能就越大；运动速度相同的物体， 质量 越大，它的动能也越大． 3．势能 (1) 重力 势能和 弹性 势能是常见的两种势能． (2)重力势能：在地球表面附近，物体由于受到 重力 并处在一定高度时所具有的能．物体的 质量 越大，位置越高，它具有的重力势能就越 大 ． (3)弹性势能：物体由于发生 弹性形变 而具有的能．物体的 弹性形变 越大，它具有的弹性势能就越大． 四、机械能及其转化 1．定义：动能、重力势能和弹性势能统称为 机械能 ，单位是焦耳(J)． 2．机械能的转化： 3．机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和 不变 ，或者说，机械能是守恒的． 课时作业 一、单选题 1. 如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力为，做的功为，功率为；PQ段拉力为，做的功为，功率为。则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由图知，OP段的路程，PQ段的路程，OP段拉力做的功为：，PQ段拉力做的功为， 比较可知，，故AB错误； 物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，所以，物体在OP段和PQ段速度相同，又因为，所以根据可知，，故C正确，D错误。 故选：C。 2. 如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为，重力的功率为；在BC段重力做功为，重力的功率为，则下列关系正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】物块从光滑斜面上A点由静止滑下，由题意可知，所以物块在两段路程中下滑的高度h相同，物块的重力不变，由可知； 物块从光滑斜面上A点由静止滑下，速度越来越快，则物块在AB段下滑的速度小于在BC段下滑的速度， 又因为，所以物块在AB段所用时间大于在BC段下滑的时间，即， 由可知故C正确。 故