专题10 功和机械能-2023年中考物理一轮精选夯基础讲义

专题10 功和机械能 考点一：功 1．做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动距离。 不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动；②有距无力，如足球离开脚后水平移动；③力距垂直，如提着水桶水平移动。 2．做功公式是W＝Fs，在国际单位制中功的单位是焦耳(焦)，符号是J。 公式W＝Fs中F和s的同体性、同向性和同时性。 3．功的原理：使用任何机械都不省功。 考点二：功率 1．功率：物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。 2．公式P＝，其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。还可以推导出公式P＝＝＝＝Fv，由公式可知：当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。 3．测功率原理是：P＝，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。 考点三：机械能 1．功和能的关系 (1)一个物体具有能量，可以用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就具有能量。可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。 (2)功是能量转化的量度，做功过程一定伴随能量转化，做了多少功，就有多少能量发生了转化。 (3)具有能的物体只表示物体可以做功，但不一定“正在做功”或“已经做功”。 2．能：一个物体能够做功，就说这个物体具有能量(能)，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦(J)。 3．动能：物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，一切运动的物体都具有动能。 4．重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。 5．弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，具有的弹性势能越大。 6．机械能：动能和势能统称为机械能。 7．机械能的转化：动能和势能在一定条件下可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能的总量不变，或者说机械能是守恒的。如考虑阻力的影响，机械能的总量减小。总机械能守恒(不计能量损失，物体质量不变） 【同步练习】 1. （2022·四川乐山）下列四幅图中，力有对物体做功的是（　　） A. 推车未推动； B. 提着滑板水平前行； C. 搬石未搬起； D. 用绳子提升物体 【答案】D。 【解析】A．推车未推动，有力但是没有距离，劳而无功，故A不符合题意； B．提着滑板水平前行，力与物体运动距离垂直，垂直无功，故B不符合题意； C．搬石未搬起，有力但是没有距离，劳而无功，故C不符合题意； D．用绳子提升物体，有力作用在物体上，并且在力的方向上移动了距离，故这个力做了功，故D符合题意。故选D。 2. （2022·四川自贡）小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为___________J，重力做功为___________J。 【答案】①150；②0。 【解析】[1]推力的方向水平向前，推车水平方向移动的距离为10m，由可知，在整个过程中推力做功 [2]当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功。重力的方向为竖直向下，但推车未在竖直方向上移动距离，故重力没做功，其大小为0。 3. （2022·四川南充）如图所示，某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力，把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s，整个过程木箱的平均速度为________m/s，推力的平均功率为_________W。 【答案】①0.4；②200。 【解析】[1]木箱的平均速度 [2]推力的平均功率。 4. 2022·湖南郴州）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为______J，水平拉力对物体做功的功率为______W。 【答案】①0；②20。 【解析】[1]做功的两个要素是：一是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。 [2]物体受到的水平拉力F=40N，沿水平直线移动了5m，所以拉力对物体做的功为 W=Fs=40N×5m=200J 拉力对物体做功的功率为。 5. （2022·四川德阳）如图所示，有一斜面长L=4m，高h=2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为___________J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为___________N。 【答案】① 600；②25。 【解析】[1]刘利同学对物体做的总功为 [2] 刘利同学对物体做的有用功为 刘利克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功，额