内容正文:
中考物理一轮复习
第7讲 功、功率及能量转化
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课标要求
(2022年版)
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3.1.3结合实例,认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.2.1知道动能、势能和机械能。通过实验,了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的互相转化。
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3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
命题点梳理
命题点1
判断是否做功
命题点2
功和功率简单计算
命题点3
动能和势能影响因素
命题点4
机械能及其转化
命题点1:判断是否做功
题1. (2022乐山)下列四幅图中,力有对物体做功是( )
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
解题技巧:三类情况不做功:①有力无距离,如A和C;②有距离无力,如足球被踢出后在草坪上滚动过程中,脚对足球不做功;③力和距离垂直,如B,移动距离在水平方向,但对滑板的拉力与重力相反竖直向上,二者垂直,故拉力不做功。
D
命题点2:功和功率简单计算
题2.(2022兰州)如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 利用此装置既可以省力,也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为80%
解:任何机械都不省功,因为使用机械不可避免会有摩擦力参与,反而会由于克服摩擦力多做额外功,使用机械主要是为了省力,或者省距离;
斜面模型,千万注意,此时是重力、支持力、拉力和摩擦力四力平衡,摩擦力不等于拉力大小;
故w总=F拉L斜=50N×10m=500J;w有=G物h竖=100N×4m=400J;
效率用有用功除以总功,η=w有/w总=80%;
w额=w总-w有=500J-400J=100J=f拉L斜;解出摩擦力为10N。
D
题3.(2022包头)如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。未装消毒液,机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min,机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍,求牵引力做的功(g取10N/kg)。
水箱容积 额定雾化量 自身重力 履带总触地面积
20L 10L/h 500N 200cm2
命题点2:功和功率简单计算
解:f=0.1G=0.1×500N=50N;
物体匀速运动,处于平衡状态,故牵引力F=f=50N;
s=vt=0.5m/s×600s=300m;wF=Fs=50N×300m=1.5×104J。
题4.(2022内江)如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾角为的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑,由于减速带、小汽车制动等因素的影响,使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。(小汽车的长度不计,减速带的宽度不计,g=10N/kg)则:
(1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少?
(2)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中,重力做的功为多少?
命题点2:功和功率简单计算
解:(1)t=s/v=50m×6÷10m/s=30s;
(2)由三角形的数学长度关系得斜面高度h=L/2=150m;
wG=G物h竖=1.2×104N×150m=1.8×106J。
注意:1号到7号减速带之间,只有6个距离间隔。
题5.(2022丹东)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。
命题点2:功和功率简单计算
解:法一:v=s/t=4m÷10s=0.4m/s;
wF=F推L斜=500N×4m=2000J;
功率表示做功快慢,指单位时间做功多少,P=wF/t=2000J÷10s=200W;
法二:根据功率定义推导出P=wF/t=F推L斜/t=F推v斜;
即可以结合推力和沿斜面的平均速度求出P=F推v斜=500N×0.4m/s=200W。
0.4
200
题6.(2022安徽)在一次跳伞表演中,运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了30m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000N,求这个整体在该过程