内容正文:
核心考点12 功与机械能
1、 考向分析
2022中考要求了解长度和时间两个基本物理量;误差的概念;直线运动和曲线运动概念。会进行长度与时间单位的换算;正确使用刻度尺。理解机械运动和运动的相对性;速度与平均速度的概念。掌握长度与时间的测量与读数;用参照物描述物体的运动;平均速度的计算。能利用运动图像分析物体的运动;通过平均速度的测量理解平均速度的概念;通过实验探究解答相关问题。命题形式主要是以选择题、填空题、简答题、探究实验题的形式呈现。
2、 考点详解
考点一: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,这个力对物体做了功。
2.做功的必要条件:
(1)有力 (2)在力的方向上移动的距离
3.不做功的几种情况:
A.有力无距:物体受到力的作用,但物体没有移动,这个力对物体不做功。
△注:推箱子没推动推力不做功。
B.有距无力:由于惯性保持物体的运动,虽有通过的距离,但没有力对物体做功。
△注:踢出去的足球,离开脚以后踢力对足球不做功。
C.力距垂直;当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时,这个力对物体不做功。
△注:在水平地面上滚动的足球,重力不做功。
4.功的计算
(1)公式:(克服重力做功时W=Gh)
(2)单位:(焦耳);1J=1N·m
5.功的原理
(1)内容:使用任何机械都不省功。
(2)理解:有时省力,有时省距离,但是不能同时既省力又省距离。
考点二、功率
物理学中,为了表示做功的快慢而建立起功率的概念。
(1)物理意义:表示物体做功的快慢。
(2)定义:功与做功所用时间之比叫做功率。
(4)定义式:;
(5)国际单位:瓦特,简称瓦,符号W;常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等等。
1kW=1000W,1W=1000mW,1W=1J/s
(6)推导公式: 。
考点三、动能
物体由于运动而具有的能,叫做动能;动能的大小与质量和速度有关。物体的速度越大,质量越大,则它的动能越大。
(1)一切运动的物体都有动能。
(2)动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。
考点四、重力势能
物体由于高度所决定的能,叫做重力势能;重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。
(1)一切被举高的物体都有重力势能。
(2)重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。
考点五、弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能量,叫做弹性势能;弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
(1)一切发生弹性形变的物体都有弹性势能。
(2)弹性势能是“由于发生弹性形变”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能”。
考点六、机械能
1.定义:物体动能和势能统称为机械能。
2.能量转化:动能和势能之间可以相互转化
△注:从高处自由下落的物体,动能减小,重力势能增加。
滚摆模型
不计任何阻力摩擦时候,滚摆上升动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能。
卫星模型
卫星从近地点到远地点时,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
卫星从远地点到近地点时,动能增加,重力势能减小,重力势能转化为动能。
3.机械能守恒:当只有动能和势能之间转化时,机械能的总量保持不变
(1)在忽略空气阻力、不计摩擦,只有动能和势能相互转化时物体机械能守恒。
(2)有除重力和弹力以外的力对物体做功时,物体机械能不守恒。
(如加速起飞的飞机,动能增加,重力势能增加,故机械能增加)
三、真题再现
1.(2021成都)牛顿坐在苹果树下深思,一个熟透的苹果掉在地上。关于苹果加速下落的过程,下列分析正确的是( )
A.重力势能转化为动能,动能增加
B.动能转化为重力势能,动能减小
C.动能转化为重力势能,重力势能增加
D.无能量的转化,重力势能和动能不变
2.(2021·广西贺州市)以下物理单位中,属于力的单位的是( )。
A.m B.J C.Pa D.N
3.(2021·新疆乌鲁木齐·二模)一名中学生跳绳时平均每分钟跳120次,那么跳绳2分钟克服重力做的功大约是这名同学爬几层楼克服重力做的功( )
A.1层 B.2层 C.4层 D.8层
4.(2021·黑龙江大庆市)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s)—时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )。
A.物体20s时的速度大于8s时的速度;
B.0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力;
C.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功;
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