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专题03 功和功率与运动和力相关
【解题技巧】
一、在中考试卷中,功和功率是重点考查的知识点。功的计算可以与浮力、压强、简单机械等知识综合起来,在此基础上的功率也是主要考点。在中考命题中,所占的分值较大。这部分知识的考查更注重与生产生活实际的联系,加强了对学生能力的考查。主要考查的知识点为:
1.功和功率的概念、单位。
2.功和功率的计算。
3.探究功率及估测功率。
在试卷中,选择题、填空题、探究实验题、计算题均出现。
二、判断一个力是否对物体做了功,要看两个因素。一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,两者缺一,则力对物体没有做功。常有以下三种:
(1)物体由于惯性运动,虽然有距离,但不受力的作用。例如,在光滑水平面匀速滑动的木块,它由于惯性向前运动,在水平方向没有受到阻力,也没有受到动力,因此没有力对它做功。
(2)物体受到力的作用,但保持静止状态,没有沿力的方向通过距离。例如,用力推车,但没有推动。在此过程中,缺少一个做功的因素,因此推车的力没有对车做功。
(3)物体受到了力的作用,也通过了距离,但物体移动距离的方向跟物体受到力的方向垂直,因此这个力没有对物体做功。例如,手用竖直向上的拉力提水桶,沿水平方向移动距离,水桶没有在竖直方向上移动距离,这个拉力没有对水桶做功。
三、注意:(1)当力的方向和物体移动方向相反时,我们说物体克服该力做功。
(2)要注意P=FV在匀速直线运动中的应用
【专题突破】
一.比较功的大小
1.如图所示,甲、乙两个容器形状不同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度,这时两容器的水面相平齐,如果将金属块匀速提升一段距离,直到金属块提离水面,不计水的阻力,则( )
A.在甲容器中提升时,拉力甲做功较多
B.在乙容器中提升时,拉力乙做功较多
C.在两个容器中提升时,拉力做功相同
D.做功多少无法比较
2.如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细绳系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中小球重力所做功W甲 W乙,在A点时两球的速度v甲 v乙。(以上两空均选填“>”、“<”或“=”)
二.功的计算和公式的应用
3.用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg的甲物体和质量是2kg的乙物体都上升1m,下列有关分析与计算正确的是( )
A.对甲做功 10J,对乙做功 20J
B.甲增加的动能是 10J,乙增加的动能是 0J
C.甲增加的重力势能是 20J,乙增加的重力势能是 20J
D.甲增加的机械能是 20J,乙增加的机械能为 0J
4.如图所示,质量为m的物体Q从高度为h、长度为L的斜面上以v1的速度匀速下滑,如图乙,在斜面的顶端固定滑轮将物体Q与物体P用轻绳连结,物体Q以速度v2(v1小于v2)匀速沿斜面上升。以下说法正确的是( )
A.图甲中,物体Q受到的重力GQ等于物体Q对斜面的压力F
B.图甲中物体Q所受摩擦力f甲大于图乙中物体Q受到的摩擦力f
C.当图乙中物体Q从斜面底部上升到顶端时,物体P的重力做功为2mgh
D.图甲中,物体Q在下滑的过程中重力势能转化为动能
(多选)5.如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F=10N的恒力作用下,10s内沿水平方向匀速直线运动1m,下列结论中正确的是 ( )
A.甲图中,10s内,力F做功10J
B.乙图中,力F做功的功率为10W
C.甲、乙两图中物体B所受摩擦力大小均为10N
D.甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为10N
6.将一个漂浮在油面上的立方体工件用竖直向下的力F缓缓地压入油内,如图甲所示,工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。已知力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反,油的密度为 kg/m3,已知容器底面积为5000cm2,从漂浮到F=400N的过程中,重力对工件做的功为 J。
7.风力是指风吹到物体上所表现出的力量的大小。小明同学设计了如图的装置研究风力的大小,一根轻杆一端固定一个小球,另一端固定于O点,轻杆能够绕O点转动,用电风扇水平送风吹动小球时,轻杆将转过一定的角度,与竖直方向成一个夹角θ,小球的重力为2N,轻杆的长度为0.5m,忽略小球的体积的影响,当θ角为45°时,水平风力大小为 N,当风力将小球从竖直位置吹至θ=60°时,风力对小球至少做功 J。
8.在水平地面上并排铺有n块相同的均质砖块,如图甲,每块砖的质量为m,长为a,宽为b,厚为c.若要将这n块砖按图乙所示叠放在最左边的砖块上,则至少要给砖块做的功 。
9.如图所示,一面积很大的水池中,竖直