内容正文:
专题05 功和机械能
中考必背知识
一、功
1.如果一个力作用在物体上,使物体在力的方向上移动了距离,我们就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。
3.不做功有三种情况:(1)有力无距离(2)有距离无力(3)力和距离垂直
4.功的计算
力学里规定:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。公式:W = F S。
功的单位:焦耳,简称焦,符号是J。
二、功率——表示做功快慢的物理量
1.功与做功所用时间之比叫做功率。它在数值上等于单位时间内所做的功。
2.公式:P= [国际单位制] 瓦特(瓦)——W [常用] 千瓦——kW
单位的换算关系:1 kW=103W 1 W=1 J/s
3.当物体在力F作用下以速度v做匀速直线运动时,则有P===F v,速度的单位必须是m/s。
三、动能和势能
1.能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量。
2.物体由于运动而具有的能,叫做动能。
3.影响动能的因素
一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大;具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大。
4.重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。
5.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。
6.弹性势能:物体由于发生弹性形变,而具有的能叫做弹性势能。
7.弹性势能的大小与弹性形变的程度有关;形变程度越大,其弹性势能越大。
四、机械能及其转化
1.机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能的单位是焦耳(J)。
2.在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化;在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。
3.机械能守恒:如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变,这个规律叫做机械能守恒。
中考真题训练
1.(2022·内蒙古呼和浩特·中考真题)荡秋千是一种喜闻乐见的运动,在越荡越高的欢乐中,享受的是激情与健身的欢欣。如图所示,晨光同学在荡秋千。他从A点自由出发,经过最低点B和与A点等高的C点,到达右侧最高点D返回。经测量,D点高于A点和C点。晨光同学从A到D的过程中,下列判断正确的是( )
A.A点和D点机械能相等
B.到达B点时,受力平衡
C.在此过程中,只有机械能与内能之间的转化
D.从A点到D点,其机械能增加
2.(2022·山东滨州·统考中考真题)2022年2月北京冬奥会,中国代表团共收获9金4银2铜共15枚奖牌,金牌数和奖牌数均创历史新高。如图为高速摄影机记录的单板滑雪男子大跳台金牌得主苏翊鸣在比赛中,从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的是( )
A.他从起跳到最高点的过程中,动能逐渐转化成重力势能
B.他起跳后到达最高点时,机械能最大
C.他从空中下落过程中,重力做功越来越慢
D.他从起跳到落地的整个过程中,机械能是守恒的
3.(2022·山东威海·统考中考真题)如图所示,为了把两件相同货物搬运到汽车上,工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面,用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端,另一件货物用同样的方法沿斜面搬运。下列说法正确的是( )
A.沿斜面推动更省力
B.沿斜面推动,工人克服货物重力做的功更多
C.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功的功率一定相同
D.沿斜面推动货物的过程中,货物的机械能增大
4.(2022·山东日照·统考中考真题)物理课上,喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材,器材所受的重力为,距离讲台的水平距离,距离讲台面的竖直高度,如图所示。小明先用的时间在M点将器材匀速竖直搬起,再匀速直线运动到达讲台的N点。小明水平移动器材时,速度大小为___________、对器材做的功为___________J。
5.(2022·内蒙古通辽·统考中考真题)如图甲,用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系,丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0~10s内物体对地面的压力为___________N;20~30s内拉力F做功的功率为___________W。
6.(2022·浙江杭州·中考真题)如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)从O点到A点的过程中,运动员的机械能____________(选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势