专题09 机械能和功（讲义）-备战2024年中考科学一轮复习考点帮（浙江专用）

专题09 机械能和功（讲义） 模块导航： 模块一、命题趋势 模块二、知识重构 模块三、重点考向典题精练 考向一、机械能 考向二、判断是否做功 考向三、功的计算 考向四、功率的计算 命题趋势 1.动能和势能及其相互转化基本是在选择题和填空题中考查；主要涉及的考点有：动能和势能的影响因素、机械能及其转化等；命题时多结合实际生活或热点信息来单独考查，偶尔会与其他知识综合考查． 2.判断是否做功主要在选择题和填空题中考查，多结合教材图片或生活事例进行考查． 3.功和功率考查背景常见的有三类：分别是体育运动类、交通工具类和模型类；其中体育运类多是给出一个背景，直接利用功和功率的计算公式进行计算；交通工具类常结合力与运动、压强等知识进行考查；模型类常以水平或竖直拉动物体这类问题为背景考查．多在选择题、填空题和计算题中考查； 知识重构 知识点一、能量及其能量 1. 能量：物体能够对外做功，我们就说它具有能量。能量也简称能。 2. 能量的多种形式：根据能量的特点，大致可分为机械能、电磁能、内能、化学能、光能、核能、声能等。 知识点二、机械能 1. 动能：（1）定义：物体由于运动而具有的能叫动能。 （2） 大小因素：物体质量越大、速度越大，动能就越大。可利用公式进行记忆（E=） 2. 势能：（1）重力势能：①定义：物体由于被举高而具有的能。 ②大小因素：质量越大举得越高，重力势能就越大。（E=mgh） （2）弹性势能：①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能。 ②大小因素：对于同一物体，弹性形变远越大，弹性势能就越大。 3. 机械能：（1）定义：动能和势能统称为机械能。 （2）机械能守恒：动能和势能在一定的条件下可以互相转化，如果只有动能和势能的转化，则机械能的总量保持不变，也就是机械能守恒。 （3）如图滚摆和单摆，如果不考虑摩擦和空气阻力等其他外力，则它们机械能守恒。 知识点三、能量转化的量度 1. 功：（1）物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力做了功。 （2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力②物体在力的方向上通过了的距离。 （3）不做功的三种情况：①有力没有距离②有距离没有力③力的方向和运动方向垂直。 用力推车车没动属于有力没有距离，人对汽车不做功。 踢出去的足球由于惯性在滚动属于有距离没有力，人对足球不做功。 背着书包在水平地面行走属于力和运动方形垂直，人对书包不做功。 2. 功的计算：（1）规定：功等于力跟物体在这个力的方向上通过的距离的乘积。 （2）公式：。 （3）单位：焦耳，简称焦（J）1J=1N·m。 （4做功的实质：做功的过程实质上就是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生 转化。因此可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。 3. 功率：（1）定义：单位时间内完成的功。 （2）物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 （3）功率是反映做功的快慢，不能表示做功的多少，功率大的做功不一定多，因为做工时间可能很反之做功多的不一定功率大。 （4）功率的单位：在国际单位之中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。1W1=1J/m。常用单位还有千瓦kW，兆瓦MW。 （5）公式：。功率的公式是指平均功率，而不是某一时刻的功率。 （6），由推导可知，功率的公式，还有这种形式。由可以知道，汽车以恒定的功率上坡时减慢速度，是为了增大上坡时的牵引力，这样有利于上坡。 重点考向典题精练 考向一、机械能 1．第二十四届“冬奥会”在北京和张家口成功举办。以下四图是运动员在本届“冬奥会”上参加不同比赛项目时的情景，关于他们比赛时所涉及的科学知识，下列说法正确的是（　　） A．甲图：擦刷冰面是为了增大摩擦 B．乙图：花样滑冰运动员的重力和对冰面的压力是一对平衡力 C．丙图：跳台滑雪运动员在下落过程中运动状态不变 D．丁图：速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加 2．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1、t2、t3三个时刻具有的动能分别是E动1、E动2、E动3，具有的机械能分别是E机1、E机2、E机3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能和机械能的大小关系正确的是（　　） A．E动1<E动2<E动3 B．E动1<E动2=E动3 C．E机1<E机2<E机3 D．E机1<E机2=E机3 3．如图所示，一根质量不计的弹簧，上端固定，下端挂一个小g球，小球静止时距地面高度为h，现用力向下拉小球使其与地面接触，然后从静止释放小球，不计空气阻力，且弹簧始终在弹性限度内，则下列说法错误的是（　　） A．小球上升到最高点时受力方向竖直向下 B．小球上升到距离地面高度为h时，速度最大 C．小球上升过程中，整个系统的势能不断增大 D．小球运动过程中，整个系统的机械能守恒