力学-第六讲-功和功率、机械能-2024年浙江省科学中考一轮复习

力学-第六讲--功、功率、机械能 一.思维导图 二.知识梳理动能大小影响因素 考点1 机械能质量（m) 速度（V) 动能 重力势能大小影响因素 机械能 质量（m) 高度（h) 重力势能 弹性势能大小影响因素 势能 形变量/形变程度 弹簧的材料、粗细 弹性势能 考点2 机械能转化模型 模型一：竖直弹簧模型、蹦极模型 质量为m的小球从O点静止下落，落在竖直放置静止的轻质弹簧上，到达B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中A点是弹簧自然伸长的原长点，C点是小球到达的最低点（不计空气阻力） 知识拓展： 1.合力方向与运动方向相同，速度增大；相反则减小； 2.机械能转化分析方法小妙招： 过程中减小的能量 增大的能量 （能量并不会凭空消失，也不会凭空创造） 阶段/点 受力分析 速度变化 能量转化 O A G 只受重力 合力往下 速度(v)增大 重力势能 动能 A B G F弹 F弹<G 合力往下 速度(v)增大 重力势能 动能+弹性势能 B点 G F弹 F弹=G 合力为0 速度最大点 Vmax 动能最大点 B C G F弹 F弹>G 合力往上 速度(v)减小 重力势能+动能 弹性势能 思考： 1.在哪些阶段小球机械能守恒？ 2.将弹簧和小球看作一个体系，这个体系的机械能守恒吗？ 3.如果是需要考虑空气阻力，思考1和思考2的答案有什么变化？ 总结： 【机械能守恒的判断方法】 方法一：做功法 ①对于一个物体而言，只受到重力的作用时机械能一定守恒（只有重力对物体做功） ②对于多个物体组成系统而言，只有重力和系统内的弹力做功，系统机械能守恒 方法二：定义法 机械能守恒：物体具有的动能和势能发生相互转化，但是动能和势能的总和保持不变，我们称这个物体的机械能守恒。只需要判断该物体的机械能有没有对外转化出去，如果只是自身动能与势能相互转化，那么自身的机械能总和不变，即机械能守恒，若有将机械能转化为其他物体的能量，则该物体机械能不守恒。 模型二：水平弹簧模型 水平面粗糙：①压缩到A点释放，速度最大点在AB之间 ②拉伸到C点释放，速度最大点在BC之间 水平面光滑：速度最大点在原长点B 滑块最后静止位置（从静止状态受力平衡角度思考） 1.若水平面不光滑，则最终可能静止在弹簧原长点、原长点左侧、原长点右侧 2.若水平面光滑，则最终只能静止在弹簧原长点 模型三：单摆模型 不计空气阻力,质量为m的小球从A点静止摆下 AB：重力势能转化成动能 BC：动能转化成重力势能 整个阶段，小球的机械能守恒 小球在B点绳子突然断开，小球会做平抛运动； 小球在C点绳子突然断开，小球会竖直下落。 模型四：抛体模型 竖直上抛与平抛运动的区别： 竖直上抛最高点速度为0 平抛运动最高点速度不为0 模型五：斜面轨道模型 考点3：功和功率 一、功 1.做功：在科学中，如果物体受到力的作用，并且在这个的方向通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 2.做功必须满足两个条件： ①有力作用在物体上。 ②物体在这个力的方向上通过了一段距离。 3.以下是三种不做功的情况：“劳”——力，“动”——距离 ①有力的作用，但是物体没有移动（距离为0）——“不动无功”，如图①所示； ②物体移动了，但是没有力作用（比如足球离开脚后继续运动）——“不劳无功”，如图②； ③有力作用，物体也移动了，但物体移动方向与力的方向垂直——“劳而无功”或“垂直无功”，如图③。 ① ② ③ 4.功的计算：功=力距离；若用W表示功、F表示力、s表示物体在F方向上通过的距离，则公式可表示为：。 5.功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号为 J。1J=1N·m 6.功的实质：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，所以能量和功的单位都是焦耳。做功的过程实质上就是能量转化的过程，物体做多少功就有多少能量转化为其他形式的能，所以功是能量转化多少的一种量度。 二、功率 1.功率（定义）：单位时间内做的功，用字母P表示。 2.功率的单位：瓦特，简称瓦，符号 W。国际单位制中，功的单位是 J，时间的单位是 s，功率的单位就是 J/s。1 W = 1 J/s，意思是 1s 内完成了1J 的功。常用的单位还有“kW”，1kW=1000W。 3.功