专题11 功和机械能（知识梳理+典例+练习）-2024物理中考一轮复习精品资料

专题11 功和机械能 一、思维导图 二、新课标要求 3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 3.2.2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 三、知识梳理与典例 一、力学中的功 1. 功的概念 （1）问题探究：图甲是把小车向前推动了一段距离，图乙是把物体提高了一段距离。观察图中所示的两种情况，找找他们活动中的共同点。 分析：活动中的共同点是，都对其他物体施加了 的作用，并且物体在力的方向上都移动了一段 ，力的作用都有了成效。 甲 乙 （2）功的概念 如果一个力作用在物体上，物体在这个力的 移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 2. 做功的两个必要因素 （1）现象分析 丙 人搬而未起 丁 提着滑板在水平路面上前行 ①如上图甲、乙所示是力对物体做功的两个实例。这些做功实例的共同点是：物体受到了力，在力的方向上移动了 。 ②如图丙、丁所示是力对物体没有做功的两个实例。这些力不做功的原因：物体受到了力，但是在力的方向上没有移动 。 （2）结论 力学里所说的做功，包含两个必要因素：一是作用在物体上的 ；二是物体在这个力的方向上移动了 。 3. 力对物体不做功的三种情况 （1）有力无距离（劳而无功） 如图甲所示，有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过 ，力对物体没有做功（力的作用无成效）。 甲 人搬而未起 乙 冰壶在冰面上滑行 丙 提着滑板在水平路面前进 （2）有距离无力（不劳无功） 如图乙所示，物体因为 通过一段距离，在运动方向上没有力对物体做功（离开力说功是无意义的）。 （3）力与运动距离的方向垂直（垂直无功） 如图丙所示，物体受到了力的作用，也通过了距离，但通过的距离与力的方向 ，物体在力的方向上没有通过距离，这个力对物体没有做功（力的作用没有成效）。 二、功的计算 1. 功及其计算公式 （1）影响功的大小因素 作用在物体上的 越大，物体在力的方向上移动的 越大，力所做的功越多。 （2）功：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 。 （3）计算公式：功＝力×距离 W = 。F表示力，s表示物体沿力的方向移动的距离，W表示功。 （4）功的单位 在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，则功的单位是N•m，它有一个专门的名称叫做 ，简称焦，符号是J。 把2个鸡蛋举高 m，做的功大约是1J。 2. 公式W=Fs的应用 （1）公式变形：由功的计算公式W=Fs可知，已知三个物理量中的任意两个，可求第三个。 ①求作用在物体上的力： F= ②求在力的方向上移动的距离：s= 式中物理量全部用国际单位制。 （2）F与s具有同时性：即物体在受力的同时移动了距离，移动距离的同时受了力。公式W=Fs中的F是使物体沿力F的方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，其大小和方向都不变。 （3）F与s具有同向性：公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的距离。 例如，运动员用500N的力将足球踢出20m，若用公式W=Fs =500N×20m=10000J计算，结果是错误的，因为踢球的力的作用距离不是20m，要计算运动员对球做的功，关键看脚推动球前进的距离是多少。 （4）F与s具有同体性：即F与s对应同一个研究对象。 3. 关于克服阻力做功 物体在力的作用下发生运动，如果运动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。 例如，在水平面上推动物体前进时，要克服 做功；提高物体时要克服 做功。如人爬楼梯时，要克服自己的重力做功，计算功的大小时，应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h，即W=Gh。 【例题1】在2022年北京冬奥会上，运动健儿们奋勇拼搏为国争光，如图所示是冬奥健儿在比赛中的情景。下列分析中正确的是（　　） A．甲图中：短道速滑运动员在转弯滑行过程中，他所受力的合力为零 B．乙图中：掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中，支持力对冰壶做功 C．丙图中：花滑运动员向前减速滑行的过程中，运动员的惯性逐渐减小 D．丁图中：单板滑雪运动员在空中下落过程中，运动员所受的重力对他做功 【例题2】一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（