专题01 功与机械能 内能和热机（期末复习讲义）九年级物理上学期新教材沪粤版

该初中物理期末复习讲义以“功与机械能、内能和热机”为核心，通过表格系统梳理7个核心考点的复习目标与考情规律，用知识框架分点呈现每个知识点的概念、公式及应用，清晰展现机械效率计算、机械能转化等重难点的内在联系。 讲义亮点在于分层练习设计与科学思维培养，基础通关练夯实概念（如判断力是否做功的“三看原则”），重难突破练强化模型建构（如滑轮组机械效率计算），综合拓展练提升科学探究能力（如动能影响因素实验分析），助力教师实施精准分层教学，满足不同学生复习需求。

专题01 功与机械能内 能和热机（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 1．功 1．理解功的物理意义，明确做功的两个必要因素； 2．掌握功的计算公式W=Fs及单位，能结合具体情境进行功的计算； 3．能准确判断物体是否做功。 考频较高，题型以选择题、填空题、计算题为主。选择题常考查做功的判断，填空题侧重功的公式应用及单位换算，计算题多与后续功率、机械效率结合，考查功的基础计算，难度中等。 2．功率 1．理解功率的物理意义； 2．掌握功率的计算公式、P=Fv及单位，能灵活进行公式变形计算； 3．能结合生活实例区分功与功率的不同。 高频考点，题型覆盖选择、填空、计算。常以生活中的机械为背景，考查功率的计算及物理意义理解；与功、速度等知识点结合的综合计算题是重点，难度中等偏上。 3．机械效率 1．理解机械效率的物理意义，明确有用功、额外功、总功的概念及关系； 2．掌握机械效率的计算公式，知道机械效率总小于1的原因； 3．能结合滑轮组、斜面等模型计算机械效率，分析提高机械效率的方法。 期末必考考点，题型以计算题为主，选择题、填空题为辅。计算题常结合滑轮组或斜面考查机械效率的计算，需先区分有用功和额外功；选择题侧重机械效率的影响因素及提高方法，难度中等偏上。 4．动能势能机械能 1．理解动能、重力势能、弹性势能的概念，掌握影响每种能量大小的因素； 2．能结合具体情境判断物体动能、势能的变化情况； 3．理解机械能的概念，掌握机械能守恒的条件，能分析机械能相互转化的实例。 考频极高，题型以选择题、填空题、实验探究题为主。选择题、填空题常考查能量变化的判断及能量转化实例分析；实验探究题多围绕“影响动能大小的因素”展开，考查控制变量法的应用，难度中等。 5．内能热传递 1．理解内能的概念，知道内能与温度、质量、物质种类等因素的关系； 2．掌握改变物体内能的两种方式，能区分两种方式的本质； 3．理解热传递的条件和方向，知道热量的概念及单位。 高频考点，题型以选择题、填空题为主。常考查内能的影响因素、改变内能的方式判断、热传递条件等知识点，偶尔结合生活实例出题，难度较低。 6．物质的比热容 1．理解比热容的物理意义（反映物质吸热或放热能力的物理量，是物质的一种特性）； 2．掌握比热容的定义、单位，知道水的比热容较大及其应用； 3．掌握热量计算公式Q=cmΔt，能结合具体问题进行热量计算。 必考考点，题型以计算题、选择题、实验探究题为主。计算题是重点，常结合比热容计算物体吸收或放出的热量，多与热机效率、热平衡问题结合；实验探究题常考查“比较不同物质的吸热能力”，涉及控制变量法和转换法的应用，难度中等。 7．机械能与内能的相互转化 1．能举例说明机械能与内能的相互转化； 2．了解热机的工作原理，知道四冲程汽油机的四个工作冲程及每个冲程的能量转化； 3．理解热机效率的概念，知道提高热机效率的方法及节能、环保的重要性。 考频较高，题型以选择题、填空题为主。常考查热机的工作冲程判断及能量转化，偶尔考查热机效率的相关计算，结合环保热点出题是趋势，难度中等。 知识点01功 一、功及做功的判定 1．功的定义：一个力作用在物体上，使物体在____________通过一段距离，这个力就对物体做了功。 2．功的单位：国际单位制中，功的单位是：______，符号是______，1J=1N·m。 3．判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在____________；二是物体在____________通过的距离。判断一个力是否做了功。必须同时满足功的两个必要的条件，缺一不可，否则就没有做功。 4．功的计算：功等于______跟物体在力的方向上通过的______的乘积。 二、功的计算方法 1．功的计算公式：_________，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离s：m（米）。 2．公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=Fs进行计算。 3．功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功。 知识点02功率 一、功率的概念 1．功率定义：物体在____________内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示。 2．功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的______。 3．功率公式：功率=功/时间，即。 4．功率单位：国际单位：______（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 5．功率的种类 （1）平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。  （2）瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。 6．做功快慢比较 （1）做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。 （2）取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。 二、功率的计算 1．功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。 2．计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成______。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 知识点03机械效率 一、机械效率的概念 1．机械效率概念：有用功跟总功的______叫做机械效率，通常用百分数表示。 （1）有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做___；计算方法W有用=Gh；W有用=W总-W额外。 （2）额外功：并非需要但又不得不做的功叫做______；计算方法W额外=G′h，W额外=fs；W额外=W总-W有用。 （3）总功：有用功与额外功的和叫______；总功的计算方法W总=Fs；W总=W有用+W额外。 2．机械效率计算公式：；其中W总表示______；W有用表示______；η表示____________。 二、机械效率的应用  1．有用功是由使用机械的______所决定的，当用斜面提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有=Gh。   2．额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功，对于斜面而言，W额=fs。   3．总功是指动力对所做的功，一般情况下使用斜面时，动力做功W总=Fs。  4．斜面的机械效率，在同一斜面上，由于倾斜程度相同，即一定，故在同一斜面上拉同一物体（粗糙程度相同）时，在斜面上所移动的距离（或物体被提升的高度）不同时，机械效率是相同的。 5．提高机械效率的主要办法 （1）有用功一定时，尽量______额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施。 （2）额外功一定时，______有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 知识点04动能势能机械能 一、机械能 1．动能：物体由于______而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能，动能与物体的____________有关，物体的质量越大，速度______，物体具有的动能就______。 2．势能：________________________统称为势能。 （2）重力势能：物体由于____________而具有的能量，叫做重力势能。重力势能与物体的质量和物体所处的______有关。物体的____________，所处的____________，物体的__________________。 （3）弹性势能：物体由于发生____________而具有的能，叫做弹性势能；弹性势能与____________有关，同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就______。 3．机械能：动能和势能之和称为______；单位：焦耳（J）。 （1）动能和势能都属于______，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，____________是机械能的两种表现形式。 （2）机械能大小：动能和势能的______。 二、动能和势能的转化与守恒 1．动能和重力势能之间可以______。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 2．动能和弹性势能之间也可以______。它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能。 3．机械能守恒：如果只有____________的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 知识点05内能热传递 一、内能 1．分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有______；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有______；在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 2．单位：内能的单位是焦耳，简称______，用字母______表示。 二、热传递 1．热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做______。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。 2．热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 3．热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。 （1）传导——热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。 （2）对流——通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递。 （3）辐射——热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递。 4．热传递改变物体的内能 （1）条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 （2）过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （3）结果：温度相同。 （4）实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 三、温度、热量与内能的关系 1．内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变。 （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大；温度降低，物体内能减小，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2．内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）。 （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3．热量与温度的关系 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变。 （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 知识点06物质的比热容 一、比热容 1．单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的____________，简称比热。比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。在国际单位制中，比热容的单位是____________，读作焦每千克摄氏度。 2．水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 3．比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 二、热量的计算 1．物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。 其中c——物体的比热容——单位____________。 m——物体的质量——单位______。 t0——物体原来的温度______。 t——物体后来的温度______。 若用Δt表示__________________（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cmΔt。 公式可以变形为、、。 2．热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 知识点07机械能与内能的相互转化 一、做功 1．做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能______，当物体对外界做功时，物体的内能就会______。 2．做功使物体的内能改变的实质：其他形式的能量（如机械能）与内能之间的____________。 二、内燃机 1．内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机，内燃机分为____________和____________。 2．汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为______； 3．汽油机的工作流程：内燃机通过______、______、______、______四个冲程不断循环来保证连续工作的。 （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。 （3）做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 4．工作过程中能量的转化 （1）压缩冲程：机械能→内能； （2）做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能； 5．一个工作循环中对外做功______，活塞____________，曲轴______，飞轮______。 三、燃料的热值 1．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，符号时_____。单位是______，读作焦每千克。 （1）对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 （2）热值是燃料的一种属性。 2．公式：Q=mq m——燃料的质量——单位______。 q——燃料的热值——单位____________。 Q——燃烧放出的热量——单位______。 3．热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。 4．同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 四、热机的效率 1．用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为： ，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率____________。 2．热机在工作过程中造成能量损失的因素：燃料很难全部燃烧、排出的废气带走能量、热机部件要散热、 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。 3．提高热机效率的方法：尽量让燃料充分燃烧、设法利用废气的能量、减少能量损失、保证良好的润滑。 题型一 功的概念和计算 解｜题｜技｜巧 一、核心概念辨析技巧 做功的两个必要因素（判断“是否做功”的关键）；技巧口诀：“力距同向，缺一不可” 具体判断方法（三看原则）： ①看是否有作用在物体上的力（F≠0）； ②看物体是否在力的方向上移动距离（s≠0，且s与F方向一致）； ③排除“劳而无功”情况：力与距离垂直（如提着水桶水平走路，重力不做功）、物体因惯性运动（如踢出的足球在空中飞行，脚的作用力不做功）。 二、功的计算解题技巧 基本公式应用（W=Fs）；解题四步法： ①审题：找出已知条件（力F、距离s），明确求“有用功”“总功”还是“额外功”； ②析方向：确认s是“力的方向上的距离”； ③统一单位：F用“N”，s用“m”，结果用“J”； ④代入计算：格式规范（写出公式→代入数据→计算结果→标注单位）。 【典例1】（多选题）小阳为了搬运重物，设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组绳端移动的距离短 B．乙滑轮组绳端移动的距离短 C．甲滑轮组做的有用功多 D．乙滑轮组做的有用功多 【变式1】如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．，没有推动物体，是因为推力小于摩擦力 B．，物体水平方向上合力为0N C．，物体受到的摩擦力是3N D．，推力对物体做功16J 【变式2】如图是一款新能源可无人驾驶汽车，汽车质量为1600kg，速度最大可达108km/h。当该汽车在平直路面上以最大速度匀速行驶时，所受阻力为汽车重力的0.05倍。（取g=10N/kg）求： (1)若汽车与地面的总接触面积为1000cm2，汽车静止在水平地面上时，对地面压强大小？ (2)该汽车在平直路面上以最大速度行驶时，汽车牵引力大小？ (3)该汽车在平直路面上以最大速度行驶5min，这个过程汽车牵引力所做功的大小？ 题型二功率的概念和计算 解｜题｜技｜巧 一、功率的公式与单位 公式类型 表达式 符号含义 单位换算 适用场景 基本公式 P：功率；W：功（J）；t：时间（s） 主单位：瓦特（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W 所有做功场景，已知功和时间求功率 衍生公式 P=Fv F：力（N）；v：物体在力的方向上的速度（m/s） 1kW=103N·m/s 匀速直线运动（如水平拉动物体、匀速提升物体），已知力和速度求功率 易错点提醒：①单位混淆：避免将功率单位“W（瓦特）”与功的单位“J（焦耳）”、能量单位“J”混淆；②公式适用条件：P=Fv必须满足“匀速运动”（二力平衡，F=f或F=G），且v是“力的方向上的速度”。 二、功率计算解题四步法 1．解题流程 ①审题定位：明确已知条件（功、力、速度、时间），判断求“总功率”“有用功率”还是“额外功率”； ②公式选择：已知W和t：直接用；已知F和v（匀速）：用P=Fv；间接条件：需先求W（如W=Gh、W=Fs）或v（如），再代入功率公式；③单位统一：基本公式：W（J）、t（s）→P（W）；衍生公式：F（N）、v（m/s）→P（W）； 常用换算：1min=60s，1km/h=m/s，1kW=103W；④规范作答：写出公式→代入数据（带单位）→计算结果→标注单位。 2．分题型解题技巧与示例 （1）基本公式应用（已知功和时间） 技巧：若题目未直接给出功，需先通过W=Fs、W=Gh等求出功，再代入功率公式。 （2）衍生公式P=Fv应用（匀速运动场景） 技巧：匀速运动时，先通过二力平衡确定力F（如水平匀速时F=f，竖直匀速时F=G），再结合速度v计算功率。 （3）多过程、多力功率问题 技巧：分别计算每个过程的功和时间，再求总功率（）；或分别求每个力的功率，再求总功率（同向相加，反向相减）。 【典例1】如图甲，工人用200N的拉力将质量30kg的物体从地面运到楼上，每个滑轮重50N。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示，则绳子自由端20s移动 m，工人做功的功率为 W。 【变式1】建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体内上升了，若滑轮组的机械效率为，求此过程中： (1)物体上升的速度； (2)拉力F的功率。 【变式2】用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N，3s内拉力做功的功率为 W。 题型三 机械效率 解｜题｜技｜巧 一、核心概念精准辨析（高频考点） 1．机械效率的定义与本质 定义：机械效率（η）是有用功（W有）与总功（W总）的比值，公式为； 本质：反映机械对能量的利用效率（无单位，取值范围0<η<1，永远小于1，因为额外功不可避免）； 2．有用功、额外功、总功的区分（解题关键） 功的类型 定义 常见场景计算方式 有用功（W有） 对人们有价值的功（达到目的所需的功 ①提升物体：W有=Gh（克服物体重力做功）； ②水平移动物体：W有=f物s物（克服物体摩擦力做功）； ③抽水灌溉：W有=G水h（克服水的重力做功） 额外功（W额） 对人们无价值但不得不做的功（克服机械重力、摩擦力等） W额=W总-W有； 特殊场景：W额=G动h（忽略摩擦的滑轮组）、W额=f摩s（斜面） 总功（W总） 动力对机械做的功（有用功+额外功） ①公式：W总=W有+W额； ②直接计算：W总=Fs（F为动力，s为动力移动的距离） 二、机械效率计算解题四步法（核心题型） 1.解题通用流程 ①判断机械类型：明确是滑轮组、斜面、杠杆还是其他机械（重点考查滑轮组和斜面）； ②确定“有用功”计算方式：根据目标选择公式（如提升物体→W有=Gh）； ③计算“总功”：通过W总=Fs（已知动力和动力移动距离）或W总=W有+W额（已知额外功）求解； ④代入效率公式：，结果用百分数表示（保留1-2位小数）。 （1）滑轮组（高频题型） 关键技巧：①确定绳子段数n（动滑轮上的绳子段数，可通过“奇动偶定”判断，或直接数与动滑轮相连的绳子）；②动力移动距离s=nh（h为物体上升高度）；③常用推导公式：（忽略摩擦，简化计算）；若考虑摩擦，（G动为动滑轮重力）。 （2）斜面（常考基础题型） 关键技巧：①有用功：W有=Gh（G为物体重力，h为斜面高度）；②总功：W总=Fs（F为沿斜面的拉力，s为斜面长度）；③额外功：W额=f摩s（克服斜面摩擦力做功），推导得。 （3）综合机械（多过程/组合机械，提升题型） 关键技巧：分步骤计算每个机械的有用功和总功，总机械效率（总有用功为最终目的的功，总总功为初始动力做的功）。 【典例1】如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。若鼎在水中时，两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、。下列说法正确的是（　　） A．鼎在水中时，鼎受到的拉力为 B．图中的滑轮能起到省力的作用 C．图中的滑轮不能改变力的方向 D．当鼎完全从水中提出后，滑轮的机械效率将变小 【变式1】如图所示，起重机利用滑轮组提升重物时可以 （选填“省力”或“省功”）。某次作业中，起重机将900N的物体匀速吊起5m高，电动机对钢丝绳自由端的拉力F为400N，则这次作业起重机所做有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。只增大电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式2】如图甲所示是红花湖正门的图片，这是一个大斜坡，图乙是其简图。一辆重为的小型货车从山底开上山顶，牵引力保持不变，匀速爬上高、长的斜坡，求： (1)汽车爬坡时有用功； (2)汽车上坡时的机械效率。 题型四　动能势能机械能 解｜题｜技｜巧 一、核心概念精准辨析（高频考点） 1.三种能量的定义与影响因素（判断能量变化的关键） 能量类型 定义 影响因素 动能（） 物体由于运动而具有的能量 ①质量（）：质量越大，动能越大； ②速度（）：速度越大，动能越大（速度影响更显著） 重力势能（） 物体由于被举高而具有的能量 ①质量（）：质量越大，势能越大； ②高度（）：高度越高，势能越大 弹性势能（） 物体由于发生弹性形变而具有的能量 ①形变程度：形变越大，势能越大； ②材料弹性：弹性越好，势能越易储存 2.机械能的组成与守恒条件 组成：机械能（势能包括重力势能和弹性势能）； 守恒条件：不计空气阻力、摩擦阻力时，机械能总量保持不变（只有动能与势能相互转化）； 实际情境：存在摩擦或空气阻力时，机械能会转化为内能（如物体下落时速度变慢，机械能减少），但总能量（机械能+内能）仍守恒（仅考查机械能守恒的理想情况）。 二、能量转化判断解题技巧（核心题型） ①定位研究对象：明确分析哪个物体的能量变化（如“下落的苹果”“上升的气球”）； ②分析初始状态：判断物体初始时具有的能量类型（动能、重力势能、弹性势能）； ③分析变化过程：观察物体的速度、高度、形变是否变化，进而判断每种能量的增减（如“速度变大→动能增大”“高度降低→重力势能减小”）； ④总结转化规律：明确能量转化方向（如“重力势能→动能”“动能→弹性势能”），理想情况下补充“机械能守恒”。 【典例1】12月12日，身穿京剧服饰的俱乐部成员们在雪道上滑行。身后的“靠旗”与扬起的雪花一同在空中飞舞，京剧身段与单板特技的有机融合，展现出滑雪运动别样的“国潮”之美，如图所示，关于俱乐部成员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A．俱乐部成员从低处运动到高处时，动能不断增加 B．俱乐部成员从高处运动到低处时，动能转化为重力势能 C．俱乐部成员运动到最高点时重力势能最大 D．俱乐部成员运动到最高点时动能最大 【变式1】如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离后停下、完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，mA=mB<mC。 (1)小钢球从斜面上由静止滚下斜面的过程中， 转化为动能；小钢球的动能大小是通过木块移动的距离来反映的，此处用到的物理方法是 。 (2)分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 。 (3)分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与 的关系。 (4)综上可知，图丁中的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 。 【变式2】图（甲）是我国古代科技著作《天工开物》中记载着一种以水流作动力，把低处的水提升到高处的机械——筒车，如图（乙）是筒车的简化图。水流冲击水轮转动，取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出，此过程增大水的 能。接水槽比取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，水轮旋转一周用时2min，忽略接水槽离倒水处的高度，g取10N/kg，则该筒车对水做功的功率为 W。 题型五 内能 热传递 解｜题｜技｜巧 一、核心概念精准辨析（高频考点） 1．内能的定义、本质与影响因素 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，是物体的固有属性（一切物体在任何温度下都有内能，0℃的冰也有内能），用符号(E内)表示，单位为焦耳（J）。 影响因素 具体规律 温度 同一物体，温度越高，分子无规则运动越剧烈，内能越大（主要影响分子动能） 质量 温度相同时，质量越大，物体内分子数量越多，内能越大 物质种类 质量、温度相同时，不同物质的内能可能不同（与分子结构有关） 状态 同种物质、质量和温度相同时，状态不同内能不同（主要影响分子势能） 易混点对比：内能≠机械能（机械能是物体宏观运动或位置决定的能量，内能是微观分子运动决定的能量；静止在地面的物体机械能可能为0，但内能一定不为0）。 2．热传递的核心要素（判断热传递是否发生的关键） 核心要素 具体内容 发生条件 物体间存在温度差（高温物体→低温物体，直至温度相同，热传递停止） 传递方向 热量从高温物体传向低温物体（不可逆，不能说“低温传向高温”） 传递实质 传递的是热量（内能的改变量），而非“温度”或“内能”本身 传递方式 传导（固体间，如铁锅传热）、对流（液体/气体，如烧水时水的循环）、辐射（无需介质，如太阳照暖地面） 3．热量的概念与相关公式 定义：在热传递过程中，物体内能改变的多少叫做热量（符号Q，单位J），是“过程量”——只能说“吸收”或“放出”热量，不能说“具有”“含有”热量。 核心公式（计算题重点）： 吸热公式：Q吸=cm(t-t0)（c为比热容，m为质量，t为末温，t0为初温） 放热公式：Q放=cm(t0-t)（末温低于初温，用初温减末温保证结果为正） 比热容c：物质的特性，只与物质种类、状态有关，与质量、温度无关，水的比热容最大（c水=4.2×103J/(kg·℃)，必考数值） 【典例1】“溜溜球”是学生喜爱的一种玩具。图是其结构示意图，使用时将线绕好，然后手持绳的上端自由释放。假如手不提拉，由于空气阻力，“溜溜球”上升的高度将越来越小，这一过程中 能转化为 能；为使“溜溜球”上升的高度不变，在其上升的过程中，人必须提拉绳子，提拉的过程实质上是人通过绳对“溜溜球” 的过程，从而使它的机械能得到不断的补充。 【变式1】关于如图所示的热学实验，下列说法不正确的是（    ） A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于分子之间存在引力 B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，内能转化为机械能 C．丙图中，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明空气的密度比二氧化氮大 D．丁图中，金属管内装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，在塞子冲出去时，乙醚蒸气的内能减小 【变式2】电影《哪吒之魔童闹海》火爆全球，哪吒与申正道的打斗过程中，在空中翻腾，最后落在水面的一根竹竿上，此时竹竿受到的浮力将 （选填“不变”、“变大”或“变小”）；哪吒与敖丙联手，用水火之力生成蒸气冲破巨岩，冲破巨岩的过程是 （填能的转化过程）。 题型六 物质的比热容 解｜题｜技｜巧 一、概念理解题解题技巧 抓本质属性：比热容是物质固有属性，与质量、温度变化、吸放热多少无关，只与物质种类和状态有关（直接排除“吸热多→比热容大”“温度变化小→比热容大”等无前提表述）。 关键词判断：题目中出现“相同质量”“相同吸、放热”“温度变化”时，优先用“c与Δt成反比（Q、m相同）”“Q与c成正比（m、Δt相同）”判断。 二、公式计算题解题技巧（Q=cmΔt） 单位统一三步法： 第一步：统一单位（m→kg，Δt→℃，避免g、K直接代入）； 第二步：判断吸放热（吸热用Q吸=cm(t-t₀)，放热用Q放=cm(t₀-t)，Δt取正值）； 第三步：公式变形（待求量对应变形：c=Q/(mΔt)、m=Q/(cΔt)、Δt=Q/(cm)）。 结果验证技巧：水的比热容为4.2×10³J/(kg・℃)，可作为参考值，若计算结果偏离过大，优先检查单位换算或公式选择。 三、图像分析题解题技巧（温度-时间、吸热图像） 斜率判断法：相同加热器（吸热相同），图像斜率越小（温度变化越慢），比热容越大（Q、m相同时，c与Δt成反比）。 关键点提取：关注横坐标（加热时间、吸热量）、纵坐标（温度），找出“相同时间温度变化”或“相同温度变化所需时间”，对比得出比热容大小。 四、特性应用题解题技巧 对比逻辑法： 前提1：质量相同、吸/放热相同→温度变化小的物质比热容大； 前提2：质量相同、温度变化相同→吸/放热多的物质比热容大。 场景对应技巧：题目涉及“供暖介质”“气候调节”“冷却、加热设备”时，直接关联“水的比热容大”的特性，分析“吸/放热多、温差小”的优势。 【典例1】下表是一些物质的比热容，下列说法中正确的是（　　） 常温常压下几种物质的比热容[单位J/(kg·℃)] 水 煤油 干泥土 铝 冰 水银 铜 砂石 A．不同种类的物质，比热容一定不同 B．比热容与物质的状态无关 C．相同质量的铜块和铝块吸收相同的热量，铝块的升温更慢。 D．海边昼夜温差较小是因为水的比热容小 【变式1】2022年9月，卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空，开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料，由此判断偏二甲肼的 大；燃料质量为1500kg，它完全燃烧可以产生的热量为 J。这些能量若全部被温度为20℃的水吸收后升高到35℃，则水的质量为 kg。[q偏二甲肼＝4.2×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）] 【变式2】小明为探究“不同物质吸热的性能”设计了如下的实验方案：装置如图；A、B为两种液体，用两个相同的酒精灯同时加热。 (1)组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； (2)实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，除了图中的器材外，还需要的测量工具是天平和 ； (3)此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； (4)根据实验数据绘制图象如图丙所示，分析可知液体 （选填“A”或“B”）的吸热能力强； (5)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图丁所示的装置。与原方案相比 。（答出一个即可） 题型七 机械能与内能的相互转化 解｜题｜技｜巧 一、转化判断类解题技巧（选择、填空题高频） 关键词定位法： 机械能→内能：题目出现“压缩”“摩擦”“撞击”“刹车”“搓动”等词（如压缩空气引火、搓手取暖、汽车刹车发热），本质是做功使内能增加，机械能减少。 内能→机械能：题目出现“膨胀”“推动”“做功”“喷出”等词（如水蒸气推塞子、柴油机做功冲程、热气球升空），本质是内能对外做功，转化为机械能。 状态变化辅助判断： 温度升高、内能增加，且无热传递描述→机械能→内能（如安徽本地农机刹车时刹车片发热）； 物体运动状态改变（由静到动、速度变大），且无外力做功描述→内能→机械能（如试管内水蒸气推塞子飞出）。 二、做功改变内能类解题技巧（简答题高频） 本质逻辑法： 对物体做功→内能增加→温度升高（如压缩打气筒筒壁发热、钻木取火）； 物体对外做功→内能减少→温度降低（如气体膨胀对外做功，温度降低导致水蒸气液化）。 答题模板（规范表述）： 例：“为什么压缩空气能点燃棉花？”→对空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，棉花燃烧。 例：“水蒸气推塞子后，瓶口出现白雾的原因？”→水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，液化成小水滴，形成白雾。 三、综合计算题解题技巧（结合Q=cmΔt，计算压轴常考） 能量转化效率公式（核心）： 机械能→内能：η=Q吸/W机（W机为消耗的机械能，Q吸为物体吸收的热量，常用于摩擦生热、压缩生热问题）； 内能→机械能：η=W机/Q放（Q放为消耗的内能，W机为获得的机械能，常用于热机、蒸汽机问题）。 解题四步法： 第一步：明确转化方向（判断是“机械能→内能”还是“内能→机械能”）； 第二步：提取已知量（区分机械能W、热量Q、质量m、温度变化Δt等，统一单位：W→J，m→kg，Δt→℃）； 第三步：选择公式（结合Q=cmΔt和效率公式变形，如W机=Q放×η、Q吸=cmΔt）； 第四步：验证结果（确保能量转化效率η<1，数值合理，单位统一）。 【典例1】油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给汽车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是，若该车以 80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，此时所受阻力f大小为900N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机共消耗燃油2.5kg。（）则： (1)该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？ (2)该汽车行驶中牵引力做了多少功？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？ 【变式1】如表为某电热水器的铭牌，根据铭牌参数，当该电热水器正常使用时： 精控系列贮水式电热水器 型号：SI80HE2.5-M3 额定电压：220V 容量：80L 额定频率：50Hz 功率：2500W 额定压力：0.8MPa (1)该电热水器贮水的质量为多少？ (2)将该电热器中的水从15℃加热到35℃，水吸收的热量为多少？ (3)该电热器正常工作时将满箱水从15℃加热到35℃，需要时间50min，则该热水器的加热效率为多少？（水的比热容为4.2×103J/kg·℃）。 【变式2】氢燃料具有清洁和效率高的优点，小华驾驶一辆可自由切换氢气和汽油两种燃料工作的轿车，沿平直的高速公路从抚州至武夷山，已知轿车总质量是1.6t，假设氢气和汽油均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，是车重的0.05倍，全程分为两个阶段，阶段一：轿车从抚州出发经过中途某地以90km/h的速度行驶1h，消耗了氢燃料1kg；阶段二：从中途某地开始切换为汽油，仍以90km/h的速度匀速行驶，此过程发动机的效率为30%，消耗了汽油4kg。（，，g取10N/kg） (1)第一阶段行驶过程中轿车行驶的功率是多少？ (2)在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率？（结果保留整数） (3)抚州与武夷山两地间的距离是多少？ 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(24-25八下·山东威海威海经济技术开发区·期末)如图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述不正确的是（　　） A．甲：北极熊在水平冰面滑行，北极熊受到的重力对它不做功 B．乙：运动员做水平支撑静止不动时，地面对运动员的支持力对他不做功 C．丙：射箭运动员将箭射出后，弓弦的弹力不再对箭做功 D．丁：热气球上升过程中，气球受到的重力对它不做功甲 2．(24-25八下·北京朝阳区·期末)甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛，他们同时从一楼冲向三楼，结果乙同学首先到达，甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为和，且。若甲同学做的功和功率分别为和，乙同学做的功和功率分别为和，则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 3．(24-25八下·湖南湘西州凤凰县·期末)某同学根据如图所示的器材测量滑轮组的机械效率。测量数据如下表。则测量的机械效率约为（     ） 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/m 机械效率 1.0 0.1 0.5 0.3 A．70.5% B．80.3% C．66.7% D．57.8% 4．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。运动员从空中下落的过程中，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能不变，重力势能增大 5．(23-24九上·西藏拉萨尼木县中学·期末)在修路工地上，经常看见工人师傅用切割机切割水泥路面，由于切割时锯片与路面不断摩擦，这是通过 的方式使锯片的内能增加，温度升高；为了保护锯片，就要不断地向锯片上浇水，这是通过热传递的方式使锯片的内能减少，温度降低。用水来降温是利用了水具有较大的 的性质。 6．(24-25九上·吉林吉林第十三中学·期中)北方城市集中供热，锅炉烧水选用优质煤作燃料，这是因为质量相同的优质煤和劣质煤相比，优质煤的 较大，完全燃烧时放出的热量较多；锅炉烧水是通过 的方式增大水的内能。 7．(24-25九上·湖南麻阳苗族自治县锦江中学·期末)水的比热容为，将一桶质量为2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；水结冰后，它的比热容将 （选填“改变”或“不变”）。在1标准大气压下，初温为20℃，质量为1kg的水吸收2.52×105J热量后温度将升高 ℃。 8．(20-21九上·江苏盐城射阳县·期末)用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为5℃的水加热到55℃，消耗了16g天然气。已知水的比热容为，天然气的热值为4.2×107J/kg，则天然气完全燃烧放出的热量为 J，水吸收的热量为 J，天然气灶烧水的效率为 %。 9．(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上滑下后撞击木块。 (1)实验中通过观察 可知物体动能的大小； (2)让小车从不同的高度由静止开始滑下是为了 ；这样设计的目的是为了研究 ； (3)为了研究动能与质量关系应采取的措施是 。 10．(24-25九上·吉林长春德惠第三中学·期末)为了比较不同物质的吸热能力，小明选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，分别给A、B两种液体加热，实验装置如图甲、乙所示。 (1)实验中，要在两个相同的烧杯中分别加入初温、 相同的液体A和液体B。 (2)实验中，通过 （选填“加热时间”或“液体升高温度”）来比较两种液体吸收热量的多少。 (3)如图丙所示是A、B两种液体温度与时间的关系图像，由图可知，液体B在第10min的内能 第20min的内能（选填“大于”“等于”或“小于”）。A、B两种液体的比热容关系是cA cB（选填“＞”“＝”或“＜”）。 11．(24-25八下·福建泉州丰泽区·期末)如图所示，这是我国自主研发的一款人形机器人，其质量为50kg。在某次测试中，该机器人用时2s，将重50N的箱子匀速竖直向上提升1m。求： (1)机器人受到的重力大小； (2)该过程中，机器人对箱子做的功； (3)该过程中，机器人对箱子做功的平均功率。 12．(23-24九上·广东梅州兴宁宋声学校·期末)周末，李明和家人到郊外野炊，他们购买了一些木炭用于烧水。已知锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，在这个过程中用掉500g的木炭。已知水的比热容为木炭的热值 求： (1)在这个过程中水吸收的热量。 (2)在这个过程中木炭完全燃烧放出的热量。 (3)用木炭烧水的效率。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 13．(24-25九·江苏盐城亭湖新区初级中学·期末)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。若工人在1min内将货物匀速向上提高6m，作用在钢绳上的拉力为400N，滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计，g取10N/ kg）下列说法正确的是（　　） A．作用在钢绳上拉力的功率为40W B．动滑轮的重力为200N C．人对绳子的最大拉力为1000N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 14．(24-25八下·山西运城稷山县·期末)如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙做的有用功多 B．甲做的总功多 C．乙做总功的功率大 D．甲所用装置的机械效率大 15．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)氢发动机是用气态氢作为燃料，代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机，氢气燃烧的生成物为水。如图所示是氢发动机汽车，某次它在平直路面上匀速行驶时，它的四冲程内燃机转速为1200r/min。下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧的生成物为水，所以氢发动机的效率可达100% B．该车内燃机1s内对外做功20次 C．四冲程内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能 D．提高该内燃机的效率，可以增大氢气的热值 16．(24-25九上·江苏南通海门区海南中学·期末)在一标准大气压下，完全燃烧10kg热值为1.26×107J/kg的干木柴，如果没有热损失，能将500kg初温为50℃的水升高（　　） A．50 ℃ B．60℃ C．100℃ D．110℃ 17．(24-25九上·广东惠州惠城区第五中学·期末)工人利用如图所示的滑轮组将重的物体在内匀速提升，工人对绳的拉力为，则工人做功的功率为 ，该滑轮组此时的机械效率为 %。已知该工人重力为，每只脚与地面接触面积约为，工人对地面的压强为 。 18．(24-25九上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s。若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，工人使用该滑轮组提升600N的沙子时，滑轮组的机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 19．(23-24九上·广东东莞光明学校·期末)如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，hA=hC>hB。 (1)实验中，探究的动能是指 ___________（填序号）； A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能 (2)实验中通过观察木块被钢球撞击后 来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 ； (3)由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 ；同时也可以研究动能大小与 的关系；通过实验现象得出结论： ； (4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1 f2（选填“>”“=”或“<”），该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“>”“=”或“<”）； (5)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如下表： 实验序号 钢球的质量m/g 钢球自由滚下速度v/（cm/s） 木块被撞后运动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知， 对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； (6)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球 （选填“运动”或“静止”），就可以说明任意时刻两球的速度大小相等。 20．(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔富裕县·期末)如图所示，这是我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为。 (1)该车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压强是多少？ (2)该车空载在水中漂浮时，排开水的体积是多少？ (3)该车在水中匀速直线航行，此时发动机的输出功率为，观光车航行过程中克服阻力做的功是多少? 21．(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图所示是谷歌无人驾驶汽车，它不需要驾驶者就能启动、行驶以及停止．该款车以90km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了2h，消耗汽油15L．若汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所需要的能量，已知汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，那么，在这段运动过程中，求： (1)消耗汽油完全燃烧放出热量为多少？ (2)该汽车发动机牵引汽车前进所做的功是多少? (3)该汽车行驶过程中受到的阻力为多少? 期末综合拓展练（测试时间：5分钟） 22．(24-25八下·四川达州达川区·期末)如图所示，珊珊用大小不变的拉力将重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程拉力对甲做的功为（过程中甲与竖直墙壁未接触）；在相同的时间内，明明也用平行于斜面大小不变的拉力把重力同为G的物体乙沿粗糙斜面从C点匀速拉至与B等高的D点，在此过程中的拉力对乙做的功为，下列说法不正确的是（    ） A．斜面的机械效率大小为 B．等于斜面对乙的摩擦力 C．的功率小于的功率 D．如果斜面光滑，它的机械效率为 23．(24-25八下·四川达州达川区·期末)如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为650N；现用水平向左的力F拉动物体A使其带动物体B以的速度匀速上升。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取，则下列说法中正确的是（ ） A．F做功的功率为18W B．F的大小为300N C．物体A与桌面间的滑动摩擦力大小为325N D．B的重力为550N 24．(24-25九上·山东淄博高青县（五四制）·期末)有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲放入盛热水的杯中，热平衡后，水温降低了Δt，把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt（过程中的热量损失不计），则甲球的比热容和乙球的比热容大小关系是（　　） A．甲球的比热容大于乙球的比热容 B．甲球的比热容小于乙球的比热容 C．甲球的比热容等于乙球的比热容 D．以上三种情况都有可能 25．按要求完成下列填空； (1)为了探究动能与质量的关系，楚楚设计的实验装置如图甲所示。实验过程如下：质量为、的两小球从斜面上同一高度下滑，。两小球撞击放在水平面上的木块，由于在水平面上滚动一段距离之后再撞击木块，最终木块在水平面上滑行的距离相同。于是楚楚根据这次实验情况得出结论：物体动能大小与质量无关。与我们已知的结论 （选填“不符”或“相符”），请你评估他实验中的不足： 。 (2)图乙是研究弹簧弹性势能与其形变程度关系的实验装置，小球压缩弹簧，松手后小球被弹开，并撞击纸盒。假若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 (3)图丙是探究物体重力势能与哪些因素有关的实验装置，三个相同木桩在沙中所处的初始深度 （选填“相同”或“不同”），a、b、c三个物体的质量关系为。图丙中b、c两物体从图示位置由静止释放，分别撞击B、C两木桩使之扎入沙坑的深度相同， （选填“能”或“不能”）说明b、c两物体的初始重力势能相同。 (4)张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了图丁所示的设计方案图，李工上交了图戊所示的设计方案图。若你是此公司代表，你将选择图 的设计方案，结合你学到的物理知识，请简要谈谈你选择的理由： 。 26．(24-25八下·四川达州达川区·期末)《墨子经说下》记载有“两轮高，两轮为輲，车梯也”，“车梯”是古代提升重物的一种工具。图甲为“车梯”的复原图，图乙是其等效图。当重600N的工人利用此“车梯”在10s内将重力为800N的物体匀速提升了1m时，工人对绳子施加的拉力F为250N，忽略绳重和机械之间的一切摩擦，每个滑轮的重力均相同。求： (1)工人做功的功率； (2)每个动滑轮的重力； (3)若A点绳子能承受的最大拉力为500N，B点绳子能承受的最大拉力为1400N，该滑轮组的最大机械效率为多大。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 功与机械能 内能和热机（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 1．功 1．理解功的物理意义，明确做功的两个必要因素； 2．掌握功的计算公式W=Fs及单位，能结合具体情境进行功的计算； 3．能准确判断物体是否做功。 考频较高，题型以选择题、填空题、计算题为主。选择题常考查做功的判断，填空题侧重功的公式应用及单位换算，计算题多与后续功率、机械效率结合，考查功的基础计算，难度中等。 2．功率 1．理解功率的物理意义； 2．掌握功率的计算公式、P=Fv及单位，能灵活进行公式变形计算； 3．能结合生活实例区分功与功率的不同。 高频考点，题型覆盖选择、填空、计算。常以生活中的机械为背景，考查功率的计算及物理意义理解；与功、速度等知识点结合的综合计算题是重点，难度中等偏上。 3．机械效率 1．理解机械效率的物理意义，明确有用功、额外功、总功的概念及关系； 2．掌握机械效率的计算公式，知道机械效率总小于1的原因； 3．能结合滑轮组、斜面等模型计算机械效率，分析提高机械效率的方法。 期末必考考点，题型以计算题为主，选择题、填空题为辅。计算题常结合滑轮组或斜面考查机械效率的计算，需先区分有用功和额外功；选择题侧重机械效率的影响因素及提高方法，难度中等偏上。 4．动能势能机械能 1．理解动能、重力势能、弹性势能的概念，掌握影响每种能量大小的因素； 2．能结合具体情境判断物体动能、势能的变化情况； 3．理解机械能的概念，掌握机械能守恒的条件，能分析机械能相互转化的实例。 考频极高，题型以选择题、填空题、实验探究题为主。选择题、填空题常考查能量变化的判断及能量转化实例分析；实验探究题多围绕“影响动能大小的因素”展开，考查控制变量法的应用，难度中等。 5．内能热传递 1．理解内能的概念，知道内能与温度、质量、物质种类等因素的关系； 2．掌握改变物体内能的两种方式，能区分两种方式的本质； 3．理解热传递的条件和方向，知道热量的概念及单位。 高频考点，题型以选择题、填空题为主。常考查内能的影响因素、改变内能的方式判断、热传递条件等知识点，偶尔结合生活实例出题，难度较低。 6．物质的比热容 1．理解比热容的物理意义（反映物质吸热或放热能力的物理量，是物质的一种特性）； 2．掌握比热容的定义、单位，知道水的比热容较大及其应用； 3．掌握热量计算公式Q=cmΔt，能结合具体问题进行热量计算。 必考考点，题型以计算题、选择题、实验探究题为主。计算题是重点，常结合比热容计算物体吸收或放出的热量，多与热机效率、热平衡问题结合；实验探究题常考查“比较不同物质的吸热能力”，涉及控制变量法和转换法的应用，难度中等。 7．机械能与内能的相互转化 1．能举例说明机械能与内能的相互转化； 2．了解热机的工作原理，知道四冲程汽油机的四个工作冲程及每个冲程的能量转化； 3．理解热机效率的概念，知道提高热机效率的方法及节能、环保的重要性。 考频较高，题型以选择题、填空题为主。常考查热机的工作冲程判断及能量转化，偶尔考查热机效率的相关计算，结合环保热点出题是趋势，难度中等。 知识点01功 一、功及做功的判定 1．功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功。 2．功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J=1N·m。 3．判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离。判断一个力是否做了功。必须同时满足功的两个必要的条件，缺一不可，否则就没有做功。 4．功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 二、功的计算方法 1．功的计算公式：W=Fs，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离s：m（米）。 2．公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W=Fs进行计算。 3．功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时间，可以直接利用W=Pt求出功。 知识点02功率 一、功率的概念 1．功率定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示。 2．功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢。 3．功率公式：功率=功/时间，即。 4．功率单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 5．功率的种类 （1）平均功率：物体做变速运动时，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。  （2）瞬时功率：物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。 6．做功快慢比较 （1）做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。 （2）取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。 二、功率的计算 1．功率的公式：（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。 2．计算功率的另一个公式：P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。 a．推导：由，联立W=Fs，得==Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 知识点03机械效率 一、机械效率的概念 1．机械效率概念：有用功跟总功的比值叫做机械效率，通常用百分数表示。 （1）有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功；计算方法W有用=Gh；W有用=W总-W额外。 （2）额外功：并非需要但又不得不做的功叫做额外功；计算方法W额外=G′h，W额外=fs；W额外=W总-W有用。 （3）总功：有用功与额外功的和叫总功；总功的计算方法W总=Fs；W总=W有用+W额外。 2．机械效率计算公式：；其中W总表示总功；W有用表示有用功；η表示机械效率。 二、机械效率的应用  1．有用功是由使用机械的目的所决定的，当用斜面提升物体时，克服物体重力做的功就是有用功，W有=Gh。   2．额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功，对于斜面而言，W额=fs。   3．总功是指动力对所做的功，一般情况下使用斜面时，动力做功W总=Fs。  4．斜面的机械效率，在同一斜面上，由于倾斜程度相同，即一定，故在同一斜面上拉同一物体（粗糙程度相同）时，在斜面上所移动的距离（或物体被提升的高度）不同时，机械效率是相同的。 5．提高机械效率的主要办法 （1）有用功一定时，尽量减少额外功，采用减轻机械自身的重力和加润滑油来减少摩擦的措施。 （2）额外功一定时，增大有用功，在机械能够承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。 知识点04动能势能机械能 一、机械能 1．动能：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能，动能与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 2．势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 （2）重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。重力势能与物体的质量和物体所处的高度有关。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 （3）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；弹性势能与弹性形变程度有关，同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 3．机械能：动能和势能之和称为机械能；单位：焦耳（J）。 （1）动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 （2）机械能大小：动能和势能的总和。 二、动能和势能的转化与守恒 1．动能和重力势能之间可以相互转化。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。 2．动能和弹性势能之间也可以相互转化。它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能。 3．机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。 知识点05内能热传递 一、内能 1．分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能；在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 2．单位：内能的单位是焦耳，简称焦，用字母J表示。 二、热传递 1．热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。 2．热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。 3．热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。 （1）传导——热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。 （2）对流——通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递。 （3）辐射——热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递。 4．热传递改变物体的内能 （1）条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 （2）过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （3）结果：温度相同。 （4）实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 三、温度、热量与内能的关系 1．内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变。 （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大；温度降低，物体内能减小，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2．内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）。 （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3．热量与温度的关系 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变。 （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 知识点06物质的比热容 一、比热容 1．单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。在国际单位制中，比热容的单位是J/(kg•℃)，读作焦每千克摄氏度。 2．水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 3．比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 二、热量的计算 1．物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。 其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）。 m——物体的质量——单位kg。 t0——物体原来的温度℃。 t——物体后来的温度℃。 若用Δt表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cmΔt。 公式可以变形为、、。 2．热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 知识点07机械能与内能的相互转化 一、做功 1．做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 2．做功使物体的内能改变的实质：其他形式的能量（如机械能）与内能之间的相互转化。 二、内燃机 1．内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机，内燃机分为汽油机和柴油机。 2．汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能； 3．汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的。 （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高。 （3）做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 4．工作过程中能量的转化 （1）压缩冲程：机械能→内能； （2）做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能； 5．一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 三、燃料的热值 1．1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，符号时q。单位是焦/千克（J/kg），读作焦每千克。 （1）对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 （2）热值是燃料的一种属性。 2．公式：Q=mq m——燃料的质量——单位千克（kg）。 q——燃料的热值——单位焦/千克（J/kg）。 Q——燃烧放出的热量——单位焦耳（J）。 3．热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg。 4．同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。 四、热机的效率 1．用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为： ，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 2．热机在工作过程中造成能量损失的因素：燃料很难全部燃烧、排出的废气带走能量、热机部件要散热、 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。 3．提高热机效率的方法：尽量让燃料充分燃烧、设法利用废气的能量、减少能量损失、保证良好的润滑。 题型一 功的概念和计算 解｜题｜技｜巧 一、核心概念辨析技巧 做功的两个必要因素（判断“是否做功”的关键）；技巧口诀：“力距同向，缺一不可” 具体判断方法（三看原则）： ①看是否有作用在物体上的力（F≠0）； ②看物体是否在力的方向上移动距离（s≠0，且s与F方向一致）； ③排除“劳而无功”情况：力与距离垂直（如提着水桶水平走路，重力不做功）、物体因惯性运动（如踢出的足球在空中飞行，脚的作用力不做功）。 二、功的计算解题技巧 基本公式应用（W=Fs）；解题四步法： ①审题：找出已知条件（力F、距离s），明确求“有用功”“总功”还是“额外功”； ②析方向：确认s是“力的方向上的距离”； ③统一单位：F用“N”，s用“m”，结果用“J”； ④代入计算：格式规范（写出公式→代入数据→计算结果→标注单位）。 【典例1】（多选题）小阳为了搬运重物，设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，下列说法正确的是（　　） A．甲滑轮组绳端移动的距离短 B．乙滑轮组绳端移动的距离短 C．甲滑轮组做的有用功多 D．乙滑轮组做的有用功多 【答案】BC 【详解】AB．由图可知，，，在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度，则 即，故A错误，B正确； CD．由于两物体匀速提升相同高度，且，根据可知，，故C正确，D错误。 故选BC。 【变式1】如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．，没有推动物体，是因为推力小于摩擦力 B．，物体水平方向上合力为0N C．，物体受到的摩擦力是3N D．，推力对物体做功16J 【答案】D 【详解】A．由图乙图像可知，内，物体的速度为0，处于静止状态，此时物体受平衡力作用，所以推力等于摩擦力，故A错误； BC．由图乙图像可知，内物体保持的速度不变，做匀速直线运动，处于平衡状态，此时物体受平衡力作用，所以推力等于摩擦力，由图乙图像可知，在内的水平推力F的大小为2N，所以内，物体所受的滑动摩擦力为 由图乙图像可知，内，物体做加速直线运动，在的整个运动过程中，接触面所受的压力大小以及接触面的粗糙程度都不变，则物体受到的滑动摩擦力大小不变，所以物体受到的滑动摩擦力与物体受到的滑动摩擦力大小相等，即 内，水平推力F的大小为3N，所以合力为 故BC错误； D． 由图乙图像可知，在内的水平推力F的大小为2N，由图乙图像可知，物体保持的速度做匀速直线运动，所以物体运动的距离为 推力对物体做的功为 故D正确。 故选D。 【变式2】如图是一款新能源可无人驾驶汽车，汽车质量为1600kg，速度最大可达108km/h。当该汽车在平直路面上以最大速度匀速行驶时，所受阻力为汽车重力的0.05倍。（取g=10N/kg）求： (1)若汽车与地面的总接触面积为1000cm2，汽车静止在水平地面上时，对地面压强大小？ (2)该汽车在平直路面上以最大速度行驶时，汽车牵引力大小？ (3)该汽车在平直路面上以最大速度行驶5min，这个过程汽车牵引力所做功的大小？ 【答案】(1)1.6×105Pa；(2)800 N；(3)7.2×106 J 【详解】（1）汽车的质量，该车静止在水平地面上时，对地面的压力为 对地面的压强为     （2）汽车所受阻力 因汽车匀速直线行驶，由二力平衡可知，牵引力 （3）最大行驶速度 5 min内行驶的路程为 汽车牵引力所做的功为 题型二功率的概念和计算 解｜题｜技｜巧 一、功率的公式与单位 公式类型 表达式 符号含义 单位换算 适用场景 基本公式 P：功率；W：功（J）；t：时间（s） 主单位：瓦特（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W 所有做功场景，已知功和时间求功率 衍生公式 P=Fv F：力（N）；v：物体在力的方向上的速度（m/s） 1kW=103N·m/s 匀速直线运动（如水平拉动物体、匀速提升物体），已知力和速度求功率 易错点提醒：①单位混淆：避免将功率单位“W（瓦特）”与功的单位“J（焦耳）”、能量单位“J”混淆；②公式适用条件：P=Fv必须满足“匀速运动”（二力平衡，F=f或F=G），且v是“力的方向上的速度”。 二、功率计算解题四步法 1．解题流程 ①审题定位：明确已知条件（功、力、速度、时间），判断求“总功率”“有用功率”还是“额外功率”； ②公式选择：已知W和t：直接用；已知F和v（匀速）：用P=Fv；间接条件：需先求W（如W=Gh、W=Fs）或v（如），再代入功率公式；③单位统一：基本公式：W（J）、t（s）→P（W）；衍生公式：F（N）、v（m/s）→P（W）； 常用换算：1min=60s，1km/h=m/s，1kW=103W；④规范作答：写出公式→代入数据（带单位）→计算结果→标注单位。 2．分题型解题技巧与示例 （1）基本公式应用（已知功和时间） 技巧：若题目未直接给出功，需先通过W=Fs、W=Gh等求出功，再代入功率公式。 （2）衍生公式P=Fv应用（匀速运动场景） 技巧：匀速运动时，先通过二力平衡确定力F（如水平匀速时F=f，竖直匀速时F=G），再结合速度v计算功率。 （3）多过程、多力功率问题 技巧：分别计算每个过程的功和时间，再求总功率（）；或分别求每个力的功率，再求总功率（同向相加，反向相减）。 【典例1】如图甲，工人用200N的拉力将质量30kg的物体从地面运到楼上，每个滑轮重50N。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示，则绳子自由端20s移动 m，工人做功的功率为 W。 【答案】 10 100 【详解】[1]由图甲可知，承担物重的绳子段数n=2。由图乙可知，20s时物体上升的高度h=5m。则绳子自由端20s移动 [2]工人的拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=10m，则工人做的功 做功时间t=20s，工人做功的功率 【变式1】建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重4.2×103N的物体时，物体内上升了，若滑轮组的机械效率为，求此过程中： (1)物体上升的速度； (2)拉力F的功率。 【答案】(1)2m/s；(2)1.2×104W 【详解】（1）物体上升的速度    （2）根据公式求出有用功    由机械效率公式可得                拉力F的功率 【变式2】用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N，3s内拉力做功的功率为 W。 【答案】 A 40 120 【详解】[1]由图甲可知，n＝3，则拉绳端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s-t图像。 [2]根据可知，动滑轮重为 [3]由图乙可知，t＝2s时，绳子自由端运动的距离s＝3m，拉力F做的功 则拉力F做功的功率 因为是匀速拉动，所以3s内拉力做功的功率也是120W。 题型三 机械效率 解｜题｜技｜巧 一、核心概念精准辨析（高频考点） 1．机械效率的定义与本质 定义：机械效率（η）是有用功（W有）与总功（W总）的比值，公式为； 本质：反映机械对能量的利用效率（无单位，取值范围0<η<1，永远小于1，因为额外功不可避免）； 2．有用功、额外功、总功的区分（解题关键） 功的类型 定义 常见场景计算方式 有用功（W有） 对人们有价值的功（达到目的所需的功 ①提升物体：W有=Gh（克服物体重力做功）； ②水平移动物体：W有=f物s物（克服物体摩擦力做功）； ③抽水灌溉：W有=G水h（克服水的重力做功） 额外功（W额） 对人们无价值但不得不做的功（克服机械重力、摩擦力等） W额=W总-W有； 特殊场景：W额=G动h（忽略摩擦的滑轮组）、W额=f摩s（斜面） 总功（W总） 动力对机械做的功（有用功+额外功） ①公式：W总=W有+W额； ②直接计算：W总=Fs（F为动力，s为动力移动的距离） 二、机械效率计算解题四步法（核心题型） 1.解题通用流程 ①判断机械类型：明确是滑轮组、斜面、杠杆还是其他机械（重点考查滑轮组和斜面）； ②确定“有用功”计算方式：根据目标选择公式（如提升物体→W有=Gh）； ③计算“总功”：通过W总=Fs（已知动力和动力移动距离）或W总=W有+W额（已知额外功）求解； ④代入效率公式：，结果用百分数表示（保留1-2位小数）。 （1）滑轮组（高频题型） 关键技巧：①确定绳子段数n（动滑轮上的绳子段数，可通过“奇动偶定”判断，或直接数与动滑轮相连的绳子）；②动力移动距离s=nh（h为物体上升高度）；③常用推导公式：（忽略摩擦，简化计算）；若考虑摩擦，（G动为动滑轮重力）。 （2）斜面（常考基础题型） 关键技巧：①有用功：W有=Gh（G为物体重力，h为斜面高度）；②总功：W总=Fs（F为沿斜面的拉力，s为斜面长度）；③额外功：W额=f摩s（克服斜面摩擦力做功），推导得。 （3）综合机械（多过程/组合机械，提升题型） 关键技巧：分步骤计算每个机械的有用功和总功，总机械效率（总有用功为最终目的的功，总总功为初始动力做的功）。 【典例1】如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面，两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。若鼎在水中时，两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、。下列说法正确的是（　　） A．鼎在水中时，鼎受到的拉力为 B．图中的滑轮能起到省力的作用 C．图中的滑轮不能改变力的方向 D．当鼎完全从水中提出后，滑轮的机械效率将变小 【答案】A 【详解】ABC．图中的这种滑轮是定滑轮，不能起到省力的作用，只能改变动力的方向，鼎在水中时，鼎向上受到两个拉力作用，所以鼎受到的拉力之和为F1+F2，故A正确，BC错误； D．假设鼎在水中和从水中提出后上升的高度相同，鼎在水中时，有用功为W有1=(G-F浮)h 当鼎完全从水中提出后，没有受到浮力，有用功为W有2=Gh 所以有用功变大，额外功不变，由 可知滑轮的机械效率变大，故D错误。 故选A。 【变式1】如图所示，起重机利用滑轮组提升重物时可以 （选填“省力”或“省功”）。某次作业中，起重机将900N的物体匀速吊起5m高，电动机对钢丝绳自由端的拉力F为400N，则这次作业起重机所做有用功为 J，滑轮组的机械效率为 %。只增大电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 省力 4500 75 不变 【详解】[1]使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，但不能省功。 [2]起重机做的有用功W有＝Gh＝900N×5m＝4500J [3]由图可知，n＝3，该滑轮组的机械效率为 [4]滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、物体的重、绳重、摩擦有关，跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关，所以只改变电动机牵引钢丝绳自由端的速度，滑轮组的机械效率不变。 【变式2】如图甲所示是红花湖正门的图片，这是一个大斜坡，图乙是其简图。一辆重为的小型货车从山底开上山顶，牵引力保持不变，匀速爬上高、长的斜坡，求： (1)汽车爬坡时有用功； (2)汽车上坡时的机械效率。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）汽车爬坡时有用功 （2）总功为 则汽车上坡时的机械效率 题型四　动能势能机械能 解｜题｜技｜巧 一、核心概念精准辨析（高频考点） 1.三种能量的定义与影响因素（判断能量变化的关键） 能量类型 定义 影响因素 动能（） 物体由于运动而具有的能量 ①质量（）：质量越大，动能越大； ②速度（）：速度越大，动能越大（速度影响更显著） 重力势能（） 物体由于被举高而具有的能量 ①质量（）：质量越大，势能越大； ②高度（）：高度越高，势能越大 弹性势能（） 物体由于发生弹性形变而具有的能量 ①形变程度：形变越大，势能越大； ②材料弹性：弹性越好，势能越易储存 2.机械能的组成与守恒条件 组成：机械能（势能包括重力势能和弹性势能）； 守恒条件：不计空气阻力、摩擦阻力时，机械能总量保持不变（只有动能与势能相互转化）； 实际情境：存在摩擦或空气阻力时，机械能会转化为内能（如物体下落时速度变慢，机械能减少），但总能量（机械能+内能）仍守恒（仅考查机械能守恒的理想情况）。 二、能量转化判断解题技巧（核心题型） ①定位研究对象：明确分析哪个物体的能量变化（如“下落的苹果”“上升的气球”）； ②分析初始状态：判断物体初始时具有的能量类型（动能、重力势能、弹性势能）； ③分析变化过程：观察物体的速度、高度、形变是否变化，进而判断每种能量的增减（如“速度变大→动能增大”“高度降低→重力势能减小”）； ④总结转化规律：明确能量转化方向（如“重力势能→动能”“动能→弹性势能”），理想情况下补充“机械能守恒”。 【典例1】12月12日，身穿京剧服饰的俱乐部成员们在雪道上滑行。身后的“靠旗”与扬起的雪花一同在空中飞舞，京剧身段与单板特技的有机融合，展现出滑雪运动别样的“国潮”之美，如图所示，关于俱乐部成员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A．俱乐部成员从低处运动到高处时，动能不断增加 B．俱乐部成员从高处运动到低处时，动能转化为重力势能 C．俱乐部成员运动到最高点时重力势能最大 D．俱乐部成员运动到最高点时动能最大 【答案】C 【详解】A．俱乐部成员从低处运动到高处时，速度变小，质量不变，动能不断减小，故A错误； B．俱乐部成员从高处运动到低处时，质量不变，高度降低，速度增大，则重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故B错误； C．俱乐部成员运动到最高点时，高度最大，重力势能最大，故C正确； D．俱乐部成员运动到最高点时，质量不变，速度最小，动能最小，故D错误。 故选C。 【变式1】如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离后停下、完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，mA=mB<mC。 (1)小钢球从斜面上由静止滚下斜面的过程中， 转化为动能；小钢球的动能大小是通过木块移动的距离来反映的，此处用到的物理方法是 。 (2)分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 。 (3)分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与 的关系。 (4)综上可知，图丁中的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 。 【答案】(1) 重力势能 转换法 (2)大 (3)质量 (4)速度 【详解】（1）[1][2]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，采用了转换法。 （2）由甲、乙两图可知，小钢球质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，高度越高，到达水平面时的速度越大，推动木块移动的距离越远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）由甲、丙两图可知，质量不同的钢球从斜面相同高度滑下，速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越远，故可得出结论：物体速度相同时，质量越大，动能越大，即可得出物体的动能与质量的关系。 （4）因为动能与物体的质量和速度有关，在相同的路段，质量大的车，要求速度要小些，如图丁所示的交通标志牌就是交通管理部门对不同车型设定不同的最高速度。 【变式2】图（甲）是我国古代科技著作《天工开物》中记载着一种以水流作动力，把低处的水提升到高处的机械——筒车，如图（乙）是筒车的简化图。水流冲击水轮转动，取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出，此过程增大水的 能。接水槽比取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，水轮旋转一周用时2min，忽略接水槽离倒水处的高度，g取10N/kg，则该筒车对水做功的功率为 W。 【答案】 重力势 20 【详解】[1]已知物体的重力势能随高度的增加而增大，水流通过做功使水的高度增大，所以水的重力势能增大。 [2]由题意可知，该筒车旋转一周提升的水的质量为 水被提升的高度为，则筒车对水所做的功为 由题意可知，该筒车旋转一周所用时间为，所以由功率计算公式可得，该筒车对水做功的功率为 题型五 内能 热传递 解｜题｜技｜巧 一、核心概念精准辨析（高频考点） 1．内能的定义、本质与影响因素 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，是物体的固有属性（一切物体在任何温度下都有内能，0℃的冰也有内能），用符号(E内)表示，单位为焦耳（J）。 影响因素 具体规律 温度 同一物体，温度越高，分子无规则运动越剧烈，内能越大（主要影响分子动能） 质量 温度相同时，质量越大，物体内分子数量越多，内能越大 物质种类 质量、温度相同时，不同物质的内能可能不同（与分子结构有关） 状态 同种物质、质量和温度相同时，状态不同内能不同（主要影响分子势能） 易混点对比：内能≠机械能（机械能是物体宏观运动或位置决定的能量，内能是微观分子运动决定的能量；静止在地面的物体机械能可能为0，但内能一定不为0）。 2．热传递的核心要素（判断热传递是否发生的关键） 核心要素 具体内容 发生条件 物体间存在温度差（高温物体→低温物体，直至温度相同，热传递停止） 传递方向 热量从高温物体传向低温物体（不可逆，不能说“低温传向高温”） 传递实质 传递的是热量（内能的改变量），而非“温度”或“内能”本身 传递方式 传导（固体间，如铁锅传热）、对流（液体/气体，如烧水时水的循环）、辐射（无需介质，如太阳照暖地面） 3．热量的概念与相关公式 定义：在热传递过程中，物体内能改变的多少叫做热量（符号Q，单位J），是“过程量”——只能说“吸收”或“放出”热量，不能说“具有”“含有”热量。 核心公式（计算题重点）： 吸热公式：Q吸=cm(t-t0)（c为比热容，m为质量，t为末温，t0为初温） 放热公式：Q放=cm(t0-t)（末温低于初温，用初温减末温保证结果为正） 比热容c：物质的特性，只与物质种类、状态有关，与质量、温度无关，水的比热容最大（c水=4.2×103J/(kg·℃)，必考数值） 【典例1】“溜溜球”是学生喜爱的一种玩具。图是其结构示意图，使用时将线绕好，然后手持绳的上端自由释放。假如手不提拉，由于空气阻力，“溜溜球”上升的高度将越来越小，这一过程中 能转化为 能；为使“溜溜球”上升的高度不变，在其上升的过程中，人必须提拉绳子，提拉的过程实质上是人通过绳对“溜溜球” 的过程，从而使它的机械能得到不断的补充。 【答案】 机械 内 做功 【解析】【小题1】[1][2]由于空气阻力，“溜溜球”上升过程中，需要克服阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能会减小，故上升的高度将越来越小。 [3]人提拉绳子，对球做功，使球的机械能增加。 【变式1】关于如图所示的热学实验，下列说法不正确的是（    ） A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于分子之间存在引力 B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，内能转化为机械能 C．丙图中，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明空气的密度比二氧化氮大 D．丁图中，金属管内装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，在塞子冲出去时，乙醚蒸气的内能减小 【答案】C 【详解】A．甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，这个实验说明分子之间存在相互作用的引力，故A正确，不符合题意； B．在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气对外做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故B正确，不符合题意； C．空气的密度比二氧化氮小，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C错误，符合题意； D．金属管内装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，使橡皮塞从管口飞出，乙醚蒸气的内能减小，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2】电影《哪吒之魔童闹海》火爆全球，哪吒与申正道的打斗过程中，在空中翻腾，最后落在水面的一根竹竿上，此时竹竿受到的浮力将 （选填“不变”、“变大”或“变小”）；哪吒与敖丙联手，用水火之力生成蒸气冲破巨岩，冲破巨岩的过程是 （填能的转化过程）。 【答案】 变大 内能转化为机械能 【详解】[1]竹竿漂浮在水面上，浮力等于重力，哪吒站上竹竿上后，总重力变大，所以竹竿所受浮力变大。 [2] 水火之力在密闭空间内生成高温蒸气，蒸气体积膨胀释放巨大能量，最终冲破巨岩。这一过程通过蒸气对巨岩做功，将蒸气的内能转化为机械能。 题型六 物质的比热容 解｜题｜技｜巧 一、概念理解题解题技巧 抓本质属性：比热容是物质固有属性，与质量、温度变化、吸放热多少无关，只与物质种类和状态有关（直接排除“吸热多→比热容大”“温度变化小→比热容大”等无前提表述）。 关键词判断：题目中出现“相同质量”“相同吸、放热”“温度变化”时，优先用“c与Δt成反比（Q、m相同）”“Q与c成正比（m、Δt相同）”判断。 二、公式计算题解题技巧（Q=cmΔt） 单位统一三步法： 第一步：统一单位（m→kg，Δt→℃，避免g、K直接代入）； 第二步：判断吸放热（吸热用Q吸=cm(t-t₀)，放热用Q放=cm(t₀-t)，Δt取正值）； 第三步：公式变形（待求量对应变形：c=Q/(mΔt)、m=Q/(cΔt)、Δt=Q/(cm)）。 结果验证技巧：水的比热容为4.2×10³J/(kg・℃)，可作为参考值，若计算结果偏离过大，优先检查单位换算或公式选择。 三、图像分析题解题技巧（温度-时间、吸热图像） 斜率判断法：相同加热器（吸热相同），图像斜率越小（温度变化越慢），比热容越大（Q、m相同时，c与Δt成反比）。 关键点提取：关注横坐标（加热时间、吸热量）、纵坐标（温度），找出“相同时间温度变化”或“相同温度变化所需时间”，对比得出比热容大小。 四、特性应用题解题技巧 对比逻辑法： 前提1：质量相同、吸/放热相同→温度变化小的物质比热容大； 前提2：质量相同、温度变化相同→吸/放热多的物质比热容大。 场景对应技巧：题目涉及“供暖介质”“气候调节”“冷却、加热设备”时，直接关联“水的比热容大”的特性，分析“吸/放热多、温差小”的优势。 【典例1】下表是一些物质的比热容，下列说法中正确的是（　　） 常温常压下几种物质的比热容[单位J/(kg·℃)] 水 煤油 干泥土 铝 冰 水银 铜 砂石 A．不同种类的物质，比热容一定不同 B．比热容与物质的状态无关 C．相同质量的铜块和铝块吸收相同的热量，铝块的升温更慢。 D．海边昼夜温差较小是因为水的比热容小 【答案】C 【详解】A．由表中数据可知，煤油和冰物质种类不同，但比热容相同，故A错误； B．由表中数据可知，水和冰的比热容不同，可知比热容与物质的状态有关，故B错误； C．由表格可知，铝的比热容大于铜的比热容，根据可知，相同质量的铜块和铝块吸收相同的热量，铝块的升温慢，故C正确； D．海边多水，由于水的比热容大，吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度小，所以海边昼夜温差小，故D错误。 故选C。 【变式1】2022年9月，卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空，开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料，由此判断偏二甲肼的 大；燃料质量为1500kg，它完全燃烧可以产生的热量为 J。这些能量若全部被温度为20℃的水吸收后升高到35℃，则水的质量为 kg。[q偏二甲肼＝4.2×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 热值 6.3×1010 1×106 【详解】[1]燃料的热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，热值越大，相同质量的燃料完全燃烧放出的热量越多。卫星“夸父一号”使用偏二甲肼作为燃料，是因为偏二甲肼完全燃烧时放出的热量多，由此判断偏二甲肼的热值大。 [2]偏二甲肼完全燃烧放出的热量 [3]若这些能量全部被水吸收，则 由Q吸=cmΔt可得水的质量 【变式2】小明为探究“不同物质吸热的性能”设计了如下的实验方案：装置如图；A、B为两种液体，用两个相同的酒精灯同时加热。 (1)组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； (2)实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，除了图中的器材外，还需要的测量工具是天平和 ； (3)此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； (4)根据实验数据绘制图象如图丙所示，分析可知液体 （选填“A”或“B”）的吸热能力强； (5)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图丁所示的装置。与原方案相比 。（答出一个即可） 【答案】(1)自下而上 (2) 质量 秒表 (3)加热时间的长短 (4)B (5)用同一热源加热，确保相同时间内两种液体吸收的热量相等 【详解】（1）实验过程中需要用酒精灯的外焰加热，故组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装。 （2）[1]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验时，应选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体。 [2]实验中需要测量质量、温度和加热时间，除了图中的器材外，该实验还需要的测量工具是秒表。 （3）实验中加热器相同，相同时间释放的热量相同，可以通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这是转换法的运用。 （4）由图像可知，使质量相同的两物质同样从20℃升高到45℃，A物质只需要加热3min，B物质需要6min，B物质吸收了更多的热量，说明B的吸热能力更强。 （5）对比图甲和图乙所示实验器材可知，丁实验的优点是：①用“水浴法”加热，受热更均匀，不需要搅拌；②用同一热源加热，确保相同时间内提供的热量相等；③两次实验同时进行，便于同时比较水和煤油升温的快慢。 题型七 机械能与内能的相互转化 解｜题｜技｜巧 一、转化判断类解题技巧（选择、填空题高频） 关键词定位法： 机械能→内能：题目出现“压缩”“摩擦”“撞击”“刹车”“搓动”等词（如压缩空气引火、搓手取暖、汽车刹车发热），本质是做功使内能增加，机械能减少。 内能→机械能：题目出现“膨胀”“推动”“做功”“喷出”等词（如水蒸气推塞子、柴油机做功冲程、热气球升空），本质是内能对外做功，转化为机械能。 状态变化辅助判断： 温度升高、内能增加，且无热传递描述→机械能→内能（如安徽本地农机刹车时刹车片发热）； 物体运动状态改变（由静到动、速度变大），且无外力做功描述→内能→机械能（如试管内水蒸气推塞子飞出）。 二、做功改变内能类解题技巧（简答题高频） 本质逻辑法： 对物体做功→内能增加→温度升高（如压缩打气筒筒壁发热、钻木取火）； 物体对外做功→内能减少→温度降低（如气体膨胀对外做功，温度降低导致水蒸气液化）。 答题模板（规范表述）： 例：“为什么压缩空气能点燃棉花？”→对空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，棉花燃烧。 例：“水蒸气推塞子后，瓶口出现白雾的原因？”→水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，液化成小水滴，形成白雾。 三、综合计算题解题技巧（结合Q=cmΔt，计算压轴常考） 能量转化效率公式（核心）： 机械能→内能：η=Q吸/W机（W机为消耗的机械能，Q吸为物体吸收的热量，常用于摩擦生热、压缩生热问题）； 内能→机械能：η=W机/Q放（Q放为消耗的内能，W机为获得的机械能，常用于热机、蒸汽机问题）。 解题四步法： 第一步：明确转化方向（判断是“机械能→内能”还是“内能→机械能”）； 第二步：提取已知量（区分机械能W、热量Q、质量m、温度变化Δt等，统一单位：W→J，m→kg，Δt→℃）； 第三步：选择公式（结合Q=cmΔt和效率公式变形，如W机=Q放×η、Q吸=cmΔt）； 第四步：验证结果（确保能量转化效率η<1，数值合理，单位统一）。 【典例1】油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时，可以给汽车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是，若该车以 80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，此时所受阻力f大小为900N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机共消耗燃油2.5kg。（）则： (1)该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？ (2)该汽车行驶中牵引力做了多少功？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）燃油完全燃烧释放的热量 （2）汽车匀速行驶时，汽车处于平衡状态，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，即 行驶距离 牵引力做功 （3）有用功包括牵引力做功和蓄电池组充电电能，蓄电池组充电电能 总有用功 该汽车内燃机的效率 【变式1】如表为某电热水器的铭牌，根据铭牌参数，当该电热水器正常使用时： 精控系列贮水式电热水器 型号：SI80HE2.5-M3 额定电压：220V 容量：80L 额定频率：50Hz 功率：2500W 额定压力：0.8MPa (1)该电热水器贮水的质量为多少？ (2)将该电热器中的水从15℃加热到35℃，水吸收的热量为多少？ (3)该电热器正常工作时将满箱水从15℃加热到35℃，需要时间50min，则该热水器的加热效率为多少？（水的比热容为4.2×103J/kg·℃）。 【答案】(1)80kg；(2)6.72×106J；(3)89.6% 【详解】（1）由可知，电热水器贮水的质量 （2）将电热器中的水从15℃加热到35℃，水吸收的热量 （3）由可知，电热器消耗的电能 则该热水器的加热效率 【变式2】氢燃料具有清洁和效率高的优点，小华驾驶一辆可自由切换氢气和汽油两种燃料工作的轿车，沿平直的高速公路从抚州至武夷山，已知轿车总质量是1.6t，假设氢气和汽油均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，是车重的0.05倍，全程分为两个阶段，阶段一：轿车从抚州出发经过中途某地以90km/h的速度行驶1h，消耗了氢燃料1kg；阶段二：从中途某地开始切换为汽油，仍以90km/h的速度匀速行驶，此过程发动机的效率为30%，消耗了汽油4kg。（，，g取10N/kg） (1)第一阶段行驶过程中轿车行驶的功率是多少？ (2)在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率？（结果保留整数） (3)抚州与武夷山两地间的距离是多少？ 【答案】(1)20000W；(2)51%；(3)157.5km 【详解】（1）第一阶段行驶过程中轿车处于平衡状态，轿车所受牵引力 第一阶段行驶过程中轿车行驶的功率是 （2）氢燃料完全燃烧放出的热量 第一阶段行驶的路程 牵引力做的功 轿车发动机的效率 （3）汽油完全燃烧放出的热量 有用功 汽车运动的路程 抚州与武夷山两地间的距离 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．(24-25八下·山东威海威海经济技术开发区·期末)如图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述不正确的是（　　） A．甲：北极熊在水平冰面滑行，北极熊受到的重力对它不做功 B．乙：运动员做水平支撑静止不动时，地面对运动员的支持力对他不做功 C．丙：射箭运动员将箭射出后，弓弦的弹力不再对箭做功 D．丁：热气球上升过程中，气球受到的重力对它不做功甲 【答案】D 【分析】题考查力是否做功的判断，依据是做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动了距离。 【详解】A．北极熊重力竖直向下，水平滑行时在竖直方向没有移动距离，重力不做功，故A正确，不符合题意； B．运动员静止时在支持力的方向上没有移动距离，故支持力不做功，故B正确，不符合题意； C．箭射出后弓弦与箭分离，弹力消失且不再作用在箭上，弓弦的弹力不再对箭做功，故C正确，不符合题意； D．热气球上升时在重力方向（竖直向下）移动了距离，重力做功，故D错误，符合题意。 故选D。 2．(24-25八下·北京朝阳区·期末)甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛，他们同时从一楼冲向三楼，结果乙同学首先到达，甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为和，且。若甲同学做的功和功率分别为和，乙同学做的功和功率分别为和，则下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．已知甲、乙两位同学的体重分别为G1和G2，且G1＞G2，楼的高度相等， 由可得，G1h＞G2h，甲做的功多，故A正确，B错误； CD．乙同学首先到达，甲同学随后到达，说明乙所用时间少，根据公式可知，甲同学的功率可能比乙同学的功率大，或者乙同学的功率可能等于甲同学的功率，即不能判断功率大小，故CD错误。 故选A。 3．(24-25八下·湖南湘西州凤凰县·期末)某同学根据如图所示的器材测量滑轮组的机械效率。测量数据如下表。则测量的机械效率约为（     ） 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳自由端移动的距离s/m 机械效率 1.0 0.1 0.5 0.3 A．70.5% B．80.3% C．66.7% D．57.8% 【答案】C 【详解】由表格数据可知，所做的有用功 所做的总功 由机械效率公式可得，测量的机械效率为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 4．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)如图所示是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。运动员从空中下落的过程中，下列关于运动员的说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能减小 B．动能增大，重力势能增大 C．动能减小，重力势能增大 D．动能不变，重力势能增大 【答案】A 【详解】运动员从空中下落的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，所以其动能增大，重力势能减小，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．(23-24九上·西藏拉萨尼木县中学·期末)在修路工地上，经常看见工人师傅用切割机切割水泥路面，由于切割时锯片与路面不断摩擦，这是通过 的方式使锯片的内能增加，温度升高；为了保护锯片，就要不断地向锯片上浇水，这是通过热传递的方式使锯片的内能减少，温度降低。用水来降温是利用了水具有较大的 的性质。 【答案】 做功 比热容 【详解】[1]用锯片切割水泥路面时，克服摩擦做功，使锯片的内能增加、温度升高，是通过做功的方法改变物体内能的。 [2]向锯片浇水，是通过热传递的方式使锯片的内能减少、温度降低，水的比热容较大，和其它物质比较，升高相同温度吸收热量最多，所以用水来降温是利用了水具有较大的比热容的特点。 6．(24-25九上·吉林吉林第十三中学·期中)北方城市集中供热，锅炉烧水选用优质煤作燃料，这是因为质量相同的优质煤和劣质煤相比，优质煤的 较大，完全燃烧时放出的热量较多；锅炉烧水是通过 的方式增大水的内能。 【答案】 热值 热传递 【详解】[1]优质煤的热值大，质量相同的情况下，完全燃烧时放出的热量较多。 [2]锅炉烧水是通过热传递增大水的内能的，仅仅涉及能量的转移，并没有涉及能量的转化。 7．(24-25九上·湖南麻阳苗族自治县锦江中学·期末)水的比热容为，将一桶质量为2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；水结冰后，它的比热容将 （选填“改变”或“不变”）。在1标准大气压下，初温为20℃，质量为1kg的水吸收2.52×105J热量后温度将升高 ℃。 【答案】 不变 改变 60 【详解】[1]比热容是物质本身的一种特性，当物质种类不变时，只与这种物质存在的状态有关，而与物质的质量无关，所以将2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容不变。 [2]水结冰后，状态由液态变为固态，物质的状态改变了，所以它的比热容改变。 [3]初温为20℃，质量为1kg的水吸收2.52×105J热量后温度将升高 8．(20-21九上·江苏盐城射阳县·期末)用天然气灶将一壶质量为2kg、初温为5℃的水加热到55℃，消耗了16g天然气。已知水的比热容为，天然气的热值为4.2×107J/kg，则天然气完全燃烧放出的热量为 J，水吸收的热量为 J，天然气灶烧水的效率为 %。 【答案】 6.72×105 4.2×105 62.5 【详解】[1]天然气的质量 这些天然气完全燃烧放出的热量 [2]水吸收的热量 [3]天然气灶烧水的效率 9．(24-25九上·甘肃酒泉第七中学·期末)如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上滑下后撞击木块。 (1)实验中通过观察 可知物体动能的大小； (2)让小车从不同的高度由静止开始滑下是为了 ；这样设计的目的是为了研究 ； (3)为了研究动能与质量关系应采取的措施是 。 【答案】(1)木块移动的距离 (2) 小车下滑到平面上的初速度不同 动能与速度的关系 (3)不同质量的小车从同一高度滑下 【详解】（1）小车对木块做功，做功的多少反映物体动能的多少，木块移动距离的长短反映做功的多少，即观察木块移动的距离可知物体动能的大小。 （2）[1][2]让小车从不同的高度由静止开始滑下，这样小车到达水平面的速度不同，保持质量相同，可以探究动能与速度的关系。 （3）要研究动能与质量的关系，必须控制质量不同，速度相同，因此改变小车的质量，并使其在同一高度下滑。 10．(24-25九上·吉林长春德惠第三中学·期末)为了比较不同物质的吸热能力，小明选用两个规格相同的电加热器、烧杯、温度计，分别给A、B两种液体加热，实验装置如图甲、乙所示。 (1)实验中，要在两个相同的烧杯中分别加入初温、 相同的液体A和液体B。 (2)实验中，通过 （选填“加热时间”或“液体升高温度”）来比较两种液体吸收热量的多少。 (3)如图丙所示是A、B两种液体温度与时间的关系图像，由图可知，液体B在第10min的内能 第20min的内能（选填“大于”“等于”或“小于”）。A、B两种液体的比热容关系是cA cB（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3) 小于 ＜ 【详解】（1）据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（不同物质密度不同，根据m＝ρV，体积相同的不同物质质量不同），故实验中，要在两个相同的烧杯中分别加入相同质量的液体A和液体B； （2）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； （3）[1][2]实验中液体不断吸收热量，则液体B在第10min的内能小于第20min的内能。 由图丙得，当A、B两种液体升高相同温度，B加热的时间是A加热时间的2倍，由Q吸＝cmΔt，得2cAmΔt＝cBmΔt，则 2cA＝cB，因此cA＜cB 11．(24-25八下·福建泉州丰泽区·期末)如图所示，这是我国自主研发的一款人形机器人，其质量为50kg。在某次测试中，该机器人用时2s，将重50N的箱子匀速竖直向上提升1m。求： (1)机器人受到的重力大小； (2)该过程中，机器人对箱子做的功； (3)该过程中，机器人对箱子做功的平均功率。 【答案】(1)500N (2)50J (3)25W 【详解】（1）由题有机器人受到的重力 （2）机器人克服箱子的重力做的功 （3）机器人对箱子做功的平均功率 12．(23-24九上·广东梅州兴宁宋声学校·期末)周末，李明和家人到郊外野炊，他们购买了一些木炭用于烧水。已知锅内装有5kg水，把水从18℃加热至98℃，在这个过程中用掉500g的木炭。已知水的比热容为木炭的热值 求： (1)在这个过程中水吸收的热量。 (2)在这个过程中木炭完全燃烧放出的热量。 (3)用木炭烧水的效率。 【答案】(1) (2) (3)10% 【详解】（1）在这个过程中水吸收的热量 （2）500g木炭完全燃烧放出的热量 （3）用木炭烧水的效率 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 13．(24-25九·江苏盐城亭湖新区初级中学·期末)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。若工人在1min内将货物匀速向上提高6m，作用在钢绳上的拉力为400N，滑轮组机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计，g取10N/ kg）下列说法正确的是（　　） A．作用在钢绳上拉力的功率为40W B．动滑轮的重力为200N C．人对绳子的最大拉力为1000N D．该滑轮组的最大机械效率为83.3% 【答案】B 【详解】A．若工人在1min内将货物匀速向上提高6m，则物体上升的速度为 图中连接动滑轮绳子的股数是3股，则绳末端移动的速度为 作用在钢绳上拉力的功率为，故A错误； B．机械中摩擦和绳重均不计，当物重为300N时，效率是60%，根据可得，绳末端的拉力为 由，可得动滑轮的重力为，故B正确； C．已知工人的质量为60kg，重力为 则人对绳子的最大拉力为600N，故C错误； D．已知绳末端最大的拉力为600N，动滑轮的重力为200N，根据可得，提升的最大物重为 则该滑轮组的最大机械效率为，故D错误。 故选B。 14．(24-25八下·山西运城稷山县·期末)如图所示，甲、乙两人用不同的装置，在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台，不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．乙做的有用功多 B．甲做的总功多 C．乙做总功的功率大 D．甲所用装置的机械效率大 【答案】B 【详解】A．把质量相等的货物匀速提升到同一平台，根据可知，甲、乙做的有用功相同，故A错误； B．把质量相等的货物匀速提升到同一平台，甲、乙做的有用功相同，但是甲还需要提升动滑轮，因此甲做的总功多，故B正确； C．在相同的时间内甲做的总功比乙多，因此甲做总功的功率大，故C错误； D．不计绳重及滑轮的摩擦，甲提升重物和动滑轮，乙只需要提升重物，有用功相同，总功越大，机械效率越低；因此甲所用装置的机械效率小，故D错误。 故选B。 15．(24-25九上·陕西西安阎良区第一中学·期末)氢发动机是用气态氢作为燃料，代替传统以汽油、柴油为燃料的内燃机，氢气燃烧的生成物为水。如图所示是氢发动机汽车，某次它在平直路面上匀速行驶时，它的四冲程内燃机转速为1200r/min。下列说法正确的是（　　） A．氢气燃烧的生成物为水，所以氢发动机的效率可达100% B．该车内燃机1s内对外做功20次 C．四冲程内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能 D．提高该内燃机的效率，可以增大氢气的热值 【答案】C 【详解】A．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1，故A错误； B．在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。内燃机转速为1200r/min＝20r/s，该车内燃机1s内对外做功10次，故B错误； C．四冲程内燃机的压缩冲程是外部机械对气缸内的混合气体做功，将机械能转化为内能，故C正确； D．热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故D错误。 故选C。 16．(24-25九上·江苏南通海门区海南中学·期末)在一标准大气压下，完全燃烧10kg热值为1.26×107J/kg的干木柴，如果没有热损失，能将500kg初温为50℃的水升高（　　） A．50 ℃ B．60℃ C．100℃ D．110℃ 【答案】A 【详解】由题可知，干木柴质量 ，热值 ，水的质量 ，水的初温 ， 一标准大气压下水的沸点为，干木柴完全燃烧放热 水从 50℃ 升到 100℃ 所需热量 说明能使温度升高50℃，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 17．(24-25九上·广东惠州惠城区第五中学·期末)工人利用如图所示的滑轮组将重的物体在内匀速提升，工人对绳的拉力为，则工人做功的功率为 ，该滑轮组此时的机械效率为 %。已知该工人重力为，每只脚与地面接触面积约为，工人对地面的压强为 。 【答案】 40 75 【详解】[1]滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则工人做功为 则工人做功的功率为 [2]有用功为 则该滑轮组此时的机械效率为 [3]工人对地面的压力为 工人对地面的压强为 18．(24-25九上·陕西西安高新区第三初级中学·期末)某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s。若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ，工人使用该滑轮组提升600N的沙子时，滑轮组的机械效率将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 120 62.5% 增大 【详解】[1]沙子移动的速度为 由图可知，承担重物的绳子股数n=3，绳端移动的速度为v绳=nv沙=3×0.1m/s=0.3m/s 拉力的功率为 [2]克服物体重力所做的有用功为W有用=Gh=750N×10m=7500J 拉力所做的总功为W总=Fs=Fv绳t=400N×0.3m/s×100s=12000J 滑轮组的机械效率为 [3]由滑轮组的机械效率可知，当用同一滑轮组提升600N的沙子，物体重力增大，动滑轮重力不变，所以减小， 增大，即滑轮组的机械效率将增大。 19．(23-24九上·广东东莞光明学校·期末)如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，hA=hC>hB。 (1)实验中，探究的动能是指 ___________（填序号）； A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能 (2)实验中通过观察木块被钢球撞击后 来判断钢球的动能大小，这种研究问题的物理方法叫 ； (3)由甲、丙两图可知，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 ；同时也可以研究动能大小与 的关系；通过实验现象得出结论： ； (4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1 f2（选填“>”“=”或“<”），该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“>”“=”或“<”）； (5)实验后，同学们联想到在交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用实验器材进行了测定，得到数据如下表： 实验序号 钢球的质量m/g 钢球自由滚下速度v/（cm/s） 木块被撞后运动的距离s/cm 1 30 2 4 2 30 4 16 3 60 2 8 分析表格中对应的数据可知， 对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重； (6)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图丁所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球 （选填“运动”或“静止”），就可以说明任意时刻两球的速度大小相等。 【答案】(1)B (2) 在水平面上移动的距离 转换法 (3) 速度 质量 速度相同时，质量越大，物体的动能就越大 (4) = > (5)速度 (6)静止 【详解】（1）由题意可知，小球从斜面滚下由于运动而具有动能，在水平面撞击木块，对木块做功，通过木块移动得距离来反映小球动能的大小，因此实验中探究的动能指的是钢球撞击木块时的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[1][2]实验中钢球撞击木块后，木块在水平面运动，且钢球动能越大，木块被撞击后移动的距离越远，因此可通过比较木块移动的距离来反映钢球动能的大小，这是转换法的应用。 （3）[1]物体从斜面上滚下时，高度决定了到达水平面时的速度，因此让质量不同的钢球从斜面的相同高度滚下，目的是使两球到达水平面时速度相等。 [2]甲、丙中两个钢球的质量不同，高度相同，所以到达水平面时的速度相同，因此可以通过甲、丙探究物体动能与物体质量的关系。 [3]通过实验发现，两图中钢球的速度相同，丙图中钢球的质量大，木块在水平面移动的距离远，说明丙图中的钢球动能大，因此可得结论为：速度相同时，质量越大，物体的动能就越大。 （4）[1]甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，接触面粗糙程度相同，木块相同时，重力相等，压力相等，所以滑动摩擦力大小相等，故。 [2]由甲、乙两图可知，甲图中木块通过的距离长，说明撞击时A球的动能大，且最后两球全部静止，动能为零，因此在木块滑行的过程中，A球减小的动能更多，而根据功和能得关系可知，在木块滑行的过程中，钢球减小的动能等于钢球克服摩擦所做的功，所以A球克服摩擦力做功更多，即。 （5）实验2与实验1相比，钢球的质量相同，实验2的钢球自由滚下的速度是实验1的2倍，实验2的木块被撞后运动的距离是实验1的4倍；实验3与实验1相比，钢球的自由滚下的速度相同，实验3的钢球的质量是实验1的2倍，实验3的木块被撞后运动的距离才为实验1的2倍。而钢球动能的大小由小木块被撞滑行的距离来体现，由此可知，在同等条件下，速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 （6）让质量不同的钢球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个钢球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 20．(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔富裕县·期末)如图所示，这是我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为。 (1)该车空载静止在水平地面上时，对水平地面的压强是多少？ (2)该车空载在水中漂浮时，排开水的体积是多少？ (3)该车在水中匀速直线航行，此时发动机的输出功率为，观光车航行过程中克服阻力做的功是多少? 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）已知车辆总质量m=12t=1.2×104kg 车轮与地面接触总面积S= 0.2m2，则车辆对地面的压力F= G=mg = 1.2×104kg × 10N/kg = 1.2×105N 所以对水平地面的压强是 （2）车辆漂浮时所受浮力等于重力，则F浮 = mg = ρ水gV排，即1.2×105N = 1.0×103kg/m3× 10N/kg × V排 解得V排= 12m3。 （3）已知发动机功率P= 180kW = 1.8×105W 匀速航行时间t= 5min = 300s 所以车辆克服阻力做功W= P × t = 1.8×105W × 300s = 5.4×107J 21．(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图所示是谷歌无人驾驶汽车，它不需要驾驶者就能启动、行驶以及停止．该款车以90km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了2h，消耗汽油15L．若汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所需要的能量，已知汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg，那么，在这段运动过程中，求： (1)消耗汽油完全燃烧放出热量为多少？ (2)该汽车发动机牵引汽车前进所做的功是多少? (3)该汽车行驶过程中受到的阻力为多少? 【答案】(1)5.4×108J (2)1.62×108J (3)900N 【详解】（1）已知汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3，体积V=15L=15×10-3m3，则汽油的质量 汽油完全燃烧放出热量 （2）发动机牵引汽车前进所做的功 （3）行驶的路程 因为汽车匀速行驶，牵引力F与阻力f是一对平衡力，大小相等。 汽车行驶过程中受到的阻力 期末综合拓展练（测试时间：5分钟） 22．(24-25八下·四川达州达川区·期末)如图所示，珊珊用大小不变的拉力将重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程拉力对甲做的功为（过程中甲与竖直墙壁未接触）；在相同的时间内，明明也用平行于斜面大小不变的拉力把重力同为G的物体乙沿粗糙斜面从C点匀速拉至与B等高的D点，在此过程中的拉力对乙做的功为，下列说法不正确的是（    ） A．斜面的机械效率大小为 B．等于斜面对乙的摩擦力 C．的功率小于的功率 D．如果斜面光滑，它的机械效率为 【答案】B 【详解】A．直接把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点所做的功为有用功，即；用平行于斜面的拉力把重力同为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点，拉力做的功为总功，即，则斜面的机械效率，故A正确，不符合题意； B．在斜面上，克服摩擦力做的功为额外功，小于总功，根据可知，在距离相同时，大于斜面的摩擦力，故B错误，符合题意； C．做功的小于做的功，在时间相同时，根据可知，的功率小于的功率，故C正确，不符合题意； D．如果斜面光滑，则不做额外功，所做有用功与总功相等，根据可知，它的机械效率为，故D正确，不符合题意。 故选B。 23．(24-25八下·四川达州达川区·期末)如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为650N；现用水平向左的力F拉动物体A使其带动物体B以的速度匀速上升。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取，则下列说法中正确的是（ ） A．F做功的功率为18W B．F的大小为300N C．物体A与桌面间的滑动摩擦力大小为325N D．B的重力为550N 【答案】A 【详解】由图可知，两条绳子向下拉弹簧测力计，弹簧测力计的示数，即 则滑轮组绳子末端受到的拉力；由图可知，，若不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组绳子末端受到的拉力 即，解得B的重力；由于力的作用是相互的，物体A受到的水平拉力 因为物体A匀速直线运动，所以A物体所受摩擦力 由于物体A向左做匀速直线运动，滑轮组结构没变，绳子对物体的拉力不变且物体对水平面压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，所以水平向左的拉力F为 物体A向左移的速度 拉力做功功率 故A正确，BCD错误。 故选A。 24．(24-25九上·山东淄博高青县（五四制）·期末)有两个温度和质量都相同的金属球，先把甲放入盛热水的杯中，热平衡后，水温降低了Δt，把甲球取出，再将乙球放入杯中，热平衡后水温又降低了Δt（过程中的热量损失不计），则甲球的比热容和乙球的比热容大小关系是（　　） A．甲球的比热容大于乙球的比热容 B．甲球的比热容小于乙球的比热容 C．甲球的比热容等于乙球的比热容 D．以上三种情况都有可能 【答案】B 【详解】设金属球的质量为m，初温为t0，水的质量为m水，初温为t水，先将甲投入热水中，热平衡后水温降低了Δt，则有c甲m(t水-Δt-t0)=c水m水Δt；把甲取出来后，立即将乙投入这杯水中，热平衡后水温又降低了Δt，则有c乙m(t水-2Δt-t0)=c水m水Δt，分析以上两式可得c甲<c乙，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 25．按要求完成下列填空； (1)为了探究动能与质量的关系，楚楚设计的实验装置如图甲所示。实验过程如下：质量为、的两小球从斜面上同一高度下滑，。两小球撞击放在水平面上的木块，由于在水平面上滚动一段距离之后再撞击木块，最终木块在水平面上滑行的距离相同。于是楚楚根据这次实验情况得出结论：物体动能大小与质量无关。与我们已知的结论 （选填“不符”或“相符”），请你评估他实验中的不足： 。 (2)图乙是研究弹簧弹性势能与其形变程度关系的实验装置，小球压缩弹簧，松手后小球被弹开，并撞击纸盒。假若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。 (3)图丙是探究物体重力势能与哪些因素有关的实验装置，三个相同木桩在沙中所处的初始深度 （选填“相同”或“不同”），a、b、c三个物体的质量关系为。图丙中b、c两物体从图示位置由静止释放，分别撞击B、C两木桩使之扎入沙坑的深度相同， （选填“能”或“不能”）说明b、c两物体的初始重力势能相同。 (4)张工、李工两位是建筑设计师，均受某公司邀请参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后张工上交了图丁所示的设计方案图，李工上交了图戊所示的设计方案图。若你是此公司代表，你将选择图 的设计方案，结合你学到的物理知识，请简要谈谈你选择的理由： 。 【答案】(1) 不符 没有控制水平面上木块的起点位置相同 (2)不能 (3) 相同 能 (4) 戊 火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能，可以降低车速，容易刹车 【详解】（1）[1]我们已知的结论是在物体运动速度一致的情况下，物体的质量越大，动能越大。楚楚根据实验情况得出结论与我们已知的结论是不相符的。 [2]控制变量法进行实验探究时，应遵循单一变量原则，观察图甲会发现，两次实验时木块放在水平面上的起点位置不同，会影响实验结论的准确性。 （2）假如水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律可知，此时水平面上的木块在被撞击后会一直做匀速直线运动，而不会停止下来，我们就无法通过判断木块在被撞击后滑动的距离比较动能和质量的关系。 （3）[1]控制变量法进行实验探究时，应遵循单一变量原则，在探究物体重力势能与哪些因素有关的实验中，为了能通过木桩扎入沙坑的深度来准确反映物体重力势能的大小，需要控制木桩的初始条件相同，所以三个相同木桩在沙中所处的初始深度相同。 [2]重力势能的大小通过木桩扎入沙坑的深度来体现，b、c两物体从图示位置由静止释放，分别撞击B、C两木桩使之扎入沙坑的深度相同，说明b、c两物体对木桩做的功相同，也就意味着b、c两物体的初始重力势能相同，所以能说明。 （4）[1][2]选择图戊所示的设计方案；因为火车进站时为安全考虑，需要减缓行驶速度，图戊火车站进站段火车上坡过程中一部分动能转化为重力势能，可以降低车速，容易刹车，更安全。 26．(24-25八下·四川达州达川区·期末)《墨子经说下》记载有“两轮高，两轮为輲，车梯也”，“车梯”是古代提升重物的一种工具。图甲为“车梯”的复原图，图乙是其等效图。当重600N的工人利用此“车梯”在10s内将重力为800N的物体匀速提升了1m时，工人对绳子施加的拉力F为250N，忽略绳重和机械之间的一切摩擦，每个滑轮的重力均相同。求： (1)工人做功的功率； (2)每个动滑轮的重力； (3)若A点绳子能承受的最大拉力为500N，B点绳子能承受的最大拉力为1400N，该滑轮组的最大机械效率为多大。 【答案】(1)100W (2)100N (3) 【详解】（1）由图可判断n=4，工人拉绳的距离 工人对绳子所做的功 所用时间t=10s，工人做功的功率 （2）每个动滑轮的重力为，两个动滑轮的总重为，动滑轮的总重为 每个动滑轮的重力 （3）若A点绳子最大可承受拉力为500N，能够拉起的重物为 而B点绳子能承受的最大拉力为1400N，可以承受的最大物重1400N，滑轮组的机械效率 / 学科网（北京）股份有限公司 $