2026年中考物理一轮复习讲义---专题12 功 功率 机械能及其转化
专题12 功 功率 机械能及其转化
知识点一:功
1.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动距离。
不做功的三种情况:①有力无距,如一位同学推车未动(劳而无功);②有距无力,如足球离开脚后水平移动(不劳而功);③力距垂直,如提着水桶水平移动(垂直无功)。
2.做功公式是W=Fs,在国际单位制中功的单位是焦耳(焦),符号是J。
公式W=Fs中F和s的同体性、同向性和同时性。
学科网(北京)股份有限公司
3.功的原理:使用任何机械都不省功。
1.初中生小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼走到三楼,又沿着走廊水平走了5 m到达实验室,若每层楼高3 m,整个过程中小龙对实验器材做功_____J,克服自身重力做功约为_______J.
参考答案:1500;3000.
知识点二:功率
1.功率:物体做的功与所用时间的比叫做功率,它是表示做功快慢的物理量。
2.公式P=,其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。还可以推导出公式P=
=
=
=Fv,由公式可知:当功率一定时,减小速度,可以增大牵引力,如汽车上坡要换低速挡等。
3.测功率原理是P=,需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
2.如图是建设火神山医院时的情景,一起重机将质量为2 t的重物以0.1 m/s的速度匀速提升10 m后又以同样的速度水平匀速移动10 m,在整个过程中,起重机对货物做的功为________J,平均功率是_______W.(g=10 N/kg)
参考答案:2×105 ;1 000
知识点三:机械能
1.功和能的关系
(1)一个物体具有能量,可以用来做功,反过来,一个物体能够做功,它就具有能量。可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。
(2)功是能量转化的量度,做功过程一定伴随能量转化,做了多少功,就有多少能量发生了转化。
(3)具有能的物体只表示物体可以做功,但不一定“正在做功”或“已经做功”。
2.能:一个物体能够做功,就说这个物体具有能量(或具有能),它是表示物体做功本领大小的物理量,其单位与功的单位相同,也是焦(J)。
3.动能:物体由于运动而具有的能叫动能,其大小与质量和运动速度有关,一切运动的物体都具有动能。
4.重力势能:物体由于被举高而具有的能叫重力势能,其大小与质量和被举的高度有关。
学科网(北京)股份有限公司
5.弹性势能:物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能,同一物体发生弹性形变越大,具有的弹性势能越大。
6.机械能:动能和势能统称为机械能。
7.机械能的转化:动能和势能在一定条件下可以相互转化,若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力),机械能的总量不变,或者说机械能是守恒的。如考虑阻力的影响,机械能的总量减小。总机械能守恒(不计能量损失,物体质量不变).
3.请完成下列各小题(均选填“增大”“减小”或“不变”):
(1)正在进行洒水作业的洒水车在水平路面匀速行驶的过程中,它的动能______,重力势能______,机械能______.
(2)在体育考试中,投出的实心球在空中从最高点下落的过程中,重力势能______,忽略空气阻力,球的机械能_______.
(3)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后笔会向上弹起一定高度,向下按笔的过程中弹簧的弹性势能_______,笔向上弹起的过程中其重力势能______.
参考答案:(1)减小;减小;减小;(2)减小;不变;(3)增大;增大。
易错点1 在做功的两个必要因素的理解中,误认为沿斜面的长度是就一定是物体在力的方向上移动的距离。
典例1:如图所示,用水平向右的推力F=50N,将重为60N小车从斜面的底端匀速推到顶端,这时推力F所做的功是( )
A.150 J B.200 J C.250 J D.300 J
【错解】C。理由:物体受大小为50N的力,且沿斜面移动了5m,因此由W=FS=50N×5m=250J。
【析错】功是指力与力的方向上移动距离的乘积,根据力的方向判断物体在力的方向上移动的距离,根据W=Fs即可计算水平推力所做的功。
【正解】由题可知,推力F的方向水平向右,根据图示可知,小车在水平方向移动的距离s=4m;
这时推力F所做的功:W=Fs=50N×4m=200J。
学科网(北京)股份有限公司