2026年中考物理一轮复习学案考点专练--- 10章 功、功率、机械能

该初中物理学案系统覆盖功、功率、动能和势能、机械能及其转化四大中考核心考点，以“定义-公式-应用”递进架构梳理知识，通过问题导向的经典例题和任务驱动的实验探究，引导学生自主构建“概念理解-规律应用-综合拓展”的知识网络，体现考点梳理的系统性与层次性。 亮点在于“考点精讲-例题示范-分层巩固”三阶设计，每个考点配套基础自测与拓展练习，结合“探究动能影响因素”等实验活动培养科学探究和科学思维素养。学生可通过例题巩固诊断薄弱点，教师能依据练习数据实施精准辅导，有效支持个性化复习与自主提升。

10 功、功率、机械能 知识梳理 ( 功和功率 功 做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体沿这个力的方向上移动的距离 计算公式：W=Fs 单位：焦耳（J）,1J=1N.m 功率 物理含义：表示做功的快慢 定义：功与做功所用时间之比 定义式： ，推导式（当物体做匀速直线运动时）： 单位：瓦特（w）,常用单位：千瓦（kW）,1kW=10 3 W,1W=1J/s 机械能 动能 定义：物体由于运动而具有的能 物体运行的速度越大，质量越大，它的动能就越大 势能 重力势能 定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 物体的质量越大、位置越高，它具有的重力势能就越大 弹性势能 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大 ) 考点1 功 1. 功和功的计算： · 力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 · 不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 · 功的定义：力与力在方向上移动的距离的乘积叫做功。 · 公式：W＝Fs W——功——焦耳（J）；F——力——牛顿（N）；s——在力的方向上移动的距离——米（m） · 应用公式时注意： ① 分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。 ② 公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 ③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。 ④ 千瓦时是电功单位，在力学中没有千瓦时这个单位。 2. 功的原理 · 内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。 · 说明： ① 功的原理对任何机械都适用。 ② 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③ 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用机械，是因为使用机械或者可以省力，或者可以省距离，或者可以改变力的方向，它们给人类工作带来很多方便。 ④ 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械自重），使用理想机械时，Fs＝Gh（使用机械所做的功等于直接用手提重物所做的功）。在实际情况下，Fs＞Gh。 经典例题 1．如图所示，在水平地面上，小聪用力将箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子没有移走，下面关于做功的分析，正确的是（　　） A．小明用了力，他对箱子做了功 B．小聪用力拉动了箱子，她对箱子做了功 C．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功 D．小明、小聪都没有对箱子做功 [答案] B 考点2 功率 1. 定义：单位时间内所做的功叫做功率。 2. 物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。某小轿车功率6.6×103W，表示：小轿车1s内做功6.6×103J。 3. 公式： P——功率——瓦特（W）；W——功——焦耳（J）；t——时间——秒（s）；F——力——牛顿（N）；v——速度——米每秒（m/s） 4. 单位：主单位是瓦特（W），常见单位有千瓦（kW）和兆瓦（MW）：1W＝10-3kW=10-6MW 5. 机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。 6. 测量人爬楼梯时的功率 【实验原理】 【实验器材】人体秤、卷尺、停表 【需要测量的物理量】人的质量m、楼梯的高度h、爬楼梯所用时间t 经典例题 1．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2．则F1　=　F2，P1　＞　P2．（均选填“＜”、“=”或“＞”）． 【解答】解：（1）木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1=F2，． （2）从图象中可以判断出，第②次的运动速度v较小，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2． 故答案为：=；＞． 考点3 动能和势能 1. 能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 · 能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 · 一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。 2. 动能 · 定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。 · 探究：动能的大小与什么因素有关 【实验器材】斜面、木块、大铁球和小铁球 【实验设计】① 如图所示，在桌面上架起一个斜面，在斜面末端放上木块，让铁球从斜面上自由滑下。 ② 让大铁球和小铁球先后从斜面的同一高度自由滚下，推动桌面上的木块，分别记下铁球推动木块移动的距离。 ③ 让同一铁球先后从斜面上的不同高度自由滚下，分别记下木块两次被推动的距离。 【实验方法】控制变量法、转换法 【实验分析】实验②说明：物体动能与质量有关。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 实验③说明：物体动能与速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。 【实验结论】物体动能与质量和速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 【注意事项】① 判断动能大小的方法：看木块被推动的距离。 ② 控制速度不变的方法：使钢球从同一高度滚下。 ③ 改变钢球速度的方法：使钢球从不同高度滚下。（注意控制钢球质量一定） · 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 · 对物体动能大小影响较大的是速度。 3. 势能：重力势能和弹性势能统称势能。 · 重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 物体的重力势能与质量和被举高度有关。质量相同的物体，被举高度越大，它的重力势能越大；被举高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。 重力势能具有相对性。选择的参照物不同，物体的重力势能也不同。一般情况下，我们选择水平地面作参照物。 · 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 弹性势能与物体弹性形变程度大小有关。 经典例题 1．如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置． （1）该实验利用了转换法，通过观察　木块移动的距离　来判断　小球　（选填“小球”或“木块”）动能的大小； （2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功．目的是为了探究动能的大小与　速度　的关系； （3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的　相同　（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与　质量　的关系． 考点4 机械能及其转化 1. 机械能：动能和势能统称为机械能。 2. 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（机械能是守恒的）。 人造地球卫星的机械能守恒。人造地球卫星在近地点速度最大，在远地点速度最小。 3. 动能和重力势能的转化 · 质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； · 质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 4. 动能和弹性势能的转化 · 如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； · 如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 · 实例：拉弓射箭、拧钟表的发条、高台跳水、撑杆跳高、篮球比赛等 5. 动能与势能转化问题的分析： ① 首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素，观察动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。 ② 注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。 ③ 题中如果有“在光滑斜面上滑动”，则“光滑”表示没有能量损失（机械能守恒）；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失（机械能不守恒）。 6. 水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。 水电站修筑拦河大坝的目的：提高水位，增大水的重力势能，使水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的势能。 经典例题 1．骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也会加快，这是因为（　　） A．人与车的动能保持不变 B．人与车的重力势能不断增大 C．人与车的机械能不断增大 D．人与车的重力势能转化为动能 [答案] D 例题巩固 1．班里组织了一次测量每个学生“爬楼梯的功率”的活动,请填写好实验报告。 实验目的:测量爬楼梯的功率 实验原理: 实验器材: 实验步骤及记录的数据: 功率的表达式: [答案]　实验原理:P= 实验器材:体重计、皮尺、停表,实验步骤及记录的数据:①用体重计测学生的质量m;②用皮尺测楼层的高度h;③用停表测爬楼梯的时间t。 功率的表达式:P== 2．如图甲所示,质量为5 t,底面积为20 m2的货物静止在水平地面上。现用建筑工地起重机把货物吊起(如图乙所示),从A点匀速竖直提升到B点,再从B点匀速水平移动到达C点,各点间距离如图丙所示。求: (1)货物的重力;(g=10 N/kg) (2)货物静止在水平地面上时对地面的压强; (3)在虚线框里画出B到C过程中货物的受力示意图(以点代替货物); (4)A到C过程中,起重机对货物拉力做的功。 [答案]　(1)5×104 N　(2)2.5×103 Pa　(3)如图所示 (4)2.5×105 J 3．如图所示,若忽略阻力,小球摆动过程中,下列分析正确的是(　　) A.小球在B点的速度大于A点的速度 B.小球从A到B重力势能变大 C.小球在B点的机械能最大 D.小球在A、B、C点的动能相同 [答案]　A 4．如图甲所示,小亮把小球以3 m/s的初速度从a点抛向空中,忽略空气阻力。 (1)在甲图中,画出小球在b点处受到力的示意图。 (2)小球在空中可以向前飞行一段距离的原因是________________________。 (3)小球在c点处(与a点高度相同)速度________3 m/s(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 (4)从a点到b点过程中,小球的能量转化情况是____________________。 (5)在a、b、c、d四个点中,小球动能最大的是________点。 (6)在图乙中画出反映小球离手后到落回地面之前,机械能E与小球高度h大致的关系图像。 [答案]　(1)如图甲所示　(2)具有惯性　(3)等于 (4)动能转化为重力势能　(5)d　(6)如图乙所示 [解析]　(1)见答案。 (2)由于小球具有惯性,故在空中还可以向前飞行一段距离。 (3)a点与c点高度相同,由机械能守恒知小球在c点处速度为3 m/s。 (4)从a到b过程中,小球的动能转化为重力势能。 (5)由机械能守恒知,重力势能最小时,动能最大,故小球在d点动能最大。 (6)小球离手后到落地前机械能守恒,不随高度h变化 5．2012年12月,广珠城轨广州南站至珠海站全线通车。“和谐号”动车组在设计上采用了许多新技术,请你回答下列问题: (1)列车从250 km/h降至90 km/h的过程中不采用机械刹车,而是采用“再生制动”技术,刹车时,列车由于________继续行驶,并带动电机逆转发电,这个过程中列车将________能转化为________能; (2)若列车以速度160 km/h匀速行驶0.5 h,它通过的路程为________km; (3)若列车以速度140 km/h匀速驶上一小斜坡时,该列车的动能________、机械能________(填“增加”“不变”或“减少”); (4)实施机械刹车时刹车片与车轴之间产生的摩擦力使列车减速,此时刹车片的温度升高了,这是通过________的方式改变了刹车片的内能。 [答案]　(1)惯性　机械　电　(2)80　(3)不变　增加 (4)做功　 课后练习 1.小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同。当小汽车以90 km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的有用功率为25 kW。若小汽车以最省油的速度行驶135 km,求在这过程中汽车 (1)运动的时间; (2)受到的阻力; (3)消耗汽油的质量(汽油的热值q=4.5×107 J/kg,小汽车发动机的效率为30%。 [答案]　(1)1.5 h　(2)1 000 N　(3)10 kg 2.游戏“愤怒的小鸟”是用“弹弓”把小鸟对准怪物打过去,如图所示。下列说法错误的是(　　) A.弹弓受力伸长,说明力能使物体发生形变 B.弹弓伸长过程中,弹性势能增大 C.弹出“小鸟”时,弹弓的弹性势能转化为“小鸟”的动能 D.被弹弓弹出的“小鸟”,受到弹力和重力的作用 [答案]　D 3.如图所示,物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端。在这过程中,物体的速度v、通过的距离s、机械能E和动能Ek随时间t的变化如选项图所示,则错误的是(　　) [答案]　C 4.如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法正确的是(　　) A.他受到的重力不做功 B.他的重力势能减少 C.他的动能增加 D.他的机械能不变 [答案]　B 5．如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球(　　) A.在b、d两点的动能相等 B.在a、d两点的机械能相等 C.从b到c的过程机械能减少 D.从c到d的过程重力势能减少 [答案]　C 6．图1中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动。图2所示,香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中,其动能______、重力势能________、机械能________。(选填“增大”、“不变”、“减小”) [答案]　不变　减小　减小 7．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直至停止。 (1)实验中是通过观察____________________来判断钢球的动能大小。 (2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与______的关系。 (3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与______的关系。 (4)木块最终会停下来的主要原因是______________,在此过程中木块通过______方式把动能转化为内能。 (5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0,木块将________________________。 [答案]　(1)木块移动距离的长短　(2)速度(1分)　(3)质量　(4)受到摩擦阻力的作用　做功　(5)做匀速直线运动 8．滚摆从图的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,这三个位置: 滚摆重力势能最大的是________、动能为零的是______、机械能最大的是________。(填写位置序号) [答案]　1　1和3　1 9．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。 将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。 (1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。 (2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论:　。 (3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度________(填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球 B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:　。 [答案]　(1)质量　(2)速度相同时,物体质量越大,它的动能越大　(3)小于　质量相同时,物体速度越大,它的动能越大 10．如图所示是我市某段高速公路上小型客车、大型客车和载货汽车的交通标志牌,请说明它的含义,并请你从“能量”角度解释原因。 [答案]　小型客车最高行驶速度不得超过100 km/h;大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80 km/h。同一车辆,速度越大动能越大,所以需要限速;车型不同,车的载重不同,行驶速度相同时,质量越大动能越大,行驶时危险性就越大,所以要设定不同的最高行驶速度。 [解析]　题目要求从“能量”角度解释原因,运动的客车、汽车具有动能,故从动能大小与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大的角度解释原因。 ∴V排===11m3． 答：（1）当“蛟龙号”下潜到达7000m深度时，受到海水的压强是7×107Pa； （2）t1时刻“蛟龙号”排开水的体积是11m3． www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 10 功、功率、机械能 知识梳理 ( 功和功率 功 做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体沿这个力的方向上移动的距离 计算公式：W=Fs 单位：焦耳（J）,1J=1N.m 功率 物理含义：表示做功的快慢 定义：功与做功所用时间之比 定义式： ，推导式（当物体做匀速直线运动时）： 单位：瓦特（w）,常用单位：千瓦（kW）,1kW=10 3 W,1W=1J/s 机械能 动能 定义：物体由于运动而具有的能 物体运行的速度越大，质量越大，它的动能就越大 势能 重力势能 定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 物体的质量越大、位置越高，它具有的重力势能就越大 弹性势能 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大 ) 考点1 功 1. 功和功的计算： · 力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 · 不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 · 功的定义：力与力在方向上移动的距离的乘积叫做功。 · 公式：W＝Fs W——功——焦耳（J）；F——力——牛顿（N）；s——在力的方向上移动的距离——米（m） · 应用公式时注意： ① 分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。 ② 公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 ③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。 ④ 千瓦时是电功单位，在力学中没有千瓦时这个单位。 2. 功的原理 · 内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。 · 说明： ① 功的原理对任何机械都适用。 ② 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③ 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用机械，是因为使用机械或者可以省力，或者可以省距离，或者可以改变力的方向，它们给人类工作带来很多方便。 ④ 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械自重），使用理想机械时，Fs＝Gh（使用机械所做的功等于直接用手提重物所做的功）。在实际情况下，Fs＞Gh。 经典例题 1．如图所示，在水平地面上，小聪用力将箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子没有移走，下面关于做功的分析，正确的是（　　） A．小明用了力，他对箱子做了功 B．小聪用力拉动了箱子，她对箱子做了功 C．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功 D．小明、小聪都没有对箱子做功 考点2 功率 1. 定义：单位时间内所做的功叫做功率。 2. 物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。某小轿车功率6.6×103W，表示：小轿车1s内做功6.6×103J。 3. 公式： P——功率——瓦特（W）；W——功——焦耳（J）；t——时间——秒（s）；F——力——牛顿（N）；v——速度——米每秒（m/s） 4. 单位：主单位是瓦特（W），常见单位有千瓦（kW）和兆瓦（MW）：1W＝10-3kW=10-6MW 5. 机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。 6. 测量人爬楼梯时的功率 【实验原理】 【实验器材】人体秤、卷尺、停表 【需要测量的物理量】人的质量m、楼梯的高度h、爬楼梯所用时间t 经典例题 1．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2．则F1　=　F2，P1　＞　P2．（均选填“＜”、“=”或“＞”）． 考点3 动能和势能 1. 能量：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 · 能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 · 一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。 2. 动能 · 定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。 · 探究：动能的大小与什么因素有关 【实验器材】斜面、木块、大铁球和小铁球 【实验设计】① 如图所示，在桌面上架起一个斜面，在斜面末端放上木块，让铁球从斜面上自由滑下。 ② 让大铁球和小铁球先后从斜面的同一高度自由滚下，推动桌面上的木块，分别记下铁球推动木块移动的距离。 ③ 让同一铁球先后从斜面上的不同高度自由滚下，分别记下木块两次被推动的距离。 【实验方法】控制变量法、转换法 【实验分析】实验②说明：物体动能与质量有关。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 实验③说明：物体动能与速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。 【实验结论】物体动能与质量和速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 【注意事项】① 判断动能大小的方法：看木块被推动的距离。 ② 控制速度不变的方法：使钢球从同一高度滚下。 ③ 改变钢球速度的方法：使钢球从不同高度滚下。（注意控制钢球质量一定） · 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 · 对物体动能大小影响较大的是速度。 3. 势能：重力势能和弹性势能统称势能。 · 重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 物体的重力势能与质量和被举高度有关。质量相同的物体，被举高度越大，它的重力势能越大；被举高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。 重力势能具有相对性。选择的参照物不同，物体的重力势能也不同。一般情况下，我们选择水平地面作参照物。 · 弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 弹性势能与物体弹性形变程度大小有关。 经典例题 1．如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置． （1）该实验利用了转换法，通过观察　 　来判断　 　（选填“小球”或“木块”）动能的大小； （2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功．目的是为了探究动能的大小与　 　 的关系； （3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的　 　（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与 　的关系． 考点4 机械能及其转化 1. 机械能：动能和势能统称为机械能。 2. 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（机械能是守恒的）。 人造地球卫星的机械能守恒。人造地球卫星在近地点速度最大，在远地点速度最小。 3. 动能和重力势能的转化 · 质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； · 质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。 4. 动能和弹性势能的转化 · 如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； · 如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 · 实例：拉弓射箭、拧钟表的发条、高台跳水、撑杆跳高、篮球比赛等 5. 动能与势能转化问题的分析： ① 首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素，观察动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。 ② 注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。 ③ 题中如果有“在光滑斜面上滑动”，则“光滑”表示没有能量损失（机械能守恒）；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失（机械能不守恒）。 6. 水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。 水电站修筑拦河大坝的目的：提高水位，增大水的重力势能，使水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的势能。 经典例题 1．骑自行车下坡时，人不蹬车，车速也会加快，这是因为（　　） A．人与车的动能保持不变 B．人与车的重力势能不断增大 C．人与车的机械能不断增大 D．人与车的重力势能转化为动能 例题巩固 1．班里组织了一次测量每个学生“爬楼梯的功率”的活动,请填写好实验报告。 实验目的:测量爬楼梯的功率 实验原理: 实验器材: 实验步骤及记录的数据: 功率的表达式: 2．如图甲所示,质量为5 t,底面积为20 m2的货物静止在水平地面上。现用建筑工地起重机把货物吊起(如图乙所示),从A点匀速竖直提升到B点,再从B点匀速水平移动到达C点,各点间距离如图丙所示。求: (1)货物的重力;(g=10 N/kg) (2)货物静止在水平地面上时对地面的压强; (3)在虚线框里画出B到C过程中货物的受力示意图(以点代替货物); (4)A到C过程中,起重机对货物拉力做的功。 3．如图所示,若忽略阻力,小球摆动过程中,下列分析正确的是(　　) A.小球在B点的速度大于A点的速度 B.小球从A到B重力势能变大 C.小球在B点的机械能最大 D.小球在A、B、C点的动能相同 4．如图甲所示,小亮把小球以3 m/s的初速度从a点抛向空中,忽略空气阻力。 (1)在甲图中,画出小球在b点处受到力的示意图。 (2)小球在空中可以向前飞行一段距离的原因是________________________。 (3)小球在c点处(与a点高度相同)速度________3 m/s(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 (4)从a点到b点过程中,小球的能量转化情况是____________________。 (5)在a、b、c、d四个点中,小球动能最大的是________点。 (6)在图乙中画出反映小球离手后到落回地面之前,机械能E与小球高度h大致的关系图像。 5．2012年12月,广珠城轨广州南站至珠海站全线通车。“和谐号”动车组在设计上采用了许多新技术,请你回答下列问题: (1)列车从250 km/h降至90 km/h的过程中不采用机械刹车,而是采用“再生制动”技术,刹车时,列车由于________继续行驶,并带动电机逆转发电,这个过程中列车将________能转化为________能; (2)若列车以速度160 km/h匀速行驶0.5 h,它通过的路程为________km; (3)若列车以速度140 km/h匀速驶上一小斜坡时,该列车的动能________、机械能________(填“增加”“不变”或“减少”); (4)实施机械刹车时刹车片与车轴之间产生的摩擦力使列车减速,此时刹车片的温度升高了,这是通过________的方式改变了刹车片的内能。 课后练习 1.小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同。当小汽车以90 km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的有用功率为25 kW。若小汽车以最省油的速度行驶135 km,求在这过程中汽车 (1)运动的时间; (2)受到的阻力; (3)消耗汽油的质量(汽油的热值q=4.5×107 J/kg,小汽车发动机的效率为30%。 2.游戏“愤怒的小鸟”是用“弹弓”把小鸟对准怪物打过去,如图所示。下列说法错误的是(　　) A.弹弓受力伸长,说明力能使物体发生形变 B.弹弓伸长过程中,弹性势能增大 C.弹出“小鸟”时,弹弓的弹性势能转化为“小鸟”的动能 D.被弹弓弹出的“小鸟”,受到弹力和重力的作用 3.如图所示,物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端。在这过程中,物体的速度v、通过的距离s、机械能E和动能Ek随时间t的变化如选项图所示,则错误的是(　　) 4.如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法正确的是(　　) A.他受到的重力不做功 B.他的重力势能减少 C.他的动能增加 D.他的机械能不变 5．如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球(　　) A.在b、d两点的动能相等 B.在a、d两点的机械能相等 C.从b到c的过程机械能减少 D.从c到d的过程重力势能减少 6．图1中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动。图2所示,香蕉(看成点)从最高位置1转到最低位置2的过程中,其动能______、重力势能________、机械能________。(选填“增大”、“不变”、“减小”) 7．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直至停止。 (1)实验中是通过观察____________________来判断钢球的动能大小。 (2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与______的关系。 (3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与______的关系。 (4)木块最终会停下来的主要原因是______________,在此过程中木块通过______方式把动能转化为内能。 (5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0,木块将________________________。 8．滚摆从图的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,这三个位置: 滚摆重力势能最大的是________、动能为零的是______、机械能最大的是________。(填写位置序号) 9．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。 将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。 (1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。 (2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论:　。 (3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度________(填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球 B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:　。 10．如图所示是我市某段高速公路上小型客车、大型客车和载货汽车的交通标志牌,请说明它的含义,并请你从“能量”角度解释原因。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $