2026年中考物理一轮复习专题讲义 第十二讲 功和机械能
2026-01-31
|
2份
|
58页
|
414人阅读
|
19人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 做功与机械能 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.43 MB |
| 发布时间 | 2026-01-31 |
| 更新时间 | 2026-01-31 |
| 作者 | 乐趣物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56265892.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
人教版九年级下学期 中考物理一轮复习专题
第12讲 功和机械能
(一)功
知识点01 功
1、定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的距离。(缺一不可)
3、三种不做功的情况
三种情况
实例
有距离无力
(不劳无功)
足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离,人对足球没有做功
有力无距离
(劳而无功)
两名同学没有搬起石头,所以对石头没有做功
力与距离垂直
(垂直无功)
提着水桶水平移动一段距离,竖直提水桶的力不做功
知识点02 功的计算
1、功的计算:功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
2、公式:。
【注】如果是重力做功可以写成,摩擦力做功。
3、单位:国际单位制中,功的单位为焦耳,简称:焦,符号:J,1J=1N·m。
4、公式的应用
(1) 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,它的大小和方向都是不变的。
(2)F与s具有同向性:公式中的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。
(3)F与s具有同体性:即F与s对应同一个研究对象。
5、关于克服阻力做功
如果物体在力的作用下移动的方向与一个力(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,要克服摩擦力做功;提高物体时要克服重力做功,人在爬楼梯时,要克服自身重力做功。
(二)功率
知识点01 功率
1、比较做功快慢的两种方法
(1)时间相同,比较物体做功的多少,做功多的做功快。
(2)做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快。
2、功率定义:功与时间之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。
3、物理意义:表示物体做功快慢。
4、公式:。
5、单位:瓦特,简称瓦,符号W。工程技术上还常用千瓦(kW),1 kW=103W。
知识点02 功率计算的推导公式
1、推导过程
当物体在力F的作用下,以速度v沿力的方向做匀速直线运动时,力F做功的功率可以表示为,即率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。
2、运用
由可知,当机车的输出功率P一定时,机车的速度v越小,机车发动机输出的牵引力F越大。
因此,某些阻力较大的情况下,当发动机输出功率不能改变时,人们常常通过降低速度来获得较大的牵引力,所以当汽车要爬又长又陡的坡时,司机常换低速挡位,以获得更大的牵引力从而顺利上坡。
(三)动能和势能
知识点01 能量
1、定义:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。能量的单位与功的单位相同,也是焦耳(J)。
2、功与能的联系与区别
(1)一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
(2)具有能量的物体有做功的本领,但不一定要对外做功。
(3)物体对外做功的过程,就是能量的释放(能量的转化和转移)过程。
知识点02 动能
1、定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
2、实验探究:物体的动能跟哪些因素有关
(1)实验方法:控制变量法;转换法:通过木块被推动的距离远近来反映钢球动能的大小。
(2)实验步骤
①探究物体的动能与速度的关系
让同一钢球从斜面的不同高度处由静止开始滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近。
②探究物体的动能与质量的关系
换用质量不同的钢球,让它们从斜面的同一高度处由静止开始滚下,滚下后推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近。
(3)实验结论(影响动能大小的因素)
物体动能的大小跟速度、质量有关,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。
(4)实验考点
①使钢球获得动能的方法:将钢球由斜面某一高度静止释放(重力势能转化为动能)。
②将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的:控制钢球达到斜面底端时速度相同。
③将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的:改变钢球达到斜面底端时的初速度。
④木块被撞后滑出木板的解决办法:换质量更大的木块,换质量更小的钢球,换更长的木板。
知识点03 势能
1、重力势能
(1)定义:在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有且的能,叫做重力势能。
(2)影响因素:物体的质量和物体所处的高度。物体的质量一定,高度越大,其重力势能越大;高度一定,物体的质量越大,其重力势能越大。
2、弹性势能
(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。
(2)影响因素:弹性势能的大小与物体的材料、弹性形变的大小有关,同一物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。
3、实验探究:影响重力势能大小的因素
(1)实验步骤
①探究重力势能的大小与高度的关系:让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落,观察桌腿在沙坑下陷的深度。
②探究重力势能大小与质量的关系:让质量不同的物体分别从同一高度由静止开始下落,观察桌腿在沙坑下陷的深度。
(2)实验结论:物体重力势能的大小跟高度、质量有关。质量相同的物体,高度越高,它的重力势能越大;
高度相同的物体,质量越大,它的重力势能也越大。
(四)机械能及其转化
知识点01 机械能及其转化
1、机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。机械能的单位是焦耳(J)。
2、动能和势能的相互转化
物体在运动或发生弹性形变的过程中,动能与重力势能、弹性势能之间都可以相互转化。
(1)动能和重力势能的转化
如图所示,摆球在竖直平面内摆动,在A、C点时最高,在B点时最低,所以摆球的运动可分为下降段和上升段。其能量转化情况见下表。
运动过程
高度
重力势能
速度
动能
能的转化
A→B
降低
减小
变大
增大
重力势能→动能
B→C
升高
增大
变小
减小
动能→重力势能
C→B
降低
减小
变大
增大
重力势能→动能
B→A
升高
增大
变小
减小
动能→重力势能
(2)动能和弹性势能可以相互转化
如图所示,在光滑的水平面上运动的小球撞击到弹簧。
研究过程
球的速度、动能
弹簧形变程度、弹性势能
能的转化
甲→乙
不断减小直至为零
由零不断增大
动能→弹性势能
乙→丙
由零不断增大
不断减小直至为零
弹性势能→动能
知识点02 机械能守恒
1、机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,即机械能是守恒的。
2、机械能守恒的条件
只有动能和势能的相互转化,而没有机械能与其他形式的能的相互转化(即忽略摩擦阻力造成的能量损失)。在物理学中常常出现“光滑的表面”、“不计空气阻力” 、“不计摩擦”等文字描述,表示没有摩擦阻力,机械能是守恒的。
知识点03 水能和风能的利用
1、水能:流动的水既具有动能也具有势能,即机械能,简称为水能。水能转化为其他形式的能:水车、水电站等。
2、风能:流动的空气既具有动能也具有势能,即机械能,简称为风能。风能转化为其他形式的能:风力发电站。
易错点1:功的计算及大小比较时注意事项
(1)当力或运动状态发生变化时,要分阶段计算,最后进行相加。
(2)功的大小取决于力与物体在力的方向上通过的距离,与物体的质量、运动状态无关;若力和物体在力的方向上通过的距离都相等,那么力所做的功就相等。
易错点2:做功“多少”与“快慢”的意义不同
做功多的不一定做功快,做功少的不一定做功慢。只有做功时间相同时,做功多的做功才快,即功率才大所以描述功率时不能说物体做功越多,功率越大,也要注意时间的多少般叙述为单位时间内(或相同时间内)物体做功越多,功率越大。
易错点3:“能够做功”与“做了功”的区别
物体“能够做功”与“做了功”是两个不同的概念。“能够做功”表示物体具有做功的本领,与做不做功没关系。“做了功”表示结果,是物体对另一个物体施力并经过一段距离后取得了成效。
易错点4:在判断动能和势能的变化时,易忽略个别因素
影响动能大小的因素有物体的质量和物体运动的速度;影响重力势能大小的因素有物体的质量和物体被举高的高度。在判断动能和势能的变化时,要认真审读题意,分析所要研究的物体的质量、运动速度、高度是否发生变化,是变大还是变小,然后进一步判断动能和势能的大小变化。
易错点5:动能和势能的相互转化的条件
(1)动能和势能的相互转化过程中,必定有动能和势能各自的变化,而且一定是此增彼减。
(2)动能的增减变化要以速度的变化来判断;重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断;弹性势能的增减变化要根据弹性形变大小的变化来判断。
方法技巧1:对“物体在力的方向上移动距离”的理解
力对物体做功时,物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致,移动的方向和力的方向有夹角(夹角不等于90°)时力也对物体做功。如图中,小车在斜向上拉力的作用下在水平地面上运动,重力对物体不做功,拉力对物体做功。
方法技巧2:图象中的功率问题
与功率相关的图象一般有s-t 图像和v-t 图像两种。
(1)s-t 图像是倾斜直线或v-t 图像平行于时间轴,说明物体做匀速直线运动,倾斜程度大的速度大。此时,拉力或牵引力不变。根据P=F v可知,速度大的功率大。
(2)v-t 图像是倾斜直线,说明物体速度均匀增大(或减小),拉力或牵引力不变时,根据P=F v可知,速度增大(或减小),功率增大(或减小)。
方法技巧3:判断动能、势能大小的变化
(1)动能、势能的影响因素
定义
影响因素
动能
物体由于运动而具有的能
质量m和速度v
重力势能
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
质量m和高度h
弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能
材料、弹性形变的程度等
(2)明确题干中的词语描述的含义
①匀速:v不变;加速、启动:v增大; 减速、刹车:v减小。
②上升、起飞:h增大;下落、下滑、降落:h减小;水平路面、悬停:h不变;近地点:h最小;远地点:h最大。
③正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机:m减小。
方法技巧4:人造地球卫星的机械能转化
许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。
(1)卫星在远地点时势能最大,当它从远地点向近地点运动时,势能减小,动能增大,速度增大。
(2)当卫星从近地点向远地点运动时,它的动能减小,势能增大,速度减小。
方法技巧5:判断机械能是否变化的方法
(1)无外力(除重力及物体弹力之外的力)情况下的机械能转化:此时机械能守恒,动能和势能中一种能量减少,另一种能量必然增加。
(2)存在除重力、弹力外其他外力情况下的机械能变化,由“机械能=动能+势能”判断。若质量和速度不变,高度增加,则动能不变,重力势能增大,机械能增大。
考点1 功
1.(2025·江苏连云港)下列情景中,人对物体做功的是( )
A.司机用力推汽车,汽车不动 B.人推自行车前进
C.学生背着书包在水平路面上匀速前进 D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
2.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)小康在水平路面上滑轮滑,当他脚踩右轮向后蹬地时,人向前运动;停止蹬地后,人和轮滑运动地越来越慢,最终停下来。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.右轮蹬地使左轮向前滑行过程中,左轮所受的重力做了功
B.人和轮滑静止在地面上时,人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力是一对平衡力
C.停止蹬地,人和轮滑一起向前滑行过程中,轮滑不再受力的作用
D.停止蹬地,人和轮滑运动地越来越慢,是因为有力改变了人和轮滑的运动状态
3.(2025·江苏苏州)如图所示,“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一,水车一端浸入水中,另一端固定于岸上,使用时,人踩动长柄摇杆末端的踏板使大轮转动,带动嵌满刮水板的链条匀速运动,槽内板片刮水上行,倾灌于地势较高的田中,下列说法正确的是( )
A.长柄摇杆越长,踩动时越费力
B.踩得越快,提水做功越多
C.提水过程中,随板片上行的水重力势能减小
D.减小水车各部件间的摩擦,提水效率增大
考点2 功率
4.(2025·四川凉山)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则( )
A.乙车速度大小为10m/s
B.0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C.0~6s内,甲车重力做功为
D.0~6s内,甲车牵引力功率为
5.(2025·云南)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,,M端用绳子悬挂重200N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C.M端绳子拉力对物体做功为100J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
6.(2025·四川南充)如图所示,重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍,若物体在10s内向左移动了10m,则拉力所做的功为 J,滑轮组有用功的功率为 W。
7.(2025·四川乐山)如图所示,在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力,斜面长、高,则拉力所做的功为 J;把重物直接提升h所做的功作为有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为 N。
8.(2025·四川达州)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
9.(2025·四川泸州)小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1m、高0.5m,滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,弹簧测力计示数为5N,则对物体做的有用功为 J,绳子末端拉力做功功率为 W,物体受到斜面的摩擦力大小为 N。
10.(2025·上海)某机器用5×104牛的力在100秒时间内将某物体提升8米,求此过程中拉力所做的功W和功率P。
11.(2025·江苏苏州)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升,取,求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
12.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)学校航模社团用无人机进行学科实践,已知无人机整机质量为2kg。
(1)小高想要测量操场长度,他让无人机从操场一端以2m/s的速度水平匀速直线飞行到另一端,发现用时1分30秒,请问他测得的操场长度为多少?
(2)小飞想了解无人机上升过程中的输出功率,他让无人机匀速直线上升80m,发现用时20秒,请问此过程中他测得的无人机的输出功率是多少?(空气阻力不计,g取10N/kg)
考点3 机械效率
13.(2025·四川眉山)一台起重机将重2000N的货物在10s内匀速提高5m,如果额外功是10000J,则下列说法错误的是( )
A.起重机做的总功是20000J
B.起重机的功率是
C.起重机的机械效率为50%
D.增大货物的质量,可以提高起重机的机械效率
14.(2025·江苏扬州)如图,工人用动滑轮提升重物,下列说法正确的是( )
A.克服动滑轮重力做的功是有用功 B.重物与人手移动的距离相等
C.重物与人手移动的速度相等 D.增加重物,动滑轮的机械效率变大
15.(2025·湖南)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.顶部的定滑轮可以省力 B.机械效率可达到100%
C.主要是利用重力势能转化为动能 D.给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
16.(2025·四川自贡)如图,质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m,用时12s,绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.拉力的功率是150W
B.绳子末端移动的速度是
C.滑轮组的机械效率是
D.若工人的脚与地面接触的总面积为,则他对地面的压强是
17.(2025·新疆)如图所示,若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动,在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m,将同一重物分别挂在A点、B点、C点时,重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m,对应的机械效率分别为、、。则( )
A.ηA<ηB<ηC B.ηA>ηB>ηC C.ηA<ηC<ηB D.ηC<ηA<ηB
18.(2025·江西)(多选)如图所示,是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车,它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时,竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中,水流向岸上的农田。下列说法正确的是( )
A.即使筒车转速加快,其机械效率也总是小于1
B.竹筒内的水被提升过程中,其机械能总保持不变
C.竹筒内的水倒入水槽过程中,其重力势能转化为动能
D.水从水槽流向农田过程中,其所受的重力没有做功
19.(2025·四川成都)(多选)工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台,如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点,箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动,且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF,BC=FH,HK=2m,FG=1.3m,忽略箱子体积。则下列分析正确的是( )
路段
推力()
时间()
A.工人的推力在AB段做功为26J
B.工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C.工人把箱子从C推到F处,该斜面没有省力
D.工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
20.(2025·重庆)在老旧小区改造中,工人用如图所示的装置把质量为的材料从地面竖直匀速提高,则绳子自由端移动的距离是 ,若拉力为,这个装置的机械效率是 %。
21.(2025·四川凉山)用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N,卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦)。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %,动滑轮的重力为 N。
22.(2025·四川德阳)塔吊是工程建设中常用的装置,其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力,将的重物在内竖直匀速提升,则拉力的功率为 ,该滑轮组的机械效率为 。
23.(2025·四川广安)小丽用图甲所示的装置,测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升的高度h/cm
绳子自由端的拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
机械效率
1
1
3
0.5
①
66.7%
2
3
5
1.4
15
71.4%
3
6
9
2.5
27
②
(1)实验时应该竖直向上 (选填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计;
(2)她按照正确步骤进行了3次实验,记录数据如表格所示。第1次实验中,绳子自由端移动的距离①为 ;第3次实验中,机械效率②为 ;
(3)她将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,得出图乙装置更 。(选填“省力”或“费力”)
24.(2025·安徽)图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为的物体沿竖直方向匀速提升,此过程中滑轮的机械效率为80%,取。求:
(1)物体受到的重力大小;
(2)工人所做的有用功;
(3)工人所做的总功。
考点4 动能和势能
25.(2025·四川成都)“嫦娥六号”月球探测器经近月制动减速进入环月轨道,于2024年6月2日成功着陆月球背面,实现人类首次在月球背面采样。下列说法正确的是( )
A.探测器减速过程中动能减小
B.探测器着陆月球后惯性消失
C.月球上的探测器相对地球静止
D.月壤样品带回地球后质量变大
26.(2025·四川南充)近年来,我国科技取得了巨大成就,下列分析不合理的是( )
A.四川舰上的电磁弹射系统工作原理与电动机相同
B.人形机器人对舞台的压力大小等于地面对它的支持力大小
C.运﹣20大型运输机获得的升力利用了流体压强与流速的关系
D.天宫二号由近地点向远地点运动时重力势能减小,动能增加
27.(2025·山东烟台)1970年4月24日,我国自行设计制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,向地面传回优美的《东方红》乐曲,开创了我国航天事业的新纪元,目前“东方红一号”依然沿椭圆形轨道绕地球运行。下列有关说法正确的是( )
A.《东方红》乐曲通过电磁波传到地面上
B.以地球为参照物,东方红一号是静止的
C.东方红一号在运行过程中惯性消失
D.东方红一号在远地点时重力势能最小
28.(2025·四川广安)2025年5月21日,我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道,此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,力改变了火箭的运动状态
B.火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭是运动的
C.火箭以氢为燃料,是因为氢的热值小
D.火箭加速升空过程中,卫星的动能不变,重力势能增大
29.(2025·江苏苏州)如图所示,“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一,水车一端浸入水中,另一端固定于岸上,使用时,人踩动长柄摇杆末端的踏板使大轮转动,带动嵌满刮水板的链条匀速运动,槽内板片刮水上行,倾灌于地势较高的田中,下列说法正确的是( )
A.长柄摇杆越长,踩动时越费力
B.踩得越快,提水做功越多
C.提水过程中,随板片上行的水重力势能减小
D.减小水车各部件间的摩擦,提水效率增大
30.(2025·四川眉山)推铅球时,铅球的运动过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用
B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止
C.铅球在运动过程中受到平衡力作用
D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零
考点5 机械能及其转化
31.(2025·四川自贡)如图,“神舟十九号”返回舱打开降落伞后,在竖直匀速下落过程中,下列有关返回舱的说法正确的是( )
A.重力势能减小 B.动能增大
C.重力势能转化为动能 D.机械能守恒
32.(2025·四川德阳)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球在点时,动能最大
B.小球在点时,重力势能最大
C.小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
33.(2025·湖南)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.顶部的定滑轮可以省力 B.机械效率可达到100%
C.主要是利用重力势能转化为动能 D.给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
34.(2025·江苏扬州)为防止“天降冰凌”产生危害,将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放,除去斜拉索上的积冰。除冰环在下滑过程中( )
A.只受重力作用 B.速度始终不变
C.一直处于平衡状态 D.机械能不断减小
35.(2025·江西)(多选)如图所示,是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车,它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时,竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中,水流向岸上的农田。下列说法正确的是( )
A.即使筒车转速加快,其机械效率也总是小于1
B.竹筒内的水被提升过程中,其机械能总保持不变
C.竹筒内的水倒入水槽过程中,其重力势能转化为动能
D.水从水槽流向农田过程中,其所受的重力没有做功
36.(2025·安徽)网球比赛中,高速飞行的网球撞击球拍使球拍发生形变,如图所示,则在球拍恢复原状的过程中,球拍的弹性势能转化为网球的 。
37.(2025·上海)质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 焦,“九天”无人机向斜上方匀速运动时,其惯性 ,机械能 (后2空均选填“增大”、“不变”、“减小”)。
考点6 能量守恒定律
38.(2025·江苏苏州)关于能量的转化和转移,下列说法不正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高,内能减小
B.核电站利用核裂变释放的能量来发电
C.汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D.能量的转移和转化具有方向性,需要节约能源
39.(2025·四川泸州)中国科技发展日新月异,对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是( )
A.白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能
B.“天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系
C.中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源
D.中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变
40.(2025·四川达州)近年来我国新能源汽车技术飞速发展。下列说法正确的是( )
A.锂电池储存的电能是一次能源
B.电动汽车利用充电桩充电,电动汽车是用电器
C.新能源汽车的动能回收过程是电能转化为机械能
D.电动汽车人工智能系统所使用的芯片主要由超导材料制成
41.(2025·福建)抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电,如图:关于抽水蓄能电站,下列说法正确的是( )
A.用电低谷时,以电能的形式储能 B.用电高峰时,机械能转化为电能
C.选址时,上下水库的高度差要小 D.存储的能量可以全部转化为电能
42.(2025·四川凉山)光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电使用的太阳能板(如图)主要是将太阳能转化为 能,太阳能来自于太阳内部的核 (选填“聚”或“裂”)变。
第 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$
人教版九年级下学期 中考物理一轮复习专题
第12讲 功和机械能
(一)功
知识点01 功
1、定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的距离。(缺一不可)
3、三种不做功的情况
三种情况
实例
有距离无力
(不劳无功)
足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离,人对足球没有做功
有力无距离
(劳而无功)
两名同学没有搬起石头,所以对石头没有做功
力与距离垂直
(垂直无功)
提着水桶水平移动一段距离,竖直提水桶的力不做功
知识点02 功的计算
1、功的计算:功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
2、公式:。
【注】如果是重力做功可以写成,摩擦力做功。
3、单位:国际单位制中,功的单位为焦耳,简称:焦,符号:J,1J=1N·m。
4、公式的应用
(1) 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,它的大小和方向都是不变的。
(2)F与s具有同向性:公式中的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。
(3)F与s具有同体性:即F与s对应同一个研究对象。
5、关于克服阻力做功
如果物体在力的作用下移动的方向与一个力(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,要克服摩擦力做功;提高物体时要克服重力做功,人在爬楼梯时,要克服自身重力做功。
(二)功率
知识点01 功率
1、比较做功快慢的两种方法
(1)时间相同,比较物体做功的多少,做功多的做功快。
(2)做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快。
2、功率定义:功与时间之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。
3、物理意义:表示物体做功快慢。
4、公式:。
5、单位:瓦特,简称瓦,符号W。工程技术上还常用千瓦(kW),1 kW=103W。
知识点02 功率计算的推导公式
1、推导过程
当物体在力F的作用下,以速度v沿力的方向做匀速直线运动时,力F做功的功率可以表示为,即率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。
2、运用
由可知,当机车的输出功率P一定时,机车的速度v越小,机车发动机输出的牵引力F越大。
因此,某些阻力较大的情况下,当发动机输出功率不能改变时,人们常常通过降低速度来获得较大的牵引力,所以当汽车要爬又长又陡的坡时,司机常换低速挡位,以获得更大的牵引力从而顺利上坡。
(三)动能和势能
知识点01 能量
1、定义:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。能量的单位与功的单位相同,也是焦耳(J)。
2、功与能的联系与区别
(1)一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
(2)具有能量的物体有做功的本领,但不一定要对外做功。
(3)物体对外做功的过程,就是能量的释放(能量的转化和转移)过程。
知识点02 动能
1、定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
2、实验探究:物体的动能跟哪些因素有关
(1)实验方法:控制变量法;转换法:通过木块被推动的距离远近来反映钢球动能的大小。
(2)实验步骤
①探究物体的动能与速度的关系
让同一钢球从斜面的不同高度处由静止开始滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近。
②探究物体的动能与质量的关系
换用质量不同的钢球,让它们从斜面的同一高度处由静止开始滚下,滚下后推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近。
(3)实验结论(影响动能大小的因素)
物体动能的大小跟速度、质量有关,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。
(4)实验考点
①使钢球获得动能的方法:将钢球由斜面某一高度静止释放(重力势能转化为动能)。
②将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的:控制钢球达到斜面底端时速度相同。
③将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的:改变钢球达到斜面底端时的初速度。
④木块被撞后滑出木板的解决办法:换质量更大的木块,换质量更小的钢球,换更长的木板。
知识点03 势能
1、重力势能
(1)定义:在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有且的能,叫做重力势能。
(2)影响因素:物体的质量和物体所处的高度。物体的质量一定,高度越大,其重力势能越大;高度一定,物体的质量越大,其重力势能越大。
2、弹性势能
(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。
(2)影响因素:弹性势能的大小与物体的材料、弹性形变的大小有关,同一物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。
3、实验探究:影响重力势能大小的因素
(1)实验步骤
①探究重力势能的大小与高度的关系:让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落,观察桌腿在沙坑下陷的深度。
②探究重力势能大小与质量的关系:让质量不同的物体分别从同一高度由静止开始下落,观察桌腿在沙坑下陷的深度。
(2)实验结论:物体重力势能的大小跟高度、质量有关。质量相同的物体,高度越高,它的重力势能越大;
高度相同的物体,质量越大,它的重力势能也越大。
(四)机械能及其转化
知识点01 机械能及其转化
1、机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。机械能的单位是焦耳(J)。
2、动能和势能的相互转化
物体在运动或发生弹性形变的过程中,动能与重力势能、弹性势能之间都可以相互转化。
(1)动能和重力势能的转化
如图所示,摆球在竖直平面内摆动,在A、C点时最高,在B点时最低,所以摆球的运动可分为下降段和上升段。其能量转化情况见下表。
运动过程
高度
重力势能
速度
动能
能的转化
A→B
降低
减小
变大
增大
重力势能→动能
B→C
升高
增大
变小
减小
动能→重力势能
C→B
降低
减小
变大
增大
重力势能→动能
B→A
升高
增大
变小
减小
动能→重力势能
(2)动能和弹性势能可以相互转化
如图所示,在光滑的水平面上运动的小球撞击到弹簧。
研究过程
球的速度、动能
弹簧形变程度、弹性势能
能的转化
甲→乙
不断减小直至为零
由零不断增大
动能→弹性势能
乙→丙
由零不断增大
不断减小直至为零
弹性势能→动能
知识点02 机械能守恒
1、机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,即机械能是守恒的。
2、机械能守恒的条件
只有动能和势能的相互转化,而没有机械能与其他形式的能的相互转化(即忽略摩擦阻力造成的能量损失)。在物理学中常常出现“光滑的表面”、“不计空气阻力” 、“不计摩擦”等文字描述,表示没有摩擦阻力,机械能是守恒的。
知识点03 水能和风能的利用
1、水能:流动的水既具有动能也具有势能,即机械能,简称为水能。水能转化为其他形式的能:水车、水电站等。
2、风能:流动的空气既具有动能也具有势能,即机械能,简称为风能。风能转化为其他形式的能:风力发电站。
易错点1:功的计算及大小比较时注意事项
(1)当力或运动状态发生变化时,要分阶段计算,最后进行相加。
(2)功的大小取决于力与物体在力的方向上通过的距离,与物体的质量、运动状态无关;若力和物体在力的方向上通过的距离都相等,那么力所做的功就相等。
易错点2:做功“多少”与“快慢”的意义不同
做功多的不一定做功快,做功少的不一定做功慢。只有做功时间相同时,做功多的做功才快,即功率才大所以描述功率时不能说物体做功越多,功率越大,也要注意时间的多少般叙述为单位时间内(或相同时间内)物体做功越多,功率越大。
易错点3:“能够做功”与“做了功”的区别
物体“能够做功”与“做了功”是两个不同的概念。“能够做功”表示物体具有做功的本领,与做不做功没关系。“做了功”表示结果,是物体对另一个物体施力并经过一段距离后取得了成效。
易错点4:在判断动能和势能的变化时,易忽略个别因素
影响动能大小的因素有物体的质量和物体运动的速度;影响重力势能大小的因素有物体的质量和物体被举高的高度。在判断动能和势能的变化时,要认真审读题意,分析所要研究的物体的质量、运动速度、高度是否发生变化,是变大还是变小,然后进一步判断动能和势能的大小变化。
易错点5:动能和势能的相互转化的条件
(1)动能和势能的相互转化过程中,必定有动能和势能各自的变化,而且一定是此增彼减。
(2)动能的增减变化要以速度的变化来判断;重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断;弹性势能的增减变化要根据弹性形变大小的变化来判断。
方法技巧1:对“物体在力的方向上移动距离”的理解
力对物体做功时,物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致,移动的方向和力的方向有夹角(夹角不等于90°)时力也对物体做功。如图中,小车在斜向上拉力的作用下在水平地面上运动,重力对物体不做功,拉力对物体做功。
方法技巧2:图象中的功率问题
与功率相关的图象一般有s-t 图像和v-t 图像两种。
(1)s-t 图像是倾斜直线或v-t 图像平行于时间轴,说明物体做匀速直线运动,倾斜程度大的速度大。此时,拉力或牵引力不变。根据P=F v可知,速度大的功率大。
(2)v-t 图像是倾斜直线,说明物体速度均匀增大(或减小),拉力或牵引力不变时,根据P=F v可知,速度增大(或减小),功率增大(或减小)。
方法技巧3:判断动能、势能大小的变化
(1)动能、势能的影响因素
定义
影响因素
动能
物体由于运动而具有的能
质量m和速度v
重力势能
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
质量m和高度h
弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能
材料、弹性形变的程度等
(2)明确题干中的词语描述的含义
①匀速:v不变;加速、启动:v增大; 减速、刹车:v减小。
②上升、起飞:h增大;下落、下滑、降落:h减小;水平路面、悬停:h不变;近地点:h最小;远地点:h最大。
③正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机:m减小。
方法技巧4:人造地球卫星的机械能转化
许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。
(1)卫星在远地点时势能最大,当它从远地点向近地点运动时,势能减小,动能增大,速度增大。
(2)当卫星从近地点向远地点运动时,它的动能减小,势能增大,速度减小。
方法技巧5:判断机械能是否变化的方法
(1)无外力(除重力及物体弹力之外的力)情况下的机械能转化:此时机械能守恒,动能和势能中一种能量减少,另一种能量必然增加。
(2)存在除重力、弹力外其他外力情况下的机械能变化,由“机械能=动能+势能”判断。若质量和速度不变,高度增加,则动能不变,重力势能增大,机械能增大。
考点1 功
1.(2025·江苏连云港)下列情景中,人对物体做功的是( )
A.司机用力推汽车,汽车不动 B.人推自行车前进
C.学生背着书包在水平路面上匀速前进 D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
【答案】B
【解析】A.司机用力推汽车但汽车不动,虽然有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动距离,不符合做功的条件,故A不符合题意;
B.人推自行车前进时,人对自行车施加了推力,并且自行车在推力方向上移动了距离,满足做功的两个必要条件,故B符合题意;
C.学生背着书包在水平路面上匀速前进时,虽然有力作用在书包上,但书包的移动方向与力的方向垂直(支持力竖直向上,移动方向水平),在力的方向上没有移动距离,故C不符合题意;
D.足球被踢后,在草地上滚动时,人对足球没有力的作用,由于足球具有惯性,继续运动,此时人对足球没有做功,故D不符合题意。
故选B。
2.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)小康在水平路面上滑轮滑,当他脚踩右轮向后蹬地时,人向前运动;停止蹬地后,人和轮滑运动地越来越慢,最终停下来。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.右轮蹬地使左轮向前滑行过程中,左轮所受的重力做了功
B.人和轮滑静止在地面上时,人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力是一对平衡力
C.停止蹬地,人和轮滑一起向前滑行过程中,轮滑不再受力的作用
D.停止蹬地,人和轮滑运动地越来越慢,是因为有力改变了人和轮滑的运动状态
【答案】D
【解析】A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,重力方向竖直向下,滑板车在重力的方向上没有移动的距离,则左轮所受的重力没有做功,故A错误;
B.人和轮滑静止在地面上时,人对轮滑的压力和轮滑对人的支持力大小相等,方向相反,作用在同一直线,作用在两个不同的物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,轮滑还受到重力和阻力作用,故C错误;
D.人停止蹬地后,人和滑板车在阻力的作用下运动得越来越慢,说明力改变了人和轮滑的运动状态,故D正确。
故选D。
3.(2025·江苏苏州)如图所示,“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一,水车一端浸入水中,另一端固定于岸上,使用时,人踩动长柄摇杆末端的踏板使大轮转动,带动嵌满刮水板的链条匀速运动,槽内板片刮水上行,倾灌于地势较高的田中,下列说法正确的是( )
A.长柄摇杆越长,踩动时越费力
B.踩得越快,提水做功越多
C.提水过程中,随板片上行的水重力势能减小
D.减小水车各部件间的摩擦,提水效率增大
【答案】D
【解析】A.长柄摇杆越长,动力臂越长,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力越小,踩动时越省力,故A错误;
B.踩得越快,单位时间内提水做功越多,即提水做功的功率越大,故B错误;
C.提水过程中,随板片上行的水,其质量不变,高度增大,则重力势能增大,故C错误;
D.减小水车各部件间的摩擦,可以减小额外功,有用功不变,由可知提水效率增大,故D正确。
故选D。
考点2 功率
4.(2025·四川凉山)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则( )
A.乙车速度大小为10m/s
B.0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C.0~6s内,甲车重力做功为
D.0~6s内,甲车牵引力功率为
【答案】D
【解析】A.由图可知,乙车速度大小为
故A错误;
B.由图可知,甲车速度大小为
甲的速度大于乙的速度,甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,0~6s内,以甲车为参照物,乙车向南运动,故B错误;
C.0~6s内,甲车的重力的方向始终竖直向下,而甲车在竖直方向没有移动,因此不做功,故C错误;
D.若甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×103N,则0~6s内,甲车牵引力的功率为P甲=F甲v甲=1.6×103N×10m/s=1.6×104W
故D正确。
故选D。
5.(2025·云南)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,,M端用绳子悬挂重200N的物体,在N端用竖直向下的拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C.M端绳子拉力对物体做功为100J
D.M端绳子拉力对物体做功的功率为50W
【答案】C
【解析】A.由题意可知,
由于动力臂为ON,阻力臂 为OM,则动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡原理可知,
即动力小于阻力,所以是省力杠杆,故A错误;
B.匀速提升物体时,M端绳子拉力等于物体重力,则
根据杠杆平衡条件可得
代入数据
解得
故B错误;
C.物体上升0.5m,M端绳子拉力对物体做功为
故C正确;
D.拉力在1s内使物体缓慢上升了0.5m,则M端绳子拉力对物体做功的功率为
故D错误。
故选C。
6.(2025·四川南充)如图所示,重为100N的物体在水平拉力F为10N的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍,若物体在10s内向左移动了10m,则拉力所做的功为 J,滑轮组有用功的功率为 W。
【答案】300 12
【解析】[1]由图可知动滑轮上有三段绳子,则拉力移动的距离是物体移动距离的三倍,拉力做的功为
[2]摩擦力大小为
克服摩擦力做的功为有用功,即
滑轮组有用功的功率为
7.(2025·四川乐山)如图所示,在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力,斜面长、高,则拉力所做的功为 J;把重物直接提升h所做的功作为有用功,忽略弹簧测力计的重力和空气阻力,则斜面对物体的摩擦力为 N。
【答案】3.6 1
【解析】[1]拉力所做的功为
[2]重物被提升过程中所做的有用功为
额外功
斜面对物体的摩擦力为
8.(2025·四川达州)“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面,在水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为0.15m/s,弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W,B受到水平面的摩擦力为 N(不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态)。
【答案】0.75 3
【解析】[1]根据,拉力F的功率为
[2]弹簧测力计的示数为2N,则物体A受到的拉力为2N。物体A静止,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力大小为2N,方向水平向右。根据力的相互作用,A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左。物体B做匀速直线运动,受力平衡,B受到水平面向左的摩擦力、来自于A的向左的摩擦力以及水平向右的拉力F,根据力的平衡条件,B受到水平面的摩擦力为
9.(2025·四川泸州)小兴学习了简单机械后,设计了如图所示的装置,粗糙斜面长1m、高0.5m,滑轮组位于斜面顶端,不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦,各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,弹簧测力计示数为5N,则对物体做的有用功为 J,绳子末端拉力做功功率为 W,物体受到斜面的摩擦力大小为 N。
【答案】12 1.5 3
【解析】[1]对物体做的有用功为
[2]由图可知,滑轮组有效绳子段数,则绳子末端拉力
绳子末端拉力做功
则绳子末端拉力做功功率为
[3]额外功为
则物体受到斜面的摩擦力
10.(2025·上海)某机器用5×104牛的力在100秒时间内将某物体提升8米,求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】4×105J,4×103W
【解析】用5×104牛的力将某物体提升8米,则拉力所做的功
用时100秒,则拉力所做的功的功率
11.(2025·江苏苏州)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升,取,求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
【答案】(1)0.3m/s (2) (3)900W
【解析】(1)货箱的速度
(2)叉车对货箱所做的功
(3)叉车对货箱所做功的功率
12.(2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏)学校航模社团用无人机进行学科实践,已知无人机整机质量为2kg。
(1)小高想要测量操场长度,他让无人机从操场一端以2m/s的速度水平匀速直线飞行到另一端,发现用时1分30秒,请问他测得的操场长度为多少?
(2)小飞想了解无人机上升过程中的输出功率,他让无人机匀速直线上升80m,发现用时20秒,请问此过程中他测得的无人机的输出功率是多少?(空气阻力不计,g取10N/kg)
【答案】(1)180m (2)
【解析】(1)他测得的操场长度为
(2)无人机匀速直线上升,空气阻力不计,则无人机对物体的拉力与物体的重力大小相等,即
无人机匀速直线上升的速度为
则无人机的输出功率是
考点3 机械效率
13.(2025·四川眉山)一台起重机将重2000N的货物在10s内匀速提高5m,如果额外功是10000J,则下列说法错误的是( )
A.起重机做的总功是20000J
B.起重机的功率是
C.起重机的机械效率为50%
D.增大货物的质量,可以提高起重机的机械效率
【答案】B
【解析】A.有用功W有=Gh=2000N×5m=10000J
总功W总=W有+W额=10000J+10000J=20000J
故A正确,不符合题意;
B.起重机的功率
故B错误,符合题意;
C.起重机的机械效率
故C正确,不符合题意;
D.增大货物的质量,可以增大有用功,额外功不变,由
可知起重机的机械效率增大,故D正确,不符合题意。
故选B。
14.(2025·江苏扬州)如图,工人用动滑轮提升重物,下列说法正确的是( )
A.克服动滑轮重力做的功是有用功 B.重物与人手移动的距离相等
C.重物与人手移动的速度相等 D.增加重物,动滑轮的机械效率变大
【答案】D
【解析】A.提升重力,克服重物的重力做的功是有用功,提升动滑轮克服动滑轮重力做的功是额外功,故A错误;
B.使用动滑轮省力,费距离,由图可知,动滑轮上绳子股数n=2,物体升高h,人手拉绳子移动的距离,故B错误;
C.t时间内重物升高h,重物移动的速度
人手拉绳子移动的
故C错误;
D.影响滑轮组机械效率的主要因素包括物体重和动滑轮重。该动滑轮的重力一定,其机械效率与被提升的物体重有关,被提升的物体越重,动滑轮的机械效率变大,故D正确。
故选D。
15.(2025·湖南)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.顶部的定滑轮可以省力 B.机械效率可达到100%
C.主要是利用重力势能转化为动能 D.给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
【答案】C
【解析】A.顶部的定滑轮的作用是改变力的方向,但不能省力,因为定滑轮的实质是等臂杠杆,不改变力的大小,故A错误;
B.由于实际使用中存在摩擦和能量损耗,机械效率不可能达到100%,因为总有一部分能量转化为其他形式(如内能)而无法完全用于做功,故B错误;
C.重物下落时高度降低,重力势能减小,同时小车运动,动能增加,说明重力势能主要转化为小车的动能,故C正确;
D.给车轮轴承加润滑油是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使小车运动更顺畅,故D错误。
故选C。
16.(2025·四川自贡)如图,质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m,用时12s,绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.拉力的功率是150W
B.绳子末端移动的速度是
C.滑轮组的机械效率是
D.若工人的脚与地面接触的总面积为,则他对地面的压强是
【答案】D
【解析】A.图中滑轮组的动滑轮绕2段绳,拉力移动的距离s=2h=2×6m=12m
拉力做的功W总=Fs=300N×12m=3600J
拉力的功率
故A错误;
B.绳子末端移动的速度
故B错误;
C.有用功W有=Gh=500N×6m=3000J
滑轮组的机械效率
故C错误;
D.工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
工人受到重力、支持力和拉力的作用,地面对工人的支持力F支=G人-F=600N-300N=300N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力,大小相等,他对地面的压力F压=F支=300N
他对地面的压强
故D正确。
故选D。
17.(2025·新疆)如图所示,若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动,在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m,将同一重物分别挂在A点、B点、C点时,重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m,对应的机械效率分别为、、。则( )
A.ηA<ηB<ηC B.ηA>ηB>ηC C.ηA<ηC<ηB D.ηC<ηA<ηB
【答案】A
【解析】机械效率
重物挂在A点,则重物被提升的高度为,该过程做的有用功,杠杆重心提升的高度,由几何关系可知,,额外功;重物挂在B点,则重物被提升的高度为,该过程做的有用功,杠杆重心提升的高度亦为,额外功。
则,,则
由机械效率推导式,可得
重物挂在C点,则重物被提升的高度为,该过程做的有用功,杠杆重心提升的高度,由几何关系可知,,额外功。
则,,则
由机械效率推导式可得,,综上可得
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
18.(2025·江西)(多选)如图所示,是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车,它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时,竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中,水流向岸上的农田。下列说法正确的是( )
A.即使筒车转速加快,其机械效率也总是小于1
B.竹筒内的水被提升过程中,其机械能总保持不变
C.竹筒内的水倒入水槽过程中,其重力势能转化为动能
D.水从水槽流向农田过程中,其所受的重力没有做功
【答案】AC
【解析】A.即使筒车转速加快,也有摩擦,克服摩擦做功,有额外功,其机械效率也总是小于1,故A正确;
B.竹筒内的水被提升过程中,水的质量不变,高度增大,重力势能增大,如果速度不变,动能不变,机械能包括动能和势能,机械能是变化的,故B错误;
C.竹筒内的水倒入水槽过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,其重力势能转化为动能,故C正确;
D.水从水槽流向农田过程中,重力的方向竖直向下,水在重力的方向上通过一定的距离,其所受的重力做功,故D错误。
故选AC。
19.(2025·四川成都)(多选)工人把重为200N有轮子的箱子推到高处平台,如图所示。图中A、C、H是箱子在三段路面的起点,箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动,且所受推力方向与所在路面平行。表1记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。AB=CF,BC=FH,HK=2m,FG=1.3m,忽略箱子体积。则下列分析正确的是( )
路段
推力()
时间()
A.工人的推力在AB段做功为26J
B.工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C.工人把箱子从C推到F处,该斜面没有省力
D.工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为6∶5
【答案】AD
【解析】A.功的计算公式为,在直角三角形中,角所对直角边是斜边的一半,因为,为直角边,所以
又因为,则。段推力,根据,段做功
故A正确;
B.段移动距离,推力,段做功
段做功
显然,即工人的推力在段做功与在段做功不相等,故B错误;
C.箱子重力,在段推力
根据斜面的特点,使用斜面时推力小于重力,说明该斜面省力了,故C错误;
D.功率公式
在段,,,
则段功率
在段,,,
则段功率
所以,故D正确。
故选AD。
20.(2025·重庆)在老旧小区改造中,工人用如图所示的装置把质量为的材料从地面竖直匀速提高,则绳子自由端移动的距离是 ,若拉力为,这个装置的机械效率是 %。
【答案】20 75
【解析】[1]图中滑轮是动滑轮,绳子自由端移动的距离s=2h=2×10m=20m
[2]材料的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
有用功W有=Gh=600N×10m=6000J
总功W总=Fs=400N×20m=8000J
这个装置的机械效率
21.(2025·四川凉山)用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N,卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦)。此过程滑轮组提升重物的机械效率为 %,动滑轮的重力为 N。
【答案】90 100
【解析】[1]滑轮组提升重物所做的有用功W有用=Gh=900N×5m=4500J
货物以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度,由可知,运动的时间
由图乙可知,此时10s拉力做的总功是5000J,所以滑轮组提升重物的机械效率
[2]由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2,所以绳子自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m
由W总=Fs可得拉力
不计绳重和滑轮与轴的摩擦,分析动滑轮的受力情况可得,动滑轮的重力G动=2F-G=2×500N-900N=100N
22.(2025·四川德阳)塔吊是工程建设中常用的装置,其起吊部分的结构可简化为如图所示的滑轮组。用的拉力,将的重物在内竖直匀速提升,则拉力的功率为 ,该滑轮组的机械效率为 。
【答案】120 80%
【解析】[1]由图可知,承担物重的绳子段数n=3。根据滑轮组的特点,绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh,已知重物上升的高度h=2m,则绳子自由端移动的距离为s=nh=3×2m=6m
拉力F做的功W总=Fs=200N×6m=1200J
拉力F的功率
[2]滑轮组做的有用功W有用=Gh=480N×2m=960J
该滑轮组的机械效率
23.(2025·四川广安)小丽用图甲所示的装置,测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升的高度h/cm
绳子自由端的拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
机械效率
1
1
3
0.5
①
66.7%
2
3
5
1.4
15
71.4%
3
6
9
2.5
27
②
(1)实验时应该竖直向上 (选填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计;
(2)她按照正确步骤进行了3次实验,记录数据如表格所示。第1次实验中,绳子自由端移动的距离①为 ;第3次实验中,机械效率②为 ;
(3)她将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,得出图乙装置更 。(选填“省力”或“费力”)
【答案】(1)匀速 (2)9 80.0% (3)费力
【解析】(1)在实验中,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时处于平衡状态,受到的拉力等于测力计示数。
(2)[1]第1次实验中,根据
得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
绳子自由端移动的距离s1=n1h1=3×3cm=9cm
[2]第3次实验中,机械效率
(3)承担物重的绳子段数越多,越省力,将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数由3段变成2段,图乙装置更费力。
24.(2025·安徽)图示为某工人利用一滑轮提升物体的示意图。若该工人将质量为的物体沿竖直方向匀速提升,此过程中滑轮的机械效率为80%,取。求:
(1)物体受到的重力大小;
(2)工人所做的有用功;
(3)工人所做的总功。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)物体受到的重力大小
(2)工人所做的有用功
(3)根据机械效率的计算公式,可得工人所做的总功
考点4 动能和势能
25.(2025·四川成都)“嫦娥六号”月球探测器经近月制动减速进入环月轨道,于2024年6月2日成功着陆月球背面,实现人类首次在月球背面采样。下列说法正确的是( )
A.探测器减速过程中动能减小
B.探测器着陆月球后惯性消失
C.月球上的探测器相对地球静止
D.月壤样品带回地球后质量变大
【答案】A
【解析】A.探测器减速时,质量不变,速度减小,故动能减小,故A正确;
B.惯性只与质量有关,探测器着陆后,质量不变,惯性不会消失,故B错误;
C.月球绕地球公转,探测器随月球运动,相对地球位置发生变化,是运动的,故C错误;
D.质量是物体属性,不随位置改变,月壤样品带回地球后,位置变化,质量不变,故D错误。
故选A。
26.(2025·四川南充)近年来,我国科技取得了巨大成就,下列分析不合理的是( )
A.四川舰上的电磁弹射系统工作原理与电动机相同
B.人形机器人对舞台的压力大小等于地面对它的支持力大小
C.运﹣20大型运输机获得的升力利用了流体压强与流速的关系
D.天宫二号由近地点向远地点运动时重力势能减小,动能增加
【答案】D
【解析】A.电磁弹射和电动机的工作原理均是磁场对通电导线有力的作用,故A不符合题意;
B.人形机器人对舞台的压力和地面对它的支持力是一对相互作用力,等大反向共线,故B不符合题意;
C.飞机的升力都是利用了空气流速大的位置压强小的特点,故C不符合题意;
D.天宫二号由近地点向远地点运动时,动能转化为重力势能,因此动能减小,重力势能增加,故D符合题意。
故选D。
27.(2025·山东烟台)1970年4月24日,我国自行设计制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,向地面传回优美的《东方红》乐曲,开创了我国航天事业的新纪元,目前“东方红一号”依然沿椭圆形轨道绕地球运行。下列有关说法正确的是( )
A.《东方红》乐曲通过电磁波传到地面上
B.以地球为参照物,东方红一号是静止的
C.东方红一号在运行过程中惯性消失
D.东方红一号在远地点时重力势能最小
【答案】A
【解析】A.电磁波可以在真空中传播,《东方红》乐曲通过电磁波传到地面上,故A正确;
B.以地球为参照物,东方红一号的相对位置改变,是运动的,故B错误;
C.一切物体都具有惯性,故C错误;
D.东方红一号在远地点时高度最高,重力势能最大,故D错误。
故选A。
28.(2025·四川广安)2025年5月21日,我国“力箭一号”遥七运载火箭将6颗卫星顺利送入预定轨道,此次任务是该型号运载火箭第7次飞行。如图是火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,力改变了火箭的运动状态
B.火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭是运动的
C.火箭以氢为燃料,是因为氢的热值小
D.火箭加速升空过程中,卫星的动能不变,重力势能增大
【答案】A
【解析】A.火箭点火升空.向后喷出尾气,推动火箭高速运动,是力改变了火箭的运动状态,故A正确;
B.火箭加速升空过程中,卫星相对于火箭,位置没有发生变化,卫星是静止的,故B错误;
C.火箭以氢为燃料,是因为氢的热值大,完全燃烧相同质量的燃料,热值大的燃料可以放出更多的热量,故C错误;
D.火箭加速升空过程中,卫星的质量不变,速度增大,动能增大,高度升高,重力势能增大,故D错误。
故选A。
29.(2025·江苏苏州)如图所示,“龙骨水车”是我国古代主要的提水设施之一,水车一端浸入水中,另一端固定于岸上,使用时,人踩动长柄摇杆末端的踏板使大轮转动,带动嵌满刮水板的链条匀速运动,槽内板片刮水上行,倾灌于地势较高的田中,下列说法正确的是( )
A.长柄摇杆越长,踩动时越费力
B.踩得越快,提水做功越多
C.提水过程中,随板片上行的水重力势能减小
D.减小水车各部件间的摩擦,提水效率增大
【答案】D
【解析】A.长柄摇杆越长,动力臂越长,阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力越小,踩动时越省力,故A错误;
B.踩得越快,单位时间内提水做功越多,即提水做功的功率越大,故B错误;
C.提水过程中,随板片上行的水,其质量不变,高度增大,则重力势能增大,故C错误;
D.减小水车各部件间的摩擦,可以减小额外功,有用功不变,由可知提水效率增大,故D正确。
故选D。
30.(2025·四川眉山)推铅球时,铅球的运动过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.推出去的铅球能在空中继续运动,是因为它受到了惯性的作用
B.若铅球运动到最高点所受力全部消失,它将保持静止
C.铅球在运动过程中受到平衡力作用
D.铅球落地后静止时,铅球的动能为零
【答案】D
【解析】A.推出去的铅球能在空中继续运动,因为它具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.若铅球运动到最高点仍有水平向右的速度,此时若所有力突然消失,由牛顿第一定律可知,铅球将会水平向右做匀速直线运动,故B错误;
C.铅球在运动过程中运动的方向和速度大小发生变化,处于非平衡状态, 受到非平衡力作用,故C错误;
D.铅球落地后静止时,质量不变,速度为零,铅球的动能为零,故D正确。
故选D。
考点5 机械能及其转化
31.(2025·四川自贡)如图,“神舟十九号”返回舱打开降落伞后,在竖直匀速下落过程中,下列有关返回舱的说法正确的是( )
A.重力势能减小 B.动能增大
C.重力势能转化为动能 D.机械能守恒
【答案】A
【解析】返回舱打开降落伞后,在竖直匀速下落过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,重力势能没有转化为动能,机械能包括动能和势能,机械能减小,机械能不守恒,故A正确,BCD错误。
故选A。
32.(2025·四川德阳)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球在点时,动能最大
B.小球在点时,重力势能最大
C.小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
【答案】D
【解析】A.小球在、两点之间来回摆动,为右侧最高点,重力势能最大,动能最小,故A错误;
B.由图可知,为最低点,重力势能最小,故B错误;
C.小球从点运动到点的过程中,高度先减小后增大,重力势能先减小后增大,故C错误;
D.小球从点运动到点的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,重力势能转化为动能,因此动能增大,重力势能减小,故D正确。
故选 D。
33.(2025·湖南)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.顶部的定滑轮可以省力 B.机械效率可达到100%
C.主要是利用重力势能转化为动能 D.给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
【答案】C
【解析】A.顶部的定滑轮的作用是改变力的方向,但不能省力,因为定滑轮的实质是等臂杠杆,不改变力的大小,故A错误;
B.由于实际使用中存在摩擦和能量损耗,机械效率不可能达到100%,因为总有一部分能量转化为其他形式(如内能)而无法完全用于做功,故B错误;
C.重物下落时高度降低,重力势能减小,同时小车运动,动能增加,说明重力势能主要转化为小车的动能,故C正确;
D.给车轮轴承加润滑油是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使小车运动更顺畅,故D错误。
故选C。
34.(2025·江苏扬州)为防止“天降冰凌”产生危害,将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放,除去斜拉索上的积冰。除冰环在下滑过程中( )
A.只受重力作用 B.速度始终不变
C.一直处于平衡状态 D.机械能不断减小
【答案】D
【解析】A.除冰环下滑时不仅受重力,还受斜拉索的支持力和摩擦力作用,故A不符合题意;
B.速度始终不变意味着做匀速直线运动,但除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放,从静止开始加速,速度不是一成不变的,故B不符合题意;
C.平衡状态指物体处于静止或者匀速直线运动状态,但除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放后速度逐渐变化,不满足平衡状态条件,故C不符合题意;
D.由于斜拉索对除冰环的摩擦力做负功或碰撞损耗,部分机械能会转化为内能,导致机械能减小,故D符合题意。
故选D。
35.(2025·江西)(多选)如图所示,是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车,它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时,竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中,水流向岸上的农田。下列说法正确的是( )
A.即使筒车转速加快,其机械效率也总是小于1
B.竹筒内的水被提升过程中,其机械能总保持不变
C.竹筒内的水倒入水槽过程中,其重力势能转化为动能
D.水从水槽流向农田过程中,其所受的重力没有做功
【答案】AC
【解析】A.即使筒车转速加快,也有摩擦,克服摩擦做功,有额外功,其机械效率也总是小于1,故A正确;
B.竹筒内的水被提升过程中,水的质量不变,高度增大,重力势能增大,如果速度不变,动能不变,机械能包括动能和势能,机械能是变化的,故B错误;
C.竹筒内的水倒入水槽过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,其重力势能转化为动能,故C正确;
D.水从水槽流向农田过程中,重力的方向竖直向下,水在重力的方向上通过一定的距离,其所受的重力做功,故D错误。
故选AC。
36.(2025·安徽)网球比赛中,高速飞行的网球撞击球拍使球拍发生形变,如图所示,则在球拍恢复原状的过程中,球拍的弹性势能转化为网球的 。
【答案】动能
【解析】在球拍恢复原状的过程中,球拍的形变程度减小,弹性势能减小,网球的速度增加,则动能变大,球拍的弹性势能转化为网球的动能。
37.(2025·上海)质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为 焦,“九天”无人机向斜上方匀速运动时,其惯性 ,机械能 (后2空均选填“增大”、“不变”、“减小”)。
【答案】4.2×105 不变 增大
【解析】[1]质量为2kg的水升高50℃所吸收的热量为
[2]由于惯性大小只与质量大小有关,所以“九天”无人机向斜上方匀速运时,质量不变,其惯性不变。
[3]“九天”无人机向斜上方匀速运动时,质量不变,速度不变,则动能不变,高度升高,则重力势能增大,由于机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大。
考点6 能量守恒定律
38.(2025·江苏苏州)关于能量的转化和转移,下列说法不正确的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高,内能减小
B.核电站利用核裂变释放的能量来发电
C.汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D.能量的转移和转化具有方向性,需要节约能源
【答案】A
【解析】A.金属汤勺放在热汤中,金属汤勺吸收热量,内能增加,温度升高,故A错误,符合题意;
B.核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应,故B正确,不符合题意;
C.汽油机的做功冲程中高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,将内能转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.能量的转移与转化具有方向性,可利用的能源是有限的,所以要节约能源,故D正确,不符合题意。
故选A。
39.(2025·四川泸州)中国科技发展日新月异,对以下重大成果中涉及的物理知识解释不正确的是( )
A.白鹤滩水电站年均发电量624亿千瓦时——水力发电是将机械能转化为电能
B.“天问二号”小行星探测器遨游太空——探测器在太空中通过电磁波与地面站联系
C.中国空间站利用太阳能电池板供电——太阳能属于清洁能源
D.中国突破了“人造太阳”1亿摄氏度持续1000秒的技术——该反应为核裂变
【答案】D
【解析】A.水力发电通过水的机械能带动发电机转化为电能,故A正确,不符合题意;
B.电磁波可在真空中传播,探测器通过电磁波与地面联系,故B正确,不符合题意;
C.太阳能无污染且可再生,属于清洁能源,故C正确,不符合题意;
D.“人造太阳”通过核聚变释放能量(类似太阳内部反应),而非核裂变,故D错误,符合题意;
故选D。
40.(2025·四川达州)近年来我国新能源汽车技术飞速发展。下列说法正确的是( )
A.锂电池储存的电能是一次能源
B.电动汽车利用充电桩充电,电动汽车是用电器
C.新能源汽车的动能回收过程是电能转化为机械能
D.电动汽车人工智能系统所使用的芯片主要由超导材料制成
【答案】B
【解析】A.电能需要消耗一次能源才能得到,是二次能源,锂电池储存的电能是二次能源,故A错误;
B.电动汽车利用充电桩充电时,需要消耗电能,电动汽车是用电器,故B正确;
C.新能源汽车减速时会对动能进行回收,动能回收过程是机械能转化为电能,故C错误;
D.电动汽车人工智能系统所使用的芯片主要由半导材料制成,半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,故D错误。
故选B。
41.(2025·福建)抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电,如图:关于抽水蓄能电站,下列说法正确的是( )
A.用电低谷时,以电能的形式储能 B.用电高峰时,机械能转化为电能
C.选址时,上下水库的高度差要小 D.存储的能量可以全部转化为电能
【答案】B
【解析】A.由题意知,用电低谷时,电动机将水抽到高处,将电能转化为机械能,即以机械能的形式储能,故A错误;
BD.用电高峰时利用存储的能量发电,水能带动水轮机转动,将机械能转化为电能,由于能量损耗,无法将全部的机械能部分转化为电能,故B正确,D错误;
C.由图可知,抽水蓄能电站由上游水库、下游水库和水电站组成,要求水资源丰沛、上下游有落差,因此选址时需要考虑地理位置的问题,故C错误。
故选B。
42.(2025·四川凉山)光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电使用的太阳能板(如图)主要是将太阳能转化为 能,太阳能来自于太阳内部的核 (选填“聚”或“裂”)变。
【答案】电 聚
【解析】[1]太阳能板吸收太阳能,将太阳能转化为电能。
[2]在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能
第 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。