第十二章第十二章 機(jī)械功和機(jī)械能機(jī)械功和機(jī)械能中考導(dǎo)航中考導(dǎo)航考 綱要求1.功，做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程（認(rèn)識(shí)）2.機(jī)械功的含義（理解）3.機(jī)械功和功率（認(rèn)識(shí)）4.功率的概念（理解）5.功率在實(shí)際中的應(yīng)用（認(rèn)識(shí)）6. 機(jī)械效率（理解）7.動(dòng)能和勢(shì)能及其轉(zhuǎn)化（理解）8.機(jī)械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化（理解）近五年廣東中考考查情況年份題型考查點(diǎn)分值2010年選擇題選擇題功、功率的理解機(jī)械效率的理解3分3分2011年填空題計(jì)算題計(jì)算題功的簡(jiǎn)單計(jì)算功、功率的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)械效率的簡(jiǎn)單計(jì)算2分2分2分2012年填空題計(jì)算題計(jì)算題機(jī)械能的轉(zhuǎn)化功率的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)械效率的簡(jiǎn)單計(jì)算3分2分3分2013年計(jì)算題實(shí)驗(yàn)題綜合能力題功率的簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)械效率探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)3分1分6分2014年計(jì)算題功、功率的簡(jiǎn)單計(jì)算5分命題規(guī)律1本章考查重點(diǎn)是功的定義及做功的兩個(gè)必要因素，動(dòng)能和勢(shì)能，機(jī)械能的轉(zhuǎn)移及轉(zhuǎn)化，功、功率的計(jì)算，機(jī)械效率的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算.2題型以填空題、選擇題、計(jì)算題、綜合能力題為主32015年考查重點(diǎn)是做功的兩個(gè)必要因素，功、功率的簡(jiǎn)單計(jì)算，動(dòng)能和勢(shì)能，機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械效率的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算.知識(shí)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)課前檢測(cè)課前檢測(cè)1. （2014臨沂）下列事例中，人對(duì)物體做功的是（）A舉著杠鈴原地不動(dòng)B扛著米袋慢慢登上樓梯C提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)D用300N的力推汽車，汽車沒動(dòng)解析：A.舉著杠鈴原地不動(dòng)，杠鈴沒有移動(dòng)距離，所以人對(duì)杠鈴不做功；B.扛著米袋慢慢登上樓梯，米袋在力的作用下，移動(dòng)了距離，人對(duì)米袋做功；C.提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)，水桶移動(dòng)方向和力的方向垂直，人對(duì)水桶不做功；D.用300N的力推汽車，汽車沒動(dòng)，汽車沒有移動(dòng)距離，人對(duì)汽車不做功.答案：B2. （2014宜昌）下列關(guān)于功率的說法正確的是（）A功率大的機(jī)器做的功一定多B功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短C功率大的機(jī)器做功一定快D功率大的機(jī)器機(jī)械效率一定高解析：A.功率等于功和做功時(shí)間的比值，做功多，時(shí)間不確定，功率大小不確定，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；B.功率等于功和做功時(shí)間的比值，時(shí)間短，功多少不確定，功率大小不確定，此選項(xiàng)錯(cuò)誤；C.功率是比較物體做功快慢的物理量，做功快，說明功率大，此選項(xiàng)正確；D.功率和機(jī)械效率之間沒有關(guān)系，此選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C3. （2014昆明）草原發(fā)生大面積蝗災(zāi)時(shí)，農(nóng)業(yè)部門利用飛機(jī)噴灑農(nóng)藥消滅蝗蟲當(dāng)飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時(shí)，它的（）A動(dòng)能不變，勢(shì)能不變B動(dòng)能減少，勢(shì)能增加C動(dòng)能增加，勢(shì)能減少D動(dòng)能減少，勢(shì)能減少解析：當(dāng)飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時(shí)，其質(zhì)量在不斷減小，高度和速度不變，因此，由動(dòng)能和重力勢(shì)能的影響因素可知，其動(dòng)能和重力勢(shì)能均減少，故只有選項(xiàng)D的說法正確，符合題意答案：D4. （2014沈陽）巴西世界杯足球賽正在火熱地進(jìn)行中如圖是某球員傳球時(shí)足球的一段運(yùn)動(dòng)軌跡，其中A點(diǎn)的重力勢(shì)能 （填“大于”、“小于”或“等于”）B點(diǎn)的重力勢(shì)能若不計(jì)空氣阻力，足球在下落的過程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為 能解析：（1）由圖可見A點(diǎn)的高度小于B點(diǎn)的高度，球的質(zhì)量不變，因此A點(diǎn)重力勢(shì)能小于B點(diǎn)的重力勢(shì)能；（2）足球在下落過程中，高度減小，重力勢(shì)能減小；速度增大，動(dòng)能增大，因此由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能答案：小于；動(dòng)5. （2014賀州）在水平地面上，用100N的力沿水平方向拉重為500N的物體，在10s內(nèi)勻速前進(jìn)5m，則物體的速度等于 m/s拉力做的功等于 J，功率等于 W6.（2014婁底）如圖，用一個(gè)動(dòng)滑輪把重90N的沙袋從地面提到6m高的腳手架上，所用的拉力是60N，則此動(dòng)滑輪提升沙袋所用的有用功為 J，機(jī)械效率是 考點(diǎn)梳理考點(diǎn)梳理移動(dòng)了一段距離力通過的距離通過距離慣性垂直W=FS焦耳J作用在物體上的力是1 N，物體在力的方向上通過的距離是1 m快慢單位時(shí)間內(nèi)P=W/t瓦特有用的功不得不做的功總功=W有用/W總無關(guān)小于不一定減少運(yùn)動(dòng)越大被舉高越大彈性形變?cè)酱筠D(zhuǎn)化機(jī)械能保持不變考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破考點(diǎn)考點(diǎn)1. 功（高頻考點(diǎn)）功（高頻考點(diǎn)）母體集訓(xùn)母體集訓(xùn)1.（2011廣東，11，2分）在水平地面上，工人用100N的水平推力推動(dòng)重150N的箱子，4s內(nèi)前進(jìn)了6m，在這個(gè)過程中，木箱所受重力對(duì)木箱做功為 J；工人對(duì)木箱做功為J2（2009廣東，19，4分）磁懸浮列車是一種新型交通工具，如圖所示，列車受到磁力作用而浮起，使列車與軌道間的摩擦力減小到零，上海磁懸浮列車線路長(zhǎng)是30km，單向運(yùn)行時(shí)間440s假設(shè)一節(jié)車廂總質(zhì)量是20t，磁懸浮列車行駛時(shí)，強(qiáng)大的磁力使車廂勻速上升10mm，求上升過程中磁力對(duì)該車廂做的功是多少？（g取10N/kg）中考預(yù)測(cè)中考預(yù)測(cè)3.下列現(xiàn)象中，力沒有對(duì)物體做功的是（）A用力將鉛球擲出B將書包背上樓C騎自行車勻速前進(jìn)D人提著水桶在水平路面上行走解析：A.用力將鉛球擲出，在鉛球離開手之前，手給鉛球一個(gè)向前的力，向前移動(dòng)了距離，手對(duì)鉛球做功不符合題意;B.將書包背上樓，人給書包一個(gè)向上的力，向上移動(dòng)了距離，人對(duì)書包做功不符合題意;C.騎自行車勻速前進(jìn)，自行車的驅(qū)動(dòng)后輪和地面存在摩擦力，地面給驅(qū)動(dòng)輪向前的摩擦力，是自行車前進(jìn)的動(dòng)力，自行車在這個(gè)動(dòng)力下向前移動(dòng)了距離，動(dòng)力對(duì)自行車做功,不符合題意;D.人提著水桶在水平路面上行走，人給水桶一個(gè)向上的力，雖然水桶水平移動(dòng)距離，但是水桶向上沒有移動(dòng)距離人對(duì)水桶沒有做功,符合題意答案：D4.一輛重型卡車重500N，勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為202kW，速度為80km/h，汽車行駛了1h求：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)做的功是多少？（2）卡車的牽引力是多大？考點(diǎn)分析：考點(diǎn)分析：本考點(diǎn)是廣東中考的高頻考點(diǎn)，考查的重點(diǎn)是做功的兩個(gè)必要因素及功的計(jì)算.要掌握的知識(shí)：做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動(dòng)的距離.功的計(jì)算：利用公式W=Fs求解,關(guān)鍵是認(rèn)真審題分別求出F和s.考點(diǎn)考點(diǎn)2 功率功率（高頻考點(diǎn)）（高頻考點(diǎn)）母題集訓(xùn)1（2012廣東，19，2分）如圖，小王站在高3m、長(zhǎng)6m的斜面上，將重200N的木箱沿斜面勻速從底端拉上頂端，拉力大小恒為120N，所花時(shí)間是10s求：小王對(duì)木箱做功的功率2（2013廣東，19，3分）龍舟比賽是中國(guó)傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一如圖，某隊(duì)龍舟和運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量為2.5103kg，在一次龍舟賽上，該隊(duì)以1min40s的成績(jī)奪得500m比賽冠軍已知該龍舟在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是龍舟和運(yùn)動(dòng)員的總重力的0.12倍如果把在比賽過程中該隊(duì)龍舟的運(yùn)動(dòng)看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，求運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中劃船時(shí)的功率是多少千瓦（g=10N/kg）3. （2014廣東）如圖是某種升降電梯工作原理圖，它由轎廂、配重、纜繩、滑輪和電動(dòng)機(jī)等部件組成，連接轎廂的兩根纜繩非?？拷I廂空載時(shí)的重量是3100N，配重的重量是3000N，某次電梯載貨量的重量是1000N，當(dāng)電梯勻速上升15m，所用的時(shí)間為10s，不計(jì)纜繩重力和一切摩擦阻力，在此運(yùn)動(dòng)過程中，求：(1)配重重力對(duì)配重做的功(2)電動(dòng)機(jī)的功率至少多大？中考預(yù)測(cè)中考預(yù)測(cè)4.爸爸開車帶著小輝外出旅游，汽車（包括車上的人和物品）質(zhì)量為1.8l03kg，車輪與地面的總接觸面積為0.09m3，當(dāng)汽車以90kmm的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為l000N效率為30%，汽油的熱值為4.6l07J/kg（假設(shè)汽油完全燃燒，g取l0N/kg）求：（1）汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)；（2）汽車以90km/h的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率.5.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量6kg，底面積為0.1m2物塊，通過滑輪組在25N拉力作用下5s內(nèi)勻速上升了3m（g取10N/kg ）求：（1）若把物體放在水平地面上，則地面受到的壓強(qiáng)是多少？（2）拉力F的功率是多少？6.如圖所示，小華同學(xué)騎著一輛質(zhì)量為12kg的自行車在平直的公路上勻速運(yùn)動(dòng)500m，所用時(shí)間為100s；若自行車行駛時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5105Pa，每個(gè)車胎與地面接觸面積為20cm2，騎車時(shí)地面對(duì)自行車的摩擦力是總重的0.2倍（g取10N/kg）求：（1）自行車行駛的速度？（2）該同學(xué)的重力？（3）自行車所受的摩擦力？（4）小華騎車的功率？考點(diǎn)分析：考點(diǎn)分析：本考點(diǎn)是廣東中考的高頻考點(diǎn)，考查的重點(diǎn)是功率的簡(jiǎn)單計(jì)算，做題時(shí)要認(rèn)真審題并運(yùn)用公式P= = Fv來進(jìn)行解答.考點(diǎn)考點(diǎn)3.3.機(jī)械效率機(jī)械效率（高頻考點(diǎn)）（高頻考點(diǎn)）母題集訓(xùn)1.（2013廣東，16，1分）如下圖，用滑輪組將物塊從位置A勻速拉到位置B，若此時(shí)繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，滑輪組的機(jī)械效率為 2（2012廣東，19，3分）如圖，小王站在高3m、長(zhǎng)6m的斜面上，將重200N的木箱沿斜面勻速從底端拉上頂端，拉力大小恒為120N，所花時(shí)間是10s求：斜面的機(jī)械效率3 3.（2011廣東，19，6分）用如圖所示的滑輪組在20s內(nèi)將重600N的物體從地面豎直提高4m，所用的拉力是250N，在這個(gè)過程中，求：（1）有用功是多少？（2）拉力的功率是多少？（3）滑輪組的機(jī)械效率是多少？中考預(yù)測(cè)中考預(yù)測(cè)4.利用如圖所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重為如500N的貨物沿斜面由底部勻速推到頂端，耗時(shí)20s，在這過程中斜面的機(jī)械效率為 ；推力做功的功率為 W；斜而對(duì)貨物的摩擦力為 N5.小林用如圖所示的滑輪組在20s的時(shí)間內(nèi)把重為120N的重物勻速提升了6m，拉力所做的功為900J求：（1）小林所做的有用功功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）拉力的大小6.用如圖所示的滑輪組吊起一個(gè)重為150N的重物，繩端需用的拉力是60N，若物體上升的高度為50cm（1）畫出滑輪組的繞法（2）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少？（3）若用該滑輪組吊起300N的重物時(shí)，所用的拉力應(yīng)該是多大？（不計(jì)繩重和摩擦）考點(diǎn)分析：考點(diǎn)分析：本考點(diǎn)是廣東中考的高頻考點(diǎn)，考查的重點(diǎn)是機(jī)械效率的計(jì)算.求機(jī)械效率的重點(diǎn)是利用已知條件求出有用功和總功.幾種常見的簡(jiǎn)單機(jī)械效率的計(jì)算：考點(diǎn)考點(diǎn)4.動(dòng)能和勢(shì)能動(dòng)能和勢(shì)能（高頻考點(diǎn)）（高頻考點(diǎn)）母體集訓(xùn)母體集訓(xùn)1（2012廣東，9，3分）如圖是固定在水平桌面上的圓弧軌道，將一小球由軌道的P點(diǎn)自由釋放，滾動(dòng)到Q點(diǎn)在此過程中，動(dòng)能先變后變，重力勢(shì)能 解析：（1）小球由軌道的P點(diǎn)自由釋放，在運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)的過程中，小球的質(zhì)量不變，高度降低，重力勢(shì)能變小，速度越來越快，動(dòng)能變大；（2）在小球由最低點(diǎn)滾動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，小球質(zhì)量不變，高度變高，重力勢(shì)能變大，速度越來越小，動(dòng)能變小答案：大；小；先變小后變大2（2013廣東，22，6分）利用如圖裝置探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度的位置，然后都由靜止釋放，當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，將與靜止在水平面上的木塊C 發(fā)生碰撞，木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止圖中的擺長(zhǎng)L都相同，12，球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，（mAmB）（l）如圖甲、乙所示，同時(shí)釋放A、B，觀察到它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止，同時(shí)到達(dá)豎直位置這表明兩小球在擺動(dòng)過程中的任一時(shí)刻的速度大小與小球的 無關(guān)（2）如圖甲、乙所示，觀察到B球能將木塊c撞得更遠(yuǎn)由此可得出結(jié)論： （3）圖乙中小球B到達(dá)豎直位置時(shí)的速度 （填“大于”、“小于”或“等于”）題圖丙中小球B到達(dá)豎直位置時(shí)的速度如題圖乙、丙所示，圖丙中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，由此可得出結(jié)論： 解析：（1）甲乙兩圖中，小球的質(zhì)量不同，由題意知，擺角相同，小球同時(shí)到達(dá)豎直位置，說明小球的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)；（2）mAmB，兩球的速度相同，B球能將木塊c撞得更遠(yuǎn)，說明B球的動(dòng)能更大，因此可得速度相同時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；（3）乙丙兩圖，小球的質(zhì)量相同，12，所以丙圖小球的速度更大，圖丙中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些，說明質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大答案：（1）質(zhì)量；（2）速度相同時(shí)，物體質(zhì)量越大，動(dòng)能越大；（3）小于；質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大中考預(yù)測(cè)中考預(yù)測(cè)3.如圖所示，蘋果樹上結(jié)有甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量相等的蘋果，哪一個(gè)蘋果的重力勢(shì)能最大（）A甲 B乙 C丙 D一樣大解析：解析：甲、乙、丙三個(gè)蘋果的質(zhì)量相等，從圖上可以看出丙所處的位置高度最高，所以丙的重力勢(shì)能最大答案：答案：C4.某同學(xué)在探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：步驟1：讓鋼球從斜面A點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時(shí)速度為v1，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離S1；步驟2：讓鋼球從斜面B點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)水平面時(shí)速度為v2，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離S2；步驟3：改變鋼球的質(zhì)量讓鋼球從A點(diǎn)由靜止開始下滑，撞擊木塊并使木塊移動(dòng)，記下木塊移動(dòng)的距離S3（1）比較v1、v2，可知vl V2（選填“”、“”、“=”）這是因?yàn)?（2）設(shè)計(jì)步驟1和步驟2的目的是 （3）比較步驟 和步驟3可以探究動(dòng)能大小和物體 的關(guān)系.解析：（1）A點(diǎn)高于B點(diǎn)，小球在A點(diǎn)處具有的重力勢(shì)能大于在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能，所以當(dāng)同一小球滑下時(shí)，v1大于v2；（2）在步驟1和步驟2中，物體的質(zhì)量相同，速度不同，因此是在質(zhì)量相同的情況下，探究動(dòng)能與速度的關(guān)系；（3）步驟1和步驟3則是在速度相同的情況下，探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系答案：（1），小球在A點(diǎn)處具有的重力勢(shì)能大于在B點(diǎn)處的重力勢(shì)能；（2）探究在質(zhì)量一定時(shí)，物體動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系；（3）1，質(zhì)量考點(diǎn)分析：考點(diǎn)分析：本考點(diǎn)是廣東中考的高頻考點(diǎn)，考查的重點(diǎn)是動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素.應(yīng)注意的知識(shí)點(diǎn)：（1）影響重力勢(shì)能的因素有：質(zhì)量和高度質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大（2）影響動(dòng)能的因素有：質(zhì)量和速度質(zhì)量越大，速度越快，動(dòng)能越大考點(diǎn)考點(diǎn)5 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化母體集訓(xùn)母體集訓(xùn)1（2009廣東，9，3分）跳高運(yùn)動(dòng)員從地面向上跳起的過程中， 轉(zhuǎn)化為 ；蘋果從樹上落下過程中， 增大 （均選填：“動(dòng)能”或“重力勢(shì)能”）解析：本題考查了動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢(shì)能與高度和質(zhì)量有關(guān)我們可以從影響能量大小的因素來分析能量的變化，找到能量轉(zhuǎn)化的方向跳高運(yùn)動(dòng)員從地面向上跳起的過程中，速度越來越慢，動(dòng)能減小；但運(yùn)動(dòng)員所處的高度越來越大，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能蘋果從樹上落下過程中，速度越來越快，其動(dòng)能增大答案：動(dòng)能，重力勢(shì)能，動(dòng)能中考預(yù)測(cè)中考預(yù)測(cè)2.如圖所示是“天宮一號(hào)”飛行器在大氣層外沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的示意圖；則它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中（）A重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加B重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小C重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，機(jī)械能守恒D重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒解析：人造衛(wèi)星沿橢圓形的軌道繞地球運(yùn)行時(shí)，沒有克服摩擦做功，機(jī)械能守恒所以它由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，質(zhì)量不變，相對(duì)地面的高度減小，重力勢(shì)能減?。凰俣仍龃?，動(dòng)能增加，總機(jī)械能不變答案：D考點(diǎn)分析：考點(diǎn)分析：本考點(diǎn)的考查重點(diǎn)是動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化.動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢(shì)能與高度和質(zhì)量有關(guān)我們可以從影響能量大小的因素來分析能量的變化，找到能量轉(zhuǎn)化的方向物體在自由上升和下落的過程中能量的轉(zhuǎn)化是有規(guī)律可循的：上升：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；下降：重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能