功和机械能复习提纲

1、 本知识板块内容包括功、功的原理、机械效率、功率、动能和势能、机械能及其转化. 知识点较多，涉及中考内容也较多，本专题是中考的重点，希望引起同学们注意。本知识板块的重点是机械效率和机械能的转化. 难点是功、功率、机械效率的综合计算。重点考点解析一、理解做功的两个必要因素，用W=Fs进行功的计算，理解F 和s 的物理意义。本知识点的考点是判断力对物体是否做功和力做了多少功的计算. 中考命题多数以生活实际为题设情景，比如踢球、推车、举杠铃、背书包、推木块、捡起地上的课本、人上楼梯等现象，判断力是否做功。判断一个力对物体是否做功，关键是看物体是否在这个力的方向上移动了一段距离，要抓住力和移动距离的一

2、致性。通常在三种情况下力对物体没有做功：（1） 物体没有受到力，但靠惯性通过一段距离；（2） 物体受到力的作用，但没有移动；（3） 物体受到力，同时也有运动的距离，但在力的方向上没有通过距离。计算力对物体做多少功时切记力与力方向上的距离的时效性。例如，脚用力将球踢出50 m的距离，脚对球做了功，但踢力和50 m距离是“非时效性一致”。中考常见题型例1、下列关于力做功的说法，正确的是（ A ）A 人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功B 人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功C 汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做了功D 过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有

3、做功例2、在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小车碰撞木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑动0.4 m后停下，如图1所示，木块在滑动过程中受到0.5 N的摩擦力，则木块克服摩擦力所做的功；设小车与木块碰撞前的动能为E k ，则E k （填“大于”、“等于”或“小于”）W 。 思路分析：此题为考查力做功多少的计算问题。首先判断力是否做功：由于木块移动的距离跟摩擦力的方向相反，我们可以说成木块克服摩擦力做功。根据功的计算公式，W=Fs=0.5 N×0.4 m=0.2 J。由于碰撞时有部分机械能损失，所以E k 大于W 。重点考点解析二、了解有用功、额外功，理解机械效率的含义。本

4、知识点的考点是有用功、总功、机械效率的计算；机械效率高低的判断；探究影响机械效率的有关因素。中考命题中机械效率是常见的考点：从利用一个定滑轮或一个动滑轮或“一定一动”组成的滑轮组提升重物、利用斜面搬运物体、利用起重机提升重物等实例命题，进行有用功、总功、机械效率的计算，多在填空和综合题中出现。解题时，确定有用功和总功是解题的关键，要弄清什么力做总功，什么力做有用功。一般来说，利用机械做的功（外力对机械做的功）是总功，机械对物体做的功是有用功，然后找出具体表达式，代入公式求解。斜面机械效率和滑轮组机械效率也是中考的热点，多以探究性题目形式出现，解题时要牢牢地记住影响机械效率的因素，注意控制变量法

5、的正确使用，清楚实验操作中的注意事项，对实验数据会利用公式进行计算分析。中考常见题型例3、小文同学采用如图所示的两种不同的方法将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（ ）A 甲方法克服重力做功多B 乙方法更省力C 两种方法机械效率相等D 两种情况下，货物机械能都增加思路分析：甲、乙两种方法都克服货物的重力做功，将其移到相同的高度，两种方法克服重力所做的功相等，但甲方法所做的总功多，选项A 错误；甲方法利用斜面可以省力，所用力小于物体的重力，乙方法直接用手举高货物，所用力等于货物的重力，乙方法费力，B 项错误；甲方法在做功过程中需要克服摩擦而做额外功，故甲方法的机械效率低，C 项错误；把

6、货物搬到汽车上，货物的重力势能增大，D 项正确. 解题时要会区分有用功、额外功，机械效率与省力情况无关。例4、小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图3所示. 她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角的大小多次测量，得到下表所示的数据。 （1）请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角越_，斜面越省力，斜面的机械效率越_.（3）实验过程中，拉力的方向应与斜面_。（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持_不变，斜面的光滑程度不变，只改变_，这种研究问题

7、的方法我们称之为_法。思路分析：利用斜面提高重物时，斜面倾斜角=12°时的有用功为W 有=Gh=5 N×0.2 m=1 J；斜面倾斜角=30°时的总功为W 总=Fs=3.6 N×1 m=3.6 J；斜面倾斜角=45°时的机械效率为81%。观察表中的第一列、 第五列、第八列，从上向下看数据发现，随着斜面倾斜角的增大，斜面上的拉力和斜面的机械效率也越来越大。在探究斜面机械效率时，实验过程中拉力的方向应与斜面平行。斜面的机械效率跟斜面倾斜角、斜面的光滑程度有关。探究斜面的机械效率与物重的关系，就利用控制变量法，保持斜面倾斜角、斜面的光滑程度不变，只改

8、变小车重。参考答案：（1） 1 3.6 81% （2） 小 低（3） 平行（保持一致） （4） 斜面倾斜角 小车重 控制变量例5、滑轮组的机械效率究竟与哪些因素有关？某实验小组的同学对同一滑轮组进行了实验探究，得到了右表中的数据。 （1） 将表中数据补充完整。（2） 请画出进行第1次实验的装置图（每个钩码重2 N）。（3） 分析比较表中的数据，你认为同一滑轮组机械效率发生变化的主要原因是：_ 。 思路分析：利用滑轮组对重物做的功为有用功W 有=Gh=8 N×0.1 m=0.8 J；拉力做的功为总功W 总=Fs=3 N×0.3 m=0.9 J；滑轮组的机械效率为89%；由表格

9、中第1次实验的数据可知，承担物体和动滑轮的绳子股数n=3；对于同一个滑轮组，物重越大，机械效率越高。在画装置图时，注意规范：绳子画成直线，绳端标上拉力方向，动滑轮下面挂上重物。参考答案：（1） 89 （2） 装置如图4所示（绕线正确即可给分） （3） 滑轮组所挂重物的重力发生改变重点考点解析三、结合实例理解功率的概念和功率的计算，了解功率在实际中的应用.本知识点的考点是功率的计算和功率的测定。功率的计算和功的计算在中考中经常综合在一起命题，解题时同学们往往因概念不清，选错公式做错题. 功率表示做功的快慢，取决于功和时间；功率和机械效率是根本不同的两个概念，没有必然的联系。需提醒的是：功的计算是

10、功率、机械效率计算的基础. 另外，要重视功率的估算这类题。中考常见题型例6、用图所示的滑轮组匀速提起重300 N的箱子，绳自由端在5 s内移动了2 m.滑轮组的机械效率为75，则箱子上升的高度为_ _m，拉力F 的大小为_ _N，拉力F 做功的功率为_ _W。 思路分析：首先确定出承担物体和动滑轮的绳子股数n=2，由s=nh得h=1 m；由得F=200 N；拉力F 做功的功率为P =80 W。解题时注意：物重G 和h 、绳端的拉力F 和s 应一一对应，正确区分出有用功、总功，求功率就没问题了。例7、王小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10 s.那么他上楼过程中，克服自身

11、重力做功的功率最接近于（ ）A 3 W B 30 W C 300 W D 3 000 W思路分析：此题是一道关于物理量估算的中考题. 克服重力做功的功率的计算公式P =，王小虎同学的重力大约500 N，一楼到三楼是两个楼层的竖直距离，h=3 m×2=6 m，因而克服重力做功的功率P=300 W，选项C 正确. 解答有关物理量估算的中考题，主要在于平时的留心积累，根据常识选取估算所需的值。例8、在新农村建设中，为解决村民饮水问题，政府和村民共同兴建了一批蓄水池. 吕兵家二楼顶上的蓄水池长 3m，宽 2 m，高 1 m，楼房每层高 3 m，水池最大储水量是_t。若这些水是从深 2 m 的

12、井中抽上来的，水泵至 少做功_J；若要求一次灌水的时间不能超过 8 min，他家所购水泵的功率至少要_kW。 思路分析： 思路分析：水池最大储水量 m= V，水池的容积 V=3 m×2 m×1 m=6 m3，可储水的质量 m= V=1.0×103 kg/m3×6 m3=6×103 kg=6 t，水泵抽水的高度 h=2 m3 m×2=8 m，水泵对水做的功 W=Gh=mgh=6×103 kg×10 N/kg×8 m=4.8×105 J；水泵的功率至少为 P=1 000 W=1 kW. 例 9、学校

13、新购了一箱物理器材，小云将它从一楼搬到三楼，小彬想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率. （1）实验所需的器材为_、_、_。 （2）小彬设计的测量步骤如下，其中多余的是（ ） A. 测出箱子的质量 m B. 测出楼梯的总长度 L C. 测出一楼到三楼的竖直高度 h D. 测出小云上楼所用的时间 t E. 算出小云搬运箱子的功率 P 思路分析：要测定对箱子做功的功率，必须知道对箱子所做的功和所用时间。 思路分析：要测定对箱子做功的功率，必须知道对箱子所做的功和所用时间。对箱子所做的功 W=Gh=mgh，测 箱子的质量需用磅秤，测一楼到三楼的竖直高度需用皮尺，测小云上楼所用的时间需用秒表。注意：

14、 箱子的质量需用磅秤，测一楼到三楼的竖直高度需用皮尺，测小云上楼所用的时间需用秒表。注意：不能用弹 簧测力计直接测箱子的重力，因为没有那么大量程的测力计 克服重力做功的距离是竖直距离， 有那么大量程的测力计； 簧测力计直接测箱子的重力，因为没有那么大量程的测力计；克服重力做功的距离是竖直距离，不是楼梯的总 长度。 长度。 参考答案： （1） 秒表 卷尺 磅秤 （2） B 重点考点解析 重点考点解析 重点考点解析 四、功、功率、机械效率的综合计算 功率、 功、功率、机械效率的综合计算是中考的热点，因是综合考查，增大了计算的难度.解题时，结合具体实例 确定有用功和总功是解题的关键，要真正理解各概念

15、的具体含义，注意物理量的一一对应关系，灵活选择所需要 的公式进行计算。 中考常见题型 例 10、小强的身高只有 165 cm，质量却有 80 kg，每天放学背着 10 kg 的书包爬上约 20 m 高的 6 楼，总是累得 他气喘吁吁.如果小强上到楼顶共要 5 min 时间，g 取 10 N/kg，求： （1） 小强上楼过程中要对书包做多少功？ （2） 小强上楼过程中克服总重力做功的功率是多少？ （3） 小强上楼过程中对书包做功的效率多大？ 思路分析：小强克服书包的重力所做的功（有用功）为 W 有=Fs=G 书 h，而小强克服总重力所做的功（总功） 思路分析：小强克服书包的重力所做的功（有用功）

16、 而小强克服总重力所做的功（总功） ，代入数据即可 代入数据即可。 为 W 总=G 总 h，功率为 P 总=，对书包做功的效率 ，代入数据即可。 参考答案： （1） F=G 书=m 书 g=10 kg×10 N/kg=100 N W=Fs=G 书 h=100 N×20 m=2 000 J （2） W 总=G 总 h=（80 kg10 kg）×10 N/kg×20 m=18 000 J P 总=60 W （3） 11.1% 重点考点解析 重点考点解析 重点考点解析 动能、势能的概念和影响动能、势能大小的因素。 五、动能、势能的概念和影响动能、势能大小的因素

17、。 本知识点的考点是动能、势能变化的判断和影响动能、势能大小因素的探究实验。中考多从身边生活中的现 象命题， 例如水平公路上匀速行驶的洒水车， 人站在自动扶梯上， 喷洒农药的护林飞机， 体育运动中投掷的铅球、 铁饼、标枪，载人飞船顺利升空或胜利返回过程，跳水运动员起跳与下落，从滑梯上滑下的小孩等等。要求判断 研究对象的动能或势能的变化。解题策略是：一般用速度的改变来判断物体动能的变化，但运动物体质量改变所 引起的动能变化不容忽视； 一般用高度的改变来判断物体重力势能的变化， 高处物体质量的改变引起的重力势能 变化也不容忽视.动能、势能决定因素的探究实验，近几年成为中考热点，解题策略是：会用控制

18、变量法设计实 验，注意实验的可行性，语言的表述要完整。 中考常见题型 例 11、体育运动中投掷链球、铅球、铁饼和标枪，都是把物体斜向上抛出的运动.不计空气阻力，这些物体从被 抛出到落地的过程中（ C ） A动能一直增大，重力势能一直减小 B动能一直减小，重力势能一直增大 C动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 例 12、图 7 所示是我国空中加油机正在给歼击机加油的情景，加油机在某一高度 匀速飞行，为保证安全，歼击机相对于加油机应处于_ _状态，在此过程中， 歼击机的动能将_ _（填“不变”、“增大”或“减小”） 。 思路分析：为了顺利实施空中加油，

19、歼击机和加油机飞行的速度和方向相同，保持相对静止状态； 思路分析：为了顺利实施空中加油，歼击机和加油机飞行的速度和方向相同，保持相对静止状态；在加油过程 歼击机的质量增大 因而动能增大。 质量增大， 中，歼击机的质量增大，因而动能增大。 例 13、如图所示，在生活、生产中，我们常遇到下面事例：打夯时夯锤被高高抛起又落下，砸在工作面上；打 桩机打桩时重锤被高高拉起又落下，打在桩面上 （1） 请你再举一个类似的事例： _。 （2） 这些事例涉及的共同物理知识是： _。 （3） 小军看到打桩机，思考“重锤对桩面打击力的大小与什么因素有关”的问题，并提出猜想 1：打击力的大 _有关。 小与重锤的质量有

20、关.请你另提出猜想 2：打击力的大小与_ （4） 小军找来排球和足球模拟“打桩”来验证猜想 1。设计的实验方案如下： a用台秤分别称出排球和足球的质量 m1、m2。 b在光滑平整的地板上放一张白纸，在白纸上叠放一张复写纸.让排球从纸的正上方一定高度处静止下落，排球 打在复写纸上，在白纸上留下打击的复写印迹，记为“印迹 1” 。 c换用足球从另一高度处落下，重做上面的实验，得到足球打击的“印迹 2” 。 如何利用台秤较准确地测出排球和足球的打击力 F1、F2 的大小？小军有点为难，请你完成测出 F1、F2 的 方案：_ _。 _。 （5） 请对小军的实验方案作出评估：_ 思路分析：生活中铁匠用铁锤打铁，铁锤举得很高就是为了增大重力势能，以做更多的功； 思路分析：生活中铁匠用铁锤打铁，铁锤举得很高就是为了增大重力势能，以做更多的功；所举事例涉及的物 理知识都有重力做功或重力势能转化为动能；重力势能大小不仅跟质量有关，还与高度有关，质量越大，高度 理知识都有重力做功或重力势能转化为动能；重力势能大小不仅跟质量有关，还与高度有关，质量越大， 越高，具有的势能越大，做功越多；根据力可以改变物体的形状这一