2024年中考物理教材知识梳理功和机械能课件

这是一份2024年中考物理教材知识梳理功和机械能课件，共48页。PPT课件主要包含了力的方向上，作用在物体上的力，■功率，做功快慢，单位时间内所做的功，■动能和势能，重力势能，弹性势能，弹性形变，■机械能及其转化等内容，欢迎下载使用。
1. 功的定义：当一个力作用在物体上时，物体在 ___________ 移动了一段距离，这个力就对物体做了功。2. 做功的两个必要因素：一个是 _________________，另一个是 _______________________________________。3. 功的计算（1）功等于 _____________________________________。（2）功的计算公式：W=_______，在国际单位制中功的单位是 _______，符号是 ________。
物体在这个力的方向上移动的距离
力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
1. 不做功的三种情况：（1）有力无距离，如推而未动，搬而未起；（2）有距离无力，如踢出去的足球（人不再施力），脚对足球不做功；（3）有力有距离，但力与距离垂直，如提着水桶水平移动一段距离，竖直方向提水桶的力和水桶的重力不做功。
2. 应用功的公式计算时，要注意公式中“F”和“s”的“三同”性。（1）同体性：公式中的“F”和“s”必须对应于同一个物体，同一个力；（2）同时性：在计算做功多少时，一定要明确 s 是否始终是在 F 作用下运动的距离；（3）同向性：公式 W=Fs 中的 F 是作用在物体上的力，s 是物体在力的作用下“沿力的方向移动的距离”，两者必须在同一条直线上。
1. 功率：______________________ 叫做功率。它是表示 ________________ 的物理量。它在数值上等于 _______________________。2. 功率的计算公式：_________，功率的国际单位是 _____，符号是 _____。 1 W=______ J/s，1 kW=______ W。注意：做功多的机械做功不一定快，因为做功快慢是由做功的多少和做功的时间共同决定的，做功多的机械做功所用的时间不确定，所以机械做功不一定快，即功率不一定大。
功与做功所用时间之比
公式 和 P=Fv 的适用范围：1. :这是功率的定义式，无论受力物体运动状态如何， 普遍适用。2. P=Fv：这是功率的推导式，只适用于匀速直线运动。
1. 动能（1）定义：物体由于 _____ 而具有的能，叫做动能。（2）影响因素：一是物体的 __________，二是物体的 ___________。质量相同的物体，运动速度越大，它的动能就越大。 运动速度相同的物体，_________ 越大，动能越大。
2. 势能（1）势能包括 __________ 和 ____________。（2）重力势能：物体由于 ________________________ 所具有的能。影响重力势能大小的因素有两个：一是物体的 ___________，二是物体的_______，物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能越大。（3）弹性势能：物体由于发生 _____________而具有的能。影响弹性势能大小的因素有两个：一是物体本身，二是物体 _______ 的程度。 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。
受到重力并处在一定高度时
1. 动能、重力势能和弹性势能统称为 _________________。2. 一个物体可以同时具有 ______ 和 _____。物体在运动过程中动能和势能可以相互转化。3. 如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和 ______，或者说机械能是 _______ 的。4. 自然界的流水和风都是具有大量 ________能的天然资源。
1. 机械能的转化与守恒：2. 机械能守恒的条件是物体系统内只有重力或弹力做功。
判断下列说法是否正确。1. 有力作用在物体上，则力一定对物体做了功。 （ ）2. 做功所用的时间越长做功越多。 （ ）3. 甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在做功时甲比乙做功快。 （ ）4. 做功时间越少的机械，功率越大。 （ ）5. 质量越大的物体动能越大。 （ ）6. 农用无人机沿水平方向匀速飞行喷洒农药时，无人机的机械能不变。 （ ）7. 同一物体，所处高度越高，其重力势能越大。 （ ）
8. 物体受平衡力作用时，机械能守恒。 （ ）9. 弹性越好的物体具有的弹性势能越大。 （ ）10. 处于静止状态的物体，机械能不一定为零。 （ ）
例 1 请不要带火种上山，倘若山上发生火灾，消防员需身背空气呼吸器徒步上山展开救援点到地面的竖直距离为 400 m，消防员从山脚跑到着火地点需要 1 小时，则消防员要克服重力做功 _________ J，克服重力做功的功率 _______ W。
1. 从做功的两个必要因素出发解题：2. 使用 时一定要注意三个量的对应关系，功W一定是对应的时间t内完成的，这样算出来的功率才是时间t内的功率，不同的时间内对应的功率一般来说是不同的。功率越大，反映了完成功的“速度”越快，但并不代表做功一定越多。
练习一 随着科技的发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为 30 kg，如果机器人在水平路面上以 0.8 m/s 的速度沿直线匀速运动 50 m，机器人受到的阻力为重力的 0.1 倍。重力做功______ J，牵引力对机器人做功功率为 _____ W。（g 取 10 N/kg）
练习二 如图为一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动的 v-t 图象，汽车行驶过程中所受阻力 f=4 500 N 恒定不变。在0～10 s 内汽车通过的路程为 130 m，则在 0～10 s 内汽车的平均速度为 ____ m/s，发动机功率为 _____ W，牵引力所做的功是 ______ J。
例 2 滑雪运动员不借助滑雪杖训练时，只踩着滑雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A. 在 a、b、c、d 四 点中，运动员在 a 点时的重力势能最大B. 从 b 点到 c 点的过程中，运动员的动能在增加C. 从 c 点到 d 点的过程中，运动员的机械能变小D. a 点和 c 点都是最高点，运动员分别在该两点时的动能都为零
分析动能和势能相互转化的一般步骤：（1）明确要研究的对象和所要研究的过程；（2）根据物体在初始状态的位置、速度、形变情况，确定物体具有的机械能类型及大小；（3）根据物体在最终状态的位置、速度、形变情况，确定物体具有的机械能类型及大小；（4）能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化。
练习一 下列各种情况中，属于动能转化为势能的是 （ ）A. 雪橇从山坡上滑下B. 拧紧的玩具发条带动转盘转动C. 推开的弹簧门自动关闭D. 人造地球卫星从近地点向远地点运动
练习二 如图所示在水平台面上，一根弹簧左端固定，右端连接一金属滑块，O 点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到 A 位置，释放滑块，B 是滑块能到达的最右端，AO＞OB，滑块从 A 位置滑到 B 位置的过程中（滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置，不计空气阻力），下列说法正确的是 （ ）①速度最快的位置在 AO 之间②弹簧对滑块弹力最大的位置在 A 点③滑块在从 A 位置滑到 B 位置的过程中机械能不变④滑块最终可能停在 O 点的右侧A. 1 个B. 2 个C. 3 个D. 4 个
实验：探究物体的动能跟哪些因素有关
水平面上木块被推动的距离
练 1 在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，如图甲、乙、丙所示，将 A、B、C 三个钢球先后从同一装置高度分别为 h1、h2、h3 的位置由静止开始滚下（mA=mB＜mC，h1=h3＞h2），水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题：（1）该实验探究的是 ______（选填“木块”或“钢球”）的动能。（2）实验通过观察木块被钢球撞出 _______的长短来判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫 ________。
（3）比较 ________ 两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与速度有关。（4）比较 ________ 两图进行的实验，可以探究钢球动能大小与质量有关。 此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度 ________（选填“相等”或“不相等”）。
（5）比较甲、丙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为 W1，图丙中木块克服摩擦力所做的功为 W2，则 W1 ___________（选填“＞”“＜”或“=”）W2。
1. 一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时，司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至 A 市的过程中，先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌，牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时，到达乙时恰好用时 25 min，从乙运动到丙的过程中，仪表盘显示汽车一直以108 km/h 的速度匀速行驶。g 取 10 N/kg。
（1）求这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强；（2）求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度；
解：这辆车（包括人员及物品）的总重力：G＝mg＝2000 kg ×10 N/kg＝2×104 N，则车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强：（2）由题图可知，汽车从标志牌甲运动到丙的路程为 s＝47 km-2 km＝45 km，从乙运动到丙的路程 s′＝11 km-2 km＝9 km，由 可知，从乙运动到丙的过程中所用时间： 则甲运动到丙所用时间：t＝25 min+t′＝25 min+5 min＝30 min＝ h，从甲运动到丙这一过程中的平均速度：
（3）通过仪表盘显示的数据可知，从标志牌乙到丙的过程中，汽车消耗 0.7L 汽油，求这一过程中牵引力做功的功率。
解：（3）汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.7 L×3.6×107 J/L＝2.52×107 J，由 可知，牵引力做的功：W＝ηQ放＝25%×2.52×107 J＝6.3×106 J，这一过程中牵引力做功的功率：
2. 一台起重机在 10 s 内将重为 3 600 N 的货物匀速提高了 4 m， 起重机做的有用功是 _________ J。若起重机做的额外功是 9600 J，则机械效率是 ______，起重功率是 _________ W。
3.如下左图所示是一幅撑竿跳高的图片。关于撑竿跳高运动涉及的物理知识，回答下列问题。（1）问题：运动员对竿的力的作用效果是什么？回答：________________________________。（2）请从机械能角度提出一个问题并回答。问题：_______________________________？回答：________________________________。
被压弯的竿具有什么能
弹性势能（其他说法合理均可）
4.卫星从如上右图所示位置向近地点运行时势能 ______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
5.在离桌边约 20 cm 的地方放一枚铝质硬币，在硬币前 10 cm 左右放置一个高度约 2 cm 的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越 _____，跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越 _____，下降过程中动能越来越 _______。
6. 2022 年 5 月 14 日，一架国产C919 大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过 3个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架 C919 大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是 （ ）A. 飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大B. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变C. 飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变D. 飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
6.1 如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在 a 点相连， 弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在 b 点，小物块从斜面的 c 点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达 d 点。下列说法正确的是 （ ）A. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小B. 小物块从 c 向 a 运动的过程中，重力势能减小C. 小物块从 b 向 a 运动的过程中，动能增加D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒