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2023年中考物理（人教版）一轮复习课件：第14课时 功 功率 机械能及其转化 (含答案)
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这是一份2023年中考物理（人教版）一轮复习课件：第14课时 功 功率 机械能及其转化 (含答案)，共45页。PPT课件主要包含了不做功，做功所用时间，动能和势能，一定高度，弹性势，重力势，图14-1，图14-2，图14-3，图14-4等内容，欢迎下载使用。
1.能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。能量的单位是焦耳(J)。一个物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越 。
基础配练1：钓鱼是许多人喜爱的一种休闲活动。若钓鱼者将一条重为4 N的鱼从水面提高2 m,再沿水平方向移动3 m,在这一过程中,钓鱼者克服鱼的重力做功为 J。
基础配练2：甲、乙两台机器,甲的功率比乙的功率大,则 ( )A.甲做的功一定比乙多B.甲做功一定比乙快C.甲做功所用的时间一定比乙少D.甲做功所用的时间一定比乙多
基础配练3： :粗糙水平地面上有一个重为100 N的物体,用20 N的水平拉力使其在10 s内匀速前进了10 m,在此过程中 ( )A.重力做功的功率为100 WB.支持力做功的功率为100 WC.拉力做功的功率为200 WD.拉力做功的功率为20 W
基础配练4：下列关于能的概念中正确的是( )A.一个物体能够做功就具有能B.运动物体具有能,静止物体没有能C.具有能的物体一定在做功D.物体具有的能越大,它做的功一定越多
基础配练5：会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句表达了诗人苏轼渴望御敌立功的壮志。拉弯的弓具有 能,箭射出去后在空中飞行时具有 能和 能。
基础配练6：高空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,在向地面空投物资的过程中,飞机的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
基础配练7：小朋友在荡秋千,如图14-1所示,下列说法正确的是( )A.通过最低点时的动能为零B.下降过程中的动能不变C.到达最高点时的重力势能最大D.上升过程中的重力势能减小
例2 物体在自由下落过程中,运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC。如图14-3所示,物体在AB段重力做功为W1,做功功率为P1;在BC段重力做功为W2,做功功率为P2;则W1 W2,P1 P2。(均选填“>”“<”或“=”)
例3 一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图14-4甲所示;F 的大小与时间t 的关系如图乙所示;木块的运动速度v 与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )A.当t=1 s时,木块受到的摩擦力是0B.2~4 s内,木块受到的摩擦力为5 NC.4~6 s内,拉力F 做的功为12 JD.6~7 s内,拉力F 的功率为6 W
例4 [2022·安徽]如图14-5所示,小明在单杠上做引体向上运动,小明每次做引体向上时身体上升的高度为他握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s。求:(1)小明完成1次引体向上所做的功。(2)10 s内小明做引体向上的功率。解:(1)小明完成1次引体向上所做的功=Gh=500 N×0.6 m=300 J。
例4 [2022·安徽]如图14-5所示,小明在单杠上做引体向上运动,小明每次做引体向上时身体上升的高度为他握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s。求:(2)10 s内小明做引体向上的功率。
例5 一辆重为5×104 N的汽车,以108 km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20 min,已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×105 W,求:(1)汽车通过这段路程中,重力做的功。(2)汽车在这段路程上牵引力所做的功。(3)汽车受到的牵引力和阻力的大小。解:(1)由题意可知,汽车通过这段路程中,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0 J。
例5 一辆重为5×104 N的汽车,以108 km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20 min,已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×105 W,求:(2)汽车在这段路程上牵引力所做的功。
例5 一辆重为5×104 N的汽车,以108 km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20 min,已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×105 W,求:(3)汽车受到的牵引力和阻力的大小。
例6 [2022·雅安]一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图14-6所示,在第10 s时速度达到15 m/s,且0~10 s内通过的路程为80 m。(1)求在0~10 s内汽车的平均速度。(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4 000 N,求汽车匀速行驶时的功率。(3)求0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
例6 [2022·雅安]一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图14-6所示,在第10 s时速度达到15 m/s,且0~10 s内通过的路程为80 m。(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4 000 N,求汽车匀速行驶时的功率。
解:(2)由图可知,10 s后汽车做匀速直线运动,速度v=15 m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力F=f=4 000 N,汽车行驶时的功率为P=Fv=4 000 N×15 m/s=6×104 W。
例6 [2022·雅安]一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图14-6所示,在第10 s时速度达到15 m/s,且0~10 s内通过的路程为80 m。(3)求0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
解:(3)因为汽车的功率不变,所以在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=6×104 W×10 s=6×105 J。
例7 根据所学知识,回答下列问题。(下列题目中每空均选填“增大”“减小”或“不变”)(1)电梯中的乘客随电梯匀速上升时,乘客的动能 ,重力势能 ,机械能 。 (2)在水平路面上沿直线匀速行驶的洒水车正在洒水作业,洒水车的动能 ,重力势能 ,机械能 。
(3)歼-20隐身战机在加速升空的过程中,它的动能 ,重力势能 ,机械能 。 (4)不计空气阻力,钢球在竖直下落过程中,它的动能 ,重力势能 ,机械能 。 (5)小朋友在蹦床上不停地跳跃,若不计空气阻力,在蹦床发生最大形变处到向上运动到刚离开蹦床的过程中,他的动能先 后 ,重力势能 ,机械能 。
例8 如图14-7所示,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁靠近自己的鼻子,稳定后松手,头不动,铁锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是( )A.铁锁摆回后能碰到鼻子B.铁锁的机械能始终不变C.铁锁摆动到最低点时,动能最小D.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能
例9“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。如图14-8所示,将一根有弹性的绳子的一端系在人的脚上,另一端固定在跳台上。人从跳台上跳下,落到A点时,弹性绳刚好被拉直;落到B点时,弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等;C点是人能到达的最低点。不计空气阻力,人在下落过程中,下列说法正确的是( )A.从A点到B点绳子弹性势能增加,重力做功变快B.到达C点时人的动能为零,受到的合外力为零C.从B点到C点人的重力势能转化为动能D.从A点到C 点人的动能一直减小
例10 如图14-9所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )A.小球的动能不断增加B.弹簧的弹性势能不断减少C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【实验器材】斜槽、水平面、质量不同的钢球、木块、刻度尺。【设计和进行实验】如图14-10所示。
1.让钢球从同一斜槽的某一高度由静止滚下使钢球获得动能。2.探究动能与钢球质量的关系,让不同质量的钢球从同一斜槽的 由静止滚下,保证钢球到达_________________ ,这用到了 法。 3.探究动能与钢球速度的关系,让质量相同的钢球从 高度由静止释放。 4.通过 ,反映钢球动能的大小,应用了 法。
木块被撞后移动距离的远近
【实验结论】5.物体的动能大小与物体的质量和速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 ;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越 。
【交流与反思】6.水平面绝对光滑不能完成实验的原因:木块将一直在水平面上做 ,无法比较木块移动的距离。 7.木块被撞后滑出木板的改进措施:①换用更长的水平木板进行实验;②减小钢球的质量;③增加水平木板的粗糙程度;④减小钢球下滑的高度;⑤增大木块的质量等。8.木块质量较大,确保实验仍有较明显的现象的方法: 。
例“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图14-11甲所示,将小车从斜面上高处由静止释放,运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时的高度、在小车中增加砝码和在木板上铺棉布的方法,得到了图乙虚线框内的四个实验场景。
(1)为探究小车动能与质量的关系,应选用场景①和 (选填“②”“③”或“④”)进行实验;选用场景③和④进行实验时,可探究小车动能与_______的关系,并得出结论: ,这个结论可用于解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害。
物体质量一定时,速度越大,物体动能越大
(2)若小丽选用场景①和④得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的做法是否正确? (选填“正确”或“错误”),理由:____________________。
(3)若将场景①和②中的木块均移走,利用这两个场景可探究 对物体运动的影响。为提高实验结论的准确性,还需再增加一次实验,为此,在场景①的基础上,你所作的调整是 。
在木板上铺设玻璃板(或毛巾)
1.能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。能量的单位是焦耳(J)。一个物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越 。
基础配练1：钓鱼是许多人喜爱的一种休闲活动。若钓鱼者将一条重为4 N的鱼从水面提高2 m,再沿水平方向移动3 m,在这一过程中,钓鱼者克服鱼的重力做功为 J。
基础配练2：甲、乙两台机器,甲的功率比乙的功率大,则 ( )A.甲做的功一定比乙多B.甲做功一定比乙快C.甲做功所用的时间一定比乙少D.甲做功所用的时间一定比乙多
基础配练3： :粗糙水平地面上有一个重为100 N的物体,用20 N的水平拉力使其在10 s内匀速前进了10 m,在此过程中 ( )A.重力做功的功率为100 WB.支持力做功的功率为100 WC.拉力做功的功率为200 WD.拉力做功的功率为20 W
基础配练4：下列关于能的概念中正确的是( )A.一个物体能够做功就具有能B.运动物体具有能,静止物体没有能C.具有能的物体一定在做功D.物体具有的能越大,它做的功一定越多
基础配练5：会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句表达了诗人苏轼渴望御敌立功的壮志。拉弯的弓具有 能,箭射出去后在空中飞行时具有 能和 能。
基础配练6：高空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,在向地面空投物资的过程中,飞机的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
基础配练7：小朋友在荡秋千,如图14-1所示,下列说法正确的是( )A.通过最低点时的动能为零B.下降过程中的动能不变C.到达最高点时的重力势能最大D.上升过程中的重力势能减小
例2 物体在自由下落过程中,运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC。如图14-3所示,物体在AB段重力做功为W1,做功功率为P1;在BC段重力做功为W2,做功功率为P2;则W1 W2,P1 P2。(均选填“>”“<”或“=”)
例3 一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,如果对木块施加的水平拉力为F,如图14-4甲所示;F 的大小与时间t 的关系如图乙所示;木块的运动速度v 与时间t的关系如图丙所示。以下说法正确的是( )A.当t=1 s时,木块受到的摩擦力是0B.2~4 s内,木块受到的摩擦力为5 NC.4~6 s内,拉力F 做的功为12 JD.6~7 s内,拉力F 的功率为6 W
例4 [2022·安徽]如图14-5所示,小明在单杠上做引体向上运动,小明每次做引体向上时身体上升的高度为他握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s。求:(1)小明完成1次引体向上所做的功。(2)10 s内小明做引体向上的功率。解:(1)小明完成1次引体向上所做的功=Gh=500 N×0.6 m=300 J。
例4 [2022·安徽]如图14-5所示,小明在单杠上做引体向上运动,小明每次做引体向上时身体上升的高度为他握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s。求:(2)10 s内小明做引体向上的功率。
例5 一辆重为5×104 N的汽车,以108 km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20 min,已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×105 W,求:(1)汽车通过这段路程中,重力做的功。(2)汽车在这段路程上牵引力所做的功。(3)汽车受到的牵引力和阻力的大小。解:(1)由题意可知,汽车通过这段路程中,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0 J。
例5 一辆重为5×104 N的汽车,以108 km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20 min,已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×105 W,求:(2)汽车在这段路程上牵引力所做的功。
例5 一辆重为5×104 N的汽车,以108 km/h的速度在一条水平直线的公路上匀速行驶了20 min,已知在这段路程中汽车发动机的功率是1.5×105 W,求:(3)汽车受到的牵引力和阻力的大小。
例6 [2022·雅安]一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图14-6所示,在第10 s时速度达到15 m/s,且0~10 s内通过的路程为80 m。(1)求在0~10 s内汽车的平均速度。(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4 000 N,求汽车匀速行驶时的功率。(3)求0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
例6 [2022·雅安]一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图14-6所示,在第10 s时速度达到15 m/s,且0~10 s内通过的路程为80 m。(2)设汽车在匀速行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4 000 N,求汽车匀速行驶时的功率。
解:(2)由图可知,10 s后汽车做匀速直线运动,速度v=15 m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力F=f=4 000 N,汽车行驶时的功率为P=Fv=4 000 N×15 m/s=6×104 W。
例6 [2022·雅安]一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图14-6所示,在第10 s时速度达到15 m/s,且0~10 s内通过的路程为80 m。(3)求0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功。
解:(3)因为汽车的功率不变,所以在0~10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=6×104 W×10 s=6×105 J。
例7 根据所学知识,回答下列问题。(下列题目中每空均选填“增大”“减小”或“不变”)(1)电梯中的乘客随电梯匀速上升时,乘客的动能 ,重力势能 ,机械能 。 (2)在水平路面上沿直线匀速行驶的洒水车正在洒水作业,洒水车的动能 ,重力势能 ,机械能 。
(3)歼-20隐身战机在加速升空的过程中,它的动能 ,重力势能 ,机械能 。 (4)不计空气阻力,钢球在竖直下落过程中,它的动能 ,重力势能 ,机械能 。 (5)小朋友在蹦床上不停地跳跃,若不计空气阻力,在蹦床发生最大形变处到向上运动到刚离开蹦床的过程中,他的动能先 后 ,重力势能 ,机械能 。
例8 如图14-7所示,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁靠近自己的鼻子,稳定后松手,头不动,铁锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是( )A.铁锁摆回后能碰到鼻子B.铁锁的机械能始终不变C.铁锁摆动到最低点时,动能最小D.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能
例9“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。如图14-8所示,将一根有弹性的绳子的一端系在人的脚上,另一端固定在跳台上。人从跳台上跳下,落到A点时,弹性绳刚好被拉直;落到B点时,弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等;C点是人能到达的最低点。不计空气阻力,人在下落过程中,下列说法正确的是( )A.从A点到B点绳子弹性势能增加,重力做功变快B.到达C点时人的动能为零,受到的合外力为零C.从B点到C点人的重力势能转化为动能D.从A点到C 点人的动能一直减小
例10 如图14-9所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )A.小球的动能不断增加B.弹簧的弹性势能不断减少C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【实验器材】斜槽、水平面、质量不同的钢球、木块、刻度尺。【设计和进行实验】如图14-10所示。
1.让钢球从同一斜槽的某一高度由静止滚下使钢球获得动能。2.探究动能与钢球质量的关系,让不同质量的钢球从同一斜槽的 由静止滚下,保证钢球到达_________________ ,这用到了 法。 3.探究动能与钢球速度的关系,让质量相同的钢球从 高度由静止释放。 4.通过 ,反映钢球动能的大小,应用了 法。
木块被撞后移动距离的远近
【实验结论】5.物体的动能大小与物体的质量和速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 ;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越 。
【交流与反思】6.水平面绝对光滑不能完成实验的原因:木块将一直在水平面上做 ,无法比较木块移动的距离。 7.木块被撞后滑出木板的改进措施:①换用更长的水平木板进行实验;②减小钢球的质量;③增加水平木板的粗糙程度;④减小钢球下滑的高度;⑤增大木块的质量等。8.木块质量较大,确保实验仍有较明显的现象的方法: 。
例“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图14-11甲所示,将小车从斜面上高处由静止释放,运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时的高度、在小车中增加砝码和在木板上铺棉布的方法,得到了图乙虚线框内的四个实验场景。
(1)为探究小车动能与质量的关系,应选用场景①和 (选填“②”“③”或“④”)进行实验;选用场景③和④进行实验时,可探究小车动能与_______的关系,并得出结论: ,这个结论可用于解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害。
物体质量一定时,速度越大,物体动能越大
(2)若小丽选用场景①和④得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的做法是否正确? (选填“正确”或“错误”),理由:____________________。
(3)若将场景①和②中的木块均移走,利用这两个场景可探究 对物体运动的影响。为提高实验结论的准确性,还需再增加一次实验,为此,在场景①的基础上,你所作的调整是 。
在木板上铺设玻璃板(或毛巾)
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