中考物理 常考易错点 专题九 功和能
中考物理易错考点专项解析—功和机械能
中考物理易错考点专项解析—功和机械能易错分析陷阱一：不做功的三种情况判断易错？（1）有力而无距离：物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”；（2）有距离而无力：物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”；（3）有力也有距离、但力与距离垂直：物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。
（4）力做功的两种情况①力的方向与物体运动的方向一致，称为力对物体做功。
克服某个力做功。
陷阱二：（1）功和功率的比较理解易错？（1）“功”表示做功的“多少”；（2）“功率”则表示做功的“快慢”；（功率与功和时间两个因素有关）（3）在做功时间相同时，做功多的做功快；做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大。
陷阱三：功率的计算应用易错。
（1）公式P=Fv的适用条件：物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做的功的功率可表示为Fv。
（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）该公式也适用于变速直线运动。
（2）公式只能用于求平均功率，P=Fv既可以用于求平均功率，也可以用于求瞬时功率。
（3）由公式P=Fv可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。
陷阱四：机械能的转化和守恒理解易错。
（1）做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功。
（2）能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。
（3）机械能守恒一般都是理想状态下才发生的，物体能量的转化一般都不太可能只有机械能的转化，还有其他能量的转化。
（4）机械能守恒是有条件的，只有重力或弹力做功时，机械能是守恒的。
（5）在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，则机械能的总和减少。
（6）“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字，表示没有摩擦等阻力，此时机械能总和可看作是不变的。
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析
【物理】九年级物理功和机械能易错剖析及解析一、功和机械能选择题1．关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是A．下降过程中动能不变B．最低点动能为零C．上升过程中重力势能减小D．最高点重力势能最大【答案】D【解析】滚摆下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故A错误；滚摆下降到最低点时，速度最大，动能最大，故B错误；滚摆上升过程中，高度增加，重力势能增大，故C错误；滚摆到达高点时，高度最大，重力势能最大，故D正确．2．下列事例中，有力对物体做功的是A．小明背着书包在水平路面上前进B．跳水运动员从跳台跳下C．举重运动员举起杠铃停在空中不动D．足球被踢出后在草地上滚动【答案】B【解析】A、背着书包在水平路面上前进，移动的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距离，不做功，不符合题意；B、跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做功，符合题意．C、举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，没有力做功，不符合题意．D、足球在光滑水平面上，依靠的是足球的惯性，水平方向上虽然移动了距离，但是没有力的作用，不做功，不符合题意．故选B．3．如图所示的光滑轨道，BC为水平面，小球从A点静止释放运动到C点的过程中，小球的动能和重力势能的变化情况是（）A．A到B小球的重力势能不变B．A到B小球的动能减少C．B到C小球的重力势能增大D．B到C小球的动能不变【答案】D【解析】【详解】A．由图示可知，小球从A到B高度减小，重力势能减小，故A错；B．小球从A到B速度变大，动能增大，故B错；C．小球从B到C高度不变，重力势能不变，故C错；D．由于平面是光滑的，小球不受摩擦力，所以小球在平面上是匀速直线运动，所以从B 到C的速度不变，动能不变，故D正确．4．如图所示，一长为L的直杆可绕O点转动，杆下挂一所受重力为G的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F，使直杆缓慢地转动到竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的A．拉力F的大小保持不变B．拉力F和物块重力G是一对平衡力C．这个过程中物块重力所做的功为12GL D．这个过程中直杆一直都是费力杠杆【答案】C【解析】【详解】A．由图知，杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小，故A错误；B．拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；C．杠杆由与竖直方向成60°角时，杠杆右端高度12h L，转到竖直位置时杠杆下端高度降到L 处，所以物体下降高度1122h L L L =-=V ，所以物体重力做功 12W G h GL ==V ，故C 正确； D ．当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0，杠杆为省力杠杆，故D 错误。
中考物理培优 易错 难题(含解析)之功和机械能问题附详细答案
一、初中物理功和机械能问题1．如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg ，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。
若人以0.6m/s 的速度匀速前行，经100s 将货物拉出仓库。
人拉货物的过程中，分析正确的是（ ）A ．货物移动距离为20mB ．工人的拉力为400NC ．工人做的有用功为43.610J ⨯D ．工人拉力的功率为360W【答案】B【解析】【分析】【详解】A ．从图中可以看到，两条绳子托着动滑轮，人以0.6m/s 的速度匀速前行，那么货物的速度是0.3m/s ，经100s 货物移动距离为 0.3m/s 100s 30m s vt ==⨯=货物移动距离为30m ，A 错误；B ．由题意可知，货物的重力600kg 10N/kg 6000N G mg ==⨯=其摩擦力0.10.16000N 600N f G ==⨯=由于货物匀速前行，绳对货物的拉力600N F f ==滑轮组的机械效率为75％，可得到600N 100%75%2s F sη⋅=⨯=⋅拉 解得400N F =拉，工人的拉力为400N ，B 正确；C ．货物移动距离为30m ，绳对货物的拉力为600N ，则工人做的有用功为4600N 30m 1.810J W Fs ==⨯=⨯有工人做的有用功为41.810J ⨯，C 错误；D ．由于人以0.6m/s 的速度匀速前行，工人的拉力为400N ，工人拉力的功率为'400N 0.6m 240W P F v ==⨯=拉工人拉力的功率为240W ，D 错误。
故选B 。
2．跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小明的质量为 50 kg，每次跳起高度约为 6 cm（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（）A．向上起跳过程中小明的动能持续增大B．下落过程中小明的重力势能保持不变C．小明跳一次克服重力做功约 3J D．小明在这一分钟内跳绳的功率约为 50W 【答案】D【解析】【详解】A. 向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小明的动能减小，故A错误；B. 下落过程中小明的高度减小，质量不变，重力势能减小，故B错误；C. 小明的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，小明跳一次克服重力做功：W=Gh=500N×0.06m=30J，故C错误；D. 小明在这一分钟内跳绳的功率：P=Wt总=30J10060s=50W，故D正确。
九年级物理易错易混知识点
九年级物理易错易混知识点物理是一门关于自然现象和物质运动规律的科学，对于许多九年级学生来说，物理可能是他们首次接触到的科学课程。
在学习物理的过程中，难免会遇到一些易错易混的知识点，下面就来探讨一些常见的知识点，以帮助同学们弄清楚相关问题。
1. 功与动能的区别在物理学中，功和动能是两个重要的概念，但很容易混淆。
功是指力对物体所做的工作，通常用公式 W = F × s 来表示，其中 F 是力的大小，s 是力的方向上物体的位移。
而动能则是物体由于运动所具有的能量，它有两种形式：动能（K）和势能（U）。
动能与物体的质量和速度有关，可以用公式 K = 1/2 × m × v²来计算，其中 m 是物体的质量，v 是物体的速度。
需要注意的是，功和动能是不同的概念，不能互相混淆。
2. 热传导和热辐射的区别热传导和热辐射都是物体传递热能的方式，但是它们的原理和过程有所不同。
热传导是通过物体内部的质点之间的碰撞和振动来传递热能的过程。
热传导主要发生在固体物体中，例如铁棒的两端受热后会逐渐传导到整根铁棒的另一端。
而热辐射则是指物体通过发射和吸收电磁波来传递热能的过程。
太阳的能量就是通过辐射传递到地球上的，也可以理解为“热能通过空气或真空中的辐射波传递”的过程。
3. 声音和光的传播速度声音和光都是常见的波动现象，但它们的传播速度却有所不同。
声音是通过媒质的震动传播的，例如空气、水等。
声音的传播速度受媒质的密度和弹性模量的影响，在常见的气体中约为343米/秒，而在水中约为约1482米/秒。
而光是电磁波，可以在真空中传播，所以它的传播速度较快，约为3 ×10^8米/秒。
需要注意的是，声音的传播需要媒质，而光的传播可以在真空中进行。
4. 平抛与自由落体运动的区别平抛运动和自由落体运动是两种常见的物体运动方式，但是它们有着本质的区别。
平抛运动是指物体在一定的初速度下沿着抛物线轨迹进行的运动，物体在垂直方向上受到重力的作用，导致其纵向速度逐渐减小，最终停止在最高点并改变方向。
初三物理功和机械能易错剖析及解析
初三物理功和机械能易错剖析及解析一、功和机械能选择题1．如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A．运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B．运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C．运动员的动能是由重力势能转化来的D．运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A．运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；B．运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故B错误；C．运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；D．运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。
故选C。
2．用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动，两次运动的s−t图象如图所示。
若甲的重力比乙小，则下列说法中正确的是A．它们的惯性一定相等B．它们的重力势能一定都变大C．它们的动能可能相等D．它们所受的合力可能不相等【答案】C【解析】【详解】由两次运动的s−t图象可知，甲乙都是在竖直方向上运动：且两次都做匀速直线运动，都处于平衡状态，且甲的速度大于乙的速度，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故A．甲的重力比乙小，即其质量是不等的，所以惯性一定不相等，故错误；B ． 由于甲乙都是在竖直方向上运动，但具体向上运动还是向下运动不能确定，故不能判断重力势能的大小变化，故错误；C ．由于甲的重力小于乙的重力，即甲的质量小于乙的质量，但甲的速度大于乙的速度，所以据动能大小的影响因素可知，它们的动能可能相等，故正确；D ． 因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力，所以所受合力一定都为零，故错误；3．体重相同的小明和小华进行搬砖比赛，他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼，小明两次搬完，小华三次搬完，比较他们在此过程中所做总功和功率，下列说法正确的是A ．他们做功一样多B ．小明做功多一些C ．小华做功多一些D ．小明的功率大一些 【答案】C【解析】【详解】由于砖的重力相等，楼层高度相等，根据22220m /801600s v t s s m ==⨯=可知，小明和小华克服砖的重力所做的功相等；小明和小华的体重相等，楼层高度相等，小明两次搬完，小华三次搬完，所以在搬砖的过程中，小华克服自身重力所做的功多；小华所做总功比小明所做的总功多，由于无法比较小明和小华做功时间的多少，根据W P t=可知，无法比较小明和小华的功率大小；故C 符合题意．4．跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段，如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，若不计空气阻力，下列说法不正确．．．的是A ．运动员即将起跳时，跳板的弹性势能最大B ．腾空的过程，运动员的动能转化为重力势能C ．落水的过程，运动员的重力势能始终在增大D ．从腾空到落水的过程，运动员的动能先减小后增大【答案】C【解析】【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； 弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；动能和势能统称为机械能．其在不计空气阻力时，机械能是守恒的．【详解】A、运动员在跳板上即将起跳时，跳板的形变最大，故此时的弹性势能最大，即弹性势能转化成了人的动能，故A正确；B、运动员腾空时，质量不变，速度变小，则动能减小，但高度增加，所以重力势能增大，故是将动能转化为重力势能的过程，故B正确；CD、运动员从腾空到落水的过程，速度先变小后变大，所以动能先减小后增大；高度先增加，后减小，所以重力势能先变大，后变小，故C错误，D正确．故选C．5．如图所示，在粗糙程度相同的地面上，手推木块向右压缩弹簧；释放木块，木块沿水平地面向左运动；离开弹簧后，木块运动到某一位置停下．下列说法中正确的是A．木块在弹簧恢复原状过程中，所受弹力变大B．木块离开弹簧后，受到的滑动摩擦力变大C．木块离开弹簧后能继续运动，是因为它有惯性D．弹簧恢复原状过程中，弹性势能变大【答案】C【解析】【详解】A．木块向左运动过程中，弹簧变长，弹簧的形变逐渐减小，弹力逐渐变小，故A错误；B．木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，摩擦力就是不变的，方向向左，故B错误；C．木块离开弹簧后，不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进，故C正确；D．恢复原状时，弹性形变不断减小，弹性势能减小，故D错误．6．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题．已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2；列车要提速，就必须研制出更大功率的机车．那么当列车分别以20m/s 和36km/h 的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车牵引力的功率之比为A．2：1 B．5：9 C．16：1 D．8：1【答案】D【解析】【分析】当机车匀速前进时，处于平衡状态，机车的牵引力和阻力是平衡力，根据二力平衡的条件得到牵引力和阻力的关系，根据公式P=Fv得到机车牵引力的功率之比。
九年级功和能知识点
九年级功和能知识点在九年级的物理学习中，功和能是重要的知识点之一。
本文将详细介绍功和能的概念、公式和一些常见的应用。
一、功的概念和公式1. 功的概念在物理学中，功是描述力对物体做功的大小和方向的物理量。
当力作用于物体，使其沿着力的方向移动一定距离时，力所做的功可以用以下公式表示：功 = 力 ×距离× cosθ其中，力的大小用“N”表示，距离用“m”表示，cosθ表示力与移动方向之间的夹角余弦值。
2. 功的单位功的单位是焦耳（J），即当力为1牛顿（N），距离为1米（m）时，所做的功为1焦耳。
二、能的概念和公式1. 能的概念能是物体由于位置、状态或运动而具有的物理量。
常见的能包括动能、势能和机械能。
- 动能（K）：物体由于运动而具有的能量，可以用以下公式计算：动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中，质量用“kg”表示，速度用“m/s”表示。
- 势能（P）：物体由于位置或状态而具有的能量。
根据不同的情况，势能可分为重力势能、弹性势能等。
- 机械能（E）：机械能是动能和势能的总和，可以用以下公式计算：机械能 = 动能 + 势能2. 能的单位动能和势能的单位均为焦耳（J）。
三、功和能的应用1. 基本功和能的转化在物理学中，功和能之间存在着转化关系。
当力对物体做功时，物体的能量将发生变化。
- 功转化为能：当力对物体做正功时，物体的能量增加；当力对物体做负功时，物体的能量减小。
- 能转化为功：物体的能量转化为功通常发生在物体由高处下落时，势能逐渐转化为动能，最终转化为功。
2. 能量守恒定律在物理学中，能量守恒定律是一个重要的基本原理。
该定律表明，在一个封闭的系统中，能量的总量保持不变。
在能量的转化过程中，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持恒定。
能量守恒定律在许多物理问题的分析中都具有重要的应用。
例如，在弹簧振子中，机械能的转化过程需要满足能量守恒定律。
中考物理容易失分的34个知识点
中考物理容易失分的34个知识点1500字中考物理考试中，有一些知识点容易让考生产生困惑或者失分。
下面列举了一些常见的失分知识点，以帮助考生们加强复习与注意。
1. 能量守恒定律：能量守恒定律是物理学中的一个重要定律，要求学生能够理解和应用。
例如，在做能量转化题目时，很多同学容易忽略某种能量的转化，导致全题得分不高。
2. 功与能的区别：功和能是物理学中两个不同的概念，但是很多同学容易混淆。
功是力对物体的作用，而能是物体由于位置、状态或其它因素而具有的做功能力。
3. 杠杆原理：杠杆原理是物理学中的一个基本原理，是解决杠杆问题的关键。
理解杠杆原理对于解题至关重要。
4. 摩擦力：摩擦力是物体之间接触面上的力，很多同学对于摩擦力的作用、计算方法等方面容易混淆。
5. 力的合成与分解：力的合成与分解是解决力合成问题的基本方法，要求学生能够灵活运用。
6. 牛顿第一定律：牛顿第一定律又称为惯性定律，要求学生理解物体在平衡状态时的特性，以及如何利用该定律解题。
7. 牛顿第二定律：牛顿第二定律是力学中的一个重要定律，要求学生理解并能够应用该定律解决加速度、力、质量之间的关系问题。
8. 牛顿第三定律：牛顿第三定律要求学生理解力的相互作用原理，即物体间的力是相互作用的，且大小相等、方向相反。
9. 重力加速度：学生需要明确地知道重力加速度的数值及其在力学问题中的应用。
10. 弹簧的伸长量和受力关系：弹簧的伸长量与受力之间有一定的关系，学生需要掌握弹簧伸长量与受力大小、形变程度之间的关系。
11. 机械波的传播特点与性质：了解机械波传播的特点、波长、频率等概念。
12. 定义与单位：学生需要掌握常见物理量的定义和单位，例如，长度、质量、时间、功、能等。
13. 平抛运动：学生需要掌握平抛运动的基本特点、运动轨迹等。
14. 光的反射与折射规律：学生需要理解光的反射与折射规律，以及能够应用这些规律解决相关的题目。
15. 透镜的成像规律：透镜的成像规律是物理学中一个重要的知识点，要求学生能够理解透镜的成像原理以及虚实的成像情况。
9 初中物理竞赛专题九 功与能
竞赛专题九功与能考点一功的概念的理解例1一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（）A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2＝W3C．W1＝W2＝W3D．W1＝W2＜W3考点二功的计算例2三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机．过往船只驶入升船机中装满水的船厢后，可以竖直升降，大大缩短船只过坝的时间，为了确保运行的安全性，工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式．“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式，下图是它的工作原理图．当进水阀关闭、排水阀打开时，竖井中水位下降，两个相同的浮筒也随之下降，船厢就会上升；反之船厢就会下降．已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×107kg，每个浮筒的质量为1.8×107kg，求：（1）若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m，则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J？（2）当质量为2×106kg的船只驶入装满水的船厢，船厢上升到与上游水位相平时（即图中所示位置），进水阀、排水阀都关闭，此时每个浮筒排开水的体积是多少m3？（不计钢绳和滑轮的重力及摩擦）．例3 如图所示，面积较大的水池内水深为H，水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体物块，物块的一半体积浸在水中。
现用力将木块缓慢地压入水中直到池底，则从木块刚好浸没水中开始到最终压在池底的过程中，池中水的能量增加了()A．2mg(H﹣a)B．mg(H﹣a)C．mg(H﹣)D．2mg(H﹣)例4.螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M 的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
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专题九功和能易错清单1.物体做功多,做功的功率就大吗?先看下表内容功功率概念力和在力的方向上通过距离的乘积单位时间内做的功(功与时间的比值) 公式W=Fs单位焦耳(J)[1J=1N·m] 瓦特(W)[1W=1J/s](SI制)物理其大小表示做功的多少其大小表示做功的快慢意义决定力、在力的方向上通过的距离功和做这些功所用的时间因素由此可以看出:(1)功解决的问题是是否做功、做功大小(多少)的问题,与时间无关;另外对于做功还要与“做工”区分开来,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”. (2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关.例如:两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同.总结:功和功率的大小之间不存在必然关系.做功多,功率不一定大;同理:功率大,做功也不一定多.2.功率相同,机械效率就相同吗?如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小.例如:如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得:功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理:如图乙,设滑轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提:均忽略绳重及摩擦).总结:功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系.即:功率相同,机械效率不一定相同;同理:功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大.3.使用机械的目的是提高功率,还是提高效率?如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J).总结:由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率.4.功和能(1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能.(2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少.(3)功和能的单位都是焦耳.名师点拨功和功率的计算(1)功的计算:名称公式各物理的意义解题注意事项解题步骤功的计算拉力所做的功W=Fs①F为作用在物体上的力拉力;②s为在拉力的方向上物体通过的距离.①力与物体移动的距离在方向上必须是一致的;力与物体移动的距离必须对应同一物体且同一段时间;②另外,还要注意三种不做功的情况:a、靠惯性运动的物体没有力对它做功;b、物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功;c、物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功.①先确定力的大小;②再确定距离的多少;③选择适当的公式进行计算.克服重力做功.W=Gh①G为物体的重量;②H为物体克服重力被提升的高度.h为物体克服重力被提升的高度,与重力的方向相反,一定要注意,不是重力做了多少功,而是克服重力做的功.克服阻力所做的功W=fs①f为阻力的大小;②s为物体克服阻力移动的距离.s为物体克服阻力移动的距离,与阻力的方向相反,这里同样要注意的是,不是阻力做了多少功?而是克服阻力做了多少功?(2)功率计算公式解题注意事项解题步骤功率计算P=Fv①P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体;②功的国际单位是焦耳(J);时间国际单位是秒(s);这样功率的国际单位才是瓦特(W);③第一个公式具有普遍性,不限制物体的运动状态;而第二个公式必须是物体做匀速直线运动状态;④力的国际单位是牛顿(N);速度的国际单位是米每秒(m/s),这样得出的功率单位才是瓦特(W);①一般来说,我们在使用这两个公式时,优先考虑使用的是第一个公式;②若题中给出速度或用第一个公式不能求解时,往往用第二个公式,会收到不错的效果.公式推导:单位换算:1kW=1000W;1h=60min=3600s;1m/s=3.6km/h【例1】如图所示,海涛同学向上跳台阶进行晨练,海涛重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m.在这个过程中,已知海涛克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)海涛竖直向上跳的平均速率多大?(2)海涛克服重力做功是多少?(3)海涛做功的总功率多大?【答案】(1)0.24m/s(2)1200J(3)400W【解析】(1)海涛同学竖直向上跳的总高度为:h=12×0.2m=2.4m.海涛同学竖直向上跳的平均速率为:(2)海涛克服重力所做的功为:W1=Gh=500N×2.4m=1200J.(3)做的总功为:W总=W1+W2=1200J+2800J=4000J.海涛做功的总功率为:【方法指导】竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式v=求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即W=Gh ,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式P=求得.提分策略【趋势总览】从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:1.本专题涉及到的知识是力学部分的重点和难点,功、功率和机械效率均为中考题中必考知识.采用填空题、选择题、作图实验题和计算题等多种题型检测学生对知识的掌握情况,背景新颖、题目灵活多样.2.计算题一般是分析使用杠杆、滑轮组等情况下的功、功率和机械效率.试题综合性较强,综合考查学生的分析问题和解决问题的能力.3.实验题一般从测量滑轮组机械效率(或探究斜面的机械效率)出题,综合考查设计实验、数据整理和分析归纳结论等能力.2015年的中考命题方向预测:仍然重视考查基本概念、基本规律;突出考查机械效率的实验探究;结合力、运动的有关知识进行综合考查.【锦囊妙计】一、功的概念及计算1.在运用求解功的数值时,一定要注意“两性”,即:(1)统一性:包括两层含义①单位要统一,即F——牛顿(N)、s——米(m)、W——焦耳(J)②s必须是指定的力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离,只有这样F、s的乘积才是该力做的功W.这一点在解题时尤其要注意.例如:如图所示,重100N的物体在F=50N的水平拉力作用下沿水平面匀速运动了2m,重力做的功是0J,而不是100N×2m=200J,原因就是在重力方向上物体并没有通过距离,也就是说2m对于重力做功来说是无效的距离.(2)同时性:含义是指路程s必须是力F作用时间内物体沿力的方向通过的距离.在解答此类问题时一定要注意F、s的同时对应关系,否则很容易出错.例如:子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800N,子弹的质量为20g,枪膛长55cm,射出后子弹在空中飞行了80m,则气体对子弹所做的功是440J,而不是64 440J,因为平均推力800N仅仅在枪膛内存在,即对推力做功来说55cm 是有效距离,而一旦子弹飞出枪膛,则推力消失,此时 80m 的飞行距离与推力不具有同时对应关系,因此是无效距离.2.力不做功的三种情形(1)有力,无距离.例如:人举着一个物体不动时,人对物体存在竖直向上的举力,但由于在此力方向上无运动,所以人对该物体的力没有做功,也可以描述为“做工而没有做功”或“劳而无功”.(2)有距离,但没有力.肯定不会有功发生,做功的首要前提是“有力存在”.例如:在光滑水平面上匀速运动的物体,由于在水平方向不受任何力,物体只是由于惯性在运动,所以没有力对物体做功.可以这样说“不出力就没功”.(3)有力,有距离,但该距离不是在该力的方向上通过的距离.这种情况仅仅局限于力和距离相互垂直的情况.3.求解功的三个思路与方法:(1)直接运用功的公式W=Fs求解.适用前提:F是恒力(即:大小不变的力),s是这个力F 作用时间内在该力的方向上通过的距离.(2)变力做功转化为恒力做功.例:如图,一个人通过定滑轮用力F将吊桥匀速缓慢拉至竖直位置,设AC=L1,AB=L2.在拉动过程中,拉力F的力臂先是越来越大,然后越来越小(同学们可以结合力的方向将力臂画在图上),因此根据杠杆平衡方程F1L1=F2L2,可以得出结论:在拉动过程中拉力F的力臂L1的变化规律是先变大后变小,所以人的拉力是变力,因此无法直接用W=Fs求该拉力做的功.但从能转化的角度来看,人的拉力做的功将能量全部转化为吊桥的重力势能,即人的拉力做的功就等于吊桥克服重力做的功,即W F=Gh.所以通过上述分析巧妙的将变力做的功转化为恒力做功,从而使问题迎刃而解.二、功的原理与机械效率使用任何机械都不省功.功的原理是所有机械共同遵循的普遍原理.根据功的原理可知使用任何简单机械时,凡是省力的机械一定费距离,省距离的一定费力,绝对不存在着既省力又省距离的机械.“不省功”包含两层含义:一是做功相等,二是费功.人使用简单机械时,由于简单机械本身的自重及摩擦等因素的影响,因此使用机械所做的功一定会大于不用机械直接用手所做的功,也就是费功.在不计机械自重和摩擦等因素影响时,使用机械所做的功与直接用手所做的功相等,这种机械称为理想机械.机械效率是有用功与总功的比值.使用任何机械时,都不可能没有摩擦,克服摩擦所做的功为额外功;W总=W有用+W额,所以W有用总是小于W总,根据机械效率的计算公式可知,使用任何机械的机械效率总是小于1.三、如何提高滑轮组的机械效率1.对于竖直方向提升重物的滑轮组来说,影响滑轮组机械效率的因素有:①绳重;②摩擦;③动滑轮重:动滑轮越重,引起的额外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情况就是动滑轮没有重量的情况下效率最高;④货物的重量:货物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.与滑轮组的机械效率无关的因素:①绳子的绕法;②提升货物的速度.也就是说:对同一滑轮组来说,无论重物多重、绳子绕法如何,机械效率是定值.四、动能、势能及其转化规律判断机械能的变化情况有两个方法:1.定义概念法:动能的大小决定于质量、速度大小;重力势能的大小决定于质量、被举高的高度大小;弹性势能决定于弹性形变的大小;而机械能等于动能与势能之和.2.根据能的转化来判断:即如果机械能转化为其他能,则机械能减少;如果其他形式能转化为机械能,则机械能增加;如果和其他能之间没有转化,即能量只在动能和势能之间转化,机械能就不变.专项训练一、选择题1.(2014·江苏淮安·模拟二)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃.他们两人通过如左下图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来.比赛结果应是().A. 小李把小胖拉起B. 小胖把小李拉起C. 两个都拉不起D. 两个都拉起2.(2014·江苏连云港·模拟二)分别用如右上图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N,在把物体匀速提升1m的过程中.(不计绳重和摩擦)下列说法中不正确的是().A. 甲、乙两滑轮组所做的总功都是120JB. 甲滑轮组所做的有用功为200J,乙滑轮组所做的有用功为300JC. 甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力不相等D. 甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%3.(2014·广东佛山·模拟)小明、小东、小刚三位同学准备进行爬楼梯比赛(一起从学校的一楼跑上到五楼),结果小东最先到达终点,小刚最后到达终点.经过测量他们的体重,发现小明最轻,小刚最重.下列说法中不正确的是().A. 小东爬楼梯时的速度一定是最大的B. 小明爬楼梯时克服重力做功一定是最少的C. 小刚爬楼梯时克服重力做功一定是最大的D. 小东爬楼梯时克服重力做功的功率一定是最大的4.(2014·江苏苏州·模拟五)如图所示,两个相同的光滑弧形槽,一个为A1B1C1凸形,一个为A2B2C2凹形,两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,小球通过凸形槽的时间为t1,通过凹形槽的时间为t2,则t1,、t2的关系为().A. t1=t2B. t1>t2C. t1<t2D. 无法确定5.(2013·湖北老河口·模拟)用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是().A. 拉力大小一定是125NB. 有用功一定是150JC. 总功一定是250JD. 动滑轮重一定是100N6.(2013·山东临沂·模拟)甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛,甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了12s,已知甲、乙两人的体重之比为3∶4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲∶P乙为().A. 4∶3B. 3∶4C. 16∶9D. 9∶16二、填空题7.(2013·浙江杭州·模拟)如图所示,分别用力F1、F2匀速提升同一重物A,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,不计滑轮重及摩擦,则力F1(填“>”“<”或“=”)F2, F1、F2做功的功率P1(填“>”“<”或“=”)P2;图(填“甲”或“乙”)中的滑轮可看成是等臂杠杆.8.(2013·江苏建湖·模拟)如图所示,将重为900N的重物从长为4m、高为1m的斜面底部以0.5m/s的速度匀速推上斜面的顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,则推力做的功为J,推力的功率是W,该斜面的机械效率是.三、实验题9.(2013·江苏如皋·模拟)小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直上升.弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是N,滑轮组的机械效率是%.(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N, B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块(填“A”“B”或“C”),原因是.(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而(填“变大”或“变小”).10.(2013·江苏无锡滨湖·模拟)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1= (用物理量的符号表示),此时的杠杆是杠杆.(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使A点上升高度仍为h1,则弹簧测力计的示数将(填“大于”“等于”或“小于”)F1.此时杠杆的机械效率为η2(填“大于”“等于”或“小于”)η1.四、计算题11.(2014·天津大港油田·模拟)如图所示的杠杆是一根重为5N、质量均匀的硬棒.小明将棒的一端固定,把重为15N物体挂在棒的中点,然后用手竖直提起棒的另一端,若把物体提升了10cm,问:(1)小明使用杠杆所做的有用功?(2)此杠杆的总功是多少?12.(2013·江苏盐城·模拟)用滑轮组吊起重为100N的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25N,使物体匀速上升4m,滑轮组工作时的机械效率为80%.(1)求人做了多少功?(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.(3)画出这个滑轮组.参考答案与解1. B [解析]小李和小胖虽然他们能举起的杠铃重力不一样,但向下拉动定滑轮上的绳子的拉力与他们的胳膊的举力无关,对绳子的拉力最大能达到自身的重力的大小,由于装置是定滑轮,只改变力的方向,不能省力,所以绳子上的作用力最大只能等于重力较小的小李的重力,则绳子上的作用力小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.故选B.2. B [解析](1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N×1m=100J,故B不正确.(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,因为动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,所以根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N×1m=20J,因为W总=W有+W额,所以两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,故A正确;据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为故D正确.故选B.3. D4.B [解析](1)在凸形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中,动能转化为重力势能,运动速度减小,小于初速度;在从最高点运动到槽末端的过程中,小球的重力势能再化为动能,到达槽末端时,速度由增大为到初速度v;(2)在凹形光滑弧形槽中运动的小球,从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中,重力势能转化为动能,速度变大,大于初速度;在从最高点运动到弧形槽末端的过程中,小球的动能转化为重力势能,速度变小,到达槽末端时,速度减小为到等于初速度v;(3)由以上分析可知:在凸形光滑轨道中运动的小球,平均速度v凸小;在凹形光滑弧形槽中运动的小球,平均速度v凹大;即v凸<v凹,由因为两小球的路程s相等,由公式知:在凸形轨道的小球运动时间t1大,在凹形轨道中的小球运动时间小t2,即:t1>t2.故选B.5. A6. D7.> = 甲8. 1 20015075%9. (1)匀速2.450%(2)C拉力超过测力计量程(3)变大10. (1) 省力(2)大于>11. (1)W有用=Gh=15N×0.1m=1.5J;(2)W额=G杆h=5N×0.1m=0.5J.W总=W有用+W额=1.5J+0.5J=2J.12. (1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求,即:(2)设有N段绳子承担,则:,得N=(3)如右图所示。