2023年初中物理功和机械能重点知识解读及检测题

知识梳理

1.功

(1)必要因素：

一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离.

(2)计算公式：

W=Fs，功的单位：焦耳，符号是J.

2.功率

(1)定义：

功与做功所用时间之比叫做功率.

(2)计算公式：

P=W/t，单位是瓦特，符号是W.

3.动能和势能

(1)动能：

物体因运动而具有的能叫做动能，其大小与物体的质量和运动速度有关。

(2)重力势能：

物体由于处在一定的高度而具有的能叫做重力势能，其大小与物体的质量和所处高度有关。

(3)弹性势能：

物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能，其大小与物体弹性形变的程度有关。

4.机械能及其转化

(1)机械能：

动能和势能统称为机械能。

(2)转化和守恒：

动能和势能可以相互转化。若只有动能和势能的相互转化，机械能是守恒的。

知识对比

1.不做功的三种情况

2.动能和势能

实验突破

实验：

探究物体的动能跟哪些因素有关

(1)实验设计：

①让同一钢球分别从不同高度由静止开始滚下，观察哪次木块被撞得远;

②改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，观察哪次木块被撞得远;

(2)实验结论：

①质量相同的物体，运动速度越大，动能越大;

②运动速度相同的物体，质量越大，动能越大;

③物体的动能跟物体的质量和运动速度有关。

(3)交流讨论：

①使不同钢球从同一高度滚下的目的是：保证钢球到达斜面底端的速度相同;

②如何判断钢球的动能大小：看木块被推动的距离来判断。

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典型例题

例1：

质量为1.2 t的某型号轿车沿水平路面匀速行驶时，其功率为6×104 W，受到的阻力是车重的0.2倍.(g取10 N/kg)发动机所提供的牵引力大小为2.4×103N;轿车匀速行驶5 min牵引力做的功1.8×107J.

解析：

汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：牵引力F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1.2×103 kg×10 N/kg=2.4×103 N;轿车匀速行驶5 min牵引力做的功：W=Pt=6×104 W×5×60 s=1.8×107 J.

例2：

下列关于功和能的说法正确的是( )A.被拉开的弹弓具有弹性势能B.用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大D.速度小的物体动能一定小

解析：

A.被拉开的弹弓发生了弹性形变，所以具有弹性势能;用力推车而车未动，虽然有力，但沿力的方向没有距离，所以没有做功;人造地球卫星由近地点向远地点运动时，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度变小，动能变小;影响动能大小的因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能就越大，故只知道速度，不能确定动能的大小。

例3：

(大庆中考)将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上，则铅球的重力势能大于(填“大于”“等于”或“小于”)铁球的重力势能(以地面为参考面，ρ铅>ρ铁).现将铅球斜向上方抛出落至地面，此现象表明力是改变物体运动状态的原因，此过程中铅球的动能变化是先减小后增大.

解析：

(1)一个铅球和一个铁球的体积相同，其密度关系为ρ铅>ρ铁，由m=ρV可知两球的质量关系为m铅>m铁.重力势能大小与质量和高度有关;相对地面，其高度h相等，铅球的重力势能大;

(2)将铅球斜向上方抛出落至地面，此现象表明力是改变物体运动状态的原因;铅球上升过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小;铅球从最高点下落过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大.因此将铅球斜向上方抛出落至地面过程中，铅球的动能先减小后增大。

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