专题11 机械功与机械能-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）解析版.docx

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专题11机械功与机械能

在2024年的中考物理中，机械功和机械能这一部分仍然是重点考察内容。从命题趋势来看，以下几个方面值得考生特别关注：

1.基础知识掌握：对于机械功和机械能的基本概念、公式和原理，考生需要熟练掌握。例如，功的计算公式W=Fs，动能定理的表达形式等。

2.知识运用能力：考生需要具备运用所学知识解决实际问题的能力。例如，通过分析物理过程，选择正确的公式进行计算等。

3.实验操作技能：对于涉及机械功和机械能的实验，考生需要掌握实验操作技能，能够独立完成实验，并分析实验数据得出结论。

4.物理图像的理解：对于涉及机械功和机械能的物理图像，考生需要理解其含义，能够通过图像获取信息，分析物理过程。

5.综合运用知识的能力：在中考物理中，机械功和机械能往往与其他知识点结合在一起进行考察。考生需要具备综合运用知识的能力，能够将不同知识点联系起来解决问题。

针对以上命题趋势，考生可以从以下几个方面进行备考：

1.夯实基础知识：考生需要对机械功和机械能的基本概念、公式和原理进行深入理解，确保能够熟练掌握。

2.提高知识运用能力：考生需要通过练习题、模拟题等方式，提高运用所学知识解决实际问题的能力。在解题过程中，要注意分析物理过程，选择正确的公式进行计算。

知识点1：功

1.功的概念和判定：

（1）功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功；

（2）功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J=1N·m；

（3）判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可。

2.三种不做功的情况

不做功的情况

现象

分析

有力无距离

搬石头而未动、推桌子而未动、提着一桶水静止不动等

虽然对物体施加了力，但物体没有在力的方向上通过距离，即s为零，因此W=Fs=0J

有距离无力

踢出的足球在草地上滚一段距离、小球在光滑水平面上匀速运动一段距离

足球滚动过程中没有受到脚的踢力，此过程中人对足球做功为零；小球在光滑水平面上匀速运动的过程中水平方向上没有受到力的作用，所以没有力对小球做功

力与距离垂直

提着水桶在水平地面上走一段距离、背着书包去上学等

物体（水桶或书包等）均受到竖直向上的力，但物体在水平方向上运动，在竖直方向上通过的距离为零，因此力对物体做功为零

①功的原理：

使用任何机械时，人们所做的功，都不会少于（大于或等于）不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。

②物体的运动方向与受力方向相反时的做功情况

如果力的方向和物体运动方向相反，力也做功，此时我们说物体克服这个力做了功，做功的大小等于这个力的大小与物体在力的反方向上通过的距离的乘积。如将重物G提升高度h的过程，重物克服重力做功Gh。

2.功的计算：

（1）功的计算公式：W=FS，其中各量单位功W：J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离s：m（米）；或者W=Pt；

应用W=Fs计算时的注意事项

（1）做功的多少只由F和s决定，与物体的质量大小、速度大小、运动的方向、物体是否做匀速运动、是否受摩擦力等均无关。

（2）要明确是哪个力对哪个物体做功。

（3）公式中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的距离，这句话要引起重视，否则在计算时容易出错。如图所示，重力为G的小物块从斜面顶端运动到底端的过程，在力F的方向上（沿斜面方向）通过的距离为s，因此力F对物体做功为Fs；在重力G的方向上（竖直向下）通过的距离为h，因此重力G对物体做功为Gh。

（4）物体在力的方向上移动的距离应该是这个力作用在物体上时物体移动的距离，该力撤销后物体移动的距离不能计算在内。

知识点2：功率

1.功率的概念：

（1）功率定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示；

（2）功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢；

（3）功率公式：；

（4）推导公式∶

（4）功率单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W；

①汽车爬坡时为什么要用低速挡

由P=Fv可知在功率一定时，速度越小，汽车获得的牵引力越大，爬坡越容易。因此汽车爬坡时要用低速挡。

②应用功率的公式进行计算时应注意以下几点

A.是功率的定义式，它表示做功的物体在一段时间内的平均功率，既适用于匀速直线运动，也适用于非匀速直线运动。

B.运用计算时，一定要注意P、W、t三个量的对应关系，功W一定是对应时间t内完成的，且各物理量的单位分别是瓦（W）、焦（J）、秒（s）。

C.P=Fv是功率的推导式，它是物体在恒力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时计算功率的公式，因此拉力F必须是恒力，且物体做匀速直线运动。

D.运用P=Fv进行计算