6.1 物质的结构和尺寸-2019届中考物理一轮复习讲义

【中考物理】物理一轮复习知识框架（声、光、热、力、电磁）一、声现象1.声音✧产生：物体的振动。

✧传播：靠介质传播，真空不能传声。

✧声速：15℃空气中声速340m/s，v固>v液>v气。

✧回声：间隔0.1s以上，距离≥17m,测距：s=vt/2。

2.声音的特性✧音调：声音的高低，与发声体振动频率有关。

✧人听频范围：20Hz——20000Hz。

✧次声波：低于20Hz的声音（海啸、地震、核弹爆炸）。

✧超声波：高于20000Hz的声音。

✧响度：声音的大小，与发声体振幅和距声源的距离有关。

✧音色：声音的品质，与发声体的材料、结构有关。

3.噪声✧定义：物理学：无规则振动。

环境学：影响人们正常休息工作学习的声音。

✧等级：分贝，dB。

✧防治：在(1)声源处(2)传播过程中(3)人耳处减弱。

4.利用✧传递信息：声呐、B超。

✧传递能量：超声清洗、超声碎结石。

二、光现象1.光的直线传播✧光源：天然：恒星、萤火虫。

人造：发光的电灯、点燃的蜡烛。

✧条件：同种、均匀介质。

✧光速：真空c=3×108m/s。

✧现象：小孔成像、影子、日食、月食。

2.光的反射✧规律：反、法、入三线共面、法线居中、反射角等于入射角。

✧分类：镜面反射：平行光入射，反射光平行。

漫反射：平行光入射，反射光向四面八方。

✧特点：反射时光路是可逆的。

3.平面镜成像✧原理：光的反射。

✧特点：（对称）正立、等大、虚像。

像与物到镜面距离相等，连线垂直于平面镜。

✧应用：成像、改变光路（潜望镜）。

4.球面镜✧凹面镜：对光有会聚作用。

应用：太阳灶、手电筒的反光装置。

✧凸面镜：对光有发散作用。

应用：汽车观后镜、街头拐弯处的反光镜（广角镜）。

5.光的折射✧发生条件：一种介质斜射入另一种介质。

✧规律：从空气斜射入其他介质向法线偏折。

✧特点：折射时光路是可逆的。

6.光的色散✧光的色散：白光分解成七种色光。

✧七种色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

✧色光三原色：红、绿、蓝。

考向1 小粒子和大宇宙1、宇宙是一个有层次的天体结构系统，大多数科学家都认定：宇宙诞生于距今150亿年的一次大爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙全部物质及时间、空间，爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降。

2、银河系是由群星和弥漫物质集会而成的一个庞大天体系统，太阳只是其中一颗普通恒星。

3、太阳系由太阳和八大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)组成。

4、物质是由分子和原子构成的，分子比较小，其直径约为0．3—0．4 nm，构成物质的分子数量是巨大的。

5、分子是原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。

6、19世纪70年代汤姆生通过阴极射线管实验发现了电子，20世纪初卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，科学家们还相继发现了原子核内的质子和中子，到了20世纪中叶又提出质子和中子都是由更小的夸克粒子组成。

解读：原子的核式结构与太阳系结构的区别典型例题下列说法中正确的是A．海绵容易被压缩，说明分子间有空隙B．扫地时灰尘飞舞，说明分子在做无规则运动C．地球绕太阳运动，说明太阳是宇宙的中心D．在探索比分子更小的微观粒子历程中，人们首先发现了电子【来源】江苏省宿迁市2018中考物理试题【答案】D【解析】【详解】海绵能够被压缩，不是因为分子间有空隙，而是由于多孔结构，故A错误；分子是看不到的，尘土是固体小颗粒，尘土飞扬是尘土在做机械运动，故B错误；地球等行星绕太阳转动，太阳是太阳系的中心，不是宇宙的中心，故C错误；在探索微小粒子的历程中人们首先发现了电子，并且知道原子也是有结构的，是可以再分的，故D正确，故选D。

针对练习1下列各种物质微粒中，空间尺度最大的是（）A．α粒子B．原子C．质子D．电子针对练习2自从汤姆逊发现了电子，人们开始研究原子内部结构．科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，最为大家接受的原子结构是图中的（）针对练习3下列微粒按从大到小的顺序排列正确的是A.分子夸克质子电子B.分子原子电子原子核C.原子核电子质子分子D.分子原子核质子夸克考向2 材料1、人们根据材料的不同特点将材料分为金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料四大类2、材料的物理性质：（1）弹性：材料受力发生形变，除去外力后，材料又自动回复到原状。

第一讲、机械运动【考点聚焦】测量的初步知识涉及到的考点有：1．长度的单位及其换算，长度的测量。

2．体积的单位及其换算，体积的测量。

3．误差和错误。

4．长度的测量方法。

【知识结构】考点一长度和时间的测量1.长度的测量（1）测量工具：刻度尺、米尺、皮卷尺、游标卡尺、激光测距仪等。

（2）单位：国际主单位是米（m）；其他单位有：千米（Km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）。

1 Km=1000 m；1 dm=0.1m；1 cm=10-2m；1 mm=10-3m；1μm =10-6m；1 nm =10-9m常考的物理长度估测课桌的高度约0.75 m,物理课本的宽度约18 cm,物理课本的长度大约为20~30 cm,一支铅笔长度约20 cm, 成年人走两步的距离约1.5 m,教室每层楼高约3 m,一张纸的厚度约0.1 mm （3）测量：要做到四会；会放（刻度尺与被测长度平行）；会看（视线与尺面垂直）；会读（数据包括准确数字，估读数字和单位）；会使用磨损刻度尺进行测量。

特殊的测量方法：长度的测量还有一些特殊的方法，如用积累法测微小长度，比如细铜丝的直径、纸张的厚度；用尺规配合法测硬币直径、乒乓球直径、圆锥体高度；用化曲为直（棉线）法测量地图上铁路长度、圆的周长；用滚轮法测量操场的周长、从家到学校的距离．2.时间的测量（1）测量工具：秒表、手表等。

（2）单位：国际主单位是秒（s）；常用的单位有小时（h）分（min）等。

1h= 60 min= 360 s.（3）测量：累积法估测时间，比如测脉搏跳一次的时间：先用秒表测脉搏跳若干次所花的时间，再用时间除以次数得到脉搏跳一次所花的时间。

常考的时间估测橡皮从课桌掉到地上的时间约0.4 s；演奏中华人民共和国国歌用时约50 s；普通中学生跑完100 m用时约15 s；脉搏1 min内跳动的次数约75次.考点二运动的描述1.机械运动：物体位置的变化叫机械运动（或一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动）2.参照物假定不动的物体为参照物，参照物的选择是任意的；选择不同的参照物，物体的运动情况不同，运动和静止是相对的。

2019年中考物理第一轮复习讲义-—第5章电流和电路【中考透视】近年来，各地中考题中有关电流表的使用方法及电路的识别、电路故障分析的考点较多，本章是电学的基础，在中考题中常与后面的欧姆定律及电功率结合起来考查．主要围绕两种电荷的概念及相互作用、摩擦起电的原因、导体和绝缘体的辨别、电流的形成、电流的方向的规定以及串并联电路的识别、电流表的使用、串并联电路的电流规律等进行一是考查学生的应用技能,如串、并联电路的识别,电流表的使用，电路图的画法等．二是对探究式实验的考查,如串、并联电路的电流规律．题型以填空题、选择题、作图题和实验题为主．试题难度以中档为主．在每年的中考试题中，本章内容约占总分的2％~4%．三是在各地中考试题中，把电路的判定、串联与并联等知识点与生活联系起来．【知识络图示】【名师解读】一、知识性专题专题1 电荷及其相互作用规律例1 用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥，乙被吸引,由此我们可以判定（）A．甲带正电，乙带负电 B．甲带负电，乙带正电C.甲带负电，乙不带电或带正电 D．甲带正电，乙不带电或带负电┃分析┃用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近甲时,甲被排斥，说明甲带正电，靠近乙时,乙被吸引，则乙的带电情况有两种:带负电或者不带电．故正确答案为D．例2 电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘，这主要是因为 ( )A。

荧光屏具有吸附灰尘的能力B．房间内灰尘的自然堆积C。

电视机工作时，荧光屏表面温度较高D．电视机工作时,荧光屏表面有静电┃分析┃电视机工作时,荧光屏表面有静电，而带电体能吸引轻小物体，所以电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘．故正确答案为D．【解题策略】带电体具有吸引轻小物体的性质．专题2 电流表的正确使用例3 如图5－123所示的电路中，用电流表测通过L2的电流,其中正确的电路是( ）┃分析┃要测通过L2的电流，电流表应与L2串联,且注意电流要“+”入“-”出．故正确答案为A。

专题十二 简单机械【知识点回顾】一、杠杆1.杠杆(1)杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

(2)杠杆的五要素：①支点：杠杆绕着转动的固定点(O)；②动力：使杠杆转动的力(F 1)；③阻力：阻碍杠杆转动的力(F 2)；④动力臂：从支点到动力作用线的距离(l 1)；⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l 2)。

2.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，则我们说杠杆平衡。

(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F 1l 1=F 2l 2(3)在探究杠杆的平衡条件实验中，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，此时杠杆自重的力臂为0；给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小；实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。

3.杠杆的应用(1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离。

(2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离。

(3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不费力。

二、滑轮1.定滑轮(1)实质：是一个等臂杠杆。

支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。

(2)特点：不能省力，但可以改变动力的方向。

2.动滑轮(1)实质：是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。

支点是上端固定的那段绳子与动滑轮相切的点，动力臂是滑轮的直径，阻力臂是滑轮的半径。

(2)特点：能省一半的力，但不能改变动力的方向，且多费一倍的距离。

3.滑轮组(1)连接：两种方式，绳子可以先从定滑轮绕起，也可以先从动滑轮绕起。

(2)作用：既可以省力又可以改变动力的方向，但是费距离。

(3)省力情况：由实际连接在动滑轮上的绳子段数决定。

绳子段数：“动奇定偶”。

拉力 ，绳子自由端移动的距离s=nh ，其中n 是绳子的段数，h 是物体移动的高度。

2019-2020年中考物理第一轮复习讲义--第15章 功和机械能【中考透视】新课改以来，各地中考中有关功和机械能的考点较多，特别是考查与机械效率、动能、势能、机械能及其转化的有关知识，对本章的单独考查，一是考查应用技能，如功、功率、机械效率的计算．二是对探究实验的考查，如：探究机械效率．题型主要以填空题、选择题、计算题和实验题为主，试题难度以中等为主，在每年的中考试题中本章内容约占总分的3%～5%．【知识网络图示】定义：力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功一是作用在物体上的力 二是物体在力的方向上通过的距离 公式：W ＝Fs单位：焦耳(J)，1 J ＝1 N ·m功的原理：使用任何机械都不省功总功＝有用功十额外功定义：有用功跟总功的比值公式：η＝W W 有用总×100%，机械效率总小于1(η越高，说明有用功 在总功中所占的比例越大)物理意义：表示做功的快慢定义：单位时间内所做的功公式：P ＝W t导出式：P ＝Fv单位：瓦特，符号W(1 kW ＝103 W)定义：物体由于运动而具有的能 决定大小的因素：速度(v )、质量(m )定义：物体由于被举高而具有的能 决定大小的因素：质量(m )、高度(h ) 定义：物体发生弹性形变而具有的能 决定大小的因素：物体的材料、弹性形变的大小动能和势能的相互转化如果只有动能和势能相互转化，机械能总和不变，即机械能是守恒的【名师解读】一、知识性专题专题1 判断力是否做功例1 如图15－104所示，妇女推着童车走了几步，男子用很大的力推汽车，但汽车没有被推动．比一比，谁做的功多？为什么功和机械能 功 做功的两个必要因素 机械效率 功率 机械能 动能 重力势能 弹性势能呢？分析男子用了较大的力，但车没有运动，该男子没有做功．妇女用了较小的力，童车运动了，该妇女做了功．答案：妇女做的功多，这是因为男子虽然用很大的力，但车未动，该男子劳而无功，即做功为零．例2 下列关于物体是否做功的说法中正确的是( )A．起重机用吊绳吊着钢筋水平匀速移动了一段距离，起重机吊绳对钢筋做了功B．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对球做了功C．小刚从地上捡起足球的过程中，小刚对球做了功D．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功分析判断物体是否做了功，依据做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动了距离，二者缺一不可．A选项中起重机吊绳对钢筋的拉力竖直向上，但钢筋是沿水平方向移动的距离，故错误．B选项中足球离开脚后，靠惯性向前移动，因此脚对足球没有做功，故错误．C选项中小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对球施加了力，球在小刚施加力的方向上移动了距离，因此小刚对篮球做了功，故正确．D选项中小丽虽然对书包施加了力的作用，但书包在力的方向上没有移动距离，故错误．故正确答案为C．专题2 功、功率、机械效率的综合计算例3 某同学用所学滑轮知识在家里阳台上安装了如图15－105所示的升降装置．他用此装置将重500 N的物体匀速提高10 m，所用拉力为300 N，则拉力做的功是J．该装置的机械效率是．分析图示中有两段绳吊着动滑轮，根据滑轮组的特点，重物上升h＝10 m，则拉力F 作用的绳子自由端移动的距离应为s＝2h＝20 m，由功的计算式可得拉力的功，即总功W总＝Fs＝300 N×20 m＝6000 J，对重物做的功，即有用功W有＝Gh＝500 N×10 m＝5000 J，所以机械效率η＝W有／W总＝5000 J／6000 J≈83．3%．答案：6000 83．3%【解题策略】在有关滑轮组机械效率的计算中，关键是搞清重物上升的距离与拉力作用的绳子自由端移动距离的关系．例4 如图15－106所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600 N的物体匀速提升2 m所用的时间为40 s，人所用的拉力是400 N，则( )A．此滑轮组的机械效率为75%B．物体上升的过程中机械能总量不变C．拉力所做的总功为2800 JD．此人的功率为40 W分析A中η＝WW有用总＝GhFs＝2G hF h＝600N2400N⨯＝75%；B中物体匀速上升的过程中势能增加，所以机械能总量增加；C中拉力所做的总功W总＝Fs＝F·2h＝400 N×2×2 m＝1600J；D中P＝Wt总＝1600J400s＝40W．故正确答案为AD．例5 工人师傅用起重机在20 s内把质量为103kg的货物匀速竖直提高6m．g取10 N ／kg．求：(1)货物的重力．(2)货物上升的速度．(3)起重机的功率．分析根据重力与质量的关系G＝mg可求货物的重力；已知高度和上升时间利用公式v＝s／t可求得速度；起重机做的功W＝Gh，功率的计算式为P＝W／t＝Gh／t，可求功率．解：(1)货物重力G＝mg＝103 kg×10 N／kg＝104 N．(2)货物上升的速度v＝st＝ht＝6m20s＝0．3m／s．(3)起重机的功率P＝Wt＝Ght＝410N6m20s⨯＝4610J20s⨯＝3×103W．专题3 动能、势能、机械能及其转化例6 如图15－107所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述中，错误的是( )A．甲图中，货物被举高后内能增加了B．乙图中，列车速度增大后动能增加了C．丙图中，握力计发生形变后弹性势能增加了D．丁图中，飞机升空后重力势能增加了分析货物被举高后势能增加．故正确答案为A．例7 下列情况中，物体的机械能保持不变的是( )A．在没有空气阻力的情况下物体自由下落B．汽车从斜坡上匀速滑下C．物体在光滑的水平面上受拉力的作用，速度增大D．利用滑轮组将物体匀速提高分析A项中在没有空气阻力的情况下，物体自由下落，重力势能转化为动能，没有能量损失，机械能保持不变；B项中汽车从斜坡上匀速滑下，动能不变，但重力势能减小，总的机械能减小；C项中物体的重力势能为零，且始终保持不变，速度增大，动能增大，总的机械能增大；D项中物体在匀速上升的过程中，动能不变，重力势能增大，总的机械能增大．故正确答案为A．【解题策略】要判断机械能是否守恒有两种办法：(1)看整个过程，是否只有动能和势能的相互转化，若有其他形式的能参与了转化，例如内能，则机械能不守恒．(2)根据机械能的大小等于动能的大小和势能的大小之和，分别判断动能和势能的大小变化，再综合判断机械能是否守恒．例8 在北京奥运会上，我国蹦床运动实现了零的突破，如图 15－108所示为蹦床运动员何雯娜从蹦床弹向空中表演技巧动作的过程，则此过程中运动员具有的 ( )A ．动能增加，势能减少B ．动能增加，势能增加C ．动能减少，势能减少D ．动能减少，势能增加分析 在向上弹的过程中，床的弹性势能转化为运动员的动能；腾空过程中，动能又转化为重力势能．故正确答案为D ．专题4 斜面、滑轮组、杠杆的机械效率例9 芳芳和兰兰运用如图15－109所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思想，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关．猜想2：可能与被提升的钩码重有关．猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关．猜想4：可能与钩码被提升的高度有关．芳芳和兰兰分别根据某个猜想进行了探究，实验记录如下表．(1)请帮助兰兰完成表中的一项计算．(2)请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果．(3)归纳她俩的实验探究，你所得到的结论是 ． 表一：芳芳的实验记录物理量控制因素钩码重（N ） 绳端拉力（N ） 机械效率 较小提升速度10 4.2 79.4% 较大提升速度10 4.2 79.4% 探究结果[来源:中国教育出版网]表二：兰兰的实验记录 分析 根据公式η＝W W 有总＝Gh Fnh ＝G nF 可计算出兰兰的机械效率η＝1536≈ 83%．对芳芳记录的实验数据进行横向或纵向的对比分析可以看出，钩码的重力不变，且上升速度改变，机械效率不变．由兰兰记录的实验数据可以看出，上升速度不变，钩码的重力改变，机械效率改变．答案：(1)83% (2)芳芳：(机械效率)与匀速提升速度的大小无关．兰兰：(机械效率)与被提升的钩码重力有关(钩码重力增大，机械效率提高或变大)． (3)实验装置不变，机械效物理量控制因素钩码重（N ） 绳端拉力（N ） 机械效率 大致相同的提升速度10 4.2 79.4% 156.0 探究结果率与匀速提升物体的速度大小无关，与被提升物体的重力有关(物体重力越大，机械效率提高或变大)例10 随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重 600 N 的装修材料运送到6 m 高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图15－110甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30 N ，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250 N ，不计绳重及摩擦)．(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力．(2)小明爸爸观察了该装置后，他想：如果将该装置的滑轮位置颠倒(如图 15－110乙所示)是否会更省力一些？请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．(3)求两种方案的机械效率之比．(4)综合分析评估两个方案，你认为：哪个方案更好一些？说明理由．解：(1)F 甲＝1n (C 物＋G 动)＝13(600 N ＋30 N)＝210 N ， 因为210 N ＜250 N ，所以没有超过绳子的最大拉力．(2)如图15－110丙所示，F 乙＝1n (G 物＋G 动)＝14(600 N ＋60 N)＝165 N ， 由此可知小明爸爸的想法是正确的．(3)根据η＝W W 有总＝W W W +有有额＝G G G +物动物可得：12600N 22600N 30N 600N 21600N 30N2G G G G G G ++===++物动物物动物ηη． (4)由上述计算可知，小明的方案机械效率高，爸爸的方案较省力，但小明的方案比较安全，综合以上三个因素分析，小明的方案好．例11 利用图15－111所示的杠杆将重为3 N 的物体缓慢匀速提高10 cm ，手的拉力 F 为2 N ，手移动的距离s 为30 cm ．则杠杆的机械效率为 ( )A ．22%B ．33%C ．50%D ．67%分析 扛杆提升重物时，对重物做的功为有用功，即W 有用＝Gh ＝3 N ×0．1 m ＝0．3 J ，拉力做的功为总功，即W 总＝Fs ＝2 N ×0．3 m ＝0．6 J ，因此杠杆的机械效率η＝W 有用／W 总＝0．3 J ／0．6 J ＝50%．故正确答案为C ．例12 如图15－112所示，工人利用动滑轮在10 s 内将重为100 N 的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了5 m ．若该动滑轮重10 N ，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是 ( )A ．提升过程中，绳的拉力F 做了500 J 的功B．提升过程中，绳的拉力F做了550 J的功C．提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50 W D．该滑轮装置的机械效率是100%分析忽略绳与滑轮之间的摩擦，则拉力F＝12(G物＋G动)＝12×(100 N＋10 N)＝55 N；当重物上升5 m时，绳子自由端向上提升的高度s＝2h＝2×5 m＝10 m；在提升过程中，绳的拉力F所做的功W总＝Fs＝55 N×10 m＝550 J；拉力F做功的功率P＝Wt总＝550J10s＝55W；在提升重物的过程中，所做的有用功W有用＝G物h＝100 N×5 m＝500 J，则该滑轮装置的机械效率η＝WW有用总＝500J550J≈90．9%．故正确答案为B．二、思想方法专题专题5 控制变量法【专题解读】在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理量的影响．为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些物理量使其固定不变，改变某一个物理量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系．本章中研究物体的动能与质量和速度的关系、研究物体的重力势能与质量和高度的关系时都应用了控制变量法，在很多探究性实验中也经常用到此法．例13 物理兴趣小组的同学为了研究物体动能的大小和哪些因素有关做了如下的探究实验：如图15－113所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个木块上，推动木块做功．(1)让同一钢球从不同高度沿斜面自由滚下，看哪次木块被推得远，这是控制不变，改变，目的是为了探究动能与的关系．(2)换用质量不同的钢球，让它们从同一高度沿斜面自由滚下，看哪个钢球把木块推得远，这是控制不变，改变，目的是为了探究动能与的关系．(3)通过该实验，你得出的结论是：．分析知道控制变量法的含义，明确被控制的物理量是什么、研究的是哪个物理量和哪个物理量的关系．答案：(1)质量速度速度(2)速度质量质量(3)物体的质量越大、速度越大，动能就越大专题6 思维转换法【专题解读】所谓思维转换法，是指把所需解决的问题转换为另一个较容易解决的问题或已经解决的问题，即化难为易、化繁为简、化未知为已知．例14 某同学沿竖直方向匀速吊起一重物，在这一过程中物体的( )A．动能不变，重力势能增加，机械能增加B．动能减小，重力势能减小，机械能减小C．动能减小，重力势能增加，机械能不变D．动能增加，重力势能增加，机械能增加分析由于沿竖直方向匀速吊起重物，质量、速度不变，所以动能不变；高度增加，所以重力势能增加；机械能等于动能和势能之和，所以机械能增加．故正确答案为A．【沙场点兵】一、选择题1．以下现象与相应物理知识的说法，错误的是( )A．地震时，石头会往山下滑落是因为石头受重力作用B．山上滚下的石头把汽车压扁，说明力可以改变物体的形状C．在质量相同的情况下，运动越快的石头越难停下来，说明速度大惯性大D．贝贝想搬动大石头，但搬不动，则贝贝对大石头没有做功2．美国科罗拉多峡谷建有观景台．观景台搭建在大峡谷的西侧谷壁上，呈U字形，离谷底1200 m高，取名为“人行天桥”，如图15－114所示．如果在建造过程中有一块质量为0．1 kg的石子从观景台掉落谷底，则下落过程中，石子的重力做的功为( )A．12 JB．1200 JC．1．2×105 JC．1．2×106 J3．粗糙水平面上有一个重为100 N的物体，用10 N的水平推力使其以3 m/s的速度沿力的方向匀速运动，则此过程中( )A．重力做了3000 J的功B．推力的功率为30 WC．推力做了1000 J的功D．摩擦力为100 N4．小文同学采用如图15－115所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( )A．甲种方法克服重力做功多B．乙种方法更省力C．两种方法机械效率相等D．两种情况下，货物机械能都增加5．A，B两车的质量相等，它们在行驶过程中的路程与时间关系的图像如图15－116所示，则下列说法正确的是( )A．在行驶过程中，两车的动能始终相等B．在行驶过程中，A，B两车都受到平衡力的作用C．若它们在同一平直公路上向东行驶，以B车为参照物，则A车向西行驶D．若两车行驶过程中受到的阻力相等，则A，B两车的功率之比为1∶36．如图15－117所示，某同学用力将铁块匀速拉起的过程中，说法正确的是( )A．用力拉铁块，人体内的化学能转化为机械能B．该装置不能省力，没有实用价值C．使用该装置可以省功D．该同学拉绳的方向不同，拉力大小也不同7．炮弹从引爆到射出炮口的过程中，下列说法正确的是( )A．弹头的动能增加，内能不变，机械能增加B．弹头的动能增加，内能增加，机械能增加C．弹头的动能减小，内能增加，机械能不变D．弹头的动能减小，内能不变，机械能减小8．一个重30 N的木箱放在水平地面上，在15 N水平拉力的作用下前进了5 m，则拉力和重力对木箱所做的功分别为( )A．75 J，150 J B．0，150 JC．75 J，0 D．150 J，75 J9．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重物，已知物重G＝90 N，作用在绳子自由端向上的拉力F＝40 N，则这个滑轮组的机械效率为( )A．112．5% B．89%C．75% D．56%10．下列关于功率的说法，正确的是( )A．功率大的机械做功一定多B．功率小的机械做功一定慢C．做功较多的机械，功率较大D．做功时间较长的机械，功率较小11．初二(3)班的小明同学因担心上课迟到，一口气从一楼跑到三楼，用时10 s，则他上楼过程中克服自身重力做功的功率最接近于( )A．30 W B．300 WC．3 W D．3000 W12．如图15－118所示，用250 N的拉力把质量为50 kg的物体提高了0．8m，拉力的作用点移动了2．4 m，拉力所做的功和滑轮组的机械效率分别是( )A．600 J，66．7% B．600J，50%C．400 J，66．7% D．400 J，50%二、填空题13．在水平地面上，张华同学用了50 N的力推着重为100 N的箱子前进了10 m，则张华同学对箱子做功J，重力对箱子做功J．14．如图15－119所示，此滑轮组将重900 N的物体匀速提高2 m，作用在绳子上的拉力是400 N，则有用功是J，拉力做的功是J，额外功是J，滑轮组的机械效率是．15．一木块在大小为10牛的水平拉力作用下，10秒钟内沿水平地面前进5米，则拉力做的功为焦，功率为瓦；若木块重30牛，在此过程中重力对木块做的功为焦．16．某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4 m，扶梯长是6 m．孙琪同学体重为500 N，自动扶梯把孙琪同学从二楼运送到三楼的过程中对她做功J．如果要测算自动扶梯对她做功的功率，还应该测量的物理量是．17．如图15－120所示，探月卫星“嫦娥一号”于2007年10月发射成功，目前正在绕月运动，若以地球为参照物，该卫星是(填“静止”或“运动”)的．卫星在太空中匀速飞向月球的过程中，其动能(填“减小”“不变”或“增加”)．18．如图15－121所示，重物G在大小为2 N的拉力F的作用下，以0．2 m／s的速度匀速向上运动，在5 s内，拉力F做的功为，功率为．三、简答题19．奥运会吉祥物“福娃”活泼可爱，如图15－122所示是福娃在三个比赛项目中的运动形象，请分析：(1)用力踢足球，足球会飞出去，说明了什么？(2)投篮时，篮球脱手后在空中下降的过程中，福娃对篮球做功了吗？(3)用桨向后划水，皮划艇会前进，这是由于什么原因？四、实验探究题20．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图15－123所示．物理量 1 2 3钩码重G(N) 4 4 6钩码上升高度h(m) 0.1 0.1 0.1绳端拉力F(N) 1.8 1.4 2.4绳端移动距离s(m) 0.3 0.5 0.3机械效率η74%(1)通过表中数据可分析出实验1是用(填“甲”或“乙”)图做的实验．实验2是用(填“甲”或“乙”)图做的实验．(2)请在表中空白处填上恰当的数据(百分号前保留整数)．(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率．(4)比较实验1和实验3可得出结论：使用同一滑轮组，，可以提高滑轮组的机械效率．21．小明总结两年来所做的探究实验发现：(1)当要研究的物理量不易直接测量时，都需要想办法把它们的大小间接显示出来．例如：图15－124甲实验是让木块在木板上做运动，通过弹簧测力计的示数间接显示摩擦力的大小．乙实验中动能的大小是通过间接反映出来的．(2)当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采取一定措施，控制变量．例如：要研究摩擦力与压力，就要多次改变压力，同时控制接触面的粗糙程度不变，做实验时我们改变压力的具体办法是．要研究动能跟质量的关系，若改变质量，同时控制速度不变，具体办法是：换用并让它们从由静止滑下．五、计算题22．如图15－125所示是搬运工人用滑轮组从仓库中把货物沿水平轨道拉出的示意图．已知货物的质量为600 kg，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%，若工人以0．5 m／s的速度匀速前行，经100 s将货物拉出仓库，g取10 N／kg，求在此过程中：(1)人做的有用功为多大？(2)人的拉力为多大？(3)人用拉力的功率为多大？23．如图15－126所示，斜面长为1．5 m，高为0．5 m，如果用10 N的力拉一重力为24 N的物体从斜面的底端至斜面的顶端，则此斜面的机械效率为多大？参考答案1．C[提示：物体的惯性只与物体的质量有关，运动快的石头很难停下来，是因为它的动能大．]2．B[提示：石子的重力做的功W＝Gh＝mgh＝0．1 kg×10 N／kg×1200 m＝1200 J．] 3．B[提示：物体没有在重力方向上运动，重力做功为0．物体在10 N的水平推力作用下做匀速直线运动，摩擦力大小等于推力，等于10 N，推力的功率P＝Fv＝10 N×3 m／s ＝30 W．]4．D[提示：根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，甲、乙两种方式均是克服货物的重力将其移到相同的高度处，故克服货物重力做的功相等，A项错．乙中直接用手来举高货物，所用的力至少等于货物的重力，而利用斜面可以省力，故B项错．在甲中需要克服货物与斜面的摩擦而做额外功，即不省功，但可以省力，故甲的机械效率低，正确的答案为D项．]5．B[提示：从图像可知，两车的路程与时间均成正比，即s＝vt，两车均做匀速直线运动，是一种平衡状态，在行驶相等的时间内，A车行驶的路程大于B车行驶的路程，即A 的速度大于B的速度，因此可判断A，C两项错；根据P＝Fv可判断，在F相等时，其功率之比为3∶1，D项错．]6．A7．B[提示：炮弹从引爆到射出的过程中，火药燃烧的内能转化为子弹的动能和内能．] 8．C[提示：W拉＝F·s＝15 N×5 m＝75 J，W重＝G·h＝30 N×0 m＝0．]9．C[提示：η＝GhFs＝90403hh⨯⨯＝75%．]10．B[提示：功率是表示做功快慢的物理量，功率大只表明做功快，不表明做功多，故A错，B对．由P＝Wt可知，功率P的大小由功W和完成功W所需的时间t两者决定，故C，D均错．]11．B [提示：一个中学生的体重G约500 N，从一楼到三楼上楼的距离约为6 m，上楼过程中克服自身重力所做的功W＝Fs＝Gh＝500 N×6 m＝3000 J，由P＝Wt＝3000J10s＝300W，由此可得小明上楼克服自身重力做功的功率最接近300 W，故正确答案为B．] 12．A[提示：拉力做功W总＝Fs＝250 N×2．4 m＝600 J，有用功W有用＝Gh＝50 kg×10N／kg×0．8 m＝400 J，则η＝WW有用总＝400J600J×100%≈66．7%．]13．500 0[提示：由W＝Fs＝50 N×10 m＝500 J，因为箱子在重力的方向上没有移动距离，故重力没有做功或做功为0．]14．1800 2400 600 75%[提示：W有用＝Gh＝900 N×2 m＝1800 J；s＝nh＝3×2 m＝6 m，W总＝Fs＝400 N×6 m＝2400 J．W额外＝W总－W有用＝2400 J－1800 J＝600 J．η＝W W有用总＝1800J2400J×100%＝75%．]15．50 5 0 [提示：拉力做的功W＝Fs＝10 N×5 m＝50 J；功率为P＝Wt＝50J10s＝5W；由于重力的方向与物体运动的方向垂直，即在重力的方向上没有通过距离，故重力对木块不做功．]16．2000 运送时间[提示：自动扶梯对孙琪做的功用来克服其重力做功，根据功的计算式W＝Fs＝Gh＝500 N×4 m＝2000 J．要测算自动扶梯对孙琪做功的功率还需要知道自动扶梯对孙琪的运送时间，根据P＝W／t可计算而得．]17．运动不变[提示：因为卫星是匀速飞行，所以动能不变．]18．6 J 1．2 W[提示：W＝Fs＝Fv绳t＝F·3v物t＝2 N×3×0．2 m／s×5 s＝6 J，P＝Wt＝6J5s＝1．2 W．]19．(1)力可以改变物体运动状态．(2)没有做功．(3)力的作用是相互的．20．(1)甲乙(2)57% 83% (3)越低(4)提升重物越重(增加钩码重力) 21．(1)匀速直线木块被球撞击后运动的距离(2)增加或减小木块上砝码的个数质量不同的钢球同一斜面的同一高度22．解：(1)W有用＝F f s物，s物＝12s人＝12vt，代人数据得W有用＝1．5×104J．(2)η＝WW有用总×100%＝fF sFs物人×100%，代人数据得：F＝400 N．(3)P＝Wt总或P＝Fv，代入数据得：P＝200 W．23．解：W有用＝Gh＝24 N×0．5 m＝12 J，W总＝Fs＝10 N×1．5 m＝15 J，η＝W W有用总＝12J15J×100%＝80%．。