专题11 功与机械能-2021年中考物理一轮复习单元达标全攻略

专题11 功与机械能 单元课标要求 1.理解机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 2.知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。 3.举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 考点一：功 1.定义:在物理学中，把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。 2.做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动一段距离。 3.计算公式：W=Fs 4.单位：焦(J)，1J=1N·m。 【例题1】（2020四川乐山市）如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车，总质量为1.5×103kg，在性能测试中，沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍，（g取10N/kg）求： (1)汽车匀速行驶的速度； (2)汽车受到的牵引力； (3)此过程中汽车牵引力所做的功。 考点二：功率 1.定义:单位时间内所做的功叫做功率。 2.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 3.计算公式：P=W/t。另一个公式：P=Fv。 4.单位：瓦(W)、千瓦(KW) 1KW=1000W。 【例题2】（2020江苏连云港）随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车。 (1)静止时对水平地面的压强大小； (2)此刻车头到障碍物的距离； (3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。 考点三：动能 1.物质由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能。 2.动能的大小跟质量和速度有关：速度相同，物体的质量越大，动能就越大；质量相同，物体的速度越大，动能就越大。 【例题3】（2020黑龙江龙东农垦森工）炎热的夏天，一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平公路上，汽车的动能　 　，惯性　 　（变大、变小或不变）。 考点四：势能 1.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。重力势能的大小与质量和被举高的高度有关，高度相同，物体的质量越大，重力势能就越大；质量相同，物体被举得越高，重力势能越大。 2.弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性形变越大，物体的弹性势能越大。 【例题4】（2019天津）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。 按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面高度 H/cm 桌腿进入沙子 的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 （1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小； （2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析； （3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。 考点五：机械能及其转化 1.定义：动能和势能之和称为机械能。 2.规律：物体的动能和势能可以相互转化，如果存在阻力，转化过程中机械能不断减小，反之机械能总量不变，即机械能守恒。 【例题5】（2020江苏连云港）在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA______mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“不变”、“减少”或“增大”）。 【例题5】（2019安徽省）如图，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