第11讲 功和机械能（讲本）-2021中考物理【中考先锋】精讲本

第一篇　系统复习　夯实基础 第11讲　 功和机械能 本讲涉及的知识点有：功、功率、机械能。该部分知识点的应用性、综合性都很强,是历年考查的重点,也是考查的难点,还是中考的压轴题。考查的题型以选择题、填空题、计算题为主,会与密度、速度、重力、压强综合出题,分值约6～8分。 考点1 功 考点1 功 考点1 功 【提示】计算做功多少时,要注意三个“同一”性：即力与物体移动的距离在方向上必须一致；力与物体移动的距离必须对应于同一物体和同一段时间。 考点2 功率 考点3 动能和势能 考点4 机械能及其转化 【注意】 题中如果有“在光滑斜面上滑动”表示没有能量损失——机械能守恒；如果有“在斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。 重难点1 功、功率的有关计算 D 【例1】(2020·随州)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动(如图)，其中AB＝CD＝10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和 5 m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1 N和2 N，则以下判断正确的是(　　) A.该物块在CD段的惯性比AB段大 B.该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5 C.拉力F在AB段所做的功为20 J D.拉力F在CD段做功的功率为10 W 【方法指导】 功与功率相关计算比较 公式 拉力做功：W＝Fs 重力做功：W＝Gh 克服阻力做功：W＝fs 物理量的意义 F表示作用在物体上的拉力,s是物体在拉力方向上移动的距离 G表示物体的重力,h表示物体高度的变化 f表示摩擦阻力,s是物体克服阻力移动的距离 注意事项 力与物体移动的距离必须对应于同一物体且同一段时间 力与物体移动的距离必须对应于同一物体且同一段时间 力与物体移动的距离必须对应于同一物体且同一段时间 P＝ P＝Fv W表示在这段时间内做的功,t表示做功所用的时间 F表示拉力,v表示物体在拉力方向上的速度 ①P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体 ②时间的单位用s,功的单位用J,速度的单位用m/s,功率的单位才会是W ①P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体 ②时间的单位用s,功的单位用J,速度的单位用m/s,功率的单位才会是W 1.(2020·金华)随着科技的发展，智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人，可在无人环境下自主导航，利用闪蒸技术360°无死角消毒，在此次抗击“新冠肺炎”中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表： 变式训练 ××牌消毒机器人 项目 机身自重(kg) 运行速度(m/s) ××牌消毒机器人 参数 80 1 请分析计算下列问题： (1)该机器人以运行速度匀速行驶5 min，行驶的路程有多少米？ 解：(1)该机器人的运行速度v＝1m/s， 时间t＝5 min＝300 s， 根据v＝ 可得，行驶的路程s＝vt＝1 m/s×300 s＝300 m。 (2)若该机器人装载8 kg消毒液并静止在水平地面上，与地面接触的总面积为0.008 m2，此时该机器人对地面的压强有多大？ 机器人对水平地面的压力： F＝G总＝(m机＋m液)g＝(80 kg＋8 kg)×10 N/kg＝880 N， 该机器人对地面的压强：p＝ ＝1.1×105 Pa。 (3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上，以运行速度做匀速直线运动，若电池的输出功率为140 W，克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%，则该机器人受到的摩擦力多大？ 根据η＝ 可得，克服摩擦力做功的功率： P机械＝P输出η＝140 W×35%＝49 W； 根据P＝ = ＝Fv可得，F＝ ＝49 N， 由于该机器人在粗糙程度相同的水平地面上做匀速直线运动，所以，摩擦力f＝F＝49 N。 2.(2020·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1.2 t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12 m2，在平直道路上以36 km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103 N。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3×10－7 s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3×108 m/s，g取10 N/k