专题09 功和简单的机械--2024年中考物理答题技巧与模板构建

专题09 功和简单的机械 模型构建｜真题试炼｜模拟演练｜题组通关 识 中考·模型解读 高频模型 中考题型分布 分值占比 模型01 功、功率的相关计算（高频考点） 选择题、填空题、计算题 2~6分 模型02 杠杆的平衡问题（高频考点） 选择题、填空题、计算题 2~4分 模型03 杠杆最小动力问题（高频考点） 选择题、填空题、作图题 2~4分 模型04 滑轮组的分析与计算（高频考点） 选择题、填空题、计算题 2~3分 模型01 斜面模型（高频考点） 选择题、填空题、计算题 2~7分 善 总结·模型构建 模｜型｜构｜建 模型01 功、功率的相关计算 『模型解读』 1. 计算做功的两个公式：W=Fs、W=Pt W总=W有+W额 机械效率： 2.计算功率的两个公式：、 『核心提示』 （1）求解重力(克服重力)做功时用W=Gh； （2）使用公式W=Fs时，注意：F是在力下的方向上移动的距离； （3）当力F的方向和运动方向相反时，一般说克服力F做功； （4）使用公式时，物体需要做匀速运动，即v为定值。 解 真题·思维剖析 【例1】（2023·辽宁朝阳·中考真题）某无人驾驶汽车空载静止时对水平地面的压强为，轮胎与地面总接触面积为。当汽车在以20m/s的速度匀速直线行驶时，功率为，求： （1）汽车空载时的重力是多少？ （2）当汽车以的速度匀速直线行驶时，所受的阻力是多少？ （3）当汽车以的速度匀速直线行驶时，汽车牵引力做功多少？若燃烧了汽油，则发动机的效率是多少？（汽油热值） 【答案】（1）；（2）；（3）， 【详解】解：（1）汽车空载静止时对水平地面的压力 则汽车的重力 （2）当汽车以的速度沿直线匀速行驶时，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，根据 可知汽车所受阻力 （3）当汽车以的速度沿直线匀速行驶时，牵引力做功 汽油完全燃烧放出的热量 发动机的效率 答：（1）汽车的重力是； （2）所受到的阻力是； （3）汽车牵引力做功，发动机的效率是。 变式演练 【变式1-1】（2024·山东济南·一模）“引体向上”和“仰卧起坐”是学考体育测试的可选项目。小明先后尝试了一次“引体向上”和一次“仰卧起坐”，发现完成一次“仰卧起坐”明显用时要短一些。请你结合右侧两幅示意图分析，小明完成一次“引体向上”和完成一次“仰卧起坐”相比（　　） A．做功更多 B．功率更小 C．做功更少 D．功率更大 【变式1-2】（2024·陕西西安·三模）2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市隆重举行，本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，如果机器人在水平路面上以0.4m/s的速度沿直线匀速运动10m，它所受到的阻力为100N。则机器人的重力做功 J。牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 【变式1-3】（2024·湖南·一模）节能减排，绿色出行，新能源汽车已成为汽车发展的方向。小明家新购置了一台某型号电动汽车，该电动汽车正常状态下100km的能耗仅相当于耗油4kg。周末，小明一家三口乘坐该电动汽车以100km/h的速度行驶200km到达某景区（此过程可视为匀速直线运动），汽车所受的阻力为汽车总重的0.1倍，人和车总质量为1500kg。（，g取10N/kg）求： （1）此过程中，汽车运行的时间。 （2）此过程中，电动汽车牵引力所做的功。 （3）电动汽车电能转化为机械能的效率为多少？（结果精确到0.1%） 模型02 杠杆的平衡问题 『模型解读』 1.杠杆平衡条件：F1L1=F2L2。 2.杠杆不再平衡时判断哪端下沉： 原来杠杆水平平衡时，有F1L1=F2L2； 如果根据题目分析出左右两边力臂L1、L2不变，左边力的大小变为右边力的大小变为，那么再分析变化后和的大小关系： 若>，则杠杆F1一端下沉； 若<，则杠杆 F2一端下沉。 3.杠杆的动态平衡判断：因为杠杆在匀速转动过程中(若题目中的杠杆缓慢转动，则可视为匀速转动)一直保持平衡，所以需要从题目条件中找出杠杆再次平衡时F1、L1、F2、L2四个物理量中的不变量和变化量，从而可判断所求物理量的变化趋势。 解 真题·思维剖析 【例2】（2023·山东东营·中考真题）《天工开物》中描述了古人应用桔槔汲水的情景。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆，如图所示，水桶悬挂点到支点的距离和重物悬挂点到支点的距离之比为1︰2，当水和水桶的总质量为20kg时，杠杆恰好在水平位置平衡，则重物质量为 kg。（不计杠杆自重）    变式演练 【变式2-1】（2024·安徽滁州·一模）如图甲所示的是一个晒衣夹。在张开口夹衣服的过程中，可将其上半部分看成如图乙所示的杠杆。若动力，阻力，动力臂，则阻力臂 cm。 【变式2-2】（20