第10单元 功和机械能-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（福建专用）

第十单元 功和机械能 阶追本潮源过基础 教材·课标 知识点 机械功 1.定义:物理学中把力和物体在① 移动距离的乘积叫做机械功,简称功。 2.做功的两个必要条件:一是作用在物体上的②,二是在力的方向上③ 【特别提醒】三种不做功的情况 ■ 示意图 zzzz.k 有力无距离 有距离无力 力与移动方向垂直 搬而未起;举着杠伶不动 常考实例 背着书包在水平地面上前进 踢出去的足球继续滚动 用力推车但车未动 起吊机吊着货物水平移动 记忆口诀 劳而无功 不劳无功 垂直无功 3.功的计算 (1)定义;功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 (2)公式:W=④、V=Pt。 拓展公式:重力做功W=Gh;摩擦力做功W=fs。 (3)单位:焦耳,简称焦,用符号J表示,1]=1N·m。 4.常考功的估测;a.将一袋10kg的大米从地面扛到肩上,做功约150J;b.将两个鸡蛋举高1m.做 功约1J;c.体重为600N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800J;d.将一瓶500mL的矿泉水从 地上拿起并举高,做功约10]. *溯源对点练 1.教材溯源(改编自RJ八下P63图11.1-3)如图所示的情境中,力对物体做功的是 ) 2 A.被踢后飞出的足球 B.搬有头未搬动 C.推车前进一段出离 D.提着滑板水平前行 2. 教材溯源(改编自HK八年级P197图10-25)小明将一袋10kg的大米提上6m高的三层楼,此 过程中小明对这袋大米做功 J。(g取10N/kg) 知识点 2功率 1.定义:在物理学中,把一段时间内 与 的比叫做功率。 2.物理意义:表示物体做功的 3.功率的计算 (1)公式:P-⑧ 变形公式:W=Pt(求功);t= 84 福建物理 (2)单位:瓦特,简称瓦,用符号W表示,1W=1J/s (3)单位换算:1kW= W。 (仅适用于做匀速直线运动的物体) 【特别提醒】(1)特别注意公式中速度v的单位必须是m/s; (2)由公式可知,当功率一定时,减小速度可以增大牵引力,如汽车上坡时换挡减速 5.常考功率的估测:a. 中学生跳绳的功率约为60W;b.中学生正常步行上楼的功率约为150W; c.家用小轿车正常行驶的功率约为80__。 “溯源对点练 3. 教材潮源(改编自HK八年级P199图10-29、10-30)甲、乙两位工人分别从一楼运送质量为 60kg和45kg的重物上楼,甲将重物运往二楼,乙将重物运往三楼,每层楼高3m.甲工人用时 30s,乙工人用时60s。甲、乙两人对重物所做功之比为 ,功率之比为 4. 教材溯源(改编自RJ八下P66T3)功率是25kW的拖拉机,它在4h内可做功 J,这 些功如果由功率是0.4kW的耕牛去完成,需要 h;拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公 路上慢,这主要是为了 知识点3 动能与势能 1.能量 (1)定义:如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。 (2)单位: __,符号是J。 (3)功和能量的关系:一个物体能够做的功越多,说明这个物体具有的能量越 2.动能和势能 类型 定义 影响因素 和 物体由于④ 物体的动能与物体的 有关。 动能 具有的能 越大, 越大,物体具有的动能就越大 物体由于 物体的重力势能与物体的② 和②_有关。物体 重力势能 所具有的能 被举得越2 ,2 越大,它具有的重力势能就越大 势能 物体由于发生2④ 弹性势能 物体的弹性势能只与物体的弹性形变大小有关。同一物体的 而具有的能 弹性形变越大,具有的弹性势能就越② 【特别提醒】(1)一切运动的物体都具有动能;(2)无特殊说明时,物体所处的高度一般是相对地面而言的。 知识点 4机械能转化及其应用 1.机械能:② 和 统称为机械能。 2.机械能的相互转化(物体质量不变 [机能守 速度增大、高度减小 速度减小、弹性形变增大 △动能 童力势能一 →弹性势懿 速度减小、高度增大 速度增大、弹性形变减小 3.机械能守恒;如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和 ②2 ,这也被称为机械能守恒 第十单元 功和机械能 85 *溯源对点练 5.教材溯源(改编自HK八年级P209图10-45)如图所示,小球在做单摆运动,从A点到B点的过 ,重力势能 程中,小球的动能 ;从B点到C点的过程中,小球的 转化为 能;小球每次上升能达到的高度越来越低,最后静止在B点。说明小球具有的机械能 近地点 卫星 远地点 第5题图 第7题图 第6题图 第8题图 6.教材溯源(2024凉山州改编)北京时间2024年4月21日7时45分,我国在西昌卫星发射中心使 用长征二号丁运载火箭,成功将遥感四十二号02星发射升空,卫星顺利进人预定轨道。火箭加速 上升的过程中,卫星的重力势能 ,动能,机械能 (选填“守恒”或“不 守恒”);卫星在大气层外环绕地球运行,如图所示,卫星在大气层外运行时机械能 (选填 “守恒”或“不守恒”),从远地点向近地点运动时 能转化为__能。 7.教材溯源(改编自HK八年级P104图6-5)如图所示是网球拍击打网球的瞬间。网球撞击网球 拍的过程中能转化为。 _能;网球拍形变最大的瞬间,弹性势能 ,网球的动 能。(后两空选填“最大”或“为零”) 8. 传统文化潮源教材潮源(改编自课标素材)《天工开物》中记载了一种汲水灌装置-简车,如 图所示,河水流动带动简车匀速转动,竹简把水运到高处,此过程中竹简内水的重力势能 动能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 二阶 真题·质检 质检变式研真题 考点1功、功率的相关计算(5年3考) 福建真题即时练 质检变式对点练) 1.[2019福建31(1)题3分]“国之润,自疏浚 3.(2024泉州二检变式)中国高铁技术世界领先. 始”。新一代国之重器“天鲲号”纹吸挖泥船在 高铁总里程世界第一。某列“复兴号”高铁列 河道清淤、湖泊疏浚、吹填造陆等方面发挥着重 车,它的总质量约为4.8x10kg.列车在水平轨 大作用。“天鲲号”以功率P=6600kW进行 道上以100m/s的速度匀速直线行驶,所受阻力 是重力的0.02倍,g取10N/kg。求列车匀速直 统吸,同时以功率P.=13400kW向远处输送岩 线行驶时,所受牵引力的大小及功率。 石泥沙,工作时间/=10min,共做功多少焦? 86 福建物理 2.[2018福建33(2)(3)题6分]学校机器人兴 4.(2020泉州一检)如图,放在地面上的物体全 趣小组进行“精准吊装”实验。7块长短不一 在跨过定滑轮的绳子上,用手拉绳子的另一 的长方体木块均平放在水平地面上,机器人将 端,拉力为200N时,物体刚好离开地面。继 本块按长度从大到小依次吊装并对称叠放 续缓慢拉绳5;.使物体匀速上升到离地高人 已知木块的密度相同,高度均为h=0.2m,宽 0.5m处。不计绳重和滑轮跟绳的摩擦,求; 度均为6=0.2m,不同序号木块的质量如下 #. 表,其中m=12kg,g取10N/kg (2)如图,把2号木块吊装到1号本块的上面。 求此过程克服木块重力所做的功; (3)机器人完成全部吊装叠放用时6min求整 (1)物体上升的速度。 个过程克服木块重力做功的功率。 (2)物体受到的重力。 2 序号 3 (3)物体从离开地面上升到离地高h处的过程 7 2nt 质量 中,拉力F的功率P irn 3 6 考点 机械能及其相互转化(5年5考) 福建真题即时练 质变式对点练 5.(传统文化-2024福建12题改编)如图是丰子 8.(2023龙岩二检变式)掷实心球是某市的中考 恺的书画作品,生动描绘了儿童学种瓜的场 体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处 ) 景,下列说法错误的是 出手后,在空中运动的轨迹如图所示,球最终 停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实 心球 -. ) A.在a处重力势能最小 A.蹲坐的儿童站起来,重力势能变小 B.在b处动能为零 B.将洒水壶从地面提起的过程中人对洒水壶 C.在d处动能为零 做了功 D.在a、b、c三处的机械能相等 第十单元 功和机械能 87 C.提水桶时感到桶在拉手,说明力的作用是相 1 9.(2024龙岩二检变式)中国选手全红婵在2024 互的 年世界泳联跳水世界杯柏林站女子10来台决 D. 提水前行中突然减速,水溅出是由于水具有 赛中夺得冠军。不计空气阻力,全红婵入水 惯性 ( 前,在空中加速下落过程中 ) 6.(2023福建12题2分)东南海域水质的改善 A.动能不变 B.机械能变小 C.动能变大 给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下 D.重力势能不变 ( 列说法正确的是 ) 技巧点拨 机械能及其转化 (1)根据影响因素判断 a.动能的大小与质量、速度有关。质量越大,速度 越大,动能越大; b.重力势能的大小与质量、所处高度有关。质量 A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变 越大,高度越高,重力势能越大。 B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大 (2)根据常考隐含条件判断 C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变 隐含条件 解读 D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小 匀速 速度不变 7.(2020福建12题2分)疫情期间,某快递公司 加速(减速) 速度增大(减小) 用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带 上升(下降) 高度增大(减小) ( 包裹匀速上升时,包裹的 _~ 光滑、不计阻力 机械能守恒 A.动能减少,重力势能增加 粗糙 机械能转化为内能 B.动能不变,重力势能增加 洒水 质量减小 C.动能不变,重力势能不变 加油 质量增大 D.动能增加,重力势能减少 三阶实验分层逐突破 基础,创新 实验 探究物体的动能跟哪些因素有关(2020.27) 某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究: 2n 甲 丙 图1 提出猜想与假设 (1)由“干次车祸九次快”猜想:物体动能的大小可能跟 有关:由“安全驾驶莫超载”猜想: 物体动能的大小可能跟 有关。 设计方案,收集证据 (2)他们做了如图1甲、乙、丙所示的实验模拟汽车运动,让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由 静止滚下,钢球撞击水平木板上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 (3)本实验的研究对象是 (选填“木块”“钢球”或“斜面”)。 88 福建物理 (4)实验中钢球的动能大小是通过 来反映的。 (5)让钢球在斜面上由静止滚下,钢球的起点位置越 ,到达斜面底端的速度越大。 得出结论,作出解释 (6)分析图1中甲、乙两图的实验现象,可以得到的结论是 ;根据甲、丙两图的实验现象可以得到的结论是 ,该结论可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。 交流合作,评估反思 (7)若在进行图1中甲、乙两图的实验时,乙图中木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,需 要改进乙图实验,再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下,应采用的方法是。(填 字母)真实实验情境细节考查 A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛中 C.适当降低钢球的高度 D.换用一个较重的木块 (8)若水平面是光滑的,则 (选填“能”或“不能”)达到探究目的 (9)甲、乙两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为f、f,木块克服摩擦力做功分别为W、W。,则 f __f,VV(以上两空均选填“>”“<”或“=”);木块滑行的过程中,动能转化为 能。 网实验创新迁移 (10)创新方案;另一实验小组利用如图2所示装置进行实验,摆线的长度L相同,小球A、B的质量 m.<m,悬线与竖直方向的夹角6<0。 a.图2甲、乙中,同时由静止释放A、B两小球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直 位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 _无关: b.如图2丙,将小球B移动到与竖直方向成A,角时放手,小球B撞击同一木块,比较图2 两图可知,物体的速度越快,动能越大 c.该实验中小球的动能由小球的 能转化而来,该装置相对于图1中装置的优点是 乙 图2 (11)实验拓展 做完上述实验后,小明又在水平地面上铺一张纸,将两个体积和弹性相同、质量分别 为m.和m。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3所 示。分析图中两个圆斑大小,可推断:m (选填“>”“<”或“=”)m。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“增大”“减小”或“不变”)。 。一。 B 图3 (12)实验拓展;若想接着探究阻力对物体运动的影响,在图1的实验器材的基础上,必须增加的器 材是 (选填“倾斜程度不同的斜面”或“粗糙程度不同的水平面”)。 温馨提示 请完成分层进阶练习册P23~24习题 第十单元 功和机械能 89(2)0.85×10均匀(3)换用更大量程的弹簧测： (3)拉力所做的功W=Gh=200N×0.5m=100J 力计 拉力的功率P=”=100J=20W t58 14.(1)①左②悬浮81.41.04×10 (2)浸没 5.A6.B7.B8.D9.C m2一用 %一m,P水 三阶实验分层逐突破… 第十单元 功和机械能 实验探究物体的动能跟哪些因素有关 (1)速度质量(3)钢球(4)撞击木块移动的距离 一阶追本溯源过基础 (5)高(6)在质量相同时，物体速度越大，动能越大 ①力的方向上②力③移动了距离④F⑤做的功 在速度相同时，物体质量越大，动能越大超载(7)C ⑥做功所用的这段时间⑦快慢⑧？ ⑨1000 (8)不能(9)=<内(10)a.质量h.乙、丙 c.重力势减小斜面摩擦对实验的影响(11)<减小 0FkW2焦耳3大运动5质量 (12)粗糙程度不同的水平面 6速度⑦质量B速度⑧高度位置②质量 ①高度②高因质量4弹性形变巧大⑧动能 第十一单元简单机械 ②⑦势能因保持不变 一阶追本溯源过基础 溯源对点练 ①固定点②固定点③阻碍④动力⑤阻力⑥静 1.C2.6003.2:34:3 止⑦F,4=F,4⑧>⑨<0<①>2= 4.3.6×10250增大牵引力 B距离④省5等臂 62(G+6) ⑦1(G+ 5.增大减小动重力势减少 G） B92h6 ①力的方向①省力②有用功 6.变大变大不守恒守恒重力势动 7.动弹性势最大为零 四总功团， _a×100% 8.变大不变 巧1-W。 Gh④f物 二阶质检变式研真题 团Gnh G nF 1.解：“天鲲号”工作时的总功率P=P+P=6600kW+ Gn+Ga 溯源对点练 13400kW=20000kW=2.0×102W 1.ABFHJ DEGIL CK 所做的总功W=PA=2.0×10W×10×60s=1.2× 2.(1)费力400(2)省力可以远离 10°J 3.4600604.D 2.解：(2)由题可知，把2号木块吊装到1号木块的上面 二阶质检变式研真题 克服木块所做的功 1.费力2.费力3.省力BD W,=G,h=mgh=12kg×10N/kg×0.2m=24J 4.力改变力的方向5.可以不可以6.C7.D (3)由表中数据可知，吊装n(n>1)号木块所做的功 8.如答图所示 9.如答图所示 W.=G(n-1)h=m =n-i×g×(n-1)h=mgh=241,则 W2=6耶。=6×24J=144J 0 10 第8题答图 第9题答图 功率大小P=”:144=0.4W t6×60s 10.><11.<>12.0.8160013.90 3.解：列车的总重力G=mg=4.8×10kg×10N/kg= 14.507515.390 4.8×10°N 三阶实验分层逐突破 列车匀速行驶时处于平衡状态，则牵引力F=∫= 实验1探究杠杆的平衡条件 0.02G=0.02×4.8×10°N=9.6×10°N (1)平衡(2)力臂水平右(3)BCAD(4)a.15.0 牵引力的功率P=”_5=f=9.6×10N×10/s= b.F4=F,l2C.B(5)2左(6)大(7)0B (8)均匀近(9)2：1右(10)a.4b.拉力作用线 9.6×10W 与圆相切 实验☑测量滑轮组的机械效率 4.解：(D物体上升的速度==5。"-0.1ms (1)刻度尺(2)匀速(3)丙0.362.5%(4)错误 (2)物体刚好离开地面，说明受力平衡，所以物体的重 (5)12高(6)低(7)不正确偏大(8)偏低 力G=F=200N (9)可以不(10)B(11)D 10 福建物理