第4部分 第7课时 功和机械能-【指南针·神州中考】2025年中考物理初中学业水平考试指导（人教版）

指南针·神州中考·物理(RJ) 【例题】(2023·乐山)如图是某实验小组的同 【变式训练】(2022·沈阳)小雨通过学习 学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。 了解到物体在液体中所受浮力的大小与它浸在 液体的体积、液体的密度有关，他还想知道其他 因素能否影响浮力大小。 (1)提出问题：浸没在液体中的固体所受的 浮力大小是否跟固体的形状有关： (2)猜想：小雨认为浸没在液体中的固体所 受的浮力大小跟固体的形状有关： (3)设计实验： (1)从图中可知物块的重力为 N。 实验器材：烧杯、水、细线、弹簧测力计和一 (2)比较D和E,可以得出：浮力大小与 块不吸水的橡皮泥。 有关。 实验步骤： (3)比较 和 ,可以得出：当物块 ①小雨将橡皮泥用细线悬挂在弹簧测力计 完全浸没后，浮力大小与所处深度无关。 下，让橡皮泥缓慢 在水中，待橡皮泥静 (4)本实验采用的物理方法是 止时读出弹簧测力计示数为F; (选填“控制变量法”或“转换法”)。 ②改变 ,重复上述实验 (5)该小组的同学根据阿基米德原理计算 步骤，读出弹簧测力计的示数为F2: 出上述实验中所用物块的密度： (4)实验结论：若F1=F2,则说明小雨的猜 ①物块完全浸没于水中所受浮力为 N: 想是 (选填“正确”或“错误”)的： ②物块密度为 kg/m3。（p水= (5)评估：实验次数少，结论不具有普遍性。 1.0×103kg/m3,g=10N/kg) 第7课时 功和机械能 知识梳理 知识点①功 定义 如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了功 做功的两个 ①作用在物体上的力： 必要因素 ②物体在这个力的方向上移动的距离 力对物体 ①有距离无力：物体不受力，因惯性而动，如踢出去的足球： 不做功的 ②有力无距离：物体受平衡力静止，如推而未动，搬而未起 三种情况 ③力与距离 :物体运动的方向与力的方向垂直，如人提着水桶沿水平面前进 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W=Fs。 功的计算 在国际单位制中，力的单位：牛(N),距离的单位：米(m,功的单位：牛·米(N·m,用专门的名称“焦耳” 来表示，简称焦，符号J:1J= N·m 常考功的估测 把一个鸡蛋举高2m,做的功大约是1J ·80· 第四部分力学 知识点②功率 定义 在物理学中，功与做功所用时间之比叫作功率 物理意义 表示物体做功快慢的物理量，功率大，说明做功快，单位时间内做的功 计算公式 变形公式：W=P(求功)-g(求时间) P=W 单位 瓦特，简称瓦，符号是W:换算关系：1kW=1000W,1W=J/s 推导公式 当物体在下的作用下，以速度做匀速直线运动时，由W=和v=产可得，P-Y t 【辨析】功表示做功的多少，功率表示做功的快慢。功率大的物体做功不一定多，做功多的物体功 率也不一定大，在分析两者的关系时，必须考虑一个关键因素—时间。 知识点③机械能 1.机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。机械能的单位是焦耳(J)。 2.动能 定义 物体由于 而具有的能 物体的 和 质量相同的物体，运动速度越大，动能越大：运动速度相同的物体，质 影响因素 量越大，动能越大 3.重力势能 定义 在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 物体的 和 高度相同的物体，质量越大，重力势能越大：质量相同的物体，位 影响因素 置越高，重力势能越大 4.弹性势能 定义 物体由于发生弹性形变而具有的能 影响因素 物体本身的材料和弹性形变的 材料相同的物体，弹性形变越大，弹性势能越大 知识点④ 机械能的转化和守恒 动能与势能 重力势能 迷度增大，高度减小 高度增大、速度减小 动能弹性形空增大速度成小弹性势能 的相互转化 速度增大，弹性形变减小 大量研究结果表明，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 机被能守恒 不变，或者说，机械能是守恒的 ·81· 格南针·神州中考·物理(RJ) 难点突破 1.关于功、功率的计算方法 用P=Fv计算；③若已知力的大小和在力的方 (1)计算拉力、牵引力、摩擦力做功：①若力 向上物体匀速运动的速度，则根据P=Fv计算， 的大小未知，可根据“匀速运动”的字眼利用二 注意速度的单位必须是m/s。 力平衡知识确定力的大小；②确定物体在力的 2.从隐含条件中判断动能、势能的变化情 方向上通过的距离，若距离()未知，须利用速度 况，例如： 公式(s=)计算，注意长度单位必须是m:③根 (1)从“匀速”→v不变、“加速（越来越快）”· 据W=Fs计算力所做的功。 v变大和“减速（刹车）”→v减小等词汇判断速 (2)计算竖直方向上重力做功：①根据G= 度的变化。 mg计算物体的重力，注意质量(m)的单位换算 (2)从“上升（向远地点运动）”→h变大、“下 (g→kg、t→kg)和物体的个数：②确定物体在重 降（下滑、向近地点运动）”→h减小等判断高度 力的方向上移动的距离，注意长度的单位换算 的变化 (cm→m):③根据W=Gh计算重力做功。 (3)从“投放救灾物资的飞机”“正在洒水的 (3)计算功率：①若已知物体所做的功(W) 洒水车”减小等判断质量的变化。 和做功对应的时间(0，则根据P-W计算：@若 (4)根据“光滑”→无摩擦力做功、“粗糙”→ 克服摩擦做功等判断机械能变化或根据动、势 已知力(F)和在力的方向通过的距离(s)、时间 能变化判断机械能变化。 (),则可先算出物体所做的功(W)后，利用P ”计算，也可先算出物体运动的速度（后，利 应用举例 命题点一功 2.(2024·乐山)如图所示，某次比赛中，运动员 1.(2022·乐山)下列四幅图中，力有对物体做功 推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松 的是 手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若 运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中 受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从 A点到O点冰壶沿直线运动中 A.推车未推动 B.提着滑板水平前行 6.0 24.0 6.0 起滑架 投掷线 A.推力对冰壶做功为270J B.推力对冰壶做功为324J C.搬石未搬起 D.用绳子提升物体 82· 第四部分力 C.冰壶克服阻力做功为54J (2)机器人水平匀速运动36m,用时1min,牵 D.冰壶克服阻力做功为45J 引力做功的功率是多少。 3.(2024山东)在某次测试中，一款重为6.4× 10'N的超音速汽车以1260km/h的速度在 水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8 ×10N,10s内汽车通过的路程是 m. 牵引力做功的功率是 W,重力做功 是J。 命题点三 机械能及其转化 命题点二功率 6.(2023·成都)2023年5月 4.(2024·山东)有一种小型单缸四冲程汽油机， 10日在文昌航天发射场， 每个工作循环做功500J,曲轴的转速是300 搭载“天舟六号”货运飞船 r/min,每分钟消耗汽油5g。则该内燃机的 的“长征七号”遥七运载火 功率是 W,机械效率是 箭发射升空，如图所示。在火箭加速升空过 (g汽油=4.6×107J/kg)。 程中，下列说法正确的是 5.(2022·营口)随着科技发展， A.“天舟六号”货运飞船的重力势能增大 有些餐厅利用机器人送餐。 B.“天舟六号”货运飞船的动能保持不变 某次送餐时，机器人与食物 C.“天舟六号”货运飞船的机械能不变 的总质量为30kg,轮子与水 D.“天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能 平地面的接触面积为1× 7.(2023·乐山)如图所示，用轻质 103m,机器人受到的阻力 细绳悬挂一小球在竖直平面内 为30N。求： 摆动。在某次摆动过程中，小 (1)静止时机器人对水平地面的压强；(g取 球依次经过A、B、C三点，A、CA 10 N/kg) 两点高度相同，B点为最低点，不计空气阻力， 下列说法正确的是 A.小球在B点动能最大 B.小球从B点运动到C点，重力势能转化为动能 C.A、C两点速度大小不同 D.小球机械能不守恒 8.(2023·自贡)2022年5月14日，一架国产 C919大飞机从上海浦东机场起飞，经过3个 多小时的飞行后安全降落，这标志着首架 C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确 的是 () A,飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐 渐增大 B.飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞 行员的动能一直保持不变 ·83· 格南针·神州中考·物理(RJ) C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞 B.小球在C点的动能大于在F点的动能 机的机械能一直保持不变 C.小球从E点到F点的过程中，机械能不变 D.飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞 D.小球从D点离开地面到达E点的过程中， 机的动能转化为重力势能 动能转化为重力势能 9.(2023·凉山州)如图 10.(2023·南充)体育课上小唐 所示，从A点沿水平 同学进行传接排球训练，他 桌面自由滚落的小 将球斜向上抛出，球的运动 球运动轨迹如虚线 轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点，其 所示，C、F两处等 中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在 高，D为球与水平地 a点的机械能 (选填“大于”“小于” 面的接触点，不计空气阻力，下列说法不正确 或“等于”)d点机械能；球在a、b、c、d四点中 的是 点的重力势能最大。 A.小球在C点的机械能等于在F点的机械能 实验突破 实验18 探究动能大小与哪些因素有关 实验装置 设计并进 ①让同一个钢球从不同高度滚下，看哪次木块被推得远： 行实验 ②换用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，看哪个钢球把木块推得远 物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大：运动速 实验结论 度相同的物休，质量越大，动能越大 1.转换法的应用：物体动能的大小是 来反映的： 2,控制变量法的应用：①控制速度一定（让小球从斜面的同一高度释放），探究动能与 的关系， ②控制质量一定（选择同一个小球），探究动能与 的关系： 命题点 3.若水平面绝对光滑，本实验将不能达到实验目的，原因是 4.能量转化：①小球从斜面滚到水平面的过程中：重力势能转化为动能：②在水平面上滚动一段距离后 停下：机械能转化为内能 【例题】(2022·金昌)如图所示，摆线的长 (1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球， L相同，小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直 观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到 方向的夹角01<02。 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： (2)小强设计用如图所示装置探究“物体的 丙 动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置 ·84·指南针·神州中考·物理(R·参考答案 $.大气强小 史用 实验?测坚液体的密度 I1.4×10 2.2×10 0】(高) 【例题】(1)水平 零姥图线 右(230 104! 1D 2.C3.3100 63×10 .10 32.61 1.(1600(2B一干浮:0P 1351.05(41大 不 5.1)3×10 (218w (3000N 6.A 1.A8A 9.A 1.等于 5 【】(1) 1①15×(2① (16I0 P(2. 2X N3.8X10 二小(1②中水_”二) 实突 实验1 探充动的大小与哪些国素有关 实验14 探究影响开为作排致的因素 11. 实10 测是因法度 ### 1.过木块变小球击移动的距离 【例】(1)(2)乙,丙 班下丙图中的廷码 【例】(11零到度线平号(2)1习(3)140 2.量 运动度 (③ 3.铁将在光水平直一直熟勺座规运 【受式词】(1)阳程度(2)甲乙(3)受力积 【例题】(31)量(2)本块动的死病转换法(3) (4)误 比较时没有控制受方祝相同 【例】(2)①左码右物(3)(4375 不疫 ① 【远回线】(1)遍度 (2)误 没有控制小反量析 度(4)匀速 (15)相 错现 (5D)电子释测量的体祝比量度涵量体积时更精确 实验15 研充体内部的压强 【例题】(1)大(2)无关(3)疫的密道 【话练】(1)水平 左(2)物体和贴因位毁技反了 同 (13) 乙控副变量法 (8114)(4)没 45)14(6不) 体度相励时,流体度越大、滚体漏填大 第4课时 力与运动 第8课时 简学和效 第3课时 力 【受式词】(1)气性高度益(行题播的度 知梳现 (3)流体度 无关 知记梳理 短识梳理 知说点11.静止 句建线运 知识点1.杠 2.力 第6课时 浮力 识点?3(1)性形变 (2)直接接 弹性变 如点3 1.相等 相段 同一直线上 祖识点土总 小乎 (2)弹删力计 大 识梳理 虚用例 好识点3 识21.它开体所受力2.0。点 1.C 2B 3.B 4.C 5.A 6.D 7.A 8.D 9.B 1D 2.C3.A 4D 5.1200 400 80% 610 应用 应用 311.A17右1.0 )0 7.15n(了o W5% 1C2.A 1.C 2=1 3C4B 5.5.5×10 不变 11.111精度 12C15.D16.2 3 卖验 81i0W13%:(10% 3.最合适的弹黄为乙。甲取走重物,不复 需突 6B 7.m8D1-< 状,说明甲上N重物起出了甲的弹性 多验11 探阻对物体运动的影响的实是 D②×n ③× 31 担究析的折件 度,甲弹不满量范用义-30N的要求,弹上 【例】(1)速霞 校制变量 (2)小(3)习题 (2②子③15七(30D1C 【例题】(17右 竖直下 (21错误 不因的指理量不 物,乙.丙、T总长分到为2.00m610. 11.D 相加 ()1 35.00.现用度板的M只m长,因此r 【交】(1通度重力(2)远 习题 In×iP×0 【疫调】(13平(2)力 左(33左(40 使用M作为效度板时,无法清足到量图0~ 实验? 提充二力早痴的条件的实验 1选(1 97 m(1%(. 4×% 读力帽 阻力 大 阻力程阻力不变,动力置交小,动力投授变大 20.的要求,本合适:首考在到需要相两辨度线 【题】 1(1)改变力的方度(2)相反;变速1 的画相等目适所大一路,所以乙比更合进 14(1170m:(20pN50B 1(18.(200B1N 4.日1)A(2)水平 (3)用洋窝洲力计拉着本块在水平面 第五部分 电 学 上句速线运动 ()B 【式调】(1)掉力(2)止()相等(1)一 实验突破 奖验16 探厚力的大小 5.A 第1课时 电流与电路 4.(2等于 1_s 【】(1甲.1乙12.×10 比 实验1握充影响叠动擦力小的素 如识理 【例题】(1)等干(2)5力(3)甲,丙(41无关 (3-(41一直不(5T(41 知识点!1.电 正电 【变式询现】(11答到线(23日 13)本(4)】 相 (5) 如说点?2.路中无说,电器不了 【变到】(1)③力大小②光(2)】8太 等 ()注体度 寻段普遍规 知识点3整个 没有影喻 只控制它所在的条支活 实验17:探充响浮力大A的国素 ②不需要长析与通直线运决测动计止,示数 知识点41.定移动 正高 2.处处相答 D定,想子读数 【例题】(1)4(1)流体的密度 (31CD(4)控别 用阳 无 (①0②8×f 第5课时 压强 1C2B 【式】(3)①段段 ②橡夜的形状(误 知梳 3.电荷发生了转移 种 4.同醉 电子 7. 第7课时 功和匙 (2小大 5A 6C 7D 识梳理 1C2D3.B4(1-f 古xr(r 5 识1直! 点:多1 $.B 6B7VFP-{:-k 舜识2.运动 暖量 运动速度 3.量 演 r.C 。 的高度 4.粗度 2o0