第17课时 功和机械能（课件PPT）-【思而优·中考突破】2025年中考物理总复习（广东专用）

25版·物理课件 第二板块　运动和力 第17课时　功和机械能 第一部分　考点突破 01 考点梳理 03 重难过关 目录 02 教材母题小测 04 真题对点练 05 能力提升练 06 实验过关 考点1 考点2 考点3 目录 考点梳理 目录 人教版：八年级下册P61～74《第十一章　功和机械能》 沪粤版：九年级上册P1～20《第十一章　机械功与机械能》 考点1 功(广东中考5年5考：2024、2023、2022、2021、2020) 目录 上一级 1.概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的　　　上移动了一段　　　 ，就说这个力对物体做了功. 2.做功的两个必要因素：①作用在物体上的　　　；②物体在这个力的方向上移动的　　　. 方向 距离 力 距离 不做功的三种情况 典型例子 分析 有力无距离 用力推物体但推不动 物体没有在力的方向上移动距离 有距离无力 抛出篮球 篮球离开手，手对篮球已经没有力的作用 力与物体移动的方向垂直 水平路面对汽车的支持力 汽车没有在支持力的方向上移动距离 目录 上一级 3.功的计算公式：W＝　　　.计算过程中要用国际单位，力F的单位用牛顿(N)，距离s的单位用　　　(m)，功W的单位用　　　(J). Fs 米 焦耳 3.功率的单位：　　　，简称瓦，符号是W.其他单位：千瓦，符号是kW.1 kW＝　　　W. 4.推导式：当物体在力的作用下，以速度v做匀速直线运动时，P＝＝＝Fv(计算时v的单位要转换为m/s).若功率一定时，F与v成反比. 考点2 功率 目录 上一级 1.定义：　　　与做功所用　　　之比.在物理学中，用功率表示物体做功的　　　. 2.功率的计算公式：　　　　.变形式：求功W＝　　　；求时间t ＝　　　　. 功 时间 快慢 P＝ Pt 瓦特 1 000 考点3 机械能及其转化(广东中考5年3考：2024、2022、2021) 目录 上一级 1.能量：物体能够　　　　　，我们就说这个物体具有能量，简称能. 2.动能：物体由于运动而具有的能.一切运动的物体都具有动能. 影响因素：①质量.运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越　　　. ②速度.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越　　　. 对外做功 大 大 目录 上一级 3.势能：可分为　　　势能和　　　势能. (1)重力势能：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. 一般情况下，规定物体在“水平地面”上的重力势能为零. 影响因素：①质量.高度一定时，质量越大，物体的重力势能越　　　. ②高度.质量一定时，高度越高，物体的重力势能越　　　. 重力 弹性 大 大 (2)弹性势能：物体由于发生　　　　　　而具有的能.如撑竿跳高时弯曲的竿、拉弯的弓弦等. 影响因素：物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越　　　. 弹性形变 大 目录 上一级 4.机械能：　　　、　　　势能和　　　势能统称为机械能.即机械能＝动能＋势能. (1)机械能间的相互转化如图所示. 动能 重力 弹性 目录 上一级 (2)如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是 　　　的.若在转化中存在摩擦力或空气阻力等消耗能量的因素，则机械能的总和会　　　，机械能不守恒. (3)水能和风能：水电站是利用水的　　　能来发电的；风力发电机是利用风的　　　能来发电的. 守恒 减小 机械 机械 目录 教材母题小测 目录 1.(人教教材)下列生活实例中，力对物体做功的有(　　) A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁 甲　小车在推 力的作用下向 前运动了一段距离 乙　物体在绳子拉 力的作用下升高 丙　提着滑板在 水平路面上前行 丁　搬而未起 A 目录 2.(人教教材)如图所示，一个大人和一个小孩一起爬相同的楼梯，同时从一楼出发，爬到约10 m高的四楼.已知小孩用时50 s，大人用时60 s，大人比小孩的质量大，则下列说法正确的是(　　) A.爬到四楼时，小孩做了约500 J的功 B.小孩爬楼做功的功率约为100 W C.从出发时刻到如图所示的时刻，此过程中大人 做功的功率大 D.全程大人爬楼用时多，做功的功率小 第2题图 B 目录 3.(人教教材)如图所示，滚摆在下降过程中，滚摆的　　　　能转化为 　　能.滚摆在上下往复运动的过程中，其每次上升所能达到的高度越来越低，滚摆在运动过程中的机械能　　　　(选填“增加”“减少”或 “不变”). 第3题图 重力势 动 减少 目录 4.(人教教材)某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2 t，在10 s内从楼的2层上升到5层.如果每层楼高3 m，升降机电动机做的功至少是　　　　　J，功率至少是　　　　　W.(g取10 N/kg) 1.08×105 1.08×104 目录 5.(人教教材)如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到人的鼻子附近，稳定后松手，若人不动，铁锁摆回时　　　(选填“会” 或“不会”)碰到人的鼻子.铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中，动能 　　　(选填“变大”“变小”或“不变”). 不会 变大 目录 重点1 重点2 重难过关 重点3 重点1 功和功率的计算 目录 上一级 (2024·连云港)如图所示，一个人先、后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离.该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系，下列判断正确的是(　　) A.W1＜W2，P1＜P2 　 B.W1＞W2，P1＞P2 C.W1＝W2，P1＝P2 　 D.W1＜W2，P1＞P2 例1题图 C 目录 上一级 1.1(2023·南通改编)如图所示，小豪的质量为60 kg，他在30 s内完成了10个引体向上，每次重心上升50 cm，g取10 N/kg.则小豪完成一个引体向上克服重力做的功为　　　J，小豪在这段时间内克服重力做功的功率为 　　　W. 第1.1题图 300 100 目录 上一级 功和功率的计算要注意：①方向一致性，即物体在力F的方向上移动的距离s；②时间同一性，即力对物体做的功是在对应的时间内发生的，平均功率等于这段时间做的功与所用时间之比. 重点2 功和功率的相关图象 目录 上一级 (2024·眉山)如图甲所示，物体在粗糙程度不变的水平地面上受到水平向右的拉力.拉力大小随时间变化的关系图象如图乙所示，物体运动的速度随时间变化的关系图象如图丙所示.下列说法正确的是(　　) A.4～6 s内，物体运动的路程为18 m B.4～6 s内，拉力F做功的平均功率为12 W C.t＝1 s时，物体受到的摩擦力大于2 N D.拉力大小为6 N时，物体做匀速直线运动 B 目录 上一级 2.1(2023·十堰改编)如图甲所示是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，其相关参数如下表所示.执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行，图乙是本次航行的v-t图象，则加速过程中，发动机对十堰舰做了　　　　J的功；十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时受到的阻力大小为　　　　N. 排水量 1 220 t 最大航速 12.5 m/s 吃水深度 4 m 最大推进功率 12 500 kW 1.5×109 1×106 目录 上一级 图象问题 ⇨ 明确纵坐标和横坐标的物理量 ⇨ 关键点：利用匀速直线运动时牵引力F的大小等于阻力f的大小 ⇨ 利用P＝＝＝Fv及其变形式计算 重点3 机械能及其转化 目录 上一级 在自由式滑雪比赛中，运动员在雪道上自由下滑的过程中，如果不计雪道阻力和空气阻力，下列说法正确的是(　　) A.动能不变，重力势能不变，机械能不变 B.动能增大，重力势能增大，机械能不变 C.动能增大，重力势能减小，机械能不变 D.动能减小，重力势能减小，机械能减小 C 目录 上一级 3.1(2024·佛山模拟)将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，整个运动过程中小球的机械能　　　　(选填“守恒”或“不守恒”)；小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，则小球在A点的重力势能　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)小球在B点的重力势能；若A、B两点为图甲中①、②、③三点中的某两点，则A点可能是其中的　　(选填“①”“②”或“③”)点. 不守恒 小于 ③ 目录 上一级 目录 考点1 真题对点练 考点2 考点3 考点1 功(广东中考5年5考：2024、2023、2022、2021、2020) 目录 上一级 1.(2023·江苏)关于功，下列说法正确的是(　　) A.用力推车没有推动，人对车也做了功 B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C.运动员举着杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D.学生背着书包在水平路面上匀速前进时对书包做了功 B 目录 上一级 2.(2024·乐山)如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6 m到达B点，轻轻松手后，冰壶沿冰道运动30 m停在O点.若运动员对冰壶的水平推力大小为9 N，冰壶运动过程中受到大小恒为1.5 N的水平阻力，则冰壶从A点沿直线运动到O点的过程中(　　) A.推力对冰壶做的功为270 J B.推力对冰壶做的功为324 J C.冰壶克服阻力做的功为54 J D.冰壶克服阻力做的功为45 J C 目录 上一级 3.(2022·广东节选)图中某智能机器人的质量为80 kg，其轮子与 水平地面接触的总面积为5×10－4 m2.该机器人在水平地面上工 作时，匀速直线移动的速度为1 m/s，所受阻力的大小是机器人 重力大小的，则机器人在水平地面上匀速直线移动时受到的牵引力大小为　　N.机器人在水平地面上匀速直线移动30 s，此过程中牵引力做的功为　　　　J.(g取10 N/kg) 第3题图 40 1 200 目录 上一级 4.(2020·广东)某轿车在平直公路上行驶45 s，此过程中其速度v与时间t，动力F与时间t的关系图象分别如图甲、乙所示.已知前10 s内轿车运动的路程为100 m，则轿车在前10 s内运动的平均速度为　　m/s；轿车在匀速直线运动阶段通过的路程为　　m；整个过程中动力F做的功为 　　　　J. 第4题图 10 700 1.1×106 考点2 功率 目录 上一级 5.物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动的路程与时间的关系图象如图甲所示时，物体受到的水平推力大小为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙所示时，物体受到的水平推力大小为F2.两次推力做功的功率分别为P1、P2，则F1∶F2和P1∶P2分别为(　　) A.3∶5，9∶25 B.3∶5，1∶1 C.3∶5，3∶5 D.1∶1，3∶5 D 目录 上一级 6.(2023·广州)如图甲所示，重5 N的物体A在水平拉力F1的作用下，从水平面的M点匀速直线运动到N点，用时3 s；如图乙所示，在物体A上放置一个砝码，物体A在水平拉力F2的作用下，从另一水平面的P点匀速直线运动到Q点，用时2 s. (1)在MN、PQ段，物体A的速度分别为v1、v2，物体A所受摩擦力的大小分别为f1、f2，则v1　　　v2，f1　　　f2.(均选填“＞”“＜ ”或“ ＝”) ＜ ＞ 目录 上一级 (2)物体A从M点运动到N点，拉力F1做的功为　　　J，拉力F1做功的功率为　　　W，物体A所受重力做的功为　　J. 0.3 0.1 0 考点3 机械能及其转化(广东中考5年3考：2024、2022、2021) 目录 上一级 7.(2024·盐城)掷实心球是我市中考体测项目之一.不计空气阻力，投掷后的实心球在上升过程中(　　) A.动能变大，重力势能变大 B.动能变小，重力势能变小 C.动能变小，重力势能变大 D.动能变大，重力势能变小 C 目录 上一级 8.(2024·安徽)如图所示为一名游客某次蹦极运动的精彩瞬间.若游客从平台上由静止开始下落，则从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的 (　　) A.动能一直增大 B.重力势能一直减小 C.机械能保持不变 D.机械能一直增大 第8题图 B 目录 上一级 9.(2024·兰州)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了恒星S2从1994年到2002年间的位置，如图所示.科学家认为恒星S2的运动轨迹是一个椭圆，推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞.忽略恒星S2质量的变化，由图可知，下列说法正确的是(　　) A.黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点 B.恒星S2在运动过程中所受合力大小为零 C.恒星S2在1995年时期的动能大于它在2001 年时期的动能 D.恒星S2在1995年时期的重力势能大于它在2001年时期的重力势能 第9题图 D 目录 上一级 10.(2024·无锡)如图所示，将摆球从A点由静止释放，摆球经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时的动能为　　J；摆球从A点到O点的过程中，　　　能转化为动能.整个过程中，摆球的机械能　　(选填“增大”“减小”或“不变”). 第10题图 0 重力势 不变 目录 上一级 11.(2022·广东)图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点.图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车在 　　点的动能最大，它在B点的重力势能大小　　　　它在E点的动能大小.此过程中，过山车的机械能是　　　　(选填“变化”或“不变”)的. C 等于 变化 目录 能力提升练 目录 1.(2024·广州)如图所示，某同学将篮球掷向地面，篮球经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力. (1)篮球的直径为24.6　　　(选填“mm”“cm”或“dm”)，质量为0.6 kg，g取10 N/kg，则该篮球受到的重力大小为　　N. 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 cm 6 目录 (2)请在图中画出乙位置的篮球的受力示意图. (3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程中损失的机械能为　J，篮球在乙位置时的动能为 　　J. 1 2 目录 2.(2024·广东模拟)当今世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥，全长55 km.一辆质量为1 t的汽车匀速通过该大桥，汽车在运动过程中受到的阻力大小为车重的.问：(g取10 N/kg) 目录 (1)已知汽车与桥面接触的面积为0.05 m2，则汽车静止时对桥面的压强是 多少？ 解：(1)汽车静止时对桥面的压力大小为 F＝G＝mg＝1 000 kg×10 N/kg＝10 000 N 则汽车静止时对桥面的压强为 p＝＝＝2×105 Pa 答：汽车静止时对桥面的压强是2×105 Pa； 目录 (2)汽车匀速通过该大桥，牵引力做的功是多少？ 解：汽车匀速通过大桥，受力平衡，则汽车受到的牵引力大小为 F牵＝f＝G＝×10 000 N＝2 000 N 牵引力做的功为 W＝F牵s＝2 000 N×55 000 m＝1.1×108 J 答：汽车匀速通过该大桥，牵引力做的功是1.1×108 J； 目录 (3)若汽车以额定功率55 kW从静止开始行驶，15 s内行驶了225 m，第15 s时速度恰好达到某值，接着按照该速度匀速运动25 s，再关闭发动机，汽车滑行了137.5 m后停下，其v-t图象如图所示，则汽车全程的平均速度是多少？ 解：根据P＝Fv可得，汽车匀速行驶的速度为 vm＝＝＝27.5 m/s 则汽车匀速行驶的路程为 s'＝vmt＝27.5 m/s×(40－15)s＝687.5 m 汽车全程的平均速度为 v'＝＝＝21 m/s 答：汽车全程的平均速度是21 m/s. 目录 实验过关 目录 小宇用如图所示的装置做“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验. (1)本实验探究的是　　　(选填“木块”或“小球”)的动能跟它的质量和速度的关系.通过观察　　　　　　　　　　　　来比较动能的大小，这里用到的物理研究方法是　　　(选填“直接测量” “放大”或“转换”)法. 实验 探究物体的动能跟哪些因素有关 小球 木块被撞击后移动的距离 转换 目录 (2)为了探究动能的大小跟物体运动速度的关系，让小球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是　　　　　　　　　　　　　　；应选用 　　　　两图来分析，由此可得出实验结论：　　　一定时，　　　越大，物体的动能越大. (3)分析乙、丙两图可得出实验结论：　　　　一定时，　　　越大，物体的动能越大；其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的 　　　　能转化为　　　能. 使小球到达水平面时的速度不同 甲、乙 质量 速度 速度 质量 重力势 动 目录 (4)若小宇要探究重力势能跟物体所处高度的关系，具体的操作方法是让小球从　　　(选填“相同”或“不同”)的高度由静止开始滚下，则他应选用 　　　　两图来分析，由此可得出实验结论：　　　相同的物体，所处的高度越　　，重力势能越大. 不同 甲、乙 质量 高 目录 (5)本实验中若水平面绝对光滑，则　　　(选填“还能”或“不能”)得出以上实验结论，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (6)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力的大小分别为f1、f2，则f1　　　f2，该过程中小球克服摩擦力做的功分别为W1和W2，则W1　　　W2.(均选填“＞”“＜“或”＝“) 不能 小球与木块将会一直做匀速直线运动，无法比较 ＝ ＜ 目录 (7)实验后，小宇联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载” 与“超速”.于是他想进一步知道，在影响物体动能大小的因素中，质量和速度哪个因素对动能的影响更大？利用上述器材进行实验，得到的数据如下表所示： 实验序号 小球的质量m/g 小球由静止开始滚下的高度h/cm 木块被撞击后移动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 目录 ①为了探究“超载”的安全隐患，应选择　　　两个序号的实验进行比较. ②为了探究“超速”的安全隐患，应选择　　　两个序号的实验进行比较. ③分析表格中对应的实验数据可知：　　　对物体动能的影响更大，当发生交通事故时，由于汽车的该因素超过限定值而造成的危害更严重. 实验序号 小球的质量m/g 小球由静止开始滚下的高度h/cm 木块被撞击后移动的距离s/m 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 1、3 1、2 速度 $$