4.3 功 功率 机械能 简单机械-【一战成名新中考】2026陕西中考物理·一轮复习·知识点精讲（讲册）

大单元3功 功率 机械能 简单机械 Q大单元串讲导图 五要素：支点、动力、 定义：如果一个力作用在物体上，物体在 阻力、动力臂、阻力臂 这个力的方向上移动了一段距离，就说这 个力对物体做了功 平衡条件：动力×动力臂= 阻力×阻力臂 有力无距离.例：“推而未动”“搬 而未起” 省力杠杆 杠杆 力不做 功的三 有距离无力.例：足球离开脚后 费力杠杆 杠杆 (W) 种情况 在空中运动，脚对足球不做功 类型 等效 力与运动的方向垂直.例：提着 等臂杠杆 =0 水桶水平移动一段距离，竖直提 水桶的力不做功 F=0 作图：画力臂、画 的 最小动力的示意图 功 功率、机械 功的计算：W=Fs,W表示功、F表示力 本质. 、简单机械 s表示物体在力的方向上移动的距离 定滑轮 定义：功与做功所用时间之比叫做功率 动滑轮 功率 物理意义：表示物体做功快慢的物理量， 滑轮 (P) 功率越大，做功越快 省力倍数由动滑 轮上承担物重的 计算公式：P=严，单位是焦耳每秒，它有 绳子段数决定 滑轮组 一个专门的名称叫做瓦特，简称瓦，符号 机械效率 能量转化 是W 的量度 动能：物体由于运动而具有的能 定义：有 公式： 轮轴和斜面 用功与总 重力势能：物体由于受到重力 功的比值 W 机械能 并处在一定高度而具有的能 及其 势能 轮轴：实质是 斜面：省力费距 转化 弹性势能：物体由于发生弹性 变形的杠杆 离的简单机械 形变而具有的能 机械能守恒：只有动能和势能相互转化时 ○近5年陕西真题分析 1.按题型分析 2025 2024 2023 2022 2021 题型 题序 题序 题序 题序 题序 考点 考点 考点 考点 考点 分值 分值 分值 分值 分值 5D, 重力 7B, 重力 7C, 重力 4BD, 机械能 0.5分 势能 0.5分 势能 0.5分 势能 1分 选择 杠杆、滑 题 6题 定滑轮综 9题 轮、机械 2分 合分析 2分 效率分析 与计算 40 教师备课尊享·陕西物理 一战成名新中考 续表 2025 2024 2023 2022 2021 题型 题序 题序 题序 题序 题序 考点 考点 考点 考点 考点 分值 分值 分值 分值 分值 13题 动能和重16题2 滑轮组 15题 斜面计算 1空， 力势能 空，2分 计算 3分 与分析 1分 14题1 填空题 杠杆平 空，1分 衡条件 动滑轮及 15题 机械效率 3分 计算 17(2) 杠杆 作图题 题，2分 作图 探究动能 探究杠 探究杠 实验与 18题 17(3) 大小与哪 19题 杆的平 杆的平 探究题 4分 题，2分 些因素 4分 衡条件 衡条件 有关 23(3) 功、力电 22(3) 功、功率 23(2) 功率 综合题 (4)题， 转化效 题，2分 的计算 题，2分 计算 5分 率计算 总分 6.5分 9分 9.5分 2.5分 10分 近5年，本大单元中考分值2.5~10分，选择题和填空题中高频考查机械能及其转化、滑轮、斜 考情 面及机械效率综合分析与计算；作图题仅1次考查杠杆作图；实验与探究题中2次考查探究杠 总结 杆平衡条件，1次考查探究动能大小与哪些因素有关：综合题中高频考查功、功率相关计算，整 体难度中等。 2.按命题点分析 命题点 2025 2024 2023 2022 2021 功、功率的理 23(3)(4)题， 23(2)题， 22(3)题，2分 解及计算 5分 2分 动能、势能 13题1空、17 5D,0.5分 7B,0.5分 7C,0.5分 4BD,1分 和机械能 (3)题，3分 杠杆 18题4分 14题1空，1分 17(2)题，2分 9A,0.5分 19题4分 滑轮、滑轮组的 6题2分 15题3分 16题2空，2分 9BCD,1.5分 分析与计算 斜面及其机械效率 15题3分 近5年，本大单元动能、势能和机械能、杠杆必考；功、功率的理解及计算、滑轮、滑 考情总结 轮组的分析与计算高频考查；斜面及其机械效率仅考查1次，其中滑轮和斜面相关 计算有一定难度。 教师备课尊享·陕西物理 41 ○近5年陕西真题分类 命题点1功、功率的理解及计算 发利用水平.某风力发电、重力储能综合项目， 1.[2024陕西22题7分]如图，是我国自主研发 单个风力发电机组的平均发电功率为 的“南鲲号”漂浮式波浪能发电装置，因其灵活 1500kW.某次风能充沛时，系统利用风能发 机动，被称为海上移动充电宝.(g取10N/kg, 电的富余电能，将2个质量均为3×104kg的重 海水密度取1.0×103kg/m3) 物从地面提升至30m的高度处，实现能量储 (1)“南鲲号”通过向水箱注水使自身下沉，以 存，如图乙所示.根据相关信息，完成以下问题 抵御超强台风，在下沉过程中，其底部受到海 (g取10N/kg). 水的压强变大（选填“变大”“变小”或“不 提升重物 放下重物 电能 机械能 电能 变”) 」储存能量 释放能量 输入 输出 (2)“南鲲号”质量为6×10kg,其漂浮时受到 的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ (3)[一题多解]若拖船将“南鲲号”匀速直线 拖移至54km外的某岛礁，用时3h,其移动速 度是多少？若拖船对“南鲲号”的牵引力恒为 6×105N,则牵引力做功的功率是多少？ 第2题图 解：(2)因为“南鲲号”漂浮 (1)风能属于可再生（选填“可再生”或 在海面上，所以其受到的浮 “不可再生”)能源 力： (2)[一题多解]若某电动汽车每行驶1km的 F浮=G=g=6×10kg× 第1题图 路程需消耗0.2kW·h的电能，单个风力发电 10N/kg=6×102N, 机组发电1h产生的电能，可供该电动汽车行 由F=PgV排得，排开海水的体积： 驶的路程是多少？ V排= F 6x107N =6×103m3: P海水g1.0x103kg/m×10N/kg (3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高 (3)其移动速度： 处的过程中，系统对重物所做的功是多少？ v=5=54 km. (4)[一题多解]储能系统将2个重物从30m t 3h 18km/h=5m/s, 高处放回地面的发电过程中，产生的电能为 解法一：牵引力做功的功率： 1.44×10'J,则该过程的发电效率是多少？ P==Fw=6×103Nx5m/s=3x10W; 据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输 出电能与输入电能之比)可达70%以上，请你 解法二：牵引力所做的功： 通过计算，判断这一数据是否可信？（已知系 W=Fs=6×105N×54×103m=3.24×101°J, 统提升重物的效率为90%) 牵引力做功的功率： W3.24×10"J 解：(2)由P-”得，单个风力发电机组发电 P= =3×10°W t3×3600s 1h产生的电能， 2.[2023陕西23题9分]重力储能是一种新型储 W=P=1500kW×1h=1500kW·h, 能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储 电动汽车可行驶的距离： 存或释放，能量转化过程如图甲所示.重力储 1500kW·h S=- 能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开 0.2(kW·h)/km =7500km 42 教师备课尊享·陕西物理 一战成名新中考 (3)2个重物的重力： ②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长 G=2mg=2×3×103kg×10N/kg=6×105N 时间，请你写出一条缓解车内气温快速上升的 重力储能系统对重物做的功： 措施：车窗留缝，增加气体流动性或用物体对 W=Gh=6×105N×30m=1.8×107J: 汽车进行遮挡， (4)重力储能系统放下重物发电的效率： 解：(2)此过程中牵引力的功率： W型×100% 1.44×107J 02 ×100%=80%. 4.8×10J P=- 1.8×10J 8x103W: 10×60s 已知系统提升重物的效率，1=90%，重力储能系 (3)①由题可得：红外辐射每秒每平方能量： 统的综合效率：)=71·)2=90%×80%=72%， 1 ×500J=250J 由于72%>70%，所以数据可信。 W红=2W大2 3.[2021陕西23题9分]暑假期间，小明和家人 吸热效率n=50% 吸热面积S=8m,则每秒车内 自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观， 空气吸收的热量： (1)全家人上车后，汽车对水平地面的压强比 01=W红外×50%×S=250J×50%×8m2=1000J, 空载时大 1分钟车内空气吸收热量： (2)若该车在某段水平路面上匀速行驶10min, 2,=1000J/s×60s=60000J, 牵引力做功4.8×10？J,此过程中牵引力的功 由p=得，m气=pV=1.3kg/m×2m3=2.6kg, 率是多大？ (3)到达目的地，他们将车停放在露天停车场后 由c= 0得 m△t 进入博物馆参观.参观完毕准备返回时，打开车 0 60000J 门发现车内温度特别高，无法立刻进入.回家后 △h= ≈23.1℃ cm1.0×103J/(kg·℃)×2.6kg 小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影响， 命题点2动能、势能和机械能 他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过 1.[2025陕西5题2分]如图，是我国为满足森林 的实验，实验测得太阳暴晒下，3~5min车内 灭火和水上救援等迫切需求而研制的大型水 温度就能达到40~50℃.通过回看该节目，他 陆两栖飞机“鲲龙”AG600.工作时，它可在20 获取了一组有关太阳辐射和小汽车的数据：夏 秒内吸水12吨，并在4秒内倾泻完毕，能实现 天正午时，某城市地表上每秒每平方米获得的 水源与火场之间多次往返.下列关于“鲲龙”的 太阳辐射能量约500J,其中能使物体吸热升 说法正确的是 (A) 温的主要是红外辐射，其能量约占太阳辐射能 量的一半.小汽车的有效吸热面积约为8m, 车内空气体积约为2m3,车内空气吸热效率约 为50%. 第1题图 ①小明根据节目所给数据，计算出了理论上一 定时间内车内空气升高的温度，并通过查阅资 A.停在水面上不工作时，处于平衡状态 料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通 B.停在水面上吸水过程中，下表面受到水的压 等诸多因素影响，综合分析得出节目实测结果 强不变 是可信的.请你写出理论上1min车内空气升 C.在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速 高温度的计算过程[p空气=1.3kg/m3,c室气= 大，压强大 1.0×103J/(kg·℃)，结果保留一位小数] D.降落过程中，重力势能不变 教师备课尊享·陕西物理 43 2.「2023陕西7题2分]近年来，我国在深空探索 A.用力将弓拉弯说明力可以改变物体的形状 和深海探测等领域取得了重大成就，实现了毛 B.箭被射出的过程中，动能转化为弹性势能 主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的 C.射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯 “可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的情景.对下 性作用 列科技成就所涉及的物理知识分析不正确的 D.斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能 是 B) 不变 5.[2024陕西13题1分1实心球在空中下落过程 中，重力势能转化为动能.（忽略空气阻 力) 甲 6.[2024陕西17(3)题2分]如图，在“研究动能 大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同 的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比 较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体， 第2题图 速度越大，动能越大.如果要探究动能大 A.如图甲，中国空间站与地面控制中心的通 小与物体质量的关系，应该将质量不同的小球 讯，是通过电磁波实现的 从同一斜面的相同（选填“相同”或“不 B.如图乙，国产C919大型客机起飞爬升过程 同”)高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。 中，重力势能不变 mm h C.如图丙，“奋斗者”号载人潜水器下潜的深 AEAAAEAEAAEAEAAAA 度越深，所受海水的压强越大 D.如图丁，“雪龙”号破冰船利用自身重力破 冰，说明力可以使物体发生形变 第6题图 3.[2022陕西7题2分]如图，滑雪运动员正在比 命题点3杠杆 赛.下列分析正确的是 (B)1.[2024陕西14题1分]如图，用细绳将不锈钢 勺子悬挂起来，使其静止在水平位置，则勺子 悬挂点右（选填“左”或“右”）侧的质量较 大一些 第3题图 滑轮组 A.雪地上的影子是光的折射形成的 B.滑雪板可以减小运动员对雪地的压强 二Lm C.运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，重力势能 第1题图 第2题图 不变 2.[2022陕西9题2分]如图所示，这是一种塔式起 D.运动员在沿倾斜赛道加速下滑过程中，运动 重机.已知起重机上的滑轮组在匀速起吊 状态保持不变 330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%.g取 4.[2021陕西4题2分]如图所示为拉弓射箭的 10N/kg.下列分析和计算错误的是（D) 情景.下列说法正确的是 (A) A.起重机的吊臂AOB可视为杠杆 B.物体上升2m,滑轮组所做有用功是6.6× 103J C.物体上升2m,滑轮组所做总功是1.1×104J D.增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将 第4题图 减小 44 教师备课尊享·陕西物理 一战成名新中考 3.[2023陕西17(2)题2分]如图甲，用铁锹铲土 图乙所示.这样做的优点是便于改变动力臂、 时，铁锹可视为杠杆，图乙是其简化图，0为支 阻力臂和力的方向 点，请在图乙中画出作用力F的力臂1. (4)如图丙，园林工人操作车载起重机拉起一 棵大树，绳端作用在A(选填“A”或“B”) 处更省力 第3题图 4.[2025陕西18题4分]小明在探究杠杆的平衡 第4题图丙 条件时，用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质5.[2021陕西19题4分]在“探究杠杆平衡条件” 杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干（每个钩码 的实验中： 重0.5N)等实验器材. 可移动挂环 第5题图 第4题图 (1)为方便测量力臂，实验前应先调节杠杆两 (1)实验操作中，为了便于测量，常把杠杆调至 端的平衡螺母，使之在水平位置平衡！ 水平位置平衡.若调节时发现杠杆的右端下 (2)如图甲，此时杠杆处于平衡状态，如果在杠 落，此时应将平衡螺母向左（选填“左”或 杆两端各加挂一个相同的钩码，杠杆将顺时 “右”)调节， 针转动（选填“保持平衡”“顺时针转动”或 (2)如图甲，杠杆在水平位置平衡后，小明在杠 “逆时针转动”). 杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，改变钩 (3)如图乙是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆 码所挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡，多 处于平衡状态.若只将左侧的钩码改挂到A点 次实验并记录数据，如表所示. 正上方的B点，力臂是线段OA(选填 实验 动力 动力臂 阻力 阻力臂 “OA”“OB”或“AB”),此时杠杆仍能（选 次数 F/N 1/cm F,/N 12/cm 填“仍能”或“不能”)保持平衡， 1.0 15 1.5 10 命题点4滑轮、斜面及其机械效率 2 1.5 10 1.5 10 1.[2025陕西6题2分]我国是世界上使用与发 3 2.0 5 0.5 20 展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进 步作出了重要贡献.如图，是汉代画像石中的 分析实验数据可以得出，杠杆的平衡条件是 滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场 F h=Fh. 景.关于图中的滑轮说法正确的是(B) (3)小明进一步改进了实验方案，增加了弹簧 A.该滑轮是动滑轮 测力计，并将固定挂钩改为可移动的挂环，如B.该滑轮可以改变施力的方向 教师备课尊享·陕西物理 45 C.使用该滑轮可以省功 触面积为0.025m2,则它对地面的压强为 D.提升重力不同的物体时，机械效率不变 3.2×10Pa.工人用如图所示的滑轮组将该 重物竖直向上匀速提升5m,用时50s,此过程中 重物上升的速度是0.1m/s.若增大提升重物 的质量，该滑轮组的机械效率将变大·(g取 第1题图 10 N/kg) 2.[2024陕西15题3分]工人利用如图所示装置 提升物料，该装置中的滑轮为动滑轮.已 知滑轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩 擦.工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 第3题图 100N.若绳子能承受的最大拉力为520N, 每根钢条重100N,该装置匀速提升钢条时，所 4.[2021陕西15题3分]如图所示，工人师傅用沿 能达到的最大机械效率为80% 斜面向上1000N的推力，将重为2000N的物体 从斜面底端匀速推至斜面顶端.已知斜面长4m、 高1.5m,则此过程中的有用功为3000J, 斜面的机械效率为75%·使用斜面可以 省力（选填“省力”或“省功”）： 第2题图 3.[2023陕西16题4分]某重物的质量为80kg,体 积为0.05m3,则该重物的密度为1.6×103 第4题图 kgm,该重物放在水平地面上时，与地面的接 教学笔记 十一十一十”十一十一”十一十”十一”十一十一 46 教师备课尊享·陕西物理