第十一讲 第2课时 机械能-【决胜中考】2025年中考物理全程复习（安徽专版）

第2课时 机械能 知识网络梳理 概念 特点 决定大小的因素 共同特点 物体由于① 而具有 一切运动的物体都 动能 质量、速度 的能量 具有动能 具有能 动能、 重力 物体由于被② 切被举高的物体 的物体 势能和 质量、高度 机械能 势能 而具有的能量 都具有重力势能 都能够 势能 弹性 物体由于发生弹性 一切发生弹性形变的 做功 形变程度、材料 势能 形变而具有的能量 物体均具有弹性势能 机 械 机械能 动能和势能统称为机械能 速度增大 速度减小 机械能间 无③ 高度减小 弹性形变增 机械能 重力势能 动能 动能 之弹性势能 的转化 作用下能的转化 高度增大 弹性形变减 守恒及 速度减小 速度增大 其转化 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变 机械能守恒 化，但机械能的总和④ 经典例题详解 典例1(2024·自贡)很多同学都玩过荡秋千， 典例2(2024·成都A卷)2023年7月28日，第 下列说法正确的是 ( 31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。 A.秋千荡到最低点时只有动能 如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关 B.秋千荡到最高点时有重力势 于跳高运动员的能量，下列结论正确的是( 能和动能 A.助跑过程中，动能保持不变 C.从最低点荡到最高点的过程 B.助跑过程中，机械能总量 中重力势能转化为动能 保持不变 D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重 C.起跳后的上升过程中，重 力势能减少 力势能增大 [解析]秋千荡到最低点时，离地面有一定的高 D.越过横杆后的下降过程中，动能保持不变 度，因而具有重力势能，不是只有动能，故A错 [解析]跳高运动员在助跑过程中，质量不变，速度 误；秋千荡到最高点时，速度为0，动能为0，故只 变大，所以动能变大，高度不变，重力势能不变，故 有重力势能，故B错误；从最低点荡到最高点的 机械能变大，AB错误；运动员在起跳后上升过程 过程中，高度升高，重力势能增大，速度减小，动 中，质量不变，高度增加，重力势能增大，C正确；运 能减小，是动能转化为重力势能，故C错误；从 动员在下降过程中，质量不变，高度减小，速度增 最高点荡到最低点的过程中，高度减小，重力势 大，所以动能增大，重力势能减小，D错误。 能减小，速度变大，动能变大，故D正确。 [答案]C [答案]D 80 第十一讲功与能 实验突破 W实验 探究物体的动能跟哪些因素有关m 实验装置 [交流与反思] 1.木块最终停下来是因为受到③ 的作用。若水平面绝对光滑，该实验 [实验方法] ④ (选填“能”或“不能”)达到 控制变量法 探究目的，原因是⑤ 转换法：通过木块移动的距离判断钢球动能的大小 2.能量转化：钢球从斜面滚下，下滑过程 [实验结论 中⑥ 能转化为⑦ 能； 1.质量相同的物体，① ,它的动能越大 木块在水平面上运动直至静止，将 2.运动速度相同的物体，② ,它的动能越大 ⑧ 能转化为⑨ 能 针对练习。 “甲”或“乙”)图中的钢球在刚到达水平面时 近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事 的速度更大。 故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。 (3)比较甲、乙两图可知，在 定时，钢 小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、 球的 越大，动能越大。 超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分 (4)分析比较乙、丙两图可知，在 相同 别为m1和m2(m1<m2)的钢球从圆弧轨道的 时，钢球的 越大，动能越大 两图可以模拟汽车超载带来 一定高度(h1<h2)由静止滚下，撞击水平面上 (5)比较 的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆孤 的危害。 轨道、水平面和纸盒均不变)。 能力提升 「电磁铁 (6)假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的 一小钢球 角度谈谈在安全行车方面需要注意的事项： h m 甲 (7)实验中探究的“物体的动能”是指 (选填字母)。 A.钢球在斜面上的动能 B.钢球撞击纸盒时的动能 C.纸盒被撞击后的动能 (8)若水平面是光滑的， (选填“能”或 “不能”)达到探究目的。 基础考法 (9)实验过程中，发现木块移动的距离较短而不 (1)实验中，通过比较钢球推动纸盒 易进行观察和比较。对此请你写出一条改 来判断钢球动能的大小，这种研究方法叫 进措施： 法。 (10)小彤根据甲、丙两图得出结论：物体动能的 (2)让相同质量的钢球从斜面的同一高度由静止 大小与质量有关，她的看法 (选填 滚下是为了使两球到达水平面时的速度相 “正确”或“错误”)，理由是 同。分析甲、乙两图可知， (选填 第十一讲功与能 81 核心素养 被推开的距离 (选填“相同”或“不 (11)小彤将实验进行了改装：用形状相同的塑料 相同”)。 球和铁球（铁球质量大）将弹簧压缩到相同 、0M人 程度后放手，如图所示。两球离开弹簧时的 速度 (选填“相同”或“不同”)，纸盒 安徽中考精选 考点1机械能及其转化 5.（2019·安徽)如图，在光滑的水平台面上，一轻 1.(2023·安徽)如图，在射箭比赛中，运动员释 质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点 放弓弦将箭射出，弓弦的弹性势能转化为箭 是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使 的 能。 小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB 间做往复运动（已知AO=OB)。小球从A位 置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是 K 第1题图 第3题图 AO B A.小球的动能不断增加 2.(2024·安徽)如图所示为某次蹦极运动的精 B.弹簧的弹性势能不断减少 彩瞬间。若一游客系好安全弹性绳，从平台 C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹 上由静止开始下落，则从开始下落至第一次 性势能相等 到达最低点的过程中，游客的 D.在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能 A.动能一直增大 之和保持不变 B.重力势能一直减小 考点2机械能的相关计算 C.机械能保持不变 6.(2017·安徽节选)已知物体的重力势能表达 D.机械能一直增大 3.(2022·安徽)如图，在2022年北京冬奥会开 式为En=mgi,动能表达式为E=m, 幕式上，质量约为3t的奥运五环缓缓升起。 其中为物体的质量，h为物体距离水平地 若将升起过程看成匀速直线运动，则该过程 面的高度，为物体的运动速度，g为常量，取 中奥运五环的 10N/kg。如图所示，将一质量为0.4kg的 A.重力势能不变 B.动能增大 物体从距离地面1.5m的高度沿水平方向以 C.机械能不变 D.机械能增大 2m/s的速度抛出。不计空气阻力，物体从被 4.(2021·安徽)图示为游乐场中在竖直面内转动 抛出到落地的瞬间，整个过程中机械能守 的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变， 恒。求： 则她从最低点上升到最高点的过程中 (1)物体被抛出时的重力势能Ep和动能EK1。 (2)物体落地前瞬间的动能EK2。 A.动能减小 B.重力势能不变 C.机械能增大 D.机械能不变 82 第十一讲功与能 全国真题精选 考点1动能和势能 1.(2024·广西)如图所示，我国空间站环绕地 球飞行时，当它靠近地球的过程中，速度越来 越大，则它的动能越来越 A.小球从A点摆动到B点，动能转化为重力 势能 B.小球能从B点摆动到C点是由于受到惯性 C.小球每次经过B点，其动能都比上一次小 D.小球最终静止在A点 2.(2024·苏州)为了提高环境质量，经常有如 5.(2024·凉山州)立定跳远是某地初中毕业体 图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车 育考试项目之一，小强在立定跳远考试中蓄 作业时保持匀速直线运动，下列说法正确 力、起跳、落地的几个阶段如图所示（不考虑 的是 ( 空气阻力)。下列说法不正确的是 ( 1 最高点 ?落地 起跳 A.蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力 B.小强在最高点受非平衡力作用 A.喷雾的目的是清洁地面 C.小强能在空中继续运动是受到惯性的作用 B.喷出的水雾是水蒸气液化形成的 D.小强从最高点到落地的过程中，重力势能 C.喷雾车的动能不变 转化为动能 D.喷雾车的重力势能变小 6.(2024·绥化)如图所示，人造地球卫星沿椭 考点2机械能及其转化 圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒 3.(2024·盐城)掷实心球是我市中考体测项目 的，当卫星从远地点向近地点运动时，下列说 之一。不计空气阻力，投掷后的实心球在上 法正确的是 升过程中 近地点 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 9卫星 D.动能变大，重力势能变小 远地点 4.(2024·武汉)如图所示，将一个小球用细线 A.动能减小，重力势能增大 悬挂起来，让小球从A点静止释放，小球会在 B.动能转化为重力势能 A、C两点之间来回摆动，最终静止下来。下 C.动能增大，重力势能减小 列说法正确的是 ( D.卫星的速度一直在减小 第十一讲功与能 834.3×101000[解析]整个上行过程中，缆车对该游客做 的功等于克服游客重力做的功，即W=Gh=gh=60kg× 10N/kg×500m=3×105J,若缆车从起点到终点用时 5min则缆车对该游客做功的功率P”3X0】=10W, 5×60s 5.2500[解析]汽车在一段平直公路上以恒定功率75kW匀 速行驶，速度为l08km/h,由P=Fu得，汽车所受阻力f= F=P_75X10W=2500N. u108 3.6m/s 6.520[解析]物块A在水平拉力F2=50N的作用下，以 10cm/s的速度向右匀速滑动，则拉力F,的功率P=W t =F,U=50NX0cm/s=50NX0.1m/s=5w:木拔 置于水平地面上，处于静止状态，则木板B受到的水平向左 的拉力F:、物体A对木板B水平向右的摩擦力、地面对B 的水平向右的摩擦力，三个力的合力为0，由于物块A受到 水平拉力为50N,则物体A对木板B水平向右的摩擦力为 50N,则地面对木板B的摩擦力f地=F1一fA=70N 50N=20N. 7.C[解析]小明全程的平均速度三，故A错 误；小车在甲、乙段做的功W:=Fs,由两次推力做功之比 型=1=2：1，所以从乙到丙的过程中，小明的水平推力 W2 F's2 F-,故B正确：从乙到丙的过程中，小明推力做功的功 2s2 仁-，政C正确：若把空车从丙沿原路 t3 t3 匀速推回到甲，推力做功W3=F'(s1十s2) Fs1X(s1十 2x2 s2),故D错误。 8.B[解析]由丙图可知，46s物体做匀速直线运动，速度 为3m/s,物体运动路程s=vt=3m/s×2s=6m,故A错 误：4~6s物体做匀速直线运动，速度为3m/s,拉力的大小 为4N,根据P=Fv可知，拉力F的功率P=Fv=4NX 3m/s=12W,故B正确：t=1s时，物体静止不动，受力平 衡，物体受到摩擦力等于拉力为2N,故C错误：由图可知， 在2一4s拉力为6N,物体速度不断增大，做加速运动，故D 错误。 9.解：(1)机器人所受的重力G=mg=55kg×10NWkg=550N。 (2)2s内机器人对箱子所做的功W=Fs=100N×1m 100J。 (3)2s内机器人对箱子做功的功率P=”_100】=50W。 t 2s 微专题（七）功和功率的计算 1.解：(1)机器人静止，在竖直方向上受到的是平衡力， F支=G=400N。 (2)由图像可知，机器人沿动力方向运动的距离s=2m,机 器人匀速运动，F=f=0.02G=0.02×400N=8N,动力做 功W=Fs=8N×2m=16J. 2.解：(1)货物所受的重力G=mg=800kg×10N/kg=8×103N. (2)机器人提升货物的功率P=Y__8×10NX2m 10s 1.6×10W。 3.解：(1)货轮行驶的时间t=50s,行驶的路程s=200m,则 货轮行驶的速度v= 200m=4m/s。 t 50s (2)牵引力F=5×10°N,则牵引力做的功W=Fs=5× 10N×200m=1×103J。 （3)牵引力的功率P=W_1X10」=2×10W, 50s 4.解：(1)由图可知，自行车从第10s开始做匀速直线运动，速 度为5m/s,所以自行车在匀速直线运动时所通过的路程 s=t=5m/s×(50s-10s)=200m。 (2)运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍，自行车在 0一50s内克服阻力所做的功W=fs总=0.2Gs总=0.2× 600N×(30m+200m)=27600J。 第2课时机械能 知识网络梳理 ①运动②举高③外力④保持不变 实验突破 实验①运动的速度越大②质量越大③阻力④不能 ⑤木块做匀速直线运动，无法比较运动的距离⑥重力势 ⑦动⑧机械⑨内 针对练习 (1)距离的远近转换(2)乙(3)质量速度 (4)速度质量(5)乙、丙(6)不要超速和超载，无论是超 速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏 程度就很大(7)B(8)不能(9)增大斜面高度 (10)错误没有控制钢球到达水平面时的速度相同 (11)不同相同 安徽中考精选 1.动 2.B[解析]蹦极的游客从开始下落到第一次到达最低点的 过程中，质量不变，高度一直减小，因此重力势能一直减小， B正确：质量不变，速度先增大后减小，因此动能先增大后减 小，A错误：游客受到空气阻力和安全绳的拉力，因此游客 的机械能一直减小，CD错误。 3.D4.C 5.D[解析]由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则 AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态。小球 从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变 小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、速度不断增大， 动能变大，此过程中弹性势能转化为动能：到达O点时，弹 簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度 最大，动能最大：小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长， 形变程度变大，弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向 左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势 能。则小球从A位置运动到B位置的过程中，小球的动能 先增加后减少，故A错误：弹簧的弹性势能先减少后增大， 故B错误：；小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的 弹性势能（为零）不相等，故C错误：水平台面光滑，且AO OB,说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机 8 械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能 之和保持不变，故D正确。 6.解：(1)重力势能Ep=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m= 6J,动能Ex1=2mui=2X0.4kgX(2m/s)=0.8J. (2)整个过程中机械能守恒，则落地时的动能EK2=EK1十 Ep=0.8J+6J=6.8J 全国真题精选 1.大[解析]动能大小的影响因素：质量和速度，当它靠近地 球的过程中，速度越来越大，质量不变，动能越来越大。 2.D 3.C[解析]投掷实心球时，实心球离开手后继续上升，是因 为实心球具有惯性，此时实心球不再受到手的作用力；实心 球在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小：高度增 大，重力势能增大。故C符合题意。 4.C[解析]小球从A点摆动到B点，高度降低，速度增加， 重力势能转化为动能，故A错误：惯性不是力，不能说受到 惯性，故B错误；小球受到阻力的作用，机械能不断减小，小 球每次经过B点时，重力势能不变，机械能减小，则动能减 小，故C正确：小球最终静止时拉力和重力平衡，则小球最 终静止在B点，故D错误。 5.C[解析]蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力，故 A正确：小强在最高点受重力的作用，受到非平衡力作用， 故B正确：小强能在空中继续运动是由于惯性，故C错误： 小强从最高点到落地的过程中，重力势能转化为动能，故D 正确。 6.C[解析]人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械 能守恒，从远地点向近地点运动时，高度减少，质量不变，重 力势能减小，减小的重力势能转化为动能，所以动能增大， 速度增大，故ABD错误，C正确。 第十二讲简单机械 第1课时杠杆 知识网络梳理 ①固定点②硬棒③杠杆④相反⑤大于⑥力 ⑦距离⑧小于⑨力⑩距离①等于②静止 ③匀速转动④平衡螺母⑤水平位置⑥力臂 ⑦动力X动力臂=阻力×阻力臂⑧F1L1=F2L2 实验突破 实验①阻力×阻力臂②F1l1=Fzl2 ③避免杠杆重力对实验产生影响④0⑤相等 针对练习 (1)是右(2)动力X动力臂=阻力X阻力臂，即F111=F2l2 (3)右端下沉(4)A(5)<(6)C(7)②(8)>(9)近 [解析](1)由题图甲可知，杠杆处于静止状态，受力平衡，故杠 杆处于平衡状态。由题图甲可知，杠杆左边低右边高，应将平 衡螺母向右调节，使得杠杆在水平位置平衡。(2)由表格中数 据知，第-次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm,第二次 数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm,第三次数据1.5NX 10.0cm=0.5NX30.0cm,可得杠杆的平衡条件是动力X动 力臂=阻力×阻力臂，即F11=F2l2。(3)设一个钩码的重力 为G,杠杆一格长度为L,将A、B位置的钩码个数都减少 个，杠杆左端G×3L=3GL,杠杆右端2G×2L=4GL,3GL< 1 4G,杠杆将会右端下沉。(5)弹簧测力计在α位置竖直向上 的拉力为F。,在b位置斜向上的拉力为F。,竖直向上的拉力 的力臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠 杆的平衡条件得到F。<F。(6)F始终与杠杆垂直，动力臂 不变，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，阻力G 不变，阻力臂l2变大，根据杠杆平衡的条件F11=G12,F的大 小将变大，故C符合题意。(7)“动力×支点到动力作用点的 距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”是在杠杆在水平位 置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的， 也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故②正确。 (8)题图中，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身的重力对杠杆 转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计箅 出来的数值偏大，故FB·Le>FA·La4。(9)当使用杆秤称 较重的物体时，根据杠杆平衡原理F1l1=F2l2可知，常用离 秤钩较近的提纽从而减小阻力与阻力臂乘积的总值，从而在 有限的动力臂内可以减小动力。 安徽中考精选 1.24受力示意图如图所示 2.50[解析]由题图乙可知，动力F,的力臂是11，阻力F2的 力臂是1，根据杠杆平衡条件F=Fl,可知，F,=P弘 12 20N×10cm=50N. 4 cm 3.60 4.(1)0.20(2)不能右端钩码对杠杆的拉力的力臂变小 全国真题精选 1.如图所示 F2 2.费力小于[解析]桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关 节转动，该杠杆以肘关节为支点，肱二头肌对桡骨的拉力为 动力，物体对手的压力为阻力，由图可知，动力臂小于阻力 臂，则这是费力杠杆。费力杠杆省距离，则此过程中肱二头 肌收缩的距离小于手移动的距离。 3.A[解析]桨的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。筷子的动 力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意：瓶起子、核桃 夹、榨汁器的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故BCD不符 合题意。 4.30[解析]由杠杆平衡条件F111=F2l2得F1= F:L2= 90NX0.2m=30N,故动力F1的大小为30N。 0.6m 5.C在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力 [解析]用扳手拧螺丝时，阻力和阻力臂一定，在A点施力 时，动力臂最小，动力最大，在C点施力时，动力臂最大，动 力最小，所以在C点施力更容易拧动螺丝。