专题一 力的综合应用 （三）机械能转化与守恒的动态分析-（精讲册）【考出好成绩】2026年河北新中考物理单元分层练习课件PPT

该初中物理中考复习课件聚焦“机械能转化与守恒的动态分析”核心考点，紧密对接河北新中考考情，系统梳理动能与重力势能转化、机械能守恒条件、功和功率计算等高频考点，通过典型题型归纳（如动态分析、定量计算）体现中考考查要求，备考针对性强。 课件亮点在于结合过山车、抛石机、无人机等真实情境设计问题，以科学推理分析能量转化过程，培养学生物理观念和科学思维。例如无人机送餐功率计算实例，示范“二力平衡求拉力-运动距离计算-功率公式应用”的解题步骤，帮助学生掌握答题技巧，教师可依此强化考点突破，助力学生中考冲刺。

物 理 物 理 物 理 物 理 研究河北新考情 更懂中考新方向 河北新中考 物理 精讲册 1 2 第二部分 专题复习 高分保障 专题一 力的综合应用 （三）机械能转化与守恒的动态分析 3 1.机械能转化辨析保定某游乐园的过山车(如 图 ), 从轨道最高点a 由静止释放，依次经 过 最低点b 和中间点c 。请分析： (1)过山车从a 到 b 的过程中，动能和重力势 能如何变化?能量转化方向是什么? (2)从b 到 c 的过程中，若忽略空气阻力，机械 能是否守恒?为什么? 解: (1)a到 b: 高度降低 →重力势能减小，速度增大→动能增大，重力势能转化为动能； (2)b到c: 忽略空气阻力，只有重力做功，机械能(动能+重力势能)总量不变，机械能守恒。 4 2.机械能定量计算与效率分析 抛石机是中国古代 的一种远射武器，据《范蠡兵法》 记载：“飞石重十 二斤，为机发行三百步”。因抛石时声音很大，故 命名为“霹雳车”。 如图所示为霹雳车复原模型， 使用时将较小的石块装入抛物袋中，随后释放控 制杆， 在配重的作用下将石块抛出从而达到攻击 敌军的目的。(g 取10 N/kg) 求 ： 5 （1）若某次抛出的石块质量为9.5 kg, 则石块 所受的重力为多大? 解：石块所受的重力 G=mg=9.5kg×10 N/kg=95 N （2）若某次将一块质量为9.5 kg 的石块从地面 斜向上抛出，石块上升的最大 高度为20 m, 若忽 略空气阻力，求石块克服重力做了多少功? 解：石块克服重力所做的功 W=Gh=95N× 20m=1900 J 6 解：因为物体间力的作用是相互的，“霹雳车” 向前抛石块时，石块给“霹雳车” 一个向后的 反作用力，使“霹雳车”向后移动。 （3）“霹雳车”在将石块抛出的同时，自身也会向后 移动一小段距离，请解释产 生这个现象的原因。 7 解：W>E, 因为配重的重力势能转化为石块的机械能过程中，由于摩擦等消耗 机械能，配重的重力做功不能全部转化为石块增加的机械能，所以配重重力做 的功 W 大于石块增加的 机械能E。 （4）若一次抛石过程，配重的重力做功为 W, 石块在被抛出时增加的机械能为 E, 请你判断 W 和 E 的大小关系，并从能量转化的角度解释 其中的原因。 8 3.机械能动态分析+定量计算无人驾驶飞机简 称“无人机”(UAV), 是利用无线电遥 控设备 和自备的程序来控制装置操纵的不载人飞行 器。机上无驾驶舱，但安装有 自动驾驶仪、程 序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控 站人员通过雷达等 设备，对其进行跟踪、定位、 遥控、遥测和数字传输，可在无线电遥控下像普通 飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也 可由母舰带到空中投放飞行；回收时可 用与普 通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过 遥控用降落伞或拦网回收， 可反复使用多次。与 载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方 便、对作战 环境要求低、战场能力较强等优点。 如图甲所示的无人机质量为3 kg,具有4个旋 翼，可通过无线电进行操控。无人驾驶 飞机在 拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。 (g 取10 N/kg)。 9 （1）若图甲中的无人机在30 s 内匀速竖直上升 120m 进行空中拍摄，则此过程中 无人机克服自 身重力 (选填“做功”或“不做功”)。 做功 10 （2）若图甲的无人机的电池可提供的最大能量为 2.5×10⁵J,且这些能量的90%用 于飞行时的动 力做功，飞行时动力做功的功率恒为90 W, 则其 最多能飞行的时间是 s。 解析：(1)做功的两个必要条件：有力作用且在力的方向 上移动距离。无人机匀速 竖直上升时，重力方向竖直向下，移动方向竖直向上，满足“做功的两个必要条 件”,因 此无人机克服自身重力做功。 (2)电池提供的有用能量 W有用=ηW总=90%×2.5×10⁵ J=2.25×10⁵J, 由功率公式 P= 得，飞行时间t===2500s=2.5×103s 2.5×10³ 11 解：无人机拉着外卖做匀速直线运动且不计空气阻力，由二力平衡可知，无人机对外卖 的拉力 F=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N 在整个过程中只有上升阶段无人机对外卖做 了功，上升阶段无人机行驶的距离 s=vt = 4 m/s×10s=40m 无人机对外卖做的功 W=Fs=6N×40m=240 J 无人机对外卖做功的功率P==9.6W （3）如图乙所示，外卖小哥使用无人机从地面向 高楼阳台送餐。已知无人机质量 为3 kg,外卖质 量为0.6kg, 无人机先以4 m/s 的速度径直上升 10 s,然后再水平匀速飞 行30 m 到阳台，整个过 程历时25s 。整个过程中，无人机对外卖做功的 功率为多 少W ? (不计空气阻力) 12 变小；在喷洒农药的过程中，无人机和农药的 高度以及速度保持不变，而农药的 质量一直变小，所以无人机和农药总的动能和重力势能都在变小，所以无人机和 农药总的机械能变小。 （4）如图丙所示，在农业领域， 一架普通无人 机携带农药， 一天可完成600亩 农田的农药喷 洒任务，换作人工喷洒，则需要60人满负荷工作一整天，科技带 来的优势非常明显。假定无人 机每次装20 kg 农药，喷洒的过程中是在同一高 度匀速飞行，则在喷洒农药的过程中，无人机以 及农药总的机械能将如何变化? 说明理由。 13 14 $