2026年中考物理一轮复习课件-第十五讲 功和机械能

第十五讲　功和机械能 梳理•核心主干 【考点一】功 【微点拨】 常见功的估测: (1)将两个鸡蛋举高1 m所做的功约为1 J; (2)把物理课本捡起放到桌子上,做功约为2 J; (3)中学生从一楼走到二楼做功约为1 800 J。 【考点二】 功率 【考点三】 机械能及其转化 【教材图片解读】 命题点一 功、功率及其计算 1.(人教八下P90T4改编)一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200 kW,速度为72 km/h,卡车行驶2 h,发动机做的功是_____________J,卡车重力做功为______J,卡车牵引力是__________N。  命题点二 机械能及其转化 2.[沪科八全P241图10-13(c)原创]如图所示,中学生射箭时用力将弓拉开,在放开箭的一小段时间内,对箭做功的力是_________,弓的___________能转化为箭的　_____能。  　1.44×109　 　0　 　1×104　 　弹力　 　弹性势　 动　 研析•重点难点 【考点一】 功和功率的计算(难点) 【例题1】(2024·广西中考)一艘货轮在长江某河段行驶,50 s内匀速通过200 m的路程,其牵引力为5×105 N,求: (1)货轮行驶的速度; (2)牵引力做的功; (3)牵引力的功率。 [自主解答](1)货轮行驶的速度:v===4 m/s; (2)牵引力做的功:W=Fs=5×105 N×200 m=1×108 J; (3)牵引力的功率:P===2×106 W。 【避开雷区】 (1)功的公式中,F、G、f、s、h必须具有同体性、同时性、一致性(方向一致或相反)。 (2)功率的公式中,P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体。 (3)公式中各物理量均用国际单位。 【训练1】(2025·苏州中考)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在10 s内将质量为300 kg的货箱匀速竖直提升3 m,g取10 N/kg。求此过程中: (1)货箱的速度; (2)叉车对货箱所做的功; (3)叉车对货箱所做功的功率。 解:(1)货箱的速度: v====0.3 m/s; (2)叉车对货箱所做的功: W=Gh=mgh=300 kg×10 N/kg×3 m=9 000 J; (3)叉车对货箱所做功的功率:P===900 W。 【考点二】 机械能及其转化(重点) 【例题2】(2025·河北中考)如图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( ) A.水从下水库被抽到上水库,重力势能减小 B.物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小 C.放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大 D.水沿自流排水洞自动向下流动时,重力势能转化为动能 D 聚焦•核心实验 【实验】 探究动能的大小跟哪些因素有关 【核心解读】 图示 过程 实验 方法 转换法 用木块被撞后移动的距离来反映钢球动能的大小 控制 变量法 让同一钢球从斜面不同高度由静止滚下 (使钢球到达水平面的速度不同) 结论1:质量相同的物体,运动速度越大,动能越大 让质量不同的钢球从斜面同一高度由静止滚下(使钢球到达水平面的速度相同) 结论2:运动速度相同的物体,质量越大,动能越大 评估 1.钢球在水平面上不能立即停下来的原因:钢球具有惯性。 2.木块在水平面上最终会停下来的原因:受到摩擦力的作用。 3.光滑水平面不能达到实验探究目的的原因:木块将做匀速直线运动,无法比较运动的距离。 4.钢球从斜面同一高度由静止滚下的目的是使钢球到达水平面的速度相同,因此叙述结论时,不能说“保持高度不变” 【考点透视】 【典题】如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图 。 (1)实验中,探究的动能是指______。  A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能 C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能 　B　 (2)实验中是通过观察_____________________________来比较小球动能的大小。这种研究问题的方法是___________。  (3)该实验物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下与木块B即将碰撞时的速度,它是通过_________(选填“高度”或“质量”)来改变的。  (4)实验表明,同一小球A从斜面某一高度处滚下,高度越大,木块B被撞得越远,可得结论:________________________________________。  (5)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的小球从斜面_________高度由静止滚下,并观察记录。  　木块在水平面上移动的距离　 　转换法　 　高度　 　当质量一定时,物体的速度越大,动能越大　 　相同　 【训练】小明通过下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是　_______(选填“相同”或“不同”)的。  实验1　将小球从斜面顶端自由滚下(图甲),观察到木块被撞出了一段距离。 实验2　将小球从斜面中间自由滚下(图乙),观察到木块被撞出的距离比实验1的距离_______(选填“短”“长”或“相等”)。  由上述实验现象,我们可以得出结论:同一物体,_____________,动能越大。  不同　 　短　 　速度越大　 实验3　将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA______EB(选填“>”“=”或“<”)。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将_______。  A.沿a轨迹运动　　　 B.沿b轨迹运动 C.沿c轨迹运动 D.保持静止 　=　 　A　 云南•全国中考集训 【云南5年中考】 命题点一　功　功率 1.(2024·云南中考)AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m,质量55 kg。某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高1 m。g取10 N/kg,求: (1)机器人所受的重力; (2)2 s内机器人对箱子所做的功; (3)2 s内机器人对箱子做功的功率。 解:(1)机器人所受的重力G=mg=55 kg×10 N/kg=550 N; (2)2 s内机器人对箱子所做的功W=Fs=100 N×1 m=100 J; (3)2 s内机器人对箱子做功的功率P===50 W。 命题点二　机械能及其转化 2.(多选)(2024·云南中考)2024年5月3日,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭成功发射,嫦娥六号探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景,下列说法正确的是(　 　) A.探测器加速上升过程中动能减小 B.探测器加速上升过程中重力势能增大 C.探测器到达月球后质量会变大 D.探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息 B、D 3.(2021·云南中考)同学们正在进行排球训练,排球离开手后先向上运动,到达最高点后落下。下列说法正确的是( ) A.排球离开手上升过程中一直受到托力的作用 B.排球下落过程中重力势能减小,动能增大 C.排球运动到最高点时受平衡力的作用 D.排球运动过程中与空气摩擦产生热量,机械能不变 B 4.(2022·云南学业考)2021年8月5日,全红婵以创奥运会纪录的高分夺得东京奥运会跳水女子单人10米跳台冠军。如图所示,在下落过程中忽略空气阻力,她的重力势能转化为_______能。  　动　 【全国中考精选】 5.(2024·泰安中考)在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。忽略空气阻力,下列说法正确的是( ) A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B.由甲、乙两图可知,小车动能的大小与质量有关 C.由乙、丙两图可知,小车动能的大小与速度有关 D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大 A 6.(2025·德阳中考)荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由A点静止释放后,将在A、C两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( ) A.小球在C点时,动能最大 B.小球在B点时,重力势能最大 C.小球从A点运动到C点的过程中,重力势能先增大后减小 D.小球从A点运动到B点的过程中,动能增大,重力势能减小 D 7.(2025·南充中考)如图所示,重为100 N的物体在水平拉力F为10 N的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体受到水平地面的摩擦力是其重力的0.12倍,若物体在10 s内向左移动了10 m,则拉力所做的功为________J,滑轮组有用功的功率为_______W。  　300　 　12　 8.(2024·临夏州中考)某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子,从瓶口以下约6 cm处截断,将截断处用胶水黏合在一起,再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20 cm的细木棒,用两条悬线拴住木棒的两端,将悬线固定在支架上,就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为_______能;滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。  　动　 　变小　 9.(2024·泰州中考)如图所示是某餐厅出现的一款送餐机器人。 (1)机器人送餐时,总质量为60 kg,它与水平地面接触的总面积为100 cm2,则它对地面的压强是多大?(g取10 N/kg) (2)送餐过程中,机器人在1 min内沿水平地面匀速直线移动了15 m,若它在运动过程中所受阻力为120 N,则牵引力对它所做的功及功率分别是多大? 解:(1)机器人对水平地面的压力等于其重力:F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,它与水平地面接触的总面积为S=100 cm2=1×10-2 m2, 它对地面的压强:p===6×104 Pa; (2)机器人沿水平地面匀速直线运动,所以F牵引=f阻=120 N, 牵引力对它所做的功:W=F牵引s=120 N×15 m=1 800 J, 送餐时间t=1 min=60 s,牵引力的功率为:P===30 W。 $