2026年湖南省中考物理复习提升-第十一章 功和机械能 课件

2026年湖南省中考物理复习提升 -第十一章 功和机械能 基础训练 知识回顾 考点分析 素养提升 1.做功的两个必要因素：①　　　　　 　　；②　　　　 　　 . 　　 　。计算功的公式：　　　　。功的单位：　　　。 2.　　　　　　　　　 　叫功率，它是反映物体　　　　　　的物理 量。计算公式为　　　 ，其国际单位是　　　。 力作用在物体上 物体在这个力的方 向上移动了距离 W＝Fs 焦耳 功与做功所用时间之比 做功快慢 P＝ 瓦特 3.　　　 　　　　叫动能，影响因素有　　　　 . 　 　 　。　　 　　　 叫重力势能，影响因素有　　　　 　　　。　　　　 . 　　 叫弹性势能，影响因素有　 　　　　　　。 4.滚摆在上升过程中动能　 　，重力势能　　　，是　　　能转化为 　　　　能；下降过程中动能　　　，重力势能　　　，是　　　　能转化为　　　能。在只有动能和势能相互转化的过程中，总的机械能 　 　　　。 物体由于运动而具有的能 物体的质量和物体 的运动速度 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 物体的质量和位置的高度 物体由于发生弹性形 变而具有的能 弹性形变的大小和物体材料 减小 增大 动 重力势 增大 减小 重力势 动 不变(守恒) 第十一章 功和机械能 基础训练 知识回顾 考点分析 素养提升 功 1 1.做功的判断 【例1】在下列情况中，人对物体肯定做了功的是(　　) A.搬运工将货物从地面搬到高为1.5 m的车上 B.举重运动员举着杠铃不动时 C.足球被踢出后在草地上滚动的过程中 D.小明提着书包在水平地面上匀速行走 A 将货物从地面搬到高为1.5 m的车上，人给货物一个向上的力，货物在力的方向上通过了距离，人对货物做了功。运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的支持力，但杠铃向上没有移动距离，人对杠铃的支持力没有做功。足球脱离脚后靠惯性继续在草地上滚动，此时运动员对足球不做功。小明提着书包在水平地面上匀速行走时，小明对书包的力竖直向上，但书包没有在力的方向上通过距离，所以小明对书包没有做功。 2.功的计算 【例2】小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m，松开手后，书箱仍向前滑行了0.5 m，整个过程中小明做功 　　J，书箱的重力做功　　J。 80 0 (1)推力对书箱做的功 W1＝Fs1＝40 N×2 m＝80 J， 松开手后，书箱由于惯性滑行，小明没有做功，即W2＝0， 整个过程中小明对书箱做的功W＝W1＋W2＝80 J。 (2)书箱在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0。 【例3】如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s－t图像分别是图乙中的图线①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内拉力所做的功分别是W1、W2，则F1　　F2，W1　　W2。(均填“＞” “＝”或“＜”) ＝ ＞ 两次在同一水平面上拉动 同一木块，压力大小和接触面的粗 糙程度均不变，故木块受到的滑动 摩擦力大小不变。木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，由s－t图像可知，木块两次都做匀速直线运动，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，则拉力也相等，即F1＝F2。由图乙可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即s1＞s2；拉力相等，由公式W＝Fs可知，拉力所做的功的关系为W1＞W2。 功率大小的计算或比较 2 【例4】在自由下落过程中，物体的运动速度会越来越大。如图所示，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC。物体在AB段重力做功为W1，做功功率为P1；在BC段重力做功为W2，做功功率为P2。则W1　　W2，P1　　P2。(均填“＞”“＜”或“＝”) ＝ ＜ 已知AB＝BC，根据W＝Gh可知，W1＝W2。由于物体在自由下落时做加速运动，故物体在BC段运动的时间短，根据公式P＝可知，P1＜P2。 【例5】2025年4月28日上午，长沙湘江兴联路大桥正式通车试运行，为“一江两岸”协同发展按下“加速键”。如图所示，该大桥的主桥长4.96 km。一辆总质量为2 t的汽车以54 km/h的速度匀速通过这一桥段时，轮胎与桥面总接触面积为0.04 m2，受到的阻力为车重的0.1倍。求：(g取10 N/kg，计算结果均只保留整数) (1)汽车通过主桥的时间。 331 s 汽车的速度v＝54 km/h＝15 m/s，由v＝得，车通过大桥的时间t＝＝≈331 s。 (2)汽车通过主桥时对桥面的压强。 水平匀速行驶时汽车对水平地面的压力F＝G总＝mg＝2×103 kg ×10 N/kg＝2×104 N，汽车通过主桥时对水平地面的压强p＝＝＝5×105 Pa。 5×105 Pa (3)汽车通过主桥发动机牵引力做功的功率。 汽车匀速行驶时，牵引力F'＝f＝0.1G总＝0.1×2×104 N＝2×103 N，汽车通过主桥发动机牵引力做功的功率P＝＝＝F'v＝2×103 N×15 m/s＝3×104 W。 3×104 W 机械能 3 1.比较机械能的大小 【例6】如图，2024年4月21日我国在西昌卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。火箭在加速上升过程中，下列说法正确的是(　　) A.火箭的动能增大，机械能不变 B.火箭的动能增大，重力势能不变 C.火箭的重力势能增大，动能减小 D.火箭的重力势能增大，机械能增大 D 火箭在加速上升过程中，速度在增大，高度在增大，质量不变，故动能增大，重力势能增大，机械能增大。 2.机械能的转化和守恒 【例7】(2025·长沙)在紧急救援时，可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电，为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时，它的(　　) A.动能增大 B.动能减小 C.重力势能增大 D.机械能减小 当浮空器匀速升空时，质量不变，速度不变，高度增大，动能不变，重力势能增大，机械能增大。 C 探究实验——决定动能(或势能)大小的因素 4 【例8】汽车超载、超速行驶时很容易造成交通事故。小明由此想到这可能与物体动能大小有关，因此设计了如图所示的实验过程，其中h1＜h2，mA＜mB。 甲 乙 丙 (1)组装好实验器材后，小明分别让小球由静止开始滚下，通过观察　 . 　　(填“木块”或“小球”)运动的远近来判断动能的大小。 甲 乙 丙 木 块 小球从高处滚下，小球质量不变，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。 (2)甲、乙两次实验探究的是动能与　　　的关系，并由此可以得出： 　　 　　。 甲 乙 丙 速度 质量相同时，速度越大，动能就越大 甲、乙两实验对比，小球的质量相等，从不同高度下滑，小球到达水平面时的速度不同，木块移动距离不同，说明物体的动能与物体的速度有关，且质量相同时，速度越大，木块被推动的距离越大，故可得出结论：质量相同时，速度越大，动能就越大。 (3)用　　　　两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 甲 乙 丙 乙、丙 乙、丙两实验中，小球滚下时高度相同，进入水平面时的速度相同，小球质量不同，质量大的推动木块移动距离大，可得出速度一定时，质量越大、动能越大的结论，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 (4)在实验中，小球动能过大导致木块滑出了水平木板。为解决这一问题，可采取的措施是　　　　 . 　　 . 　 　。 甲 乙 丙 减小小球的质量或降低小球在斜面上的起始高度 以减小小球的动能，增加木板的粗糙程度以增加摩擦力F摩，也可增加木板的长度等(合理即可) 根据W＝Fs可知，为了减小s，可以减小W或增加F，故为了防止木块被撞出了水平木板的右端而掉到地上，可以减小小球的质量或降低小球在斜面上的起始高度以减小小球的动能，增加木板的粗糙程度以增加摩擦力F摩，也可增加木板的长度等。 甲 乙 丙 第十一章 功和机械能 基础训练 知识回顾 考点分析 素养提升 1.2021年3月1日，《中华人民共和国刑法修正案(十一)》施行，“高空抛物”行为首次入刑。高空抛物危害大，因为高处的物体具有较大的 (　　) A.弹性势能 B.重力势能 C.体积 D.重力 B 2.如图所示，一半圆形光滑轨道固定在水平桌面上，将一小球由轨道上P点处自由释放，滑行到Q点，P、Q两点位于同一水平面上。下列关于此球从P点到Q点过程的叙述，正确的是(　　) A.动能逐渐变大 B.重力势能逐渐变小 C.前半程动能变大，后半程动能变小 D.前半程重力势能变大，后半程重力势能变小 C 3.如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦)，下列说法错误的是(　　) A.小球在A点的重力势能最大 B.小球在B点的速度最大 C.小球在C点和B点的机械能相等 D.小球不能到达D点 C 4.(2025·自贡)如图，“神舟十九号”返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，下列有关返回舱的说法正确的是(　　) A.重力势能减小 B.动能增大 C.重力势能转化为动能 D.机械能守恒 A 5.(2025·威海)溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜索之间的摩擦减速，如图所示。某村寨的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回。已知甲、乙海拔相差约30 m、相距约150 m，峡谷深约800 m。最合理的溜索设计方案是(　　) A. B. C. D. C 6.羽毛球比赛中，空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的动能相等，相比A点，羽毛球在B点时(　　) A.机械能较小，重力势能较大 B.机械能较大，重力势能较大 C.机械能较小，重力势能较小 D.机械能较大，重力势能较小 C 7.旅游景区的游客经常乘坐缆车上下山。缆车在载着游客匀速上山的过程中，具有的(　　) A.动能增加，重力势能增加 B.动能不变，机械能减少 C.动能减少，重力势能增加 D.动能不变，机械能增加 D 8.(2025·长春)以下情境中人对物体做功的是(　　) A.推桌子未推动 B.搬石头未搬起 C.提着水桶上楼 D.举着杠铃静止 C 9.在粗糙水平面上有一物体，用力拉这个物体沿直线运动了一段距离，拉力所做的功为W1；在光滑水平面上有另一个物体，现仍用等大的力拉这个物体沿直线运动了同样一段路程，拉力所做的功为W2，则(　　) A.W1＝W2 B.W1＞W2 C.W1＜W2 D.以上三种情况都有可能 A 10.如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB＞tCD，运动距离sAB＝sCD。比较两种情况下拉力所做的功和功率，下列说法正确的是(　　) A.AB段做功较多 B.AB段与CD段做的功一样多 C.AB段功率较大 D.AB段与CD段的功率一样大 B 11.引体向上是中学生体育测试的项目之一。若一个普通中学生在1 min内完成10次引体向上，在此过程中该学生做功的平均功率最接近(　　) A.5 W　 B.50 W C.500 W D.5 000 W B 12.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后撞击其他球。对此，下列说法正确的是(　　) A.在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功 B.手推动球杆前进时，手对球杆做了功 C.桌面对球的支持力做了功 D.白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功 B 13.频闪照相是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是(　　) A.小球的重力势能逐渐增大 B.小球的机械能逐渐减小 C.小球的重力在ab段做功比在cd段多 D.小球的重力在ab段做功比在cd段慢 D 14.(2024·眉山)如图甲，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右的拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是(　　) A.4～6 s，物体运动路程为18 m B.4～6 s，拉力F的功率为12 W C.t＝1 s时，物体受到的摩擦力 大于2 N D.拉力为6 N时，物体做匀速直线运动 B 15.(2025·广州)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为fab和fbc，运动员对冰壶做的功分别为Wab和Wbc，则(　　) A.fab＜fbc B.fab＝fbc C.Wab＜Wbc D.Wab＝Wbc B 16.举重运动员在2 s内把1 500 N的杠铃匀速举高了2 m，在空中停留了 3 s。那么，他对杠铃做了　　　J的功，这5 s内的功率是　　　W。 17.(2024·南充)如图，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70 N，水平拉力F2＝50 N。B静止，A沿木板B以10 cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为　　　　W，地面对木板B的摩擦力为　　　N。 3 000 600 5 20 18.在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20 N，从最高点到落地的过程中，球下降的高度为2.7 m，用时约0.75 s。则球下降过程中重力做功　　J，功率为　　W。 54 72 19.如图所示，在斜面上将一个重600 N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝400 N，拉动的距离s＝4.5 m，提升高度h＝1.8 m，所用时间t＝30 s。则拉力F做功的功率为　　W，此过程中物体受到的摩擦力为　　　N。 第19题图 60 160 20.(2024·苏州)学校积极开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的训练。 (1)小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量　　　　　　　(用物理量和符号)，可算出小 聪引体向上的功率P＝　　　(用符号表示)。 第20题图 小聪的重力G (2)小明在操场上投实心球。如图是整个抛球运动过程的示意图，轨迹上a、b两点在同一高度，空气阻力不可忽略。关于球的运动，下列说法正确的是　　。 A.最高点时球的速度为0 B.球在a点速度大于在b点速度 C.球落地时的机械能最大 第20题图 B 21.如图为搬运机器人搬运货物的情景，搬运机器人在某次搬运货物时，10 s内将货物匀速提升3 m，机器人对货物做功的功率为60 W，求： (1)搬运机器人对货物做的功。 (2)货物的重力大小。 600 J 200 N 22.(2024·白银)如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车作礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3 min。若小东的质量为45 kg。 平衡车参数 净重 10 kg(含电池组) 最高车速 18 km/h 轮胎接地面积 5 cm2 (1)求小东3 min骑行的距离。 平衡车参数 净重 10 kg(含电池组) 最高车速 18 km/h 轮胎接地面积 5 cm2 900 m (2)求小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强。(g取10 N/kg，车对地面的压力等于人和车受到的总重力) 平衡车参数 净重 10 kg(含电池组) 最高车速 18 km/h 轮胎接地面积 5 cm2 1.1×106 Pa (3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，求平衡车的功率。 平衡车参数 净重 10 kg(含电池组) 最高车速 18 km/h 轮胎接地面积 5 cm2 275 W 第十一章 功和机械能 基础训练 知识回顾 考点分析 素养提升 1.一辆汽车从甲地开往乙地，它在前半段路程以72 km/h匀速直线运动，后半段路程以90 km/h匀速直线运动，已知从甲地到乙地用时1 h，汽车行驶过程中受到地面的摩擦力始终为1 000 N，求： (1)从甲地到乙地的总路程。 设总路程为s，则汽车行驶前半段路程所用的时间t1＝， 后半段路程所用的时间t2＝， 总时间t＝t1＋t2， 将数据代入，得＋＝1 解得s＝80 km (2)前半段路程中汽车牵引力的功率。 汽车匀速直线运动时，牵引力F等于摩擦力，为1 000 N，前半段路程 速度 v1＝72 km/h＝20 m/s， 前半段路程中汽车牵引力的功率 P＝Fv1＝1 000 N×20 m/s＝20 000 W。 2.边长为1 m、密度为0.6×103 kg/m3的正方体A放入底面积为2 m2的盛水容器中，如图甲所示，将物块B轻放在A的上 面，容器中的水面上升了0.01 m，如图乙所示。 (1)物块B的质量为多少千克？ 将物块B轻放在A的上面后，A排开水的体积的增加量 ΔV排＝S容Δh＝2 m2×0.01 m＝0.02 m3， 则增大的浮力 ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m3＝200 N。 因物块A在B放在其上面前后始终处于漂浮状态，所以，物块B的重力GB＝ΔF浮＝200 N， 由G＝mg可得，物块B的质量mB＝＝＝20 kg。 (2)在这个过程中，求正方体A重力做功的大小。(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 由G＝mg和ρ＝可得，物体A的重力 GA＝mAg＝ρAVAg＝0.6×103 kg/m3×(1 m)3×10 N/kg＝6 000 N。 将B放在A的上面时，A在下降的同时水面会上升，设下降的高度为h'，则有ΔV排＝S容Δh＝SA(Δh＋h') 化简可得A下降的高度 h'＝＝＝0.01 m， 则A重力做的功W＝GAh'＝6000 N×0.01 m＝60 J。 $