2026年九年级物理中考二轮复习 专题05 机械能和简单机械(复习课件)

这是一份2026年九年级物理中考二轮复习 专题05 机械能和简单机械(复习课件)，共78页。
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1．（2025·四川攀枝花卷）【新情境・通过手握鸡蛋考查功率的估测】手握两枚鸡蛋，用时1s将其匀速举高1m，手对鸡蛋做功的功率约为（　　）A．0.1WB．1WC．10WD．1kW
一个鸡蛋的质量约为50g，两枚鸡蛋的重力约为1N，手对鸡蛋做的功约为1J，手对鸡蛋做功的功率约为1W
2．（2025·江苏常州卷）【新情境・通过机器狗搬重物考查力是否做功】机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　）A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动
机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用，根据力做功的两个必要因素可知，需要在竖直方向上移动一定的距离，因此需要托举重物匀速竖直上升
3．（2025·山东日照卷）【新情境・通过起重机搬运货物考查功和功率的计算】2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（    ）A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106JB．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104WC．在上升过程中，起重机的机械效率为100%D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J
上升过程中，起重机对集装箱做的功为W=Gh=1×105N×10m=1×106J；在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W；机械效率不可能达到100%；集装箱在水平方向上移动，不做功。
4．（2025·四川卷）【新情境・通过志愿活动搬运物品考查功和功率的计算】小珍同学到养老中心参加志愿者活动时，用推车帮助老奶奶搬运生活用品。若她用20N的水平推力，推着推车水平移动10m，用时20s。其推力做功为___________J，做功的功率为___________W。
推力做功W=Fs=20N×10m=200J做功功率P=W/t=200J/20s=10W
5．（2025·四川巴中卷）【新情境・通过体测成绩考查功率的计算】阅读以下内容，回答问题：某同学的体测成绩表(1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为______。(2)若该同学受到的重力是500N，每次跳绳跳离地面的平均高度为4cm，则一分钟内克服重力做功的功率为______W。
6．（2025·四川宜宾卷）【新情境・通过电动玩具小车考查功和功率的计算】某款重力为2N的电动玩具小车，以P=3W的功率在水平路面上匀速运动，此过程中所受摩擦阻力恒为0.6N，则匀速运动时的速度v=_______m/s；现在小车以相同功率在斜面上匀速运动4m的路程，对应上升2m的高度，此过程中所受摩擦阻力恒为0.5N，则玩具小车所用时间t=___________s。
7．（2025·山东济南卷）【新情境・通过蒸汽机和“马力”考查功率的计算】蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生，后来“马力”作为功率的单位经常应用在工程技术领域。当蒸汽机1min抬高重物做4.41×104J的功时，蒸汽机做功的功率就是1“马力”。请用功率的公式计算回答，1“马力”等于多少瓦？
8．（2025·山东济南卷）【新情境・通过心脏跳动推动血液流动考查功的计算】人体的心脏相当于一个发动机，不断地对血液施加推力，以保持体内血液的循环流动。人在不同状态下，心脏对血液的推力不同。心脏每次跳动推动血液运动的过程均可等效为如图所示的物理模型，血液在恒定推力作用下沿粗细均匀的血管做匀速直线运动。请通过计算回答：(1)人运动时，心脏某次跳动对血液的推力产生的压强为1.6×104Pa，血管的等效横截面积为5×10-4m2，则心脏本次跳动对血液的推力为多少？(2)静息时，心脏某次跳动对血液的推力为6.6N，推动血液以0.25m/s的速度匀速运动0.8s，则心脏本次跳动对血液做的功为多少？
1．如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置（不计空气影响）。a为“圈”抛出后运动的最高点，hab=hbc，若“圈”在ab段重力做功为W1，平均功率为P1，在bc段重力做功为W2，平均功率为P2，则W1___________W2，P1___________P2。
已知hab=hbc，ab段重力做功等于bc段重力做功；在ab段的速度小于bc段速度，在ab段的时间大于bc段速度，ab段的功率小于bc段的功率
1.比较功的大小明确力和距离关系：根据功的公式 W=F·s（F为作用力，s为物体在力的方向上移动的距离），比较功的大小时，需分析力和距离的大小关系：若力相同，比较距离的大小，距离越大，功越大。若距离相同，比较力的大小，力越大，功越大。2.比较功率的大小（1）根据定义式 P=W/t比较若做功 W 相同，比较时间 t的大小，时间越短，功率越大。若时间 t 相同，比较做功 W的大小，做功越多，功率越大。若做功和时间均不同，计算功率的比值 P=W/t，比值越大，功率越大。（2）当物体在恒力作用下做匀速直线运动时，可用  P=F·v比较功率：若力 F相同，比较速度 v的大小，速度越大，功率越大。若速度 v相同，比较力 F的大小，力越大，功率越大。
1．（2025·江苏淮安卷）【新情境・通过用弹弓射击考查机械能的转化】如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大，小石子弹出时的速度越___________，该过程中橡皮筋的___________能转化为小石子的___________能。弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有___________。
橡皮筋被拉时发生的形变越大，橡皮筋具有的弹性势能越大，转化为小石子的动能就越大，小石子质量不变，动能越大，速度越大；弹出的小石子能继续向前飞行，是因为小石子具有惯性。
2．（2025·江苏常州卷）【新情境・通过实践二十五号卫星与北斗G7卫星考查机械能的变化】2025年2月20日，实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后，实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中，两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变，加注过程中北斗G7卫星的动能______、重力势能______、机械能______。
北斗G7卫星注入了燃料，质量变大，速度不变，所以其动能变大；两颗卫星距地高度不变，北斗G7卫星质量变大，所以重力势能变大；动能变大，重力势能也变大，所以机械能变大。
3．（2025·江苏宿迁卷）【新情境・通过飞船返回舱着陆考查机械能的变化】2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后，由于受空气阻力作用会匀速下降，此过程中，动能___________，势能___________，机械能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
返回舱受空气阻力作用会匀速下降，此过程中，它的质量不变，速度不变，所以动能不变，高度减小，它的势能减小；机械能是动能与势能的总和，所以机械能减小
4．（2025·山东淄博卷）【新情境・通过“套圈”游戏考查机械能的大小和机械能转化】如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（　　）A．在a点的重力势能最大B．在c点的机械能大于在a点的机械能C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态
不计空气阻力，套圈在整个过程中机械能守恒，机械能保持不变，所以a、b、c三点的机械能相等；从b点运动到c点的过程中，套圈的质量不变，高度减小，速度增大，则套圈的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能
5．（2025·四川巴中卷）【新情境・通过荡秋千考查机械能的变化】图甲是小朋友荡秋千的情景，其过程可简化为图乙所示，下列描述正确的是（　　）A．a到b的过程小朋友重力势能变大B．b到c的过程小朋友动能变大C．b点处小朋友的机械能最大D．整个过程小朋友机械能一直在减小
小朋友在荡秋千的过程中，要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能会不断减小；在a到b的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小；在b到c的过程中，质量不变，速度逐渐减小，动能变小。
6．（2025·山东济南卷）【新情境・通过无人机喷洒农药考查机械能变化】科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是（　　）A．水平向前匀速飞行B．竖直向下匀速飞行C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行
无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，质量减小，而做匀速运动时，其动能减小。要机械能不变，则必须增大重力势能，而质量减小，则高度必须增大，才有可能增大重力势能，因而斜向上匀速飞行时，机械能可能保持不变
7．（2025·山东潍坊卷）【新情境・通过网球项目考查机械能的大小和机械能转化】运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球，她在a点将球击出，击球后网球运动的频闪照片如图所示，球触地弹起后运动的最高点为c，触地过程中有一部分机械能转化成了内能，b点与c点等高，则（　　）A．网球在a点的动能为零B．网球在b点的机械能等于在c点的机械能C．网球在b点的动能大于在c点的动能D．网球由a点运动到c点，减小的重力势能全部转化为动能
b点与c点等高，可知网球在b点和c点的重力势能相等。又因为触地过程中机械能有损失，所以b点的机械能大于c点的机械能。因此网球在b点的动能大于在c点的动能
8．（2025·河北卷）【新情境・通过抽水蓄能考查机械能的变化】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
水沿自流排水洞自动向下流动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为为动能
9．（2025·黑龙江哈尔滨卷）【新情境・通过过山车考查机械能的转化】在图甲中，过山车已经关闭动力系统，在轨道上滑行过程中忽快忽慢，最终停下来。(1)请写出滑行过程中有哪些能量转化？(2)请在图乙中大致画出过山车重力势能随高度变化的图像。
过山车在轨道上向下滑行过程中，重力势能转化为动能；过山车在轨道上向上滑行过程中，动能转化为重力势能；由于要克服摩擦做功，过山车机械能会逐渐转化成内能
知识2 机械能转化和守恒
1．机械能转化2．机械能守恒大量研究结果表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
1．科普活动中，老师表演了一个“自动爬坡”实验：将一个内部镶嵌小铁块的轻质泡沫圆环放在一个粗糙木板搭成的斜坡上由静止释放，圆环加速滚上斜坡。在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是（　　）A．圆环的重力势能减小，机械能减小B．圆环的动能增大，重力势能增大C．圆环的重力势能减小，机械能增大D．圆环的动能减小，重力势能减小
拓展：判断机械能的变化
圆环加速滚上斜坡，速度增大，质量不变，因此动能增大；该圆环是轻质泡沫镶嵌小铁块，总重心几乎和小铁块位置重合；虽然圆环整体向上运动，但滚动过程中，整个系统的总重心高度是降低的，因此重力势能减小；斜坡是粗糙的，圆环滚动过程中需要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，因此总机械能减小。
1.分析动能变化：若物体质量不变，速度增大，则动能增大；速度减小，则动能减小；速度不变，动能不变。若质量变化（如洒水车洒水、空投物资），需结合速度变化综合判断。2.分析重力势能变化：若物体质量不变，高度升高，则重力势能增大；高度降低，则重力势能减小；高度不变，重力势能不变。若质量变化，需结合高度变化判断。3.分析弹性势能变化若物体发生弹性形变，形变程度增大，则弹性势能增大；形变程度减小，则弹性势能减小；无形变，弹性势能为零。4.判断机械能是否守恒若只有重力或弹力做功（如光滑斜面、不计空气阻力、无摩擦等条件），机械能守恒，即动能和势能相互转化，总和不变。若存在其他外力（如摩擦力、推力等）做功，机械能不守恒，需根据外力做功情况判断机械能增减。
1．（2025·广东卷）【新情境・通过旗杆顶部定滑轮考查定滑轮的特点】升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以（　　）A．省力B．省功C．省距离D．改变拉力方向
使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力也不能省距离；使用任何机械都不省功，所以使用定滑轮不能省功
2．（2025·山东滨州卷）【新情境・通过科技巨著《天工开物》中的劳动情景考查杠杆的分类和杠杆的平衡】如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景，用独轮车运输货物时需左右对称，否则不稳定，极易倾倒。下列说法正确的是（　　）A．独轮车是费力杠杆 B．车上物体的重力为阻力C．推车人的手越靠近车轮越费力D．倾倒时，车以车轴为支点转动
独轮车在使用中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；车上物体和车的重力之和会阻碍杠杆的转动，故为阻力；推车人的手越靠近车轮，动力臂越短越费力；独轮车左右倾倒时，是以地面为支点转动
3．（2025·四川巴中卷）【新情境・通过晾晒湿毛巾考查杠杆的平衡】晾晒相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平平衡的是（    ）A． B． C． D．
左侧力与力臂的乘积为2G×L=2GL；右侧力与力臂的乘积为G×2L=2GL，由于左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积，满足杠杆平衡的条件
4．（2025·北京卷）【新情境・通过园艺剪考查杠杆的分类和杠杆的平衡】如图所示，园艺工人在修剪枝条。关于园艺剪的使用，下列说法正确的是（　　）A．园艺剪对枝条的压力是阻力B．在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆C．把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力D．把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
手对园艺剪的作用力是动力，枝条对园艺剪的作用力是阻力；动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；枝条往轴处靠近，阻力臂减小，动力减小，能省力。
5．（2025·山东烟台卷）【新情境・通过简易拉力器考查定滑轮和动滑轮的特点】为了响应国家体重管理年的号召，小明为家人制作了如图所示的简易拉力器，关于图中的滑轮分析正确的是（　　）A．是定滑轮，可以省力B．是动滑轮，可以省力C．是定滑轮，可以改变力的方向D．是动滑轮，可以改变力的方向
在使用时，轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮。图中的滑轮在使用时轴固定不动，为定滑轮，定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向
6．（2025·山东威海卷）【新情境・通过健身器材考查滑轮组的计算】（多选）图甲为一款健身器材，两滑轮均重20N；弹性限度内，弹簧伸长的最大长度为80cm，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略；使用时竖直向下缓慢拉动拉环。下列说法正确的是（　　）A．弹簧拉力为60N时，绳a拉力为140NB．拉环向下移动10cm，弹簧伸长10cmC．弹簧拉力为300N时，拉环向下移动30cmD．健身器材提供的最大拉力为820N
定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力，弹簧拉力为60N时，绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×60N+20N=140N；弹性限度内，弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比，弹簧拉力为300N时，弹簧伸长的长度为60cm,动滑轮绕2段绳，拉环向下移动30cm
7．（2025·海南卷）【新情境・通过《天工开物》中的杆秤考查杠杆的平衡条件应用】“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种用杆秤测量弓最大弹力的方法。如图所示，当杆秤水平平衡时，秤砣重为G；距提纽90cm，挂弓点距提纽30cm，杆秤质量不计，则该弓的弹力F=___________G。若要提高杆秤的测量精度，可采取的方法是：___________（写出一种即可）。
将杆秤视为杠杆，提纽为支点。秤砣的重力G是动力，动力臂90cm，弓的弹力F是阻力，阻力臂30cm，则F为3G；换用质量更小的秤砣。秤砣重力越小，在相同力臂下，微小的弹力变化会引起秤砣更大的位移，从而更易观察和测量，提高精度
8．（2025·四川攀枝花卷）【新情境・通过搬花神器考查杠杆的作图】如图甲所示为用某搬花神器将花盆抬起时的情景，此时该神器相当于一个绕O点转动的杠杆；图乙为该情景的简化示意图，O’为花盆的重心。请在图乙中画出花盆所受重力G的示意图和杠杆所受动力F的力臂l。
花盆所受重力的方向竖直向下，重力的作用点在其重心O’；过支点O作动力F作用线的垂线l，即为动力的力臂
知识2 滑轮、斜面及轮轴
1.定滑轮、动滑轮、滑轮组（忽略绳重、轮重及摩擦）
1.定滑轮、动滑轮、滑轮组（忽略绳重、轮重及摩擦）2.其他简单机械（1）斜面：斜面是一种省力、费距离的简单机械。例如：盘山公路、螺丝钉。（2）轮轴：由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形。例如：门把手、方向盘、扳手。
知识3 杠杆、滑轮作图
1．如图所示的钓鱼竿可看成是一个杠杆，一手握住O点不动，另一手施加动力F1且其方向始终与鱼竿垂直。把鱼向上缓慢提起的过程中，F1的大小（　　）A．逐渐变小B．逐渐变大C．保持不变D．先变小，后变大
把钓鱼竿看成是一个杠杆，O点是支点，动力F1始终与鱼竿垂直，故动力臂L1不变，把鱼向上缓慢提起的过程中，阻力F2始终竖直向下，抬起时阻力臂L2逐渐减小，根据杠杆平衡条件，L1和F2不变，L2逐渐减小，所以F1逐渐减小
1.明确五要素：准确找出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。注意力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而非支点到作用点的距离。2.画力臂图：在动态过程中，分别画出不同位置的力臂示意图，标注力臂长度变化。例如，杠杆转动时，动力臂或阻力臂可能随角度变化。3.应用平衡条件根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2，分析力或力臂的变化关系：动力臂不变，阻力臂变化：若阻力 F2不变，阻力臂 L2变短，则动力 F1变小；反之，L2变长，F1变大。阻力臂不变，动力臂变化：若动力 F1方向不变，动力臂 L1变短，则 F1变大；L1变长，F1变小。力和力臂同时变化：需结合几何关系（如三角形相似、三角函数）分析，例如动力始终竖直向上时，通过相似三角形推导力臂比例，得出力的大小不变。
1．（2025·山东东营卷）【新情境・通过塔吊考查有用功、机械效率的计算】如图所示，塔吊将重900N的货物匀速提高1m，额外功是2100J，塔吊做的有用功是___________J，机械效率是___________。
2．（2025·四川泸州卷）【新情境・通过斜面考查有用功、功率的计算】小兴学习了简单机械后，设计了如图所示的装置，粗糙斜面长1m、高0.5m，滑轮组位于斜面顶端，不计绳重、滑轮重、滑轮的摩擦，各段绳子均与斜面平行。她把重为24N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10s，弹簧测力计示数为5N，则对物体做的有用功为______J，绳子末端拉力做功功率为______W，物体受到斜面的摩擦力大小为______N。
3．（2025·陕西卷）【新情境・通过古人使用滑轮汲水操作的场景考查提高机械效率的方法】我国是世界上使用与发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，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（　　）A．该滑轮是动滑轮B．该滑轮可以改变施力的方向C．使用该滑轮可以省功D．提升重力不同的物体时，机械效率不变
该滑轮在使用过程中轴固定不动，因此是定滑轮，定滑轮在使用时可以改变力的方向，但不能省力；使用任何机械都不能省功；如果考虑机械间的摩擦，同一个滑轮，提升的物体越重，机械效率越高
4．（2025·湖南卷）【新情境・通过无需电池和燃料的无碳小车考查提高机械效率的概念】如图，这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中，下列说法正确的是（　　）A．顶部的定滑轮可以省力B．机械效率可达到100%C．主要是利用重力势能转化为动能D．给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
定滑轮的作用是改变力的方向，但不能省力；机械效率不可能达到100%；重物下落时高度降低，重力势能减小，动能增加，重力势能主要转化为小车的动能；给车轮轴承加润滑油是为了减小接触面的粗糙程度，从而减小摩擦力
5．（2025·新疆卷）【新情境・通过结合和杠杆考查机械效率的计算】如图所示，若一根重心在B点的木棒可绕O点无摩擦转动，在D点施加竖直向上的力缓慢提升重物。已知木棒的长度为1m，将同一重物分别挂在A点、B点、C点时，重物被提升的高度分别为0.1m、0.2m、0.3m，对应的机械效率分别为ηA、ηB、ηC。则（    ）A．ηAηCC．ηA