第7讲 功、功率及能量转化-2023年中考物理一轮命题点详解复习课件

这是一份第7讲 功、功率及能量转化-2023年中考物理一轮命题点详解复习课件，共21页。PPT课件主要包含了考点导航，命题点梳理，命题点1判断是否做功等内容，欢迎下载使用。
课标要求（2022年版）
3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.2.1知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的互相转化。
3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
命题点2功和功率简单计算
命题点3动能和势能影响因素
命题点4机械能及其转化
命题点1：判断是否做功
题1. （2022乐山）下列四幅图中，力有对物体做功是（　　） A. 推车未推动 B. 提着滑板水平前行 C. 搬石未搬起 D. 用绳子提升物体
解题技巧：三类情况不做功：①有力无距离，如A和C；②有距离无力，如足球被踢出后在草坪上滚动过程中，脚对足球不做功；③力和距离垂直，如B，移动距离在水平方向，但对滑板的拉力与重力相反竖直向上，二者垂直，故拉力不做功。
命题点2：功和功率简单计算
题2.（2022兰州）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（　） A. 利用此装置既可以省力，也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为80%
解：任何机械都不省功，因为使用机械不可避免会有摩擦力参与，反而会由于克服摩擦力多做额外功，使用机械主要是为了省力，或者省距离；斜面模型，千万注意，此时是重力、支持力、拉力和摩擦力四力平衡，摩擦力不等于拉力大小；故w总=F拉L斜=50N×10m=500J；w有=G物h竖=100N×4m=400J；效率用有用功除以总功，η=w有/w总=80%；w额=w总-w有=500J-400J=100J=f拉L斜；解出摩擦力为10N。
题3.（2022包头）如图所示，5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数，其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。未装消毒液，机器人在水平地面以0.5m/s速度匀速直线运动10min，机器人受到的阻力为自身重力的0.1倍，求牵引力做的功（g取10N/kg）。
解：f=0.1G=0.1×500N=50N；物体匀速运动，处于平衡状态，故牵引力F=f=50N；s=vt=0.5m/s×600s=300m；wF=Fs=50N×300m=1.5×104J。
题4.(2022内江)如图所示是有减速带的斜坡示意图，在倾角为的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t的小汽车，从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑，由于减速带、小汽车制动等因素的影响，使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10m/s。（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，g=10N/kg）则：（1）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少？（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做的功为多少？
解：(1)t=s/v=50m×6÷10m/s=30s；(2)由三角形的数学长度关系得斜面高度h=L/2=150m；wG=G物h竖=1.2×104N×150m=1.8×106J。注意：1号到7号减速带之间，只有6个距离间隔。
题5.（2022丹东）如图所示，某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力，把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s，整个过程木箱的平均速度为________m/s，推力的平均功率为_________W。
解：法一：v=s/t=4m÷10s=0.4m/s；wF=F推L斜=500N×4m=2000J；功率表示做功快慢，指单位时间做功多少，P=wF/t=2000J÷10s=200W；法二：根据功率定义推导出P=wF/t=F推L斜/t=F推v斜；即可以结合推力和沿斜面的平均速度求出P=F推v斜=500N×0.4m/s=200W。
题6.（2022安徽）在一次跳伞表演中，运动员在5s的时间内竖直向下匀速降落了30m。若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000N，求这个整体在该过程中： （1）所受阻力的大小； （2）所受重力做功的功率。
命题点4：平衡力和相互作用力
解：(1)物体匀速下降，处于平衡状态，故阻力f=G=1000N；(2)s=vt=0.5m/s×600s=300m；wF=Fs=50N×300m=1.5×104J。法一：wG=Gh=1000N×30m=30000J；P=wG/t=30000J÷5s=6000W；法二：v=s/t=30m÷5s=6m/s；P=Fv=Gv=1000N×6m/s=6000W。
命题点3：动能和势能影响因素
题7.（2022宜昌）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（1）实验中探究动能是指（ ）A．钢球撞击木块时动能 B．钢球撞击木块后的动能 C．木块被钢球撞击后的动能（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA>mB，高度hA>hB，距离sA>sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法___________（选填“正确”或“错误”），理由是____________________________________________；
研究质量关系时，未控制速度相同。
题7.（2022宜昌）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来判断动能大小。（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与___________的关系。
解题技巧：该实验主要用到了转换法和控制变量法来研究钢球动能的影响因素；将钢球碰撞木块瞬间的动能转化为木块的移动距离，距离越远，动能越大；钢球静止释放的高度越高，重力做功后到达平面的速度越大，钢球的动能越大。
题8.（2022北京）如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（　　） A. 返回舱的动能不变 B. 返回舱的重力势能不变 C. 返回舱的机械能不变D. 返回舱所受重力不做功
解题技巧：动能与物体的速度、质量有关，速度越大或质量越大时动能越大，故A对；重力势能与物体的高度、质量有关，高度越高或质量越大时重力势能越大，故B错；重力势能、弹性势能和动能之和为机械能，情境中弹性势能不涉及，同时动能不变重力势能减小，故机械能减小，C错。注意：当不计摩擦时，只有弹力或重力做功，机械能守恒，物体匀速故还受到空气阻力。
命题点4：机械能及其转化
题9. （2022乐山）2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛，17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌，成为冬奥历史上该项目最年轻的金牌获得者。比赛场地简化如图所示，AC为助滑道，B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中（不考虑一切阻力），重力势能转化___________能，机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
题10. （2022吉林）高山滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中，运动员的动能__________，以滑雪板为参照物，运动员的鞋是___________的。
解题技巧：当不计摩擦时，只有弹力或重力做功，机械能守恒；该情境中不涉及弹性势能，重力势能转化为动能，机械能守恒。
题11. （2022临沂）东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵（　　） A. 起跳过程中运动状态保持不变 B. 上升过程中重力势能转化为动能 C. 下落过程中动能保持不变 D. 入水过程中所受水的浮力逐渐增大
题12.（2022上海）瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（　　） A. 动能→重力势能→电能 B. 重力势能→动能→电能 C. 电能→重力势能→动能 D. 重力势能→电能→动能
解题技巧：上升时动能转化为重力势能，速度改变，故运动状态改变，动能改变；入水过程排开液体体积逐渐增大，故浮力逐渐增大。
题13.（2022临沂）2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号的运载火箭顺利发射升空。火箭加速升空的过程中，飞船的机械能___________。题14.（2022北部湾）2022年5月31日，我国自主研制的大型两栖飞机——“鲲龙”AG600在广东珠海首飞成功。返航时，飞机在减速下降过程中（　　） A. 动能增大，重力势能减小 B. 动能减小，机械能不变 C. 动能增大，重力势能增大 D. 动能减小，机械能减小
解：动能变大且重力势能变大，故机械能变大；燃料内能转化为机械能。
解：减速过程，速度变小，动能减小；下降过程，高度变低，重力势能减小；动能和重力势能都减小，故机械能减小。
题15. （2022大庆）雨滴从高空沿直线竖直下落，由于空气阻力的作用，雨滴先加速后匀速运动，可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是（　　） A. 匀速下落时，质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大 B. 雨滴一直处于平衡状态 C. 雨滴下落过程中机械能保持不变 D. 雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
解：加速过程，雨滴处于非平衡态，B错；受到阻力，机械能不守恒，C错；受重力且向下运动，重力一直做功，D错；质量大的雨滴重力大，匀速时阻力等于重力故阻力也大，据题意，f=kV2，故速度更大。
题16.（2022娄底） 2022年5月10日1时56分，由“长征七号”火箭助推发射的“天舟四号”货运飞船顺升空，8时54分成功对接空间站“天和”核心舱后向端口。下列说法正确的是（　　） A. “天舟四号”离开地面后就不受重力作用 B. “天舟四号”太阳能电池将太阳能转化为机械能 C. 对接后，以“天和”核心舱为参照物，“天舟四号”向前运动 D. 对接后，“天和”核心舱从近地点向远地点运动时机械能守恒
解：地球附近一切物体都受到重力作用，故离开地面后，依旧受到重力，A错；太阳能电池板将太阳能转化为电能，B错；对接后二者保持相对静止，C错；从近地点到远地点运动时，高度变高，动能转化为重力势能，不计摩擦机械能守恒。
题17.（2022天门）苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌，如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 运动员从a处到b处重力势能转化为动能 B. 运动员在a处和c处重力势能相等 C. 运动员在b处时机械能最大 D. 运动员从b处到d处速度逐渐减小
解：a到b点高度增大，动能转化为重力势能，A错；ac两点高度相同，且运动物体质量不变，故这两个位置重力势能相同，B对；全程不计摩擦力，只有重力做功（或克服重力做功），机械能守恒，C错；b到d期间，只有重力做功，重力势能转化为动能，动能增大，速度增大，D错。
7. 掷实心球是南充中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A. 实心球离开手后受到重力和惯性力的作用B. 实心球在最高点A时处于平衡状态C. 实心球从O运动到B的动能先减小后增大D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
题18.（2022南充）掷实心球是南充中考体育项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 实心球离开手后受到重力和惯性力的作用 B. 实心球在最高点A时处于平衡状态 C. 实心球从O运动到B的动能先减小后增大 D. 实心球在O点的机械能大于在B点的机械能
解：离开手后只受重力，由于惯性继续向前运动，但惯性不是力，A错；最高点速度为零，动能为零，只受重力，受到非平衡力，故处于非平衡状态，B错；全程不计摩擦力，只有重力做功（或克服重力做功），机械能守恒，D错；O到B点重力势能先变大后变小，故动能先变小后变大，C对。
题19. （2022凉山州） 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A. 小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能 B. 小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用 C. 小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小 D. 小球在B点时受到平衡力的作用
解：该情境比较复杂，难度较大，涉及弹性势能、重力势能和动能三种能量，但过程中只有重力和弹力做功，故机械能依旧守恒。B点是自然长度对应位置，C点为最低点，二者间还有一个点也很特殊，即重力等于弹力的点，称为O点；