2024年中考物理一轮复习课件 (共50张PPT) 功和机械能(含答案)

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2024年中考物理一轮复习课件 (共50张PPT) 功和机械能(含答案)

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(共50张PPT)
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广东省佛山市人教版2024中考物理一轮复习模拟训练
透镜及其应用
第一模块 基础知识巩固
功[1]
要点提示
[1]常见功的估测:将物理课本从地面捡起放到桌子上,克服物理课本重力做功约为2J;中学生从一楼走到二楼,克服自身重力做功约为1500J。估算功的一般步骤:a.对质量、长度等物理量进行估测;b.利
用功的公式估算。
定义:作用在物体上的力,使物体在力的方向
上移动了一段距离,就说这个力对物体
做了机械功[2],简称做了功
做功的两个
必要因素
① 。
② 。

[2]使用任何机械都不能省功,即不存在既省力又省距离的机械。
物体受到了力的作用
物体在这个力的方向上移动了
距离
第一模块 基础知识巩固

公式[3]
④ ,其中s表示物体在力的方向上移动的距离
求力;求距离
要点提示
[3](克服)重力做功W=Gh;克服摩擦力做功W=fs。
焦耳
W=Fs
情况 实例
有力无距离 用力推汽车而没有推动,人对汽车不做功
有距离无力 掷出的实心球在空中运动时,人对实心球不做功
力与距离垂直 提着滑板在水平路面上前行,重力对滑板不做功
单位:③ ,符号是J。1 J=1 N·m
三种不做
功的情况
第一模块 基础知识巩固
功率
公式[4]
⑦ ,
求功⑧ ;求时间⑨ 。
要点提示
[4]推导公式: (适用于做匀速直线运动的物体。其中表示物体的速度,它的单位是
m/s。
定义:功与做功所用时间之比。功率在数值上等于单位时间内所
做的功
比较做功
快慢的方法
相同时间内,⑤ 的物体做功快
做相同的功,⑥ 的物体做功快
做功多
所用时间短
单位:⑩ ,符号是W。其他单位及换算:
kW,1 kW=103 W
瓦特
意义:表示物体做功的快慢
第一模块 基础知识巩固
能量
概念:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量
单位: 。
实质:一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大
焦耳
第一模块 基础知识巩固
动能和 势能
名称 定义 决定因素 规律 存在标志
动能 物体由于运动而具有的能 。 。 物体的质量越大、运动的速度越大,它具有的动能越 。 物体在运动
势能 重力势能 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 。 。 物体的质量越大、高度越高,它具有的重力势能越 。 物体处在一定高度
弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能 弹性形变的大小(同一物体) 物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能越 。 物体发生弹性形变
质量
速度
质量
高度



第一模块 基础知识巩固
机械能
定义:动能、重力势能和弹性势能的统称
动能和势能可以相互转化:
机械能守恒[5] :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,但机械能的总和 ,或者说,
机械能是守恒的
不变
高度减小
速度增大
速度减小
弹性形变增大
弹性形变减小
速度增大
速度减小
高度增大
重力势能 动能 弹性势能
要点提示
[5]有摩擦等阻力时,在动能和势能的相互转化中,机械能会减少。
1.功的概念最早是从人类使用机械时产生的。下面四个实例中,人对物
体做了功的是( )
B

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2.质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平
直的路面匀速前进,将原木运到了3000 m外的货场。如果雪橇行进中
受到的摩擦力为800 N,则马的水平拉力为 N,马的水平拉力做功
为 J,雪橇重力做功为 J。
800
2.4×106
0
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3.小晋家住在五楼,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从一楼提到家里,在
这个过程中,小晋提鸡蛋的力约为 N,他提鸡蛋的力做的功约为
J。
15
180
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4.小组同学在讨论起重机做功的功率,小晋认为:起重机吊起大件
建筑材料时,做的功多,所以功率大。小晋忽略了 相同的条件。
小雯认为:起重机做功花的时间少,所以功率大,小雯忽略了 相
同的条件。
时间
做功
功率
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5.一个小孩与一个大人用相同的时间从一楼爬到四楼(如图所示),则
( )
A.大人做的功多
B.小孩做功的功率大
C.大人和小孩做的功一样多
D.大人和小孩做功的功率一样大
A
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6.某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2 t, 厢体和货
物在10 s内上升了9 m,升降机做的功为 J, 做功的功率为
W。(g取10 N/kg)
1.08×105
1.08×104
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7.一辆重型卡车以90 km/h的速度匀速行驶时,发动机的功率为200 kW。
卡车行驶2 h,发动机做的功为 J,卡车所受的牵引力为
N。
1.44×109
8000
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8.水力发电站要想发出更多的电,应该储存更 (选填“多”或“少”)
的水,将水位提得更 (选填“高”或“低”),使水的 能更大。


重力势
动能和势能
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9.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在
橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后
将它从不太陡的斜面上滚下,发现它滚下去,然后
又滚上来。滚下去的过程中,重力势能 ,弹性
势能 ;滚上来的过程中,弹性势能 ,重力势
能 。(均选填“增大”或“减小”)
减小
增大
减小
增大
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10.小晋一家去旅游,在高速路上看到如图所示的标志牌。为什么要对
机动车的最高行驶速度进行限制呢?其原因是当机动车质量一定时,
越大,动能越大,刹车时制动距离越 ,越容易出现交通
事故;而不同车型的机动车质量不同, 相同时,质量大的动
能 ,制动距离 ,容易出现交通事故,所以在同样的道路上,
要对不同车型设定不一样的最高行驶速度。
速度

速度


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11.如图所示是某市轨道交通车站的示意图,站台略微高于路面,与站台
连接的进、出站的轨道均有一个小坡度。列车进站时,车上坡,将 。
能转化为 能,减小了因刹车消耗的机械能;列车出站时,利用
下坡,将 能转化为 能,便
于启动的同时还节省了燃料。

重力势
重力势

动能和势能的转化及机械能
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12.如图所示是人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的
示意图。卫星在运行过程中,机械能 (选填“变
大”“变小”或“不变”)。卫星从远地点运动到近
地点的过程中, 能转化为 能;卫星从近地点
运动到远地点的过程中,动能变 ,重力势能变 。

重力势

不变

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13.小晋在探究单摆的运动时,将小球拉到A处,然后由静止释放,小
球在A、C、B之间来回摆动,动能最大的位置在 (选填“A”“B”
或“C”)处。从A摆动到C的过程中,将 (选填“重力势
能”或“动能”)转化为 (选填“重力势能”
或“动能”), 摆动一段时间后,小球具有的机
械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
C
重力势能
动能
变小
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考点一 功和功率
1.(原创)钢铁被称为“工业的粮食”。如图所示是“5G+无人天车”
轻松吊起20多吨重的钢卷的场景。下列说法正确的是 ( )
A.无人天车竖直吊起钢卷的过程中,拉力对钢卷做功
B.无人天车吊着钢卷在空中静止时,拉力对钢卷做功
C.无人天车水平匀速吊运钢卷时,拉力对钢卷做功
D.无人天车水平匀速吊运钢卷时,克服钢卷重力做功
A
解析:无人天车竖直吊起钢卷的过程中,对钢卷施加了竖直向上的拉力,并且向上移动了距离,所以拉力对钢卷做了功,故A正确;无人天车吊着钢卷在空中静止时,钢卷受到拉力的作用,但没有移动距离,所以拉力对钢卷不做功,故B错误;
解析:无人天车水平匀速吊运钢卷时,钢卷受到了竖直向上的拉力和竖直向下的重力,但钢卷没有在竖直方向上移动距离,所以拉力对钢卷不做功,也不需要克服钢卷重力做功,故C、D错误。
考点一 功和功率
2.(2023湖北模拟)如图甲所示,放在水平地面上的物体在水平推力F
的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程和时间
的图象如图乙所示;当水平推力为F2时,物体运动的速度和时间的
图象如图丙所示。两次推力的功率分别为P1、P2。下列关系正确的
是 ( )
A.F1<F2 B.F1>F2
C.P1<P2 D.P1>P2
C
解析:由图乙可知,物体做匀速直线运动,速度;由图丙可知,物体做匀速直线运动,速度v2=4 m/s。因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,物体受到的推力都等于滑动摩擦力。而物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体受到的滑动摩擦力不变,所以物体受到的水平推力F1=F2。已知v1 <v2,由v可得,两次推力的功率P1<P2。故选C。
考点一 功和功率
3.(2023江西节选)小明利用3D打印机,打印出和自己体积相同的人像模
型,但质量只有自己的,小明把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重
力做功约 J。
150
解析:模型的质量是小明质量的,小明的质量约为50 kg,则模型的质量约为5 kg,将模型从一楼搬到二楼,模型上升的高度约为3 m,则克服模型重力做功W =Gh =mgh =5 kg×10 N/kg×3 m=150 J。
考点一 功和功率
4.(2023陕西)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一。如图所示是小
亮用相机每隔0.5 s曝光一次拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪
照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6 t,所受阻力约为车重的0.3
倍。搜集汽车信息得知车身长3 m,静止时车轮与地面的总接触面积
为0.16 m2。求:(g取10 N/kg)
(1)汽车静止时对水平地面的压强。
(2)拍摄过程中汽车的输出功率。
考点一 功和功率
解:(1)汽车静止在水平地面,对地面的压力
汽车对水平地面的压强
(1)汽车静止时对水平地面的压强。
4.(2022山西)相机每隔0.5 s曝光一次拍摄的汽车在平直公路上行驶时
的频闪照片。汽车的总质量约为1.6 t, 所受阻力约为车重的0.3倍。
车身长3 m,静止时车轮与地面的总接触面积为0.16 m2。
考点一 功和功率
(2)拍摄过程中汽车的输出功率。
解:(2)分析图片可知,汽车在平直公路上每0.5 s通过的路程均为6 m,所以在拍摄过程中汽车在做匀速直线运动。
汽车在拍摄过程中受到的牵引力
拍摄过程中汽车的输出功率
4.(2023陕西)相机每隔0.5 s曝光一次拍摄的汽车在平直公路上行驶时
的频闪照片。汽车的总质量约为1.6 t, 所受阻力约为车重的0.3倍。
车身长3 m,静止时车轮与地面的总接触面积为0.16 m2。
考点二 动能、势能和机械能
1.(2023山东临沂改编)2023年5月7日上午,临沂市第十三届全民健身运
动会开幕式暨第七届万人健步行活动在五洲湖广场开启。如图所示,
航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中 ( )
A.动能减小 B.重力势能不变
C.动能转化为重力势能 D.机械能减小
D
解析:无人机匀速下降的过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变;高度下降,重力势能减小;机械能等于动能与势能的和,所以机械能减小。故选D。
考点二 动能、势能和机械能
2.如图所示是小晋带着妹妹玩蹦床时的情景。小晋从
高处落下,在与蹦床面接触前的过程中, .
转化为 ;与蹦床接触后,床面开始形变,小
晋下落到最低点时,蹦床具有的 最大;
小晋从最低点弹起至空中最高点的过程中, 最终转化为
。(均选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”)
重力势能
动能
弹性势能
弹性势能
重力势能
解析:小晋从高处落下,在与蹦床面接触前的过程中,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;与蹦床接触后,小晋下落到最低点时,床面发生的形变量最大,蹦床具有的弹性势能最大;
解析:小晋弹起至空中最高点时,小晋的重力势能最大,从最低点弹起至空中最高点的过程中,弹性势能最终转化为重力势能。
考点二 动能、势能和机械能
3.(2023内蒙古模拟改编)如图甲所示,过山车在轨道顶端由静止滑下,
途中经过A、B、C三点。图乙是过山车在A、B、C三点的动能和重
力势能大小的示意图。下列分析正确的是 ( )
A.过山车经过B点时的速度为零
B.过山车经过的A点与B点等高
C.过山车运动过程中的机械能守恒
D.过山车经过C点不能停下,是因为有力对它做了功
B
解析:由图乙可知,B点具有动能,所以过山车经过B点时具有速度,故A错误;过山车经过A、B点具有的重力势能相等,所以过山车经过的A点与B点等高,故B正确;机械能等于动能与势能的和,过山车从A点运动到B点,具有的机械能减小,故C错误;过山车经过C点不能停下是因为过山车具有惯性,故D错误。
考点二 动能、势能和机械能
4.(2023江西)货车超载容易造成交通隐患,因此交通管理部门规定,货
车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t。请你说出货车超载带来
的一个危害,并应用所学的物理知识解释其原因。
答:货车超载后,质量增大,速度一定时,动能增大,更容易引发交通事故,且发生事故时损伤更严重。
说明:本题为开放性试题,从惯性、动能压强、摩擦力等方面作答均可。
1.【科学推理】(原创)“水磨”是古代劳动人民成功运用自然力量的
代表。为了控制水量大小,人们在建有“水磨”的河道边开渠引水,
使水形成落差,水沿渠流下时,将 能转化为 能。“水磨”
重力势
以渠水为动力,流水作用在水轮盘上使水轮盘转动,
水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动。假设你是一名
工程师,发挥你的想象力设计一个方案,使水流冲
击水轮盘时能带动比图中质量更大的下扇磨盘转动。
你设计的方案是 。

把“水磨”建在水流量更大的位置(合理即可)
 科学思维
素养强化
2.【质疑创新】如图所示,小晋把苹果用绳子悬挂起来,将苹果拉到自
己的鼻子附近,稳定后松手,苹果向前摆去,接着又摆回来,小晋吓得大
喊:“苹果要打到我的鼻子了!”小晋的说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。


错误
苹果摆动时受空气阻力的作用,
将一部分机械能转化为内能,机械能减小,因此不
可能打到鼻子
 科学思维
素养强化
3.【物理学与工程实践】(2022山西)据《天工开物》记载,3000多年前,
我们的祖先在弓的基础上,又发明了能准确瞄准目标射击的驽,如图
甲所示。实践小组的同学们模拟驽的结构,把-根稍许绷紧的橡皮筋
两端固定在卫生纸卷芯开口处的两边,在纸卷芯内安装带凹槽的固定
装置,制作了发射器,并用吸管代替弩箭,如图乙所示。利用这个自制
发射器,同学们探究吸管飞行的距离与发射角度的关系。
 跨学科实践
素养强化
3.【物理学与工程实践】(2022山西)
(1)同学们在吸管上每隔1 cm标注记号,其目的是 。

便于控制橡皮筋的
形变程度一定(合理即可)
 跨学科实践
素养强化
3.【物理学与工程实践】(2022山西)
(2)请你帮助小组同学设计记录实验数据的表格。
实验次数 发射角度 吸管飞行的距离/m
1
2
3
 跨学科实践
素养强化
3.【物理学与工程实践】(2022山西)
(3)结合弩的材料和结构特征,请你猜想:吸管飞行的距离还跟自制发射器的什么因素有关? 。
。(写出一条即可)
橡皮筋的粗细(或橡皮筋的紧绷程度、纸卷的
内径等)
 跨学科实践
素养强化
·测量类:测量做一次引体向上克服重力做功的功率
4.我们都知道,要测量跑步时的平均速度,只需要测出跑步的距离和时间。
小晋想:可不可以用类似的方法测出自己做一次引体向上克服重力做功
的功率呢?请你选择合适的实验器材,设计方案帮助小晋完成测量。
(1)实验器材: 。
(2)实验步骤: 。


(3)功率的表达式:P= 。
体重秤、刻度尺、秒表
①用体重秤测出小晋的质量m;②用刻度尺测出小晋做一次引体向上时身体上升的高度h;③测出小晋连续做n个引体向上所用的时间t
nmgh
t
(开放性试题,答案合理即可)
 综合实践活动
素养强化
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
问题
汽车超载、超速行驶很容易造成交通事故。小晋和小组同学决定对超载、超速问题进行模拟研究,即探究动能大小与质量、速度的关系,如图是他们的实验过程。
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
(1)实验通过观察 来判断 (选填
“小球”或“木块”)的动能大小。
(2)为了让同一小球运动到水平面时的速度不同,应让小球从斜面的
(选填“相同”或“不同”)高度自由滚下。
小球
木块被小球撞击后移动的距离
不同
基础设问
证据
(3)下表是小晋为本实验设计的记录数据的表格,请你帮他把表格补
充完整。
实验序号 小球的质量m/g ① 。 。 ② 。

1
2
3
小球由静止释放
的高度h/m
木块被撞后
移动的距离s/m
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
解释
(4)实验中为了探究动能与质量的关系,应让质量不同的小球,从同
一斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下。由
甲、乙两图的实验现象可知:当速度一定时,物体的质量越大,动
能越 。
相同
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关

(5)分析甲、丙两图,可探究动能跟 的关系,根据实验现象得到
的结论是 ,此结论可
解释汽车 (选填“超载”或“超速”)带来的危害。
超速
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
速度
当质量一定时,物体的速度越大,动能越大
(6)小雯通过分析乙、丙两图得出结论:物体的动能大小与速度有
关。小雯的分析过程是 (选填“正确”或“错误”)的,理
由是 。
没有控制小球质量一定
错误
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
思维设问
交流
(7)在探究动能大小与物体质量的关系时,若两次木块移动的距离变
化较小,实验现象不明显,在不更换小球的前提下,可采取的措
施是 。
。 (写出一条即可)
(合理即可)
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
减小木块的质量(或在更光滑的水平面上进行实验等)
(8)木块移动一段距离后最终会停下来,小雯认为这是因为它具有的
机械能最终都凭空消失了。你认为小雯的观点是 (选填
“正确”或“错误”)的。木块具有的机械能“消失”的原因
是 。

错误
木块在水平面上运动时,需克服摩擦力做功,它的机械能转化成
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
了内能
(9)若水平面绝对光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验
的探究内容,理由是 。
不能
木块将做匀速直线运动,无法停下(合理即可)
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
(10)【质疑创新】如图是小晋设计的实验装置:他用质量不同的小球
将同一弹簧压缩相同程度,由静止释放后撞击同一木块,通过比较
木块被撞出的距离探究动能与质量的关系。该实验方案 (选
填“可行”或“不可行”),理由是 。

实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
不可行
无法控制小球撞击木块时的
速度相同
(11)小雯认为可以用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系:
她将质量相同的小球从不同高度(h2>h1)由静止释放,通过观察
木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方
法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。

实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
错误
没有控制
水平面的粗糙程度
(12)实验结束后,同学们想知道汽车的“超载”与“超速”哪个对动能
影响更大,于是又进行两组实验,将收集的数据记录在下面的表格中:
速度
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
序号 小球的质量m/g 木块被撞出的距离s/cm
1 10 6
2 20 12
3 30 18
表一(小球撞击木块时的速度v=5 cm/s)
表二(质量为10 g的小球)
序号 小球撞击木块时 的速度v/(cm·s-1) 木块被撞出的距离s/cm
1 5 6
2 10 24
3 15 54
①分析表格数据可知, (填动能的影响因素)对物体的动能影响
更大,即汽车 (选填“超载”或“超速”)会造成更严重的危害。
超速
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
②针对汽车的“超载”或“超速”问题,请你从物理的角度写一条安全
标语: 。
十次车祸九次快,减速慢行最重要(合理即可)
(12)实验结束后,同学们想知道汽车的“超载”与“超速”哪个对动能
影响更大,于是又进行两组实验,将收集的数据记录在下面的表格中:
表一(小球撞击木块时的速度v=5 cm/s)
表二(质量为10 g的小球)
序号 小球撞击木块时 的速度v/(cm·s-1) 木块被撞出的距离s/cm
1 5 6
2 10 24
3 15 54
序号 小球的质量m/g 木块被撞出的距离s/cm
1 10 6
2 20 12
3 30 18

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