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(共48张PPT)
第一部分 单元梳理
第十单元 功和能
命题点 命题方式 考查热度
功 常出现在选择题、计算题中。要求根据做功的两个必要因素辨析实例中的现象是否做功，根据功的定义进行相关计算，利用功的原理解释生活中的相关现象 __________________
功率 常出现在计算题、实验与探究题中。要求利用或进行功率的相关计算，功率大小的比较、功率的测算、实验表格的设计是高频考点
命题点 命题方式 考查热度
机械能 常出现在填空题、选择题和实验与探究题中。常结合实例考查机械能的分类与转化，通过实验探究动能与重力势能的影响因素。重点考查控制变量法、实验方案的设计、对实验结论的分析与论证 ____________________________________
功与功率的基本计算是常考考点；动能和势能的转化经常出现在填空题和选择题中。试卷会不定期考查动能与势能的影响因素，实验过程中的控制变量法和转换法都是高频考点。本单元内容在江西省学考物理试卷中所占的分值为分。
续表
考点一 功
1.做功的两个必要因素
（1）__________________;
（2）____________________________。
2.功的计算
（1）基本公式：____。
（2）拓展公式：克服重力做功，克服摩擦力做功。
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
3.功的单位：______，简称焦，符号为。。
不做功的三种情况
种类 有距离无力 有力无距离 力与距离垂直
特点 物体因惯性而动，非外力使其运动 物体受力，但在力的方向上没有移动距离 有力有距离，但受力方向与移动距离方向垂直
举例 踢出去的足球在地面上滚动，人对足球不做功 静止在地面上的大石块，搬而未起，人对大石块不做功 人提水桶沿水平面匀速前进，提水桶的力和水桶的重力都没有对水桶做功
焦耳
考点二 功率
1.比较做功的快慢
（1）在相同的______内，比较做功的多少，做功多的功率____。
（2）做相等的功，比较所用______的长短，所用时间短的功率____。
（3）功率是反映物体做功快慢的物理量，做功多不等同于做功快，因此不要将功与功率混为一谈。
（4）功率是用比值定义法定义的物理量。除功率外，初中阶段还有______、______等物理量也是用比值定义法定义的。
时间
大
时间
大
密度
速度
2.功率的计算
（1）定义式：___。
（2）拓展公式：（适用于做匀速直线运动的物体）。
3.功率的单位：瓦特，简称瓦，符号为，此外还有千瓦、兆瓦等。
______，_____。
1000
考点三 机械能
1.能
（1）定义：一个物体能够做功，这个物体就具有能量，简称能。
（2）分类：能量种类繁多，如机械能、内能、电能、化学能等。
（3）单位：能量是对物体做功本领的衡量，因此能量的单位与功的单位一致，均为焦耳。
注意：能够做功不代表正在做功。物体可以具有做功本领，而不对外做功。
2.机械能
（1）分类：机械能包括动能和势能；势能包括重力势能和弹性势能。
（2）定义
①物体由于______而具有的能叫动能。
②物体由于________而具有的能叫重力势能。
③物体由于______________而具有的能叫弹性势能。
运动
被举高
发生弹性形变
（3）影响因素
①动能的影响因素：速度一定时，质量越大，动能越大；质量一定时，速度越大，动能越大。
②重力势能的影响因素：物体被举的高度一定时，质量越大，重力势能越大；物体的质量一定时，被举得越高，重力势能越大。
③弹性势能的影响因素：物体弹性形变程度越大，弹性势能越大。
注意：不能把运动物体具有的能称为动能，而应该把物体由于运动而具有的能称为动能。因为运动物体除了具有动能之外，还可能同时具有势能，如：空中飞行的飞机。
（4）拓展：①质量和速度都对动能有影响，但速度对动能的影响更大，因为动能的计算公式为；②重力势能的计算公式为；③弹性势能的计算公式为。
3.能的转化
机械能内部，动能和势能之间可以发生相互转化，如：单摆小球摆动过程中动能与重力势能之间相互转化，篮球落地弹起过程中动能、重力势能和弹性势能之间相互转化。若不计空气阻力等外加因素的影响，则在转化过程中机械能的总量保持不变，即机械能守恒；若考虑空气阻力、摩擦力等，则在转化过程中要克服摩擦做功，机械能的总量会越来越少。
判断正误（正确的画“√”，错误的画“×”）
1.功等于力与距离的乘积。( )
×
2.踢出去的足球在飞行过程中，人对足球做了功。( )
×
3.用手提着重物在水平地面上匀速行走，人提重物的力对重物做了功。( )
×
4.功率是表示物体做功快慢的物理量，做功快的机械一定做功多。 ( )
×
5.功率大的机械做功一定快。( )
√
6.运动快的物体比运动慢的物体动能大。( )
×
7.小明在荡秋千过程中，他的动能和势能在不断地发生转化。( )
√
8.弹性越好的物体具有的弹性势能越大。( )
×
9.把一个小球竖直上抛，小球运动到最高点时动能为0。( )
√
10.物体只发生动能和重力势能的相互转化时，机械能守恒。( )
√
例题1 小华参加劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。下列说法正确的是( )
C
A.①中小华对这筐玉米做了功 B.②中小华对这筐玉米做了功
C.③中小明和小华对这筐玉米做了功 D.④中小明和小华对手推车没有做功
【点拨】解此类题型时，明确做功的两个必要因素，以及不做功的三种情况，即可完成解题。
例题2 如图所示，A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上，分别用水平方向的拉力和使A、B一起向右运动，甲运动的图像和乙运动的图像分别如图丙、丁所示。已知，下列说法正确的是( )
A.拉力大于拉力
B.拉力小于拉力
C.拉力的功率小于拉力的功率
D.拉力与在相同时间内做功相等
【点拨】对整体受力分析，根据二力平衡条件求出拉力的大小关系；根据丙、丁得出速度的大小关系，然后根据得出功率的大小关系，再根据得出功的大小关系。
[答案] C
例题3 下图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，点是实心球刚离开手的位置，点是实心球运动到最高点的位置，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( )
B
A.实心球在最高点时，动能为零
B.实心球从点运动到点时，动能转化为重力势能
C.实心球从点运动到点时，动能先增大后减小
D.实心球在点的机械能大于在点的机械能
【点拨】当物体质量不变时：匀速 速度不变，动能不变；加速 速度增大，动能增大；减速 速度减小，动能减小。上升 高度增大，重力势能增大；下降 高度减小，重力势能减小。
例题4 如图所示，小球以某速度从点开始沿粗糙轨道运动，经点离开轨道，上升至最高点（未画出），又下落经过点。位于、之间，、、
C
A.小球经过、两点时动能相等
B.小球到达最高点时速度一定为零
C.小球到达的最高点可能高于点
D.小球经过点时的机械能大于经过点时的机械能
【点拨】机械能包括动能与势能，它们之间能相互转化。当没有摩擦等阻力时，机械能的总量保持不变；当有摩擦阻力时，机械能的总量减小。
处在同一水平高度。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
计算 功、功率的相关计算
1.功的计算公式是，功率的计算公式为。综合二者，公式可以变形为，，所以求功和功率有多种解法。
2.解答比值计算的问题通常利用公式“”：
（1）当一定时，与成正比，即；
（2）当一定时，与成反比，即；
（3）当一定时，与成正比，即。
计算时，审清题意，结合这些比例关系可以使解决问题变得更简单快捷。
3.利用公式时要注意以下几点：
（1）拉力必须是恒力，且物体运动的速度应不变；
（2）计算时，的单位必须用，这样算出的功率单位才是；
（3）速度跟拉力必须对应，即必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。
在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。
例题 成都第31届世界大学生夏季运动会的一款蓉宝机器人如图所示，它具有人脸识别、引导、翻译等功能，还可以提供急救包，是世界上首款带有应急功能的机器人。重为的机器人在的牵引力作用下，以的速度在水平地面沿直线匀速行驶。求：
（1） 机器人受到的重力做的功；
解：机器人受到的重力的方向竖直向下，机器人在水平地面上沿直线行驶，重力方向与运动方向垂直，所以机器人受到的重力不做功，即重力做功为。
（2） 此过程中牵引力所做的功；
[答案] 机器人在水平地面上沿直线运动的距离

牵引力所做的功

（3） 此过程中牵引力做功的功率。
【尝试解答】
[答案] 牵引力做功的功率

【解题思路】（1）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离；（2）根据和计算牵引力做的功；（3）根据或计算牵引力做功的功率。
（第1题图）
1.[2022·T3] 如图所示，这是北京冬奥会钢架雪车比赛场景。运动员匍匐在钢架雪车上，沿冰道从山坡上快速滑降，__________转化为动能；在此过程中，运动员相对于______是运动的。
重力势能
山坡
（第2题图）
2.如图所示，这是台球比赛中球杆击球后两球相撞的场景。此现象说明力能改变物体的__________，台球在桌面上滚动的过程中，球杆对台球________（填“做功”或“不做功”）。
运动状态
不做功
3.[2023·T5] 我国无人机技术世界领先，应用广泛。如图所示，送快递的无人机匀速下降时，它相对于地面是______的，机械能______（填“增大”“减小”或“不变”）。
运动
减小
4.[2021·T10] 下图所示是物理爱好者小明同学在实验时观察到的情景。下列分析中正确的是( )
C
A.小球在水平桌面上受到的摩擦是滑动摩擦
B.小球从斜面滚下的过程中，动能转化为势能
C.小球在水平桌面上运动时，竖直方向受到平衡力的作用
D.小球在水平桌面上做曲线运动，说明力可以改变物体的形状
1.2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，此时飞船的重力势能______，机械能______。（均填“增大”“减小”或“不变”）
增大
增大
2.如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，小孩对砖做的功______大人对砖做的功，大人对砖做功的功率______小孩对砖做功的功率。（均填“大于”“小于”或“等于”）
等于
大于
3.小西周末做家务时，用平行于水平地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势，但它没有被推动，则小西对沙发的推力______（填“大于”“等于”或“小于”）地面对沙发的摩擦力。上述过程中，小西的推力对沙发______（填“有”或“没有”）做功。
等于
没有
4.如图所示，弧形轨道竖直固定在水平面上，钢球从点以一定的初速度释放，经过、、点到达等高的最高点；钢球从到过程中，钢球的动能______（填“增大”“减小”或“不变”）；在等高的、两
增大
在点时大
减小
点时的动能大小关系是___________（填“相等”“在点时大”或“在点时大”）；从到的过程中，钢球的机械能______（填“增大”“减小”或“不变”）。
5.2022年，北京成功举办了冬奥会。下列说法正确的是( )
D
A.运动员在空中下落的过程中，运动员受到的重力不做功
B.打出去的冰球水平向前运动，没有力对它做功
C.冰壶在水平面运动时，动能不变化
D.运动员在水平冰面上向前滑行时，其重力不做功
6.第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重举行。体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。下列关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化的叙述正确的是( )
D
A.体操运动员上升过程中动能增大，重力势能减小
B.体操运动员下降过程中动能转化为重力势能
C.体操运动员下降到最低点时重力势能最大
D.体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
7.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计（未画出）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图像分别是图乙中的图线①、②，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、，则下列关系正确的是( )
B
A.，
B.，
C.，
D.，
8.下列估测中，最接近实际的是( )
A
A.人正常上楼的功率约为
B.中学生从一楼爬到三楼克服自身重力做的功约为
C.中学生跳绳的功率约为
D.将掉落在地面的物理课本拿到课桌上对课本所做的功约为
9.2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭在我国文昌航天发射场点火发射，约10分钟后，船箭成功分离并进入预定轨道，发射取得圆满成功。飞船将在大气层外沿椭圆形轨道绕地球运动。下列说法正确的是
( )
C
A.飞船加速上升过程中，动能转化为重力势能
B.飞船加速升空过程中，机械能不变
C.飞船在椭圆形轨道正常运行过程中，在远地点时重力势能最大
D.飞船在椭圆形轨道从近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小
10.如图所示，一小球从直立于水平地面的轻质弹簧正上方的某一高处由静止开始下落，直至将弹簧压缩到最短（忽略空气阻力）。在这个过程中，图中的曲线____表示小球动能，曲线____表示小球重力势能，曲线____表示小球机械能，曲线____表示弹簧弹性势能随小球下落高度的变化关系。（均填序号）
③
②
①
④
11.（多选）有趣的蹦床游戏如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
BC
A.在整个过程中，小孩的机械能守恒
B.从最高点下落至最低点, 小孩的机械能转化为蹦床的弹性势能
C.在刚离开蹦床到下落至刚要接触蹦床的过程中, 小孩的机械能守恒
D.小孩在向下运动的过程中，他刚接触蹦床时的动能最大
12.（多选）如图所示，从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，、两处等高，为球与水平地面的接触点。不计空气阻力，下列说法正确的是
( )
BCD
A.小球在点的机械能等于在点的机械能
B.小球在点的动能大于在点的动能
C.小球从点到点的过程中，机械能不变
D.小球从点离开地面到达点的过程中，动能转化为重力势能
13.如图所示，小明的质量为，他在内完成了10个引体向上，每次重心上升，取。求：
（1） 引体向上前小明先进行了热身训练，他绕操场跑了，用时，他热身运动的平均速度。
解：小明热身运动的平均速度

（2） 完成一个引体向上克服重力做的功。
[答案] 小明所受的重力

完成一个引体向上克服重力做的功

（3） 内克服重力做功的功率。
[答案] 内克服重力做的功

内克服重力做功的功率

14.如图所示，某智能机器人的质量为，其轮子与水平地面接触的总面积为。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：取
（1） 机器人对水平地面的压强；
解：机器人所受的重力

在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力

机器人对水平地面的压强

（2） 机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
[答案] 机器人在水平地面上受到的阻力

机器人做匀速直线运动时，在水平方向上受力平衡，则机器人的牵引力

（3） 机器人在水平地面上匀速直线移动过程中，牵引力做的功和功率。
[答案] 此过程中牵引力做的功

牵引力的功率

15.在探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块,如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失）。
丙
（1） 该实验通过观察________________来反映小球的动能大小；木块最终会停下来的主要原因是__________________。
木块移动的距离
木块受到摩擦阻力
（2） 该实验可以得出结论：____________________________________。由此结论可以联想到，交通事故的危害程度与______（填“超载”或“超速”）有很大关系。
物体速度一定时，质量越大,动能就越大
超载
（3） 小孙同学将实验装置进行改进,如图乙所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以探究小球的动能大小与______（填“质量”或“速度”）的关系。
速度
（4） 小孙觉得利用图乙所示装置，还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块即可。如图丙所示，小华觉得将质量不同的小球从同一高度由静止释放撞击同一木块，也能探究小球的动能大小与质量的关系。______（填“小孙”或“小华”）的设计方案不可行，如果用该方案，你将观察到的现象是____________________。
小孙
木块移动的距离相等
16.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为下图。段返回器的动能______，段返回器的机械能______。（均填“变大”“不变”或“变小”）段返回器动能的增加量______（填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减小量。
变小
不变
小于
17.（多选）如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由橡皮筋系住，乙球由细绳系住，将两球从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时，橡皮条长度恰好与细绳长度相等，不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小，下列说法正确的是( )
AC
A.整个过程中，甲球与橡皮筋的总机械能守恒
B.甲球动能较大
C.乙球动能较大
D.甲球损失的重力势能较多

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