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2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)22個(gè)單元核心素養(yǎng)達(dá)標(biāo)全攻略（人教版通用）
專題11功和機(jī)械能
新課標(biāo)對(duì)單元知識(shí)要求
1.知道機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說(shuō)明機(jī)械功和功率的含義。
2.知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
單元考點(diǎn)解讀
考點(diǎn)1 功
1.功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。
2.功的計(jì)算：功(W)等于力(F)跟物體在力的方向上通過(guò)的距離(s)的乘積。
3.功的公式：W=Fs；單位：W→焦；F→牛頓；s→米。(1焦=1牛·米).
拓展1：功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功，也就是說(shuō)使用任何機(jī)械都不省功。
拓展2：斜面：FL=Gh 斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一。（螺絲、盤(pán)山公路也是斜面）
考點(diǎn)2 功率
1.功率(P)：?jiǎn)挝粫r(shí)間(t)里完成的功(W)，叫功率。
2.計(jì)算公式：P=W/t。導(dǎo)出公式：P=Fv。
3.單位：P→瓦特；W→焦；t→秒。（1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦）
考點(diǎn)3 動(dòng)能和勢(shì)能
1.一個(gè)物體能夠做功，這個(gè)物體就具有能（能量）。
2.動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。
3.運(yùn)動(dòng)物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。
4.勢(shì)能分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。
5.重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能。
6.物體質(zhì)量越大，被舉得越高，重力勢(shì)能就越大。
7.彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具的能。
8.物體的彈性形變?cè)酱螅膹椥詣?shì)能就越大。
考點(diǎn)4 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱。（機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能）單位是焦耳。
2.動(dòng)能和勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化的。
方式有：動(dòng)能 重力勢(shì)能； 動(dòng)能 彈性勢(shì)能。
3.自然界中可供人類大量利用的機(jī)械能有風(fēng)能和水能。
單元例題解析
【例題1】（2022甘肅蘭州）如圖所示的情境中，對(duì)物體不做功的是（　　）
A. 圖甲：用力搬石頭，沒(méi)有搬動(dòng) B. 圖乙：將重物從地面拉到高處
C. 圖丙：推車(chē)向前運(yùn)動(dòng) D. 圖丁：挺舉杠鈴過(guò)程
【答案】A
【解析】A．人用力搬石頭沒(méi)有搬動(dòng)，有力無(wú)距離，所以人對(duì)石頭沒(méi)有做功，故A符合題意；
B．人將重物從地面拉到高處，有力有距離，并且在力的方向上移動(dòng)了一段距離，所以人對(duì)重物做了功，故B不符合題意；
C．人推車(chē)向前運(yùn)動(dòng)，有力有距離，并且在力的方向上移動(dòng)了一段距離，所以人對(duì)車(chē)做了功，故C不符合題意；
D．人挺舉杠鈴的過(guò)程中，有力有距離，并且在力的方向上移動(dòng)了一段距離，所以人對(duì)杠鈴做了功，故D不符合題意。故選A。
【例題2】（2022湖南郴州）用40N水平拉力拉著重為100N的物體，在10s內(nèi)由靜止開(kāi)始沿水平直線移動(dòng)了5m。此過(guò)程中，重力對(duì)物體做的功為_(kāi)_____J，水平拉力對(duì)物體做功的功率為_(kāi)_____W。
【答案】 0 20
【解析】做功的兩個(gè)要素是：一是要有作用在物體上的力；二是物體沿受力方向移動(dòng)一段距離。物體受到的重力方向豎直向下，而物體是沿水平方向運(yùn)動(dòng)，所以重力沒(méi)有做功。
物體受到的水平拉力F=40N，沿水平直線移動(dòng)了5m，所以拉力對(duì)物體做的功為
W=Fs=40N×5m=200J
拉力對(duì)物體做功的功率為
【例題3】 （2022蘇州）手機(jī)具有錄音和顯示波形的功能。某乒乓球愛(ài)好者將一乒乓球從一定高度由靜止釋放，利用手機(jī)記錄下乒乓球碰撞臺(tái)面發(fā)出的聲音，其波形隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 每次發(fā)聲的時(shí)間間隔相等
B. 整個(gè)過(guò)程中乒乓球的機(jī)械能不變
C. 乒乓球每次彈起時(shí)的動(dòng)能依次減小
D. 乒乓球每次與臺(tái)面碰撞的最大形變程度相同
【答案】C
【解析】A．由圖可知，第1次碰撞的時(shí)間是1.12s，第2次碰撞的時(shí)間是1.58s，第3次碰撞的時(shí)間是2.00s，第4次碰撞的時(shí)間是2.40s，第5次碰撞的時(shí)間是2.78s，第1、2次時(shí)間間隔為0.4s，第2、3次時(shí)間間隔為0.42s，第3、4次時(shí)間間隔為0.4s，第4、5次時(shí)間間隔為0.38s，每次發(fā)聲的時(shí)間間隔不相等，故A錯(cuò)誤；
BC．整個(gè)過(guò)程中乒乓球和空氣摩擦，并且與臺(tái)面碰撞，它的機(jī)械能減小，所以每次彈起時(shí)的動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤，C正確；
D．由于乒乓球的機(jī)械能減小，乒乓球每次與臺(tái)面碰撞轉(zhuǎn)化的彈性勢(shì)能減小，乒乓球每次與臺(tái)面碰撞的最大形變程度不同，故D錯(cuò)誤。故選C。
【例題4】（2022廣西河池）如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動(dòng)，鋼球跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮。
（1）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察________來(lái)比較鋼球動(dòng)能的大小；
（2）保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動(dòng)能大小與________有關(guān)；
（3）換不同質(zhì)量的鋼球，以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動(dòng)能大小與________有關(guān)；
（4）本實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法是________（填其中一種即可）。
【答案】 （1）彈簧被壓縮的程度 （2）速度 （3）質(zhì)量 （4）控制變量法（或轉(zhuǎn)換法）
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動(dòng)，鋼球跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，鋼球的動(dòng)能越大，轉(zhuǎn)化成的彈性勢(shì)能越大，彈簧被壓縮的程度就越大，所以本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察彈簧被壓縮的程度來(lái)比較鋼球動(dòng)能的大小，這是利用了轉(zhuǎn)換法。
（2）保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也越大，說(shuō)明鋼球的動(dòng)能越大，可得結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與速度有關(guān)，物體的速度越大動(dòng)能越大。
（3）換不同質(zhì)量的鋼球，以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被壓縮的程度也越大，說(shuō)明鋼球的動(dòng)能越大，可得結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)，物體的速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。
（4）實(shí)驗(yàn)中在探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制小球的速度不變，用到的研究方法是控制變量法。
【例題5】（2022江蘇常州）小明背著書(shū)包從教學(xué)樓的一樓勻速爬到三樓，此過(guò)程中，以書(shū)包為研究對(duì)象，其（　　）
A. 動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
B. 動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能增加
C. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
D. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變
【答案】C
【解析】動(dòng)能與物體質(zhì)量和速度有關(guān)，由于物體質(zhì)量不變，但是在豎直方向上速度大小不變，故動(dòng)能不變。重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，物體質(zhì)量不變，但是高度增加，故其重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。
功和機(jī)械能單元核心素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)試題
（滿分100分，答題時(shí)間90分鐘）
一、選擇題（共10小題，每小題3分，共計(jì)30分）
1. （2022齊齊哈爾）如圖所示，人沿水平方向推水平地面上的箱子，但沒(méi)有推動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 人對(duì)箱子的推力沒(méi)有做功
B. 箱子對(duì)地面的壓力和地面對(duì)箱子的支持力是一對(duì)平衡力
C. 箱子受到的重力和地面對(duì)箱子的支持力是相互作用力
D. 人對(duì)箱子的推力小于地面對(duì)箱子的摩擦力
【答案】A
【解析】A．做功的兩個(gè)必要因素：有力作用在物體上和物體在這的力的方向上移動(dòng)了一段距離。人對(duì)箱子施加了力，但箱子沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，可知人的推力沒(méi)有做功，故A正確；
B．箱子對(duì)地面的壓力作用在地面上，地面對(duì)箱子的支持力作用在箱子上，這兩個(gè)力不作用在同一物體上，大小相等方向相反是一對(duì)相互作用力，故B錯(cuò)誤；
C．箱子受到的重力和地面對(duì)箱子的支持力，作用在同一物體上，大小相同，方向相反是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；
D．人沿水平方向推水平地面上的箱子，但沒(méi)有推動(dòng)，處于平衡狀態(tài)。人對(duì)箱子的推力與地面對(duì)箱子的摩擦力是一對(duì)平衡力，所以人對(duì)箱子的推力等于地面對(duì)箱子的摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選A。
2. （2022黑龍江牡雞）日常生活中的許多現(xiàn)象都與我們所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)有關(guān)，下列說(shuō)法不正確的是（　　）
A. 輪胎上的花紋可以增大摩擦力
B. 蕩秋千時(shí)，小孩的機(jī)械能不守恒
C. 盤(pán)山公路不省距離，但是省力
D. 投擲出去的鉛球在空中飛行的過(guò)程，是受到了運(yùn)動(dòng)員對(duì)它做的功
【答案】D
【解析】A．輪胎上的花紋可以通過(guò)增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力，故A正確，不符合題意；
B．蕩秋千時(shí)，克服摩擦力做功，小孩的機(jī)械能不守恒，故B正確，不符合題意；
C．盤(pán)山公路費(fèi)距離，但是省力，因?yàn)樵谛泵嫔希屏π∮谖矬w的重力，故C正確，不符合題意；
D．投擲出去的鉛球在空中飛行的過(guò)程，是由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球沒(méi)有力的作用，故運(yùn)動(dòng)員對(duì)球不做功，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。
3. （2022江蘇南通）“六 一”期間，小莉和同學(xué)們到七星峰旅游時(shí)進(jìn)行了一場(chǎng)登山比賽。下列有關(guān)功率的說(shuō)法正確的是（　　）
A. 用時(shí)最短的功率最大 B. 速度最快的功率最大
C. 體重最大的功率最大 D. 做功最快的功率最大
【答案】D
【解析】功率是指物體做功快慢的物理量，做功最快的功率最大。比較功率的大小，需要知道所做的功及所用時(shí)間的多少。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。
4. （2022湖北武漢）用一個(gè)動(dòng)滑輪在8s內(nèi)將一重為300N的物體勻速向上提起2m，拉力為200N。這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率和拉力的功率分別是（　　）
A. 66.7%，50W B. 66.7%，100W C. 75%，50W D. 75%，100W
【答案】D
【解析】AB．一個(gè)動(dòng)滑輪提升重物，一共有兩段繩子分擔(dān)物重，故n=2，這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率
故AB不符合題意；
CD．繩子移動(dòng)的距離為
拉力的功率分別是
故C不符合題意，D符合題意。故選D。
5. （2022江蘇無(wú)錫）用如圖所示的器材探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車(chē)從斜面上由靜止開(kāi)始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　　）
A. 小車(chē)從斜面下滑過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B. 小車(chē)撞擊木塊對(duì)木塊做功，使木塊獲得動(dòng)能
C. 木塊被撞擊后移動(dòng)的距離可反映小車(chē)動(dòng)能大小
D. 本套器材只能探究小車(chē)動(dòng)能大小與速度的關(guān)系
【答案】D
【解析】A．小車(chē)從斜面下滑過(guò)程中高度降低，重力勢(shì)能減小，速度增大，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A正確，A不符合題意；
B．小車(chē)撞擊木塊對(duì)木塊做功，使木塊具有初速度，從而獲得動(dòng)能，故B正確，B不符合題意；
C．本實(shí)驗(yàn)將小車(chē)動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為木塊移動(dòng)距離的長(zhǎng)短，木塊移動(dòng)距離越長(zhǎng)，小車(chē)動(dòng)能越大，故C正確，C不符合題意；
D．把鉤碼固定在小車(chē)上，增加小車(chē)的質(zhì)量，因此本套器材還可以探究小車(chē)的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，故D錯(cuò)誤，D符合題意。故選D。
6. （2022湖南衡陽(yáng)）2022年2月15日，中國(guó)選手蘇翊鳴奪得北京2022年?yáng)|奧會(huì)單板滑雪男子大跳臺(tái)冠軍，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)單板滑雪在東奧會(huì)上金牌“零的突破”。如圖，蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點(diǎn)A由靜止開(kāi)始加速下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，他的（　　）
A. 重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小 B. 重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大
C. 重力勢(shì)能減小，動(dòng)能減小 D. 重力勢(shì)能增大，動(dòng)能增大
【答案】B
【解析】蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點(diǎn)A由靜止開(kāi)始加速下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能減小，速度增大，動(dòng)能增大，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。
7. （2022河北省）2022年5月14日，一架?chē)?guó)產(chǎn)C919大飛機(jī)（如圖所示）從浦東機(jī)場(chǎng)起飛，經(jīng)過(guò)3個(gè)多小時(shí)的飛行后安全降落，這標(biāo)志著即將交付的首架C919大飛機(jī)首飛試驗(yàn)成功。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 飛機(jī)在升空過(guò)程中，飛行員的重力勢(shì)能逐漸增大
B. 飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過(guò)程中，飛行員的動(dòng)能一直保持不變
C. 飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過(guò)程中，飛機(jī)的機(jī)械能一直保持不變
D. 飛機(jī)降落后，在水平道上滑行過(guò)程中，飛機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
【答案】A
【解析】A．飛機(jī)在升空過(guò)程中，高度增大，質(zhì)量不變，所以飛行員的重力勢(shì)能逐漸增大，故A正確；
B．飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過(guò)程中，速度是變化的，質(zhì)量不變，所以飛行員的動(dòng)能會(huì)發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；
C．飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度、速度會(huì)發(fā)生變化，重力勢(shì)能、動(dòng)能會(huì)發(fā)生變化，所以飛機(jī)的機(jī)械能也會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；
D．飛機(jī)降落后，在水平道上滑行過(guò)程中，飛機(jī)的高度不變重力勢(shì)能不變，所以飛機(jī)的動(dòng)能沒(méi)有轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。故選A。
8. （2022湖北荊州）打籃球是很多同學(xué)喜愛(ài)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，某次打籃球過(guò)程中，籃球的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 籃球經(jīng)過(guò)相同高度的B、C兩點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能相等
B. 籃球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)D時(shí)，動(dòng)能為0
C. 籃球經(jīng)過(guò)B、E兩點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能可能相等
D. 籃球在整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒
【答案】C
【解析】AD．由圖可知，每次籃球反彈后到達(dá)的最高點(diǎn)都比上一次的最高點(diǎn)要低，說(shuō)明籃球的機(jī)械能不斷減小，因此在B點(diǎn)的機(jī)械能大于在C點(diǎn)的機(jī)械能，故AD錯(cuò)誤；
B．由圖可知，籃球在最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為0，但在水平方向上速度不為0，所以籃球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為0，故B錯(cuò)誤；
C．籃球在B點(diǎn)的機(jī)械能大于在E點(diǎn)的機(jī)械能，由圖可知，B點(diǎn)比E點(diǎn)高，所以B點(diǎn)的重力勢(shì)能大于E點(diǎn)的重力勢(shì)能，機(jī)械能是物體動(dòng)能和勢(shì)能的總和，因此在B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于在E點(diǎn)的動(dòng)能，故C正確。故選C。
9.如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，0—6s內(nèi)拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙，則在2—4s內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為（ ）
A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
【答案】B
【解析】由圖丙可知，在2——4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的速度是，由得，在2~4s內(nèi)物體通過(guò)得路程是
由圖乙可知，在2——4s內(nèi)拉力的大小是3N，物體克服摩擦力所做的功為
10.如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）
A. 小球的動(dòng)能不斷增加
B. 彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少
C. 小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等
D. 在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變
【答案】 D
【解析】由題知，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，形變程度變小，彈性勢(shì)能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動(dòng)能變大，此過(guò)程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，彈性勢(shì)能為零，小球所受彈力為零，此時(shí)速度最大，動(dòng)能最大；小球從O運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，彈簧被拉長(zhǎng)，形變程度變大，彈性勢(shì)能變大，此時(shí)小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動(dòng)能變小，此過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；則小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中：
A．小球的動(dòng)能先增加后減少，A不符合題意；
B．彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增大，B不符合題意；
C．小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能（最大）與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能（為零）不相等，C不符合題意；
D．水平臺(tái)面光滑，且AO＝OB，說(shuō)明沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變，D符合題意。
二、填空題（10小題，每空1分，共23分）
1. （2022江蘇連云港）2022年北京冬奧會(huì)上智能設(shè)備廣泛應(yīng)用，一款智能送餐機(jī)器人的重力是，如果機(jī)器人在水平路面上以的速度沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，它所受到的阻力為。機(jī)器人的重力做功_____，牽引力對(duì)機(jī)器人做功_____。
【答案】 0 3000
【解析】重力方向是豎直向下的，機(jī)器人在水平路面上運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有在重力的方向上通過(guò)一定的距離，重力沒(méi)有做功，即重力做功為零。
機(jī)器人勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的牽引力和阻力是平衡力，由二力平衡條件得到牽引力
F=f=60N
牽引力對(duì)機(jī)器人做功
W=Fs=60N×50m=3000J
2. （2022廣西賀州）用50N的水平力推物體向前移動(dòng)2m，用時(shí)4s；推力對(duì)物體所做的功為_(kāi)_____J，推力做功的功率為_(kāi)_____W。
【答案】 100 25
【解析】推力對(duì)物體所做的功為
推力做功的功率為
3. （2022甘肅金昌）小勇放學(xué)后，背著重40N的書(shū)包沿水平路面走了200m，用時(shí)3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包所做的功為_(kāi)____J，他所做總功的功率是_____W。
【答案】 360 24
【解析】小勇回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包的作用力沿豎直方向，所以他背著書(shū)包在水平路面行走時(shí)，他對(duì)書(shū)包不做功，只在爬樓過(guò)程對(duì)書(shū)包做了功。所做的功
上樓時(shí)，小勇不僅要克服書(shū)包的重力做功，還要克服自身重力做功。克服自身重力做的功
做的總功
整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間
所做總功的功率
4. （2022甘肅蘭州）如圖所示，物塊在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運(yùn)動(dòng)，其中。已知物塊在段和段分別以和的速度勻速運(yùn)動(dòng)，且在段、段所受摩擦力分別為和，則該物塊通過(guò)段和段所用的時(shí)間之比為_(kāi)____，拉力在段做功的功率為_(kāi)____。
【答案】 2∶1 2
【解析】由速度公式可得，該物塊通過(guò)AB段所用時(shí)間
通過(guò)CD段所用時(shí)間
則該物塊通過(guò)AB段和CD段所用的時(shí)間之比為
物塊在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，所受的拉力
根據(jù)
可知拉力F在AB段做功的功率
5. （2022吉林省）高山滑雪運(yùn)動(dòng)員沿雪道加速下滑過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能_____，以滑雪板為參照物，運(yùn)動(dòng)員的鞋是_____的。
【答案】 變大 靜止
【解析】高山滑雪運(yùn)動(dòng)員沿雪道加速下滑過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，速度變大，故動(dòng)能變大。以滑雪板為參照物，運(yùn)動(dòng)員的鞋相對(duì)于滑雪板的位置沒(méi)有發(fā)生變化，故運(yùn)動(dòng)員的鞋是靜止的。
6. （2022江蘇徐州）“引體向上”是我市體育中考今年新增的可選項(xiàng)目之一。在做引體向上時(shí)，如果身體勻速豎直上升，則所受的拉力_______重力（選填“大于”“小于”或“等于”）；上升過(guò)程中，身體的重力勢(shì)能______（選填“變大”“變小”或“不變”）。選考這個(gè)項(xiàng)目有優(yōu)勢(shì)的身體條件是________（寫(xiě)出一點(diǎn)）。
【答案】 等于 變大 體重小或者雙臂有力量
【解析】身體勻速豎直上升，所受的重力與拉力平衡，大小相等，所以所受的拉力等于重力。
上升過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度變大，所以身體的重力勢(shì)能變大。
在“引體向上”項(xiàng)目中，需克服自身重力做功，所以自身重力越小，克服重力做的功越少，所以選考這個(gè)項(xiàng)目有優(yōu)勢(shì)的身體條件是體重小，雙臂有力量。
7. （2022江蘇揚(yáng)州）2021年12月28日，揚(yáng)州城市快速路內(nèi)環(huán)全線通車(chē)。某市民將上班過(guò)程的汽車(chē)行駛信息列于表中，他開(kāi)車(chē)走快速路上班的優(yōu)點(diǎn)是除節(jié)省時(shí)間外還節(jié)省_____。汽車(chē)下高架時(shí)減速行駛，其動(dòng)能_____，機(jī)械能_____。
行駛里程 行駛時(shí)間 油耗
不走快速路 9.1km 30min 9.0L/100km
走快速路 14.0km 20min 5.5L/100km
【答案】 汽油 減小 減小
【解析】不走快速路的油耗為
走快速路的油耗為
故開(kāi)車(chē)走快速路上班的優(yōu)點(diǎn)是除節(jié)省時(shí)間外還節(jié)省汽油。
汽車(chē)下高架時(shí)減速行駛，速度變小，質(zhì)量不變，故動(dòng)能變小。
下高架，高度減小，則重力勢(shì)能減小，動(dòng)能也減小，故汽車(chē)的機(jī)械能減小。
8. （2022甘肅金昌）頻頻發(fā)生高空拋物墜物致人傷亡事件嚴(yán)重危害人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，原因是物體所處的高度越高，物體所具有的重力勢(shì)能越_____（選填“大”或“小”），當(dāng)高處的物體墜落時(shí)，因重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能，從而帶來(lái)安全隱患。
【答案】 大 動(dòng)
【解析】重力勢(shì)能大小與物體的質(zhì)量及高度有關(guān)，質(zhì)量不變時(shí)，物體所處的高度越高，具有的重力勢(shì)能越大。
當(dāng)高處的物體墜落時(shí)，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能減小；速度增大，動(dòng)能增大，所以這個(gè)過(guò)程中物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
9.小華和媽媽去超市購(gòu)物，她們將17kg物品放在小推車(chē)中推行，小推車(chē)在某段時(shí)間內(nèi)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示.已知小推車(chē)重130N，所受阻力是總重的0.15倍. (g取10N/kg)。10～20s內(nèi)水平推力做了_____J的功；10～20s內(nèi)水平推力的功率為_(kāi)____W.
【答案】360J；36W
【解析】（1）根據(jù)速度v隨時(shí)間t化的關(guān)系圖像知道，在0～l0s內(nèi)小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)，所以水平推力大于阻力；阻力大小是F阻=1.5G=1.5×mg=1.5×17kg×10N/kg=45N；
（2）10～20s內(nèi)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，則F推=F阻=45N，
小車(chē)的速度v=0.8m/s，所以小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離s=vt=0.8m/s×10s=8m,
水平推力做的功：W=F推s=45N×8m=360J；
（3）10～20s內(nèi)水平推力的功率：P=W/t=360J/10s=36W
10.如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則0～3sF對(duì)物體做的功為_(kāi)____J，3～6s物體受摩擦力大小為_(kāi)____N．6～9s F對(duì)物體做的功為_(kāi)____J.
【答案】 0 4 24
【解析】由圖可知，在0 3秒內(nèi)，物體相對(duì)于水平地面沒(méi)有發(fā)生運(yùn)動(dòng)，物體受到的力F＝2N，所以W＝Fs＝2N×0m＝0J；由速度 時(shí)間圖象可知,6 9s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),受平衡力作用,即摩擦力f＝F′＝4N，6 9s內(nèi)拉力對(duì)物體所做的功W＝F′s＝4N；在3 6s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，由于接觸面的粗糙程度和壓力都不變，故摩擦力不變，為4N．
三、簡(jiǎn)答與閱讀題（每小題4分，共計(jì)8分）
1.在乒乓球比賽中，高拋發(fā)球時(shí)，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：
（1）在乒乓球上升的過(guò)程中，乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機(jī)械能如何變化？
（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，是否處于平衡狀態(tài)？請(qǐng)說(shuō)明理由．
【答案】（1）在乒乓球上升的過(guò)程中，乒乓球的質(zhì)量不變，速度變小，動(dòng)能減小，同時(shí)高度升高，重力勢(shì)能變大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；機(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和，所以不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能大小不變；（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，不處于平衡狀態(tài)；因?yàn)槠古仪蜻\(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，只受重力作用，合外力不為零．
【解析】本題考點(diǎn)有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒；平衡狀態(tài)的判斷．
（1）影響動(dòng)能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度，影響重力勢(shì)能的因素是物體的質(zhì)量和物體的高度，其中動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能．在分析各個(gè)能量的變化時(shí)，根據(jù)各自的影響因素進(jìn)行分析．
（2）處于平衡狀態(tài)的物體一定受到非平衡力的作用，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)進(jìn)行受力分析即可解答．
2．根據(jù)所學(xué)知識(shí)，閱讀短文，回答問(wèn)題。
三峽工程是一項(xiàng)偉大的工程，主要由大壩、電站廠房和通航建筑物三部分組成．三峽大壩上窄下寬．蓄水位高達(dá)175m，水從高處落下，沖擊渦輪進(jìn)行發(fā)電，年平均發(fā)電量880億千瓦時(shí)，三峽大壩正常蓄水后，上下游水位落差達(dá)113m，為方便船只在上、下游之間往返，三峽船閘設(shè)有5個(gè)閘室．三峽大壩蓄水后，水域面積擴(kuò)大使附近地區(qū)晝夜溫差縮小，改變了庫(kù)區(qū)的氣候環(huán)境。
請(qǐng)?jiān)谏厦娴牟牧现姓页雠c物理相關(guān)的描述，并說(shuō)明所涉及的物理知識(shí)，填寫(xiě)下表。（不能與示例相同，物理知識(shí)不能重復(fù)．）
相關(guān)的描述 物理知識(shí)
示例 三峽大壩上窄下寬 液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大
1 _______________ ______________________________
2 _______________ ______________________________
【答案】1．水從高處落下 重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
2.沖擊渦輪進(jìn)行發(fā)電 水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
【解析】認(rèn)真閱讀短文，能夠找出涉及物理知識(shí)的一些實(shí)例。比如：機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能和其他形式的能量轉(zhuǎn)化。還可以從水的比熱容角度來(lái)作答。也可以從船閘應(yīng)用連通器原理工作作答。
四、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有2小題，共計(jì)16分）
1.（7分）（2022甘肅金昌）如圖所示，擺線的長(zhǎng)度L相同，小球A、B的質(zhì)量mA＜mB，懸線與豎直方向之間的夾角θ1＜θ2。
（1）圖甲、乙中，同時(shí)由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止，同時(shí)到達(dá)豎直位置，這表明兩小球在擺動(dòng)過(guò)程中任一時(shí)刻速度大小與小球的_____ 無(wú)關(guān)；
（2）小強(qiáng)設(shè)計(jì)用如圖所示裝置探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”。小球按圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止，本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較_____ 反映小球撞擊木塊C前的動(dòng)能大小，這種研究方法叫 _____（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；
（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過(guò)程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn)，可得出結(jié)論：小球的動(dòng)能大小與_____有關(guān)（選填“速度”、“高度”或“質(zhì)量”）；
（4）若水平面絕對(duì)光滑且足夠長(zhǎng)，木塊C被撞擊后，它將做_____直線運(yùn)動(dòng)（選填“減速”、“勻速”或”“加速”）；
（5）在探究小球動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，有同學(xué)提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程度，分別彈出質(zhì)量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時(shí)小球的動(dòng)能_____（選填“相等”或“不相等”），該方案_____（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）。
【答案】（1）質(zhì)量 （2）木塊移動(dòng)距離 轉(zhuǎn)換法 （3）速度 （4）勻速 （5）相同 錯(cuò)誤
【解析】（1）圖甲、乙中，小球A、B的質(zhì)量不同，但從相同的高度同時(shí)由靜止釋放，它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止，同時(shí)到達(dá)豎直位置，說(shuō)明兩個(gè)小球在任一時(shí)刻速度相同，這表明兩小球在擺動(dòng)過(guò)程中任一時(shí)刻速度大小與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)。
（2）小球與木塊碰撞，小球動(dòng)能越大，對(duì)木塊做的功越多，木塊移動(dòng)的距離越大，所以通過(guò)比較木塊移動(dòng)的距離可以比較小球撞擊木塊C前的動(dòng)能大小；通過(guò)木塊移動(dòng)的距離比較小球動(dòng)能的大小，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。
（3）因?yàn)棣?＜θ2，所以圖丙中小球比圖乙中小球釋放時(shí)的高度更高，小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí)的速度更大，把木塊撞得更遠(yuǎn)，說(shuō)明小球的動(dòng)能大小與速度有關(guān)。
（4）若水平面絕對(duì)光滑，木塊在水平方向不受外力作用，根據(jù)牛頓第一定律可知，木塊C被撞擊后，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
（5）將同一根彈簧壓縮相同的程度，彈簧具有相同的彈性勢(shì)能，彈出小球，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，那么不同質(zhì)量的小球獲得的動(dòng)能也相等；因?yàn)閯?dòng)能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)，不同質(zhì)量的小球的動(dòng)能相同，小球的速度也不同，這里有兩個(gè)變量，所以該方案是錯(cuò)誤的。
2.（9分）為了探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)，小明找到A、B、C三個(gè)體積相同的小球。讓小球從高處自由落下，通過(guò)觀察小球砸入沙坑中的深淺程度來(lái)比較重力勢(shì)能的大小。其中mA=mB＞mC，三次實(shí)驗(yàn)如下圖所示：
（1）為了探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，他應(yīng)該選擇圖甲和圖_______進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
（2）為了探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系，他應(yīng)該選擇圖甲和圖______進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
（3）本次實(shí)驗(yàn)用到了多種研究物理問(wèn)題的方法，請(qǐng)你任意指出其中一種方法，如：__________。
【答案】（1）丙 （2）乙 （3）控制變量
【解析】A、B兩個(gè)小球質(zhì)量相同，他們從不同高度下落，砸入沙坑中的深淺不同，高處的B球砸入的深。說(shuō)明B球具有的重力勢(shì)能大；
對(duì)于A、C兩個(gè)小球，在相同高度下落，質(zhì)量不同，A的質(zhì)量大，通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)A球砸入的深，說(shuō)明其具有的重力勢(shì)能大。
在研究問(wèn)題時(shí)，我們控制一個(gè)物理量，研究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系，這是控制變量法。通過(guò)小球砸入沙子深淺，研究物體重力勢(shì)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法。
五、綜合應(yīng)用題（本大題有3小題，共計(jì)23分）
1.（6分）（2022深圳）一校車(chē)質(zhì)量為30t，車(chē)輪與地面總接觸面積為0.5m2，水平勻速行駛時(shí)校車(chē)受到的阻力為重力的0.03倍，校車(chē)勻速行駛200米，問(wèn)：
（1）求車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）校車(chē)2小時(shí)內(nèi)行駛了150km，問(wèn)平均速度超不超過(guò)限速（限速80km/h）；
（3）整個(gè)過(guò)程牽引力做功多少？
【答案】（1）6×105Pa；（2）不超過(guò)；（3）1.8×106J
【解析】（1）校車(chē)質(zhì)量m=30t=3×104kg
校車(chē)的重力
校車(chē)對(duì)地面壓強(qiáng)
（2）校車(chē)行駛的平均速度
因?yàn)?5km/h小于限速80km/h，所以校車(chē)的平均速度不超過(guò)限速。
（3）水平勻速行駛時(shí)校車(chē)受到的阻力為重力的0.03倍，所以牽引力
整個(gè)過(guò)程牽引力做功
答：（1）車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為6×105Pa；
（2）校車(chē)2小時(shí)內(nèi)行駛了150km，平均速度不超過(guò)限速；
（3）整個(gè)過(guò)程牽引力做功1.8×106J。
2. （6分）（2022安徽）在一次跳傘表演中，運(yùn)動(dòng)員在的時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速降落了。若運(yùn)動(dòng)員和降落傘作為整體受到的重力為，求這個(gè)整體在該過(guò)程中：
（1）所受阻力的大小；
（2）所受重力做功的功率。
【答案】（1）1000N；（2）6000W
【解析】（1）有題可知，運(yùn)動(dòng)員在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故受到的阻力與重力是一對(duì)平衡力，故阻力為
（2）重力做的功為
所受重力做功的功率為
答：（1）所受阻力的大小1000N；
（2）所受重力做功的功率為6000W。
3. （11分）（2022貴州黔東南州）據(jù)新華社報(bào)道，5月31日上午，貴陽(yáng)至黃平高速公路全線通車(chē)。貴黃高速的通車(chē)，將極大地方便沿線群眾出行，提升貴陽(yáng)市、黔南州、黔東南州至長(zhǎng)江三角洲、長(zhǎng)株潭城市群通道運(yùn)輸能力，對(duì)完善全省高速公路網(wǎng)絡(luò)、推動(dòng)沿線資源開(kāi)發(fā)、振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)提供強(qiáng)有力的交通支撐。貴黃高速主線全長(zhǎng)120.6公里，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。周末，小明與他爸爸從黃平開(kāi)著小汽車(chē)到貴陽(yáng)游玩，人和車(chē)的總質(zhì)量為1.5t，四輪與地面接觸總面積為200cm2。若小汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力是人和車(chē)總重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：
（1）因車(chē)發(fā)生故障，當(dāng)車(chē)停在水平應(yīng)急道上（人未下車(chē)）時(shí)，車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若該車(chē)在某平直路段以72km/h的速度勻速行駛了25s，此過(guò)程小汽車(chē)牽引力的功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）汽車(chē)和人的總質(zhì)量
汽車(chē)和人對(duì)地面的壓力等于人和車(chē)的總重力
汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)
（2）車(chē)在某平直路段勻速行駛，牽引力等于摩擦阻力
此過(guò)程小汽車(chē)牽引力的功
汽車(chē)牽引力做功的功率
答：（1）汽車(chē)靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為7.5x10 Pa；
（2）此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功。
A
C
B
A
C
B
甲
乙
丙
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2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)22個(gè)單元核心素養(yǎng)達(dá)標(biāo)全攻略（人教版通用）
專題11功和機(jī)械能
新課標(biāo)對(duì)單元知識(shí)要求
1.知道機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說(shuō)明機(jī)械功和功率的含義。
2.知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
單元考點(diǎn)解讀
考點(diǎn)1 功
1.功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。
2.功的計(jì)算：功(W)等于力(F)跟物體在力的方向上通過(guò)的距離(s)的乘積。
3.功的公式：W=Fs；單位：W→焦；F→牛頓；s→米。(1焦=1牛·米).
拓展1：功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功，也就是說(shuō)使用任何機(jī)械都不省功。
拓展2：斜面：FL=Gh 斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一。（螺絲、盤(pán)山公路也是斜面）
考點(diǎn)2 功率
1.功率(P)：?jiǎn)挝粫r(shí)間(t)里完成的功(W)，叫功率。
2.計(jì)算公式：P=W/t。導(dǎo)出公式：P=Fv。
3.單位：P→瓦特；W→焦；t→秒。（1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦）
考點(diǎn)3 動(dòng)能和勢(shì)能
1.一個(gè)物體能夠做功，這個(gè)物體就具有能（能量）。
2.動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。
3.運(yùn)動(dòng)物體的速度越大，質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。
4.勢(shì)能分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。
5.重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能。
6.物體質(zhì)量越大，被舉得越高，重力勢(shì)能就越大。
7.彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具的能。
8.物體的彈性形變?cè)酱螅膹椥詣?shì)能就越大。
考點(diǎn)4 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱。（機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能）單位是焦耳。
2.動(dòng)能和勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化的。
方式有：動(dòng)能 重力勢(shì)能； 動(dòng)能 彈性勢(shì)能。
3.自然界中可供人類大量利用的機(jī)械能有風(fēng)能和水能。
單元例題解析
【例題1】（2022甘肅蘭州）如圖所示的情境中，對(duì)物體不做功的是（　　）
A. 圖甲：用力搬石頭，沒(méi)有搬動(dòng) B. 圖乙：將重物從地面拉到高處
C. 圖丙：推車(chē)向前運(yùn)動(dòng) D. 圖丁：挺舉杠鈴過(guò)程
【例題2】（2022湖南郴州）用40N水平拉力拉著重為100N的物體，在10s內(nèi)由靜止開(kāi)始沿水平直線移動(dòng)了5m。此過(guò)程中，重力對(duì)物體做的功為_(kāi)_____J，水平拉力對(duì)物體做功的功率為_(kāi)_____W。
【例題3】 （2022蘇州）手機(jī)具有錄音和顯示波形的功能。某乒乓球愛(ài)好者將一乒乓球從一定高度由靜止釋放，利用手機(jī)記錄下乒乓球碰撞臺(tái)面發(fā)出的聲音，其波形隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 每次發(fā)聲的時(shí)間間隔相等
B. 整個(gè)過(guò)程中乒乓球的機(jī)械能不變
C. 乒乓球每次彈起時(shí)的動(dòng)能依次減小
D. 乒乓球每次與臺(tái)面碰撞的最大形變程度相同
【例題4】（2022廣西河池）如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動(dòng)，鋼球跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮。
（1）本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察________來(lái)比較鋼球動(dòng)能的大小；
（2）保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動(dòng)能大小與________有關(guān)；
（3）換不同質(zhì)量的鋼球，以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動(dòng)能大小與________有關(guān)；
（4）本實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法是________（填其中一種即可）。
【例題5】（2022江蘇常州）小明背著書(shū)包從教學(xué)樓的一樓勻速爬到三樓，此過(guò)程中，以書(shū)包為研究對(duì)象，其（　　）
A. 動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
B. 動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能增加
C. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加
D. 動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變
功和機(jī)械能單元核心素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)試題
（滿分100分，答題時(shí)間90分鐘）
一、選擇題（共10小題，每小題3分，共計(jì)30分）
1. （2022齊齊哈爾）如圖所示，人沿水平方向推水平地面上的箱子，但沒(méi)有推動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 人對(duì)箱子的推力沒(méi)有做功
B. 箱子對(duì)地面的壓力和地面對(duì)箱子的支持力是一對(duì)平衡力
C. 箱子受到的重力和地面對(duì)箱子的支持力是相互作用力
D. 人對(duì)箱子的推力小于地面對(duì)箱子的摩擦力
2. （2022黑龍江牡雞）日常生活中的許多現(xiàn)象都與我們所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)有關(guān)，下列說(shuō)法不正確的是（　　）
A. 輪胎上的花紋可以增大摩擦力
B. 蕩秋千時(shí)，小孩的機(jī)械能不守恒
C. 盤(pán)山公路不省距離，但是省力
D. 投擲出去的鉛球在空中飛行的過(guò)程，是受到了運(yùn)動(dòng)員對(duì)它做的功
3. （2022江蘇南通）“六 一”期間，小莉和同學(xué)們到七星峰旅游時(shí)進(jìn)行了一場(chǎng)登山比賽。下列有關(guān)功率的說(shuō)法正確的是（　　）
A. 用時(shí)最短的功率最大 B. 速度最快的功率最大
C. 體重最大的功率最大 D. 做功最快的功率最大
4. （2022湖北武漢）用一個(gè)動(dòng)滑輪在8s內(nèi)將一重為300N的物體勻速向上提起2m，拉力為200N。這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率和拉力的功率分別是（　　）
A. 66.7%，50W B. 66.7%，100W C. 75%，50W D. 75%，100W
5. （2022江蘇無(wú)錫）用如圖所示的器材探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車(chē)從斜面上由靜止開(kāi)始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　　）
A. 小車(chē)從斜面下滑過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B. 小車(chē)撞擊木塊對(duì)木塊做功，使木塊獲得動(dòng)能
C. 木塊被撞擊后移動(dòng)的距離可反映小車(chē)動(dòng)能大小
D. 本套器材只能探究小車(chē)動(dòng)能大小與速度的關(guān)系
6. （2022湖南衡陽(yáng)）2022年2月15日，中國(guó)選手蘇翊鳴奪得北京2022年?yáng)|奧會(huì)單板滑雪男子大跳臺(tái)冠軍，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)單板滑雪在東奧會(huì)上金牌“零的突破”。如圖，蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點(diǎn)A由靜止開(kāi)始加速下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，他的（　　）
A. 重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小 B. 重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大
C. 重力勢(shì)能減小，動(dòng)能減小 D. 重力勢(shì)能增大，動(dòng)能增大
7. （2022河北省）2022年5月14日，一架?chē)?guó)產(chǎn)C919大飛機(jī)（如圖所示）從浦東機(jī)場(chǎng)起飛，經(jīng)過(guò)3個(gè)多小時(shí)的飛行后安全降落，這標(biāo)志著即將交付的首架C919大飛機(jī)首飛試驗(yàn)成功。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 飛機(jī)在升空過(guò)程中，飛行員的重力勢(shì)能逐漸增大
B. 飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過(guò)程中，飛行員的動(dòng)能一直保持不變
C. 飛機(jī)從起飛到安全降落的整個(gè)過(guò)程中，飛機(jī)的機(jī)械能一直保持不變
D. 飛機(jī)降落后，在水平道上滑行過(guò)程中，飛機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
8. （2022湖北荊州）打籃球是很多同學(xué)喜愛(ài)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，某次打籃球過(guò)程中，籃球的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A. 籃球經(jīng)過(guò)相同高度的B、C兩點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能相等
B. 籃球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)D時(shí)，動(dòng)能為0
C. 籃球經(jīng)過(guò)B、E兩點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能可能相等
D. 籃球在整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒
9.如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，0—6s內(nèi)拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙，則在2—4s內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為（ ）
A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J
10.如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）
A. 小球的動(dòng)能不斷增加
B. 彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少
C. 小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等
D. 在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變
二、填空題（10小題，每空1分，共23分）
1. （2022江蘇連云港）2022年北京冬奧會(huì)上智能設(shè)備廣泛應(yīng)用，一款智能送餐機(jī)器人的重力是，如果機(jī)器人在水平路面上以的速度沿直線勻速運(yùn)動(dòng)，它所受到的阻力為。機(jī)器人的重力做功_____，牽引力對(duì)機(jī)器人做功_____。
2. （2022廣西賀州）用50N的水平力推物體向前移動(dòng)2m，用時(shí)4s；推力對(duì)物體所做的功為_(kāi)_____J，推力做功的功率為_(kāi)_____W。
3. （2022甘肅金昌）小勇放學(xué)后，背著重40N的書(shū)包沿水平路面走了200m，用時(shí)3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過(guò)程中對(duì)書(shū)包所做的功為_(kāi)____J，他所做總功的功率是_____W。
4. （2022甘肅蘭州）如圖所示，物塊在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運(yùn)動(dòng)，其中。已知物塊在段和段分別以和的速度勻速運(yùn)動(dòng)，且在段、段所受摩擦力分別為和，則該物塊通過(guò)段和段所用的時(shí)間之比為_(kāi)____，拉力在段做功的功率為_(kāi)____。
5. （2022吉林省）高山滑雪運(yùn)動(dòng)員沿雪道加速下滑過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能_____，以滑雪板為參照物，運(yùn)動(dòng)員的鞋是_____的。
6. （2022江蘇徐州）“引體向上”是我市體育中考今年新增的可選項(xiàng)目之一。在做引體向上時(shí)，如果身體勻速豎直上升，則所受的拉力_______重力（選填“大于”“小于”或“等于”）；上升過(guò)程中，身體的重力勢(shì)能______（選填“變大”“變小”或“不變”）。選考這個(gè)項(xiàng)目有優(yōu)勢(shì)的身體條件是________（寫(xiě)出一點(diǎn)）。
7. （2022江蘇揚(yáng)州）2021年12月28日，揚(yáng)州城市快速路內(nèi)環(huán)全線通車(chē)。某市民將上班過(guò)程的汽車(chē)行駛信息列于表中，他開(kāi)車(chē)走快速路上班的優(yōu)點(diǎn)是除節(jié)省時(shí)間外還節(jié)省_____。汽車(chē)下高架時(shí)減速行駛，其動(dòng)能_____，機(jī)械能_____。
行駛里程 行駛時(shí)間 油耗
不走快速路 9.1km 30min 9.0L/100km
走快速路 14.0km 20min 5.5L/100km
8. （2022甘肅金昌）頻頻發(fā)生高空拋物墜物致人傷亡事件嚴(yán)重危害人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，原因是物體所處的高度越高，物體所具有的重力勢(shì)能越_____（選填“大”或“小”），當(dāng)高處的物體墜落時(shí)，因重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能，從而帶來(lái)安全隱患。
9.小華和媽媽去超市購(gòu)物，她們將17kg物品放在小推車(chē)中推行，小推車(chē)在某段時(shí)間內(nèi)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示.已知小推車(chē)重130N，所受阻力是總重的0.15倍. (g取10N/kg)。10～20s內(nèi)水平推力做了_____J的功；10～20s內(nèi)水平推力的功率為_(kāi)____W.
10.如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則0～3sF對(duì)物體做的功為_(kāi)____J，3～6s物體受摩擦力大小為_(kāi)____N．6～9s F對(duì)物體做的功為_(kāi)____J.
三、簡(jiǎn)答與閱讀題（每小題4分，共計(jì)8分）
1.在乒乓球比賽中，高拋發(fā)球時(shí)，不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：
（1）在乒乓球上升的過(guò)程中，乒乓球的能量是如何轉(zhuǎn)化的？其機(jī)械能如何變化？
（2）乒乓球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，是否處于平衡狀態(tài)？請(qǐng)說(shuō)明理由．
2．根據(jù)所學(xué)知識(shí)，閱讀短文，回答問(wèn)題。
三峽工程是一項(xiàng)偉大的工程，主要由大壩、電站廠房和通航建筑物三部分組成．三峽大壩上窄下寬．蓄水位高達(dá)175m，水從高處落下，沖擊渦輪進(jìn)行發(fā)電，年平均發(fā)電量880億千瓦時(shí)，三峽大壩正常蓄水后，上下游水位落差達(dá)113m，為方便船只在上、下游之間往返，三峽船閘設(shè)有5個(gè)閘室．三峽大壩蓄水后，水域面積擴(kuò)大使附近地區(qū)晝夜溫差縮小，改變了庫(kù)區(qū)的氣候環(huán)境。
請(qǐng)?jiān)谏厦娴牟牧现姓页雠c物理相關(guān)的描述，并說(shuō)明所涉及的物理知識(shí)，填寫(xiě)下表。（不能與示例相同，物理知識(shí)不能重復(fù)．）
相關(guān)的描述 物理知識(shí)
示例 三峽大壩上窄下寬 液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大
1 _______________ ______________________________
2 _______________ ______________________________
四、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有2小題，共計(jì)16分）
1.（7分）（2022甘肅金昌）如圖所示，擺線的長(zhǎng)度L相同，小球A、B的質(zhì)量mA＜mB，懸線與豎直方向之間的夾角θ1＜θ2。
（1）圖甲、乙中，同時(shí)由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止，同時(shí)到達(dá)豎直位置，這表明兩小球在擺動(dòng)過(guò)程中任一時(shí)刻速度大小與小球的_____ 無(wú)關(guān)；
（2）小強(qiáng)設(shè)計(jì)用如圖所示裝置探究“物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”。小球按圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí)，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止，本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較_____ 反映小球撞擊木塊C前的動(dòng)能大小，這種研究方法叫 _____（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；
（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過(guò)程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn)，可得出結(jié)論：小球的動(dòng)能大小與_____有關(guān)（選填“速度”、“高度”或“質(zhì)量”）；
（4）若水平面絕對(duì)光滑且足夠長(zhǎng)，木塊C被撞擊后，它將做_____直線運(yùn)動(dòng)（選填“減速”、“勻速”或”“加速”）；
（5）在探究小球動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，有同學(xué)提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程度，分別彈出質(zhì)量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時(shí)小球的動(dòng)能_____（選填“相等”或“不相等”），該方案_____（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）。
2.（9分）為了探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)，小明找到A、B、C三個(gè)體積相同的小球。讓小球從高處自由落下，通過(guò)觀察小球砸入沙坑中的深淺程度來(lái)比較重力勢(shì)能的大小。其中mA=mB＞mC，三次實(shí)驗(yàn)如下圖所示：
（1）為了探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，他應(yīng)該選擇圖甲和圖_______進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
（2）為了探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系，他應(yīng)該選擇圖甲和圖______進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
（3）本次實(shí)驗(yàn)用到了多種研究物理問(wèn)題的方法，請(qǐng)你任意指出其中一種方法，如：__________。
五、綜合應(yīng)用題（本大題有3小題，共計(jì)23分）
1.（6分）（2022深圳）一校車(chē)質(zhì)量為30t，車(chē)輪與地面總接觸面積為0.5m2，水平勻速行駛時(shí)校車(chē)受到的阻力為重力的0.03倍，校車(chē)勻速行駛200米，問(wèn)：
（1）求車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）校車(chē)2小時(shí)內(nèi)行駛了150km，問(wèn)平均速度超不超過(guò)限速（限速80km/h）；
（3）整個(gè)過(guò)程牽引力做功多少？
2. （6分）（2022安徽）在一次跳傘表演中，運(yùn)動(dòng)員在的時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速降落了。若運(yùn)動(dòng)員和降落傘作為整體受到的重力為，求這個(gè)整體在該過(guò)程中：
（1）所受阻力的大小；
（2）所受重力做功的功率。
3. （11分）（2022貴州黔東南州）據(jù)新華社報(bào)道，5月31日上午，貴陽(yáng)至黃平高速公路全線通車(chē)。貴黃高速的通車(chē)，將極大地方便沿線群眾出行，提升貴陽(yáng)市、黔南州、黔東南州至長(zhǎng)江三角洲、長(zhǎng)株潭城市群通道運(yùn)輸能力，對(duì)完善全省高速公路網(wǎng)絡(luò)、推動(dòng)沿線資源開(kāi)發(fā)、振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)提供強(qiáng)有力的交通支撐。貴黃高速主線全長(zhǎng)120.6公里，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。周末，小明與他爸爸從黃平開(kāi)著小汽車(chē)到貴陽(yáng)游玩，人和車(chē)的總質(zhì)量為1.5t，四輪與地面接觸總面積為200cm2。若小汽車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力是人和車(chē)總重力的0.04倍（取g=10N/kg），求：
（1）因車(chē)發(fā)生故障，當(dāng)車(chē)停在水平應(yīng)急道上（人未下車(chē)）時(shí)，車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若該車(chē)在某平直路段以72km/h的速度勻速行駛了25s，此過(guò)程小汽車(chē)牽引力的功率。
A
C
B
A
C
B
甲
乙
丙
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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