2025年中考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)核心考點(diǎn)講解匯編專題10 功和功率與運(yùn)動(dòng)和力的綜合 機(jī)械能（原卷版）

專題10功和功率與運(yùn)動(dòng)和力綜合知識(shí)點(diǎn)一功的計(jì)算計(jì)算公式力學(xué)中規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積，即W＝FS。功的單位功的單位是焦，符號(hào)為J,1J＝1N·m。③計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)a．分清是哪個(gè)力對(duì)物體做功，即明確公式中的F；b．公式中的“s”是在力F的方向上通過的距離，必須與“F”對(duì)應(yīng)；c．F、s的單位分別是N、m，得出功的單位才是J。知識(shí)點(diǎn)二物體做功的快慢——功率定義單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率，用符號(hào)“P”表示；功率是表示物體做功快慢的物理量。公式：P＝eq\f(W,t)=Fv(其中W是物體所做的功，單位是J；t是做功所用的時(shí)間，單位是s)單位功率P的國際單位是瓦特，符號(hào)是W,1W＝1J/s；常用單位還有kW,1kW＝103W。知識(shí)點(diǎn)三功和功率的比較功功率概念力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離乘積功與做功所用時(shí)間之比物理意義表示物體做功的多少表示物體做功的快慢符號(hào)WP計(jì)算公式W=Fs決定因素力F、物體在力F方向上移動(dòng)的距離s功W、做功所用時(shí)間t單位焦耳（J）瓦特（W）聯(lián)系W=Pt（2023?涼山州）如圖所示，從A點(diǎn)沿水平桌面自由滾落的小球運(yùn)動(dòng)軌跡如虛線所示，C、F兩處等高，D為球與水平地面的接觸點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說法不正確的是（）A．小球在C點(diǎn)的機(jī)械能等于在F點(diǎn)的機(jī)械能 B．小球在C點(diǎn)的動(dòng)能大于在F點(diǎn)的動(dòng)能 C．小球從E點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，機(jī)械能不變 D．小球從D點(diǎn)離開地面到達(dá)E點(diǎn)的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能（2023?無錫）在水平地面上鋪一張白紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示。下列說法中正確的是（）A．皮球下落過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能 B．皮球落地發(fā)生形變的過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能 C．形成圓斑B時(shí)皮球是從更高處下落的 D．形成圓斑A時(shí)皮球接觸地面后形變程度更?。?023?宿遷）如圖甲所示，重為G的正方體滑塊P套在水平放置的方管Q上，在水平向右風(fēng)力的作用下，滑塊P向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。將方管Q按圖乙豎直放置后，滑塊P豎直向下運(yùn)動(dòng)。假設(shè)滑塊P受到風(fēng)力的大小和方向始終保持不變，其受到方管Q的摩擦力等于它們間壓力大小的0.9倍，方管足夠長且忽略空氣阻力。關(guān)于圖乙中的滑塊P，下列說法正確的是（）A．滑塊P受到的摩擦力等于重力 B．滑塊P先加速，然后勻速 C．滑塊P先加速，后減速，最后靜止 D．滑塊P的動(dòng)能一直增大（2023?廣州）物體A重5N，如圖1，A在水平拉力F1作用下，在水平面從M勻速直線運(yùn)動(dòng)到N用時(shí)3s；如圖2，在A上放置一個(gè)鉤碼，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面從P勻速直線運(yùn)動(dòng)到Q用時(shí)2s。（1）在MN、PQ段，A的速度分別為v1、v2，A所受摩擦力分別為f1、f2，則v1v2，f1f2。（均選填“＞”、“＝”、“＜”）（2）A從M運(yùn)動(dòng)到N，F(xiàn)1做的功為J、功率為W，A所受重力做的功為J。（2023?西寧）西寧艦是我國自主研制的新型驅(qū)逐艦，其滿載時(shí)排水量為7500t，吃水深度為6.5m。某次西寧艦滿載時(shí)以54km/h的速度勻速航行2.5h，此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為9.6×106W。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）西寧艦此次航行的路程為多少。（2）西寧艦滿載時(shí)，艦體底部受到海水的壓強(qiáng)為多少。（3）西寧艦滿載時(shí)，受到的浮力為多少。（4）西寧艦滿載時(shí)以54km/h的速度勻速航行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為多少。（2023?湖北）如圖甲是中國海軍十堰艦停泊在港灣時(shí)的情景，相關(guān)參數(shù)如下表。執(zhí)行任務(wù)過程中，該艦以恒定最大推進(jìn)功率航行。（g取10N/kg）求：排水量1220t吃水深度4m最大航速12.5m/s最大推動(dòng)功率12500kW（1）十堰艦滿載停泊在港灣時(shí)所受浮力大??；（2）若十堰艦從靜止出發(fā)，加速航行0.96km時(shí)達(dá)到最大航速，圖乙是本次航行的v﹣t圖像，求加速階段的平均速度；（3）十堰艦以最大航速水平勻速直線航行時(shí)，十堰艦所受阻力大小。（2023?武漢）智能機(jī)器正在進(jìn)入我們的生活，為人們提供高效、精準(zhǔn)的服務(wù)。某臺(tái)全自動(dòng)掃拖一體機(jī)器人主要由鋰電池組、掃地模組、吸塵模組、拖地模組、升降模組和車輪模組等組件構(gòu)成，它既可以掃地，也可以拖地。小強(qiáng)同學(xué)在面積為S1＝27m2的空房間（矩形ABCD）內(nèi)，用這臺(tái)機(jī)器人打掃家庭衛(wèi)生。（1）機(jī)器人掃地過程中，若在1×103s內(nèi)總共做了2.4×104J的功，則機(jī)器人做功的功率是多少W？（2）機(jī)器人底部構(gòu)造如圖甲所示，兩塊面積均為S2＝1.8×10﹣2m2的抹布固定在轉(zhuǎn)盤O1、O2上，在升降模組控制下，下降并壓迫地面，利用兩塊抹布旋轉(zhuǎn)擦洗和加壓拖地。機(jī)器人在瓷磚地面上拖地時(shí)，兩塊抹布對(duì)瓷磚地面的壓力為12N，兩塊抹布對(duì)瓷磚地面的壓強(qiáng)是多少Pa？（3）機(jī)器人拖地過程可用如圖乙所示的簡化模型進(jìn)行研究，關(guān)門后，機(jī)器人（用⊙O表示）從圖示位置開始，貼近墻壁AB沿著弓形路線拖洗地面，在地面上拖出水帶（水的痕跡）的寬度均為d＝0.3m，其中平行于墻邊AB的任意相鄰的兩條水帶都不重疊，當(dāng)機(jī)器人拖出第15條水帶到達(dá)墻角C處時(shí)，剛好將整個(gè)房間的地面拖洗了1次。機(jī)器人受到的牽引力為F＝20N，牽引力的功率為3W。忽略墻邊和墻角處機(jī)器人沿著弓形路線無法拖洗的地面面積，設(shè)機(jī)器人沿著弓形路線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小不變，求機(jī)器人需要多長時(shí)間，才能沿著弓形路線將整個(gè)房間的地面拖洗1次？（2023?無錫）2023年5月13日，“恩平20﹣4鉆采平臺(tái)”的安裝，創(chuàng)造了我國海上油氣平臺(tái)浮托安裝重量的新紀(jì)錄。浮托安裝類似于運(yùn)動(dòng)員挺舉過程，巧妙地利用海上潮汐的自然力進(jìn)行安裝。如圖所示，漲潮時(shí)，工程船托運(yùn)平臺(tái)組塊駛?cè)胍呀?jīng)固定在海中的導(dǎo)管架的槽口，落潮時(shí)把平臺(tái)組塊插尖順勢從高位下降安裝到導(dǎo)管架接口上。工程船滿載時(shí)的排水量為5.35×107kg，所安裝的平臺(tái)組塊質(zhì)量為1.55×107kg。（g取10N/kg）（1）工程船滿載航行在海面上時(shí)，受到的浮力為多大？（2）平臺(tái)組塊所受重力大小為多少？（3）若漲潮前，插尖低于接口0.8m，漲潮時(shí)，工程船和平臺(tái)組塊緩慢向上浮起，使得插尖比接口高1.2m。則在此過程中，工程船對(duì)平臺(tái)組塊豎直向上做功為多少？（2024?鞍山模擬）小紅在操場上將一皮球拋出，皮球被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，a、c兩點(diǎn)處于同一高度。則下列判斷中正確的是（）A．皮球由a到b時(shí)，動(dòng)能逐漸增大 B．皮球在b點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大 C．皮球由c到d時(shí)，機(jī)械能一直減小 D．皮球在a、c兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等（2023?興化市模擬）2021年4月，中國女足通過奮勇拼搏，晉級(jí)奧運(yùn)會(huì)。如圖是足球落地后又彈起的示意圖，分析可知，足球（）A．在B點(diǎn)時(shí)受力平衡 B．在A、D兩點(diǎn)動(dòng)能可能相等 C．在運(yùn)動(dòng)過程中，只存在動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 D．在C點(diǎn)時(shí)，若所受力全部消失，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將不斷改變（2023?南充模擬）如圖所示，a、b、c三種情況下，用大小相同的力F使同一物體沿不同的軌跡移動(dòng)了相同的距離s，對(duì)于三種情況下拉力F所做的功分析正確的是（）A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＜Wc C．Wa＝Wb＞W(wǎng)c D．Wa＜Wc＜Wb（2023?鳩江區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示的單擺從A點(diǎn)自由釋放，B點(diǎn)為小球擺動(dòng)過程中的最低點(diǎn)，C點(diǎn)為小球擺動(dòng)到右側(cè)的最高點(diǎn)，關(guān)于這一過程中的能量和能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A．小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 B．小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢能小于C點(diǎn)時(shí)的重力勢能 C．這一過程中小球的機(jī)械能守恒 D．這一過程中有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（2023?平邑縣二模）在探究滑動(dòng)摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的速度是否有關(guān)時(shí)，同一木塊在同一接觸面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列判斷正確的是（）A．第1次物塊的速度小 B．第2次的拉力小 C．第1次拉力的功率大 D．兩次拉力的功率相等（2023?涪城區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放。小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)（形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)），然后又被彈起離開彈簧。上升到最大高度后又下落，如此反復(fù)……不計(jì)空氣阻力。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，可測出該過程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，則（）A．此運(yùn)動(dòng)過程中，小球的機(jī)械能守恒 B．t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能在逐漸減小 C．t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能與重力勢能之和逐漸增大 D．在t2時(shí)刻，小球的動(dòng)能最大（2023?天元區(qū)三模）茶美在球場上將籃球斜向上拋出，籃球被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示，a、c兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢能如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒 B．球上升過程中動(dòng)能增大，重力勢能減小 C．a(chǎn)點(diǎn)離地高度比c點(diǎn)低 D．球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中，球的重力勢能一直保持不變（2023?泰安三模）如圖1的物體在同一水平地面先后做直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間圖像如圖2時(shí)，受到的水平推力為F1；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間圖像如圖3時(shí)，受到的水平推力為F2，兩次推力的功率分別為P1、P2。則下列關(guān)系正確的是（）A．F1＜F2 B．P1＜P2 C．F1＞F2 D．P1＞P2（2023?日照二模）如圖所示，光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后，經(jīng)過A點(diǎn)和B點(diǎn)后落到地面，又被多次彈，圖中虛線為小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng)，描述正確的是（）A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中機(jī)械能不斷減少 B．小球反彈經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零 C．若將彈性小球表面涂黑，則會(huì)在C、F兩點(diǎn)留下等大的黑色圓斑 D．小球經(jīng)過E點(diǎn)的機(jī)械能大于經(jīng)過G點(diǎn)的機(jī)械能（2023?撫遠(yuǎn)市三模）如圖所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部勻速拉到頂部，所用時(shí)間相同，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W1和W2，所做功的功率分別為P1和P2，則（）A．F1＜F2，P1＞P2 B．F1＞F2，P1＜P2 C．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2 D．W1＝W2，P1＝P2（2023?高新區(qū)校級(jí)二模）如圖甲所示，將一根彈簧和一個(gè)質(zhì)量為1kg的金屬球（球上有小孔）套在鐵架臺(tái)的金屬桿AB上面?，F(xiàn)將小球提到B端后松手，小球的高度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，彈簧原來的長度（選填“大于”、“小于”或“等于”）40cm，在0﹣t1過程中，小球的動(dòng)能（選填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“不變”），此過程中小球動(dòng)能的變化量（選填“大于”、“小于”或“等于”）重力勢能變化量。（2023?任城區(qū)校級(jí)三模）一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），該力在這三個(gè)過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系是。（2023?榕城區(qū)一模）中國的載人航天技術(shù)已經(jīng)取得了舉世矚目的成就，其中，返回技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，嫦娥五號(hào)返回器用類似“打水漂”的方式著陸地球，其著陸過程的部分軌跡簡化為如圖所示AB段返回器的動(dòng)能（選填“變大”“不變”或“變小”）：BC段返回器的機(jī)械能（選填“變大”“不變”或“變小”）；CD段返回器動(dòng)能增加量（選填“大于”“等于”或“小于”）重力勢能的減小量。（2023?宜興市校級(jí)二模）一根金屬棒AB置于水平地面上，現(xiàn)小明通過彈簧測力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起，如圖甲所示，在此過程中，彈簧測力計(jì)對(duì)棒所做的功W與B端離開地面的高度x的關(guān)系如圖乙所示，請(qǐng)根據(jù)圖象解答下列問題：（1）金屬棒的重力G為N；（2）金屬棒的重心到A端的距離d＝m；（3）小明想同樣的方式使用彈簧測力計(jì)豎直將棒的左端A端拉起，則A端剛好被拉起時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為N。（2023?浦北縣三模）如圖所示，A、B為相同的物塊，長為20cm，在推力F作用下A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，4s后A掉下，B以不變的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到B掉下。A沒掉下時(shí)F為6N，則A沒掉下時(shí)A、B的速度為m/s，從開始推到B掉下，推力F做的功為J。（2023?遼寧模擬）汽車的超載、超速行駛很容易造成交通事故。小東由此想要探究動(dòng)能大小與質(zhì)量、速度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)過程如圖，其中h1＜h2。（1）三次實(shí)驗(yàn)應(yīng)讓小球由靜止開始滾下。實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)能的大小是通過來反映的；（2）甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)探究的是動(dòng)能與的關(guān)系；（3）進(jìn)行圖丙實(shí)驗(yàn)時(shí)，木塊被撞后滑出木板掉落，由此可推斷A、B兩球的質(zhì)量關(guān)系是：mAmB，與乙圖實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，可以得出：相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。為了實(shí)驗(yàn)安全，需改進(jìn)丙圖實(shí)驗(yàn)，再與乙圖實(shí)驗(yàn)對(duì)比，在不改變木板長度的情況下，以下可行的方法是（填寫正確選項(xiàng)前的字母）。A．換用質(zhì)量更小的鋼球B．給水平木板鋪上毛巾C．適當(dāng)降低鋼球B的高度D．換用一個(gè)較重的木塊（4）善于動(dòng)腦的小東又設(shè)計(jì)了如圖丁所示的方案：用同一個(gè)鋼球兩次將同一彈簧壓縮到不同程度，兩次實(shí)驗(yàn)彈簧具有的彈性勢能（填“相同”或“不同”）。放手后將小球彈出去撞擊放在同一位置的木塊時(shí)的速度也不同，從而驗(yàn)證了動(dòng)能與速度的關(guān)系。接著讓質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球兩次將同一彈簧壓縮到相同程度，放手后將小球彈出去撞擊放在同一位置的木塊，這樣做（填“能”或“不能”）驗(yàn)證動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系。（2023?商丘一模）小強(qiáng)所在的實(shí)驗(yàn)小組在“探究影響動(dòng)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備的器材有：質(zhì)量分別為m、2m的兩個(gè)鋼球、木塊和斜面等。實(shí)驗(yàn)過程如圖甲、乙、丙所示：（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較被撞擊后移動(dòng)的距離來反映鋼球的動(dòng)能大小。（2）比較甲、乙兩圖，可初步得出結(jié)論：動(dòng)能的大小與物體的有關(guān)。（3）比較圖甲、丙兩圖，小強(qiáng)認(rèn)為：物體的動(dòng)能大小與速度有關(guān)，他的看法是否正確？（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是。（4）比較乙、丙兩圖，可初步得出結(jié)論：其它條件