广东省2020中考物理一轮复习 第十一讲 功和机械能 命题点1 功、功率的相关计算课件

栏目导航玩转广东省卷10年中考真题知识精讲考点清单回归教材重难点突破命题点1功、功率的相关计算功和机械能机械能及其守恒功率功动能势能定义定义做功的两要素功的计算公式公式物理意义重力势能弹性势能概念影响因素概念影响因素概念影响因素动能和势能统称为机械能机械能的转化机械能守恒不做功的三种情况：踢出去的足球；搬而未起；人提水桶水平前进知识精讲考点清单一、功1.定义：通常而言，如果一个________作用在物体上，物体在这个___________上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功.2.做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的________；另一个是物体在这个________的方向上移动了________.力力的方向力力距离3.不做功的三种情况a.物体受到力的作用但在力的方向上没有移动距离.例如：推而未动、搬而未起.b.物体不受力，由于惯性而运动，虽然通过了距离，但没有受到力的作用.例如：踢出去的足球.c.物体通过的距离跟它受力的方向垂直.例如：人提水桶水平前进，提水桶的力和水桶的重力不做功.4.功的计算(1)力学中功等于________与物体在力的方向上通过的________的乘积.(2)公式：W=________F表示力，单位必为N；s表示__________________________，单位必为m；W表示功，单位必为J.1J=1N·m.(3)变形式：求力F=，求距离s=.(4)拓展：重力做功W=Gh，克服摩擦力做功W=fs.sWFW力距离Fs物体沿力的方向移动的距离5.常考功的估测：a.将地面上的物理课本捡起来放到桌子上，人对课本做的功约为2J；b.从地上拿起一个鸡蛋，缓缓举过头顶，大约做功1J；c.中学生从一楼走到三楼所做功约为3000J.二、功率1.定义：在物理学中，用功率来表示____________._____与_____________之比，它在数值上等于物体__________________功所做的功.2.公式：P=__________做功的快慢功做功所用时间单位时间内WtW表示某个力做的功，单位必为J；t表示做这些功所用的时间，单位必为s；P表示这个力做功的功率，单位必为W.注：P、W、t必须对应于同一时间的同一物体.3.推导式：当物体在力F的作用下，以速度v匀速运动时，由W=Fs可得，P＝==Fv.（速度单位必为m/s）4.单位换算：1kW=________W.5.常考功率的估测：优秀运动员短时间运动的功率约为1000W；小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦.tWtFs1000回归教材第1题图1.(RJ八下P63，想想议议改编)下列生活实例中，力对物体做功的有()A.甲和乙B.甲和丙C.乙和丙D.丙和丁A2.(RJ八下P66，动手动脑学物理改编)一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h.汽车行驶2h，发动机做的功是____________J，卡车的牵引力是________N.3.(RJ八下P65，想想议议改编)如图所示，小丽和爷爷进行爬楼比赛，他们同时从一楼出发爬到五楼，结果小丽先到达．已知小丽的体重比爷爷小，则这次比赛小丽做的功________(选填“大于”“等于”或“小于”)爷爷做的功．如果两人在相同时间内爬完五层楼，则P爷爷________P小丽(选填“”“”或“＝”)．第3题图1.4544×1099090小于＞4.(RJ八下P64，动手动脑学物理改编)如图所示是举重运动员比赛时的情景，他将176kg重的杠铃举过头顶稳稳地停留了4秒钟，在停留过程中运动员做功________J；当举重运动员把杠铃举过头顶，稳稳停留的时候，杠铃受到运动员对它的支持力和它的________是一对平衡力．5.(RJ八下P66，动手动脑学物理)某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从楼的2层上升到5层．如果每层楼高3m，升降机电动机做的功至少是__________J，功率至少是__________W.第4题图0重力1.08×1051.08×104重难点突破功、功率的相关计算例1小明用40N的水平推力推着重100N的箱子在10s内沿水平地面匀速前进10m，则小明所做功为______J，推力做功的功率为________W.例2(2019凉山州)“绿色环保，低碳出行．”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为200kW，速度为72km/h.公交车行驶1h，发动机做的功为________J，公交车行驶的路程为________m.400407.2×10872000【变式】某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N，发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小约为______m/s.在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是________kW.例3跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50kg，每次跳起高度约为6cm(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，小金跳起一次克服重力做的功是________J，一分钟内跳绳的功率为________W.例3题图50183050玩转广东省卷10年中考真题考向一搬运物体类(2017.19，2011.11)热身小练习1.(2019天津6题3分)小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近()A.9JB.30JC.90JD．300JC功、功率的相关计算（10年5考）类型2.(2019连云港15题3分)小明同学用20N的水平推力，将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功________J，购物车的重力做功________J；一个皮球落地后弹起，弹起的高度越来越低，皮球在运动过程中，机械能总量________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)．2000减少3.(2019镇江21题3分)自动感应门俯视图如图所示：当有物体进入半径为2m的虚线圆(圆心为O)内时，宽度均为2m的两扇感应门立即向两边匀速开启，开启速度为0.1m/s，感应门在物体离开虚线圆后关闭．在水平地面上，人用100N的水平推力F推动宽D＝40cm的货物，使货物的中央沿虚线s垂直地匀速通过该门．此过程中货物受到的摩擦力大小为________N，从门开始开启到货物被推至门处的过程中，推力F做的功为________J；为能安全通过该感应门，货物运动的速度应不超过________m/s.第3题图10020014.(2011省卷11题3分)在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为________J；工人对木箱做功为________J；箱子运动的平均速度为______m/s.06001.55.(2017省卷19题4分)常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体．(ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg)(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.03m3、密度为2.5×103kg/m3的实心物体静止不动，该力的大小是多少？(2)若机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需的动力F与物体运动速度v的关系如图所示，求：①物体上升的速度是多少？②这个过程动力F对物体做了多少功？第5题图解：(1)实心物体在水中的浮力F浮＝ρ水gV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m3＝300N实心物体所受的重力G＝mg＝ρV物g＝2.5×103kg/m3×0.03m3×10N/kg＝750N则所求力的大小为F举＝G－F浮＝750N－300N＝450N(2)①物体上升的速度v＝st＝30m150s＝0.2m/s②由图可知，当物体以0.2m/s的速度匀速运动时动力F＝500N动力F做的功W＝Fs＝500N×30m＝15000J热身小练习考向二交通工具类(2016.19，2015.19)6.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱．小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min.已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功________J，功率为________kW.(g取10N/kg)9.6×106167.(2019株洲22题2分)如图为某型号电动平衡车，其电动机功率为400W．在下列条件下测得其续航里程为18km：满电；载重60kg；沿平直路面行驶；速度12km/h.在这次测试中，电动机消耗电能________kW·h；若电动机效率为80%，则平衡车受到的阻力为________N.第7题图0.6968.(2016省卷19题7分)小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s．小明重450N，自行车重250N，轮子与地面的总接触面积是2×10－3m2.图甲是速度v随时间t变化的关系图像，小明在t＝7s时刚好到达这段路程的中点．图乙是动力F随时间t变化的关系图像．(1)请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？(2)在7～12s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？(3)自行车在0～7s内的平均速度是多少(保留小数点后两位)?第8题图解：(1)小明骑自行车在地面行驶时，对水平地面的压力：F压＝G＝G人＋G车＝450N＋250N＝700N对水平地面的压强：p＝F压S＝700N2×10－3m2＝3.5×105Pa(2)由题图甲可知：自行车在7～12s内做匀速直线运动，且速度为6m/s，又由题图乙可知：自行车在7～12s内动力F＝30N，根据二力平衡条件可知自行车所受摩擦阻力f＝F＝30N自行车运动的距离：s＝vt＝6m/s×(12s－7s)＝30m自行车克服摩擦阻力做功：W＝fs＝30N×30m＝900J功率：P＝Wt＝900J5s＝180W(3)因为t′＝7s时，刚好到达这段路的中点，由(2)知7～12s内的运动距离为30m，故0～7s内的运动距离s′＝30m，所以自行车在0～7s内的平均速度是v′＝s′t′＝30m7s≈4.29m/s9.(2015省卷19题6分)已知小汽车的总质量为1500kg，该车以30m/s的速度做水平匀速直线运动，行驶了180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍(g＝10N/kg)．求：(1)小车行驶的距离．(2)在此过程中汽车的牵引力和功率．解：(1)由v＝st知，小车行驶的距离：s＝vt＝30m/s×180s＝5400m(2)小车匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：牵引力F＝f＝0.16G＝0.16mg＝0.16×1500kg×10N/kg＝2400N牵引力功率：P＝Wt＝Fst＝Fv＝2400N×30m/s＝72000W热身小练习考向三体育运动类(2017.6，2013.19)10.(2019邵阳1题2分)参加今年邵阳市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀！一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为30秒．他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近()A.1.5WB.15WC.150WD.1500WC11.(2019云南省卷4题3分)如图所示，小敏和同学们正在水平环形跑道上进行800m跑测试．小敏对地面的压力为500N，每只鞋底与地面的接触面积约为80cm2.下列说法正确的是()A.跑弯道时小敏的运动状态是改变的B.小敏相对于她正在超越的同学是静止的C.测试过程中小敏对地面的压强是625PaD.跑完全程小敏受到的重力做的功是4×105J第11题图A12.(2017省卷6题3分)妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动．妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是()A.W1∶W2＝1∶1B.W1∶W2＝2∶3C.P1∶P2＝1∶1D.P1∶P2＝2∶3D13.(2013省卷19题