专题04 功和机械能问题-2025年中考物理二轮题型专项复习（全国通用）（原卷版）.docx

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专题04功和机械能问题

一、必备知识

（1）功的计算

1、公式

力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝FS。

2、单位

功的单位是焦，符号为J,1J＝1N·m。

3、注意事项

a．分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F；

b．公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应；

c．F、s的单位分别是N、m，得出功的单位才是J。

（2）方法——判断力是否做功

1.首先明确要判断的是什么力是否做功，再明确受力物体及力的方向，最后分析物体是否在力的方向上移动了一段距离。

2力的方向与运动方向不一定要相同。例如，下图小球下落过程中做曲线运动，小球在重力方向（竖直方向）上通过的距离为h,则重力做的功为W=Gh(重力做功与路径无关)。

3.力的方向与运动方向垂直时，力不做功

（3）物体做功的快慢——功率

1、定义

单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示；功率是表示物体做功快慢的物理量。

2、公式：P＝eq\f(W,t)=Fv(其中W是物体所做的功，单位是J；t是做功所用的时间，单位是s)

3、单位：功率P的国际单位是瓦特，符号是W,1W＝1J/s；常用单位还有kW,1kW＝103W。

4、运用：由公式P=Fv知，当功率P一定时，速度v越小，力F越大；当力F一定时，功率P越大，速度v越大；当速度v一定，功率P越大，则力F越大。

（4）方法——机械能及其转化的判断

1、明确题目中的词语描述的含义

①物体表面粗糙、存在空气阻力、弹起的小球不能到达初始高度等，则机械能减少；

②忽略空气阻力、不计机械间摩擦、物体表面光滑等，则机械能大多守恒。

2、机械能转化

（2024?日照）港口装载货物时，经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图甲所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，体重为800N的工人用300N竖直向下的拉力将重500N的货物从斜面底端拉到顶端。货物沿着斜面运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，工人的鞋底与地面的总接触面积约为500cm2，不计滑轮的摩擦和绳子的重力。求：

（1）拉动货物时工人对地面的压强；

（2）货物在0～10s内运动的平均速度；

（3）货物运动时受到的摩擦力大小。

（2024?广元）如图甲，一个底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器中盛有深度为40cm的水。电动机吊着一个底面积为50cm2的圆柱形金属块，从金属块底面距水面20cm高处开始竖直下降，然后进入水中，最后静止在容器底部，金属块运动过程中始终做匀速直线运动，水未溢出。整个过程中，电动机对金属块拉力的功率P与金属块运动时间t的关系如图乙。g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，金属块下降过程中受到的阻力和绳子自重不计。求：

（1）金属块下降的速度大小；

（2）金属块浸没在水中时，受到的浮力大小；

（3）金属块静止在容器底部时，上表面受到水的压力大小。

（2024?临夏州）2023年12月18日23时59分，临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中，我国自主研发的运﹣20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间。

（1）求运﹣20以720km/h的速度飞行1.5h，能飞行多少千米；

（2）若飞机及所有物资总重达150t，与地面的总接触面积约为1.5m2，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大（g取10N/kg）；

（3）若运﹣20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为1.6×105N，求此过程中发动机的功率。

（2024?成都）2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68km，仅耗时15min，g取10N/kg，求：

（1）该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h？

（2）若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m，汽车对该乘客做功为多少J？

（2024?庐阳区校级三模）如图所示，在某次冰壶运动中，运动员用30N的水平力将冰壶从A点推至B点后放手，用时2秒，随后离手后的冰壶沿水平方向继续滑行至O点停止，用时8秒。如图乙所示，A点到O点的距离是30m，A点到B点的距离是4m。求：

（1）冰壶从A点到O点的平均速度；

（2）投掷过程中运动员对冰壶做的功率。

（2024?天府新区校级三模）2024年初小米汽车SU7正式上市，如图。SU7作为中大型C级车，其轻量化水