2025年中考物理专项复习核心考点讲解汇编专题10 功和功率与运动和力的综合 机械能（原卷版）

专题10功和功率与运动和力综合知识点一功的计算计算公式力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即W＝FS。功的单位功的单位是焦，符号为J,1J＝1N·m。③计算时的注意事项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。知识点二物体做功的快慢——功率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。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)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。知识点三功和功率的比较功功率概念力与物体在力的方向上移动的距离乘积功与做功所用时间之比物理意义表示物体做功的多少表示物体做功的快慢符号WP计算公式W=Fs决定因素力F、物体在力F方向上移动的距离s功W、做功所用时间t单位焦耳（J）瓦特（W）联系W=Pt（2023•凉山州）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法不正确的是（）A．小球在C点的机械能等于在F点的机械能 B．小球在C点的动能大于在F点的动能 C．小球从E点到F点的过程中，机械能不变 D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能（2023•无锡）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（）A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能 C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的 D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小（2023•宿迁）如图甲所示，重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上，在水平向右风力的作用下，滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后，滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变，其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍，方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P，下列说法正确的是（）A．滑块P受到的摩擦力等于重力 B．滑块P先加速，然后匀速 C．滑块P先加速，后减速，最后静止 D．滑块P的动能一直增大（2023•广州）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。（1）在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1v2，f1f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”）（2）A从M运动到N，F1做的功为J、功率为W，A所受重力做的功为J。（2023•西宁）西宁舰是我国自主研制的新型驱逐舰，其满载时排水量为7500t，吃水深度为6.5m。某次西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行2.5h，此过程中发动机的输出功率为9.6×106W。（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）西宁舰此次航行的路程为多少。（2）西宁舰满载时，舰体底部受到海水的压强为多少。（3）西宁舰满载时，受到的浮力为多少。（4）西宁舰满载时以54km/h的速度匀速航行时，发动机的牵引力为多少。（2023•湖北）如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表。执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行。（g取10N/kg）求：排水量1220t吃水深度4m最大航速12.5m/s最大推动功率12500kW（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小；（2）若十堰舰从静止出发，加速航行0.96km时达到最大航速，图乙是本次航行的v﹣t图像，求加速阶段的平均速度；（3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。（2023•武汉）智能机器正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。某台全自动扫拖一体机器人主要由锂电池组、扫地模组、吸尘模组、拖地模组、升降模组和车轮模组等组件构成，它既可以扫地，也可以拖地。小强同学在面积为S1＝27m2的空房间（矩形ABCD）内，用这台机器人打扫家庭卫生。（1）机器人扫地过程中，若在1×103s内总共做了2.4×104J的功，则机器人做功的功率是多少W？（2）机器人底部构造如图甲所示，两块面积均为S2＝1.8×10﹣2m2的抹布固定在转盘O1、O2上，在升降模组控制下，下降并压迫地面，利用两块抹布旋转擦洗和加压拖地。机器人在瓷砖地面上拖地时，两块抹布对瓷砖地面的压力为12N，两块抹布对瓷砖地面的压强是多少Pa？（3）机器人拖地过程可用如图乙所示的简化模型进行研究，关门后，机器人（用⊙O表示）从图示位置开始，贴近墙壁AB沿着弓形路线拖洗地面，在地面上拖出水带（水的痕迹）的宽度均为d＝0.3m，其中平行于墙边AB的任意相邻的两条水带都不重叠，当机器人拖出第15条水带到达墙角C处时，刚好将整个房间的地面拖洗了1次。机器人受到的牵引力为F＝20N，牵引力的功率为3W。忽略墙边和墙角处机器人沿着弓形路线无法拖洗的地面面积，设机器人沿着弓形路线运动时速度大小不变，求机器人需要多长时间，才能沿着弓形路线将整个房间的地面拖洗1次？（2023•无锡）2023年5月13日，“恩平20﹣4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录。浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为5.35×107kg，所安装的平台组块质量为1.55×107kg。（g取10N/kg）（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？（2）平台组块所受重力大小为多少？（3）若涨潮前，插尖低于接口0.8m，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高1.2m。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？（2024•鞍山模拟）小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（）A．皮球由a到b时，动能逐渐增大 B．皮球在b点时的机械能最大 C．皮球由c到d时，机械能一直减小 D．皮球在a、c两点时动能相等（2023•兴化市模拟）2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（）A．在B点时受力平衡 B．在A、D两点动能可能相等 C．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化 D．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变（2023•南充模拟）如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（）A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＜Wc C．Wa＝Wb＞Wc D．Wa＜Wc＜Wb（2023•鸠江区校级模拟）如图所示的单摆从A点自由释放，B点为小球摆动过程中的最低点，C点为小球摆动到右侧的最高点，关于这一过程中的能量和能量转化，下列说法正确的是（）A．小球在A点时的动能小于C点时的动能 B．小球在A点时的重力势能小于C点时的重力势能 C．这一过程中小球的机械能守恒 D．这一过程中有部分机械能转化为内能（2023•平邑县二模）在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时，同一木块在同一接触面上做匀速直线运动的图象如图所示，下列判断正确的是（）A．第1次物块的速度小 B．第2次的拉力小 C．第1次拉力的功率大 D．两次拉力的功率相等（2023•涪城区一模）如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧。上升到最大高度后又下落，如此反复……不计空气阻力。通过安装在弹簧下端的压力传感器，可测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，则（）A．此运动过程中，小球的机械能守恒 B．t1～t2这段时间内，小球的动能在逐渐减小 C．t2～t3这段时间内，小球的动能与重力势能之和逐渐增大 D．在t2时刻，小球的动能最大（2023•天元区三模）茶美在球场上将篮球斜向上抛出，篮球被抛出后的运动轨迹如图甲所示，a、c两点的动能和重力势能如图乙所示。下列说法正确的是（）A．球在运动过程中机械能不守恒 B．球上升过程中动能增大，重力势能减小 C．a点离地高度比c点低 D．球从a点运动到c点过程中，球的重力势能一直保持不变（2023•泰安三模）如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为F2，两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（）A．F1＜F2 B．P1＜P2 C．F1＞F2 D．P1＞P2（2023•日照二模）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（）A．小球从A点运动到B点的过程中机械能不断减少 B．小球反弹经过D点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能（2023•抚远市三模）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（）A．F1＜F2，P1＞P2 B．F1＞F2，P1＜P2 C．W1＞W2，P1＝P2 D．W1＝W2，P1＝P2（2023•高新区校级二模）如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，弹簧原来的长度（选填“大于”、“小于”或“等于”）40cm，在0﹣t1过程中，小球的动能（选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“不变”），此过程中小球动能的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能变化量。（2023•任城区校级三模）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系是。（2023•榕城区一模）中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就，其中，返回技术已经处于世界领先水平，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如图所示AB段返回器的动能（选填“变大”“不变”或“变小”）：BC段返回器的机械能（选填“变大”“不变”或“变小”）；CD段返回器动能增加量（选填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减小量。（2023•宜兴市校级二模）一根金属棒AB置于水平地面上，现小明通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示，请根据图象解答下列问题：（1）金属棒的重力G为N；（2）金属棒的重心到A端的距离d＝m；（3）小明想同样的方式使用弹簧测力计竖直将棒的左端A端拉起，则A端刚好被拉起时弹簧测力计的示数为N。（2023•浦北县三模）如图所示，A、B为相同的物块，长为20cm，在推力F作用下A、B一起做匀速直线运动，4s后A掉下，B以不变的速度继续运动，直到B掉下。A没掉下时F为6N，则A没掉下时A、B的速度为m/s，从开始推到B掉下，推力F做的功为J。（2023•辽宁模拟）汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1＜h2。（1）三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中，动能的大小是通过来反映的；（2）甲、乙两次实验探究的是动能与的关系；（3）进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断A、B两球的质量关系是：mAmB，与乙图实验进行比较，可以得出：相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是（填写正确选项前的字母）。A．换用质量更小的钢球B．给水平木板铺上毛巾C．适当降低钢球B的高度D．换用一个较重的木块（4）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能（填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。（2023•商丘一模）小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为m、2m的两个钢球、木块和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示：（1）实验中通过比较被撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小。（2）比较甲、乙两图，可初步得出结论：动能的大小与物体的有关。（3）比较图甲、丙两图，小强认为：物体的动能大小与速度有关，他的看法是否正确？（选填“正确”或“错误”），理由是。（4）比较乙、丙两图，可初步得出结论：其它条件