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2024年中考物理新课标总复习一轮培优学案（广东专版）
第一部分 单元整合培优学案
第06讲 功和机械能
课标要求
1.结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。2.知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。3.知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 功和功率 ☆☆☆ 有关功与机械能部分，广东省物理试卷里，每年考查1~2道题,分值为4~6分。一般以考查概念和规律的理解为主。题型有填空、计算，难度系数为0.6。2024年可能会出现2道小题，一道填空、一道在计算题里显示。
考点2 机械能及其相互转化 ☆☆
☆☆☆ 代表必考点，☆☆代表常考点，☆星表示中频考点。
知识点一：功
1. 功和力对物体做功的两个必要因素：把力与沿力的方向移动的距离的乘积称为机械功。
2. 功的公式： W=Fs
3. 力对物体不做功的三种情况：
（1）有距离无力。如足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功；
（2）有力无距离。如两名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功；
（3）力与距离垂直。如搬着水桶水平移动一段距离，此情况叫“垂直无功”。
知识点二：功率
1. 定义：功率是表示做功快慢的物理量，物理学中，功与做功所用时间之比叫功率，它在数值上等于单位时间内所做的功；
2. 单位：单位是瓦特，简称瓦，用字母W表示。
3. 公式：P= W/t ，1W = 1J/s，推导式：P= Fv 。
知识点三：动能和势能
1.动能:物质由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能。
2.动能的大小跟质量和速度有关：速度相同，物体的质量越大，动能就越大；质量相同，物体的速度越大，动能就越大。
3.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。重力势能的大小与质量和被举高的高度有关，高度相同，物体的质量越大，重力势能就越大；质量相同，物体被举得越高，重力势能越大。
4.弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性形变越大，物体的弹性势能越大。
温馨提醒：探究决定动能大小的因素实验考法应知应会
（1）实验研究：研究对象小钢球。 方法有控制变量法；转换法。
（2）如何判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少。
（3）使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同；
（4）如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；
（5）分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时，速度越大，动能越大；
保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（6）得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。
（7）斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小。
（8）水平面的作用：使物体在竖直方向上受力平衡，在水平方向只受摩擦力。
（9）能量转化：在斜面上机械能转化过程：重力势能转化成动能 ， 在水平面上能力转化过程：动能转化为内能。
（10）木块最终停下来的原因：在水平面受到摩擦力。
（11）实验推理与假设：当水平面绝对光滑，小球将做匀速直线匀速，不能达到探究目的。
（12）超载、超速问题判断：超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动能越大。
（13）用小球做实验有不足之处是：不能保证小球在水平面上沿直线运动。
知识点四：机械能及其转化
1.机械能定义：动能和势能之和称为机械能。
2.机械能守恒规律：物体的动能和势能可以相互转化，如果存在阻力，转化过程中机械能不断减小，反之机械能总量不变，即机械能守恒。
考点1. 功和功率
【例题1】（2022广东深圳）一校车质量为30t，车轮与地面总接触面积为0.5m2，水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，校车匀速行驶200米，问：
（1）求车对地面的压强；
（2）校车2小时内行驶了150km，问平均速度超不超过限速（限速80km/h）；
（3）整个过程牵引力做功多少？
【答案】（1）6×105Pa；（2）不超过；（3）1.8×106J
【解析】（1）校车质量m=30t=3×104kg
校车的重力
校车对地面压强
（2）校车行驶的平均速度
因为75km/h小于限速80km/h，所以校车的平均速度不超过限速。
（3）水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，所以牵引力
整个过程牵引力做功
【变式训练1】随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车。
(1)静止时对水平地面的压强大小；
(2)此刻车头到障碍物的距离；
(3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】(1)；(2)45m；(3)
【解析】(1)汽车对水平地面的压力F=G=mg=1.2×104N
静止时对水平地面的压强大小
(2)此刻车头到障碍物的距离
(3)汽车的速度v=36km/h=10m/s
以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率
【变式训练2】（2023·广东阳江·统考二模）如图所示，小明在跑步机上锻炼身体。设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N。求：
（1）他在这段时间内相当于跑了多少路程？
（2）他在这段时间内做了多少功？
（3）他做功的功率是多少？
【答案】（1）9000m；（2）360000J；（3）200W
【解析】（1）跑步的路程为
（2）他在这段时间内做的功为
（3）他做功的功率是
【变式训练3】（2020·广东）某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求：
(1)前10s轿车运动的平均速度；
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程；
(3)动力F做的总功。
【答案】(1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J
【解析】(1)前10s轿车运动的平均速度
(2)根据可知，轿车在匀速直线运动阶段通过的路程
(3)动力F做的总功
答：(1)前10s轿车运动的平均速度是10m/s；(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m；(3)动力F做的总功为1.1×106J。
考点2. 机械能及其相互转化
【例题1】（2022广东）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在___________点最大，B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是___________（选填“变化”或“不变”）的。
【答案】 C 等于 变化
【解析】（1）过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在C点动能最大。
由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。
因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。
【变式训练1】（2021广东二模）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C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
D. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
【答案】B
【解析】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；
B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；
C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；
D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。
【变式训练2】 （2022广州）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能___________（选填“增大”“不变”“减小”），N___________ 比M高（选填“可能”“不可能”）。球从N点下降时，台面己升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P___________比N高（选填“可能”“不可能”）。
【答案】 减小 可能 不可能
【解析】球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度变小，高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
球以一定速度从M点抛出，下降过程，重力势能转化为动能，动能增大；球接触台面的过程，动能转化为弹性势能及内能；反弹过程，弹性势能转化为动能，但此时的动能比接触台面时的动能小；上升过程，动能转化为重力势能，到达M点时，重力势能与下降时相同，动能一定比下降时的小，但不一定为0，那么球仍可向上升，直到速度为0，所以N可能比M高。
小球从N点下降时，初速度为0，与台面接触的过程，有部分机械能转化内能，则再次上升过程，速度为0时，高度小于N点。
1.利用W=Fs进行计算时，一定要注意力F和距离S的一 一对应的关系，即距离S是在力F作用下且沿力的方向上移动的距离。其次，一定要注意F和S的同时性，即在计算做功多少时，一定要搞清S是否是F始终作用下运动的距离。比如用60N的力将一重为8N的物体踢出20m远，这20m不是在脚的力的始终作用下运动的，在求脚对物体做功时，不能表示为W=Fs=60N×20m=1200J。
2.利用P=W/t进行计算时，一定要注意功W和完成这些功所用的时间t的一 一对应的关系。其次，一定要注意W和t的同时性。
1. 有力不一定做功。若力的方向与运动方向垂直，则不做功；力与在力的方向上通过的距离的乘积等于功。
2. 机械能守恒时，说明物体只受重力作用、或者只受弹力作用、或者只受重力和弹力作用，除此不受别的力。可以由容易分析的高度和形变大小先判断势能，再判断动能的变化。
考点1. 功和功率
【对点训练】
1. （2023广东省广州市）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Р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v1______v2，f1____f2；（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。
【答案】（1）＜ ＞ （2） 0.3 0.1 0
【解析】（1）在MN段，A的速度为
在PQ段，A的速度为
则。
A在水平拉力F1作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知
A在水平拉力F2作用下做匀速直线运动，由二力平衡可知
则。
（2）F1做的功为
F1功率为
A只在水平方向运动发生距离，竖直方向没有发生距离，所以A所受重力做的功为0J。
2. （2022广东）图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg）
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。
【答案】（1）；（2）40N；（3）1200J
【解析】（1）机器人的重力
机器人对水平地面的压强
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时，受平衡力，牵引力等于阻力，则牵引力
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s移动的距离
此过程中牵引力做的功
3．如图，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼项D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图所示，g取10N/kg。
（1）求货物的质量。
（2）求BC段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求CD段货物所受重力做功的功率。
（4）在图中作出货物从A到B的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）。
【答案】（1）500kg；（2）零；（3）500W；（4）见解析
【解析】（1）货物的质量
（2）BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功是零。
（3）由图可知，货物在CD段运动的距离是5m，CD段货物所受重力做功
W=Gh=5000N×5m=25000J
CD段货物所受重力做功
=500W
（4）由图可知，AB段的距离
hAB=5m+15m=20m
AB段的速度
=0.5m/s
货物从A到B的速度随时间变化图象
4．（2020·广东深圳）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。求：
(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度；
(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强；
(3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。
【答案】(1) 2.75m/s；(2) 1.2×104Pa；(3) 1.8×105J
【解析】(1)由题意可知，该电梯运行高度h＝330m，由图乙可知，电梯运行的总时间t＝120s，“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度
v==2.75m/s
(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压力
F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N
受力面积
S＝2×250cm2＝500cm2＝0.05m2
对电梯的压强
p==1.2×104Pa
(3)由图乙可知，向上匀速运行的速度v′＝3m/s，运行的时间t′＝100s，电梯运行的高度
h′＝v′t′＝3m/s×100s＝300m
电梯对小明做的功
W＝Gh′＝600N×300m＝1.8×105J
答：(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度为2.75m/s；
(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强为1.2×104Pa；
(3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功为1.8×105J。
5．（2023·广东中山·校联考三模）如图甲所示为我国自主研发的新一代智能汽车，已知汽车空载质量为1400kg，最大载重量为600kg，静止时每个车轮与地面的接触面积为200cm2。不考虑外界因素影响，该汽车匀速行驶时受到的阻力为车总重的0.2倍，其如图乙所示，是汽车满载并以恒定功率行驶的v-t图像（g取10N/kg）。求：
（1）汽车在10-20s内行驶的路程；
（2）满载的汽车静止在水平地面时对地面的压强；
（3）发动机在0-20s所做的功；
【答案】（1）250m；（2）2.5×105 Pa；（3）1×106 J
【解析】（1）由乙图可知汽车在内的速度为，汽车在内通过的路程为
（2）汽车的总重力
汽车对水平地面的压力
汽车对水平地面的压强
（3）由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度，汽车匀速行驶时受到的阻力
因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力
汽车匀速行驶时的功率
由图乙可知，汽车匀速行驶的时间
汽车匀速行驶时牵引力做的功
答：（1）汽车在内行驶的路程是250m；
（2）满载的汽车静止在水平地面时对地面的压强是；
（3）发动机在所做的功是。
考点2. 机械能及其相互转化
【对点训练】
1. （2023深圳二模）如图在跳板跳水比赛中，运动员向下压跳板使之弯曲，跳板恢复原状时将运动员向上高高弹起，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员对跳板的压力是跳板形变产生的
B. 运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力
C. 运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的
D. 运动员在空中上升过程中，机械能逐渐增大
【答案】C
【解析】A．运动员对跳板的压力，施力物体是运动员，不是跳板形变产生的，而是运动员施加给跳板的压力使跳板发生了形变，故A错误；
B．运动员对跳板的压力，受力物体是跳板；跳板对运动员的支持力，受力物体是运动员；两个力没有作用在同一个物体上，所以不是一对平衡力，故B错误；
C．运动员起跳时，受到了跳板的弹力，跳板在恢复原状的过程中，弹性势能变小，运动员受力后速度变大动能变大，所以是弹性势能转化为动能，故C正确；
D．运动员在空中上升过程中，动能减小，重力势能增大；但运动员还受到了空气阻力作用，部分机械能会转化成内能，所以机械能会逐渐减小，故D错误。故选C。
2．（2019·广东广州）运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度．
(2)人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率 (g=10N/kg)
(3)从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的
(4)人在第30s时所受空气阻力 第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”).
【答案】 42m/s 1.2×106J；4×104W 10~30s内，前一段，人的动能增大，重力势能减小，机械能减小；后一段，人的动能不变，重力势能减小，机械能减小． 等于
【解析】(1)人在前50s内下落了2100m，则这段时间内人的平均速度：；
(2)人在前30s内下落了1500m，这段时间内人所受重力做的功：W=mgh=80kg×10N/kg×1500m=1.2×106J，
功率：
；
(3)由图像可得，从第10到第30s这个过程中，前一段，人的速度增加，动能增大，人下落，重力势能减小，速度虽然在增加，但增加的越来越慢，所以人下落时，需要克服阻力做功，机械能减小，后一段，人匀速下落，动能不变，势能减小，机械能减小．
(4)人在第30s时，做匀速直线运动，受力平衡，所受空气阻力等于人的重力，在50s时，也做匀速直线运动，所受空气阻力仍然等于人的重力，所以这两个时刻受到的空气阻力相等．
【重点训练】
1. （2022甘肃兰州）如图所示的情境中，对物体不做功的是（ ）
A. 图甲：用力搬石头，没有搬动 B. 图乙：将重物从地面拉到高处
C. 图丙：推车向前运动 D. 图丁：挺举杠铃过程
【答案】A
【解析】A．人用力搬石头没有搬动，有力无距离，所以人对石头没有做功，故A符合题意；
B．人将重物从地面拉到高处，有力有距离，并且在力的方向上移动了一段距离，所以人对重物做了功，故B不符合题意；
C．人推车向前运动，有力有距离，并且在力的方向上移动了一段距离，所以人对车做了功，故C不符合题意；
D．人挺举杠铃的过程中，有力有距离，并且在力的方向上移动了一段距离，所以人对杠铃做了功，故D不符合题意。故选A。
2. （2022江苏连云港）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功_______，牵引力对机器人做功_______。
【答案】 0 3000
【解析】重力方向是竖直向下的，机器人在水平路面上运动，没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有做功，即重力做功为零。
机器人匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力
F=f=60N
牵引力对机器人做功
W=Fs=60N×50m=3000J
3. （2022深圳）一校车质量为30t，车轮与地面总接触面积为0.5m2，水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，校车匀速行驶200米，问：
（1）求车对地面的压强；
（2）校车2小时内行驶了150km，问平均速度超不超过限速（限速80km/h）；
（3）整个过程牵引力做功多少？
【答案】（1）6×105Pa；（2）不超过；（3）1.8×106J
【解析】（1）校车质量m=30t=3×104kg
校车的重力
校车对地面压强
（2）校车行驶的平均速度
因为75km/h小于限速80km/h，所以校车的平均速度不超过限速。
（3）水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，所以牵引力
整个过程牵引力做功
答：（1）车对地面的压强为6×105Pa；
（2）校车2小时内行驶了150km，平均速度不超过限速；
（3）整个过程牵引力做功1.8×106J。
4．（2023·广东肇庆一模）在建的济南轨道交通6号线全线长约40km，计划采用的地铁机车最高时速为80km/h，列车质量大约为3×104kg，行驶过程中列车受到的阻力为1×104N（取g=10N/kg）请计算：
（1）已知地铁列车与轨道的接触面积约为500cm ，则该列车在平直轨道上静止时，对轨道的压强多大
（2）若地铁列车以最高时速行驶，单程直达耗时多少
（3）若地铁列车在平直轨道上匀速行驶全程，则牵引机车做功多少
【答案】（1）6×106Pa；（2）0.5h；（3）4×108J
【解析】（1）列车的重力
对轨道的压强
（2）地铁列车以最高时速行驶，单程直达耗时
（3）地铁列车在平直轨道上匀速行驶全程，根据二力平衡原理可得
牵引机车做功
答：（1）对轨道的压强为6×106Pa；
（2）单程直达耗时为0.5h；
（3）牵引机车做功4×108J。
5．（2023·广东惠州一模）如题图所示，大型客机C919是我国具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，C919空载质量为60t，轮胎与地面接触总面积为，若以90m/s的速度在空中水平方向上匀速飞行5min，受到的阻力为。（g取10N/kg）求：
（1）大型客机5min飞行的路程是多少？
（2）大型客机空载停在机场的水平地面上时，对地面产生的压强是多少？
（3）大型客机匀速飞行过程中发动机的牵引力功率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）大型客机飞行的时间为
根据速度公式，大型客机5min飞行的路程是
（2）客机的重力为
客机空载停在机场的水平地面上时对地面的压力大小等于重力大小
对地面产生的压强是
（3）大型客机匀速飞行时受到的牵引力和阻力为一对平衡力，大小相等
根据
此过程中发动机的牵引力功率是
答：（1）大型客机5min飞行的路程是；
（2）大型客机空载停在机场的水平地面上时，对地面产生的压强是；
（3）大型客机匀速飞行过程中发动机的牵引力功率是。
6.（2023北京） 如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 水的机械能不变
B. 水的重力势能增大，动能减小
C. 水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
D. 上游水位越高，能够发出的电能越多
【答案】D
【解析】AC．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，在水轮机处带动发电机发电。将水的机械能转化为电能，因此水的机械能减小，故AC错误；
B．上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，水的质量不变，高度降低，重力势能减小，转化为水的动能，则水的动能增加，故B错误；
D．水电站发电时，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能够转化的动能就越多，带动水轮机发出的电能就越多，故D正确。故选D。
7. （2023甘肃兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为和（<）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。
（1）分析甲、乙两图可知，_______（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，在_______一定时，小钢球的_______越大，动能越大。
（3）比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害；
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项_________。
【答案】 （1）乙 （2）质量 速度 （3）乙、丙 （4）见解析
【解析】（1）分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。
（2）比较甲、乙两图可知，小球质量相同，h1＜h2，则乙图中小球速度较大，纸盒移动的距离较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。
（3）乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移动的距离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。
（4）在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，遇到交通事故时，其破坏程度就很大。
8.（2023甘肃威武） 随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）该房车匀速行驶了多长时间？
（2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
【答案】（1）240s；（2）1×105Pa；（3）6×104W
【解析】（1）由题意可知，试驾的路程为s=3600m，试驾时的速度为
v=54km/h=15m/s
故由可得，试驾所用的时间为
（2）房车的总质量为m=4×103kg，故房车的重力为
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
由可得，房车对地面的压强为
（3）由题意可得，房车所受阻力为
f=0.1G=0.1×4×104N=4×103N
房车在水平路面匀速行驶，处于受力平衡状态，故由二力平衡可得，房车所受牵引力大小
F牵=f=4×103N
由P=Fv可得，牵引力的功率为
P=F牵v=4×103N×15m/s=6×104W
答：（1）该房车匀速行驶了240s；
（2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强为1×105Pa；
（3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率为6×104W。
【难点训练】
1．（2020·广东广州）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功 ；
(2)求F在QR段的功率 ；
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则 （选填“>”“=”“<”）。
【答案】 （1） 40J （2）5W （3） =
【详解】(1)由图可知，OP段容器做的是匀速直线运动，所以OP段的长度
F在OP段做的功
(2)由图可知，QR段的长度为5m，F在QR段做的功
F在QR段的功率
(3)由图可知，容器在OP段和MN段都是做匀速直线运动，由二力平衡知识可知，容器在OP段和MN段的摩擦力等于拉力，又因为拉力相等，所以容器在OP段和MN段受到摩擦力相等，即。
2. （2022黑龙江绥化）如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。求：
（1）物块静止时对水平面的压强；
（2）在2～4s物块受到的摩擦力；
（3）在前6s内，拉力F做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）物块对水平面压力
物块对水平面的压强
（2）由图象可知物块在4～6s做匀速直线运动，摩擦力f与拉力F大小相等，即
物块运动过程压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力不变。所以2～4s物块受到的摩擦力
（3）0～2s物块处于静止状态拉力不做功，已知物块在2～4s运动的距离，2～4s拉力F做的功
物块在4～6s内运动的距离
4～6s拉力F做的功
前6s拉力F做的功
【易错点训练】
1. （2021深圳）深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产，两个师傅拿着舞狮在表演，下列说法正确的
是（ ）
A. 静止时，人受的力是平衡力
B. 物体的运动需要力来维持
C. 人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力
D. 当狮子向上跃起时，人对舞狮头做功
【答案】AD
【解析】A．受平衡力的物体保持静止或匀速直线运动，故A正确；
B．所有的物体都具有惯性，物体的运动不需要力来维持，故B错误；
C．在力的相互作用中，物体是施力物体的同时也是受力物体，人受到的重力和人受到的支持力作用在同一物体上，所以不是一对相互作用力，故C错误；
D．人给狮子向上的力的作用使狮子向上跃起时，人对舞狮头做功，故D正确。
2. （2023江苏南通）“六 一”期间，小莉和同学们到七星峰旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是（ ）
A. 用时最短的功率最大 B. 速度最快的功率最大
C. 体重最大的功率最大 D. 做功最快的功率最大
【答案】D
【解析】功率是指物体做功快慢的物理量，做功最快的功率最大。比较功率的大小，需要知道所做的功及所用时间的多少。故ABC错误，D正确。故选D。
3. （2023黑龙江牡鸡）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是________W，8s-10s内木箱受到的摩擦力是________N（忽略空气阻力）。
【答案】 150 150
【解析】（1）由图可知，在4~8s内，推力F=150N；由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动，且v=1m/s，则推力做工的功率为
由图可知，在4~8s内，木箱做匀速直线运动，忽略空气阻力，木箱受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的摩擦力
f=F=150N
由图可知，木箱在8s~10s内做减速运动，由于压力大小，接触面粗糙程度不变，则木箱受到滑动摩擦力大小不变，还是150N。
5. （2023甘肃金昌）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。
（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 ______无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 ______反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 ______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 ______有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 ______直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 ______（选填“相等”或“不相等”），该方案 ______（选填“正确”或“错误”）。
【答案】（1）质量 （2）木块移动距离 转换法 （3）速度 （4）匀速 （5）相同 错误
【解析】（1）图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。
（2）小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较小球动能的大小，这种研究方法叫转换法。
（3）因为θ1＜θ2，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置时的速度更大，把木块撞得更远，说明小球的动能大小与速度有关。
（4）若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞击后，它将做匀速直线运动。
（5）将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速度有关，不同质量的小球的动能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案是错误的。
考情分析
夯实基础
知识清单
技巧点拨
易错提醒
真题对点练练对点练
提分培优练
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2024年中考物理新课标总复习一轮培优学案（广东专版）
第一部分 单元整合培优学案
第06讲 功和机械能
课标要求
1.结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。2.知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。3.知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 功和功率 ☆☆☆ 有关功与机械能部分，广东省物理试卷里，每年考查1~2道题,分值为4~6分。一般以考查概念和规律的理解为主。题型有填空、计算，难度系数为0.6。2024年可能会出现2道小题，一道填空、一道在计算题里显示。
考点2 机械能及其相互转化 ☆☆
☆☆☆ 代表必考点，☆☆代表常考点，☆星表示中频考点。
知识点一：功
1. 功和力对物体做功的两个必要因素：把与沿力的方向移动的_____的____称为机械功。
2. 功的公式： ________3. 力对物体不做功的三种情况：
（1）有______无______。如足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功；
（2）有______无_____。如两名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功；
（3）力与距离_____。如搬着水桶水平移动一段距离，此情况叫“垂直无功”。
知识点二：功率
1. 定义：功率是表示_____的物理量，物理学中，功与做功所用时间之比叫功率，它在数值上等于单位时间内所做的功；
2. 单位：单位是______，简称瓦，用字母W表示。
3. 公式：P=_____，1W = 1J/s，推导式：P=______。
知识点三：动能和势能
1.动能:物质由于运动而具有的能叫做______，一切运动的物体都具有动能。
2.动能的大小跟______和______有关：速度相同，物体的质量越大，动能就越大；质量相同，物体的速度越大，动能就越大。
3.重力势能：物体由于______而具有的能叫做重力势能。重力势能的大小与质量和被举高的高度有关，高度相同，物体的质量越大，重力势能就越大；质量相同，物体被举得越高，重力势能越大。
4.弹性势能：物体由于_______而具有的能叫做弹性势能。弹性形变越大，物体的弹性势能越大。
温馨提醒：探究决定动能大小的因素实验考法应知应会
（1）实验研究：研究对象小钢球。 方法有控制变量法；转换法。
（2）如何判断动能大小：看木块被小钢球推动的距离多少。
（3）使质量不同的钢球从同一高度静止释放的目的：使小球到达水平面时的初速度相同；
（4）如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；
（5）分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时，速度越大，动能越大；
保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（6）得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。
（7）斜面的作用：使物体具有速度并改变物体速度的大小。
（8）水平面的作用：使物体在竖直方向上受力平衡，在水平方向只受摩擦力。
（9）能量转化：在斜面上机械能转化过程：重力势能转化成动能 ， 在水平面上能力转化过程：动能转化为内能。
（10）木块最终停下来的原因：在水平面受到摩擦力。
（11）实验推理与假设：当水平面绝对光滑，小球将做匀速直线匀速，不能达到探究目的。
（12）超载、超速问题判断：超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动能越大。
（13）用小球做实验有不足之处是：不能保证小球在水平面上沿直线运动。
知识点四：机械能及其转化
1.机械能定义：动能和势能______称为机械能。
2.机械能守恒规律：物体的动能和势能可以相互转化，如果存在阻力，转化过程中机械能不断____，反之机械能总量_____，即机械能守恒。
考点1. 功和功率
【例题1】（2022广东深圳）一校车质量为30t，车轮与地面总接触面积为0.5m2，水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，校车匀速行驶200米，问：
（1）求车对地面的压强；
（2）校车2小时内行驶了150km，问平均速度超不超过限速（限速80km/h）；
（3）整个过程牵引力做功多少？
【答案】（1）6×105Pa；（2）不超过；（3）1.8×106J
【解析】（1）校车质量m=30t=3×104kg
校车的重力
校车对地面压强
（2）校车行驶的平均速度
因为75km/h小于限速80km/h，所以校车的平均速度不超过限速。
（3）水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，所以牵引力
整个过程牵引力做功
【变式训练1】随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车。
(1)静止时对水平地面的压强大小；
(2)此刻车头到障碍物的距离；
(3)以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】(1)；(2)45m；(3)
【变式训练2】（2023·广东阳江·统考二模）如图所示，小明在跑步机上锻炼身体。设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N。求：
（1）他在这段时间内相当于跑了多少路程？
（2）他在这段时间内做了多少功？
（3）他做功的功率是多少？
【答案】（1）9000m；（2）360000J；（3）200W
【变式训练3】（2020·广东）某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求：
(1)前10s轿车运动的平均速度；
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程；
(3)动力F做的总功。
【答案】(1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J
考点2. 机械能及其相互转化
【例题】（2022广东）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在___________点最大，B点重力势能的大小___________E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是___________（选填“变化”或“不变”）的。
【答案】 C 等于 变化
【解析】（1）过山车在B点重力势能最大，在下降的过程中，重力势能转化为动能，再加上之前前进的动能，所以在C点动能最大。
由图乙可知，B点的重力势能与E点的动能大小在一个水平线上。所以大小相等。
因为有摩擦以及空气阻力的原因，一部分机械能转化为内能，所以过山车的机械能是变化的。
【变式训练1】（2021广东二模）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C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
D. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
【答案】B
【变式训练2】 （2022广州）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能___________（选填“增大”“不变”“减小”），N___________ 比M高（选填“可能”“不可能”）。球从N点下降时，台面己升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P___________比N高（选填“可能”“不可能”）。
【答案】 减小 可能 不可能
1.利用W=Fs进行计算时，一定要注意力F和距离S的一 一对应的关系，即距离S是在力F作用下且沿力的方向上移动的距离。其次，一定要注意F和S的同时性，即在计算做功多少时，一定要搞清S是否是F始终作用下运动的距离。比如用60N的力将一重为8N的物体踢出20m远，这20m不是在脚的力的始终作用下运动的，在求脚对物体做功时，不能表示为W=Fs=60N×20m=1200J。
2.利用P=W/t进行计算时，一定要注意功W和完成这些功所用的时间t的一 一对应的关系。其次，一定要注意W和t的同时性。
1. 有力不一定做功。若力的方向与运动方向垂直，则不做功；力与在力的方向上通过的距离的乘积等于功。
2. 机械能守恒时，说明物体只受重力作用、或者只受弹力作用、或者只受重力和弹力作用，除此不受别的力。可以由容易分析的高度和形变大小先判断势能，再判断动能的变化。
考点1. 功和功率
【对点训练】
1. （2023广东省广州市）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Р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v1______v2，f1____f2；（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。
2. （2022广东）图中某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取g=10N/kg）
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中牵引力做的功。
3．如图，吊机将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直放到楼项D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图所示，g取10N/kg。
（1）求货物的质量。
（2）求BC段吊机对货物的拉力做的功。
（3）求CD段货物所受重力做功的功率。
（4）在图中作出货物从A到B的速度随时间变化图象（仅作图，不用写出计算过程）。
4．（2020·广东深圳）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。求：
(1)“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度；
(2)当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强；
(3)向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。
5．（2023·广东中山·校联考三模）如图甲所示为我国自主研发的新一代智能汽车，已知汽车空载质量为1400kg，最大载重量为600kg，静止时每个车轮与地面的接触面积为200cm2。不考虑外界因素影响，该汽车匀速行驶时受到的阻力为车总重的0.2倍，其如图乙所示，是汽车满载并以恒定功率行驶的v-t图像（g取10N/kg）。求：
（1）汽车在10-20s内行驶的路程；
（2）满载的汽车静止在水平地面时对地面的压强；
（3）发动机在0-20s所做的功；
考点2. 机械能及其相互转化
【对点训练】
1. （2023深圳二模）如图在跳板跳水比赛中，运动员向下压跳板使之弯曲，跳板恢复原状时将运动员向上高高弹起，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员对跳板的压力是跳板形变产生的
B. 运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是一对平衡力
C. 运动员起跳时的动能是由跳板的弹性势能转化而来的
D. 运动员在空中上升过程中，机械能逐渐增大
2．（2019·广东广州）运动员从高空竖直向下跳伞，人(包括装各)的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度----时间图线如图所示
(1)人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度．
(2)人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率 (g=10N/kg)
(3)从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的
(4)人在第30s时所受空气阻力 第50s时所受空气阻力(选填“大于”、“等于”、“小于”).
【重点训练】
1. （2022甘肃兰州）如图所示的情境中，对物体不做功的是（ ）
A. 图甲：用力搬石头，没有搬动 B. 图乙：将重物从地面拉到高处
C. 图丙：推车向前运动 D. 图丁：挺举杠铃过程
2. （2022江苏连云港）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功_______，牵引力对机器人做功_______。
3. （2022深圳）一校车质量为30t，车轮与地面总接触面积为0.5m2，水平匀速行驶时校车受到的阻力为重力的0.03倍，校车匀速行驶200米，问：
（1）求车对地面的压强；
（2）校车2小时内行驶了150km，问平均速度超不超过限速（限速80km/h）；
（3）整个过程牵引力做功多少？
4．（2023·广东肇庆一模）在建的济南轨道交通6号线全线长约40km，计划采用的地铁机车最高时速为80km/h，列车质量大约为3×104kg，行驶过程中列车受到的阻力为1×104N（取g=10N/kg）请计算：
（1）已知地铁列车与轨道的接触面积约为500cm ，则该列车在平直轨道上静止时，对轨道的压强多大
（2）若地铁列车以最高时速行驶，单程直达耗时多少
（3）若地铁列车在平直轨道上匀速行驶全程，则牵引机车做功多少
5．（2023·广东惠州一模）如题图所示，大型客机C919是我国具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，C919空载质量为60t，轮胎与地面接触总面积为，若以90m/s的速度在空中水平方向上匀速飞行5min，受到的阻力为。（g取10N/kg）求：
（1）大型客机5min飞行的路程是多少？
（2）大型客机空载停在机场的水平地面上时，对地面产生的压强是多少？
（3）大型客机匀速飞行过程中发动机的牵引力功率是多少？
6.（2023北京） 如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 水的机械能不变
B. 水的重力势能增大，动能减小
C. 水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能
D. 上游水位越高，能够发出的电能越多
7. （2023甘肃兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为和（<）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。
（1）分析甲、乙两图可知，_______（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大；
（2）比较甲、乙两图可知，在_______一定时，小钢球的_______越大，动能越大。
（3）比较________两图可以模拟汽车超载带来的危害；
（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项_________。
8.（2023甘肃威武） 随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m，已知车轮与水平地面总接触面积为0.4m2，试驾时车和人总质量为4×103kg，阻力是车重的0.1倍。（假定汽车静止时对地面的压力大小等于汽车总重力，汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，g取10N/kg。）求：
（1）该房车匀速行驶了多长时间？
（2）该房车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）该房车匀速行驶时牵引力做功的功率是多大？
【难点训练】
1．（2020·广东广州）装有水的容器在大小为10N的拉力F作用下运动，图甲为容器三段运动的示意图，F的方向始终沿着容器运动方向，OP段、MN段为水平地面。在MN段容器中的水少于OP段，容器在OP段、MN段的速度一时间图象和QR段的路程一时间图象如图乙所示。
(1)求F在OP段做的功 ；
(2)求F在QR段的功率 ；
(3)容器在OP段和MN段受到摩擦力分别为、，则 （选填“>”“=”“<”）。
2. （2022黑龙江绥化）如图甲所示，有一底面积为0.01m2，质量为3kg的正方体物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动。拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在2～4s的运动距离为2m。求：
（1）物块静止时对水平面的压强；
（2）在2～4s物块受到的摩擦力；
（3）在前6s内，拉力F做的功。
【易错点训练】
1. （2021深圳）深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产，两个师傅拿着舞狮在表演，下列说法正确的
是（ ）
A. 静止时，人受的力是平衡力
B. 物体的运动需要力来维持
C. 人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力
D. 当狮子向上跃起时，人对舞狮头做功
2. （2023江苏南通）“六 一”期间，小莉和同学们到七星峰旅游时进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是（ ）
A. 用时最短的功率最大 B. 速度最快的功率最大
C. 体重最大的功率最大 D. 做功最快的功率最大
3. （2023黑龙江牡鸡）在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s~8s）内，木箱受到的推力的功率是________W，8s-10s内木箱受到的摩擦力是________N（忽略空气阻力）。
5. （2023甘肃金昌）如图所示，摆线的长度L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。
（1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的 ______无关；
（2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较 ______反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫 ______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：小球的动能大小与 ______有关（选填“速度”、“高度”或“质量”）；
（4）若水平面绝对光滑且足够长，木块C被撞击后，它将做 ______直线运动（选填“减速”、“匀速”或”“加速”）；
（5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能 ______（选填“相等”或“不相等”），该方案 ______（选填“正确”或“错误”）。
考情分析
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