专题10 必考的功功率与机械能问题 模型解读|模型构建|真题演练|素养通关 高频模型 中考题型与分值分布 命题特点 模型01 机械功与功率的计算(必考点) 填空题、计算题(2-6分) 一般情况下,各省中考物理命题,功与机械能部分会出现2道题,1道考查机械能及其转化,另一道题考查机械功功率的计算。常以选择题、填空题、计算题出现,分值8分以内。 模型02 机械能及其转化(必考点) 选择题、填空题(2-3分) 模|型|构|建 『模型解读,给思维方法及解题规律』 1.利用功的公式计算时应注意的问题 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.计算功率问题 A. 根据功率定义式计算:, B.根据功率的推导式计算: P=F·v 讨论 (1)如果作用于物体上的力F为恒力,且物体以速度v匀速运动,则力对物体做功的功率保持不变。 (2)若P恒定,则F越大,V越小;F越小,V越大。 如:很多动力机器通常有一个额定功率,且通常使其在额定功率状态工作(如汽车),根据P=Fv可知:当路面阻力较小时,牵引力F也小,v可以大,即汽车可以跑得快些。当路面阻力较大,或爬坡时,需要比较大的牵引力,v必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。 (3)若F恒定,V越大,P越大。 在动力机器原来在远小于额定功率的条件下工作,例如汽车刚刚起动后的一段时间内,若保持牵引力恒定不变,速度逐渐增大过程中,功率也逐渐增大。但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度,即当Fv=P额。以后,这种情况不可能实现。 【例题1】(2024安徽省中考真题)一起重机在10s内将重为5000N的物体竖直向上匀速提升2m,求: (1)物体上升的速度大小: (2)起重机提升物体的功率。 【答案】(1)0.2m/s;(2)1000W 【解析】(1)物体上升的速度 (2)由题意知,物体匀速上升,在物体受到的拉力与重力是一对平衡力,所以,拉力 F=G=5000N 起重机做的功 W=Fh=5000N×2m=10000J 起重机提升物体的功率 答:(1)物体上升的速度大小为0.2m/s; (2)起重机提升物体的功率为1000W。 【模型1变式1】(2025安徽一模)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μFN成立。如图,小明用弹簧测力计水平拉动一个重为40N放在水平地面上物体A,使其沿水平地面做匀速直线运动,在10s内运动了15m,这时弹簧测力计读数为10N。以下说法错误的是( ) A.物体A运动的速度为1.5m/s; B.运动过程中物体A受到的滑动摩擦力的大小为10N; C.图中物体与地面间的动摩擦因数μ=0.25; D.弹簧拉力对物体A做功为100J 【答案】D 【解析】(1)v=s/t=15m/10s=1.5m/s,; (2)因为物体做匀速运动,水平方向受力平衡,所以,f=F=10N,; (3)当物体放在水平地面上时FN=G=40N, 由f=μFN可得μ=f/FN=10N/40N=0.25,; (4)W=Fs=10N×15m=150J。 【模型1变式2】(2025福建一模)小明用100N的水平推力,推着一个重为200N的木箱在水平地面上匀速前进了10m,推力对木箱做的功是 J,重力对木箱做的功是 J。 【答案】 1000 0 【详解】水平推力,在水平方向上移动的距离为,所以推力对木箱做的功为 木箱的重力为,木箱在竖直方向上没有移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0J。 【模型1变式3】(2025辽宁一模)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后总重为6000N,在某小区的平直道 ... ...
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