【备考2018】中考科学高频考点剖析专题四功和功率的综合应用原卷版.pdf

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1、最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 专题四功和功率的综合应用 考点解析目标分解 b 级目标：利用机械能守恒解释简单的现象；理解功的概念；说明功率的概念；从能的 转化来说明功率。 c 级目标：运用功的公式进行简单计算；运用功率公式进行简单计算。 目标分解： 理解功的含义并能应用W=Fs 进行有关计算 理解功率的含义并能应用P=W/t 进行有关计算 功、功率和机械效率的综合辨析 考点剖析聚焦高频 考点一：理解功的含义并能应用W=Fs 进行有关计算 1.（2012杭州）如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向 上的力 F1只作

2、用于ab 的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于 bc 的中点，都使它们 在竖直方向上慢慢向上移动h（habbc），则在上述过程中F1_ F2（选填 “ 大 于” 、“ 小于 ” 或 “ 等于 ” ）；F1所做的功F1_ F2所做的功（选填 “ 大于 ” 、“ 小于 ” 或“ 等 于” ）；第一次克服重力所做的功_ 第二次克服重力所做的功（选镇“ 大于 ” 、“ 小 于” 或“ 等于 ” ）。21世纪 * 教育网 【答案】 等于；等于；等于 【解析】 （1)砖不滑动时可以认为砖是以触地点为支点形成的一种转动，因微微抬起所以可 以看作为转动的动态平衡；在逐渐抬起的过程中，动力始终向上； 动力臂大

3、小不变；物 体的重力和阻力臂也保持不变，从而可知动力大小的变化。 （2)根据公式W=FS可以比较出两个力做功的多少。 （3)根据公式W=Gh 可以比较出克服重力做功的多少。 【解答】（ 1)第一次以与地面接触的下边为支点转动，F1 克服重力才能将砖抬起，即 F1 bc=mg 1/2bc,得 F1=1/2mg；第二次同理有：F2 ab=mg 1/2ab, F2=1/2mg,所以 F1=F2 （2)拉力 F1做的功 W1=F1h；拉力 F2做的功 W2=F2h；因为 F1=F2， 所以 W1=W2。 （3)第一次克服重力做的功W1=Gh1，第二次克服重力做的功W2=Gh2，因为两块砖都 是沿着拉力

4、慢慢向上移动h，h1=h2=1/2h，所以 W1=W2。 2. 2018 年冬奥会将于2 月 9 日-25 日在韩国平昌举行，中国女子冰壶队以晋级赛第一名的 成绩拿到了冬奥会门票。如图所示，冰壶从出发点A 被运动员推着运动6m 后，在点 B 被推出，沿冰道运动30m 到 O 点停下来。被推出去的冰壶停下来，是由于_； 从 A 点到 O 点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10N，运动员对冰壶做的功是 _J。 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 【答案】 受到摩擦力作用；60 【解析】 运动和力的关系告诉我们，力是改变物体运动状态的原因；做功是指在

5、力的方向物 体移动了一定的距离，功计算公式W=Fs。【解答】力是改变物体运动状态的原因，被 推出去的冰壶停下来是由于受力阻力的作用，这个阻力就是冰面对冰壶的摩擦力； 运动员用 10N 的力推着冰壶运动了6m，由公式W=Fs=10N 6m=60J 。 故答案为：受到摩擦力的作用；60 3.如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动 同一木块得到的路程随时间变化的图象。请根据图象判断：在相等的时间内，木块两次 受到的拉力F1_ F2； 两次拉力对木块做的功W1_ W2。（选填 “ ”“” 或“ =”） 21*cnjy*com 【答案】 =； 【解析】 由图像乙分

6、析可得，木块 2 次均做匀速直线运动；再结合做匀速直线运动的物体拉 力和摩擦力的关系及做功的公式进行解答。 21*cnjy*com 【解答】（ 1）做匀速直线运动的物体受平衡力的作用，所以拉力的大小等于滑动摩擦 力，滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，此题中两次拉动并没有 改变压力的大小和接触面的粗糙程度，摩擦力的大小不变，所以拉力大小也不变，F1=F2； （2）前面分析已得出F1=F2；由图像乙分析可得，相同时间内第一次通过的路程较长， 即 S1S2。根据, , 【来源： 21世纪教育网】 因为：, 所以： 故答案为： =； 考点二：理解功率的含义并能应用P=W/t 进行有关

7、计算 1.（2017?绍兴）如图为四旋翼无人机，质量为1.2 千克，下方悬挂着一个质量为0.1 千克的 摄像机。 在 10 秒内无人机从地面竖直上升了20 米，然后边摄像边斜向上飞行了30 秒， 仪表盘上显示离地高度为36 米。 无人机前10 秒对摄像机做功_焦， 整个过程中， 无人机对摄像机做功的功率为_瓦。www.21-cn- 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 【答案】 20；0.9 【解析】 此题主要考查的是学生对重力、功的计算公式的理解和掌握，难度不大。（1）根 据 G=mg 求出摄像机的重力，根据W=Gh 求出对摄像机做的功；（2）根

8、据功率的计算 公式计算。 【解答】（ 1）前 10 秒对摄像机做功W=Gh=mgh=0.1kg 10N/kg 20m=20J； （2）整个过程无人机对摄像机做功W=Gh=mgh=0.1kg 10N/kg 36m=36J 。 故答案为：（1）20；（ 2）0.9。 2.（2016?绍兴）重15000 牛的小汽车受到发动机800 牛的牵引力作用，在水平地面上做匀 速直线运动，其路程随时间变化如图所示求： 小汽车速度 10秒内重力对小汽车做的功 10秒内发动机对小汽车做的功和发动机的功率 【答案】解： 图象的横轴表示时间，纵轴表示路程， 当 t=12s 时， 汽车通过的路程为s=120m， 则小汽车

9、的平均速度v= = =12m/s； 小汽车在水平地面上做匀速直线运动，在重力的方向上没有通过距离，因此10 秒内 重力对小汽车做的功为0J； 10s内发动机对小汽车做的功： W=Fs=800N 120m=9.6 10 4J， 发动机的功率：P= = =9.6 10 3W 答： 小汽车速度为12m/s 10 秒内重力对小汽车做的功为0J 10 秒内发动机对 小汽车做的功为9.6 10 4 J；发动机的功率为9.6 10 3 W 【解析】 从图象中任意读出某一时间通过的路程，利用v= 即可计算小汽车速度物 理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一 段距离，二者缺

10、一不可 利用 W=Fs 求出 10s内发动机对小汽车做的功，再利用 P= 计算发动机的功率此题考查速度、功和功率的计算，力是否做功的判断，具有一定的 综合性， 判断人做没做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因 素： 作用在物体上的力，物体在力的方向上通过了距离 考点三：功、功率和效率的综合辨析 1.关于功、功率和机械效率，下列说法中正确的是（） 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 A. 物体受力且运动时，力对物体就做了功 B. 功率越大的机械做功越多 C. 机械效率越高，做的有用功越多 D. 机械效率越低，有用功跟总功的比值

11、越小 【答案】 D 【解析】 （1）功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；（2）机械效率 是有用功与总功的比值；（3）功的两个必要条件：一是物体要受力的作用，二是物体 要在力的方向上通过一定的距离 【来源： 21cnj*y.co*m 】 【解答】解： A有力作用在物体上，但力的方向上不一定有移动的距离，力不一定做 功，故 A 不正确； B功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故B 不正确； C因为机械效率是有用功与总功的比值，所以机械效率越大，做的有用功不一定越多， 故 C 不正确； D机械效率是有用功与总功的比值，机械效率越低，有用功跟总功的比值越小，故D 正确 故

12、选 D 2.（2017?温州）根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增 加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律， 某兴趣小组设计了如图所示的实验： 在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通 过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的 水温度升高， 结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重 力做功多少是否相等。 （1） 为了完成此实验， 除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：_。 （2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成 这种现

13、象的一种原因：_。 （3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。 实验 序号 重物质量 （千克） 下降高度 （米） 升高温度 （） 实验 序号 重物质量 （千克） 下降高度 （米） 升高温度 （） 1 20 5 0.5 4 10 10 0.5 2 20 10 1.0 5 30 10 1.5 3 20 15 1.5 6 40 10 2.0 若使容器内相同质量水的温度升高2.5，则 25 千克的重物需下降_米。 【答案】 （1）刻度尺、温度计 （2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热） 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 （3）20 【解析】 （1）

14、根据实验原理，需要测量温度，以及做功的距离分析；（2）在实验过程中有 能量损失，考虑为摩擦问题；（3）根据实验表格，分析规律，从而计算出水的温度升 高 2.5，25 千克的重物下降的高度。 【版权所有： 21 教育】 【解答】（ 1）需要测量温度，以及做功的距离，因此需要刻度尺、温度计； （2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热），因此存在能量损失； （3）根据表格可以知道升高0.5 摄氏度，物体mh=100kg m，因此水的温度升高2.5， 物体 mh=500kg m，则。 故答案为：（1）刻度尺、温度计；（2）由于转轴处存在摩擦（或液体散热）；（3） 20。 3. 如图所示， 是最新一款无人驾

15、驶汽车原型图汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光 测距器来了解周围的交通状况该款车以72km/h 的速度在一段平直的公路上匀速行驶 了 8km 时，消耗汽油1.5L假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段 运动过程中，求：（已知：汽油的密度为0.8 10 3kg/m3，汽油的热值为 4.5 10 7J/kg） （1）该汽车发动机做的有用功是多少？ （2）该汽车的输出功率为多少？ 【答案】 （1）解：由=得消耗汽油的质量为： m= V=0.8 10 3kg/m3 1.5 10 3 m3=1.2kg， 汽油完全燃烧放出的热量： Q放=mq=1.2 kg 4.5 10 7J/kg=5.

16、4 10 7 J； 由 =得，汽油机的有用功： W= Q放=30% 5.4 10 7J=1.62 107J； 答：该汽车发动机做的有用功是1.62 10 7J； （2）解：由v=得汽车运动的时间： t=h=400s； 汽车的输出功率： P=4.05 10 4W 答：该汽车的输出功率为4.05 10 4 W 【解析】 （1）根据 =求出消耗汽油的质量，利用Q 放=mq 求汽油完全燃烧放出的热量， 再利用效率公式=的变形公式W= Q 放可求出牵引力做的功 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 （2）知道前进的距离，利用t=求出汽车运动的时间，利用P=即

17、可求出功率 考点过关专项突破 考点一：理解功的含义并能应用W=Fs 进行有关计算 1.如图所示，用F =20N 的水平推力推着重为40 N 的物体沿水平方向做直线运动，若推力F 对物体做了40 J的功，则在这一过程中（）21 教育网 A. 重力做的功一定为40J B. 物体一定受到20 N 的摩擦力 C. 物体一定运动了2 m D. 物体一定运动了4m 2.在下图所示的四种情景中，人对物体做功的是( ) A. 提着桶在水平面上匀速前进 B. 举着刚帮原地不动 C. 用力搬石头但没有搬动 D. 推着小车前进 3.甲乙两种机械所做的功W 随时间 t 变化的图象如图所示，则从图象可以判断（） A.

18、甲比乙做功多 B. 甲比乙做功快 C. 甲比乙做功少 D. 甲比乙做功慢 4.有两只相同的水缸，需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取 水分别倒入两只水缸内。甲力气大，每次均提一桶水；乙力气小，每次均提半桶水。在 两位同学都使各自的水缸注满水的过程中( ) A. 甲比乙做的功多 B. 乙比甲做的功多 C. 两人做的功一样多 D. 条件不足，无法比较做功的多少 5.在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑质量分别为m， 2m 的两个物体在大小 为 F 的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（） A. 甲图中 F做的功小于乙图中F做的功 B. 甲图中

19、 F做的功等于乙图中F 做的功 C. 甲图中 F做的功大于乙图中F 做的功 D. 条件不足，无法确定甲、乙图中F 做的功谁大 6.一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 2 所示），该力在这三个过程中所做的功分别 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 为 W1、 W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（） A. W1W2W3 B. W1 W2=W3 C. W1=W2=W3 D. W1=W2W3 7.如图所示为一种健身拉力器。在拉杆处用力往下拉，能把配重提起从而

20、起到锻炼身体的作 用，配重由若干金属块（每块质量为10kg）组成。小科同学体重为50 kg，他用 200N 的拉力竖直向下拉动拉杆，使配重块在2s 内匀速升高40cm ，一分钟内这样连续做了 30 次，不计摩擦、拉杆和绳的重力。求： 【出处： 21 教育名师】 （1）小科拉起了多少块金属块？ （2）小科锻炼1 分钟内做功为多少焦耳？ 考点二：理解功率的含义并能应用P=W/t 进行有关计算 1.设在平直公路上以一般速度匀速行驶的自行车所受阻力约为车与人总重的0.02 倍， 则骑车 人的功率最接近于（） www-2-1-cnjy-com A. 5 瓦 B. 50瓦 C. 500瓦 D. 1千瓦 2

21、.在自由下落过程中物体运动速度会越来越快一个物体由A 点自由下落，相继经过B、C 两点，已知AB=BC，如图所示，物体在AB 段重力做功W1，做功功率P1；在 BC 段重 力做功 W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（） A. W1W2 P1P2 B. W1=W2 P1=P2 C. W1=W2P1P2 D. W1=W2 P1P2 3. “引体向上 ” 是近年来各地体育中考新设的男生考核体育锻炼项目，如图所示，为了尽可能 正确地估测某位同学引体向上运动的功率时，下列需要测量的物理量正确的是（） 人体的质量m；单杠的高度H； 每次身体上升的高度h； 做引体向上的时间 t；引体向上的次数n；n次引

22、体向上的总时间T 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 A. B. C. D. 4. “绿色环保， 低碳出行 ” 2015年 1 月 18 日，绵阳市首批30 辆纯电动公交车投入试运行假 定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120kW，速度为 36km/h，共行驶2h，其电动机做功为_J，公交车的牵引力为_N 5.现有 30 包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m 高处的库房，如图为小明 可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知他可以提 供的最大功率为_W；为尽可能快地将大米搬上库

23、房，他每次应搬_包， 若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 _s（ g=10N/kg） 6.电动自行车已成为大众化的一种交通工具，对电动自行车进行了测试，使车在平直的路面 上由静止开始运动，获得如图所示的速度v 和牵引力F 随时间 t 变化的关系图象电动 自行车受到的摩擦力为_ N；712s 电动自行车行驶时克服摩擦力做的功是 _ J ，电动自行车匀速运动时电动机的输出功率是_ 考点三：功、功率和效率的综合辨析 1.对于功率和机械效率的理解，下列说法中正确的是（） A. 机械工作时的功率越大，其工作时机械效率一定越高 B. 机械工作时的功率越大，其工作时一

24、定越省力 C. 机械做的有用功相同，总功越少，其机械效率一定越高 D. 机械工作时越省力，其机械效率一定越高 2.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（） A. 甲做功比乙多 B. 以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少 C. 甲消耗的汽油比乙少 D. 甲做功比乙快 3.释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“ 燃料 ” 。营养成分在人体细胞里与 氧结合，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过 少，都有损于健康。 21 世纪教育网版权所有 （1）某种巧克力的营养成分表上标有“ 每 100g 能量 2361kJ ”，该标识的含义与以下

25、物理 量（填入字母代号）的含义类似。 A. 热量 B. 内能 C. 热值 D. 比热容 （2） 小华同学质量为50kg，正常情况下步行上一层楼需要12s， 他克服重力做多少功？ 他克服重力做功的功率是多少？（每层楼高3m， g 取 10N/kg） （3）人体摄入过多的能量往往希望通过运动消耗掉。小华同学吃了一块净含量50g 的 上述巧克力， 如果他从巧克力获得的能量全部用于克服重力做功，则他要爬多少层 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 楼？ 21教育名师原创作品 4. 如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“ 中华神盾 ” 它满载时总重约为6 10 7

26、 N，驱逐舰满载以 36km/h 的速度匀速直线航行时，受到的阻力是总重的0.01 倍，如果以这个速度匀速航 行 10h 消耗燃油12t问： （1）驱逐舰航行时的牵引力是多大？ （2）航行时驱逐舰克服阻力做了多少功？ （3）整个航行过程中驱逐舰的效率是多大？（取q 燃油=4 10 7J/kg） 5.如图所示的叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业 的各种轮式搬运车辆某品牌叉车的相关数据如表所示 21 cn jy com 自重4300kg 最大行驶速度20km/h 行走方式内燃式叉车 额定起重量2000kg 起升高度3000mm 额定功率63kW 某次装货过程中，

27、该叉车载着2000kg 货物以最大行驶速度水平行驶将货物送往1km 货 车处，然后将2000kg 货物举高 2m叉车水平行驶过程中受到阻力为总重的0 03 倍。 求： （1）叉车行驶1km 克服摩擦力做的功。 （2）将货物举起时对货物做的功。 （3）若在整个过程中消耗汽油05L，计算叉车的效率。（计算结果保留到0.1%） （q汽油=46 10 7J/kg， 汽油=072 10 3kg/m3 ） 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载 6.电梯的简化模型如下图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不 变和减小的过程，这一过程是通过改变

28、拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉 力 F随上升高度h 变化的图象如下图乙所示，这个过程用时1 分钟。求在这个过程中： （1）电梯上升的平均速度； （2）拉力做的总功； （3）拉力做功的平均功率。 7. 海南环岛自行车赛引人瞩目下表是制造赛车各种材料的技术指标 材料 技术指标 铬铝钢铝合金钛合金碳纤维 性能（强度）强较弱较强强 密度 /（kg/m 3） 7.9 10 3 2.9 10 3 4.3 10 3 1.6 10 3 求： （1）若车架的体积约为3 10 3 m 3 ，则车架的最小质量是多大？ （2）若整车和赛车手的总重为700N，车轮与地面的总接触面积为10 3m2，请计算赛 车手在比赛过程中对地面的压强 2-1-c-n-j-y （3）若赛车手在某路段匀速直线行驶，30s通过 450m 的路程，所受阻力约为60N，求 赛车手匀速行驶的功率是多少？ 2 1 cn j y （4）请说出赛车手在比赛过程中，用什么方法减小空气阻力提高成绩（写出一种方 法） 最大最全最精的教育资源网 需要更完整的资源请到新世纪教育网- 学校租用教师免费下载