專題09功和機械能

目錄

01題型綜述...................................................................................1

02解題攻略...................................................................................1

攻略一：怎樣解判斷力是否對物體做功問題..............................................1

攻略二：怎樣解功的計算問題...............................................................2

攻略三：怎樣解功率的計算問題.............................................................4

攻略四：怎樣解判斷動能與勢能的大小和變化問題.......................................5

攻略五：怎樣解機械能的轉化及守恒問題....................................................6

攻略六：怎樣解影響動能大小因素的探究................................................7

攻略七：怎樣解影響重力勢能大小因素的探究問題...........................................9

03中考練場..................................................................................10

01題型綜述

功和機械能作為中考物理的重要部分，分值占比通常較高，約為10至15分左右。這部分內容主要出

現在選擇題、填空題、計算題和綜合應用題中。

功的題型可能涉及功的定義、計算以及功與能的關系等。機械能部分則可能考查動能、勢能的概念，機

械能守恒定律的應用，以及能量轉化和守恒的原理。其中，功的計算、機械能守恒定律的應用是考查的重點，

也是學生需要花費較多時間進行復習和練習的部分。

02解題攻略

攻略一：怎樣解判斷力是否對物體做功問題

【提分秘籍】

緊扣做功的兩個必要因素進行判斷：（1）必須有力作用在物體上；（2）物體在這個力的方向上移動了距

離。同時要注意以下三種不做功的情況：

有距離無力有力無距離“力”“距”垂直

物體在某個方向不受力，但由于物體受力但保持靜止狀物體受到的力與運動方向始終垂直，物

慣性而運動一段距離態體在力的方向上沒有移動距離

【特別提示】如果物體沿著力的相反方向移動了一段距離，我們通常說，物體克服這個力做了功。例如:豎

直向上拋出一個物體，物體受到了豎直向下的重力G的作用，當物體豎直向上運動時，在豎直方向移動了

距離h,我們就說該物體克服重力做了功，做的功為W=Gh。

【典例剖析】

【典例1】（2024.江蘇常州?中考真題）起重機將1000N的重物先豎直向上勻速提升3m,再懸停6s,起重

機對重物做功情況是（）

A.提升過程做了功，懸停過程做了功B.提升過程不做功，懸停過程不做功

C.提升過程不做功，懸停過程做了功D.提升過程做了功，懸停過程不做功

【變式演練】

【變式1-1］（2025?江西?一模）小明喜愛踢足球，并加入了學校的足球隊，如圖所示的是他某次傳球時的

情景。足球離開腳后，繼續向前滾動，小明對足球（選填“做”或“不做”）功。在滾動過程中，若

所有外力全部消失，足球將保持（選填“靜止”或“勻速直線運動”）狀態。

加也

【變式1-2］（2024?江西鷹潭?一模）如圖所示，在冰壺比賽中，運動員將冰壺擲出后，冰壺向前滑動過程

中，冰壺的運動狀態（選填“改變”或“不變”），水平冰面對冰壺的支持力（選填“做功”或“不做

功”）。

攻略二：怎樣解功的計算問題

【提分秘籍】

功的計算問題必須先弄清是求哪個力做功，只要找出這個力的大小以及物體在這個力的方向上移動的距離,

運用公式亞=5$即可求解，注意公式中“F”和“S”的同體性、同時性和同向性.

【典例剖析】

【典例2】（2024.四川樂山.中考真題）如圖所示，某次比賽中，運動員推著冰壺從A點運動6m到達8點

時輕輕松手，隨后冰壺沿冰道運動30m停在。點。若運動員對冰壺的水平推力為9N,冰壺運動中受到水

平方向的阻力，大小恒定為L5N。從A點到。點冰壺沿直線運動中（）

冰壺賽場俯視圖

A.推力對冰壺做功為270JB.推力對冰壺做功為324J

C.冰壺克服阻力做功為54JD.冰壺克服阻力做功為45J

【變式演練】

【變式2-1］（2024?河北石家莊.模擬預測）如圖（甲）所示，A、B是兩個完全相同的物體，小明同學分別

將A、B兩物體拉到斜面頂端，對物體做功情況如圖11（乙）所示，則對物體A做的有用功是J,

對物體B做的額外功是J-拉B物體的斜面的機械效率為。

甲乙

%額=%總-%有=2.5J-2J=0.5J⑶根據〃=/x100%求拉B物體的斜面的機械效率為

【變式2-2］（2024?江蘇蘇州?二模）如圖甲所示，一磁性板擦靜止吸附在黑板上，后對其施加方向始終向

上的拉力尸，板擦最終向上運動。過程中板擦所受摩擦力/和板擦移動距離s與時間/的關系圖像分別如圖

C.板擦所受滑動摩擦力的大小為2.5ND.整個過程中拉力尸做的功為0.75J

攻略三：怎樣解功率的計算問題

【提分秘籍】

（1）計算功率時，首先要明確是計算哪個力做功的功率，然后根據公式，p=二進行計算。

t

（2）根據功率的計算公式P=上w及功的計算公式W=Fs可得P=Fv,解題時應靈活應用公式進行變換。

t

【典例剖析】

【典例3】（2024?內蒙古赤峰.中考真題）某老舊小區改造工地，工人用起重機將重1.2x104N的施工材料勻

速吊上6m高工作臺，用了10s。施工材料上升的速度是________m/s；起重機對施工材料做功

J,做功的功率是W?

【變式演練】

【變式3-1］（2025?上海嘉定?一模）如圖所示，我國自主研發的某款人形機器人身高1.65米，某次測試中

該機器人用100牛豎直向上的力將箱子在2秒內勻速抬高1米。求:

（1）箱子所受的重力G;

⑵機器人對箱子做功的功率尸。

【變式3-2］（2024?甘肅定西?模擬預測）如圖甲所示是科技活動上的一款遙控汽車。小明遙控其運動的si

圖像如圖乙所示，由圖乙可知，遙控汽車在0~20s做（選填“勻速”或“變速”）直線運動；若40~50s

時遙控汽車牽引力做功的功率為10W,則遙控汽車的牽引力為No

甲乙

攻略四：怎樣解判斷動能與勢能的大小和變化問題

【提分秘籍】

比較動能和勢能的大小或判斷它們的變化，關鍵是全面考慮決定它們大小的因素，不能只注意一個因素而

忽視其他的因素。動能只與物體的質量和速度有關；重力勢能只與物體的質量和高度有關；彈性勢能與物

體的彈性及彈性形變的大小有關。

【典例剖析】

【典例4】（2024?江蘇鎮江?中考真題）如圖所示，某種可重復使用火箭在降落過程中，通過控制推力，沿

豎直方向先從A點減速運動到8點，再從8點勻速運動到C點，且=不計運動過程中的空氣阻

力，忽略火箭質量的變化。則（）

I

I

^z/z/zz/zz

A.火箭受到推力的施力物體是空氣B.48段的推力小于8C段的推力

C.段重力做功的功率大于2C段D.A2段火箭的重力勢能轉化為動能

【變式演練】

【變式4-1］（2024?河北石家莊?模擬預測）在水平地面上鋪一張白紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同

高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B,如圖所示。下列說法中正確的是（）

AB

A.皮球下落過程中動能轉化為重力勢能

B.形成圓斑B時皮球是從較低處下落的

C.形成圓斑A時皮球接觸地面后形變程度更小

D.皮球落地發生形變的過程中重力勢能轉化為彈性勢能

【變式4-2］（24-25九年級上?陜西咸陽?期中）如圖所示是撐桿跳高運動員在比賽時的情景。運動員起跳

時，筆直的撐桿變得彎曲，此過程中撐桿的能增大，若在撐桿由彎變直的過程中把運動員看作在勻速

上升，則此過程運動員的機械能（選填“變大”“變小”或“不變”）；當運動員上升至最高點時，運動員

的動能（選填“為”或“不為”）零。

攻略五：怎樣解機械能的轉化及守恒問題

【提分秘籍】

（1）正確分析動能和勢能的相互轉化，可按以下幾步進行:

①明確研究對象和所要研究的過程；

②物體在起始位置所具有的動能、勢能；

③在運動過程中，物體的位置、形狀、速度是否發生變化，如何變化?物體的重力勢能、彈性勢能、動

能是否變化？

④得出結論：減小的一種形式能必定轉化為另一種形式能。

（2）在只有動能和勢能的相互轉化過程中，不考慮空氣阻力等因素，則機械能的總量保持不變，否則機械能

的總量會減少。

【典例剖析】

【典例5】（2024?內蒙古通遼?中考真題）小麗站在自動扶梯上隨扶梯一起向上勻速運動，如圖。下列關于

A.動能增大，機械能增大B.重力勢能增大，機械能增大

C.動能減小，機械能不變D.重力勢能減小，機械能增大

【變式演練】

【變式5-1］（2025?江蘇宿遷?一模）無人駕駛掃地車在平直路面上勻速前進，并將地面上的垃圾吸入車

內，此過程中，掃地車整體的動能，機械能（兩空均選填“變大”“不變”或“變小”）

【變式5-2］（多選）（2025?廣西柳州?模擬預測）小柳在打羽毛球時練習發高遠球，羽毛球離拍后的飛行軌

跡如圖中曲線所示，其中CD段羽毛球勻速下落。下列有關說法正確的是（）

A.羽毛球拍擊打球發生形變時，球拍具有彈性勢能

B.羽毛球上升過程中，有部分動能轉化成了重力勢能

C.在下落的過程。段中，羽毛球動能不變

D.羽毛球飛行的整個過程中，機械能總量保持不變

攻略六：怎樣解影響動能大小因素的探究

【提分秘籍】

（1）明確影響動能大小的因素：物體的質量和物體運動的速度。

（2）在實驗中，讓不同的小球在同一位置由靜止釋放的目的是控制不同的小球在撞擊木塊時速度相同，即研

究動能與質量的關系時，保持速度相同。

（3）在實驗中，讓同一個小球在不同的位置由靜止釋放的目的是控制同一小球在撞擊木塊時速度不同，即研

究動能與速度的關系時，保持質量相同。

（4）實驗中動能的大小無法測量，我們采用了動能產生的效果——對外做功的多少來反映動能大小，這是一

種運用轉換法進行實驗設計的思想。

【典例剖析】

【典例6】（2024.山東泰安?中考真題）在“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓小車從斜面上由

靜止滑下，撞擊放在水平面上的木塊,小車推動木塊滑行一段距離后停止，實驗過程如圖所示。下列說法

正確的是（）

A.實驗中木塊被推出距離的遠近反映小車動能的大小

B.由甲、乙兩圖可知，小車動能的大小與質量有關

C.由乙、丙兩圖可知，小車動能的大小與速度有關

D.小車從斜面上滑下其重力勢能轉化為動能，機械能增大

【變式演練】

【變式6-1](2024.北京.模擬預測)在探究物體的動能大小跟哪些因素有關時，選用的實驗裝置如圖所

示。質量為根的小球在斜面上高度為處由靜止釋放，到達水平面后撞擊一個木塊，木塊在水平面上移動

一段距離s后靜止。

(1)實驗中，改變小球在斜面上的高度心是為了改變；

(2)在探究物體的動能跟它的質量是否有關的實驗中，操作是

【變式6-2](2024.云南昭通.一模)斜面在物理實驗探究中應用廣泛。

實驗一：在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，在水平木板上先后鋪上粗糙程度不同的毛巾和棉布。讓

小車從斜面頂端由靜止滑下，如圖所示，觀察和比較小車在毛巾表面，棉布表面和木板表面滑行的距離。

毛巾

棉布

木板

白“光滑表面

(1)實驗中發現：接觸面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越

(2)推理：本實驗中，如果小車在水平面上滑行時受到的阻力為零，它將做

實驗二：“探究動能的大小與什么因素有關”。用質量不同的A、B兩個小球碰撞靜止在同一水

平面上的紙盒。

⑶將甲與乙兩實驗比較可知，小球動能的大小與小球的有關。將甲與丙兩實驗比較可知，小球

動能的大小與小球的有關。

攻略七：怎樣解影響重力勢能大小因素的探究問題

【提分秘籍】

(1)重力勢能的大小與質量和被舉高的高度有關，探究時運用控制變量法設計實驗：控制質量不變，改

變重物的高度，研究重力勢能的大小與高度的關系；控制高度不變，改變重物的質量，研究重力勢能的大

小與質量的關系。

(2)運用轉換法判斷物體重力勢能的大小：通過物體陷入沙中的深度來顯示重力勢能的大小，物體陷入沙中

越深，重力勢能越大。

【典例剖析】

【典例7】(2022?天津?中考真題)熱愛勞動的津津，在家學做天津特色菜“貼警管熬魚”時，一個飲料瓶不

小心落到了松軟的玉米面團上，在面團上留下較深的痕跡。于是他靈機一動，利用玉米面團和裝有水的飲

料瓶，依次做了如圖所示的實驗，對如下兩個問題進行了探究。

問題一：壓力作用效果跟哪些因素有關

瓶子放在面團上瓶子從高處落入面團中

(1)做實驗①②③是為了探究(選填“問題一”或“問題二”)；

(2)利用實驗④⑤可探究重力勢能大小與是否有關；

(3)《民法典》中規定“禁止從建筑物中拋擲物品”，生活中更要杜絕“高空拋物”這種嚴重危害公共安全的

行為，“高空拋物”危害性大的原因，可通過分析實驗⑤⑥得出的結論來解釋，請你寫出該結論0

【變式演練】

【變式7-1](2024?山西呂梁.三模)小明和同桌利用一塊面團和裝有水的飲料瓶，依次做了如圖所示的實

驗，對如下兩個問題進行了探究：

問題一：壓力的作用效果與哪些因素有關；

問題二：重力勢能的大小與哪些因素有關。

瓶子放在面團上瓶子從高處落入面團中

⑴實驗①②③是為了探究（選填“問題一”或“問題二'）。

（2）利用實驗④⑤可探究重力勢能大小與是否有關。

⑶《民法典》中規定：“禁止從建筑物中拋擲物品。”“高空拋物”危害性大的原因，可通過分析實驗得

出的結論來解釋。

【變式7-2］（2024?江蘇無錫?一模）在探究“重力勢能的大小與哪些因素有關”的實驗中，重物的質量關系

為mA=niB芋me,木樁相同，木樁和重物位置如圖甲所示，重物靜止釋放后，木樁被打擊陷入沙中的情形如

圖乙所示。下列說法錯誤的是（）

6呂C

□

□口口0BB

甲乙

A.重物下落時，重物的重力勢能轉化為動能

B.木樁打入沙中的深度可以反映重物重力勢能的大小

C.比較A、C可知，重物下落的高度越高，重力勢能越大

D.若3、C將木樁打入沙中的深度相同，貝

03中考練場

一、單選題

1.（2024.湖北武漢.中考真題）如圖所示，將一個小球用細線懸掛起來，讓小球從A點靜止釋放，小球會

在A、C兩點之間來回擺動，最終靜止下來。下列說法正確的是（）

A.小球從A點擺動到B點，動能轉化為重力勢能

B.小球能從B點擺動到C點是由于受到慣性

C.小球每次經過8點，其動能都比上一次小

D.小球最終靜止在A點

2.（2024?黑龍江綏化?中考真題）如圖所示，人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行的過程中，機械能是守

恒的，當衛星從遠地點向近地點運動時，下列說法正確的是（）

近地點

遠地點

A.動能減小，重力勢能增大B.動能轉化為重力勢能

C.動能增大，重力勢能減小D.衛星的速度一直在減小

3.（2024.四川廣元?中考真題）2024年5月23日至24日，東部戰區在我國臺灣省周邊開展“聯合利劍一

2024A”軍事演習，震懾臺獨分裂勢力，堅決捍衛國家主權和領土完整。參加演習的某架戰機加速升空過程

中，若不考慮燃油消耗引起的質量變化，則該戰機（）

A.動能減少，重力勢能減少B.動能減少，重力勢能增大

C.動能增大，重力勢能減少D.動能增大，重力勢能增大

4.（2024.內蒙古?中考真題）如圖所示，從A點沿水平桌面滾落的小球運動軌跡如虛線所示，C、尸兩點等

高，。為小球與水平地面的接觸點，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.小球在C點和尸點的機械能相等B.小球在C點和廠點的動能相等

C.小球從E點到尸點的過程中，機械能變小D.小球在E點的動能不為零

5.（2024?山東濟南?中考真題）2024年2月，國內首顆X波段合成孔徑雷達衛星“濟高科創號”發射成功。

如圖所示，“濟高科創號”衛星在隨火箭加速直線升空的過程中（）

A.動能減小，重力勢能減小，機械能減小B.動能減小，重力勢能增大，機械能不變

C.動能增大，重力勢能增大，機械能增大D.動能增大，重力勢能減小，機械能不變

6.（2024.山東日照?中考真題）運動員正在墊起排球,如圖所示。不考慮空氣阻力，下列相關說法正確的

是（）

A.墊球時排球的運動狀態發生改變，可能是以地面為參照物判斷的

B.墊球時手臂對排球的作用力和排球對手臂的作用力是一對平衡力

C.排球在上升的過程中速度不斷減小，是因為受到慣性的作用

D.排球在下落的過程中速度不斷變大，機械能也在不斷變大

7.（2024?山東淄博.中考真題）避險車道被稱為高速公路上的“救命道”。避險車道的陡坡上鋪有厚厚的碎石

（如圖），失控車輛沖入陡坡會快速停下，保護駕乘人員和車輛的安全。下列說法正確的是（）

A,鋪有厚厚的碎石是為了減小摩擦

B.車輛沖入陡坡后由于慣性快速停下

C.車輛在陡坡上停下時受平衡力作用

D.失控車輛沖入陡坡后動能不變

8.（2024?山東淄博?中考真題）2024年4月30日16時56分，北京航天飛行控制中心通過地面測控站發出

返回指令，“神舟十七號”載人飛船軌道艙與返回艙成功分離。之后，返回艙的反推發動機啟動，向下推動

空氣，減速“剎車”，最終成功著陸。下列說法錯誤的是（）

A.控制中心發出的返回指令是通過電磁波傳遞的

B.向下推動空氣，返回艙減速，表明物體間力的作用是相互的

C.返回艙減速下落的過程中，重力勢能減小

D.返回艙減速下落的過程中，機械能保持不變

9.（2024.青海西寧.中考真題）小寧同學兩次水平拉動同一物體，使它們在同一水平面上做勻速直線運

B.物體第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力

C.0~8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍

D.0~8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍

10.（2024?內蒙古呼和浩特?中考真題）如圖所示，海天同學將小球由a點靜止釋放，小球在管道內沿Med

運動，油段和be段內壁光滑，cd段內壁粗糙，。點略高于。點，。點與1點等高。下列說法正確的是

)

a

A.從。到c的過程中，小球重力勢能不變

B.小球在c、d兩點的動能可能相等

C.從。到1的過程中，小球運動到d點時，動能最大

D.從。到d的過程中，小球機械能守恒

二、填空題

11.（2024?內蒙古赤峰?中考真題）某老舊小區改造工地，工人用起重機將重IZxlO'N的施工材料勻速吊上

6m高工作臺，用了10s。施工材料上升的速度是m/s；起重機對施工材料做功J,做功

的功率是W。

v='=粵=06m/s⑵起重機對施工材料做的功

t10s

W=G/7=1.2X104NX6m=7.2xl04j[3]起重機做功的功率

12.（2024.山東濟寧.中考真題）小球在擺動過程中（如圖所示），由于摩擦的存在，一部分機械能會轉化

為,這部分能量不可能自動地再轉化為機械能，如果沒有能量的補充，小球最終會停止運動。研究表

明，自然界的能量是守恒的，能量的轉化與轉移具有性。

13.（2024.山東東營?中考真題）我國自行研制的C919客機已投入商業運營。如圖所示，飛機減速著陸

時，機械能（選填“增大”或“減小”）；以航站樓為參照物，它是（選填“靜止”或“運

動“）的。

14.（2024.江蘇無錫?中考真題）如圖所示，將擺球從A點靜止釋放，經過最低點。到達8點，A、8兩點

等高，擺球到達8點時動能為J；擺球從A點到。點的過程中，能轉化為動能。整個過程中，

擺球的機械能大小（選填“不變”或“減小”）。

AOOB

-O

o

15.（2024?江蘇常州?中考真題）2023年11月9日，甘肅省消防隊舉行高樓滅火演習.如圖甲所示，電動

滅火無人機懸停在空中.如圖乙所示，當無人機水平向右猛烈噴射干粉的同時，原本懸停的無人機水平向

左飄移，這說明力的作用是的。使原本懸停的無人機發生飄移的是對施加的

力；噴射干粉過程中，滅火無人機的重力勢能。

16.（2024?海南?中考真題）火箭搭載探測器加速升空過程中，探測器的動能,重力勢能

（選填“變大”“不變”或“變小”）=

17.（2024.山東淄博?中考真題）在某次測試中，一款重為6.4X104N的超音速汽車以1260km/h的速度在水

平軌道上勻速直線行駛，受到的阻力為1.8X105N,10s內汽車通過的路程是m,牽引力做功的功率

是W,重力做功是Jo

三、實驗題

18.（2023?湖南郴州?中考真題）小明通過下面的實驗，研究“動能的大小與物體運動的速度有關”的問題。

質量相同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達水平面時的速度是的。（選填“相同”或

“不同”）。

（1）實驗1將小球從斜面頂端自由滾下（圖甲），觀察到木塊被撞出了一段距離。

（2）實驗2將小球從斜面中間自由滾下（圖甲乙），觀察到木塊被撞出的距離比實驗1的距離

（選填“短”、“長”或“相等”）由上述實驗現象，我們可以得出結論；同一物體，,動能越大。

（3）實驗3將小球從一光滑斜槽軌道（0A8）。點自由滾下（圖丙），依次經過A、8兩點到達C點（忽

略空氣阻力），設48兩點的機械能分別為%和4，則4EB（選填或“<”）。當小球

從8點做斜拋運動到達最高點C時，假設小球所受的外力全部消失，則小球將。

A.沿a軌跡運動B.沿6軌跡運動

C.沿c軌跡運動D.保持靜止

丙

19.（2024?貴州?中考