專題05功與機械能(講練)(原卷版)

2022年中考物理二輪復包群繪測

一、重點梳理

1.功：作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力對這個物體做了功。

要點詮釋：

(1)做功的兩個必要因素是：作用在物體上的力；在力的方向上通過的距離。

(2)物體在力的方向上通過了一段距離是指距離與力具有同向性和同時性。

(3)不做功的三種情況：①物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫“勞而無功”。

②物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用(如物體因慣性而運動)，此情況叫“不勞無

功”。③物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直(如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動)，

此情況叫“垂直無功”。

(4)公式：W—Fs,

(5)單位：焦耳(J),1J=INmo

(6)功的原理：使用任何機械都不省功。

2.功率：物理學中，為了表示做功的快慢而建立起功率的概念。

要點詮釋：

(1)物理意義：表示物體做功的快慢。

(2)定義：功與做功所用時間之比叫做功率。

W

(4)定義式：P=--,

t

(5)國際單位：瓦特，簡稱瓦，符號W；常用單位還有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等等。

lkW=1000W,lW=1000mW,1W=1J/S

wFs

(6)推導公式：P=—=—=Fv.

tt

3.動能：物體由于運動而具有的能，叫做動能；動能的大小與質量和速度有關。物體的速度越大，質

量越大，則它的動能越大。

要點詮釋：

(1)一切運動的物體都有動能。

(2)動能是“由于運動”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“運動的物體具有的能量叫動能”。

例如在空中飛行的飛機，不但有動能而且還具有其它形式的能量。

4.重力勢能：物體由于高度所決定的能，叫做重力勢能；重力勢能的大小與質量和高度有關。物體的

質量越大，被舉得越高，則它的重力勢能越大。

要點詮釋：

(1)一切被舉高的物體都有重力勢能。

(2)重力勢能是“被舉高”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重

力勢能”。例如在空中飛行的飛機，不但有重力勢能而且還具有其它形式的能量。

5.彈性勢能：物體由于發生彈性形變而具有的能量，叫做彈性勢能；彈性勢能的大小與彈性形變的程

度有關。

要點詮釋：

(1)一切發生彈性形變的物體都有彈性勢能。

(2)彈性勢能是“由于發生彈性形變”這個原因而產生的，一定不要把它理解成“發生彈性形變的物

體具有的能量叫彈性勢能”。

6.機械能：動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。

(1)在一定的條件下，動能和重力勢能之間可以相互轉化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從

高處下落的過程中，先是動能轉化為重力勢能后，后來又是重力勢轉化為動能。

(2)在一定的條件下，動能和彈性勢能之間可以相互轉化。如跳板跳水運動員，在起跳的過程中，壓

跳板是動能轉化為彈性勢能，跳板將運動員反彈起來是彈性勢能轉化為動能。

(3)機械能守恒。如果一個過程中，只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和就保持不變。這個規律

叫做機械能守恒。

二、重點考向

1.功、功率概念與計算：對于“功”、“功率”，主要考查學生對概念的理解和掌握程度，主要內容有：

對概念的認識以及簡單計算，能解釋生活中做功例子和功率的計算等。

▲典例一：(2021?遼寧中考真題)4月13日，中國女足在東京奧運會預選賽中戰勝韓國隊，成功晉

級東京奧運會。如圖所示為中國女足隊員射門瞬間。下列說法正確的是()。

A.球的運動方向只與腳用力的大小有關；

B.球離開腳后繼續向前運動是由于球具有慣性；

C.球在空中運動過程中，腳仍對球做功；

D.球運動到最高點時受到的力是平衡力

【答案】Bo

【解析】A.球的運動方向與腳用力的大小、方向、作用點都有關，故A錯誤；

B.由于球具有慣性，球離開腳后要繼續保持原來的運動速度和方向向前運動，故B正確；

C.球在空中運動過程中，腳對球沒有力的作用，故腳對球不做功，故C錯誤；

D.球運動到最高點時只受到重力作用，受力不平衡，故D錯誤。故選B。

典例二：（2021?黑龍江大慶市）一定質量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運動，其

路程（s）一時間（力）關系如圖所示，下列正確的是（）o

B.0~12s物體所受的拉力大于12s~24s物體所受的拉力；

C.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功；

D.0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率

▲典例三：（2021?廣西賀州市）以下物理單位中，屬于力的單位的是（）。

A.mB.JC.PaD.N

▲典例四：（2021?甘肅中考真題）如圖所示，小球從左側斜面的尸點由靜止釋放，在右側斜面上能

到達的最高位置是。點，瓜N是小球運動過程中先后通過的兩個等高點，下列關于該過程的說法中正確的

是（）o

A.小球在左側斜面向下運動的過程中，重力勢能全部轉化為動能；

B.小球從尸點向0點運動的過程中，機械能保持不變；

C.小球從—點向0點運動的過程中，所受支持力不做功；

D.小球通過亂“兩點時的速度大小相等

▲典例五：（2021?湖南常德市）下面四幅圖中所描述的力，對物體做了功的是（）。

A.使小車向前運動了一段距離的推力；

搬石頭但沒有搬動，手對石頭的力;

C.托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物的力;

D.提著滑板在水平路面上前行，手提滑板的力

▲典例六：（2021?江蘇中考真題）下列有關中學生的估測符合實際的是（）。

A.眨眼一次的時間約為3s；

B.正常步行的速度約為L4km/h；

C.游泳時受到的浮力約為500N；

D.完成一次引體向上做的功約為2000J

▲典例七：（2021?黑龍江大慶市）小明同學設計了如圖甲所示的滑輪組裝置，當施加圖乙所示隨時

間變化的水平拉力/時，重物的速度/隨時間t變化的關系如圖丙所示。不計繩與滑輪的重量及滑輪轉動

時的摩擦，繩對滑輪的拉力方向近似看成水平方向。在OTs內，重物受到地面的摩擦力為N,在

2s-3s內，拉力戶做功的功率為Wo

甲乙丙

▲典例八：（2021?湖北宜昌市）小勇放學后，背著重40N的書包沿水平路面走了200m,用時3min,

又用lmin爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過程中對書包所做的功為

J,他所做總功的功率是W。

▲典例九：（2021?湖南長沙市）總部位于湖南省長沙市岳麓區的某股份有限公司，是一家持續創新

的全球化企業。如圖是這個公司生產的高空作業平臺，它重心低，運行高效。求：

（1）作業平臺以2m/s的速度在平直的路面上勻速行駛20s,它行駛的路程；

（2）作業平臺用10%的支持力將貨物豎直緩慢舉高10m,支持力對貨物所做的功；

（3）質量為3150kg的作業平臺上裝有850kg的貨物，靜止在水平地面上時，車輪與地面的總接觸面

積為0.04m?,此時作業平臺對水平地面的壓強。（取爐10N/kg）

2.動能與勢能：本考點主要考查物體動能、物體是否具有勢能，影響動能大小的因素、勢能大小比較以

及影響勢能大小的因素（勢能分為重力勢能和彈性勢能）。動能和勢能考題中，注意聯系生活實際，把所學

知識與生活相結合。

▲典例一：（2021?廣東深圳市）滑草是一項時尚的運動，以下說法正確的是（）。

A.人行走時比腳站在草地上時，對草地壓強更小；

B.由于受到慣性的作用，滑行速度越來越大；

C.越向下滑，重力勢能越大；

D.人受到滑動摩擦力的方向與運動方向相反

▲典例二：（2021?甘肅蘭州市）飛機在林場上空某一高度噴灑農藥時，水平勻速飛行，關于飛機的

動能和勢能變化下列說法中正確的是（）o

A.動能減少，勢能減少B.動能減少，勢能增加

C.動能增加，勢能減少D.動能不變，勢能不變

▲典例三：（2021?北京中考真題）在體育課上，小康用胳膊將排球向上墊起后，排球上升過程中運

動得越來越慢。下列說法中正確的是（）=

A.排球在脫離胳膊后能繼續上升，是由于排球所受的重力小于排球的慣性；

B.排球在脫離胳膊后的上升過程中，受到方向向上的力；

C.排球在脫離胳膊后的上升過程中，重力勢能逐漸減小；

D.排球在脫離胳膊后的上升過程中，動能逐漸減小

▲典例四：（2021?湖南懷化市）田徑運動會上，運動員投出的鉛球在下落過程中，下列說法正確的

是（）

A.動能增加B.重力勢能增加

C.動能轉化為重力勢能D.機械能增加

▲典例五：（2021?浙江衢州市）如圖所示，物塊在拉力尸的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。物

塊的相關科學量隨時間變化規律的圖像正確的是（）。

▲典例六：（2021?黑龍江中考真題）在高速公路上快速行駛的汽車，遇到緊急情況剎車后不能立即

停下來，是因為汽車具有;交通規則要求汽車不能超速行駛，是因為汽車質量一定時，其行駛速度

越大，（選填“動能”或“勢能”）越大，發生交通事故時，造成的傷害越嚴重。

▲典例七：（2021?江蘇中考真題）如圖所示，小球從斜面上由靜止滾下，最后停在粗糙水平面上的6

點處。小球滾下過程中能轉化為動能。從4點到瓦點的運動過程中，小球的速度（填“變

大”，，變小”或“不變，，），原因是小球受到粗糙水平面對它的力。

3.影響動能大小的因素：影響動能大小的因素屬于常考熱點，屬于實驗探究題。考題考向主要是通過

轉換法，探究物體的動能和哪些因素有關。

▲典例一：（2021?天津中考真題）興趣小組的同學認為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關，于

是他們進行了如下探究：

（提出問題）汽車的動能大小跟什么因素有關？

（猜想假設）由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟有關；

由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟有關。

（進行實驗）他們做了如圖所示的三次實驗：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止

開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。

物塊被撞得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能就越

（分析論證）分析甲、丙兩圖的實驗現象，可以初步得到的結論是：；

（實踐應用）用甲、乙兩圖的實驗現象所得到的結論，可以解釋汽車（選填“超載”或“超

速”）行駛時危險性大的原因。

4.機械能及其轉化：機械能與動能、勢能的概念經常會結合在一起，理解什么是機械能，在物體運動

過程中機械能之間如何轉化。

▲典例一：（2021?云南中考真題）同學們正在進行排球訓練，排球離開手后先向上運動，達到最高

點后落下，下列說法正確的是（）o

A.排球離開手上升過程中一直受到托力的作用；

B.排球下落過程中重力勢能減小，動能增大；

C.排球運動到最高點時受平衡力的作用；

D.排球運動過程中與空氣摩擦產生熱量，機械能不變

▲典例二：（2021?安徽中考真題）圖示為游樂場中在豎直面內轉動的摩天輪，小紅乘坐該摩天輪時

速度大小不變，則她從最低點上升到最高點的過程中（）。

A.動能減少B.重力勢能不變C.機械能增大D.機械能不變

講題型

本專題考題常考題型有：選擇題、填空題、實驗探究題和綜合計算題四種類型。

一、選擇題

選擇題是本部分考題中的常考題型。選擇題常見考向主要有：功與功率的概念與簡單計算，動能、勢能

和機械能的概念，機械能之間的轉化等。

★典例一：（2021?黑龍江大慶市）關于各圖所涉及的物理現象及說明的問題，下列說法中不正確的

是（）o

A.圖甲：筷子“斷”為兩截，說明光線從一種物質斜射入另一種物質時發生折射

B.圖乙：小球向下擺動過程中速度變大，說明小球位置越低動能越大，機械能越大

C.圖丙：紅墨水在熱水中擴散得快，說明溫度越高分子無規則運動越劇烈

D.圖丁：向小船中間的水域沖水時，兩小船相互靠近，說明液體流速越大的地方壓強越小

★典例二：（2021?湖南張家界市）張家界大峽谷玻璃橋高空蹦極體驗項目正式對公眾開放，不考慮

空氣阻力，關于人在蹦極下降過程中的能量分析，下列選項中正確的是（）。

A.彈性繩繃直前，人的重力勢能減小，動能增大，機械能增大；

B.彈性繩剛好繃直時，人的重力勢能最小，動能最大；

C.下降到最低點的過程中人的機械能守恒；

D.下降到最低點時，人的重力勢能最小，彈性繩的彈性勢能最大

★典例三：（2021?內蒙古包頭市）關于排球運動中涉及的物理知識。下列說法正確的是（）。

A.運動員發球時，手對球的力大于球對手的力；

B.將球發出后，球在空中運動過程中手對球做功；

C.排球被墊起后，向上運動過程中，速度減小，慣性不變；

D.運動員大力扣球，排球落地后彈起的高度一定低于扣球點

★典例四：（2021?湖北十堰市）某汽車公司對自主研發的無人駕駛汽車性能進行測試，甲、乙兩輛

完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運動，且v甲＜v乙，若不計空氣阻力，則汽車受到的牽引力

F甲和F乙以及牽引力在相同時間內所做的功W甲和W乙之間的關系正確的是（）o

A.F甲＜F乙,W甲＜W乙B.F甲＞F乙,W甲＞亞乙

C.F甲=F乙,W甲＜W乙D.F甲=F乙,W甲=W乙

★典例五：（2021?湖南長沙市）2020年7月23日，“天問一號”探測器成功發射，邁出了我國自主

開展行星探測的第一步，對探測器在離地加速上升的過程中能量的變化，說法正確的是（）。

A.動能減小B.重力勢能增大

C.重力勢能轉化為動能D.機械能增加

★典例六：（2021?江蘇蘇州市）如圖，質量為2勿的物塊P下方連接有一個質量為力的鉤碼，上端通

過細線繞過輕質定滑輪連接一質量為2〃的物塊Q,將它們由靜止釋放，在物塊P下落到地面的過程中，

P、Q間細線拉力大小為幾（細線重力及各處的摩擦均不計，鉤碼落地后不彈起）（）。

A.鉤碼落地前尸=3根g,。的機械能增大；

B.鉤碼落地前尸＜3777g,。的機械能增大；

C.鉤碼落地后尸=2根g,尸的機械能不變；

D.鉤碼落地后F＞2mg,p的機械能減小

★典例七：（2021?湖南岳陽市）小明兩次分別用時60s、40s把同一捆書從一樓勻速搬上三樓，比較

兩次搬書過程對書做功和做功的功率，判斷正確的是（）。

A.用時少的做功多B.用時少的做功功率大

C.用時多的做功多D.用時多的做功功率大

二、填空題

選擇題同樣是本部分考題中的常考題型。填空題常見考向主要有：功與功率的概念與簡單計算，動能、

勢能和機械能的概念，機械能之間的轉化等。

★典例一：（2021?貴州中考真題）汽車工程師探究單個輪胎滾動阻力與行駛速度、輪胎氣壓、輪胎

品牌的關系。根據收集到的數據，繪制了如圖所示的圖像；

（1）工程師在探究單個輪胎滾動阻力與輪胎氣壓的關系時，應控制的變量有；

（2）工程師在探究單個輪胎滾動阻力與行駛速度的關系時，輪胎克服最小阻力做功的功率大小為

___________W；

（3）實踐證明，當汽車輪胎氣壓增大到一定值后，汽車的安全性會隨之降低。請綜合考慮汽車安全

性，結合以上試驗數據，提出能有效減小汽車能耗的建議：o

★典例二：（2021?貴州中考真題）如圖所示，小球從4點擺到C點的過程中，不計空氣阻力,

能會先減小后增大；機械能總和（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

★典例三：（2021?貴州黔東南苗族侗族自治州）如圖所示為課本中的插圖，圖中工人用叉車將貨物

從一個地方搬運到另一個地方或把貨物從地面提升到某一高度。請你結合叉車的部位和工作情景找出兩個

與物理知識相關的問題，并做出簡要的回答，不得與示例重復。

示例:

問題：為什么叉車能把貨物提起？

回答：力可以改變物體的運動狀態。

（1）問題：;回答：。

（2）問題：；回答：o

★典例四：（2021?黑龍江齊齊哈爾市）在水平地面上工人師傅沿水平方向推重3OON的木箱做直線

運動，木箱速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知在4s~8s內木箱受到的推力恒為100N,則在這段時間

（4s~8s）內，木箱受到的推力的功率是W,8s?10s內木箱受到的摩擦力是

N（忽略空氣阻力）。

★典例五：（2021?上海中考真題）火箭加速上升過程中，相對于地面是；火箭的重力勢能

，慣性。

三、實驗探究題

實驗探究題主要考查影響動能大小的因素，這一內容也是常考熱點；對于影響重力勢能大小的因素的

使用探究也有出現，但不屬于常考熱點問題。

★典例一：（2021?湖北中考真題）幾個同學在玩蕩秋千時，感到秋千往返擺動的時間是有規律的。

于是對“哪些因素影響秋千往返擺動的時間”提出下列猜想：（1）可能與秋千的擺長/有關；（2）可

能與人和秋千坐墊的總質量有關；（3）可能與秋千擺幅（擺動時人離開中心點8的最大距離）有關。于是

進行了如圖實驗，將細繩一端固定在。點，另一端拴一小球制成一個擺，讓小球自由往返擺動，記錄數據

如下表。

擺球往返擺動一次

實驗序號擺長擺球質量/g擺幅/m

的時間/s

10.7200.051.7

21.0200.082.0

31.0300.052.0

41.0300.082.0

51.3200.052.3

請回答下列問題：

（1）實驗序號3、4探究的是擺往返擺動一次的時間跟（選填“擺長”“擺球質量”或

“擺幅”的關系；

（2）從本次實驗可以得到的結論是：擺往返擺動一次的時間由___________決定；

（3）本實驗用到的科學研究方法是；

（4）擺鐘是利用本實驗的原理制成的。某一擺鐘變慢了，要調準它，應將擺鐘的擺長調—

（選填“長”或"短”）。

★典例二：（2021?湖北中考真題）如圖所示是“探究物體動能的大小跟哪些因素有關”的實驗裝

置。

綱球

木塊

（1）實驗中，讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止自由滾下，是為了探究鋼球動能的大小與

的關系;

（2）本實驗是通過比較木塊被撞擊后..來比較鋼球動能大小;

（3）小明猜想，如果水平面是光滑的，木塊被撞擊后將會

三、綜合計算題

本專題綜合計算題常考內容有：功與功率的計算，涉及功或功率的計算問題的考題，經常會和滑輪組和

其他考點結合在一起。

★典例一：（2021?廣西貴港市）己知大山同學的質量為60kg,每只鞋底與地面的接觸面積為

0.015m2。大山在10s內用20N的水平拉力拉重為100N的物體沿拉力方向在水平地面上勻速前進了13m。

(g取10N/kg)求:

(1)物體受到摩擦力的大小；

(2)大山前進的速度；

(3)拉力做功的功率；

(4)大山在水平地面上立正時對地面的壓強。

★典例二：(2021?湖北荊州市)經過三年的緊張施工建設，荊州復興大道主線于2020年12月31日

貫通，如圖甲，為荊州市居民出行帶來極大的方便。圖乙為復興大道高架橋的部分路段示意圖，水平路面

46長400m、斜坡6c長200m、坡高切高4m。總質量卬為1.5t的小汽車，每個輪胎與水平路面接觸面積

為0.1m,當它以大小不變的速度丫通過四段和苑段，共用時36s；小汽車在48段和8c段行駛時受到的

阻力始終是車總重的0.01倍，小汽車通過4?段時，牽引力的功率為通過正段時，牽引力的功率為

%交10N/kg。求：

(1)小汽車靜止在水平地面時對地面的壓強o是多大？

(2)小汽車的速度r是多少km/h?

(3)小汽車通過26段時，牽引力的功率4是多少？

(4)小汽車牽引力的功率X與2之比是多少？

★考點一：功、功率及其計算

1.如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力做了功。功是物理

學中表示力對距離的累積的物理量；公式：W=Fs；在國際單位制中力F的單位是(N),距離s的單位是

(m),功的單位就是牛?米(N-m)o功的單位有一個專門的名稱一焦耳，簡稱焦，用字母(J)表示。

2.即使存在力，也可能沒有做功。例如，在水平地面上拉動重物，水平拉力做了功，但重力沒有做

功，因為在重力方向上沒有產生路程；同樣，桌上的一本書，盡管桌對書有支持力，但因沒有位移而沒有

做功。

3.對于“功”，主要考查學生對概念的理解和掌握程度，主要內容有：功概念的認識以及簡單計算，

能解釋生活中做功例子等。涉及功的考題，常見題型是選擇題和計算型填空題，均屬于基礎題型，試題難

度以中等為主；難度較高主要是涉及功的大型計算題，這類題型屬于綜合計算題，考查學生計算題能力和

綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力。

4.功與做功所用時間之比稱為功率，它在數值上等于單位時間內所做的功，用P表示。功率表示力做

功快慢程度。

5.在國際單位制中，規律單位是瓦特（W）。常用單位還有千瓦（kW）,lkW=lX103W；馬力，1馬力

=735W?

6.對“功率”的考查主要有對功率概念的理解和掌握程度，主要內容有：功率概念的認識以及簡單計

算，能進行功率的計算并利用功率解釋生活中例子等。

功率在中考中出現概率很高并經常與功的概念結合出現。考題主要題型以填空題、選擇題和計算題為

主，常見題型是選擇題和計算型填空題，均屬于基礎題型，試題難度以中等為主；難度較高主要集中在判斷

物體（力）做功功率并與效率結合在一起的題目，通過對功率的計算考查學生對功率概念的理解程度。

★典例一：（2021?廣西南寧市）籃球運動深受同學們的喜愛。在投籃時，下列分析正確的是（）。

A.籃球離手后，手還對籃球做功；

B.籃球離手后，上升過程機械能變大；

C.手對籃球施力，球才向籃筐運動，說明力是維持物體運動的原因；

D.假如正在上升的籃球所受的力全部消失，它將做勻速直線運動

★典例二：（2021?山東臨沂市）2021年4月7日，我國自主研發的深海鉆探“利劍”一一“海牛H

號”抵達2060m的海底，并成功下鉆231m,刷新了深海海底鉆機的世界紀錄。在海面下勻速豎直下潛的

“海牛II號”（）。

A.重力不做功B.機械能不變

C.所受壓強減小D.排開海水的質量不變

★典例三：（2021?吉林中考真題）一輛汽車在平直的公路上勻速行駛，50s內通過的路程是

1000m,它的速度為m/s,汽車受到的牽引力為3OOON,牽引力做功的功率為W。

★典例四：（2021?海南中考真題）中學生要養成文明的行為習慣，嚴禁高空拋物。如果一個重0.5N

的雞蛋從20m高處自由下落，不計空氣阻力，下落過程中雞蛋的重力勢能轉化為能，重力對雞蛋所

做的功為Jo

★典例五：（2021?四川瀘州市）如圖，一個箱子靜止在水平地面，小聰用150N的水平拉力將箱子移

動了0.4m,小聰的拉力做功為Jo待箱子靜止后，小明用80N的水平推力推這個箱子沒有推動，小

明的推力做功J,此時箱子受到地面的摩擦力為No

★典例六：（2021?廣西賀州市）隨著科技的發展，低碳環保電瓶車的出現極大地方便了人們的出

行。一天，小明的媽媽駕駛電瓶車送小明上學。假設小明的媽媽駕駛電瓶車是勻速行駛的，電瓶車的牽引

力恒為100N,從家到學校的路程是1.5km,用時5min。求：

（1）電瓶車行駛的速度是多少m/s；

（2）電瓶車受到地面的摩擦力；

（3）電瓶車牽引力的功率。

★考點二：動能、勢能

1.物體由于運動而具有的能量叫動能。質量相同的物體，運動速度越大，它的動能越大；運動速度相同

的物體，質量越大，具有的動能就越大。

2.“動能”主要考查物體是否具有動能、動能大小比較以及影響物體動能大小的因素。

3.探究動能大小與那些因素有關

猜想：質量（m）,速度（v）

實驗方法：（1）控制變量法，（2）轉換法。

觀察方法：通過觀察木塊被小車推動的距離的遠近來比較小車動能的大小。

實驗過程：（1）控制小車質量，而通過改變小車在斜面上不同高度，從而改變小車運動到水平面上

時的速度。

（2）通過控制小車在斜坡上同一高度下滑從而使不同質量小車到水平面時速度相同。

實驗結論：物體質量相同時，物體運動速度越快，動能越大。

4.重力勢能：對于重力勢能，其大小由地球和地面上物體的相對位置決定。物體質量越大、位置越高、

做功本領越大，物體具有的重力勢能就越多。

判斷一個物體是否具有重力勢能，關鍵看此物體相對某一個位置有沒有被舉高，即相對此位置有沒有一

定的高度。若有，則物體具有重力勢能，若沒有，則物體不具有重力勢能。

5.彈性勢能：由于物體發生形變而具有的能量。確定彈性勢能的大小需選取零勢能的狀態，一般選取彈

簧未發生任何形變，而處于自由狀態的情況下其彈力勢能為零。

6.本考點主要考查物體是否具有勢能，勢能大小比較以及影響勢能大小的因素（勢能分為重力勢能和彈

性勢能）。動能和勢能考題中，注意聯系生活實際，把所學知識與生活相結合。

★典例一：（2021?廣西南寧市）為響應“綠色環保，低碳出行”的號召，我們常騎自行車出行。騎

行中若剎車減速，貝U（）0

A.車的慣性減小B.車的運動狀態不變

C.車的動能減小D.車受到的摩擦力變小

★典例二：（2021?江蘇中考真題）2021年4月，中國女足通過奮勇拼搏，晉級奧運會。如圖是足球

落地后又彈起的示意圖分析可知，足球（）。

o

B

o?C

?AAo?

o

Oo力產。。。。

777779T777777777777^7777777777Z07777

A.在6點時受力平衡；

B.在42兩點動能可能相等；

C.在C點時，若所受力全部消失，其運動狀態將不斷改變;

D.在運動過程中，只存在動能和勢能的相互轉化

★典例三：（2021?陜西中考真題）如圖所示為拉弓射箭的情景，下列說法正確的是（）。

A.用力將弓拉彎說明力可以改變物體的形狀;

B.箭被射出的過程中，動能轉化為彈性勢能;

C.射出的劍可以繼續向前運動是因為受到慣性作用;

D.斜向上射出的箭在空中飛行時重力勢能不變

★典例四：（2021?江西中考真題）如圖所示是物理愛好者小明同學在實驗時觀察到的情景，則下列

分析正確的是（）。

A.小球在水平桌面上受到的摩擦是滑動摩擦；

B.小球從斜面滾下的過程中，動能轉化為勢能；

C.小球在水平桌面運動時，豎直方向受到平衡力的作用；

D.小球在水平桌面上做曲線運動，說明力可以改變物體的形狀

★考點三：機械能的轉化與守恒

1.物體由于做機械運動所具有的能量，叫機械能。機械能包括動能、勢能兩種，勢能又包括重力勢能和

彈性勢能。

2.動能和勢能是可以相互轉化的

在滾擺實驗中可以看到，滾擺旋轉著下降，越轉越快。到最低點時，滾擺轉而上升，上升中它越轉越慢，

直到差不多回到原來的位置。然后它又下降、上升，重復原來的運動。滾擺下降時，它的重力勢能越來越小，

動能越來越大，重力勢能轉化為動能。滾擺上升時，它的動能越來越小，重力勢能越來越大，動能轉化為重

力勢能。

3.機械能守恒：如果物體只有重力或彈力做功，則物體運動過程中動能和勢能可以相互轉換，但他們的

總和（即總機械能）保持不變。

4.本考點主要涉及到動能和勢能之間的轉化以及機械能守恒；當物體只受重力作用時，物體的動能和重

力勢能之和不變，這就是機械能守恒。在機械能轉化和守恒考題中，注意把物體的實際運動與生活實際，把

所學知識與生活相結合。

5.典例

★典例一：（2021?湖北荊州市）2020年12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品成功著陸地

球，實現了中國首次月球無人采樣返回，嫦娥五號探測器如圖所示。以下有關說法正確的是（）。

A.攜帶的月球樣品從月球到達地面后重力會變大；

B.嫦娥五號探測器加速升空的過程中，其機械能不變；

C.嫦娥五號在月球表面的慣性小于它在地面的慣性；

D.在返回的過程中，攜帶的月球樣品相對于返回器是運動的

★典例二：（2021?湖北武漢市）如圖所示，運動員迎著飛來的足球奔跑，騰空躍起將足球頂出。考

慮空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）=

A.運動員在跑步階段運動狀態不變，在騰空階段運動狀態改變；

B.足球與運動員相互作用的過程中，足球的彈性勢能逐漸增大；

C.足球從被頂出至剛落地的過程中，足球機械能減小，內能增大；

D.足球對運動員的作用力與運動員對地面的作用力是一對平衡力

★典例三：（2021?山東濰坊市）體育課上小明同學進行傳接籃球訓練，他將球斜向上拋出，球的運

動軌跡如圖所示，a、b、c、，為軌跡上的點，其中a、c兩點高度相同，不計空氣阻力，則籃球在（）o

A.a、c兩點的動能相等B.a點的機械能比6/點機械能大

C.a點動能比d點動能大D.6點的動能最大

★典例四：（2021?浙江溫州市）一顆番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠如圖,

同時番茄仍有較大速度并繼續下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能

A.等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和；

B.大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和；

C.等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和;

D.小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和

★典例五：（2021?遼寧中考真題）為了慶祝建黨一百周年，某地用無人機編隊在空中組成了

“不忘初心、牢記使命”、“黨徽”、“100”等圖案，組成各圖案的無人機之間應相對o

當無人機勻速升空時，無人機的機械能將,現場觀眾的驚嘆聲通過傳播到直播的話筒。

★典例六：（2021?四川攀枝花市）如圖所示為游樂園過山車的軌道示意圖，過山車從高處加速滑下

的過程中，軌道對車的支持力（選填“不”或“要”）做功，過山車重力勢能（選填“增

加”、“減少”或“不變”）。

★典例七：（2021?湖北宜昌市）如圖是宜昌某景區的彩虹滑道，小東和小紅從頂端滑到底端的過程

中，重力勢能，機械能。（選填“增大”、“減小”或“不變”）

提升訓練

1.（2021?內蒙古通遼市）為慶祝我國海軍建軍70周年，我國舉行了盛大的海上閱兵儀式，集中展

示了一大批新型潛艇、水面艦艇、作戰機，彰顯了我國海軍強大的軍事實力，下列說法正確的是（）。

A.水面艦艇多采用前后編隊而不是近距離并排行駛，是為了避免相“吸”而發生碰撞；

B.作戰機在加速升空過程中，動能轉化為重力勢能，機械能不變；

C.潛水艇在下潛過程中受到海水壓強不變；

D.當遼寧號航母艦上的艦載機起飛后，飛行員以他的座椅為參照物是運動的

2.（2021?四川涼山彝族自治州）如圖所示，將同一小球按照不同方向從離地面相同高度的相同位置

分兩次拋出，初速度相等，小球第一次落地速度為匕，小球第二次落地速度為匹，不計空氣阻力，比較巧

和吸的大小，正確的是（）o

第1次

第2次

A.vi=v2B.Fi<v2C.ri>v2D.無法比較

3.（2021?江蘇揚州市）小明到揚州世園會游玩，下列說法正確的是（）o

A.聞到花香，是因為分子間有引力；

B.看到紅花，是因為紅花吸收了紅光；

C.水從高處落下形成瀑布，重力勢能轉化為動能；

D.從多個方向能看到屏幕上的圖像，是因為發生了鏡面反射

4.（2021?四川內江市）今年5月我國發射的“天舟二號”貨運飛船成功與“天和號”空間站核心艙

自主交會對接，如圖所示。下列說法正確的是（）?

A.升空后，飛船內物資的質量變小；

B.剛發射時，火箭和飛船加速飛行，飛船的機械能不變；

C.飛船飛向核心艙的過程中，其慣性增大；

D.對接后，以核心艙為參照物，飛船是靜止的

5.（2021?浙江湖州市）一端封閉的兩個完全相同的玻璃管（如圖所示）甲中裝水乙中裝食用油。兩

個完全相同的金屬小球從。處靜止釋放，下落到戶處，小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從。

處到戶處的下落情況，則小球（）,

甲乙

A.重力勢能變化量不相同B.獲得的動能相同

C.在食用油中重力做功慢D.機械能不變

6.（2021?浙江金華市）立定跳遠是我市體育中考項目之一，其動作分解如圖所示。下列對運動員在

立定跳遠過程中的相關分析正確的是（）。

A.起跳時，沒有受到地面對他的作用力；

B.起跳后，能繼續往前是由于他具有慣性；

C.騰空到達最高點時，速度大小剛好減為零；

D.落地后站穩，機械能全部轉化為化學能

7.（2021?浙江嘉興市）如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖。雨滴在大:大3三個時刻

中具有的動能分別是笈、氏、笈，不考慮下落過程中雨滴的質量變化，則動能的大小關系是（）o

A.E《弘EaB.E，K>EsC.E《即EaD.笈=與〈氏

8.（2021?山東濰坊市）中國首個火星探測器“天問一號”的成功著陸，激發了很多同學的研究興

趣。某同學用無人機模擬火星著陸器的著陸過程，無人機從懸停到豎直下落至地面的l力圖象，如圖所

示，則無人機（）o

A.在O~ls內不受力B.在1~3s內的重力勢能增加

C.在3~6s內下落了12mD.在6~7s內做減速運動

9.（2021?黑龍江綏化市）甲、乙兩人各自推動一輛小車，從同一地點同時向西做直線運動，乙的推

力是50N,運動情況如圖所示。以乙為參照物，則甲向運動；乙推車功率是

10.（2021?湖南郴州市）物體在空氣中運動時受到的阻力與物體的外形、體積和運動速度有關。現

用根不可伸長的輕繩將體積相同、重力不同的A、B兩球連在一起，A球重4N、B球重5N。在兩球勻速豎

直下落的過程中，機械能_______（選填“增大”、“減小”或“不變”），輕繩的拉力是N?

11.（2021?黑龍江中考真題）如圖所示，一木塊沿固定光滑斜面下滑，木塊（不計大小）的重力為

10N,所受支持力為8N,則木塊由斜面頂端滑到底端的過程中，重力做功為J,支持力做功為

J0

12.（2021?江蘇泰州市）2021年5月29日，搭載著天舟二號貨運飛船的長征七號遙三運載火箭，在

我國文昌航天發射場成功升空，在火箭發射升空過程中，火箭的動能將（選填“變大”、“變小”

或“不變”）；若以地面為參照物，該火箭是的。

13.（2021-山東臨沂市）2020年12月17日凌晨，嫦娥五號月球探測器帶著“月球土特產”安全著

陸。嫦娥五號探測器由上升器，著陸器、返回器和軌道器四部分組成。著陸器和上升器的組合體降落至月

球表面后完成月球采樣，并將攜帶的國旗在月面展開，最終，獨自攜帶1731g月球樣品的返回器先以高速

進入地球大氣層，然后借助大氣層提供的升力“打水漂”后跳起來，之后再重新進入大氣層才安全返回地

面（如圖）

（1）國旗上的五角星呈現黃色是因為五角星只（選填“反射”或“吸收”）黃光。

（2）返回器加速下降的過程中，動能（選填“增大”“減小”或“不變”）；進入大氣層與大

氣摩擦導致其溫度升高，這是通過的方式改變了內能；借助大氣層提供的升力“打水漂”，說明

力可以改變物體的;安全返回的返回器將地面砸出個大坑，說明力可以改變物體的

（3）1731g月球樣品到達地球后，質量_______（選填“變大”“變小”或“不變”）

14.（2021?四川瀘州市）綿瀘高鐵內自瀘段即將建成通車，據了解瀘州乘高鐵經內江到成都大約需

要84min。其中瀘州至內江約130km,按照設計速度250km/h運行，瀘州到內江列車大約需要h?內

江至成都約150km,從瀘州經內江到成都全程的平均速度約為km/h。某牽引力為9X10"N的動車組

在一段平直軌道上勻速行駛時速度為216km/h,則該動車組的輸出功率為W?

15.（2021?江蘇連云港市）小明用20N的水平推力，將重為150N的購物車沿水平地面向前推動了

10m,在此過程中，推力對購物車做功J,支持力對購物車做功J0

16.（2021?內蒙古中考真題）學完動能知識后，小亦同學用如圖所示裝置模擬汽車超速帶來的安全

隱患，甲、乙兩圖中的小車、斜面、木板、木塊均完全相同。

甲乙

（1）實驗中，通過比較小車推動木塊距離的遠近來判斷小車動能的大小，這種研究方法叫

法。

（2）由圖中實驗現象得到的結論是o

17.（2021?黑龍江齊齊哈爾市）如圖為中國新一代通用型導彈驅逐艦169號（武漢艦），它是0528

型導彈驅逐艦。其滿載時的排水量約為7xl（）3t,當驅逐艦以72km/h的速度勻速直線航行時，受到的阻

力是自身總重力的0.01倍。（海水密度近似取1.0x103kg/n?）求：

（1）在水面下3m深處，船體受到的海水的壓強是多少？

（2）驅逐艦滿載時，受到的浮力是多少？

（3）驅逐艦滿載時，排開海水的體積是多少？

（4）驅逐艦滿載時以72km/h的速度勻速航行，受到的牽引力是多少？

18.（2021?云南昆明市）“天問一號”火星探測器是中國人民的驕傲，因為它是我國首次登陸火星的

探測器。著陸火星的“祝融號”，質量為240kg,在牽引力的驅使下，30min勻速運動了100m,假設祝融

號在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知g火=0.38g,火星表面大氣密度是地球表

面大氣密度的0.01倍，g取10N/kg。

求：

（1）祝融號所受的阻力；

（2）在這段時間內牽引力做的功；

（3）同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比。

19.（2021?貴州安順市）如圖所示，斜面底端的擋板上固定一輕質彈簧，物塊從4點由靜止開始沿

斜面自由下滑，最終在斜面上的夕點保持靜止。請比較這一過程物塊重力做功明和克服摩擦力做功%的大

小關系，并從能量轉化的角度說明理由。（不計空氣阻力）

20.（2021?吉林中考真題）用橡皮在桌面上快速摩擦幾下，摸一摸橡皮摩擦的部位，你有什么發

現？請解釋產生這種現象的原因。

21.（2021?黑龍江中考真題）許多同學玩過有趣的蹦床游戲，如圖所示：當人從空中最高點下落至

剛接觸蹦床的過程中，人的動能和勢能是如何轉化的？人從接觸蹦床到下落至最低點的過程中，人的動

能、重力勢能和蹦床的彈性勢能都如何變化？（不計空氣阻力）

22.（2021?河北中考真題）圖所示是一幅撐桿跳高的圖片，關于撐竿跳高運動涉及的物理知識，回

答下列問題。

（1）問題：運動員對竿的力的作用效果是什么？

回答：o

（2）請從機械能角度提出一個問題并回答。

問題：?回答：。

23.（2021?甘肅武威市?中考真題）機器人送餐以往只能在科幻電影中看到的場面，現在已成為現

實。如圖所示，一個機器人用手托著盤子，在水平地面上勻速行走，并使盤子一直保持同一高度不變。甲

同學說機器人對盤子做了功，而乙同學卻說它對盤子沒有做功。請問你支持誰的觀點？為什么？

24.（2021?湖北荊州市）體育課上，小明在同一位置用相同的力多次將足球踢出，發現足球斜向上

飛出的角度越大，球運動得越高，但并不能運動得越遠。小明查閱資料后知道：足球所做的運動叫做斜拋

運動，其運動軌跡如圖所示。足球起始運動方向與水平方向的夾角叫做推射角，拋出點到落地點的水平距

離叫做射程，射程與拋出速度和拋射角的大小有關。若物體的動能大小氏=;〃巴重力勢能大小瓦=0班不

計空氣阻力，吏10N/kg,則:

（1）若將質量為0.4kg足球從地面踢出時，具有的動能是120J,踢出后能達至的最大高度是5m,則

足球在最高點時具有的動能是;

（2）若足球的射程X與拋出速度、拋射角夕之間滿足公式x=2Ksmecos’,當足球以201n/s的速

g

度且與水平方向成45°角被踢出，足球的射程是

（3）足球運動的速度/可以分解成水平速度匕和豎直速度修，三者可構成如圖所示的矩形。足球在

空中飛行時，水平速度保持不變，豎直速度先減小后增大。若足球在地面以10亞m/s的速度且與水平方

向成45,角被踢出，當足球的速度與水平方向夾角為30°角時，此時足球距地面的高度是mo（小數

點后保留2位數字）

25.（2021?浙江嘉興市?中考真題）健康的生活既要注意平衡膳食，還要積極參加體育鍛煉。如圖

所示為可調式握力器，可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時只要抓住左手柄，用力抓緊使其碰觸右手柄上的計數

按鈕，即算完成一個握力動作。

（1）握力器的力度可以通過使用調節器移動彈簧下端的位置來改變，現在需要將力度調小，則應該

將彈簧下端向（選填“左”或“右”）移；

（2）小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移動6厘米完成一個握力

動作，則做功多少焦？（）

（3）小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂后，獲得的能量為540千焦。若獲得能量的10%用于握力

做功，則消耗這些能量需要完成多少個題（2）中的握力動作？（）

專題05功與機械能(講練)(解析版)

2022年中考物理二輪復句濟徐測

講重點

一、重點梳理

1.功：作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力對這

個物體做了功。

要點詮釋：

(1)做功的兩個必要因素是：作用在物體上的力；在力的方向上通過的距離。

(2)物體在力的方向上通過了一段距離是指距離與力具有同向性和同時性。

(3)不做功的三種情況：①物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫

“勞而無功”。②物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用(如物體因慣

性而運動)，此情況叫“不勞無功”。③物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相

垂直(如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動)，此情況叫“垂直無功”。

(4)公式：W—Fs,

(5