2026年中考物理一轮复习 专题6 做功和机械能

2026年中考物理一轮复习专题6做功和机械能 姓名:_班级:_ 【考点精讲】 一、功 1.定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的 上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。 2.做功的两个必要因素:作用在物体上的 和物体在这个力 的 上移动的距离。 力不做功的三种情况 实例 有力无距离 “推而未动”“搬而未起” 有距离无力 足球离开脚后在空中运动,脚对足球不做功 力与运动距离的方向垂直 提着水桶水平移动一段距离,竖直提水桶的力不做功 3.功的计算 (1)力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 。 (2)公式:W= 。 4.(1)单位:焦耳,简称 ,符号是 。 1 J= N m。 二、功率 1.定义:功与做功所用的 之比,它在数值上等于单位时间内所做的功。用 表示。 2.物理意义:表示做功的 。 3.公式:P= (1)变形公式:W= ,t= 。 (2)导出公式:P=Fv(适用于物体做匀速直线运动的情况)。 4.单位:瓦特,简称 ,符号是 。 1 W= J/s, 1 kW= W。 注意: (1)做功的多少不代表功率的大小。做功多的机械,功率不一定大;反之做功少的机械,功率不一定小,还要看另一个决定因素——时间。 (2)某机器的功率是50 kW,它表示该机器在1 s内做功50 000 J。 三、 动能和势能 1.能量:物体能够对外 ,就说这个物体具有能量,简称能,能量的单位是 。 2.动能和势能 定义 影响因素 动能 物体由于 而具有的能。一切运动的物体都具有动能 (1)动能与物体的 和速度有关。 (2)质量相同时,速度越 ,物体的动能越大。 (3)速度相同时,质量越 ,物体的动能越大 势能 重力 势能 物体由于受到 重力,并处在一定高度时所具有的能 (1)重力势能与物体的质量和物体所处位置的 有关。 (2)质量相同时,物体位置越 ,物体的重力势能越大。 (3)位置相同时,质量越 ,物体的重力势能越大 弹性势能 物体由于发生 而具有的能 弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关。同一物体,弹性形变程度越大,具有的弹性势能就越 3.机械能 (1)动能、重力势能和弹性势能统称为 。 (2)动能和势能可以相互 。 (3)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但动能和势能的总和 ,或者说,机械能是 的。 四、功、功率的计算 (1)功的计算 第一步:分析是哪个力做功;第二步:确定做功的力的大小;第三步:确定在这个力的方向上移动的距离;第四步:将数据代入公式W=Fs进行计算。注意s的单位用m。 (2)功率的计算 题目中出现距离、时间,则考虑公式P=;如果题目中出现速度,没有距离,则考虑公式P=Fv。注意:v的单位是m/s。 【考点精练】 一、单选题 1.下列估测符合实际的是( ) A.中学生正常步行速度约为5km/h B.一枚一元硬币的质量约为6mg C.教室内一盏日光灯额定功率约为400W D.中学生从一楼走到三楼做功约为300J 2.伽利略在进行落体运动实验时,发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球,它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上,无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小,小球就会运动得越来越远。实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能最大的是( ) A.A点 B.B点 C.C点 D.一样大 3.如图所示,工人站在地面上,利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到楼上,10s的时间内将建筑材料匀速提升4m,已知工人对绳端施加的拉力为300N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( ) A.绳端移动的速度为0.4m/s B.拉力做功的功率为200W C.动滑轮所受的重力为50N D.该滑轮组的机械效率为83.3% 4.如图所示,小红在家玩“套圈”游戏,套圈从a点运动到c点的过程中(不计空气阻力)( ) A.在a点的重力势能最大 B.在c点的机械能大于在a点的机械能 C.由b点到c点的过程中,重力势能转化为动能 D.运动到b点时若所受的力全部消失,套圈将保持静止状态 5.在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小与哪些因素有关”的两个实验中,都出现如图所示的情景。在提供图中器材的基础上,有以下判断: ①添加一条棉布和一块玻璃板,可完成“探究阻力对物体运动的影响”实验 ②添加一个木块和若干砝码,可完成“探究动能大小与哪些因素有关”实验 ③要完成上述两个实验,每次小车都需要从同一斜面同一位置由静止释放 ④两个实验都需要在实验基础上通过科学推理得出结论 其中正确的是( ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 6.小明设计了如图所示的滑轮组帮助工人搬运建筑材料。一名工人12s内用400N的拉力通过滑轮组将水平地面上重为1150N的建筑材料匀速提升3m(不计绳重和摩擦)。下列说法正确的是( ) A.绳子自由端移动的距离为12m B.工人做的有用功为2300J C.拉力的功率为300W D.提起的物体越重,此滑轮组的机械效率越低 7.如图所示,A、B两个轻质滑轮组合在一起,用力F拉动绳端,物体在水平地面上匀速运动,已知绳端移动速度为0.3m/s,下列分析错误的是( ) A. 物体会受到水平向右的摩擦力 B. B.A为动滑轮 C. B滑轮的作用只是改变力的方向 D.物体移动的速度为0.1m/s 8.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,物体边长为10cm设置了图所示的滑轮组装置,当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重与摩擦)下列计算结果正确的是( ) A.0s~1s内,物体对地面的压强是1000Pa B.1s~2s内,额外功是62.5J C.2s~3s内,拉力做的功是187.5J D.1s~2s内,滑轮组的机械效率是83.3% 二、填空题 9.质量为2千克的水升高50 所吸收的热量为 焦,“九天”无人机向斜上方匀速运动时,其惯性 ,机械能 。(后两空均选填“增大”“不变”或“减小”) 10.“滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄”,说明江水有 能,0 的水 (选填“具有”或“不具有”)内能,“遥知不是雪,为有暗香来”,说明分子在做 运动。 11.如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大,小石子弹出时的速度越 ,该过程中橡皮筋的 能转化为小石子的 能。弹出的小石子能继续向前飞行,是因为小石子具有 。 12.阅读以下内容,回答问题: 某同学的体测成绩表 项目 立定跳远 长跑(1000米) 一分钟跳绳 …… 成绩 230cm 250s 180个 …… (1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为 。 (2)若该同学受到的重力是500N,每次跳绳跳离地面的平均高度为4cm,则一分钟内克服重力做功的功率为 W。 三、实验题 13.小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系,实验装置如图甲所示。 (1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度,整个过程涉及的能量转化情况为 ;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越 (选填“大”或“小”)。 (2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度()处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为(),则你能得出的结论是 。 (3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路: 。 (4)结合本实验和所学知识,分析图乙所示的水坝,发电机安装在 位置较为合理(选填“C”或“D”);你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件: 。 14.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 1< 2。 (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”)。 15.某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作: ①弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h0 ②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出此时弹簧上端到水平面的高度h1; ③释放小铁块,当铁块上升到最大高度时,读出铁块下端到水平面的高度h2; ④改变弹簧的压缩长度,重复步骤②③,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离 h; 实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/ m2 h/m 1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15 2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60 3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35 4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85 (1)实验中弹簧的形变量x= (用所测物理量符号表示); (2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过 来间接反映的; A.h1 B.h2 C.h2﹣h0 D.h2﹣h1 (3)该同学根据表中数据分别做出图甲和图乙图像,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与 成正比。 四、计算题 16.家电“国补”政策拉动了消费,给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机,由于楼梯、电梯空间不足,工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N,竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m,示意图如图所示。每个滑轮重80N,不计绳重及摩擦,g取10N/kg。求: (1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强; (2)拉力F的功率; (3)滑轮组的机械效率。 17.人体的心脏相当于一个发动机,不断地对血液施加推力,以保持体内血液的循环流动。人在不同状态下,心脏对血液的推力不同。心脏每次跳动推动血液运动的过程均可等效为如图所示的物理模型,血液在恒定推力作用下沿粗细均匀的血管做匀速直线运动。请通过计算回答: (1)人运动时,心脏某次跳动对血液的推力产生的压强为,血管的等效横截面积为,则心脏本次跳动对血液的推力为多少? (2)静息时,心脏某次跳动对血液的推力为6.6N,推动血液以的速度匀速运动0.8s,则心脏本次跳动对血液做的功为多少? 18.上有“天宫”,下有“龙宫”。据了解,我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站,该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米,排(海)水量为2600吨,将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度,取。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处,求: (1)该处海水的压强; (2)该空间站在深海中所受浮力的大小; (3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟,在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功? 第 2 页 共 12 页 第 1 页 共 12 页 学科网(北京)股份有限公司 《2026年中考物理一轮复习专题6做功和机械能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D D C A C D B 1.A 解:A.中学生正常步行速度约为1.1m/s≈4km/h,接近5km/h,故A符合题意; B.一枚一元硬币的质量约为6g,故B不符合题意; C.教室内一盏日光灯额定功率一般在40~60W之间,故C不符合题意; D.中学生的质量约为50kg,重力G=mg=50kg 10N/kg=500N 一层楼的高度为3m,从一楼到三楼上升的高度h=6m;则中学生从一楼走到三楼做功约为W=Gh=500N 6m=3000J,故D不符合题意; 故选A。 2.D 解:已知斜面均是光滑的,即小球不受阻力作用,小球在运动过程中只有动能和重力势能的相互转化,所以小球的机械能是守恒的,实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能一样大。故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 3.D 解:A.由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数n=2,建筑材料上升高度h=4m,则绳端移动的距离为 绳端移动的速度为,故A错误; B.拉力做的总功为 拉力做功的功率为,故B错误; C.不计绳重及摩擦时,由可得,动滑轮的重力为,故C错误; D.有用功为 机械效率为,故D正确。 故选D。 4.C 解:B.套圈从a点运动到c点的过程中,由题意可知,不计空气阻力,套圈在整个过程中机械能守恒,机械能保持不变,所以a、b、c三点的机械能相等,故B不符合题意; A.由于b点的位置最高,所以套圈在b点的重力势能最大,故A不符合题意; C.从b点运动到c点的过程中,套圈的质量不变,高度减小,速度增大,则套圈的重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故C符合题意; D.运动到b点的套圈在水平方向仍然具有一定的速度,若此时所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,套圈将沿水平方向做匀速直线运动,故D不符合题意。 故选C。 5.A 解:①在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,通过在水平面上先后铺毛巾(阻力大)、棉布(阻力较小)、木板(阻力小),改变小车受到的阻力,从而探究阻力对物体运动的影响,所以①正确。 ②“探究动能大小与哪些因素有关”实验,需要让小车撞击木块,通过木块被推动的距离反映动能大小。添加一个木块和若干砝码,可改变小车质量等因素,从而探究动能大小与质量等因素的关系,所以②正确。 ③“探究阻力对物体运动的影响”实验,让小车从同一斜面同一位置由静止滑下,是为了使小车到达水平面时初速度相同;但“探究动能大小与哪些因素有关”实验,若探究动能与速度的关系,需让同一小车从不同高度滑下,并非每次都从同一位置滑下,所以③错误。 ④“探究阻力对物体运动的影响”实验,是在实验基础上科学推理(若阻力为零,小车匀速直线运动);“探究动能大小与哪些因素有关”实验,是通过实验现象(木块被推动的距离)直接归纳结论,并非都用科学推理,所以④错误。 综上,①②正确。故BCD不符合题意,A符合题意。 故选A。 6.C 解:A.由图可知,承担物重的绳子段数n=3。所以绳子自由端移动的距离,不是12m,故A错误; B.有用功是克服物体重力做的功,所以工人做的有用功,不是2300J,故B错误; C.拉力做的总功 则拉力的功率,故C正确; D.不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率 由此可知,当提起的物体越重(越大),越小,越大,滑轮组的机械效率越高,故D错误。 故选C。 7.D 解:A.用力F拉动绳端,物体向左匀速运动,根据摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,物体会受到水平向右的摩擦力,故A正确,不符合题意; B.A滑轮随物体一起运动,符合动滑轮的特点,所以A为动滑轮,故B正确,不符合题意; C.B滑轮的轴固定不动,是定滑轮,定滑轮的作用只是改变力的方向,故C正确,不符合题意; D.由图可知,滑轮组承担拉力的绳子段数为2,已知绳端移动速度为0.3m/s,则物体移动的速度 故D错误,符合题意。 故选D。 8.B 解:由图可知,滑轮组的n=3,2s~3s内物体做匀速运动,物体运动速度为2.5m/s,此时物体已经离开地面,拉力为40N,拉力做功的功率为 滑轮组受力为 则动滑轮重量为 拉力做的总功为 有用功为 则滑轮组的机械效率为 0s~1s内,物体在30N的拉力作用下静止,此时物体绳端拉力为T1,则 即 则物体对地面的压力为 则物体对地面的压强为 1s~2s内,物体在50N的拉力作用下加速上升了1.25m,则拉力做的总功为 拉力做的有用功为 额外功为 则滑轮组的机械效率为 故选B。 9. 不变 增大 解:[1]质量为2kg的水升高50 所吸收的热量为 [2]由于惯性大小只与质量大小有关,所以“九天”无人机向斜上方匀速运时,质量不变,其惯性不变。 [3]“九天”无人机向斜上方匀速运动时,质量不变,速度不变,则动能不变,高度升高,则重力势能增大,由于机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大。 10. 机械 具有 无规则 解:[1]江水由于运动而具有动能,由于处于一定的高度而具有重力势能,动能和势能统称为机械能,所以江水有机械能。 [2]内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。一切物体都具有内能,0 的水具有内能。 [3]“遥知不是雪,为有暗香来”,香气飘散,使人远处就能感知到,这体现了气体分子的扩散现象,原因是分子在不停地做无规则运动。 11. 大 弹性势 动 惯性 解:[1]橡皮筋被拉时发生的形变越大,橡皮筋具有的弹性势能越大,转化为小石子的动能就越大,小石子质量不变,动能越大,速度越大。 [2]橡皮筋发生弹性形变时具有弹性势能,所以该过程中橡皮筋的弹性势能转化为小石子的能量。 [3]小石子被弹出时,速度增大,动能增加,所以是橡皮筋的弹性势能转化为小石子的动能。 [4]弹出的小石子能继续向前飞行,是因为小石子具有惯性,惯性是物体保持原来运动状态的性质,小石子弹出后,由于惯性会继续保持向前的运动状态。 12.(1)4m/s (2)60 解:(1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为 (2)跳绳一次克服重力做功 一分钟内克服重力做功 一分钟内克服重力做功的功率为 13. 重力势能先转化为动能,动能再转化为弹性势能 小 质量相同,高度越高,重力势能越大 质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放,比较弹簧压缩后的长度 D 水资源丰富和地势高度差大 解:(1)[1][2]铁球在斜面上滚下时重力势能转化为动能,铁球压缩弹簧时动能转化为弹性势能,所以整个过程涉及的能量转化情况为:重力势能先转化为动能,动能再转化为弹性势能;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,弹簧的形变越小,弹性势能越小,则说明铁球的重力势能越小。 (2)[3]将同一铁球先后从同一斜面的不同高度()处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为(),结合(1)的分析可得出的结论是:质量相同,高度越高,重力势能越大。 (3)[4]探究重力势能大小与物体质量的关系,就要控制铁球的高度相同,改变铁球的质量,设计思路为:质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放,比较弹簧压缩后的长度。 (4)[5][6]D位置与上游的高度差较大,所以应该安装在D位置;水资源丰富(或水量大)和地势高度差大,重力势能就大,转化为的动能就越大,适合建造大型水力发电站。 14. 质量 木块移动的距离 转换法 速度 匀速 相同 错误 解:(1)[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)[2][3]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)[4]因为 1< 2,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)[5]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)[6][7]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。 15. h0﹣h1 D 形变量的平方 【分析】(1)弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度。 (2)根据转换法,实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的。 (3)由表分析 h与x2的关系得出结论。 解:(1)[1]根据题意知道,弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度,即 x=h0﹣h1 (2)[2]根据题意知道,弹性势能的大小在实验中是通过铁块被弹起的高度来反应的,即铁块到达的最高点h2 减去弹簧被压缩的最低点h1,即h2﹣h1。 故选D。 (3)[3]由表格数据知道, h=15x2 ,即 h与x2 成正比例函数关系,由此得到的结论:弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。 【点睛】本题考查的是探究影响物体弹性势能大小的因素的实验,只要考查的是信息分析能力,难度一般不会很大,需要认真审题即可解答。 16.(1) (2)160W (3)90% 解:(1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强 (2)由图可知,该滑轮组承担物重的绳子段数n=2。不计绳重及摩擦,作用在绳子自由端的拉力为 在100s内,绳子自由端移动的距离s=nh=2 20m=40m 拉力F所做的总功 拉力F的功率 (3)提升包装箱所做的有用功 滑轮组的机械效率 17.(1)8N (2) 解:(1)心脏本次跳动对血液的推力为 (2)血液流动路程为 则心脏本次跳动对血液做的功为 18.(1) (2) (3) 解:(1)若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处,该处海水的压强 (2)该空间站的排(海)水量为2600吨,由阿基米德原理可知,该空间站在深海中所受浮力的大小 (3)若该空间站在海中以速度竖直上浮2min,空间站上升的高度 在这个过程中海水对空间站的浮力做的功 第 2 页 共 12 页 第 1 页 共 12 页 学科网(北京)股份有限公司 $