专题14 功和机械能（复习讲义，北京专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题14 功和机械能 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 功 4 教材·知识夯基 1．力学中的功 2．功的计算 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查力做功的必要因素 考法2 结合生活情境判断重力做功 考法3 结合体育竞技考查功的计算与估算 考法4 考查功的大小的比较 考点2 功率 6 教材·知识夯基 1．功率 2．功率的计算 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查功率的计算 考法2 结合图像考查功率的计算 考点3 动能和势能 11 教材·知识夯基 1．能量 2．动能 3．势能 中考·考法聚焦 考法1 结合生活生产考查动能 考法2 结合技术发展考查动能和势能 考法3 结合体育竞技考查动能和势能 考点4 机械能及其转化 13 教材·知识夯基 1．机械能及其转化 2．机械能守恒 3．水能和风能的利用 中考·考法聚焦 考法1 结合体育活动考查机械能 考法2 结合技术发展考查机械能 考法3 结合实践探究考查机械能 考点5 研究物体的动能跟哪些因素有关 15 教材·知识夯基 1．研究物体的动能跟哪些因素有关 中考·考法聚焦 考法1 通过实验探究考查影响动能的因素 考法2 通过实验对比考查影响动能的因素 考法3 通过实验现象总结物理规律 04·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 功 ☑选择题 ☑计算题 功的概念、功的简单计算 近五年无单独考查 功率 ☑选择题 ☑计算题 功率的概念、功率的比较和计算、功率的估算和测量 近五年无单独考查 动能和势能 ☑选择题 ☑实验题 动能和势能概念、动能和势能的影响因素 1.结合航空航天：介绍神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情景，考查各种能量的变化。如2022·北京卷T6 2.结合体育活动：通过介绍排球上升过程中的运动现象，考查动能大小与速度的关系。如2021·北京卷T9 机械能及其转化 ☑选择题 ☑简答题 动能和势能之间的转化、机械能守恒 1.结合水力发电：通过介绍拦河坝提高上游水位，考查机械能的转化及与其他能的转化。如2023·北京卷T9 命题新趋势 1.命题情境：深度融合生活与科技，以新能源交通工具、智能节能设备等场景为依托，考查学生在“能量观”下对能量转化路径的系统分析，如智能电梯能耗优化模型相关问题。 2.“功”的判断：陷阱设计愈发隐蔽，从简单的力与位移关系判断转向对“多力协同”情境中力是否做功的精准辨析，如判断机器人手臂夹持力是否做功。 3.机械能转化：引入动态过程建模，突出对非理想系统中能量损耗的分析，要求学生运用能量守恒方程进行定量推理，如智能投篮机器人抛球能量损耗计算。 4.跨学科整合：常态化与工程、体育等学科深度绑定，以冬奥会雪车减阻设计、智能健身器械能耗反馈等为背景考查物理知识。 5.实验探究：聚焦能量转化的可视化，通过数字化实验平台采集数据，考查学生从数据到物理模型的推理能力，如弹簧振子能量变化数据处理。 命题预测 情境创设多元融合‌：试题会将功和机械能知识融入中华优秀传统文化、前沿科技与日常场景。比如以古代水车灌溉为背景，分析水车提升水的过程中重力做功、水的重力势能变化；以空间站机械臂抓取货物为情境，考查机械臂做功的功率计算、货物机械能的转化；或是以公园健身器材为例，分析人在使用时对器材做功的能量转化路径，以此考查学生用物理知识解决实际问题的能力。 实验探究侧重过程与方法‌：不再局限于对实验结论的记忆，会更注重对实验过程和研究方法的考查。例如设计“探究斜面上物体机械能转化”的实验，要求学生设计实验方案、分析实验误差来源，或是用传感器记录物体下滑过程中动能和重力势能的变化数据，根据数据绘制图像并推导机械能守恒的条件，以此考查学生对控制变量法、转换法等物理研究方法的理解。 跨学科融合深化‌：会进一步强化物理与音乐、语文等学科的融合。比如结合古诗词中“飞流直下三千尺”的描述，分析瀑布下落过程中重力势能转化为动能的过程；或是以传统乐器二胡的演奏为背景，分析拉弓时对琴弦做功、琴弦振动产生机械能的过程，以及不同拉力下琴弦机械能的差异。 考点1 功 【课标要求】知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义。 1．力学中的功 （1）定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 （2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在这个力的方向上移动了距离。这两个因素必须同时具备，缺一不可。 （3）不做功的三种情况 示意图 有距离无力 有力无距离 力与距离垂直 特点 物体不受力，因惯性而动 物体受力平衡静止 有力有距离，力的方向与运动的方向垂直 举例 光滑水平面上运动的物体 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进，提水桶的力和水桶的重力不做功 2．功的计算 （1）大小：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 （2）公式：W＝Fs。F表示力，单位是牛(N)。s表示沿力的方向移动的距离，单位是米(m)。W表示功，单位是焦耳(J)，1 J＝1 N·m。 （3）变形式：求力，求距离。 【特别提醒】 1．物体受到力且移动距离不一定做功，只有受到的力和移动的距离在同一方向上时，此力对物体才做功。 2．常考功的估测 ①从地上拿起一个鸡蛋并举过头顶大约做功 。 ②将地面上的物理课本捡起放到课桌上，人对课本做的功约为 。 【方法点拨】 1.不做功的三种情况 （1）“劳而无功”:物体受力,但物体没有移动距离，如搬而未起，推而未动等。 （2）“不劳无功”:物体运动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用，如物体因惯性而运动。 （3）“垂直无功”:物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向相互垂直，如提着水桶水平移动。 2.判断力是否做功的方法 3.计算功要抓住影响做功的大小的必要因素：力的大小和物体在力的方向上通过的距离的大小，与其他因素无关。 【教材图片讲解】 做功的两个必要条件：1.作用在物体上的力；2.在这个力的方向上移动了一段距离。 搬而未起，有力无距离，不劳无功。 1．【结合生活情境考查力做功的必要因素】（2025·北京朝阳·二模）如图所示的情境中，人对物体做功的是（　　） A．人用力搬石头没有搬动 B．人推着车向前运动 C．人推一块大石头没推动 D．人使箱子沿水平方向做匀速直线运动 考查知识 力做功的必要因素 命题解读 命题意图：考查学生对力做功必要因素这一知识点的理解和应用，检验学生能否将物理知识与生活情境相结合。 解题思路：依据做功的两个必要因素，逐一分析每个选项中力和距离的情况，判断人是否对物体做功。 【答案】B 【解析】A．人用力搬石头没有搬动，石头没有在力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功，故A不符合题意； B．人推着车向前运动，车子在推力的方向上移动了距离，人对物体做了功，故B符合题意； C．人推一块大石头没推动，石头没有在推力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功，故C不符合题意； D．人使箱子沿水平方向做匀速直线运动，人给箱子一个向上的力，箱子向上没有移动距离，人对箱子没有做功，故D不符合题意。故选B。 2．【结合生活情境判断重力做功】（2025·北京丰台·二模）下列过程中，重力对物体做功的是（    ） A．潜水艇在水中悬停 B．足球在空中飞行 C．汽车在水平路面前进 D．货物被起重机吊着沿水平方向移动 考查知识 力做功的必要因素 命题解读 命题意图：考查学生对重力做功条件这一物理概念的理解与应用，通过设置与生活紧密相关的情境，检验学生能否准确判断在不同场景中重力是否对物体做功。 解题思路：依据重力做功的条件，即物体在重力方向上发生位移，逐一分析各选项：A选项潜水艇在水中悬停，无竖直方向位移；B选项足球在空中飞行并最终落地，在重力方向有位移；C选项汽车在水平路面前进，未在重力方向移动；D选项货物沿水平方向移动，不在重力方向上移动，由此可判断出正确答案。 【答案】B 【解析】A．潜水艇在水中悬停，潜水艇静止，没有在重力的方向上移动距离，所以潜水艇所受到的重力没有对潜水艇做功，故A不符合题意； B．足球在空中飞行过程中，足球在重力的方向上移动了距离，所以足球所受重力对足球有做功，故B符合题意； C．汽车在水平路面前进，在重力的方向上没有移动了距离，所以汽车所受重力对汽车没有做功，故C不符合题意； D．起重机吊着货物沿水平方向移动，在重力的方向上没有移动了距离，所以货物所受重力对货物没有做功，故D不符合题意。故选B。 3．【结合体育竞技考查功的计算与估算】（2025·北京海淀·期末）如图所示，“引体向上”是锻炼上肢力量的项目，如果一个中学生想要达到80分的标准，根据“引体向上单项评分表”，则手臂拉力做的功至少约为（　　） 引体向上单项评分表 等级 单项得分 男生 次数 优秀 良好 A．30J B．300J C．3000J D．30000J 考查知识 功的计算和估算 命题解读 命题意图：考查学生对功的计算与估算能力，以及将体育竞技项目与物理知识相结合的应用能力，让学生能从生活实际场景中提取物理信息，运用物理规律解决问题。 解题思路：先估算中学生的重力，一般通过质量（约50kg ）结合重力公式G = mg（g取10N/kg ）算出重力约为500N；再估算做一次引体向上身体上升的高度约为0.6m，根据功的公式W = Gh算出做一次引体向上手臂拉力做的功约为300J；最后结合评分表中80分对应的次数为10次，算出手臂拉力做的总功至少为3000J。 【答案】C 【解析】中学生的质量大约为m=50kg，中学生的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N 引体向上时身体上升的高度大约为h=0.6m。做一次引体向上手臂拉力做的功W1=Gh=500N×0.6m=300J 由“引体向上单项评分表”可知，达到80分标准时引体向上的次数为10次，那么手臂拉力做的总功W=10×W1=10×300J=3000J 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 4．【考查功的大小的比较】如图所示，，三个物体在同样大小的力的作用下，都沿着力的方向移动距离，比较对三个物体所做的功，结论是（　　） A．三次做功一样多 B．对做功一样多 C．对做功一样多 D．对做功一样多 考查知识 比较功的大小 命题解读 命题意图：考查学生对功的计算公式的理解与应用，明确功的大小只取决于力的大小和在力的方向上移动的距离，与物体质量等其他因素无关。 解题思路：根据功的计算公式W = Fs，判断出三个物体所受的力F大小相等，且在力F方向上移动的距离s也相等，所以力F对三个物体所做的功一样多。 【答案】A 【解析】因为对三个物体的作用力大小相等，都是F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据功的计算公式可知，F对三个物体所做的功一样多，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 考点2 功率 【课标要求】知道功率。用生活中的实例说明功率的含义。 1．功率 （1）定义：功与做功所用时间之比叫作功率。 （2）物理意义：表示做功的快慢。功率大，说明做功快，单位时间内做的功多；功率小，说明做功慢，单位时间内做的功少。 2．功率的计算 （1）公式：P＝ 。(适用于所有情况) W表示力做的功，单位是焦耳(J)。 t表示做功所用的时间，单位是秒(s)。 P表示做功的功率，单位是瓦(W)，其他常用单位还有kW，1 kW＝1000W。 （2）功率的相关计算 定义式 功率P＝ 变形式 功W＝Pt，时间t＝ 推导式 由W＝Fs知，P＝＝＝Fv 【特别提醒】 1．功与功率没有必然的联系，做功多，功率不一定大；但做功快，功率一定大。 2．常考功率的估测 ①中学生跳绳的功率约为 。 ②优秀运动员短时间运动的功率约为 。 ③小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦。 3.无论用哪个公式进行相关计算，公式里的各物理量都要用国际单位。 4.利用推导公式进行计算时,的单位必须用国际单位 【方法点拨】 1.对功或功率进行计算时，一定要清楚整个物理过程，找准对应量，如W＝Fs中，F与s是指同一物体受到的力并沿力的方向移动的距离；P＝中，W与P指的是同一个力做的功和做功的功率。 1．【结合生活情境考查功率的计算】如图，某次拓展训练中，在安全保护措施的前提下中学生小明沿直杆匀速下滑，在4s的时间内人通过AB段．下列关于小明所受重力在AB段做功的功率最接近的是（　　） A．200W B．400W C．700W D．1000W 考查知识 功率的计算 命题解读 命题意图：结合拓展训练中小明沿直杆匀速下滑这一生活情境，考查学生对功率计算的掌握以及对物理量的估测能力。 解题思路：先估测中学生的质量，根据重力公式G = mg算出重力；再估测AB段距离，利用功的公式W = Gh计算重力做的功；最后依据功率公式算出功率，与选项对比得出答案。 【答案】B 【解析】由小明的身高对比，AB段距离约为3m，小明的体重约为60kg，重力 小明所受重力在AB段做功 小明所受重力在AB段做功的功率 故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 2．【结合生活情境考查功率的计算】如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的时间从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力所做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是（　　） A．F1<F2，W1﹦W2，P1﹦P2 B．F1>F2，W1>W2，P1>P2 C．F1<F2，W1<W2，P1<P2 D．F1<F2，W1﹦W2，P1>P2 考查知识 功率大小的比较、功的大小的比较 命题解读 命题意图： 解题思路： 【答案】A 【解析】同一物体的重力相同，在AB斜面的倾斜角度小于AC斜面，所以F1<F2，光滑斜面，所以不考虑阻力，即有用功等于总功，有用功相同，所以总功相同，即W1﹦W2，结合功率公式可知相同时间内做功相同，所以功率相同P1﹦P2。故A正确，BCD错误。故选 A。 3．【结合生活情境考查功率的计算】（2025·北京十一学校·三模）如图甲所示，工人沿着斜面用力将重为的箱子将推至水平车厢上，再将箱子推至车厢内部，推力始终沿着箱子的运动方向。箱子运动路程随时间变化的关系图像如图乙所示，推力随时间变化的关系图像如图丙所示。已知斜面长、高，下列分析正确的是（　　） A．内，工人推箱子做加速运动 B．箱子在水平车厢内滑动时受到的摩擦力大小为 C．内，推力做功的功率为 D．0~10s内，物体克服重力做功为3000J 考查知识 功率的计算、功的计算 命题解读 命题意图：考查学生对功、功率概念的理解以及运用相关知识解决实际问题的能力，同时检验学生对路程 - 时间图像、力 - 时间图像的分析解读能力。 解题思路：依据路程 - 时间图像判断箱子运动状态，通过力 - 时间图像获取推力信息，再结合功和功率计算公式以及二力平衡条件进行分析计算。如根据路程 - 时间图像的斜率判断运动状态，利用公式W = Fs计算功，计算功率，依据二力平衡确定摩擦力大小等。 【答案】C 【解析】A．由图可知，0~10s内，图像为一条直线，表明路程与时间成正比，箱子沿斜面做匀速直线运动，故A错误； B．箱子在水平车厢内滑动时，时间为10~20s，由图可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，推力的大小和摩擦力的大小相等，则摩擦力为200N，故B错误； C．由图可知，10~20s内，推力为200N，根据公式可知，箱子运动的速度为 根据公式可知，推力做的功率为 故C正确； D．重力的方向为竖直向下，根据公式可知，0~10s内，重力做功为 故D错误。故选C。 4．【结合图像考查功率的计算】物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（   ） A．3∶5  9∶25 B．1∶1  1∶1 C．3∶5  3∶5 D．1∶1  3∶5 考查知识 功率的计算 命题解读 命题意图：考查学生对图像的分析能力、二力平衡知识的运用以及功率计算公式的掌握。 解题思路：因为物体两次都做匀速直线运动，根据二力平衡可知，推力等于摩擦力，而在同一水平面且压力不变、接触面粗糙程度不变时，摩擦力不变，所以F1 = F2，即F1:F2 = 1:1；再从路程 - 时间图像求出第一次运动的速度v1，从速度 - 时间图像得到第二次运动的速度v2，最后根据功率公式P = Fv求出P1:P2。 【答案】D 【解析】同一物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力不变，物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等，则两次推力相等，故 由图甲知道，第一次的运动速度 由图乙知道，，由知道，两次推力的功率之比 故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 考点3 动能和势能 【课标要求】结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。 1．能量 能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳. 2．动能 （1）定义：物体由于运动而具有的能。 （2）影响因素：动能的大小与物体的速度和质量有关。质量相同，速度越大，动能越大；速度相同，质量越大，动能越大。一切运动的物体都具有动能。 3．势能 （1）重力势能：①定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。 ②影响因素：重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关。高度相同，质量越大，重力势能越大；质量相同，高度越高，重力势能越大。 （2）弹性势能：①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能。 ②影响因素：弹性势能的大小与物体的弹性形变有关。物体的弹性形变越大，弹性势能越大。 【易错警示】 1.做题时不能只关注动能与重力势能的常规注意点“速度”和“高度”,还要综合考虑另一个影响因素“质量”。 【教材图片解读】 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 物体由于受到重力并处于一定高度时所具有的能叫做重力势能。 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 1．【结合生活生产考查动能】中国食品加工行业凭借严格的卫生标准、先进的技术工艺和高效的仓储管理体系，实现了高质量发展。食品工厂规定使用高压水枪清洗食材时，必须避开工作人员防止误伤，这是因为高速水流具有较大的（　　） A．密度 B．动能 C．重力势能 D．惯性 考查知识 动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素 命题解读 命题意图：考查学生对物理概念（动能、密度、重力势能、惯性）的理解，以及将物理知识应用于生活实际场景的能力，判断学生能否通过分析高速水流造成误伤这一现象背后的物理原因，来准确选择对应的物理概念。 解题思路：需要逐一分析每个选项，根据各个物理量的定义和影响因素来判断。密度是物质属性，与高速水流误伤无关；动能由质量和速度决定，高速水流速度大，动能大，撞击时能产生大冲击力导致误伤，符合题意；重力势能与高度相关，高速水流主要是水平运动，重力势能影响小；惯性是保持运动状态的属性，不是高速水流误伤的直接原因。通过这样的分析对比，得出正确答案。 【答案】B 【解析】A．密度是物质的一种特性，与物体的质量、体积和流速大小无关，故A不符合题意； B．动能的大小与物体的质量和速度有关，高速水流速度大，动能大，故B符合题意； C．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，高速水流高度不高，重力势能不大，故C不符合题意； D．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性的大小与物体的质量有关，与物体的速度无关，故D不符合题意。故选B。 2．【结合技术发展考查动能和势能】如图所示，在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变 考查知识 动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素 命题解读 命题意图：本题以无人机匀速上升为情境，考查学生对动能和重力势能影响因素的理解与应用，通过分析无人机在该过程中相关物理量的变化来判断动能和重力势能的变化情况。 解题思路：根据动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度。在无人机匀速上升过程中，质量不变，速度不变所以动能不变；高度增加，所以重力势能增大。 【答案】B 【解析】动能的大小与物体的质量和速度有关，无人机匀速上升，速度不变、质量不变，因此动能不变。重力势能的大小与物体的质量和高度有关，无人机上升过程中，质量不变、高度增加，因此重力势能增大。故ACD错误，B正确。故选B。 3．【结合体育竞技考查动能和势能】（2025·北京石景山·一模）图所示是全国冬季运动会上短道速滑项目的精彩瞬间，下列说法中正确的是（　　） A．运动员在加速过程中，动能逐渐增大 B．运动员在转弯过程中，其运动状态保持不变 C．运动员对冰面的压力和她所受的重力是一对平衡力 D．运动员到达终点后，不能立即停下来是因为受到惯性作用 考查知识 动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素 命题解读 命题意图：本题以全国冬季运动会短道速滑项目为背景，考查学生对动能、运动状态、平衡力以及惯性等物理概念的理解与运用。 解题思路：根据动能与质量和速度的关系，因为运动员加速时质量不变、速度增大，所以动能增大；运动状态包括速度大小和方向，转弯时方向改变，运动状态改变；平衡力需作用在同一物体上，压力作用在冰面、重力作用在运动员自身，不是平衡力；惯性是属性不是力，不能说受到惯性作用。通过对这些物理概念的准确把握来判断选项对错。 【答案】A 【解析】A．动能的大小与物体的质量和速度有关，运动员在加速过程中，质量不变，速度增大，所以动能逐渐增大，故A正确； B．运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变，运动员在转弯过程中，运动方向发生了变化，所以其运动状态发生改变，故B错误； C．运动员对冰面的压力作用在冰面上，她所受的重力作用在运动员自身上，这两个力作用在不同的物体上，且方向相同，因此不是一对平衡力，故C错误； D．运动员到达终点后，不能立即停下来是因为运动员具有惯性，而不能说受到惯性作用，惯性是物体的一种属性，不是一种力，故D错误。故选A。 考点4 机械能及其转化 【课标要求】通过实验，了解光的折射现象及其特点。 1．机械能及其转化 （1）机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 （2）动能与重力势能的转化：上升阶段，动能转化为重力势能，下降阶段相反 （3）动能与弹性势能的转化：形变阶段，动能转化为弹性势能；复原阶段，弹性势能转化为动能 2．机械能守恒 机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。 3．水能和风能的利用 风能和水能：自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。 【方法点拨】 1.判断机械能变化的依据: ①速度、高度、弹性形变的程度、质量的变化；②“加速上升”“匀速下降”“减速下降”“匀速上升”等具体描述。 2.机械能的转化:减少的能转化为增加的能。 3.当有“不计空气阻力”“光滑”“不计摩擦”等描述时，不考虑机械能损失，即仅有动能和势能相互转化时，机械能的总量才保持不变。 4.分析机械能转化的步骤：明确研究对象→根据物体速度、高度、质量的变化情况分析此过程能的变化→分析能的转化(减小的能转化为增大的能)。 5.机械能守恒：物体的动能和势能在相互转化的过程中，如果机械能没有与其他形式的能之间发生转化，即只有动能和势能的转化，机械能的总量保持不变，若考虑摩擦等阻力，机械能的总量变小，因为部分机械能转化成其他形式的能。 6.理解动能和势能相互转化过程中的能量损失和变化。 7.看机械能守恒与否，要根据题中的关键字进行判断，如果题中出现“不计空气阻力”“不计摩擦”“光滑”等字样,说明不用考虑机械能的损失,即机械能守恒，否则要考虑机械能的损失。 8.有其他形式的能量参与时，机械能不守恒，如火箭发射时，高温高压燃气做功，内能转化为机械能，使机械能增大；汽车匀速下坡，重力势能转化为内能，动能不变，机械能变小。 【教材图片解读】 蹦床运动从高处落下与蹦床面接触后，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。 滚摆在上升过程中，动能转化为重力势能。滚摆在下降过程中，重力势能转化为动能。 单摆，小球从A点到B点的过程中重力势能转化为动能。小球从B点到C点的过程中动能转化为重力势能。 1．【结合体育活动考查机械能】（2025·北京十一学校·三模）校园篮球赛上，离手后的篮球依次从A点运动到D点，图乙为该四个点的能量柱状图。对篮球的运动过程，下列说法正确的是（　　） A．篮球在位置的机械能最大 B．Ⅱ为篮球在B点的能量柱状图 C．篮球在位置Ⅱ的速度为0 D．根据乙图可知B和D两点所处高度不等 考查知识 物体运动过程中各种机械能的变化情况 命题解读 命题意图：通过校园篮球赛中篮球的运动这一体育活动情境，考查学生对机械能（动能和重力势能）及其相互转化、机械能变化等知识的理解和应用，以及对能量柱状图的分析解读能力。 解题思路：先明确篮球运动过程中因存在空气阻力机械能会逐渐减小，再结合能量柱状图中动能和重力势能的大小关系，分析各点机械能、速度等情况。比如，从柱状图判断重力势能大小关系进而确定高度关系，根据动能大小判断速度情况等。 【答案】A 【解析】A．篮球在从A点运动到D点的过程中，由于存在空气阻力，机械能不断减小，A 点位置最低，此时机械能最大，重力势能最小，即此时动能最大，由图乙可知篮球在位置Ⅳ的动能最大，则位置Ⅳ的就是A点位置，故A正确； B．B点不是最高点，重力势能小于C点，而位置Ⅱ重力势能最大，对应C点，故B错误； C．位置Ⅱ（C点）竖直方向速度为0，但水平方向有速度，速度不为0，故C错误； D．由图可知，B点的机械能大于D点的机械能，由图乙得B点为位置Ⅲ，D点为位置Ⅰ，这两位置的重力势能相等，篮球质量不变，所以高度相等，故D错误。故选A 2．【结合技术发展考查机械能】（2025·北京丰台·一模）如图是八达岭长城无人机帮助运送物资的情景，下列说法正确的是（　　） A．无人机上升过程中，货物的重力势能减小 B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C．无人机到达送货地点上空悬停期间，始终对货物做功 D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大 考查知识 辨析物体的机械能是否发生变化 命题解读 命题意图：结合无人机运送物资这一技术发展情景，考查学生对机械能（动能、重力势能）以及做功概念的理解和应用能力，检验学生能否依据物体运动状态判断机械能变化和做功情况。 解题思路：根据动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关，分析无人机不同运动状态下货物动能和重力势能的变化，进而判断机械能变化；依据做功的两个必要因素（力和在力的方向上移动的距离）判断无人机悬停时是否对货物做功；由于无人机下降时运动情况不明确，需分匀速、加速、减速下降讨论货物动能变化情况。 【答案】B 【解析】A．无人机装载的货物的质量不变，高度增加，因此货物的重力势能会增大，故A错误； B．无人机装载货物的质量不变，水平匀速飞行时动能不变，因为高度不变，所以重力势能也不变。机械能是动能和重力势能的总和，因此货物的机械能保持不变，故B正确； C．无人机到达送货地点上空悬停期间，有力的作用，但在力的方向上没有移动距离，此时不做功，故C错误； D．无人机装载货物的质量不变，下降时，如果货物是匀速下降，则动能保持不变；如果货物是减速下降，则动能减小；如果货物是加速下降，则动能会增大。但题目中并未明确说明下降的速度情况，因此不能断定货物动能的变化情况，故D错误。故选B。 3．【结合体育竞技考查机械能】（2025·北京西城·一模）在跳台滑雪运动的示意图中，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．以跳台为参照物，运动员是静止的 B．从A位置到B位置，运动员的机械能不变 C．在最高点C位置时，运动员受到的合力为0 D．从C位置到D位置，运动员的动能增大 考查知识 物体运动过程中各种机械能的变化情况 命题解读 命题意图：通过跳台滑雪这一体育竞技情境，考查学生对运动和静止的相对性、机械能及其转化、受力分析等物理知识的理解与运用能力。 解题思路：先依据运动和静止相对性原理，判断以跳台为参照物时运动员的运动状态；再考虑从A到B过程中摩擦力对机械能的影响；接着分析在最高点C时运动员的受力情况以确定合力是否为0；最后根据从C到D过程中运动员的下落情况，判断其动能的变化。 【答案】D 【解析】A．根据运动与静止的相对性，在运动过程中，以跳台为参照物，运动员的位置一直在变化，所以运动员是运动的，故A错误； B．从A位置到B位置，运动员的重力势能转化为动能，考虑到摩擦与空气阻力，运动员的机械能不守恒，会减小，故B错误； C．当运动到最高点C位置时，在竖直方向上与水平方向上运动员均受非平衡力作用，所以所受合力不为0，故C错误； D．从C位置到D位置，属于空中下落过程，在此过程中，运动员的重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大，故D正确。故选D。 4．【结合实践探究考查机械能】如图所示，一轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端系着一个小球。将小球从弹簧原长的位置A由静止释放，其中O点位置是小球重力等于弹力的平衡位置，且。若忽略空气阻力的影响，小球恰好能在AB之间往复运动。关于此过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球在AB之间往复运动的过程中，小球的机械能守恒 B．从A向O运动的过程中，小球受到的合力大小逐渐变大 C．从B向O运动的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能 D．从A向B运动的过程中，AO段和OB段，小球对弹簧做的功相等 考查知识 物体运动过程中各种机械能的变化情况 命题解读 命题意图：本题以小球在弹簧作用下的往复运动为情境，考查机械能守恒、合力变化、能量转化以及做功等知识，旨在检验学生对这些物理概念和规律的理解与应用能力。 解题思路：首先明确小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球机械能不守恒，因为其与弹簧间存在能量转化；从A向O运动时，根据弹簧弹力与形变量关系，分析弹力变化进而确定合力变化；从B向O运动时，依据弹簧形变量、小球速度和高度变化判断能量转化；从A向B运动时，结合系统机械能守恒以及小球动能变化，分析小球对弹簧做功情况。 【答案】C 【解析】A．因为忽略空气阻力，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，弹簧的弹性势能会与小球的机械能相互转化，故A错误； B．弹簧的弹力大小与形变量成正比。从A向O运动时，弹簧形变量变大，因此弹力大小逐渐变大，方向竖直向上，重力方向竖直向下，故合力逐渐变小，故B错误； C．从B向O运动时，弹簧形变量减小，弹性势能变小，弹簧的弹力大于小球的重力，合力向上，故速度变大，动能变大，小球高度变大，重力势能变大，故从B向O运动的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能，故C正确； D．忽略空气阻力的影响，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球在AO段和OB段，减少的重力势能相等，小球在AO段动能逐渐增加，即小球减小的重力势能一部分转化为小球的动能，另一部分对弹簧做功；小球到达B点时，速度为0，小球重力势能的减小量均用来对弹簧做功，因此AO段和OB段，小球对弹簧做的功不相等，故D错误。故选C。 考点5 研究物体的动能跟哪些因素有关 【课标要求】通过实验，了解动能和势能的相互转化。 1．研究物体的动能跟哪些因素有关 实验器材 两个质量不同、大小相同的钢球、木块、斜面、刻度尺等 实验装置 实验方法 （1）转换法：通过钢球推动木块运动的距离远近来反映钢球动能的大小。推动木块运动的距离越远，钢球的动能越大。 （2）控制变量法 ①探究动能大小与速度的关系：要保持质量不变，即让同一钢球从斜面上的不同高度由静止释放。 ②探究动能大小与质量的关系：要保持速度不变，即让不同钢球从斜面上的同一高度由静止释放。 实验结论 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。 交流与反思 （1）用钢球在斜面的释放高度来控制钢球运动到斜面底部时的速度大小，释放钢球的高度越高，运动到斜面底部时的速度越大。 （2）钢球在水平面上不能立即停下来，是因为钢球具有惯性；木块在水平面上最终会停下来，是因为受到摩擦力的作用。 （3）钢球从斜面上由静止开始滚下，重力势能转化为动能。 （4）为防止木块被撞击后滑出木板，应换用质量更大的木块、质量较小的钢球或较长的木板。 （5）生活中的应用：严禁超速、超载。 中考方向 1.实验方法 （1）转换法：把物体动能的大小转换为被推动物体移动距离的大小。 （2）控制变量法：动能大小与物体的质量、速度两个因素有关。在探究动能大小与物体速度的关系时，应该控制物体的质量不变，让小球从不同高度下滑，从而使其到达水平面时的速度不同；在探究动能大小与物体质量的关系时，应让质量不同的小球从同一高度下滑。 2.能量转化：小球从斜面释放运动到水平面的过程中，重力势能转化为动能；两物体碰撞后在水平面上运动一段距离停下来的过程中，动能转化为内能。 3.实验结论：物体的动能大小与物体的质量和速度大小有关，质量相同时，速度越大，动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大。 4.注意事项： （1）把物体放在不同的高度，是为了让物体到达水平面时获得不同的速度，所以描述结论时，不能说高度，要说速度；（2）研究的是从斜面上滑下的小球的动能，不是被推动的物体的动能。 5.结合牛顿第一定律的内容对该实验现象进行描述和判断。若本实验中水平面绝对光滑，则该实验将不能达到实验目的，原因是木块将在光滑水平面上做匀速直线运动。 【方法总结】 1.转换法和控制变量法 如果影响一个物理量的因素存在两个或两个以上，在探究这个物理量与这些因素的关系时，需要控制其他因素不变，只探究其中一个因素对这个物理量的影响，这种方法叫控制变量法。 在探究影响动能大小因素的实验中，动能的大小无法直接显示和度量，用研究对象推动物体移动的距离大小能显示出研究对象的动能大小，这运用了转换法。 在探究物体的动能与质量和速度的关系、探究物体的重力势能与质量和高度的关系时都应用了转换法和控制变量法，在很多探究性实验中也经常用到这两种方法。 1．【通过实验探究考查影响动能的因素】在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．该实验中研究的动能是指木块的动能 B．用小车代替木块更便于得到实验结论 C．木块被撞后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同 D．该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系 考查知识 探究影响动能的因素 命题解读 命题意图：考查学生对“探究动能大小与哪些因素有关”实验的理解，包括实验目的、研究对象、实验器材选择及实验现象分析等知识的掌握。 解题思路：首先明确实验研究的是铁球的动能，而非木块的动能，A选项错误；用小车代替木块时，滚动摩擦力小，不易停下，不利于得出结论，B选项错误；因为木块对水平面的压力和接触面粗糙程度不变，所以滑行时所受摩擦力相同，C选项正确；实验中让质量相同的铁球从不同高度释放，是为探究动能与速度的关系，而非高度，D选项错误。 【答案】C 【解析】A．该实验中研究的动能是铁球的动能，探究铁球动能与质量和速度的关系，故A错误； B．小车与接触面的摩擦属于滚动摩擦力，摩擦力较小，不容易停下来，不便于得到实验结论，故B错误； C．木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，木块对滑行时所受摩擦力相同，故C正确； D．实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度不同，是探究铁球动能的大小与速度的关系，故D错误。故选C。 2．【通过实验对比考查影响动能的因素】小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究影响动能大小的因素”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（　　） A．为了实验效果明显，甲实验中水平面要尽量粗糙，乙实验中水平面要尽量光滑 B．甲实验中，小球必须从斜面同一高度静止下滑，乙实验中，木块被撞得越远，说明小球对木块做的功多 C．甲、乙两个实验中，小球到达水平面能继续向前运动，是因为它受到惯性的作用 D．甲、乙两个实验中，小球的质量越大，其到达水平面的速度越大 考查知识 探究影响动能的因素 命题解读 命题意图：考查学生对“探究阻力对物体运动的影响”和“探究影响动能大小的因素”这两个实验的理解，包括实验操作、现象分析、结论总结以及对惯性等基本概念的掌握，检验学生运用所学物理知识对实验相关说法进行正误判断的能力。 解题思路：首先明确两个实验的原理和操作要点，在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，小球从同一高度静止下滑以保证到达水平面的初速度相同，通过改变水平面粗糙程度观察小球运动情况；在“探究影响动能大小的因素”实验里，根据木块被撞的远近判断小球动能大小。然后依据这些知识对各选项逐一分析，如判断关于水平面粗糙程度的说法是否合理，明确惯性是物体的属性而非受到的作用，清楚小球到达水平面的速度取决于下滑高度而非质量等。 【答案】B 【解析】A．实验时三次实验中水平面的粗糙程度需适当的有所差异，太过粗糙时不易观察到木块的移动距离，太过光滑时木块移动距离太远，故A错误； B．根据控制变量法，甲实验中必须让小球从同一高度静止下滑，使小球到达水平面时具有相同的速度；乙实验中，小球撞击木块时小球对木块做功，向右滑动的过程中摩擦力对木块做功，当摩擦力做功与小球的机械能相等时木块静止，三次实验中摩擦力相等，由W=fs可知木块滑行的越远，克服摩擦力做功越多，则小球的机械能越大，故B正确； C．惯性是物体本身的一种属性，不能说受到惯性的作用，而是小球具有惯性，故C错误； D．小球从斜面滑下时重力势能转化为动能，影响动能大小的因素有质量和速度，影响重力势能大小的因素有质量和高度，故虽然小球质量不同，但都是小球的重力势能转化为动能，重力势能相同，则动能相同，所以到达水平面时的速度相同，故D错误。故选B。 3．【通过实验现象总结物理规律】（2024·北京海淀·期末）小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。 为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。 (1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是 （选填“小球”或“纸盒”）； (2)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 相同； (3)对比图 和图丙所示的2次实验，可以验证小明的猜想 （选填“1”或“2”）是正确的。 考查知识 探究影响动能的因素 命题解读 命题意图：考查学生对控制变量法和转换法在探究动能影响因素实验中的应用，以及对实验细节的理解。 解题思路：明确实验运用转换法确定研究对象为小球；依据小球释放高度与速度关系，理解控制速度相同的操作；运用控制变量法，对比实验图像验证猜想。 【答案】(1)小球 (2)速度大小 (3)甲 2 【解析】（1）实验中运用转换法，通过观察木块被小球撞击距离的远近来表示小球具有动能的大小，因此“物体的动能”中“物体”指的是小球。 （2）小球都从相同高度处由静止释放，小球到达斜面底端的速度相同，因此是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的速度大小相同。 （3）[1][2]要探究物体动能的大小与物体速度的关系，需要控制小球的质量相同，小球在斜面下滑的高度不同，因此选用甲、丙所示的2次实验，实验中，当质量相同时，小球的速度越大，木块被撞击的距离越远，说明小球动能的大小与速度有关，小明的猜想2是正确的。 1．【结合科技前沿考查功的概念】（2025·江苏常州·中考）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 【答案】B 【解析】对重物A受力分析可知，机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用，根据力做功的两个必要因素可知，需要在竖直方向上移动一定的距离，因此需要托举重物匀速竖直上升，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 2．【传统技术】（2025·湖北·中考）如图是我国古代水力鼓风机示意图。水轮驱动装置推动杆压缩皮橐（音tuó，口袋）送风，带动连接杆的绳拉弯竹子，随后竹子恢复原状带动皮橐张开吸气。下列说法错误的是（　　） A．绳对竹子的拉力改变了竹子的形状 B．送风时竹子的弹性势能增大 C．送风时杆对皮橐不做功 D．竹子恢复过程弹力减小 【答案】C 【解析】A．水轮驱动装置推动杆压缩皮橐送风时，带动连接杆的绳拉弯竹子，力能改变物体的形状，是绳对竹子的拉力改变了竹子的形状，故A正确，不符合题意； B．送风时竹子的弹性形变量增加，弹性势能增大，故B正确，不符合题意； C．水轮驱动装置推动杆压缩皮橐送风时，杆压缩皮囊,杆对皮囊有压力，并且沿力的方向上通过一段距离，所以杆对皮橐做功，故C错误，符合题意； D．竹子恢复原状过程中，弹性形变变小，弹力变小，故D正确，不符合题意。故选C。 3．【航海活动】（2025·湖北·中考）如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下，人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇（　　） A．静止时不受支持力 B．下滑过程机械能增大 C．下滑过程重力势能减小 D．离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动 【答案】C 【解析】A．救生艇静止时，无论是在水平甲板上还是在倾斜的轨道上，都受到重力和支持力的作用。在水平甲板上，重力与支持力平衡；在倾斜轨道上，重力、支持力和轨道对救生艇的静摩擦力三力平衡，故A不符合题意； B．救生艇下滑过程重力势能转化为动能，因为有摩擦力，所以有一部分机械能转化为内能，所以机械能减小，故B不符合题意； C．救生艇下滑过程重力势能转化为动能，所以重力势能减小，动能增加，故C符合题意； D．离开轨道后，救生艇在水平方向上不受力，将保持原来的水平速度做匀速直线运动。在竖直方向上，受到重力作用，因此，救生艇离开轨道后做抛物线运动，而不是沿轨道方向做匀速直线运动，故D不符合题意。故选C。 4．【生活情境】（2025·江苏连云港·中考）下列情景中，人对物体做功的是（　　） A．司机用力推汽车，汽车不动 B．人推自行车前进 C．学生背着书包在水平路面上匀速前进 D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离 【答案】B 【解析】A．司机用力推汽车但汽车不动，虽然有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离，不符合做功的条件，故A不符合题意； B．人推自行车前进时，人对自行车施加了推力，并且自行车在推力方向上移动了距离，满足做功的两个必要条件，故B符合题意； C．学生背着书包在水平路面上匀速前进时，虽然有力作用在书包上，但书包的移动方向与力的方向垂直（支持力竖直向上，移动方向水平），在力的方向上没有移动距离，故C不符合题意； D．足球被踢后，在草地上滚动时，人对足球没有力的作用，由于足球具有惯性，继续运动，此时人对足球没有做功，故D不符合题意。故选B。 5．【航天技术】（2025·江苏连云港·中考）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能不变，机械能增加 B．动能增加，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能减小，重力势能增加，机械能不变 【答案】B 【解析】飞船加速升空的过程中，质量不变，速度变快，故动能增加，高度变高，故重力势能增加，机械能是动能和势能的总和，故机械能也增加，故ACD错误，B正确。故选B。 6．（2025·四川自贡市·中考）如图，“神舟十九号”返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，下列有关返回舱的说法正确的是（　　） A．重力势能减小 B．动能增大 C．重力势能转化为动能 D．机械能守恒 【答案】A 【解析】返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，重力势能没有转化为动能，机械能包括动能和势能，机械能减小，机械能不守恒，故A正确，BCD错误。故选A。 7．【水电工程技术】（2025·湖北武汉·中考）2025年5月1日，世界第一高坝——“双江口大坝”完成首次蓄水，蓄水量达到1.1亿立方米，如图所示。双江口水电站建成后大坝总高达315米，最高蓄水深度可达240米，从侧剖面来看，坝体是一个上窄下宽的梯形，坝底厚度达到1400米，坝顶厚度仅有16米。建成后的双江口水电站总装机容量为200万千瓦，年发电量可达77亿度。下列说法错误的是（    ） A．大坝设计成上窄下宽的形状是因为水的深度越深，压强越大 B．最高蓄水位时，坝底受到水的压强为 C．水从高处流下的过程中，水的重力势能转化为动能 D．若水库中100t水下落240m，水的重力做功 【答案】D 【解析】A．同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大，故双江口大坝设计成上窄下宽的形状，故A正确，不符合题意； B．最高蓄水位时，坝底受到水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×240m=2.4×106Pa；故B正确，不符合题意； C．水从高处流下的过程中，水的质量不变，速度增大，高度减小，故重力势能减小，动能增加，所以是将重力势能转化为动能，故C正确，不符合题意； D．若水库中100t水下落240m，水的重力做功W=Gh=mgh=100×103kg×10N/kg×240m=2.4×108J 故D错误，符合题意。故选D。 8．【学科融合】（2025·四川省乐山市·真题）为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 【答案】D 【解析】重力势能与物体的质量和所处高度有关，学生远足爬山过程中，质量不变，高度越高，重力势能越大，由图可知，D位置高度为800m，高度最高，因此队伍重力势能最大的位置是D处。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 9．（2025·四川成都·中考）“嫦娥六号”月球探测器经近月制动减速进入环月轨道，于2024年6月2日成功着陆月球背面，实现人类首次在月球背面采样。下列说法正确的是（　　） A．探测器减速过程中动能减小 B．探测器着陆月球后惯性消失 C．月球上的探测器相对地球静止 D．月壤样品带回地球后质量变大 【答案】A 【解析】A．探测器减速时，质量不变，速度减小，故动能减小，故A正确； B．惯性只与质量有关，探测器着陆后，质量不变，惯性不会消失，故B错误； C．月球绕地球公转，探测器随月球运动，相对地球位置发生变化，是运动的，故C错误； D．质量是物体属性，不随位置改变，月壤样品带回地球后，位置变化，质量不变，故D错误。故选A。 10．（2025·黑龙江龙东·中考）如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。 (1)实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到 （填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。 (2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。 (3)实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做 运动。 (4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 （填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议： 。 【答案】(1)毛巾 (2)初速度 (3)远 匀速直线 (4)不同 减小小球在斜面上的高度 【解析】（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，根据滑动摩擦力大小影响因素，压力一定，由于毛巾最粗糙，在此过程中小明感到毛巾对手的运动的阻碍作用较大些。 （2）由控制变量法，实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的初速度。 （3）[1][2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离，当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越远。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它的速度不会变小，将会一直做匀速直线运动。 （4）[1]小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，要控制质量相同，改变速度大小，将一个小钢球分别放在同一斜面上的不同高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。 [2]当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，可知小球的动能过大，为避免这种现象发生，应减小小球的动能大小，在质量不变时，减小小球的速度，较合理的改进建议：减小小球在斜面上的高度。 11．（2025·江苏宿迁·中考）如图所示，某体操运动员的质量为45kg，单脚直立于平衡木上，已知脚与平衡木接触的有效面积为，g取10N/kg，求： (1)运动员的重力。 (2)运动员对平衡木的压强。 (3)当运动员从平衡木上跳下时，重心下降高度为1.2m，重力对她做的功。 【答案】(1)450N (2) (3)540J 【解析】（1）运动员质量为45kg，g取10N/kg，则运动员的重力 （2）运动员与平衡木接触的面积 运动员对平衡木的压力大小等于重力大小，即 运动员对平衡木的压强 （3）当运动员重心下降高度1.2m时，重力对她做的功 12．（2025·四川广安·中考）某同学看了我国航空母舰发展简介后对力学产生了浓厚的兴趣。他用底面积为的长方体容器（厚度不计）装一定量的水，将一个重为4N，边长为10cm的正方体A放入容器中处于漂浮状态。如图所示，此时水的深度为18cm。（，g取10N/kg）求： (1)容器底部受到水的压强； (2)A漂浮时浸入水中的深度； (3)若将与A形状体积完全相同的物体B平放在A的正上方，A、B一起向下运动，当静止时一起处于悬浮状态。求A、B一起开始运动到B刚好浸没时，B的重力做的功。（容器足够高，水不溢出，A、B不吸水） 【答案】(1) (2)4cm (3)1.28J 【解析】（1）容器底部受到的压强 （2）A处于漂浮状态，A受到的浮力 A排开水的体积 A漂浮时浸入水中的深度 （3）A、B悬浮时，排开的体积为 AB受到的浮力 由于悬浮时，浮力等于重力，则B受到的重力 B开始运动时，A上表面与B下表面重合，距容器底距离 A、B刚好浸没时，液面上升的高度 B刚好浸没时，下表面距容器底的距离 B开始运动到刚好浸没时运动的距离 B的重力做功 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 功和机械能 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 功 4 教材·知识夯基 1．力学中的功 2．功的计算 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查力做功的必要因素 考法2 结合生活情境判断重力做功 考法3 结合体育竞技考查功的计算与估算 考法4 考查功的大小的比较 考点2 功率 6 教材·知识夯基 1．功率 2．功率的计算 中考·考法聚焦 考法1 结合生活情境考查功率的计算 考法2 结合图像考查功率的计算 考点3 动能和势能 11 教材·知识夯基 1．能量 2．动能 3．势能 中考·考法聚焦 考法1 结合生活生产考查动能 考法2 结合技术发展考查动能和势能 考法3 结合体育竞技考查动能和势能 考点4 机械能及其转化 13 教材·知识夯基 1．机械能及其转化 2．机械能守恒 3．水能和风能的利用 中考·考法聚焦 考法1 结合体育活动考查机械能 考法2 结合技术发展考查机械能 考法3 结合实践探究考查机械能 考点5 研究物体的动能跟哪些因素有关 15 教材·知识夯基 1．研究物体的动能跟哪些因素有关 中考·考法聚焦 考法1 通过实验探究考查影响动能的因素 考法2 通过实验对比考查影响动能的因素 考法3 通过实验现象总结物理规律 04·优题精选·练能提分 18 考点 考查形式 考查内容 考法分析 功 ☑选择题 ☑计算题 功的概念、功的简单计算 近五年无单独考查 功率 ☑选择题 ☑计算题 功率的概念、功率的比较和计算、功率的估算和测量 近五年无单独考查 动能和势能 ☑选择题 ☑实验题 动能和势能概念、动能和势能的影响因素 1.结合航空航天：介绍神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情景，考查各种能量的变化。如2022·北京卷T6 2.结合体育活动：通过介绍排球上升过程中的运动现象，考查动能大小与速度的关系。如2021·北京卷T9 机械能及其转化 ☑选择题 ☑简答题 动能和势能之间的转化、机械能守恒 1.结合水力发电：通过介绍拦河坝提高上游水位，考查机械能的转化及与其他能的转化。如2023·北京卷T9 命题新趋势 1.命题情境：深度融合生活与科技，以新能源交通工具、智能节能设备等场景为依托，考查学生在“能量观”下对能量转化路径的系统分析，如智能电梯能耗优化模型相关问题。 2.“功”的判断：陷阱设计愈发隐蔽，从简单的力与位移关系判断转向对“多力协同”情境中力是否做功的精准辨析，如判断机器人手臂夹持力是否做功。 3.机械能转化：引入动态过程建模，突出对非理想系统中能量损耗的分析，要求学生运用能量守恒方程进行定量推理，如智能投篮机器人抛球能量损耗计算。 4.跨学科整合：常态化与工程、体育等学科深度绑定，以冬奥会雪车减阻设计、智能健身器械能耗反馈等为背景考查物理知识。 5.实验探究：聚焦能量转化的可视化，通过数字化实验平台采集数据，考查学生从数据到物理模型的推理能力，如弹簧振子能量变化数据处理。 命题预测 情境创设多元融合‌：试题会将功和机械能知识融入中华优秀传统文化、前沿科技与日常场景。比如以古代水车灌溉为背景，分析水车提升水的过程中重力做功、水的重力势能变化；以空间站机械臂抓取货物为情境，考查机械臂做功的功率计算、货物机械能的转化；或是以公园健身器材为例，分析人在使用时对器材做功的能量转化路径，以此考查学生用物理知识解决实际问题的能力。 实验探究侧重过程与方法‌：不再局限于对实验结论的记忆，会更注重对实验过程和研究方法的考查。例如设计“探究斜面上物体机械能转化”的实验，要求学生设计实验方案、分析实验误差来源，或是用传感器记录物体下滑过程中动能和重力势能的变化数据，根据数据绘制图像并推导机械能守恒的条件，以此考查学生对控制变量法、转换法等物理研究方法的理解。 跨学科融合深化‌：会进一步强化物理与音乐、语文等学科的融合。比如结合古诗词中“飞流直下三千尺”的描述，分析瀑布下落过程中重力势能转化为动能的过程；或是以传统乐器二胡的演奏为背景，分析拉弓时对琴弦做功、琴弦振动产生机械能的过程，以及不同拉力下琴弦机械能的差异。 考点1 功 【课标要求】知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义。 1．力学中的功 （1）定义：如果一个________作用在物体上，物体在________________，就说这个力对物体做了功。 （2）做功的两个必要因素：①作用在物体上的________；②物体在________移动了________。这两个因素必须同时具备，缺一不可。 （3）不做功的三种情况 示意图 有距离无力 有力无距离 力与距离垂直 特点 物体不受力，因惯性而动 物体受力平衡静止 有力有距离，力的方向与运动的方向垂直 举例 光滑水平面上运动的物体 推而未动，搬而未起 人提水桶水平前进，提水桶的力和水桶的重力不做功 2．功的计算 （1）大小：功等于力与物体________________的乘积。 （2）公式：________。F表示力，单位是________。s表示沿力的方向移动的距离，单位是________。W表示功，单位是________，1 J＝1 N·m。 （3）变形式：求力，求距离。 【特别提醒】 1．物体受到力且移动距离不一定做功，只有受到的力和移动的距离在同一方向上时，此力对物体才做功。 2．常考功的估测 ①从地上拿起一个鸡蛋并举过头顶大约做功 。 ②将地面上的物理课本捡起放到课桌上，人对课本做的功约为 。 【方法点拨】 1.不做功的三种情况 （1）“劳而无功”:物体受力,但物体没有移动距离，如搬而未起，推而未动等。 （2）“不劳无功”:物体运动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用，如物体因惯性而运动。 （3）“垂直无功”:物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向相互垂直，如提着水桶水平移动。 2.判断力是否做功的方法 3.计算功要抓住影响做功的大小的必要因素：力的大小和物体在力的方向上通过的距离的大小，与其他因素无关。 【教材图片讲解】 做功的两个必要条件：1.作用在物体上的力；2.在这个力的方向上移动了一段距离。 搬而未起，有力无距离，不劳无功。 1．【结合生活情境考查力做功的必要因素】（2025·北京朝阳·二模）如图所示的情境中，人对物体做功的是（　　） A．人用力搬石头没有搬动 B．人推着车向前运动 C．人推一块大石头没推动 D．人使箱子沿水平方向做匀速直线运动 2．【结合生活情境判断重力做功】（2025·北京丰台·二模）下列过程中，重力对物体做功的是（    ） A．潜水艇在水中悬停 B．足球在空中飞行 C．汽车在水平路面前进 D．货物被起重机吊着沿水平方向移动 3．【结合体育竞技考查功的计算与估算】（2025·北京海淀·期末）如图所示，“引体向上”是锻炼上肢力量的项目，如果一个中学生想要达到80分的标准，根据“引体向上单项评分表”，则手臂拉力做的功至少约为（　　） 引体向上单项评分表 等级 单项得分 男生 次数 优秀 良好 A．30J B．300J C．3000J D．30000J 4．【考查功的大小的比较】如图所示，，三个物体在同样大小的力的作用下，都沿着力的方向移动距离，比较对三个物体所做的功，结论是（　　） A．三次做功一样多 B．对做功一样多 C．对做功一样多 D．对做功一样多 考点2 功率 【课标要求】知道功率。用生活中的实例说明功率的含义。 1．功率 （1）定义：功与________________之比叫作功率。 （2）物理意义：表示做功的________。功率大，说明做功________，单位时间内做的功________；功率小，说明做功________，单位时间内做的功________。 2．功率的计算 （1）公式：P＝________ 。(适用于所有情况) W表示力做的功，单位是________。 t表示做功所用的时间，单位是________。 P表示做功的功率，单位是瓦(W)，其他常用单位还有kW，1 kW＝________W。 （2）功率的相关计算 定义式 功率P＝ 变形式 功W＝Pt，时间t＝ 推导式 由W＝Fs知，P＝＝＝Fv 【特别提醒】 1．功与功率没有必然的联系，做功多，功率不一定大；但做功快，功率一定大。 2．常考功率的估测 ①中学生跳绳的功率约为 。 ②优秀运动员短时间运动的功率约为 。 ③小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦。 3.无论用哪个公式进行相关计算，公式里的各物理量都要用国际单位。 4.利用推导公式进行计算时,的单位必须用国际单位 【方法点拨】 1.对功或功率进行计算时，一定要清楚整个物理过程，找准对应量，如W＝Fs中，F与s是指同一物体受到的力并沿力的方向移动的距离；P＝中，W与P指的是同一个力做的功和做功的功率。 1．【结合生活情境考查功率的计算】如图，某次拓展训练中，在安全保护措施的前提下中学生小明沿直杆匀速下滑，在4s的时间内人通过AB段．下列关于小明所受重力在AB段做功的功率最接近的是（　　） A．200W B．400W C．700W D．1000W 2．【结合生活情境考查功率的计算】如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的时间从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力所做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是（　　） A．F1<F2，W1﹦W2，P1﹦P2 B．F1>F2，W1>W2，P1>P2 C．F1<F2，W1<W2，P1<P2 D．F1<F2，W1﹦W2，P1>P2 3．【结合生活情境考查功率的计算】（2025·北京十一学校·三模）如图甲所示，工人沿着斜面用力将重为的箱子将推至水平车厢上，再将箱子推至车厢内部，推力始终沿着箱子的运动方向。箱子运动路程随时间变化的关系图像如图乙所示，推力随时间变化的关系图像如图丙所示。已知斜面长、高，下列分析正确的是（　　） A．内，工人推箱子做加速运动 B．箱子在水平车厢内滑动时受到的摩擦力大小为 C．内，推力做功的功率为 D．0~10s内，物体克服重力做功为3000J 4．【结合图像考查功率的计算】物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（   ） A．3∶5  9∶25 B．1∶1  1∶1 C．3∶5  3∶5 D．1∶1  3∶5 考点3 动能和势能 【课标要求】结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。 1．能量 能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位与功的单位相同，也是________. 2．动能 （1）定义：物体由于________而具有的能。 （2）影响因素：动能的大小与物体的________和________有关。质量相同，速度越大，动能________；速度相同，________越大，动能越大。一切运动的物体都具有动能。 3．势能 （1）重力势能：①定义：物体由于受到________并处在________时所具有的能。 ②影响因素：重力势能的大小与物体的________和所处________有关。高度相同，质量越大，重力势能________；质量相同，高度越________，重力势能越大。 （2）弹性势能：①定义：物体由于发生________而具有的能。 ②影响因素：弹性势能的大小与物体的弹性形变有关。物体的弹性形变________，弹性势能越大。 【易错警示】 1.做题时不能只关注动能与重力势能的常规注意点“速度”和“高度”,还要综合考虑另一个影响因素“质量”。 【教材图片解读】 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 物体由于受到重力并处于一定高度时所具有的能叫做重力势能。 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 1．【结合生活生产考查动能】中国食品加工行业凭借严格的卫生标准、先进的技术工艺和高效的仓储管理体系，实现了高质量发展。食品工厂规定使用高压水枪清洗食材时，必须避开工作人员防止误伤，这是因为高速水流具有较大的（　　） A．密度 B．动能 C．重力势能 D．惯性 2．【结合技术发展考查动能和势能】如图所示，在无人机匀速上升的过程中，对其分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能不变 3．【结合体育竞技考查动能和势能】（2025·北京石景山·一模）图所示是全国冬季运动会上短道速滑项目的精彩瞬间，下列说法中正确的是（　　） A．运动员在加速过程中，动能逐渐增大 B．运动员在转弯过程中，其运动状态保持不变 C．运动员对冰面的压力和她所受的重力是一对平衡力 D．运动员到达终点后，不能立即停下来是因为受到惯性作用 考点4 机械能及其转化 【课标要求】通过实验，了解光的折射现象及其特点。 1．机械能及其转化 （1）机械能：________、________和________统称为机械能。 （2）动能与重力势能的转化：上升阶段，动能转化为重力势能，下降阶段相反 （3）动能与弹性势能的转化：形变阶段，动能转化为弹性势能；复原阶段，弹性势能转化为动能 2．机械能守恒 机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和________，或者说机械能是________的。 3．水能和风能的利用 风能和水能：自然界的流水和风都是具有大量________能的天然资源。 【方法点拨】 1.判断机械能变化的依据: ①速度、高度、弹性形变的程度、质量的变化；②“加速上升”“匀速下降”“减速下降”“匀速上升”等具体描述。 2.机械能的转化:减少的能转化为增加的能。 3.当有“不计空气阻力”“光滑”“不计摩擦”等描述时，不考虑机械能损失，即仅有动能和势能相互转化时，机械能的总量才保持不变。 4.分析机械能转化的步骤：明确研究对象→根据物体速度、高度、质量的变化情况分析此过程能的变化→分析能的转化(减小的能转化为增大的能)。 5.机械能守恒：物体的动能和势能在相互转化的过程中，如果机械能没有与其他形式的能之间发生转化，即只有动能和势能的转化，机械能的总量保持不变，若考虑摩擦等阻力，机械能的总量变小，因为部分机械能转化成其他形式的能。 6.理解动能和势能相互转化过程中的能量损失和变化。 7.看机械能守恒与否，要根据题中的关键字进行判断，如果题中出现“不计空气阻力”“不计摩擦”“光滑”等字样,说明不用考虑机械能的损失,即机械能守恒，否则要考虑机械能的损失。 8.有其他形式的能量参与时，机械能不守恒，如火箭发射时，高温高压燃气做功，内能转化为机械能，使机械能增大；汽车匀速下坡，重力势能转化为内能，动能不变，机械能变小。 【教材图片解读】 蹦床运动从高处落下与蹦床面接触后，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。 滚摆在上升过程中，动能转化为重力势能。滚摆在下降过程中，重力势能转化为动能。 单摆，小球从A点到B点的过程中重力势能转化为动能。小球从B点到C点的过程中动能转化为重力势能。 1．【结合体育活动考查机械能】（2025·北京十一学校·三模）校园篮球赛上，离手后的篮球依次从A点运动到D点，图乙为该四个点的能量柱状图。对篮球的运动过程，下列说法正确的是（　　） A．篮球在位置的机械能最大 B．Ⅱ为篮球在B点的能量柱状图 C．篮球在位置Ⅱ的速度为0 D．根据乙图可知B和D两点所处高度不等 2．【结合技术发展考查机械能】（2025·北京丰台·一模）如图是八达岭长城无人机帮助运送物资的情景，下列说法正确的是（　　） A．无人机上升过程中，货物的重力势能减小 B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C．无人机到达送货地点上空悬停期间，始终对货物做功 D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大 3．【结合体育竞技考查机械能】（2025·北京西城·一模）在跳台滑雪运动的示意图中，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．以跳台为参照物，运动员是静止的 B．从A位置到B位置，运动员的机械能不变 C．在最高点C位置时，运动员受到的合力为0 D．从C位置到D位置，运动员的动能增大 4．【结合实践探究考查机械能】如图所示，一轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端系着一个小球。将小球从弹簧原长的位置A由静止释放，其中O点位置是小球重力等于弹力的平衡位置，且。若忽略空气阻力的影响，小球恰好能在AB之间往复运动。关于此过程中，下列说法正确的是（ ） A．小球在AB之间往复运动的过程中，小球的机械能守恒 B．从A向O运动的过程中，小球受到的合力大小逐渐变大 C．从B向O运动的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能 D．从A向B运动的过程中，AO段和OB段，小球对弹簧做的功相等 考点5 研究物体的动能跟哪些因素有关 【课标要求】通过实验，了解动能和势能的相互转化。 1．研究物体的动能跟哪些因素有关 实验器材 两个质量不同、大小相同的钢球、木块、斜面、________等 实验装置 实验方法 （1）________：通过钢球推动木块运动的距离远近来反映钢球动能的大小。推动木块运动的距离越远，钢球的动能越大。 （2）控制变量法 ①探究动能大小与速度的关系：要保持________不变，即让________从斜面上的________由静止释放。 ②探究动能大小与质量的关系：要保持________不变，即让________从斜面上的________由静止释放。 实验结论 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越________；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越________。 交流与反思 （1）用钢球在斜面的释放高度来控制钢球运动到斜面底部时的速度大小，释放钢球的高度越高，运动到斜面底部时的速度越大。 （2）钢球在水平面上不能立即停下来，是因为钢球具有________；木块在水平面上最终会停下来，是因为________________。 （3）钢球从斜面上由静止开始滚下，重力势能转化为________。 （4）为防止木块被撞击后滑出木板，应换用质量________的木块、质量________的钢球或________的木板。 （5）生活中的应用：严禁超速、超载。 中考方向 1.实验方法 （1）转换法：把物体动能的大小转换为被推动物体移动距离的大小。 （2）控制变量法：动能大小与物体的质量、速度两个因素有关。在探究动能大小与物体速度的关系时，应该控制物体的质量不变，让小球从不同高度下滑，从而使其到达水平面时的速度不同；在探究动能大小与物体质量的关系时，应让质量不同的小球从同一高度下滑。 2.能量转化：小球从斜面释放运动到水平面的过程中，重力势能转化为动能；两物体碰撞后在水平面上运动一段距离停下来的过程中，动能转化为内能。 3.实验结论：物体的动能大小与物体的质量和速度大小有关，质量相同时，速度越大，动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大。 4.注意事项： （1）把物体放在不同的高度，是为了让物体到达水平面时获得不同的速度，所以描述结论时，不能说高度，要说速度；（2）研究的是从斜面上滑下的小球的动能，不是被推动的物体的动能。 5.结合牛顿第一定律的内容对该实验现象进行描述和判断。若本实验中水平面绝对光滑，则该实验将不能达到实验目的，原因是木块将在光滑水平面上做匀速直线运动。 【方法总结】 1.转换法和控制变量法 如果影响一个物理量的因素存在两个或两个以上，在探究这个物理量与这些因素的关系时，需要控制其他因素不变，只探究其中一个因素对这个物理量的影响，这种方法叫控制变量法。 在探究影响动能大小因素的实验中，动能的大小无法直接显示和度量，用研究对象推动物体移动的距离大小能显示出研究对象的动能大小，这运用了转换法。 在探究物体的动能与质量和速度的关系、探究物体的重力势能与质量和高度的关系时都应用了转换法和控制变量法，在很多探究性实验中也经常用到这两种方法。 1．【通过实验探究考查影响动能的因素】在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．该实验中研究的动能是指木块的动能 B．用小车代替木块更便于得到实验结论 C．木块被撞后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力相同 D．该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系 2．【通过实验对比考查影响动能的因素】小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究影响动能大小的因素”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（　　） A．为了实验效果明显，甲实验中水平面要尽量粗糙，乙实验中水平面要尽量光滑 B．甲实验中，小球必须从斜面同一高度静止下滑，乙实验中，木块被撞得越远，说明小球对木块做的功多 C．甲、乙两个实验中，小球到达水平面能继续向前运动，是因为它受到惯性的作用 D．甲、乙两个实验中，小球的质量越大，其到达水平面的速度越大 3．【通过实验现象总结物理规律】（2024·北京海淀·期末）小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，提出了2个猜想。猜想1：物体动能的大小与物体的质量有关；猜想2：物体动能的大小与物体的速度有关。 为了验证猜想，小明设计了如图所示的实验。光滑斜轨道与水平直轨道平滑连接，将体积相同、质量为m和2m的两个小球分别从斜轨道上高度为2h、h处由静止释放。3次实验中，小球进入水平直轨道推动纸盒一起在水平面上运动了一段距离后停下，分别测出小球与纸盒一起运动的最大距离，由此判断出小球撞击纸盒时的动能大小。 (1)该实验中，“物体的动能”中“物体”指的是 （选填“小球”或“纸盒”）； (2)图甲、乙所示的2次实验中，小球都从相同高度处由静止释放，是为了使2次实验中小球运动到斜轨道底端时的 相同； (3)对比图 和图丙所示的2次实验，可以验证小明的猜想 （选填“1”或“2”）是正确的。 1．【结合科技前沿考查功的概念】（2025·江苏常州·中考）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 2．【传统技术】（2025·湖北·中考）如图是我国古代水力鼓风机示意图。水轮驱动装置推动杆压缩皮橐（音tuó，口袋）送风，带动连接杆的绳拉弯竹子，随后竹子恢复原状带动皮橐张开吸气。下列说法错误的是（　　） A．绳对竹子的拉力改变了竹子的形状 B．送风时竹子的弹性势能增大 C．送风时杆对皮橐不做功 D．竹子恢复过程弹力减小 3．【航海活动】（2025·湖北·中考）如图为我国海上原油加工平台“海葵一号”甲板配备的救生艇。在紧急状况下，人员可搭载救生艇从轨道上由静止释放滑入大海脱困。则救生艇（　　） A．静止时不受支持力 B．下滑过程机械能增大 C．下滑过程重力势能减小 D．离开轨道后沿轨道方向做匀速直线运动 4．【生活情境】（2025·江苏连云港·中考）下列情景中，人对物体做功的是（　　） A．司机用力推汽车，汽车不动 B．人推自行车前进 C．学生背着书包在水平路面上匀速前进 D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离 5．【航天技术】（2025·江苏连云港·中考）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能不变，机械能增加 B．动能增加，重力势能增加，机械能增加 C．动能不变，重力势能减小，机械能减小 D．动能减小，重力势能增加，机械能不变 6．（2025·四川自贡市·中考）如图，“神舟十九号”返回舱打开降落伞后，在竖直匀速下落过程中，下列有关返回舱的说法正确的是（　　） A．重力势能减小 B．动能增大 C．重力势能转化为动能 D．机械能守恒 7．【水电工程技术】（2025·湖北武汉·中考）2025年5月1日，世界第一高坝——“双江口大坝”完成首次蓄水，蓄水量达到1.1亿立方米，如图所示。双江口水电站建成后大坝总高达315米，最高蓄水深度可达240米，从侧剖面来看，坝体是一个上窄下宽的梯形，坝底厚度达到1400米，坝顶厚度仅有16米。建成后的双江口水电站总装机容量为200万千瓦，年发电量可达77亿度。下列说法错误的是（    ） A．大坝设计成上窄下宽的形状是因为水的深度越深，压强越大 B．最高蓄水位时，坝底受到水的压强为 C．水从高处流下的过程中，水的重力势能转化为动能 D．若水库中100t水下落240m，水的重力做功 8．【学科融合】（2025·四川省乐山市·真题）为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 9．（2025·四川成都·中考）“嫦娥六号”月球探测器经近月制动减速进入环月轨道，于2024年6月2日成功着陆月球背面，实现人类首次在月球背面采样。下列说法正确的是（　　） A．探测器减速过程中动能减小 B．探测器着陆月球后惯性消失 C．月球上的探测器相对地球静止 D．月壤样品带回地球后质量变大 10．（2025·黑龙江龙东·中考）如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。 (1)实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到 （填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。 (2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。 (3)实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做 运动。 (4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 （填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议： 。 11．（2025·江苏宿迁·中考）如图所示，某体操运动员的质量为45kg，单脚直立于平衡木上，已知脚与平衡木接触的有效面积为，g取10N/kg，求： (1)运动员的重力。 (2)运动员对平衡木的压强。 (3)当运动员从平衡木上跳下时，重心下降高度为1.2m，重力对她做的功。 12．（2025·四川广安·中考）某同学看了我国航空母舰发展简介后对力学产生了浓厚的兴趣。他用底面积为的长方体容器（厚度不计）装一定量的水，将一个重为4N，边长为10cm的正方体A放入容器中处于漂浮状态。如图所示，此时水的深度为18cm。（，g取10N/kg）求： (1)容器底部受到水的压强； (2)A漂浮时浸入水中的深度； (3)若将与A形状体积完全相同的物体B平放在A的正上方，A、B一起向下运动，当静止时一起处于悬浮状态。求A、B一起开始运动到B刚好浸没时，B的重力做的功。（容器足够高，水不溢出，A、B不吸水） 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $