专题6 功和机械能-【一本·中考总复习】2026年中考训练方案 物理

浮力等于所受的重力，即F浮=G=20N,木块受到的浮 力等于木块上、下表面受到的水的压力差，则木块下表 面受到的水的压力Fr=F淳十F上=20N十0N=20N。 木块放入容器后，水对容器底部的压力变化量等于木 块的重力，则木块放入容器前后水对容器底部的压强 支化漫-等-号=200m=100Pm. 20N 【答案】201000 7.【解析】向水舱中充水，当重力大于浮力时，该核潜艇 下沉。该潜艇漂浮时的排水量为m排1=9000t=9X 106kg,潜艇漂浮时的重力G赚=F净1=G1=排1g= 9×105kg×10N/kg=9×10N;该潜艇悬浮时的排水 量为m2=11500t=1.15×10kg,潜艇悬浮时的重力 G&=F净2=G2=m*2g=1.15X107kg×10N/kg= 1.15×108N,则向水舱内充入水的重力为△G=G悬一 Gw=1.15×108N-9×10N=2.5×102N。 【答案】大于2.5×107 8.【解析】密度计分别放入水和煤油中时，均竖直漂浮， 物体漂浮时，浮力等于物体所受的重力，则F=F2。设 密度计的底面积为S,长度为L,密度计在水中时受到 的浮力F1=P*gS(L一d);在煤油中时受到的浮力F2= P煤gS(L-d)。由于F,=F2,则P*gS(L-d)= P煤gS(L-d),即1.0g/cm3X(L-12cm)= 0.8g/cm3X(L一10cm),解得L=20cm。将密度计放 入密度为1.25g/cm3的液体中时，密度计依然竖直漂 专题六 考点18功 1.B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，A不符合题意。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，B符合题意。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（学生对书包的力竖直 向上，移动方向水平)，在力的方向上没有移动距离，C 不符合题意。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，D不符合题意。 2.C运动员的推力对冰壶做的功为W=Fs=9NX6m= 54J,AB错误。冰壶克服阻力做的功为W=f5= 1.5NX(6m十24m十6m)=54J,C正确，D错误。 3.BC由题图可知，上升高度为10m时，起重机提升材 料所做的功W=300kJ=300×103J=3×105J,根据 W-Ch知，两种材料所受的总重力G-兴-30 10m 3X10N,两种材料的总质量m=G=3X10N g 10Nkg 3000kg=3t,A错误，B正确。吊到40m的材料单独 13 浮，浮力与在水中所受的浮力相等，故P*gS(L一d)= pagS(L-d),即1.0g/cm3×(20cm-12cm)= 1.25g/cm3×(20cm-d"),解得d'=13.6cm。 【答案】=13.6 9.【解析】(1)由物体的漂浮条件可知，题图2中A所受 的浮力F净=G=mg (2)由F牌=PgV籍可知，题图2中A排开水的体积 品g品 (3)题图2中小瓶内空气的体积为V=Sh 由物体的悬浮条件可知，题图3中A所受的浮力 F净'=G=mg 由F学=P饿gV希可知，题图3中A排开水的体积 V6'-E生'=mg=m P水gP水gP* 因为忽略小瓶自身的体积，所以题图3中小瓶内空气的 体积V'=V#'=严 P水 因为题图2和题图3中小瓶内空气的质量不变，所以题 图2和题图3中小瓶内空气的密度之比 n空 m P堂VV'P水 m '7s%Sh0* 【答案】①m(243g0 0水 力和机械能 升高的高度h2=h总一h=40m一10m=30m,此段高 度起重机提升材料所做的功W2=W点一W=600kJ 300k=300kJ=3×105J,吊到40m高处的材料所受 _W=3X10】=10N,其质量m=g= 的重力G=2 30m g 。-100g=1t,C正确，D错误。 4.【解析】物体被水平力F压在竖直墙面静止时，物体 处于平衡状态，由二力平衡知识可知，物体受到的摩擦 力等于物体所受的重力；水平力减为F的三分之一时 刚好匀速下滑，物体仍处于平衡状态，由二力平衡知识 可知，物体受到的摩擦力等于物体所受的重力；所以物 体静止和匀速下滑时，受到的摩擦力大小相等。下滑 时，物体向下运动，水平力的方向向左，物体在水平力 的方向上没有移动距离，所以水平力对物体不做功。 【答案】相等不做 5.【解析】重物相对于地面的位置在不断变化，所以以 地面为参照物，重物是运动的。拉力做的功W=Fs= 1×104N×40m=4×105J。 【答案】运动4×10 6.【解析】由题意可知，物体A运动的距离s=0.2m,推 力F=3N,由W=Fs可得，在此过程中推力F对物体 A做的功W=Fs=3N×0.2m=0.6J。在此过程中， ◆14 因为物体A与桌面之间的压力和接触面的粗糙程度均 不变，所以物体A受到桌面的摩擦力不变。 【答案】0.6不变 7.【解析】(1)无人机装载货物后的总重力为 G-=G元人款+G=300N+200N=500N 无人机装载货物后对水平地面的压强 F G 500N p=s=s-0.01m3 =5X104Pa (2)无人机匀速上升过程对货物做的功 W=Gwh=200NX100m=2×104J 【答案】(1)5×10Pa(2)2×10J 考点19 功率 1.D大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼， 根据W=Fs=Gh可知，两人做功一样多，A、C错误。 两人做功一样多，大人用时较短，根据P=W可知，大 人对砖做功更快，B错误，D正确。 2.B由题图丙可知，物体在4一6s做匀速直线运动，物 体运动的路程为s==3m×2s=6m,A错误。物 体在4~6s做匀速直线运动，速度为3m,由题图乙 可知，此时拉力是4N,拉力F的功率为P=W_至 tt Fu=4NX3m=12W,B正确。物体在t=1s时处 于静止状态，摩擦力等于拉力，为2N,C错误。由题图 乙、丙可知，在2~4s拉力为6N,物体速度不断增大， 做加速运动，D错误。 3.【解析】180m3水的质量为m=p*V=1.0×103kg/m3× 180m3=1.8×105kg,则抽这些水至少做功W=Gh= mgh=1.8×105kg×10N/kg×2m=3.6×10°J;水泵 的功率至少为Pg-28.5X10w。 【答案】3.6×1055×103 4.【解析】物块A在水平拉力F2=50N的作用下，以 10cm/s的速度向右匀速滑动，则拉力F2的功率P= W_=F2u=50NX10cm/s=50N×0.1m/s= 5W。木板B置于水平地面上，处于静止状态，则木板 B受到的水平向左的拉力F1、物块A对木板B水平向 右的摩擦力和地面对B的水平向右的摩擦力，这三个 力的合力为零，即F1=f地十∫A。由于物块A受到的水 平拉力为50N,则物块A对木板B水平向右的摩擦力为 50N,地面对木板B的摩擦力f地=F1一fA=70N一 50N=20N。 【答案】520 5.【解析】汽车的速度v=1260km/h=350m/s,10s 内汽车通过的路程s=t=350m/s×10s=3500m;汽 车在做匀速直线运动，处于平衡状态，根据二力平衡可 知，牵引力等于阻力，即F*=f=1.8×10N,牵引力 做功的功率P=W==F幸0=1.8×10N× t t 350m/s=6.3×107W;重力的方向始终是竖直向下 的，汽车在竖直方向没有移动距离，因此重力不做功。 【答案】35006.3×100 6.【解析】(1)货箱的速度0=三-3m=0.3m/s t 10s (2)叉车对货箱做的功 W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×3m=9000J (3)又车对货箱做功的功率P=W_9000=90W t 10s 【答案】(1)0.3m(2)9000J(3)900W 考点20机械能及其转化 1.D水从下水库被抽到上水库，质量不变，高度增大，重 力势能增大，A错误。物料运输车沿盘山路行驶，质量 不变，速度增大时，动能增大，B错误。放水发电时，水 由上水库至下水库，需克服摩擦做功，机械能减小，C错 误。水沿自流排水河自动向下流动时，质量不变，高度 减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转 化为动能，D正确。 2.D秋千荡到最低点时距地面有一定的高度，既具有动 能又具有重力势能，A错误。秋千荡到最高点时，瞬时 速度为零，只有重力势能，没有动能，B错误。秋千从最 低点荡到最高点的过程中动能转化为重力势能，C错 误。秋千从最高点荡到最低点的过程中重力势能转化 为动能，所以动能增大，重力势能减少，D正确。 3.B人造地球卫星在绕地球椭圆轨道运行的过程中，机 械能守恒，近地点高度小于远地点高度，则人造地球卫 星在近地点的重力势能小于远地点的重力势能，当卫 星从近地点向远地点运行时，重力势能增大，动能转化 为重力势能，动能减小，B符合题意。 4.A由题意可知，因为不计空气阻力，所以机械能守恒， 铅球运动过程中只有重力势能和动能的相互转化。由 题图可知，铅球的最大动能为280J,即机械能为280J。 当铅球距离地面的高度为2.5m时，动能的大小为180J, 则重力势能的大小为100J。因为铅球出手时的高度为 2m,低于2.5m,所以其重力势能小于100J,A正确。 5.D不计空气阻力，小球上升的最大高度越来越低，说 明与地面碰撞过程中，机械能有损失，所以小球在C点 的机械能大于在F点的机械能；C、F两点等高，小球的 重力势能相同，所以小球在C点动能大于在F点的动 能，A、B错误。小球从E点到F点的过程中，不计空气 阻力，机械能守恒，C错误。小球在E点时，在水平方 向有一定的速度，动能不为零，D正确。 6.【解析】A、B两，点等高，说明摆球由A,点静止释放，经 过最低点O到达B点的过程中没有能量损失，即从A 点到B,点的过程中机械能守恒，则摆球在A点的动能 等于其在B点的动能，摆球在A点静止，动能为0，所 以摆球到达B点时动能为0；摆球从A,点到O点的过 程中，质量不变，高度降低，速度变大，则重力势能减 少，动能增加，重力势能转化为动能。 【答案】0重力势不变 7.【解析】A点的高度比B点高且足球在两点都静止， 所以足球在这两点动能为零，在A点重力势能大，机械 能大。足球从地面弹起到B点的过程中，质量不变，速 度减小，动能减小。 【答案】大于减小 专题七 考点2 杠杆 【变式训练1】 【解析】(1)重力方向竖直向下，作用，点在重心。(2)支 点在O点，连接OA,以OA作为动力臂时，动力臂最长， 过A点垂直于OA斜向下作出最小动力F1的示意图。 【答案】如图所示。 G 【变式训练2】 D支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不 变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不 能省力，A错误。将支点靠近人，脚在杆上的位置不动和 前移，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆 的平衡条件可知，动力变大，不能省力，B、C错误。将支 点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂 变小，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小， 能省力，D正确。 1.A镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠 杆，A符合题意。天平是等臂杠杆，既不省距离也不省 力，B不符合题意。开瓶器、核桃夹在使用过程中，动力 臂大于阻力臂，是省力杠杆，C、D不符合题意。 2.C由题意可知，健身杆能绕O点处的轴上下转动，O 点为支点，配重片提供阻力，人的推力作用于把手上， 相当于动力，根据题图所示，动力臂大于阻力臂，即此 健身杆是省力杠杆，A错误。根据杠杆的平衡条件， F1=F22,手推N处时，配重越重，即阻力越大，阻力 臂和动力臂不变，则动力越大，所以手推N处时，配重 越重用力越大，B错误。根据杠杆的平衡条件，F1 F22,配重相同时，即阻力相同时，推N处时的动力臂 小于推M处时的动力臂，则推N处比推M处费力，C 正确。力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若改变 M处推力的方向，力的作用线改变，力臂也会发生改 变，D错误。 3.B在O点和B点之间均匀地画上49条刻度线，则共 计50格，每一格代表的质量m=100g=2g,即自制杆 50 秤的每一格约表示2g,A错误。称中药时B端翘起说 明FAlon.>Flos,此时可以减少中药，即减小FA恢复 15 8.【解析】速度大的小球，推动纸盒的距离远，说明质 量相同的物体，速度越大，动能越大。如果要探究动 能大小与物体质量的关系，应该控制小球的速度相 同，即将质量不同的小球从同一斜面的相同高度由 静止释放。 【答案】大相同 简单机械 水平平衡，B正确。如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件 FAlo=Flos,Fg实际偏小，则lo偏大，测量结果会比 真实质量偏大，C错误。将提纽移到O点右侧，则l4增 大，log减小，FB不变，由FAlo=FBLoB知，FA变小，即 杆秤的测量范围减小，D错误。 4.C在A点施加竖直向上的力F1时，动力臂是OA,阻 力臂是OB,动力臂大于阻力臂，该杠杆是省力杠杆， A错误。由杠杆的平衡条件可知，F,×OA=GXOB且 OA=OB十BA=3BA,则有F1X3BA=GX2BA,解得 R=号G=号X10N6.7N,B错误，若重物的悬挂 点B向O点移动，则OB变小，由F1×OA=GXOB可 知，OA与G大小不变，要使杠杆水平平衡，F应变小， C正确。将作用于A点的力F1变为题图中的F2,动力 臂会变小，由杠杆的平衡条件可知，在OB与G不变的 情况下，F2应大于F1,D错误。 5.【解析】根据杠杆的平衡条件F11=F2L2,阻力F2= F4_15 NX12 cm=45 N 4 cm 【答案】45 6.【解析】因为该装置可以简化为绕支点转动的硬棒， 所以该装置为杠杆。由杠杆平衡条件可得G1=G2L2, 尚子44=2：1，哈=会=分 【答案】杠杆1：2 7.【解析】乙的重力为Gz=mg=2kg×10N/kg= 20N,则乙对杠杆A,点的拉力FA=Gz=20N。题中 给出AB=4OB,AO=3AC,可得AO=3OB,CO=2OB。 根据杠杆的平衡条件可得Fg·OB=FA·OA,代入数 据解得Fg=60N,即甲的重力为60N。将乙移动到C 处，则FB′·OB=Fc·OC,其中Fc=Gz=20N,代入 数据解得F:'=40N,因此杠杆对甲拉力为40N,而甲 重60N,甲所受的支持力为60N一40N=20N,根据 相互作用力大小相等，得到甲对地面压力也为20N,再 利月压强计算公式得出号-09品=200Pm 【答案】602000 8.【解析】解题时错把阻力作用，点到动力所在作用线的 距离当作动力臂1，，在杠杆中，动力臂是支，点到动力作 用线的距离，题图中动力臂41=12cm十4cm=0.16m. 解：将踮脚的右脚看作省力杠杆，抬脚跟时脚绕支点O 转动，动力为F1,阻力为F2,根据杠杆平衡条件F11◆056 第一模块 力学 专题六功和机械能 专题考点解读 考点分布 考点分频 课标要求 1知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功 功 染桌桌 率的含义。 2结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量 功率 染桌桌 转化或转移的过程。 3.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。举例说明机械能和其他形式能量的相 机械能及其转化 染染染染染 互转化。 考点各个击破 考点 18 功 桌染乘太★答案1P13 抓重点 2.计算公式：用W表示功，F表示力，s表 示物体在力的方向上移动的距离，则功的表达 一、做功的两个必要因素及不做功的情况 式为W=Fs。若重力做功或克服重力做功，则 1.做功包括两个必要的因素：(1)作用在物 体上的力；(2)物体在这个力的方向上移动的 功的表达式为W=Gh。 距离。 3.功的单位：焦耳(J),1J=1N·m。 2.三种不做功的情况：(1)物体受到力的作 三、功的原理 用，但在该力的方向上没有移动距离；(2)物体 没有受力，由于惯性移动了一段距离；(3)物体 人们使用机械有时是为了省力，有时是为 受到力的作用，也移动了一段距离，但力与距离 了省距离，但省力必然费距离，省距离一定费 的方向垂直。 力，既省力又省距离是不可能的，也就是说使 二、功的计算 1.力学中，功等于力与物体在力的方向上 用任何机械都不能省功，这个结论就叫功的 移动的距离的乘积，即功等于力乘以距离。 原理。 057 明考向 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 考句判断力对物体是否做功 2.[2024·四川乐山]如图所示，某次比赛中，运 典例下列实例中，没有对物体做功的是( 动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻 A.运动员挺举杠铃的过程 轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O B.起重机提升大石块 点。若运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶 C.小宇推木箱推而未动 运动中受到水平方向的阻力，大小恒为 D.运动员将弓拉弯的过程 1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动，此 解析运动员挺举杠铃的过程，运动员对杠 过程中 () 铃施加了力的作用，杠铃在该力的方向上通 6.0 24.0 6.0 单位：m 过了距离，所以运动员对杠铃做了功，A不符 合题意。起重机提升大石块，起重机对大石 块施加了力的作用，大石块在该力的方向上 通过了距离，所以起重机对大石块做了功，B 起滑架 投掷线 不符合题意。小宇推木箱推而未动，有力但 冰壶赛场俯视图 没有距离，所以小宇对木箱没有做功，C符合 A.推力对冰壶做的功为270J 题意。运动员将弓拉弯的过程，运动员对 B.推力对冰壶做的功为324J 施加了力的作用，弓在该力的方向上通过了 C.冰壶克服阻力做的功为54J 距离，所以运动员对弓做了功，D不符合题 D.冰壶克服阻力做的功为45J 意。选C。 3.[2023·湖南株洲]（多选）6001mJ 方法总结 某建筑工地上，一台起重 判断力是否做功的方法 300 机将两种材料同时从地 判断哪个 确定研究对象 力对哪个 面竖直匀速起吊送至两 40h/m 物体做功 个不同的高度，整个过程中起重机提升材料 判断物体是否 处于静止状态 是，不做功 所做的功W与提升高度h的关系如图所示。 ↓否 由图可知(g取10N/kg) ( 分析物体是否否不做功 A.两种材料的总质量为1.5t 受该力的作用 是 B.两种材料的总质量为3t 分析物体运动的方向与是 不做功 C.吊到40m高处的材料质量为1t 该力的方向是否垂直 ↓香 D.吊到40m高处的材料质量为1.5t 力对物体做功 4.[2023·四川宜宾]如图所示，一个 物体被水平力F压在竖直墙面时静 过真题 止，水平力减小为F的三分之一时 1.[2025·江苏连云港]下列情景中，人对物体 刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受 做功的是 ( 到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不 A.司机用力推汽车，汽车不动 相等”)，下滑时水平力对物体 (选填 B.人推自行车前进 “做了”或“不做”)功。 ◆058 5.[2024·上海改编]塔吊吊起重物，重物在竖 机装载重200N的货物后停在水平地面上， 直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此 与地面的总接触面积为0.01m,无人机运送 重物是 (选填“运动”或“静止”)的； 货物过程中，达到限定速度后，匀速上升 若拉力为1×104N,重物上升的距离为40m, 100m,接近限定高度。求： 则拉力做功为 J。 (1)无人机装载货物后对水平地面的压强： 6.[2023·湖北鄂州门如图所示，水平桌面上放 (2)无人机匀速上升过程对货物做的功。 物体A,物体A在3N的水平推力F的作 用下，运动了0.2m,从图甲的位置运动到图 乙的位置，在此过程中，推力F对物体A做功 J，物体A受到桌面的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 A 777777777777 甲 7.[2025·山东]为了促进低空经济高质量发 展，山东省多个城市正在积极构建无人机智 慧物流体系。如图所示，自重300N的无人 19 功率 泉桌桌处★ 答案|P14 抓重点 注意 无论用哪个公式进行相关计算，公式里 1.功率是表示物体做功快慢的物理量。 的各物理量都要用国际单位。 2.功率的单位。 在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称 @ 明考向 瓦，符号是W。1W=1J/s,1W表示物体在 考句 功率的计算 1s内做的功为1J。功率的常用单位还有千瓦 典例如图所示，小明在单杠上 (kW)、兆瓦(MW)等。1kW=103W,1MW= 105W。 做引体向上运动，每次引体 3.功率的相关计算。 向上身体上升的高度为握拳 时手臂的长度。已知小明重 定义式 功率P-W 500N,握拳时手臂的长度为0.6m,完成4次 引体向上所用的时间为10s。 变形式 功W=P,时间：-罗 (1)求小明完成1次引体向上所做的功。 (2)求10s内小明做引体向上的功率。 推导式 由w=F知，P=W_-F 解析(1)做引体向上时需要克服重力做功， 059◆ 已知小明重G=500N 体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。 每次上升的距离h=0.6m 下列说法正确的是 ( 小明完成1次引体向上做的功 ↑FN u/(m-s) W=Gh=500N×0.6m=300J (2)小明10s内做的总功 777777 2468s 02468is 甲 丙 W总=4W=4×300J=1200J A.4~6s,物体运动的路程为18m 小明做功的功率 B.4~6s,拉力F的功率为12W P=W&=1200J=120W t 10s C.t=1s时，物体受到的摩擦力大于2N 答案(1)300J(2)120W D.拉力为6N时，物体做匀速直线运动 方法总结 3.[2024·四川绵阳]近年来，我国通过推进高 标准农田建设，建成了一大批旱涝保收、高产 对功或功率进行计算时，一定要清楚 稳产的优质良田。若用水泵在0.2h内把 整个物理过程，找准对应量，如W=Fs中， 180m3的水抽到距抽水口2m高的高标准农 F与5是指同一物体受到的力并沿力的方 田中，则抽这些水至少做功 J,水泵 向移动的距离；P= W中，W与P指的是 的功率至少为 W。已知p冰=1.0X 同一个力做的功和做功的功率。 103kg/m3,g取10N/kg。 4.[2024·四川南充]如图所示，木板B置于水平 过真题 地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1= 1.9生活情境[2023·湖南长沙]如图所示，大 70N,水平拉力F2=50N。木板B静止，物 人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二 块A沿木板B以10cm/s的速度向右匀速滑 楼，在这个过程中，下列说法正确的是( 动。拉力F2的功率为 W,地面对木 板B的摩擦力为 N。 我用了10s。 我用了28s。 B 777777777777777777777 5.[2024·山东淄博]在某次测试中，一款重为 A.小孩对砖做功更多B.小孩对砖做功更快 6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的 C.大人对砖做功更多D.大人对砖做功更快 速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻 2.[2024·四川眉山]如图甲所示，粗糙程度不 力为1.8×105N,10s内汽车通过的路程是 变的水平地面上，物体受到水平向右的拉力。 m,牵引力做功的功率是 W, 拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物 重力做的功是 J。 ◆060 6.[2025·江苏苏州]叉车常用于货物的转运， (3)叉车对货箱做功的功率。 如图所示。叉车在10s内将质量为300kg 的货箱匀速竖直提升3m,g取10N/kg,求 此过程中： (1)货箱的速度； (2)叉车对货箱做的功； 机械能及其转化 桌00染染答案1P14 抓重点 (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 一、影响动能和势能的因素 度的关系时，应该控制小球的质量不变，让小球 恸能 质量、速度 从不同高度下滑，从而使其到达水平面时的速 机械能 度不同；在探究动能大小与物体质量的关系时， 重力势能 质量、高度 势能 应让质量不同的小球从同一高度下滑。 弹性势能 材料、弹性 形变程度 2.实验过程。 二、动能和势能的转化 (1)根据实验目的进行实验操作：探究动能 1.动能和势能之间可以相互转化，机械能 大小与某一影响因素的关系时，就选择另一影 与电能、内能等其他形式的能也可以相互转化。 响因素相同，该影响因素不同的实验装置。 2.如果只有动能和势能相互转化，机械能 (2)根据实验操作分析实验目的：实验操作 的总和不变，即机械能守恒。判断机械能和内 中，某一影响因素改变了，目的就是探究动能大 能之间的转化，可以根据是否受摩擦力判断。 小与该影响因素的关系。 若不计摩擦力，则机械能守恒；若存在摩擦力， (3)实验中，如果同时改变两个影响因素， 则机械能的一部分转化为内能，机械能变小。 探究的结论是不可靠的。 实验突破⑦探究影响动能大小的因素 3.注意事项。 (1)把物体放在不同的高度，是为了让物体 一、实验类型：探究规律型 到达水平面时获得不同的速度，所以描述结论 二、高频命题点 时，不能说高度，要说速度。 1.实验方法。 (2)此实验探究的是从斜面上滑下的小球 (1)转换法：把物体动能的大小转换为被推 的动能，不是被推动的物体的动能。 动物体移动距离的大小。 061● 明考向 方法总结 在判断动能和势能的相互转化时，首 考向1 机械能及其转化 先要明确研究对象和要研究的过程，根据 典例1如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的 动能和势能的大小变化，得出哪种形式的 曲面从a点向d点运动，其中b和d两点在 能量减小，哪种形式的能量增大。 同一水平高度。下列说法正确的是 ( 考句2 探究影响动能大小的因素 典例2(9安全责任汽车超载、超速是造成重 A.小球从a点运动到c点，重力势能全部转 大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组 化为动能 决定对超载超速问题进行模拟探究。如图 B.小球在b点的机械能大于在c点的机 所示，将小车从同一斜面上由静止开始滑 械能 下，推动同一木块向前移动一段距离后停 C.小球在b点的动能等于在d点的动能 下，完成甲、乙、丙三次实验。其中1= D.小球从a点运动到d点的过程中，机械能 h>h2,m1=m2<m3。请根据实验现象回 一定全部转化为内能 答下列问题。 解析从a点运动到c点的过程中，小球的 重力势能一部分转化为动能，另一部分转 77777777 7777777 化为内能，A错误。因小球在滚动过程中 甲 m2 要克服摩擦力做功，机械能会逐渐减小，所 S21 以小球在b点的机械能大于在c点的机械 能，小球在b点的机械能大于在d点的机 械能，已知b和d两点在同一水平高度，即 777777 两位置小球的重力势能相同，根据“机械 丙 能=动能十势能”可知，小球在b点的动能 (1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过 大于在d点的动能，B正确，C错误。小球 来表示的。 运动到d点时具有一定的高度，有一定的 (2)研究超载带来的危害程度时，选择甲、乙、 机械能，所以小球从a点运动到d点的过 丙三次实验中的 进行比较。 程中，机械能不是全部转化为内能，D错 (3)研究超速带来的危害程度时，选择甲、乙、 误。选B。 丙三次实验中的 进行比较。 ● 062 (4)若本实验中水平面绝对光滑，则 过真题 (选填“能”或“不能”)得出正确结论 解析(1)实验中超载、超速带来的危害程度 1.[2025·河北]河北丰宁抽水蓄能电站（目前世 可用木块被推动的距离来表示。(2)超载是 界装机容量最大)的示意图如图所示。用电低谷 时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高 指汽车的速度一定时，质量越大，与物体撞击 峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法 时，将物体推动得越远，说明动能越大，故模 正确的是 拟实验时，需要控制最初小车释放时的高度 。上水库 相同（即达到水平面的速度相同），小车的质 量不同，实验甲、丙符合要求。(3)超速是指 自留排水河 汽车的质量一定时，速度越大，与物体撞击 水库 时，将物体推动得越远，说明动能越大，故模 盘山路 拟实验时，需要控制小车的质量相同，最初小 A.水从下水库被抽到上水库，重力势能减小 车释放时的高度不相同（即达到水平面的速 B.物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动 度不相同)，实验甲、乙符合要求。(4)若水平 能减小 面绝对光滑，小车在水平面上不受阻力，小车 C.放水发电时，水由上水库至下水库，水的机 将做匀速直线运动，不能达到探究目的。 械能变大 答案(1)木块被撞击后向前移动的距离 D.水沿自流排水河自动向下流动时，重力势 (2)甲、丙(3)甲、乙(4)不能 能转化为动能 2.9生活情境[2024·四川自贡]很多同学都 方法总结 转换法和控制变量法 玩过荡秋千，下列说法正确的是 () 如果影响一个物理量的因素存在两 A.秋千荡到最低点时只有动能 个或两个以上，在探究这个物理量与这些 B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能 因素的关系时，需要控制其他因素不变，只 C.秋千从最低点荡到最高点的过程中重力势 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。 能转化为动能 在探究影响动能大小因素的实验中， D.秋千从最高点荡到最低点的过程中动能增 动能的大小无法直接显示和度量，用研究 大，重力势能减少 对象推动物体移动的距离大小能显示出 3.[2025·黑龙江齐齐哈尔]如 近地点 研究对象的动能大小，这运用了转换法。 图所示，人造地球卫星在绕 在探究物体的动能与质量和速度的关 地球椭圆轨道运行的过程卫星 地球 系、探究物体的重力势能与质量和高度的关 中，当卫星从近地点向远地 系时都应用了转换法和控制变量法，在很多 远地点 点运行时，下列说法正确的是 探究性实验中也经常用到这两种方法。 A.动能增大，势能增大 063◆ B.动能减小，势能增大 点等高，摆球到达B点时动能为 J: C.动能增大，势能减小 摆球从A点到O点的过程中， 能转 D.动能减小，势能减小 化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小 4.(9生活情境[2023·湖南株洲]投出的铅球 (选填“不变”或“减小”)。 在空中飞行，它在整个运动过程中的动能Ek 与距离地面的高度h的关系如图所示。已知 铅球出手时的高度h为2m,铅球落到地面时 的重力势能为零，不计空气阻力，由图可知， 7.[2024·四川攀枝花]足球从A点自由下落到 铅球出手时其重力势能为 地面后，反弹到最高点B点的示意图如图所 E小 示，则足球在A点的机械能 (选填“大 280 于”“小于”或“等于”)其在B点的机械能。足 180 球从地面弹起到B点的过程中，动能 2.5hm (选填“减小”“增大”或“不变”)。 A.80J B.100J C.180J D.280J 5.9模型建构)[2024·内蒙古]从A点沿水 平桌面滚落的小球的运动轨迹如图中虚线 所示，C、F两点等高，D为小球与水平地面 777777 8.[2024·陕西节选]在“探究动能大小与哪些 的接触点，不计空气阻力，下列说法正确的 因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同 是 一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被 推动的距离可知：质量相同的物体，速度越 大，动能越。如果要探究动能大小与物 体质量的关系，应该将质量不同的小球从同 一斜面的 (选填“相同”或“不同”)高 A.小球在C点和F点的机械能相等 度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。 B.小球在C点和F点的动能相等 C.小球从E点到F点的过程中，机械能变小 7777777 D.小球在E点的动能不为零 6.[2024·江苏无锡]如图所示，将摆球从A点 静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两