第十一章 功和机械能【易错题题型讲练】导图+17个题型讲练+能力提升练 共44题-2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册同步培优精讲精练

该初中物理单元复习讲义通过思维导图与表格系统梳理“功和机械能”知识体系，按17个题型（如力做功的必要因素、功率测量、机械能守恒等）构建脉络，覆盖功、功率、动能、势能等核心概念，呈现重难点内在联系。 讲义亮点在于“典型例题+变式拓展”设计，如“探究动能影响因素”实验题培养科学探究素养，“比较功率大小”题型强化科学思维。分层练习适配不同学生，助力自主复习，为教师提供精准教学支持。

2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册专项复习培优讲义【题型讲练】 第十一章 功和机械能【易错题题型讲练】 【导图+17个题型讲练+能力提升 共44题】 题型序列 题型讲练 题型讲练一 力做功的必要因素 题型讲练二 功的计算和估算 题型讲练三 比较功的大小 题型讲练四 功率的定义及意义 题型讲练五 比较功率的大小 题型讲练六 功率的测量 题型讲练七 动能的概念、影响动能的因素 题型讲练八 探究影响动能因素的实验装置及作用 题型讲练九 重力势能的概念及影响因素 题型讲练十 探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 题型讲练十一 弹性势能的概念及影响因素 题型讲练十二 动能和势能的应用 题型讲练十三 辨析物体的机械能是否发生变化 题型讲练十四 物体运动过程中各种机械能的变化情况 题型讲练十五 人造卫星、天体运动等的能量转化 题型讲练十六 机械能守恒的条件 题型讲练十七 常见的机械能守恒及其辨析 题型讲练一 力做功的必要因素 【典型例题】如图所示的情景中，力对物体做功的是（　　） A．推车缓慢前行 B．用力搬石头未起 C．叉车托着货物水平移动一段距离 D．将杠铃举到最高处保持不动 【答案】A 【详解】做功的两个必要条件：①物体受到力的作用；②物体在这个力的方向上移动了距离，两个条件缺一不可。   A．人对车施加了推力，车沿推力的方向移动了距离，满足做功条件，力对车做了功，故A符合题意； B．人对石头施加了力，但石头没有移动距离，不做功，故B不符合题意； C．叉车对货物的力是竖直向上的支持力，货物水平移动，在支持力的方向没有移动距离，不做功，故C不符合题意； D．人对杠铃有力的作用，但杠铃保持不动，没有移动距离，不做功，故D不符合题意。 故选A。 【变式】如图是台球比赛中的情景。比赛前台球静止在球台上，台球受到的重力和支持力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）；击球后，球离开球杆在桌面上滚动的过程中，球杆对台球______（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 平衡力 不做功 【详解】[1]台球静止时，处于平衡状态，受平衡力，在竖直方向上，重力和支持力是一对平衡力。 [2]台球在桌面上滚动的过程中，球杆对台球不再有力的作用，所以球杆对台球不做功。 题型讲练二 功的计算和估算 【典型例题】如图所示，斜面长度为0.2 m，高度为0.1 m，重为10 N的小球从斜面滚下，重力做功为________J，斜面对小球的支持力为6 N，支持力对小球做功为________J。 【答案】 1 0 【详解】[1]小球A从斜面滚下，物体沿重力方向移动的距离，重力做功为 [2]斜面对小球的支持力的方向与斜面垂直，小球在支持力的方向上没有移动距离，因此支持力对小球做功为0。 【变式】女子10米跳台跳水比赛中，某运动员从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功大约为（g取10N/kg）（　　） A．350J B．3500J C．15000J D．35000J 【答案】B 【详解】运动员的质量大约为，其重力，运动员从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 题型讲练三 比较功的大小 【典型例题】如图所示，在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知，a、b、c三种情况下物体所受拉力F的大小相同；a中拉力与物体运动方向垂直，则物体在拉力的方向上通过的距离为0，即；b中物体斜向上运动（拉力与物体运动方向所成夹角为锐角），则物体在拉力的方向上通过的距离要小于s，即；c中拉力与物体运动方向相同，则物体在拉力的方向上通过的距离为s，即，由此可知，所以由可知。故ABD错误，C正确。 故选C。 【变式】如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，把同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点。若推力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2，则W1________W2，（均填“>”“<”或“=”） 【答案】= 【详解】斜面光滑，说明无摩擦力，推力做的功全部转化为物体的重力势能。同一物体被推至同一高度C点，增加的重力势能相同；根据功的原理，推力做的功等于物体重力势能的增加量，因此。 题型讲练四 功率的定义及意义 【典型例题】甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大。下列说法正确的是（    ） A．甲做的功一定比乙多 B．甲做功一定比乙快 C．甲做功的时间一定比乙少 D．做相同的功，甲用的时间一定比乙多 【答案】B 【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量，功率的大小等于单位时间内所做的功。 A．功率大仅说明做功快，但做功多少还与时间有关。若甲做功时间短，甲做的功可能比乙少，故A错误； B．功率的物理意义就是描述做功快慢，甲的功率比乙大，说明甲做功一定比乙快，故B正确； C．做功时间取决于功和功率。若甲做的功远多于乙，即使甲功率大，其做功时间也可能比乙长，故C错误； D．做相同的功时，功率越大，所用时间越短。甲功率大，故做相同的功甲用的时间一定比乙少，故D错误。 故选B。 【变式】蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生，后来“马力”作为功率的单位经常应用在工程技术领域。当蒸汽机抬高重物做的功时，蒸汽机做功的功率就是1“马力”。则1“马力”=___________W。 【答案】735 【详解】当蒸汽机抬高重物做功时，蒸汽机做功的功率 则1“马力”等于735W。 题型讲练五 比较功率的大小 【典型例题】下图所示的是武警战士进行爬杆比赛的情景。两位武警A、B体重相同，分别以不同的速度匀速往上爬，最终是武警A获得了胜利。在比赛过程中，武警A做的功______（选填“大于”“小于”或“等于”）武警B做的功，做功的功率较大的是武警_____。 【答案】 等于 A 【详解】[1][2]由题可知，两位武警的体重相同，上升高度相同，由公式可知，两人做的功相等；由于武警A获胜，因此武警A爬杆用的时间短，由可知，武警A做功的功率较大。 【变式】如图所示，小明的教室在五楼，通常他上楼需，有一次他跑步上楼只花了40s。这两种情况下，小明做的功是________的，做功的功率是________的。选填“相同”或“不同” 【答案】 相同 不同 【详解】[1][2]小明的重力不变，这两种情况下，根据可知，爬楼高度相同，则小明做的功是相同的。第一次爬楼所用时间为 根据可知，两次情况爬楼所用时间不同，做功的功率不同。 题型讲练六 功率的测量 【典型例题】学习了功率的知识后，小王和小白两位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动： (1)他们需要测量工具分别是：磅秤、卷尺和___________；（填写测量器材） (2)小王设计的测量步骤如下，其中多余的是___________（选填序号字母）； A．测出自己的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出自己上楼所用的时间t (3)利用以上所测物理量计算功率的表达式是___________； (4)测得小王的质量是60kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小王登楼的功率是___________W；（g取10N/kg） (5)他俩比赛看谁先从一楼爬到五楼，于是两人同时开始向上爬，结果小白先到五楼，小王后到五楼，已知他俩的体重相同，他俩做的功___________大，功率___________大。（两空均选填“小王”“小白”或“一样”） 【答案】(1)秒表 (2)B (3) (4)180 (5) 一样 小白 【详解】（1）根据实验原理知道，实验时需要用磅秤测出身体质量m、用刻度尺测出爬楼的高度h的、用秒表测出爬楼时间t。 （2）估测自己上楼的功率，需要计算出上楼所做的功和上楼的时间，根据公式 求出功率的大小，故并不需要测量楼梯的总长度L，即B是多余的。 （3）由以上分析知道，所测物理量计算功率的表达式是 （4）从一楼上到3楼，上升的高度 小明上楼的功率 （5）[1][2]他俩的体重相同，上升的高度也相同，所以他们做的功相同，小白先到六楼，小王后到六楼，小白用的时间短，则由可知，小白的功率大。 【变式】小明要将一桶5L的矿泉水从一楼搬到他家所住的三楼，他想用所学的物理知识测量他自己搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 (1)实验原理：________； (2)小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是________（填字母）； A．测出这桶水的重力 B．测出两层楼的楼梯总长度 C．测出两层楼的竖直高度 D．测出上楼所用的时间 E．算出他搬运这桶水的功率 (3)小明在测量中所需要的器材有：测力计、________和________； (4)小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容； _____ 两层楼的高度h/m 小明上楼的时间t/s 小明搬运这桶水的功率P/W 52 6.4 26 (5)结合表中的数据，计算出小明搬运这桶水的功率：________W。 【答案】(1) (2)B (3) 皮尺/卷尺 秒表 (4)水受到的重力G/N (5)12.8 【详解】（1）要测量搬水的过程中对这桶水所做功的功率，需要测出克服桶的重力所做的功W和搬水的时间t，根据算出功率，因此该实验的原理是。 （2）要测量搬水的过程中对这桶水所做功的功率，需要测出克服桶的重力所做的功和搬水的时间，根据算出功率。克服这桶水的重力所做的功为，因此需要测出这桶水的重力，两层楼的竖直高度，上楼所用的时间，然后算出功率，故不必要的是步骤是测出两层楼的楼梯总长度，故B符合题意，ACDE不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]在测量过程中，需要用弹簧测力计测出这桶水的重力，用皮尺测出两层楼的数值高度，用停表或手表测出上楼所用的时间，因此所需要的器材有弹簧测力计、皮尺（卷尺）、停表。 （4）根据表格中的信息可知，表格中缺少这桶水的重力，因此表格第一行中还未填好的内容是这桶水的重力G/N。 （5）克服这桶水的重力所做的功为 小明搬运这桶水的功率 题型讲练七 动能的概念、影响动能的因素 【典型例题】如图，洒水车在洒水作业，在某段水平路面上匀速行驶，则（　　） A．洒水车整体动能不变 B．洒水车整体动能变小 C．洒水车整体重力势能不变 D．洒水车整体重力势能变大 【答案】B 【详解】AB．动能的大小与质量、速度有关，洒水车在水平路面上匀速洒水时，速度不变，洒水车整体的质量不断减小，因此洒水车整体动能变小，故B符合题意，A不符合题意； CD．重力势能的大小与质量、高度有关，洒水车在水平路面上高度不变，质量减小，因此洒水车整体重力势能变小，故CD不符合题意。 故选B。 【变式】物理观念  物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示．请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断： 行走的牛 160 J 人骑自行车 800 J 步枪子弹出膛时 (1)在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是__________（选填“质量”或“速度”）。 (2)物体的动能（）与物体的质量（）和运动速度（）的定量关系，你认为下面的选项正确的是__________（选填字母）。 A． B． C． 【答案】(1)速度 (2)C 【详解】（1）通过对比表格中的数据可知，行走的牛质量大、速度小，动能为160J；人骑自行车质量比牛小很多，但速度比牛大，动能达到800J；步枪子弹质量极小，但速度极大，动能达到，因此从这些数据能看出，速度的变化对动能的影响比质量更显著。 （2）A．表示的是动能和速度是正比关系，不符合“速度影响更显著”的特点，故A错误； B．根据可以看出动能随速度增长得更慢，故B错误； C．根据可以看出动能和速度的平方成正比，速度稍微增大一点，动能就会大幅增加，故C正确。 故选C。 题型讲练八 探究影响动能因素的实验装置及作用 【典型例题】兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究. 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ (1)【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟__________有关； (2)【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由__________开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离．物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越__________； (3)【分析论证】为了研究汽车超速的问题，应选择甲、丙两图的实验现象分析，让同一小球从__________高度由静止开始沿斜槽下滑，可以初步得到的结论是：质量相同的物体，运动__________越大，它的动能越大； (4)【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车__________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； (5)实验甲和乙中木块克服阻力做的功分别为和，则__________（选填“>”“<”或“=”） 【答案】(1)质量 (2) 静止 大 (3) 不同 速度 (4)超载 (5)> 【详解】（1）“安全驾驶莫超载”强调的是汽车的质量不能过大，因此可猜想汽车的动能可能跟质量有关。 （2）[1]为了让金属球到达水平面时有确定的初始速度，应让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下。 [2]物块被撞击得越远，说明金属球对物块做的功越多，表明金属球到达水平面时的动能就越大。 （3）[1]甲、丙两图中，小球的质量相同，从不同高度由静止开始下滑，到达水平面时的速度不同。 [2]实验现象显示，丙图中物块被撞击得更远，说明小球的动能更大。由此可初步得到结论：质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大。 （4）甲、乙两图中，小球从同一高度由静止开始下滑，到达水平面时的速度相同，但乙图中小球的质量更大，物块被撞击得更远，说明速度相同时，质量越大，动能越大。这可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 （5）实验甲和乙中，木块克服阻力做的功等于木块的动能变化。由于甲图中金属球的动能更大，传递给木块的动能也更大，因此木块克服阻力做的功 W1 大于W2，即 W1>W2。 【变式】【问题】十次车祸九次快，安全驾驶莫超载。某兴趣小组的同学们认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们设计了图甲、乙所示的实验，来探究“动能的大小与哪些因素有关”。 【证据】 图甲实验：让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A、B两处由静止开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 图乙实验：让质量不同的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处由静止开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 【解释】 (1)实验中通过观察纸盒移动的距离判断_______（选填“小球”或“纸盒”）的动能大小。如果水平面光滑，则_____（选填“能”或“不能”）完成本实验。 (2)分析图甲实验现象可知，质量相同时，______越大，物体的动能越大。 (3)分析图乙实验现象，可以初步得到的结论是：速度相同时，物体的______越大，动能越大。该结论可以解释汽车_______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 (4)图丙所示的交通标志牌显示的是交通管理部门对不同车型限制的最高行驶速度，质量越大的车，限速越_______（选填“大”或“小”），这主要是受到图_______（选填“甲”或“乙”）实验结论的启示。 【答案】(1) 小球 不能 (2)速度 (3) 质量 超载 (4) 小 乙 【详解】（1）[1]实验中通过纸盒移动的距离来反映小球的动能大小，这是转换法的应用。 [2]如果水平面光滑，纸盒将不受摩擦力，会一直匀速直线运动下去，无法通过移动距离的大小来比较小球的动能，因此不能完成本实验。 （2）图甲中，质量相同的小球从不同高度滑下，高度越高，到达水平面的速度越大，纸盒移动的距离越远，说明质量相同时，速度越大，物体的动能越大。 （3）[1]图乙中，小球从同一高度滑下，到达水平面的速度相同，质量大的小球撞击纸盒移动的距离更远，说明速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 [2]汽车超载时，质量增大，在速度相同的情况下动能更大，因此危险性更大，该结论可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 （4）[1]交通标志牌显示，质量越大的车，限速越小。 [2]这是受到图乙实验结论的启示，因为乙实验表明：速度相同时，质量越大，动能越大。为了避免大质量车辆因动能过大而造成严重危害，需要限制其行驶速度。 题型讲练九 重力势能的概念及影响因素 【典型例题】如图运载火箭离开地面加速上升的过程中（   ） A．动能增大 B．重力势能减小 C．动能不变 D．重力势能不变 【答案】A 【详解】运载火箭加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 【变式】下列图片是某同学扔实心球的四个分解动作，分解动作④完成后，球下落过程中（忽略空气阻力），重力势能_____，重力做功的功率______。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 减小 增大 【详解】[1]球下落过程中质量不变，高度变小，重力势能减小。 [2]球下落过程中，速度变大，由可知，重力做功功率变大。 题型讲练十 探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 【典型例题】在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知木块A、B、C的质量关系为；三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示；木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度可知，在质量一定时，物体高度______（选填“越高”或“越低”），重力势能_____（选填“越大”或“越小”）。 (2)木块B和C将木桩打入沙中的深度相同，由此小刚认为物体的重力势能的大小与质量无关。你认为小刚的观点是________（选填“正确”或“错误”）的，理由是_________________° (3)实验时，我们可以通过观察木桩陷入沙中的_______来判断木块重力势能的大小，这种研究问题的方法叫作_______（选填“控制变量法”或“转换法”）。 (4)实验中释放木块时，应使木块由静止开始下落，其目的是____________。 【答案】(1) 越高 越大 (2) 错误 没有控制B、C两个木块释放的高度相同 (3) 深度 转换法 (4)消除木块动能对实验的影响 【详解】（1）[1][2]木块 A和 B质量相同，B的高度更高，将木桩打入沙中的深度更深，说明在质量一定时，物体高度越高，重力势能越大。 （2）[1][2]木块B和C的质量不同，且下落的高度也不同（B的高度低于 C），没有控制高度这一变量，因此不能得出重力势能与质量无关的结论。 （3）[1][2]通过木桩陷入沙中的深度来间接反映木块重力势能的大小，这种将不易观察的物理量转化为容易观察的现象的方法叫作转换法。 （4）使木块由静止开始下落，可避免初速度对实验结果的干扰，保证实验中重力势能的转化只与下落高度和质量有关。 【变式】同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，使桌腿陷入沙子，如图所示为实验过程中的有关情境。 (1)本实验探究的是______（重物/小桌）的重力势能； (2)实验中通过______来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫______法； (3)实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，针对这些现象，下列做法中最不具有操作性的是______； A．增大重物下落的高度 B．增大前后两次实验重物的质量差 C．测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h（如图丁所示） D．每次实验前都松动沙子、平整沙面 (4)比较甲、乙两实验，可得结论：______，重力势能越大，若要探究重力势能与质量的关系，应比较______两实验； (5)小明想用以上器材探究“动能的大小与哪些因素有关”，他的设想______（可行/不可行）。 【答案】(1)重物 (2) 桌脚陷入沙子中的深度 转换 (3)C (4) 质量相等，物体的高度越高 乙、丙 (5)可行 【详解】（1）实验中，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子，在探究重力势能的大小与哪些因素有关实验中，所以探究的是重物的重力势能。 （2）[1][2]实验中通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的，桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大，运用了转换法。 （3）实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，增大重物下落的高度，可以改变脚陷入沙子中的深度；增大前后两次实验重物的质量差，可以改变脚陷入沙子中的深度；每次实验前都松动沙子、平整沙面，能保证实验初始条件一致，且桌脚更易下陷，让下陷现象更易观察。而测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h，不可以改变脚陷入沙子中的深度，所以最不具有操作性的是C。 故选C。 （4）[1]比较甲、乙两图，物体的质量相同，乙图中物体的高度较大，桌腿进入沙子较深，说明它的重力势能较大，可以得到物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。 [2]要想探究重力势能与质量的关系，保持物体的高度相同，改变物体的质量，所以应比较乙、丙两实验。 （5）动能的大小与质量和速度有关，该实验装置中，可让不同质量的重物从同一高度落下，保证撞击速度相同，或同一重物从不同高度落下，改变撞击速度，通过小桌下陷深度反映重物撞击小桌时动能大小，因此设想可行。 题型讲练十一 弹性势能的概念及影响因素 【典型例题】如图所示为中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射箭。当用力拉弓弦时，弓弦因发生______形变产生了弹力；在弹性限度内，形变程度越大，弹性势能越______。 【答案】 弹性 大 【详解】[1]弹性形变是指物体在力的作用下发生形变，撤去力后能恢复原状的形变 ，当用力拉弓弦时，弓弦因发生弹性形变产生了弹力。 [2]弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能，对于同一物体，弹性势能的大小与弹性形变程度有关，形变程度越大，具有的弹性势能越大。 【变式】小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩_______（填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块_______，从而比较弹性势能的大小，这种比较弹性势能的物理方法称为_______。 (2)若水平面绝对光滑，本实验将_______（填“能”或“不能”）达到探究目的。为什么？_______。 (3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______（填“正确”或“不正确”）的。 【答案】(1) 不同 被推动的距离 转换法 (2) 不能 见解析 (3)不正确 【详解】（1）[1][2][3]实验中要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小，木块移动的距离越大，说明弹簧的弹性势能越大，用到转换法。 （2）[1][2]若水平面绝对光滑，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。 （3）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了，故小明的观点是不正确的。 题型讲练十二 动能和势能的应用 【典型例题】高速公路的连续长下坡路段，容易使车辆特别是重载汽车失控，从而引发事故。为此，在连续长下坡路段的适当位置，设置紧急避险车道（如图甲）以使失控车辆能够驶离主车道，安全减速直至停止，避免事故的发生。当一辆卡车下坡时，发现刹车突然失灵，为了避免事故，经过时间后，进入避险车道，直至汽车停止，在图乙中画出此过程中该车的动能随时间变化的大致图像。（设卡车的质量保持不变） 【答案】 【详解】卡车下坡时，将重力势能转化为动能，则卡车的动能增大；经过t0时间后，进入避险车道，直至汽车停止，说明汽车进入避险车道后，速度逐渐减小，最后为0，则进入避险车道后汽车动能逐渐减小，直至为0，则此过程中该车的动能随时间变化的大致图像如图所示： 【变式】如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将___________（选填序号“A．质量较小的小泡沫块”或“B．质量较大的小金属块”）用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。当罐子在水平面上继续滚出去时，罐子的___________能转化为橡皮筋的___________能。 【答案】 B 动 弹性势 【详解】[1]物体的动能与质量有关，质量越大，动能越大。所以，为使实验现象更明显，应将质量较大的小金属块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中。 [2][3]当罐子在水平面上继续滚出去时，速度减小，动能变小，同时橡皮筋的弹性势能变大，罐子的动能转化橡皮筋的弹性势能。 题型讲练十三 辨析物体的机械能是否发生变化 【典型例题】2025年10月31日，我国发射载人飞船运载火箭在酒泉卫星发射中心成功将张陆、武飞、张洪章三名航天员送入太空。在火箭腾空而起的过程中，载人飞船的动能______（增大/减小/不变，下同），其重力势能______，机械能______。 【答案】 增大 增大 增大 【详解】[1][2][3]在火箭腾空而起的过程中，载人飞船的质量不变，速度增大，高度增加，故它的动能和重力势能都会增大；机械能是物体动能和势能的总和，动能和重力势能都增大，故机械能增大。 【变式】如图所示，相同的木板竖直放置在水平地面上，轻轻碰倒第一块木板就会产生连锁反应，使其余木板依次倒下。木板在倒下时，其重力势能将______，并转化为______能；由于能量的传递以及每块站立的木板都具有重力势能，则被撞击木板的机械能将依次______。 【答案】 减小 动 增大 【详解】[1][2]木板倒下时重心会降低，即高度降低，木板质量不变，所以其重力势能会减小；木板的重力势能减小后会使得木板倒下速度增大，所以木板的重力势能转化为了动能。 [3]根据能量守恒定律，第二块木板之后，由于能量的传递，使第二块木板的机械能大于第一块木板，依次类推，后一张木板的机械能会大于前一张木板，即被撞击木板的机械能将依次变大。 题型讲练十四 物体运动过程中各种机械能的变化情况 【典型例题】某次体育课学生训练跳远，如图是某学生起跳后的运动轨迹，b为最高点，a、c两点高度相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．b点时速度不为零 B．a、c两点的动能相等 C．a点机械能和d点机械能大小相等 D．落地后运动员失去惯性 【答案】ABC 【详解】A．运动到最高点b点时，学生在水平方向上具有速度，故A正确； BC．由于不计空气阻力，则跳起后运动过程中机械能守恒，则a点机械能与c点、d点机械能大小相等，a、c两点高度相同，则在a、c两点的重力势能相同，由于机械能等于动能和势能之和，所以这两点的动能相同，故BC正确； D．惯性只与物体的质量有关，所以落地后的运动员仍有惯性，故D错误。 故选ABC。 【变式】跳水运动员离开跳板后向上跃起的过程中，__________能转化为重力势能。 【答案】动 【详解】跳水运动员离开跳板后向上跃起的过程中，质量不变，速度越来越小，动能越来越少，高度越来越高，重力势能越来越大，动能转化为重力势能。 题型讲练十五 人造卫星、天体运动等的能量转化 【典型例题】如图所示，人造卫星在大气层外（不受空气阻力），沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动的过程中，卫星的动能______，机械能______。 【答案】 增大 不变 【详解】[1]当人造卫星从远地点向近地点运动的过程中，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。 [2]当卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的相互转化，因此卫星的机械能守恒，机械能不变。 【变式】人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（　　） A．人造卫星在运行过程中具有的能量是动能 B．由于人造地球卫星受力不平衡，因此机械能不守恒 C．卫星从远地点向近地点运行的过程中在做减速运动 D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，减少的动能全部转化为重力势能 【答案】D 【详解】A．人造卫星在运行过程中，具有运动速度，还具有高度，所以具有动能和重力势能，故A错误； B．人造地球卫星在运行过程中，机械能没有损失，所以机械能守恒，故B错误； C．卫星从远地点向近地点运行的过程中，质量不变，高度降低，将重力势能转化为动能，则速度增大，故做加速运动，故C错误； D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，机械能没有损失，则机械能守恒，所以减少的动能全部转化为重力势能，故D正确。 故选D。 题型讲练十六 机械能守恒的条件 【典型例题】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 【详解】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。 【变式】如图所示是跳台滑雪示意图，运动员助滑后获得较大速度，在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作，最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力，运动员从B到C过程中________能转化为________能，运动员在C时的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）在D时的机械能。 【答案】 动 重力势 等于 【详解】[1][2][3]运动员从B到C过程中，质量不变，速度变小，高度增加，动能减小，重力势能增加，动能转化为重力势能；运动员从C位置到D位置的过程中，不计空气阻力，机械能是守恒的，保持不变，所以运动员在C时的机械能等于在D时的机械能。 题型讲练十七 常见的机械能守恒及其辨析 【典型例题】如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过点和点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（    ） A．小球从点运动到点的过程中机械能不断减少 B．小球反弹经过点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过点的机械能大于经过点的机械能 【答案】D 【详解】A．小球从点运动到点的过程中，因光滑桌面没有摩擦阻力，小球处于平衡状态，其速度大小不变，动能不变，高度不变，重力势能不变，所以小球机械能不变，故A错误； B．从轨迹来看，小球反弹经过点时，此时小球在最高点，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则小球在点的动能不为零，故B错误； C．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反映小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大，弹性势能越大，在点与在点时，小球的动能与重力势能都为零，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，说明小球受到空气阻力作用，机械能逐渐变小，所以小球在点的机械能大于在点的机械能，故小球在点的弹性势能大于在点的弹性势能，小球在点的圆斑要比在点的圆斑大，C错误； D．小球在多次弹起过程中，机械能逐渐变小，而点在点之前，故小球在点的机械能大于在点的机械能，D正确。 故选D。 【变式】将两个弹性、体积相同，质量分别为和的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在水平地面的纸上留下黑斑，如图甲，可推断______（选填“”、“”或“”）。将一表面涂黑的皮球水平抛出后，皮球在水平地面的纸上留下了一串痕迹，如图乙，由此判断，皮球运动的方向是______（选填“由左向右”或“由右向左”）的，④处皮球的机械能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）①处皮球的机械能。 【答案】 < 由右向左 大于 【详解】[1]根据转换法，可以通过黑斑的大小反映释放时两个皮球的重力势能大小。如图甲，皮球B留下的黑斑较大，说明释放时皮球B的重力势能较大，释放的高度相同，则皮球B的质量较大。 [2][3]将一表面涂黑的皮球水平抛出后，皮球在水平地面的纸上弹跳时，由于要克服空气阻力做功等原因，皮球的机械能不断减小，所以皮球跳起的高度逐渐降低，则落地时的形变程度逐渐减小，则在水平地面的纸上留下的痕迹逐渐减小，所以皮球运动的方向是由右向左，④处皮球的机械能大于①处皮球的机械能。 1．2025年11月25日神舟二十二号飞船于酒泉卫星发射中心成功发射。飞船搭载了空间站所需的货物约6t。在飞船加速升空的过程中，搭载货物的（　　） A．重力势能增大 B．动能不变 C．机械能不变 D．质量增大 【答案】A 【详解】物体的质量不随物体所处状态、位置的改变而改变，在飞船加速升空的过程中，货物的质量不变，速度和高度增大，则它的动能和重力势能增大，机械能等于物体动能和势能的总和，所以它的机械能也增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（　　） A．举着哑铃不动 B．将掉在地上的树叶捡起来 C．投出篮球后，篮球在空中飞行 D．背着书包在水平地面上行走 【答案】B 【详解】A．人举着哑铃不动，人对哑铃施加了向上的力，但哑铃在力的方向上没有移动距离，所以人对哑铃没有做功，故A不符合题意； B．将掉在地上的树叶捡起来，人对树叶施加了向上的力，树叶在力的方向上移动了一段距离，满足做功的两个条件，所以人对树叶做了功，故B符合题意； C．投出篮球后，篮球在空中飞行，虽然篮球移动了距离，但此时人不再对篮球施加力，所以人对篮球没有做功，故C不符合题意； D．背着书包在水平地面上行走，人对书包施加了向上的力，但书包在水平方向移动，在力的方向上没有移动距离，所以人对书包没有做功，故D不符合题意。 故选B。 3．如下列图片所示，已知A、B、C三个物体的质量大小关系为，它们分别在同样大小的力F的作用下，都沿力的方向移动了s的距离。力F（　　） A．对A做的功最多 B．对B做的功最多 C．对C做的功最多 D．对A、B、C做的功一样多 【答案】D 【详解】因为对三个物体的拉力相等都为，三个物体在力的方向上移动的距离相等都为，根据功的计算公式可知，对三个物体所做的功一样多，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．如图所示，李超同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。则篮球与地面碰撞过程中，篮球的动能和重力势能________（选填“是”或“不是”）全部转化成了篮球的弹性势能。 【答案】不是 【详解】在篮球与地面碰撞过程中，篮球会发生形变，篮球的动能和重力势能，一部分会转化为篮球的弹性势能，但同时也会有一部分机械能转化为内能等其他形式的能量，因为碰撞过程中会产生热量等。所以篮球的动能和重力势能不是全部转化成了篮球的弹性势能。 5．庐江县闸山滑雪场于2026年1月正式对外开放，滑雪是人们非常喜爱的冰雪项目。当游客加速滑下时，他的重力势能将___________（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】变小 【详解】当游客加速滑下时，质量不变，高度降低，根据重力势能大小影响因素可知，他的重力势能变小。 6．如图所示，2026年1月6日，渭南市迎新年越野赛在渭河南大堤全民健身长廊开跑。当参赛选手在上坡路段匀速奔跑时，选手的动能___________，重力势能___________，机械能___________。（均选填“增大”“不变”或“减小”） 【答案】 不变 增大 增大 【详解】[1]当参赛选手在上坡路段匀速奔跑时，选手的质量不变，速度不变，选手的动能不变。 [2]当参赛选手在上坡路段匀速奔跑时，选手的质量不变，高度增大，选手的重力势能增大。 [3]动能和势能统称为机械能，因动能不变，重力势能增大，所以选手的机械能增大。 7．电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱。若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了，用时，电动自行车的牵引力为，在此过程中： (1)牵引力所做的功； (2)牵引力做功的功率。 【答案】(1)3000J (2)100W 【详解】（1）牵引力F=20N，路程s=150m，牵引力所做的功 （2）时间t=30s，牵引力做功的功率 8．一个物体在水平面上受到水平向右大小为50N的拉力作用，以0.5m/s的速度做匀速直线运动，已知物体与水平面间的摩擦力为50N，求： (1)物体受到的合力大小； (2)拉力在10s内做的功。 【答案】(1)0N (2)250J 【详解】（1）物体做匀速直线运动时处于平衡状态，根据牛顿第一定律，此时合力为零。 （2）物体在10s内运动的距离 则拉力在10s内做的功 9．如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为m的小钢球从斜槽的某一高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。 小海的部分实验数据和现象记录如下： 实验次数 1 2 3 钢球质量m/g 20 20 20 钢球下落高度h/cm 20 40 60 木块滑行距离s 近 较远 远 (1)上述3次实验中，钢球滑到斜槽底端时动能的大小是通过___________（选填“钢球下落高度”或“木块滑行距离”）判断的； (2)上述实验数据表明：当钢球的质量一定时，速度越大，动能越______（选填“大”或“小”）。 【答案】(1)木块滑行距离 (2)大 【详解】（1）我们无法直接观察钢球动能的大小，因此可以通过转换法，看木块被钢球撞击后滑行距离的远近来间接反映钢球的动能大小。 （2）由表格数据可知，三次实验钢球质量不变，下落高度越高，钢球滑到斜槽底端时速度越大，木块滑行距离越远，说明钢球动能越大，因此可得结论：质量一定时，物体速度越大，动能越大。 10．建筑工地常会设置高空坠物的警示牌。这和重力势能的相关知识有关。某同学利用如下器材：铁架台、刻度尺、相同钢珠（质量已知）、橡皮泥、直尺进行了相关探究。 【问题】物体下落时，重力势能主要转化成______能。我们知道，质量越大的物体从越高处掉落会造成越大的危险，可以猜测重力势能大小与物体的______和物体所处的______有关。 【证据】 （1）为了研究重力势能与高度的关系，我们应该控制物体的______相同 （2）将橡皮泥压平固定在水平桌面 （3）用铁架台悬挂钢珠，分别从高度、、处自由释放 （4）测量钢珠在橡皮泥上留下的凹痕深度 实验次数 下落高度h/cm 凹痕深度d/cm 1 20 0.5 2 40 0.8 3 60 1.2 【解释】分析数据可得：当钢珠质量相同时，下落高度越高，凹痕深度越______（填“大”或“小”）。说明物体的重力势能随高度增加而______（填“增大”或“减小”）。 【交流】结合实验结论，提出一条在建筑工地内避免坠物伤人的措施：______。 【答案】 动 质量 高度 质量 大 增大 进入工地要佩戴好安全帽 【详解】[1]物体下落时，高度降低、速度增大，重力势能减少，动能增加，因此重力势能主要转化成动能。 [2][3]质量越大、所处高度越高的物体，重力势能越大，从高处掉落时危险越大，所以可猜测重力势能大小与物体的质量和物体所处的高度有关。 [4]研究重力势能与高度的关系时，需采用控制变量法，控制物体的质量相同，改变下落高度。 [5][6]分析实验数据，当钢珠质量相同时，下落高度越高，凹痕深度越大。凹痕深度反映了钢珠重力势能的大小（转换法），说明物体的重力势能随高度增加而增大。 [7]根据实验结论，重力势能与质量、高度有关，因此可采取的措施如 “进入工地要佩戴好安全帽”“禁止在高空随意堆放重物”“对高空作业的工具进行加固” 等（只要能从控制质量或高度的角度提出避免坠物伤人的措施，合理即可）。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年人教版（新教材）物理八年级下册专项复习培优讲义【题型讲练】 第十一章 功和机械能【易错题题型讲练】 【导图+17个题型讲练+能力提升 共44题】 题型序列 题型讲练 题型讲练一 力做功的必要因素 题型讲练二 功的计算和估算 题型讲练三 比较功的大小 题型讲练四 功率的定义及意义 题型讲练五 比较功率的大小 题型讲练六 功率的测量 题型讲练七 动能的概念、影响动能的因素 题型讲练八 探究影响动能因素的实验装置及作用 题型讲练九 重力势能的概念及影响因素 题型讲练十 探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 题型讲练十一 弹性势能的概念及影响因素 题型讲练十二 动能和势能的应用 题型讲练十三 辨析物体的机械能是否发生变化 题型讲练十四 物体运动过程中各种机械能的变化情况 题型讲练十五 人造卫星、天体运动等的能量转化 题型讲练十六 机械能守恒的条件 题型讲练十七 常见的机械能守恒及其辨析 题型讲练一 力做功的必要因素 【典型例题】如图所示的情景中，力对物体做功的是（　　） A．推车缓慢前行 B．用力搬石头未起 C．叉车托着货物水平移动一段距离 D．将杠铃举到最高处保持不动 【变式】如图是台球比赛中的情景。比赛前台球静止在球台上，台球受到的重力和支持力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）；击球后，球离开球杆在桌面上滚动的过程中，球杆对台球______（选填“做功”或“不做功”）。 题型讲练二 功的计算和估算 【典型例题】如图所示，斜面长度为0.2 m，高度为0.1 m，重为10 N的小球从斜面滚下，重力做功为________J，斜面对小球的支持力为6 N，支持力对小球做功为________J。 【变式】女子10米跳台跳水比赛中，某运动员从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功大约为（g取10N/kg）（　　） A．350J B．3500J C．15000J D．35000J 题型讲练三 比较功的大小 【典型例题】如图所示，在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式】如图所示，AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面，AC>BC，把同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点。若推力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2，则W1________W2，（均填“>”“<”或“=”） 题型讲练四 功率的定义及意义 【典型例题】甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大。下列说法正确的是（    ） A．甲做的功一定比乙多 B．甲做功一定比乙快 C．甲做功的时间一定比乙少 D．做相同的功，甲用的时间一定比乙多 【变式】蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生，后来“马力”作为功率的单位经常应用在工程技术领域。当蒸汽机抬高重物做的功时，蒸汽机做功的功率就是1“马力”。则1“马力”=___________W。 题型讲练五 比较功率的大小 【典型例题】下图所示的是武警战士进行爬杆比赛的情景。两位武警A、B体重相同，分别以不同的速度匀速往上爬，最终是武警A获得了胜利。在比赛过程中，武警A做的功______（选填“大于”“小于”或“等于”）武警B做的功，做功的功率较大的是武警_____。 【变式】如图所示，小明的教室在五楼，通常他上楼需，有一次他跑步上楼只花了40s。这两种情况下，小明做的功是________的，做功的功率是________的。选填“相同”或“不同” 题型讲练六 功率的测量 【典型例题】学习了功率的知识后，小王和小白两位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动： (1)他们需要测量工具分别是：磅秤、卷尺和___________；（填写测量器材） (2)小王设计的测量步骤如下，其中多余的是___________（选填序号字母）； A．测出自己的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出自己上楼所用的时间t (3)利用以上所测物理量计算功率的表达式是___________； (4)测得小王的质量是60kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小王登楼的功率是___________W；（g取10N/kg） (5)他俩比赛看谁先从一楼爬到五楼，于是两人同时开始向上爬，结果小白先到五楼，小王后到五楼，已知他俩的体重相同，他俩做的功___________大，功率___________大。（两空均选填“小王”“小白”或“一样”） 【变式】小明要将一桶5L的矿泉水从一楼搬到他家所住的三楼，他想用所学的物理知识测量他自己搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 (1)实验原理：________； (2)小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是________（填字母）； A．测出这桶水的重力 B．测出两层楼的楼梯总长度 C．测出两层楼的竖直高度 D．测出上楼所用的时间 E．算出他搬运这桶水的功率 (3)小明在测量中所需要的器材有：测力计、________和________； (4)小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容； _____ 两层楼的高度h/m 小明上楼的时间t/s 小明搬运这桶水的功率P/W 52 6.4 26 (5)结合表中的数据，计算出小明搬运这桶水的功率：________W。 题型讲练七 动能的概念、影响动能的因素 【典型例题】如图，洒水车在洒水作业，在某段水平路面上匀速行驶，则（　　） A．洒水车整体动能不变 B．洒水车整体动能变小 C．洒水车整体重力势能不变 D．洒水车整体重力势能变大 【变式】物理观念  物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示．请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断： 行走的牛 160 J 人骑自行车 800 J 步枪子弹出膛时 (1)在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是__________（选填“质量”或“速度”）。 (2)物体的动能（）与物体的质量（）和运动速度（）的定量关系，你认为下面的选项正确的是__________（选填字母）。 A． B． C． 题型讲练八 探究影响动能因素的实验装置及作用 【典型例题】兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究. 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ (1)【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟__________有关； (2)【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由__________开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离．物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越__________； (3)【分析论证】为了研究汽车超速的问题，应选择甲、丙两图的实验现象分析，让同一小球从__________高度由静止开始沿斜槽下滑，可以初步得到的结论是：质量相同的物体，运动__________越大，它的动能越大； (4)【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车__________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； (5)实验甲和乙中木块克服阻力做的功分别为和，则__________（选填“>”“<”或“=”） 【变式】【问题】十次车祸九次快，安全驾驶莫超载。某兴趣小组的同学们认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们设计了图甲、乙所示的实验，来探究“动能的大小与哪些因素有关”。 【证据】 图甲实验：让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A、B两处由静止开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 图乙实验：让质量不同的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处由静止开始向下运动，然后与水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 【解释】 (1)实验中通过观察纸盒移动的距离判断_______（选填“小球”或“纸盒”）的动能大小。如果水平面光滑，则_____（选填“能”或“不能”）完成本实验。 (2)分析图甲实验现象可知，质量相同时，______越大，物体的动能越大。 (3)分析图乙实验现象，可以初步得到的结论是：速度相同时，物体的______越大，动能越大。该结论可以解释汽车_______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 (4)图丙所示的交通标志牌显示的是交通管理部门对不同车型限制的最高行驶速度，质量越大的车，限速越_______（选填“大”或“小”），这主要是受到图_______（选填“甲”或“乙”）实验结论的启示。 题型讲练九 重力势能的概念及影响因素 【典型例题】如图运载火箭离开地面加速上升的过程中（   ） A．动能增大 B．重力势能减小 C．动能不变 D．重力势能不变 【变式】下列图片是某同学扔实心球的四个分解动作，分解动作④完成后，球下落过程中（忽略空气阻力），重力势能_____，重力做功的功率______。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 题型讲练十 探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用 【典型例题】在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知木块A、B、C的质量关系为；三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示；木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度可知，在质量一定时，物体高度______（选填“越高”或“越低”），重力势能_____（选填“越大”或“越小”）。 (2)木块B和C将木桩打入沙中的深度相同，由此小刚认为物体的重力势能的大小与质量无关。你认为小刚的观点是________（选填“正确”或“错误”）的，理由是_________________° (3)实验时，我们可以通过观察木桩陷入沙中的_______来判断木块重力势能的大小，这种研究问题的方法叫作_______（选填“控制变量法”或“转换法”）。 (4)实验中释放木块时，应使木块由静止开始下落，其目的是____________。 【变式】同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，使桌腿陷入沙子，如图所示为实验过程中的有关情境。 (1)本实验探究的是______（重物/小桌）的重力势能； (2)实验中通过______来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫______法； (3)实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，针对这些现象，下列做法中最不具有操作性的是______； A．增大重物下落的高度 B．增大前后两次实验重物的质量差 C．测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h（如图丁所示） D．每次实验前都松动沙子、平整沙面 (4)比较甲、乙两实验，可得结论：______，重力势能越大，若要探究重力势能与质量的关系，应比较______两实验； (5)小明想用以上器材探究“动能的大小与哪些因素有关”，他的设想______（可行/不可行）。 题型讲练十一 弹性势能的概念及影响因素 【典型例题】如图所示为中国甲骨文中的“射”字，宛如搭弓射箭。当用力拉弓弦时，弓弦因发生______形变产生了弹力；在弹性限度内，形变程度越大，弹性势能越______。 【变式】小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他设计了如图所示的实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将同一个弹簧压缩_______（填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块_______，从而比较弹性势能的大小，这种比较弹性势能的物理方法称为_______。 (2)若水平面绝对光滑，本实验将_______（填“能”或“不能”）达到探究目的。为什么？_______。 (3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是_______（填“正确”或“不正确”）的。 题型讲练十二 动能和势能的应用 【典型例题】高速公路的连续长下坡路段，容易使车辆特别是重载汽车失控，从而引发事故。为此，在连续长下坡路段的适当位置，设置紧急避险车道（如图甲）以使失控车辆能够驶离主车道，安全减速直至停止，避免事故的发生。当一辆卡车下坡时，发现刹车突然失灵，为了避免事故，经过时间后，进入避险车道，直至汽车停止，在图乙中画出此过程中该车的动能随时间变化的大致图像。（设卡车的质量保持不变） 【变式】如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将___________（选填序号“A．质量较小的小泡沫块”或“B．质量较大的小金属块”）用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。当罐子在水平面上继续滚出去时，罐子的___________能转化为橡皮筋的___________能。 题型讲练十三 辨析物体的机械能是否发生变化 【典型例题】2025年10月31日，我国发射载人飞船运载火箭在酒泉卫星发射中心成功将张陆、武飞、张洪章三名航天员送入太空。在火箭腾空而起的过程中，载人飞船的动能______（增大/减小/不变，下同），其重力势能______，机械能______。 【变式】如图所示，相同的木板竖直放置在水平地面上，轻轻碰倒第一块木板就会产生连锁反应，使其余木板依次倒下。木板在倒下时，其重力势能将______，并转化为______能；由于能量的传递以及每块站立的木板都具有重力势能，则被撞击木板的机械能将依次______。 题型讲练十四 物体运动过程中各种机械能的变化情况 【典型例题】某次体育课学生训练跳远，如图是某学生起跳后的运动轨迹，b为最高点，a、c两点高度相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．b点时速度不为零 B．a、c两点的动能相等 C．a点机械能和d点机械能大小相等 D．落地后运动员失去惯性 【变式】跳水运动员离开跳板后向上跃起的过程中，__________能转化为重力势能。 题型讲练十五 人造卫星、天体运动等的能量转化 【典型例题】如图所示，人造卫星在大气层外（不受空气阻力），沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动的过程中，卫星的动能______，机械能______。 【变式】人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。下列说法正确的是（　　） A．人造卫星在运行过程中具有的能量是动能 B．由于人造地球卫星受力不平衡，因此机械能不守恒 C．卫星从远地点向近地点运行的过程中在做减速运动 D．卫星从近地点向远地点运行的过程中，减少的动能全部转化为重力势能 题型讲练十六 机械能守恒的条件 【典型例题】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 【变式】如图所示是跳台滑雪示意图，运动员助滑后获得较大速度，在跳台末端飞出后在空中做出各种比赛动作，最后落在着陆坡某位置完成比赛。若不计空气阻力，运动员从B到C过程中________能转化为________能，运动员在C时的机械能________（选填“大于”“小于”或“等于”）在D时的机械能。 题型讲练十七 常见的机械能守恒及其辨析 【典型例题】如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过点和点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（    ） A．小球从点运动到点的过程中机械能不断减少 B．小球反弹经过点时动能为零 C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑 D．小球经过点的机械能大于经过点的机械能 【变式】将两个弹性、体积相同，质量分别为和的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在水平地面的纸上留下黑斑，如图甲，可推断______（选填“”、“”或“”）。将一表面涂黑的皮球水平抛出后，皮球在水平地面的纸上留下了一串痕迹，如图乙，由此判断，皮球运动的方向是______（选填“由左向右”或“由右向左”）的，④处皮球的机械能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）①处皮球的机械能。 1．2025年11月25日神舟二十二号飞船于酒泉卫星发射中心成功发射。飞船搭载了空间站所需的货物约6t。在飞船加速升空的过程中，搭载货物的（　　） A．重力势能增大 B．动能不变 C．机械能不变 D．质量增大 2．下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（　　） A．举着哑铃不动 B．将掉在地上的树叶捡起来 C．投出篮球后，篮球在空中飞行 D．背着书包在水平地面上行走 3．如下列图片所示，已知A、B、C三个物体的质量大小关系为，它们分别在同样大小的力F的作用下，都沿力的方向移动了s的距离。力F（　　） A．对A做的功最多 B．对B做的功最多 C．对C做的功最多 D．对A、B、C做的功一样多 4．如图所示，李超同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。则篮球与地面碰撞过程中，篮球的动能和重力势能________（选填“是”或“不是”）全部转化成了篮球的弹性势能。 5．庐江县闸山滑雪场于2026年1月正式对外开放，滑雪是人们非常喜爱的冰雪项目。当游客加速滑下时，他的重力势能将___________（选填“变大”“变小”或“不变”） 6．如图所示，2026年1月6日，渭南市迎新年越野赛在渭河南大堤全民健身长廊开跑。当参赛选手在上坡路段匀速奔跑时，选手的动能___________，重力势能___________，机械能___________。（均选填“增大”“不变”或“减小”） 7．电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱。若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了，用时，电动自行车的牵引力为，在此过程中： (1)牵引力所做的功； (2)牵引力做功的功率。 8．一个物体在水平面上受到水平向右大小为50N的拉力作用，以0.5m/s的速度做匀速直线运动，已知物体与水平面间的摩擦力为50N，求： (1)物体受到的合力大小； (2)拉力在10s内做的功。 9．如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为m的小钢球从斜槽的某一高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。 小海的部分实验数据和现象记录如下： 实验次数 1 2 3 钢球质量m/g 20 20 20 钢球下落高度h/cm 20 40 60 木块滑行距离s 近 较远 远 (1)上述3次实验中，钢球滑到斜槽底端时动能的大小是通过___________（选填“钢球下落高度”或“木块滑行距离”）判断的； (2)上述实验数据表明：当钢球的质量一定时，速度越大，动能越______（选填“大”或“小”）。 10．建筑工地常会设置高空坠物的警示牌。这和重力势能的相关知识有关。某同学利用如下器材：铁架台、刻度尺、相同钢珠（质量已知）、橡皮泥、直尺进行了相关探究。 【问题】物体下落时，重力势能主要转化成______能。我们知道，质量越大的物体从越高处掉落会造成越大的危险，可以猜测重力势能大小与物体的______和物体所处的______有关。 【证据】 （1）为了研究重力势能与高度的关系，我们应该控制物体的______相同 （2）将橡皮泥压平固定在水平桌面 （3）用铁架台悬挂钢珠，分别从高度、、处自由释放 （4）测量钢珠在橡皮泥上留下的凹痕深度 实验次数 下落高度h/cm 凹痕深度d/cm 1 20 0.5 2 40 0.8 3 60 1.2 【解释】分析数据可得：当钢珠质量相同时，下落高度越高，凹痕深度越______（填“大”或“小”）。说明物体的重力势能随高度增加而______（填“增大”或“减小”）。 【交流】结合实验结论，提出一条在建筑工地内避免坠物伤人的措施：______。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $