压轴05 功和机械能 4大核心考向（压轴题专练）（山东专用）2026年中考物理终极冲刺讲练测

压轴05 功和机械能 4大核心考向 命题预测 “功和机械能”是中考物理力学部分的核心考点之一，也是连接力学与能量观念的重要桥梁。2026年中考会结合生活情境、“新能源”或“航空航天”背景命题，结合“双减”政策下的劳动教育，考查搬运货物、装修施工等实际场景，从单一的计算向综合应用转变。 高频考法 1.功和功率的分析 2.机械能的转化 3.机械效率的综合计算 4.机械能和机械效率的实验探究 知识·技法·思维 一、 功和功率 1. 功的概念 实例 人用力拉小车 起重机吊起货物 苹果从树上落下来 示意图 说明 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，物理学中就说这个力做了功 （1） 做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在力的方向上移动的距离． （2） 三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动）；二是有距离无力（靠惯性运动）；三是力的方向与运动方向垂直． （3） 功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积．即W = Fs．功的国际单位是焦耳（J），1J=1Nm 2．功率：在物理学中，用功率表示做功的快慢，等于功与做功所用时间之比．即P=，功率的国际单位是瓦特（W），1W=1J/s． 当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，有P=．这样我们得到了计算功率的另一个公式P=Fv．由公式P=Fv可知，在功率一定时，力F与速度v成反比．因此，当汽车上坡时，采用换低挡的方法以减小行车速度，来增大牵引力． 二、机械能 1. 能量：一个物体能够对外做功，这个物体就具有能量．能量是表示物体做功本领的物理量，物体能够做的功越多，表示物体具有的能量越多．但物体有能量不一定就做功． 2. 机械能 种类 定义 大小因素 公式 动能 物体由于运动而具有的能量 质量m、速度v E=mv2 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 质量m、高度h E=mgh 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能 弹性系数k、形变大小x E=kx2 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能．一个物体具有机械能的大小等于动能和势能的和 3. 动能和势能的相互转化 示例 能的转化 上升过程：动能转化为重力势能 B→A或B→C：动能转化为重力势能 A→B：重力势能转化为动能 C→D：动能转化为弹性势能 下降过程：重力势能转化为动能 A→B或C→B：重力势能转化为动能 D→C：弹性势能转化为动能 B→A：动能转化为重力势能 在一定条件下，物体的动能和势能之间是可以转化的．在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的． 三、机械效率 1．有用功和额外功 （1）有用功：为完成工作目的必须要做的功，叫做有用功． （2）额外功：在利用机械做功的过程中，在做有用功的同时，还要克服机械的重力、机械间的摩擦力等多做一部分做功，这部分功叫做额外功． （3）总功：在利用机械做功的过程中，有用功和额外功之和是总共做的功，叫做总功． 机械 总功 拉力做的功:W总=Fs 有用功 克服物重做的功:W有用=Gh 额外功 不计绳子重和摩擦时克服动滑轮重做的功:W额外=G动h 克服摩擦做的功:W额外=fh W总=W有用+W额外 2．机械效率 （1）机械效率：在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功越少越好，即额外功在总功中所占的比例越少越好．在物理学中，将有用功跟总功的比值叫机械效率．如果用η表示机械效率，那么有η=． （2）使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的． （3）机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一． 四、探究动能和机械效率的实验 1.探究影响动能大小的因素 （1）实验设计：从斜面上滚下的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离。在同样的平面上，木块B被撞得越远，钢球A的动能越大。 （2）实验方法：转换法和控制变量法。 （3）小球从斜面同一高度由静止释放的目的：使小球到达水平面的速度相同。 （4）实验结论：物体的动能跟物体的质量和速度有关，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 2.测量滑轮组的机械效率 （1）实验原理：。 （2）实验器材：滑轮组、钩码、弹簧测力计、刻度尺。 （3）操作：实验过程中弹簧测力计的拉动方式：竖直向上匀速缓慢拉动。 （4）实验方法：控制变量法。 （5）实验过程中应让弹簧测力计匀速拉动时读数。若使弹簧测力计静止时读数，未考虑摩擦力对实验的影响。 （6）提高机械效率的方法：①增加物重；②减小动滑轮重；③减小机械摩擦。 典例·靶向·突破 题型01 功和功率的分析 1．（2025·山东日照·一模）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 【答案】A 【详解】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。 题型02 机械能的转化 2．（2025·山东潍坊·中考真题）运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球，她在点将球击出，击球后网球运动的频闪照片如图所示，球触地弹起后运动的最高点为，触地过程中有一部分机械能转化成了内能，点与点等高，则（　　） A．网球在点的动能为零 B．网球在点的机械能等于在点的机械能 C．网球在点的动能大于在点的动能 D．网球由点运动到点，减小的重力势能全部转化为动能 【答案】C 【详解】A．网球在a点被击出时，已经具有了向前运动的速度，而动能的大小与物体的质量和速度有关，速度不为零则动能不为零，所以网球在a点的动能不为零，故A不符合题意； B．题目中提到网球触地过程中有一部分机械能转化成了内能，这意味着机械能会有损失。b点在网球触地前，c点在网球触地弹起后，由于触地时机械能减少，且b点与c点等高，则重力势能相同，由于b点的机械能等于动能与重力势能之和，则b点的机械能大于c点的机械能，故B不符合题意； C．b点与c点等高，根据重力势能的影响因素质量和高度，可知网球在b点和c点的重力势能相等。又因为触地过程中机械能有损失，所以b点的机械能大于c点的机械能。根据机械能等于动能与重力势能之和，重力势能相等时，机械能大的动能也大，因此网球在b点的动能大于在c点的动能，故C符合题意； D．网球由a点运动到c点的过程中，首先从a点到触地点，重力势能部分转化为动能，但同时会克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能；触地时，又有一部分机械能转化为内能；触地弹起后到c点，动能部分转化为重力势能，同样会克服空气阻力损失部分机械能，所以减小的重力势能并没有全部转化为动能，故D不符合题意。 故选C。 题型03 机械效率的综合计算 3．（2026·陕西西安·三模）如图所示，这是一种塔式起重机，完成一项吊装任务时，该起重机竖直向上匀速起吊800kg的物体，使重物升高20m，水平匀速运动15m。已知此时滑轮组的机械效率为80%，起吊动滑轮上有4股绳，忽略机械间的摩擦和绳重。（g取10N/kg） （1）滑轮组的拉力做的有用功是多少？ （2）所用滑轮组的动滑轮质量是多少？ （3）绳端的拉力是多大？ 【答案】（1） （2） 200 kg （3） 2500 N 【详解】（1）重物的重力 有用功为 （2）总功为 忽略摩擦和绳重，额外功仅为提升动滑轮所做的功，因此额外功为 由额外功公式，变形得动滑轮重力为 动滑轮质量为 （3）已知动滑轮上绳子段数，绳端移动距离为 由总功公式，变形得拉力为 题型04 机械能和机械效率的实验探究 4．（2025·山东东营·一模）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）（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静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，实验中探究的动能是指______填序号。 A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块前瞬间的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能 （2）（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：________； （3）（交流评估）①小球从斜面上由静止下落，下滑过程中重力势能转化为_______能。 ②本实验中水平面若绝对光滑，将______（选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。 （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）（知识拓展）木块在水平面上运动时，木块所受的重力与水平面对木块的支持力是______（选填“相互作用力”或“平衡力”）。 【答案】（1）B （2）质量相同，物体的动能与速度有关 （3） 动 不能 （4）超载 （5）平衡力 【详解】（1）[1]实验中通过木块被撞击的距离去比较小球撞击木块前具有的动能的大小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）[1]图甲、丙中，小球的质量相同，下落高度不同，则碰撞时，小球的速度不同，物块在水平面移动的距离不同，则说明：质量相同时，物体的动能与速度有关。 （3）[1]小球从斜面上一定高度由静止下落，高度减小，水平距离增加，则将重力势能转化为动能。 [2]本实验中水平面若绝对光滑，木块将在水平面上做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离去比较小球动能的大小。 （4）[1]图甲、乙中，小球下落的高度相同，则小球下滑到水平面时的速度相同，甲图中小球的质量大于乙图的，撞击后，甲图中物块移动的距离大于乙图的，则说明：速度一定时，物体的质量越大，物体的动能越大。则可以说明汽车超载行驶，危险性大。 （5）[1]木块运动时，木块所受的重力与地面对木块的支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反、作用在一条直线，是一对平衡力。 5．（2026·山东淄博·模拟预测）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 （1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向_______调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量_______； （2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1 2 4 0.1 0.3 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9 ①由图3可知，第2次实验中弹簧测力计示数为_______N； ②由第2次实验中滑轮组的机械效率为_______%（结果保留一位小数）； ③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体_______，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用_______的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重、斜面长、高，若机械效率，则物体在斜面上受到的摩擦力为_______N。 【答案】（1） 右 力臂 （2） 1.6 83.3 重力越大 变大 （3） 减小接触面的粗糙程度 0.2 【详解】（1）[1]实验前杠杆左端下沉，说明左端偏重，根据杠杆调平原则“左低右调”，平衡螺母应向右调节。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆上读取力臂，因此目的是便于测量力臂。 （2）[1]弹簧测力计分度值为0.2N，读数为1.6N。 [2]第2次实验的机械效率 [3]由实验数据可知，同一滑轮组，提升的物体重力越大，有用功占总功的比例越高，滑轮组机械效率越高。 [4]若提升同一物体，有用功不变，动滑轮重力减小，额外功减小，因此机械效率变大。 （3）[1]接触面粗糙程度越小，摩擦力越小，因此保持斜面倾斜程度不变，可以通过减小接触面粗糙程度减小摩擦，提高机械效率。 [2]有用功 总功 额外功 由得摩擦力 一、选择题 1．（2026·山东济宁·一模）甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的图像如图所示。已知甲车总重，若甲车内的牵引力大小恒为，则（　　） A．甲车速度大小为 B．0~6s内，以甲车为参照物，乙车向北运动 C．0~6s内，甲车克服重力做功为 D．0~6s内，甲车牵引力功率为 【答案】D 【详解】A．由图可知，甲车行驶，因此，故A错误； B．由图可知，乙车行驶，因此 则，两车同时同地向北行驶，相同时间内甲车比乙车路程更长，甲在乙北侧，因此以甲车为参照物，乙车向南运动，故B错误； C．做功需要力和沿力的方向上移动的距离，重力方向竖直向下，甲车水平行驶，竖直方向没有移动的距离，因此重力做功为0，克服重力做功为0，故C错误； D．甲车匀速运动，牵引力功率，故D正确。 故选D。 2．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示，为小球从某一高度水平抛出后的部分运动轨迹示意图，M、N是运动轨迹上的两点，其动能和重力势能关系如图乙所示。若M、N两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点，下列说法中正确的是（　　） A．N点对应轨迹中的位置③ B．M点对应轨迹中的位置① C．位置③的速度一定小于位置②的速度 D．位置①的动能可能小于210J 【答案】C 【详解】ABC．由图可知，小球反弹的高度越来越低，所以机械能越来越小。M点机械能为 N点机械能为 则N点重力势能为 所以M点机械能小于N点机械能，M点重力势能小于N点重力势能，则M点高度低于N点，所以M点对应轨迹中的位置③，N点对应轨迹中的位置②。M点动能为 所以M点动能小于N点动能，质量不变，所以M点速度小于N点速度，即位置③的速度一定小于位置②的速度。故AB错误，C正确； D．小球在点①时的重力势能与在点③（M点）时的重力势能相等，均为。若位置①的动能小于210J，，则位置①的机械能小于，而位置②（N点）机械能为，由于小球的机械能是不断减小的，所以不可能。故D错误。 故选C。 3．（2025·四川·中考真题）随着我国航天科技发展，“天地往返”已成为常态。“神舟”飞船返回舱着陆前要进行多次减速，在减速下降的过程中，返回舱的（    ） A．重力势能减小 B．重力势能增大 C．动能不变 D．动能增大 【答案】A 【详解】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，因此动能减小；高度不断降低，因此重力势能减小，故选A。 4．（2025·山东济宁·中考真题）下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处，下列分析错误的是（　　） A．小明在A处的重力势能比B处大 B．A处的大气压比B处小 C．水在A处的沸点比B处低 D．小明的质量为60kg，其重力所做的功为 【答案】D 【详解】A．由图可知，A处海拔约2000m，B处海拔约1000m，因为A处高度较大，小明在A处的重力势能较大，故A正确，不符合题意； B．大气压随高度的增加而减小，A处比B处海拔更高，因此A处的大气压比B处小，故B正确，不符合题意； C．海拔越高，大气压越低，水的沸点随大气压降低而降低，A处海拔更高，故A处的沸点比B处低，故C正确，不符合题意； D．小明从A处到B处，下降的高度Δh=2000m-1000m=1000m 重力所做的功W=GΔh=mgΔh=60kg×10N/kg×1000m=6×105J 故D错误，符合题意。 故选D。 5．（2025·山东滨州·中考真题）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 【答案】D 【详解】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。 6．（2025·山东日照·中考真题）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（    ） A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J 【答案】B 【详解】A．由题意知，集装箱的重力为G=mg=10×103kg×10N/kg=1×105N 则在上升过程中，起重机对集装箱做的功为W=Gh=1×105N×10m=1×106J 故A错误； B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为 故B正确； C．任何机械在使用时，都不可避免的会克服摩擦等做额外功，因此机械效率不可能达到100%，故C错误； D．在水平移动过程中，起重机对集装箱的力是竖直方向上的，集装箱在水平方向上移动，因此不做功，为0J，故D错误。 故选B。 7．（2025·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为 B．电动机对绳子的拉力为 C．货物受到斜面的摩擦力为 D．滑轮组的机械效率为 【答案】C 【详解】A．支持力的方向垂直于斜面向上，而货物的运动方向是沿斜面向上，支持力与货物的运动方向相互垂直。根据功的计算公式W=Fs，当力的方向与物体运动方向垂直时，力对物体不做功，即支持力做的功为0J，故A不符合题意； B．由图乙可知，10秒内货物匀速移动了4m，因为滑轮组由4段绳子拉动物体，所以绳子自由端移动的距离s绳=4s物=4×4m=16m 电动机的输出功率 P=240W，整个过程的时间 t=10s，可先计算出电动机做的总功W总=Pt=240W×10s=2400J 再根据功的计算公式W=Fs，变形可得电动机对绳子的拉力 故B不符合题意； C．货物的重力G=900N，被提升的高度h=2m，克服货物重力所做的功为有用功W有= Gh=900N×2m=1800J 因为不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，所以额外功仅来自克服货物与斜面之间的摩擦力，即W额= W总－W有= 2400J－1800J=600J 额外功是克服摩擦力所做的功，其计算公式为W额= fs物，变形可得摩擦力 故C符合题意； D．机械效率η是有用功与总功的比值，不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则使用滑轮组时没有做额外功，所以滑轮组的机械效率为100%，故D不符合题意。 故选C。 8．（2025·山东青岛·二模）如图所示，运动员离开蹦床竖直向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功 B．在最高点运动员的速度为零，所受合力为零 C．运动员从接触蹦床到下落至最低处的过程中，动能和重力势能转化为弹性势能 D．运动员从高处下落到最低点的过程中，运动员的速度越来越快 【答案】C 【详解】A．运动员在上升过程中，没有受到蹦床的力，蹦床对运动员没有做功，故A错误； B．运动员在最高点速度为零，但是运动员还受到重力作用，受力不平衡，故B错误； C．运动员从接触蹦床到下落至最低处的过程中，运动员的动能与重力势能总和（机械能）减小，蹦床的机械能变大，动能和重力势能转化为弹性势能，故C正确； D．运动员下落过程中，与蹦床接触前，运动员受到的重力不变，运动员的速度越来越大，与蹦床接触后，当运动员重力等于弹簧弹力时，运动员的速度达到最大值，然后减小，最后减小到零，故D错误。 故选C。 9．（2025·山东济南·三模）弹簧置于光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计，则先后两次（    ） A．第二次释放小球时弹簧的弹性势能较大 B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D．小球上升过程，经过c点时的动能相等 【答案】C 【详解】A．按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，直到运动到最高点的过程中，空气阻力忽略不计，弹簧的弹性势能转化成小球的动能，再转化成小球的重力势能，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，由图可知，a高于b，则第一次小球到达最高点时的重力势能较大，由机械能守恒可知，第一次释放小球时弹簧的弹性势能大，故A不符合题意； B．小球由c到b过程，小球已脱离弹簧，此过程中小球的质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B不符合题意； C．小球上升过程，经过c点时，高度相等，质量相等，小球的重力势能相等，故C符合题意； D．第一次释放小球时弹簧的弹性势能大，由机械能守恒可知，第一次释放小球后，上升经过c点时的机械能较大，经过c点时的重力势能相等，小球第一次经过c点时的动能较大，故D不符合题意。 故选C。 二、填空题 10．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的___________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越___________。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车___________（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 动 大 不做功 【详解】[1]压缩弹簧松手后，被压缩后的弹簧将小车弹出，弹簧的弹性势能减少，小车的机械能增大，所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。 [2]弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越大。 [3]小车在水平木板上运动，小车受到的重力向下，小车没有在重力的方向上移动距离，故重力没有对小车做功。 11．（2025·山东德州·中考真题）物理学中，物体重力势能的表达式，动能的表达式。如图所示，光滑水平面AB与光滑圆弧轨道BC相连（连接处无能量损失）。质量m=2kg的小球从A点以v=2m/s的初速度向右运动冲上圆弧轨道，不计空气阻力。小球从A运动到B的过程中机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小球能到达圆弧的最大高度h=______m（g取10N/kg）。 【答案】 不变 0.2 【详解】[1]因为水平面AB和圆弧轨道BC都是光滑的，且不计空气阻力，所以小球在运动过程中没有能量损失，机械能守恒，即机械能不变。 [2]当小球到达圆弧最大高度时，动能全部转化为重力势能，则有，即 则 三、实验题 12．（2024·山东济宁·中考真题）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验： ①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： （1）请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素______； （2）若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号______中的数据进行分析； （3）分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值______； （4）分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值______（选填“越大”、“越小”或“不变”）； （5）斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为______N。（取） 【答案】（1） （2）1、4、7（2、5、8或3、6、9） （3）都相等 （4）越小 （5）10 【详解】（1）物体A对斜面的压力作用点在接触面，与接触面垂直并指向斜面；由表格中数据可知，当斜面倾角为15°，A对斜面的压力大小为9.66N。如图所示： （2）研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，应选择同一物体放在同一斜面上，改变斜面倾角，测出压力大小进行比较，所以可选择实验序号1、4、7或2、5、8、或3、6、9中的数据进行分析。 （3）分析比较1、2、3（4、5、6或7、8、9）三组数据，A、B、C三个不同物体静止在同一斜面上，物体对木板的压力与该物体重力的比值都相等。 （4）分析比较序号1、4、7（2、5、8、或3、6、9）中的实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力越小，由于重力不变，则物体对木板的压力与该物体重力的比值越小。 （5）拉力F做的有用功为 总功为 额外功为 则该物体所受摩擦力的大小为 四、计算题 13．（2026·湖北·一模）为了进一步理解所学知识，某物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滚动摩擦力为20N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.5kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求： （1）滑轮组在5秒内对物体做的有用功。 （2）细绳的拉力F。 （3）滑轮组的机械效率。 （4）玩具电动小车牵引力的功率P。 【答案】（1）10J （2）12.5N （3）80% （4）6.5W 【分析】根据滑轮组的工作原理，计算细绳的拉力、滑轮组对物体做的有用功、滑轮组的机械效率以及玩具电动小车牵引力的功率。 【详解】（1）由题意可知，物体5s内上升的高度 物体的重力 滑轮组在5s内做的有用功 （2）由题意可知，动滑轮的重力 由图可知，动滑轮由2段绳子承担，即，不计绳与滑轮间的摩擦，可得绳子的拉力 （3）由题图可知，绳子自由端移动的距离 总功 滑轮组的机械效率 （4）由题意可知，玩具电动小车的速度 小车做匀速直线运动，牵引力等于绳子拉力与滚动摩擦力之和，即 玩具电动小车牵引力的功率 14．（2025·山东淄博·中考真题）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。 【答案】（1） （2）160W （3）90% 【详解】（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 15．（2026·安徽合肥·一模）在某次建筑施工过程中，工人需要将重为420N的材料箱M运到10m高的水平台上，现用斜面和滑轮搭建了如图所示的装置。已知斜面长为16m，工人在绳子的末端施加的拉力大小恒为300N，材料箱在绳子拉力作用下由斜面底端匀速运动至顶端用时2min，此过程中，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦且拉材料箱的绳子始终与斜面平行，同时忽略材料箱的体积大小。求： （1）工人所施加的拉力做功的功率； （2）上述过程中，该装置的机械效率（计算结果用百分数表示）。 【答案】（1）40W （2） 【详解】（1）图中均为定滑轮，不改变力的大小，则工人拉力所做的功为 运动时间 则工人所施加的拉力做功的功率为 （2）提升材料箱做的有用功为 则装置的机械效率 16．（2026·四川南充·一模）如图，利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和正方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡。已知，A的体积为0.01 m3，A重为800 N，B的边长0.1 m，B重为250 N，动滑轮重200 N，不计绳重与摩擦（）。求： （1）A的密度； （2）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力； （3）在单独使用该滑轮组且完全浸没在水中匀速提升A时的机械效率（百分数取整）； （4）水位上涨过程中，电子秤所受的最大压强。 【答案】（1）8×103kg/m3 （2）100 N （3）78% （4）1×104Pa 【详解】（1）A的质量 A的密度 （2）当水位上涨到A的上表面时，A被完全浸没在水中，此时排开水的体积等于A的体积。即 根据阿基米德原理，A受到的浮力为 （3）当A完全浸没在水中时，滑轮组需要克服的有用拉力为 滑轮组做的有用功为 滑轮组做的总功包括克服A的视重和动滑轮重力所做的功 滑轮组的机械效率为 （4）电子秤受到的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力FD，即 要使电子秤所受的压力最大，则绳子的拉力FD必须最小。 根据力的相互作用以及杠杆平衡条件 又因为 所以 要使FD最小，作用在C点的力FC必须最小。 FC是滑轮组绳端的拉力，由图可知，滑轮组有3段绳子承担总重物，则 要使FC最小，A受到的浮力必须最大。 当A完全浸没时，浮力最大， 此时，C点的最小拉力为 D点的最小拉力为 电子秤受到的最大压力为 B是边长为0.1m的正方体，其底面积（即受力面积）为 电子秤所受的最大压强为 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴05 功和机械能 4大核心考向 1.【答案】A 2.【答案】C 3.【答案】解：（1）重物的重力 有用功为 （2）总功为 忽略摩擦和绳重，额外功仅为提升动滑轮所做的功，因此额外功为 由额外功公式，变形得动滑轮重力为 动滑轮质量为 （3）已知动滑轮上绳子段数，绳端移动距离为 由总功公式，变形得拉力为 4.【答案】（1）B （2）质量相同，物体的动能与速度有关 （3） 动 不能 （4）超载 （5）平衡力 5.【答案】（1） 右 力臂 （2） 1.6 83.3 重力越大 变大 （3） 减小接触面的粗糙程度 0.2 1.【答案】D 2.【答案】C 3.【答案】A 【详解】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，因此动能减小；高度不断降低，因此重力势能减小，故选A。 4.【答案】D 5.【答案】D 6.【答案】B 7.【答案】C 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】 动 大 不做功 11.【答案】 不变 0.2 12.【答案】（1） （2）1、4、7（2、5、8或3、6、9） （3）都相等 （4）越小 （5）10 13.【答案】解：（1）由题意可知，物体5s内上升的高度 物体的重力 滑轮组在5s内做的有用功 （2）由题意可知，动滑轮的重力 由图可知，动滑轮由2段绳子承担，即，不计绳与滑轮间的摩擦，可得绳子的拉力 （3）由题图可知，绳子自由端移动的距离 总功 滑轮组的机械效率 （4）由题意可知，玩具电动小车的速度 小车做匀速直线运动，牵引力等于绳子拉力与滚动摩擦力之和，即 玩具电动小车牵引力的功率 14．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 15．解：（1）图中均为定滑轮，不改变力的大小，则工人拉力所做的功为 运动时间 则工人所施加的拉力做功的功率为 （2）提升材料箱做的有用功为 则装置的机械效率 16．解：（1）A的质量 A的密度 （2）当水位上涨到A的上表面时，A被完全浸没在水中，此时排开水的体积等于A的体积。即 根据阿基米德原理，A受到的浮力为 （3）当A完全浸没在水中时，滑轮组需要克服的有用拉力为 滑轮组做的有用功为 滑轮组做的总功包括克服A的视重和动滑轮重力所做的功 滑轮组的机械效率为 （4）电子秤受到的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力FD，即 要使电子秤所受的压力最大，则绳子的拉力FD必须最小。 根据力的相互作用以及杠杆平衡条件 又因为 所以 要使FD最小，作用在C点的力FC必须最小。 FC是滑轮组绳端的拉力，由图可知，滑轮组有3段绳子承担总重物，则 要使FC最小，A受到的浮力必须最大。 当A完全浸没时，浮力最大， 此时，C点的最小拉力为 D点的最小拉力为 电子秤受到的最大压力为 B是边长为0.1m的正方体，其底面积（即受力面积）为 电子秤所受的最大压强为 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴05 功和机械能 4大核心考向 命题预测 “功和机械能”是中考物理力学部分的核心考点之一，也是连接力学与能量观念的重要桥梁。2026年中考会结合生活情境、“新能源”或“航空航天”背景命题，结合“双减”政策下的劳动教育，考查搬运货物、装修施工等实际场景，从单一的计算向综合应用转变。 高频考法 1.功和功率的分析 2.机械能的转化 3.机械效率的综合计算 4.机械能和机械效率的实验探究 知识·技法·思维 一、 功和功率 1. 功的概念 实例 人用力拉小车 起重机吊起货物 苹果从树上落下来 示意图 说明 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，物理学中就说这个力做了功 （1） 做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在力的方向上移动的距离． （2） 三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动）；二是有距离无力（靠惯性运动）；三是力的方向与运动方向垂直． （3） 功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积．即W = Fs．功的国际单位是焦耳（J），1J=1Nm 2．功率：在物理学中，用功率表示做功的快慢，等于功与做功所用时间之比．即P=，功率的国际单位是瓦特（W），1W=1J/s． 当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，有P=．这样我们得到了计算功率的另一个公式P=Fv．由公式P=Fv可知，在功率一定时，力F与速度v成反比．因此，当汽车上坡时，采用换低挡的方法以减小行车速度，来增大牵引力． 二、机械能 1. 能量：一个物体能够对外做功，这个物体就具有能量．能量是表示物体做功本领的物理量，物体能够做的功越多，表示物体具有的能量越多．但物体有能量不一定就做功． 2. 机械能 种类 定义 大小因素 公式 动能 物体由于运动而具有的能量 质量m、速度v E=mv2 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 质量m、高度h E=mgh 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能 弹性系数k、形变大小x E=kx2 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能．一个物体具有机械能的大小等于动能和势能的和 3. 动能和势能的相互转化 示例 能的转化 上升过程：动能转化为重力势能 B→A或B→C：动能转化为重力势能 A→B：重力势能转化为动能 C→D：动能转化为弹性势能 下降过程：重力势能转化为动能 A→B或C→B：重力势能转化为动能 D→C：弹性势能转化为动能 B→A：动能转化为重力势能 在一定条件下，物体的动能和势能之间是可以转化的．在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的． 三、机械效率 1．有用功和额外功 （1）有用功：为完成工作目的必须要做的功，叫做有用功． （2）额外功：在利用机械做功的过程中，在做有用功的同时，还要克服机械的重力、机械间的摩擦力等多做一部分做功，这部分功叫做额外功． （3）总功：在利用机械做功的过程中，有用功和额外功之和是总共做的功，叫做总功． 机械 总功 拉力做的功:W总=Fs 有用功 克服物重做的功:W有用=Gh 额外功 不计绳子重和摩擦时克服动滑轮重做的功:W额外=G动h 克服摩擦做的功:W额外=fh W总=W有用+W额外 2．机械效率 （1）机械效率：在保证所做有用功一定的情况下，人们总是希望额外功越少越好，即额外功在总功中所占的比例越少越好．在物理学中，将有用功跟总功的比值叫机械效率．如果用η表示机械效率，那么有η=． （2）使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1的． （3）机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一． 四、探究动能和机械效率的实验 1.探究影响动能大小的因素 （1）实验设计：从斜面上滚下的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离。在同样的平面上，木块B被撞得越远，钢球A的动能越大。 （2）实验方法：转换法和控制变量法。 （3）小球从斜面同一高度由静止释放的目的：使小球到达水平面的速度相同。 （4）实验结论：物体的动能跟物体的质量和速度有关，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 2.测量滑轮组的机械效率 （1）实验原理：。 （2）实验器材：滑轮组、钩码、弹簧测力计、刻度尺。 （3）操作：实验过程中弹簧测力计的拉动方式：竖直向上匀速缓慢拉动。 （4）实验方法：控制变量法。 （5）实验过程中应让弹簧测力计匀速拉动时读数。若使弹簧测力计静止时读数，未考虑摩擦力对实验的影响。 （6）提高机械效率的方法：①增加物重；②减小动滑轮重；③减小机械摩擦。 典例·靶向·突破 题型01 功和功率的分析 1．（2025·山东日照·一模）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 题型02 机械能的转化 2．（2025·山东潍坊·中考真题）运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球，她在点将球击出，击球后网球运动的频闪照片如图所示，球触地弹起后运动的最高点为，触地过程中有一部分机械能转化成了内能，点与点等高，则（　　） A．网球在点的动能为零 B．网球在点的机械能等于在点的机械能 C．网球在点的动能大于在点的动能 D．网球由点运动到点，减小的重力势能全部转化为动能 题型03 机械效率的综合计算 3．（2026·陕西西安·三模）如图所示，这是一种塔式起重机，完成一项吊装任务时，该起重机竖直向上匀速起吊800kg的物体，使重物升高20m，水平匀速运动15m。已知此时滑轮组的机械效率为80%，起吊动滑轮上有4股绳，忽略机械间的摩擦和绳重。（g取10N/kg） （1）滑轮组的拉力做的有用功是多少？ （2）所用滑轮组的动滑轮质量是多少？ （3）绳端的拉力是多大？ 题型04 机械能和机械效率的实验探究 4．（2025·山东东营·一模）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）（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静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞得越远，实验中探究的动能是指______填序号。 A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块前瞬间的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击后的动能 （2）（分析论证）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：________； （3）（交流评估）①小球从斜面上由静止下落，下滑过程中重力势能转化为_______能。 ②本实验中水平面若绝对光滑，将______（选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。 （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）（知识拓展）木块在水平面上运动时，木块所受的重力与水平面对木块的支持力是______（选填“相互作用力”或“平衡力”）。 5．（2026·山东淄博·模拟预测）在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。 （1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向_______调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量_______； （2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1 2 4 0.1 0.3 3 6 0.1 2.2 0.3 90.9 ①由图3可知，第2次实验中弹簧测力计示数为_______N； ②由第2次实验中滑轮组的机械效率为_______%（结果保留一位小数）； ③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体_______，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用_______的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重、斜面长、高，若机械效率，则物体在斜面上受到的摩擦力为_______N。 一、选择题 1．（2026·山东济宁·一模）甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶，它们的图像如图所示。已知甲车总重，若甲车内的牵引力大小恒为，则（　　） A．甲车速度大小为 B．0~6s内，以甲车为参照物，乙车向北运动 C．0~6s内，甲车克服重力做功为 D．0~6s内，甲车牵引力功率为 2．（25-26九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示，为小球从某一高度水平抛出后的部分运动轨迹示意图，M、N是运动轨迹上的两点，其动能和重力势能关系如图乙所示。若M、N两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点，下列说法中正确的是（　　） A．N点对应轨迹中的位置③ B．M点对应轨迹中的位置① C．位置③的速度一定小于位置②的速度 D．位置①的动能可能小于210J 3．（2025·四川·中考真题）随着我国航天科技发展，“天地往返”已成为常态。“神舟”飞船返回舱着陆前要进行多次减速，在减速下降的过程中，返回舱的（    ） A．重力势能减小 B．重力势能增大 C．动能不变 D．动能增大 4．（2025·山东济宁·中考真题）下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处，下列分析错误的是（　　） A．小明在A处的重力势能比B处大 B．A处的大气压比B处小 C．水在A处的沸点比B处低 D．小明的质量为60kg，其重力所做的功为 5．（2025·山东滨州·中考真题）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 6．（2025·山东日照·中考真题）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱。先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（    ） A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J 7．（2025·山东潍坊·中考真题）如图甲所示，电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物，电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示，货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦，则内（　　） A．斜面对货物的支持力做功为 B．电动机对绳子的拉力为 C．货物受到斜面的摩擦力为 D．滑轮组的机械效率为 8．（2025·山东青岛·二模）如图所示，运动员离开蹦床竖直向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功 B．在最高点运动员的速度为零，所受合力为零 C．运动员从接触蹦床到下落至最低处的过程中，动能和重力势能转化为弹性势能 D．运动员从高处下落到最低点的过程中，运动员的速度越来越快 9．（2025·山东济南·三模）弹簧置于光滑管内，下端固定在水平地面上，上端与管口平齐。如图所示，将一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方向运动，第一次小球到达的最高点为a，第二次小球到达的最高点为b，c为小球运动路径上的一点，小球所受空气阻力忽略不计，则先后两次（    ） A．第二次释放小球时弹簧的弹性势能较大 B．小球由c到b过程，弹性势能转化为重力势能 C．小球上升过程，经过c点时的重力势能相等 D．小球上升过程，经过c点时的动能相等 二、填空题 10．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的___________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越___________。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车___________（选填“做功”或“不做功”）。 11．（2025·山东德州·中考真题）物理学中，物体重力势能的表达式，动能的表达式。如图所示，光滑水平面AB与光滑圆弧轨道BC相连（连接处无能量损失）。质量m=2kg的小球从A点以v=2m/s的初速度向右运动冲上圆弧轨道，不计空气阻力。小球从A运动到B的过程中机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小球能到达圆弧的最大高度h=______m（g取10N/kg）。 三、实验题 12．（2024·山东济宁·中考真题）小明将木板一端置于水平桌面上，另一端与量角器组装成斜面（如图所示），按以下步骤进行了实验： ①选3个物体A、B和C，分别测出它们的重力大小； ②将斜面倾角（木板与桌面夹角）调成5°，分别将物体A、B、C放置在斜面上保持静止，用压力传感器分别测出它们对木板的压力大小； ③将斜面倾角先后调成10°和15°，重复步骤②。 实验数据记录如下表： 斜面倾角 5° 10° 15° 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 物体 A B C A B C A B C 重力大小/N 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 10.0 20.0 30.0 压力大小/N 9.96 19.92 29.88 9.85 19.70 29.55 9.66 19.32 28.98 结合以上信息，按要求回答下列问题： （1）请在图中画出物体A对木板（斜面倾角为15°）压力的示意图，要求包含力的三要素______； （2）若研究同一物体对木板的压力大小与斜面倾角的关系，可选择实验序号______中的数据进行分析； （3）分析比较实验数据可知：不同物体静止在同一斜面上时，物体对木板的压力与该物体重力的比值______； （4）分析比较实验数据可知，同一物体静止在不同斜面上时，斜面倾角越大，物体对木板的压力与该物体重力的比值______（选填“越大”、“越小”或“不变”）； （5）斜面作为一种简单的机械，在生活中常有应用。在沿斜面向上的拉力F作用下，质量为的物体沿斜面向上匀速运动了，升高了，斜面的机械效率为90%，则该物体所受摩擦力的大小为______N。（取） 四、计算题 13．（2026·湖北·一模）为了进一步理解所学知识，某物理兴趣小组组装了如图所示的装置。一辆质量为3kg的玩具电动小车放置在粗糙水平桌面上，其与桌面间的滚动摩擦力为20N，一根不可伸长的细绳一端固定在小车尾部，另一端依次跨过定滑轮、动滑轮后固定在O点，两滑轮质量都为0.5kg。当小车向右运动，借助细绳、滑轮带动质量为2kg的物体以0.1m/s的速度沿竖直方向匀速上升，不计细绳与两滑轮之间的摩擦，不考虑空气阻力，求： （1）滑轮组在5秒内对物体做的有用功。 （2）细绳的拉力F。 （3）滑轮组的机械效率。 （4）玩具电动小车牵引力的功率P。 14．（2025·山东淄博·中考真题）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。 15．（2026·安徽合肥·一模）在某次建筑施工过程中，工人需要将重为420N的材料箱M运到10m高的水平台上，现用斜面和滑轮搭建了如图所示的装置。已知斜面长为16m，工人在绳子的末端施加的拉力大小恒为300N，材料箱在绳子拉力作用下由斜面底端匀速运动至顶端用时2min，此过程中，不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦且拉材料箱的绳子始终与斜面平行，同时忽略材料箱的体积大小。求： （1）工人所施加的拉力做功的功率； （2）上述过程中，该装置的机械效率（计算结果用百分数表示）。 16．（2026·四川南充·一模）如图，利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和正方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡。已知，A的体积为0.01 m3，A重为800 N，B的边长0.1 m，B重为250 N，动滑轮重200 N，不计绳重与摩擦（）。求： （1）A的密度； （2）水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力； （3）在单独使用该滑轮组且完全浸没在水中匀速提升A时的机械效率（百分数取整）； （4）水位上涨过程中，电子秤所受的最大压强。 / 学科网（北京）股份有限公司 $