专题04 功和机械能（专项训练）物理人教版八年级下册期末复习

**基本信息** 以“概念-方法-应用”三维架构系统整合功和机械能知识，通过对比表格、实验探究及分层训练，构建从基础认知到综合应用的完整备考体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识梳理|10知识点|功的计算对比表、动能势能影响因素实验设计|从功的定义→功率→机械能转化，形成“概念-公式-实验-应用”递进链条| |方法技巧|3类核心方法+4道易错题|做功判断两条件三情况、动能变化三步法（质量-速度-机械能）|结合避坑点（如匀速≠机械能守恒）深化理解| |巩固训练|8题型60题|实验题控制变量法、图像题功率比较|覆盖选择/填空/计算/实验，匹配中考高频考点| |综合训练|5题型29题|机械能转化实例分析（单摆/卫星）|融合生活情境（无人机/滑雪）提升科学思维与应用能力|

专题04功和机械能（解析版） 目录 【知识梳理】····························································································1 知识点 1 功的概念··············································································1 知识点 2功的计算、公式、单位及常见估算汇总表···················································2 知识点 3 重力做功与摩擦力做功 对比表·································································· 2 知识点 4 做功的快慢---功率··············································· 2 知识点5功率和功的区别········································································3 知识点 6功和能的关系·······························································································4 知识点 7 动能和势能·········································································4 知识点 8探究动能的大小跟哪些因素有关（必考实验）··········································5 知识点 9探究重力势能的大小跟哪些因素有关（拓展实验）··········································5 知识点10机械能的转化及守恒······················································6 【方法技巧】··························································································7 核心解题方···············································································································7 典型易错题（含解析 + 避坑点）···························································· ·8 示例应用·················································································································8 【巩固训练】····························································································9 【综合训练】····························································································27 【知识梳理】 知识点 1 功的概念（抓核心力的作用、在力的方向上空间效果） 知识点 核心概念 核心内容 典型举例 功的定义 （功符号：W） 力学中 功的含义 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。 水平拉力拉动木块沿地面向前运动，拉力对木块做功 做功的两个必要因素 必备条件，缺一不可 ①作用在物体上的力②物体在力的方向上移动的距离 用力推动前进的小车，推力做功 三种不做功情况 力没有产生 做功效果 ①有力无距离：受力但静止不动 ②有距离无力：靠惯性运动，不受力③力与距离垂直：力和运动方向垂直 ①推墙不动； ②抛出的篮球飞行；③提水桶水平走路 深入理解功的概念核心：有力作用同时在力的方向上有空间积累（初中强调距离）效果，力可能跟距离同向或反向。当力和距离同向或夹角是锐角时，该力对物体的运动起了促动作用；反向或夹角是钝角（初中考的少）时该力对物体的运动起到了阻碍地的效果，说克服该力做功。例如：运动员举起杠铃，此时重力和距离反向，就说克服重力做功。再如用F拉力水平拉着物块匀速运动，拉力F起到促动作用，摩擦力起到阻碍作用，说克服摩擦力做功。 知识点 2 功的计算、公式、单位及常见估算汇总表 知识点 核心概念 核心内容 举例/估算 功的计算公式 力学功的计算方法 功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积。公式：W=Fs 用 10N 的水平拉力拉物体水平移动 2m，W=Fs=10N×2m=20J 功的单位 国际标准单位 国际单位：焦耳，简称焦，符号J 换算关系：1J=1N·m 1N的力使物体移动1m，做功为1J 常见功的估算 生活做功大小参考 初中常考经典估算： 1. 托起两个鸡蛋举高1m：约 1J 2. 举起一本物理课本举高 1m，约2—3J 3. 中学生正常上楼一层：约 1500J 考试高频估算，直接记忆即可 功的估算中要注意：两个鸡蛋约1N，物理课本约2—3N，中学生的体重约50kg，重力接近500N，一层楼高约3m，楼层高要注意一楼到五楼，有四个楼层高即约12m，要结合生活实际。 知识点 3 重力做功与摩擦力做功对比表 知识点 核心内容 典型举例 重力做功 公式：W＝Gh＝mgh 特点：只与竖直高度有关，与运动路径无关物体下滑时，重力促进运动。 物体沿斜面下滑，重力做功 克服重力做功 公式：W＝Gh 物体向上运动，外力克服重力做功。 举高重物、上楼时克服重力做功 摩擦力做功 公式：W＝fs 特点：与路程有关，可做负功，也可做正功，滑动摩擦力大多阻碍运动做负功。 木块滑动摩擦做负功；走路静摩擦做正功 知识点 4 做功的快慢---功率（符号P） 知识点 核心内容 典型举例 比较做功快慢 1. 做功相同，用时越短，做功越快 2. 时间相同，做功越多，做功越快 3. 做功和时间均不同时，比较功与时间的比值（即功率） 比值越大，做功越快 功率的物理意义 表示物体做功快慢的物理量。 功率越大，物体做功越快 功率公式 定义式： 变形式： 匀速直线运动推导式： 5s 内做功 100J，P=W/t=5s100J=20W 功率单位 基本单位：焦耳每秒（J/s）国际专有名称：瓦特，简称瓦，符号 W常用单位：千瓦（kW） 兆瓦（MW） 1kW=1000W 中学生正常上楼功率约 100W 知识点 5功率和功的区别： 物理量 功（W） 功率(P） 物理意义 表示做功的多少 表示做功的快慢 定义 力与物体在力方向上移动距离的乘积 单位时间内所做的功 公式 W=Fs P=W/t 单位 焦耳（J） 瓦特（W） 关系 做功多，功率不一定大 功率大，做功不一定多 知识点6 功和能的关系 1． 能量：定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2． 物体之所以能够做功，是因为它__具有能量____，但具有能的物体却不一定__正在做功__。它可以将具有的能量直接以做功的形式表现出来，也可以将它具有的能量储存起来，以待适当的时机再表现。 3.功是能的量度：物体能够做的功越多，物体具有的能量越多，所以能和功的单位都是焦耳_。 4.能量种类：声能、光能、核能、化学能、电能、内能、机械能等。 知识点 7 动能和势能 1.定义：在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。 3.机械能大小的决定因素：物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 5.对机械能的理解：一个物体可以具有机械能的一种或几种，比如空中飞翔的飞机，具有动能和重力势能。一个物体可以不具有机械能，比如静止在水平地面上的石头。 6.动能和势能对比表： 对比 项目 动能 势能 定义 物体由于运动而具有的能 物体由于被举高或发生弹性形变而具有的能，分为重力势能、弹性势能 分类 无 重力势能、弹性势能 影响因素 质量、速度质量越大、速度越大，动能越大 重力势能：质量、高度 弹性势能：弹性形变程度 实例 行驶的汽车、飞行的小鸟、奔跑的人 高处的石块、树上的苹果、拉开的弹弓 知识点8探究动能的大小跟哪些因素有关（必考实验） 猜想与假设：①物体运动的速度 ②物体的质量 1.器材：大小不同的钢球、木块、 斜面、刻度尺 2.研究方法：控制变量法 转换法 3.如图所示，实验中通过换用不同质量的钢球改变质量，让同一钢球从不同高度处释放下来改变速度。（控制变量法） 钢球动能的大小由木块被推动的距离来反映，木块被推动得越远，说明钢球的 动能越大。（转换法） 4、 实验过程 （1）探究物体动能的大小跟速度的关系时，控制不变的量是：________改变的量是：________ 观察的量是：_______________。2h s2 乙 h s1 甲甲 2h s2 乙 钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越__快_(快、慢），物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 __大__。 （2）探究物体动能的大小跟质量的关系：控制不变的量是： ； 改变的量是： ；观察的量是 。 换用质量不同的钢球，从斜面的相同高度处由静止开始释放，比较两次木块被推动距离的远近，如图丙，丁所示关系。s3 丙 h h s4 丁 结论：速度相同时，质量越__大__的钢球能将物体撞得越远 。 所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 __大___。 归纳总结：物体动能的大小跟速度、质量有关，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。 4. 实验讨论： （1）假设水平面绝对光滑：钢球撞击木块后木块移动的距离无法确定，钢球动能的大小无法比较。小球和物块一起做匀速直线运动。 （2）若木块被撞后滑出木板如何解决？ ①换质量更大的木块，换质量更小的钢球，换更长的木板。 ②在桌上铺上毛巾，钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小。 知识点 9探究重力势能的大小跟哪些因素有关（拓展实验） 猜想与假设：①物体的高度 ②物体的质量 实验方案 ：如图所示，小桌放置在沙路中整平的沙面上，让物体从某一高处自由下落撞击小桌，观察小桌下陷的深浅情况，下陷越深说明下落的物体做的功越多（转换法）； 改变同一物体的下落高度，然后从同一高度释发不同质量的物体，比较物体对小桌做功的多少（控制变量法）。 实验用到科学方法：控制变量法 转换法 h 实验过程： 1. 让同一个物体从不同的高度自由下落撞击小桌，比较两次小桌被撞击后的下陷情况，如图甲，乙所示关系。2h 乙 h2 h 甲 h1 结论：质量相同时，高度h越高，高度越高，重力势能越大。 2. 让两个质量不同的物体从同一的高度自由下落撞击小桌，比较两次小桌被撞击后的下陷情况，如图丙，丁所示关系 h 丁 木块 h2 丙 h 铁块 h1 结论：高度相同，质量不同时，重量越大，重力势能越大。 归纳总结：重力势能的大小与高度、质量有关，质量相同的物体，位置越高，重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。 知识点10机械能的转化及守恒 1.机械能的转化实例：（1）单摆：在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→C 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 C→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→A 升高 增大 变小 减小  动能转化为重力势能 （2）滚摆：动能和重力势能的转化 上升：_动_能转化成__重力势____能； 下降：重力势能转化为 动 能； 滚摆每次到达最高点的位置逐渐变低，是因为过程中伴随能量损失。 （3）人造地球卫星：外太空真空状态，无空气阻力，卫星的动能和势能相互转化，任意位置的机械能总和保持不变，即机械能守恒。 当从近地点→远地点：__动能转化为__重力势能； 当从远地点→近地点：_重力势_能转化为___动_能。 在近地点时动能最大，远地点时_重力势_能最大。 3． 机械能守恒： (1).概念：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，即机械能是守恒的。 (2).机械能守恒的条件 只有动能和势能的相互转化，没有机械能与其他形式能的相互转化。 即忽略摩擦力造成的能量损失，机械能守恒是一种理想化的物理模型。 4.水能和风能都是机械能 地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，有时狂风劲吹…… 从能量的角度来看，自然界的流水和风都具有大量机械能。 【方法技巧】 动能和势能相互转化的判断方法： 一、核心解题方法 1. 判断是否做功 做功两个必要条件：有力 + 力的方向上移动距离 不做功 3 种情况：① 有力无距离（搬石头没搬动）② 有距离无力（足球飞出后）③ 力与距离垂直（提水桶水平走路） 2. 动能、势能、机械能变化判断步骤 第一步：看质量是否变化 第二步：看速度→判断动能；看高度→判断重力势能 第三步：机械能 = 动能 + 势能；有摩擦 / 空气阻力→机械能减小；无阻力→机械能守恒 二、典型易错题（含解析 + 避坑点） 类型 1：判断是否做功（最容易错） 易错题 1.下列情况人对物体做功的是（ ） A. 用力搬石头没搬动 B. 提着水桶在水平地面匀速行走 C. 足球离开脚后继续滚动 D. 把地上的书拿到桌上 答案：D 解析：A：无距离→不做功 B：拉力竖直，距离水平→垂直不做功 C：脚不再有力→不做功 D：有力且向上移动距离→做功 避坑：水平移动重力、支持力永远不做功。 类型 2：动能势能机械能变化（高频易错） 易错题 2.直升机匀速竖直上升，动能____，重力势能____，机械能____。 答案：不变；变大；变大 解析：匀速→速度不变→动能不变；高度升高→势能变大；机械能总和变大。 避坑：匀速≠机械能不变！只有自由下落无阻力才守恒。 易错题 3洒水车在水平路面匀速洒水，动能____，机械能____。 答案：变小；变小 解析：速度不变，但质量减小→动能变小，机械能变小。 避坑：很多人忽略质量变化！ 易错题 4 不计空气阻力，篮球从空中下落，重力势能____，动能____，机械能____。 答案：减小；增大；不变 解析：只有重力或弹簧弹力做功，机械能守恒。 示例应用： 【典例分析】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，物体在任何时候都具有惯性，所以落地后的运动员仍有惯性，故D错误。 故选ABC。 【典例分析】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】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。 典型易错题： 如图，单摆由A摆到B处，球受到哪几个力？哪个力对物体做功了？ 摆球受到摆绳的拉力和重力 拉力和运动方向是时刻垂直，所以拉力不做功。重力做了功。 【巩固训练】 题型一 功的概念理解（共5小题） 1.为纪念物理学家焦耳在物理学领域的卓越贡献，后人以其名字命名了下列哪个物理量的单位（　　） A．压强 B．功 C．力 D．质量 【答案】B 【详解】功与能的单位是焦耳，后人以焦耳的名字命名该单位纪念他的贡献，故选 B。 2.下列情况中人对物体做了功的是（　　） A．费力推车但车不动 B．提着滑板水平前行 C．搬起箱子 D．足球被踢后在草地滚动 【答案】C 【知识点】力做功的必要因素 【解析】A．费力但汽车不动，人对汽车有力的作用，但汽车没有在该力的方向上通过距离，人对汽车不做功，故A不符合题意； B．提着滑板水平前行，人对滑板的力竖直向上，滑板运动的方向与力的方向垂直，人对滑板不做功，故B不符合题意； C．搬起箱子，人对箱子有力的作用，箱子在该力的方向上通过了距离，人对箱子做功，故D符合题意。 故选C; D．足球被踢之后在草地靠惯性滚动，不再受到人的踢力，人对足球不做功，故D不符合题意。 3.如图，水平木板上有甲、乙两个下表面粗糙程度相同的木块。甲、乙两木块分别在大小相等的水平拉力和的作用下，运动了相同的距离，下列说法正确的是(    ） A. 、做的功一样多 B. 做的功比做的功多 C. 做的功比做的功多 D. 条件不足，无法比较、做的功 【答案】A  【解析】 功的计算公式： 已知拉力，移动距离相等， 代入公式可得，两个拉力做功一样多。 4.加强体育锻炼，增强学生体质。同学们在下列训练项目中，涉及的相关物理知识描述正确的是(    ） A. 引体向上，涂抹镁粉是减小摩擦力 B. 跳高，向上跳跃过程中克服重力做功 C. 打篮球，投掷的篮球在最高点时合力为 D. 跑步过程中，脚对地面的压强比双脚站立时小 【答案】B  【解析】A、涂抹镁粉，是在压力一定的情况下，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； B、向上跳跃过程中，克服重力向上运动，因而克服重力做功，故B正确； C、篮球在最高点时，受到重力和空气阻力的作用，两个力的合力不为，故C错误； D、跑步过程中，脚对地面的压力与双脚站立时压力大小相等，跑步时单脚着地，受力面积小，所以跑步过程中，脚对地面的压强比双脚站立时大，故D错误。 故选：。 5.如图所示，以下体育项目中相关物理知识描述正确的是（　　） A．图甲中乒乓球离开球拍后，球拍仍对乒乓球做功 B．图乙中运动员释放冰壶后，冰壶由于惯性会继续运动 C．图丙中足球在空中飞行时，若所有力都消失，足球将保持静止 D．图丁中短道速滑运动员匀速转弯时受平衡力的作用 【答案】B 【详解】A．乒乓球离开球拍后，球拍对乒乓球没有力的作用，因此球拍没有对乒乓球做功，故A错误； B．一切物体都具有惯性。释放冰壶后，冰壶原本处于运动状态，因此由于惯性会继续保持运动，故B正确； C．根据牛顿第一定律，足球在空中飞行时，若所有力都消失，它将保持匀速直线运动，而不是静止，故C错误； D．短道速滑运动员匀速转弯时，运动方向发生改变，运动状态改变，运动员受非平衡力作用，故D错误。 题型二 功的计算和估算（共8小题） 6.如图，用的水平推力推着重为的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了的功，则在这一过程中  (     ) A. 重力做的功一定为 B. 物体一定受到的摩擦力 C. 物体一定运动了 D. 物体一定运动了 【答案】C  【解析】选项A重力方向竖直向下，物体沿水平移动，竖直方向没有移动距离，重力做功为0，A错。 选项B题干未说明物体匀速运动，推力和摩擦力不一定相等，摩擦力不等于，B错。 选项C、D根据做功公式得 物体移动距离为，C对，D错。答案：C 7.小明同学用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了，在此过程中，推力对购物车做功___________J，购物车的重力做功___________J。 【答案】 400/ 0 【详解】[1]推力对购物车做功 [2]做功的两个必要条件是物体受到力的作用，且物体在该力的方向上移动距离。重力方向竖直向下，购物车沿水平方向移动，在重力方向上没有移动距离，因此重力不做功，做功为0J。 8.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（   ） A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 B．2～4秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 C．2～4秒，物体受到的摩擦力是2N D．4～6秒，推力对物体做了24J的功 【答案】C 【详解】A．0～2秒，物体没有推动，物体静止，处于平衡状态，此时推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故A错误； B．2～4秒内，物体速度从0增加到4m/s，做加速直线运动，受力不平衡。 所以摩擦力与水平推力不是一对平衡力，故B错误； C．4～6秒内，物体做匀速直线运动，此时推力F=2N，根据二力平衡，滑动摩擦力f=2N。 在 2～4秒内，物体对地面的压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，所以此时摩擦力也是2N，故C正确； D．4～6秒内，推力F=2N，物体速度v=4m/s，运动时间t=2s，运动距离 推力做功，不是24J，故D错误。 故选 C。 9.如图所示，心理社团团队活动中，同学们齐心协力将重为3N的小球竖直向上击出，若空气阻力恒为0.3N，则小球在上升过程中所受合力为______，若小球升高了5m，则上升过程中克服重力做 功 J。 【答案】 3.3N 15 【知识点】同一直线上二力的合成 重力做功公式计算 【解析】小球向上运动，受竖直向下的重力以及阻碍小球向上运动，方向也竖直向下的空气阻力。两个力方向相同，合力为二者之和，即小球在上升过程中所受合力方向为。 小球竖直向上，由功的计算公式W=FS得重力做功： 10.如图所示，起重机吊起10000N的货物静止不动时，钢丝对货物的拉力为 N，以1m／s的速度匀速上升5s，钢丝对货物的拉力做功 J。 【答案】 1×104 5×104 【详解】物静止竖直方向，所受拉力和重力始终是一对平衡力，大小相等； . 11.（多选）如图所示，绳子吊着小球从A点释放，小球会摆动到B点再摆动到C点，再从C点摆回到A点（不考虑一切阻力因素）。下列说法正确的是（　　） A．小球摆至B点时，小球所受重力与绳子对小球的拉力是一对平衡力 B．小球对绳子的拉力与绳子对小球的拉力始终是一对相互作用力 C．小球从A点摆动到C点的过程中，绳子的拉力对小球做了功 D．小球到达B点时，若所有外力全部消失，小球将做匀速直线运动 【答案】BD 【详解】A．小球摆到B点时做曲线运动，运动状态不断改变，所以重力和拉力不是平衡力。故A错误； B．相互作用力的特点是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在两个物体上。小球对绳子的拉力作用在绳子上，绳子对小球的拉力作用在小球上，始终符合相互作用力的特点，故B正确； C．做功需要两个必要条件：对物体有力的作用；物体在力的方向上移动距离。小球摆动时，拉力方向始终沿绳子指向悬挂点，和小球的运动方向垂直，小球在拉力方向上没有移动距离，因此拉力对小球不做功，故C错误； D．小球到B点时具有一定速度，若所有外力全部消失，小球将以此时的速度做匀速直线运动，故D正确。 故选BD。 12.估测是物理学中常用的方法。下列关于对一名中学生的估测，符合实际情况的是（　　） A．中学生的体重约为500N B．中学生站立时对水平地面的压力约是 C．中学生站立时对水平地面的压强约是 D．中学生从一楼走到三楼克服重力做功约是300J 【答案】A 【详解】A．中学生的质量一般在50kg左右，则中学生的体重约，故A符合题意； B．中学生站立时对水平地面的压力等于其受到的重力，则其大小，故B不符合题意； C．中学生双脚站立时，脚与地面的接触面积约300cm2，即0.03m2，则中学生站立时对水平地面的压强约，与相差太大，故C不符合题意； D．每层楼高约3m，从一楼到三楼上升高度约 中学生从一楼走到三楼克服重力做功约，故D不符合题意。 故选A。 13.下列对生活中一些物理量的估计，最接近实际值的是（   ） A．一个中学生的质量约为500N B．人体感觉舒适的温度约为37℃ C．将两个鸡蛋举高1m做功大约为1J D．家用照明的电压约为380V 【答案】C 【详解】A．质量的单位是kg，N是力的单位；一个中学生质量约为50kg，重力才约为500N，故A不符合题意； B．人体正常体温约为37℃，人体感觉舒适的环境温度约为25℃，故B不符合题意； C．两个鸡蛋的总重力约为1N，将两个鸡蛋举高1m做功大约为 故C符合题意； D．我国家用照明电路电压为220V，380V是工业动力电压，故D不符合题意。 故选C。 题型三 功率的定义（共6小题） 14.下列物理量的单位是“焦耳”的是（   ） A．力 B．功率 C．功 D．压强 【答案】C 【详解】力的单位是牛顿（N）；功率的单位是瓦特（W）；功的单位是焦耳（J）；压强的单位是帕斯卡（Pa），故选C。 15.关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械一定比功率小的机械用时少 B．对物体做的功越多，功率一定越大 C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多 D．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J 【答案】D 【详解】A．做功多少未知，由，功率大的机械不一定比功率小的机械用时少，故A错误； B．功率由功和时间共同决定，仅做功多，若时间很长，功率不一定大，故B错误； C．功率大仅表示做功快，若做功时间短，总功不一定多，故C错误； D．功率是指单位时间内所做的功，150W = 150J/s，即表示这台机器每秒做功 150J，故D正确。 故选 D。 16.如图所示，在四川凉山海拔3300米的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网结冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500 W表示机器人在1秒内做功1500W B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．机械臂对冰层做的功越多，其功率就越大 D．若增大机器人除冰时的功率，则在相同时间内它做的功越多 【答案】D 【详解】A．由得，功率1500W表示机器人在1秒内做功为，故A错误； B．机器人除冰速度快意味着做功快，功率大，但做功的多少还与时间有关，所以速度快不一定做功多，故B错误； C．机械臂对冰层做的功越多，由于做功时间不确定，则无法比较功率大小，故C错误； D．若增大机器人除冰时的功率，由得，在相同时间内它做的功越多，故D正确。 故选D。 17.人骑自行车时的功率约为70W，70W的物理意义是____________________。小华用50N的水平力推着重为400N的物体沿水平面做匀速直线运动，物体在5s内移动了5m，则物体的速度是______m/s；在此过程中，小华对物体所做的功是______J，小华对物体做功的功率是______W，物体重力做功的功率是______W。 【答案】 人骑自行车时每秒所做的功为70焦耳 1 250 50 0 18.生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢：方法①：相同的时间比较做功的多少；方法②：______。物理学用功率描述做功______（选填“多少”或“快慢”）的物理量，它的计算公式为，这种定义方法与上述方法______是相同的（选填“①”或“②”）。 【答案】 相同的功比较时间 快慢 ① 19.若两台机器的功率之比是3∶1，则在相同时间内它们做的功之比为______；若要做同样多的功，则所需的时间之比为______。功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W，其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则它们的功率之比为_________。 【答案】 3:1 1:3． 【答案】 快慢 机器每秒钟做功500J 15∶4 【详解】[1]根据定义式可知，功率表示单位时间内做功的多少，是衡量物体做功快慢的物理量。 [2] 由功率的物理意义可知，功率表示单位时间内完成的功，所以，某机器的功率是500W，其物理意义是机器每秒钟做功500J。 [3]由题意可得，甲、乙两台机器做功之比为，所用时间之比为，则由功率的定义公式可得，它们的功率之比为 题型四 比较功、功率的大小（共5小题） 20.如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为，则它们之间的关系是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题可知，力相同，物体在力的方向上移动的距离也相同，根据可知，力所做的功也相同，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 21.（24-25八年级下·湖南长沙·月考）丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 【答案】B 【知识点】比较功的大小、比较功率的大小 【详解】AB．丽丽和爸爸爬同一栋楼回家，爬楼高度相同；丽丽体重更轻，重力更小，因此根据可知，丽丽做功较少，故A错误，B正确； CD．根据可知，两人一起爬楼梯，所用时间相同，丽丽做的功较少，因此丽丽做功的功率较小，故CD错误。 故选B。 22.（25-26八年级下·山东济南·期中）小明和爸爸一起爬山。爸爸总重力大于小明总重力（均含随身物品），小明先到达山顶。关于他们克服自身重力做功和功率的描述，正确的是（　　） A．小明做功多 B．小明功率大 C．爸爸做功多 D．爸爸功率大 【答案】C 【知识点】P=W/t、比较功的大小 【详解】AC．克服重力做功的公式为 ，两人爬同一座山，最终上升高度相同；已知爸爸总重力，代入公式可得 因此爸爸做功更多，故A错误，C正确； BD．功率公式为 ，已知小明用时（小明先到达山顶），但，两个量都不相同，无法确定功率的大小关系，故BD错误。故选C。 23.（2026·安徽六安·二模）如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若，两次推力做的功分别为，两次推力做功的功率分别为，则（    ） A． B． C．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 D．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 【答案】A 【知识点】二力或多力平衡问题、比较功的大小、比较功率的大小 【详解】由图像可知，物体在水平推力和的作用下，都是做匀速直线运动，物体均处于平衡状态，摩擦力均等于推力，即，由于同一物体在同一个水平面上匀速运动，摩擦力不变，故；水平推力为时物体的速度为 物体运动的距离为 水平推力为时物体的速度为，物体运动的距离为 由，可知两次推力做的功关系为；由，可知两次推力做功的功率关系为，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 24.如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB段较光滑、BC段较粗糙，AB与BC的距离相等，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，则木块受到的摩擦力在AB段做的功___________在BC段做的功，力F在AB段做的功___________在BC段做的功（均填“大于/等于/小于”）。 【答案】 小于 等于 【详解】[1]滑动摩擦力的大小与物体所受压力大小、接触面粗糙程度有关。水平桌面粗糙程度越大，所受滑动摩擦力也越大。AB段较光滑、BC段较粗糙，所以，AB段受到的摩擦力小于BC段受到的摩擦力，AB与BC的距离相等，根据可知，木块受到的摩擦力在AB段做的功小于在BC段做的功。 [2]木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功。 题型五功和功率图像结合应用（共3小题） 25.甲、乙两物体所做的功W随时间t变化的图像如图所示，则功率较大的是______ 。 【答案】乙 26.如图甲所示，用弹簧测力计两次沿水平方向拉动同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动；图乙是木块运动的路程-时间关系图像，由图像可以看出，木块两次所受的拉力F1___________F2；在10s内两次拉力对木块做功的功率P1___________P2（两空均选填“”“〈”或“=”）。 【答案】 = > 27.（23-24八年级下·云南文山·期中）如图所示，是甲乙两台机械做功时的功与时间图像，由图像可知甲乙两台机械的功率大小关系是（　　） A． B． C． D．无法确定 【答案】A 【知识点】P=W/t、功率的相关图像 【详解】取时间，在图像上找出机械对应做的功，如图： 由图可知，在相同时间内，甲物体做的功多，乙物体做的功少，根据P＝可知，甲物体的功率大于乙物体的功率，即，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型六 功和功率计算题（共5小题）注意答题规范性 28.在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车匀速前进5m，拉力做的功是_____ J，重力做的功是_____J。 【答案】 250 0 【详解】[1]拉力做的功为 [2]做功的必要条件是物体在力的方向上移动距离，重力方向竖直向下，小车未在重力方向上移动距离，因此重力不做功。 29.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，速度为72km/h，受到的阻力为2000N，则汽车牵引力的功率为______W，汽车在5min内行驶的路程为______m。 【答案】 6000 30.如图所示，一个重为5N的物体被水平力F=25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中： (1）物体的重力做多少功？ (2）压力F做多少功？ 【答案】(1)1J (2)0 【详解】（1）物体竖直下滑的距离 重力方向竖直向下，与物体位移方向一致，物体的重力做功 （2）压力F为水平方向，物体位移为竖直方向，物体在压力F的方向上通过的距离为0，则压力F做功为0。 31. 一辆汽车重为5×104N，在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶1min，已知汽车在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.06倍，求： （1）汽车在1min内行驶的距离 （2）汽车在1min内做的功 （3）汽车发动机的功率 解析：G=5×10⁴N，v=10m/s，t=1min=60s，f=0.06G （1） 行驶距离：s=vt=10m/s×60s=600m （2）阻力：f=0.06×5×10⁴N=3×10³N，匀速行驶 F=f=3×10³N做功：W=Fs=3×10³N×600m=1.8×10⁶J（3）功率：P=W/t=1.8×10⁶J/60s=3×10⁴W 32.人工智能时代的到来，无人驾驶技术更加成熟。如图所示为一辆电动汽车，空车质量为20000kg，车轮与路面接触的总面积为。该车利用网络实现远程驾驶，以54km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶0.5h，这一过程中汽车发动机的牵引力为3000N。（g取）求： (1）以54km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶0.5h通过的路程； (2）这一过程中汽车发动机的牵引力所做的功； (3）求该车空车静止在水平路面上对路面的压强。 【答案】(1)27km (2) (3) 【详解】（1）由可得，汽车通过的路程为 （2）汽车发动机的牵引力所做的功 （3）空车静止在水平路面上，对路面的压力等于自身重力，即 该车空车静止时对水平路面的压强 题型七动能和势能及机械能相互转化（共25小题） 一、填空题（15道题） 33.（24-25八年级下·河南·随堂练习）能量 (1）定义：物体能够________，我们就说这个物体具有能量，简称能。 (2）单位：________，符号是________。 【答案】(1）对外做功 (2) 焦耳 J 【详解】（1）物体具有对外做功的本领，即这个物体具有能量，简称能。 （2）[1][2]能量的国际单位是焦耳，符号是J。 34.（24-25九年级上·安徽六安·月考）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A，拉力F1、F2做功分别为W1、W2，那么W1___________W2（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】等于 【详解】斜面光滑，不会产生摩擦力。质量相同的两个物体，匀速拉到顶端，升高的高度相等。它们增大的重力势能是相等的。所以两个力对它们做的功也是相等的。 35.（2026·吉林四平·二模）如图，我国自主研发的“九天”无人机在长春航展上精彩亮相，其最大飞行速度为200m/s。 (1）“九天”的最大飞行时间为10h，它同时还配有一个任务舱，可以携带大量小型无人机。“九天”的最大飞行路程是__________km。以任务舱为参照物，飞行中的“九天”是__________（选填“运动”或“静止”）的。 (2）“九天”在匀速飞行过程中，小型无人机飞离任务舱后，“九天”的动能__________、惯性__________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】(1) 7200 静止 (2) 变小 变小 【详解】（1）根据速度单位换算可得最大飞行速度 根据可知，无人机最大飞行路程是 以任务舱为参照物，无人机与任务舱的位置没有发生变化，是相对静止的。 （2）动能的大小与物体的质量、速度有关，“九天”匀速飞行速度不变，小型无人机飞离后，“九天”总质量减小，因此动能变小。 惯性大小只和物体质量有关，质量越小惯性越小，“九天”总质量减小，因此惯性变小。 36.（25-26九年级下·山东泰安·期中）如图所示，扫地机器人扫地时将灰尘和地面杂物吸入自身的垃圾收纳盒。当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时，扫地机器人的动能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】增大 【详解】扫地机器人在匀速前进清理杂物时，其运动速度保持不变，但由于不断将灰尘和杂物吸入收纳盒，其总质量不断增加，因此动能增大。 37.（2026·河南周口·一模）2024年6月，我国“嫦娥六号”探测器成功完成月球背面采样返回。探测器在加速上升过程中，其动能______，机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 增大 增大 【详解】[1]动能的影响因素是质量和速度，探测器加速上升时，质量不变，速度逐渐增大。则动能增大。 [2]重力势能与物体的质量和高度有关，探测器上升过程中，高度不断增加，因此重力势能增大。机械能等于动能与重力势能的总和，动能和重力势能都增大，因此机械能也增大。 38.（25-26九年级下·湖南长沙·期中）2025年湘超比赛中张涛背对球门腾空倒挂金钩直挂死角，称为湘超第一球。此球在上升过程中，重力势能______（填“变大”和“变小”）；球离脚后，脚对球______做功（填“没有”或者“有”）。 【答案】 变大 没有 【详解】球在上升过程中，质量不变，高度增大，因此重力势能变大。 球离脚后，脚对球不再有力的作用，因此脚对球没有做功。 39.（25-26八年级下·全国·课后作业）下列物体各有哪种能？ (1）沿斜面下滑的物体，具有_____ 。 (2）举高的夯落下来，具有_____ 。 (3）空中下降的跳伞运动员，具有__________ 。 (4）拉长的橡皮筋，具有______ 。 【答案】(1）动能和重力势能 (2）动能和重力势能 (3）动能和重力势能 (4）弹性势能 【详解】（1）沿斜面下滑的物体，因在高处具有重力势能；由于运动具有动能，所以该物体具有动能和重力势能。 （2）举高的夯落下来，此时它由于运动具有动能，在一定高度具有重力势能。 （3）空中下降的跳伞运动员，因在高处具有重力势能，由于运动具有动能；所以该物体具有动能和重力势能。 （4）拉长的橡皮筋，因发生了弹性形变，具有弹性势能。 40.（24-25九年级下·广东茂名·开学考试）如图是玩弹弓的情景，可以将弹弓的________能转化为“子弹”的____________能。若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的________小。 【答案】 弹性势 动 速度 【详解】[1][2]拉开弹弓，弹弓的弹性势能转化增大，放手后，弹性势能转化为动能。 [3]若橡皮筋被拉的长度相同，相同的弹性势能转化为相同的动能，质量大的子弹，射出时速度小。 41.（25-26八年级下·全国·课后作业）如图所示，小型客车、大型客车和载货汽车的质量是依次递增的。如果三种车速度相同，则_______车辆的动能最大。如果三辆车的动能相同，则_______车的速度最大。 【答案】 载货汽车 小型客车 【详解】[1][2]动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大、速度越大，则它的动能就越大；三辆车速度相同，载货汽车的质量最大，所以它的动能最大；三种车的动能相同，小型客车的质量最小，所以它的速度是最大的。 42.（25-26八年级下·全国·课后作业）如图所示，打桩机在工作时，把重锤高高举起，重锤落下就可以把桩打入地下，重锤对桩做了功。举高的重锤具有能量，这种能量叫作_______能。 【答案】重力势 【详解】物体由于受到重力并处在一定高度时具有的能量，叫作重力势能。举高的重锤具有能量，这种能量叫作重力势能。 43.（24-25八年级下·上海金山·月考）运动员参加跳高比赛时通过助跑使速度不断增大，是为了获得较大的_________（选填“动能”或“势能”）；起跳后的上升过程中，他的重力势能将_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 动能 变大 【详解】[1]运动员参加跳高比赛时通过助跑使速度不断增大，运动员的动能随速度增大而变大，故运动员的动能增大。 [2]起跳后的上升过程中，运动员的高度增加，他的重力势能随高度增大而变大。 44.如图是我国“歼8”飞机正在空中加油，两机保持水平直线飞行，速度为120米/秒，以加油机为参照物，“歼8”飞机是_________的（选填“运动”或“静止”），若加油10秒，“歼8”飞机飞行的路程为_________米，同时加油机的机械能_________（选填“减小”“不变”或“增大”）。 【答案】 静止 1200 减小 【详解】[1]以加油机为参照物，受油机和加油机之间的相对位置没有发生改变，飞机相对于加油机是静止的。 [2]歼8飞机飞行的路程为 s=vt=120m/s×10s=1200m [3]在加油时，加油机的质量减小，其飞行速度和高度不变，所以动能、重力势能减小，所以机械能减小。 45.2026年3月30日，力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功首飞，将多颗卫星送入预定轨道。火箭升空时，燃料燃烧产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动火箭加速上升，这说明物体间力的作用是_______ 的；在火箭加速上升的过程中，其机械能_______ （选填“增大”“减小”或“不变”）；以地面为参照物，火箭是_______ （选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 相互 增大 运动 【详解】火箭向后喷出燃气，燃气对火箭产生一个向前的反作用力，推动火箭前进，这体现了物体间力的作用是相互的，即一个物体对另一个物体施加力的同时，也会受到另一个物体的反作用力。 火箭加速上升时，速度增大，动能增大；高度升高，重力势能增大，因为机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大。此外，燃料燃烧释放的内能也会转化为火箭的机械能，进一步使机械能增加。 以地面为参照物，火箭的位置相对于地面不断升高，发生了变化，所以火箭是运动的。 46.踢毽子是一项有益的体育活动，毽子被踢出后在空中上升过程中、空气阻力不可忽略；毽子的动能___________，机械能___________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 减小 减小 【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关，毽子上升过程中质量不变，速度逐渐减小，因此动能减小；由于空气阻力不可忽略，毽子上升时需要克服空气阻力做功，部分机械能会转化为内能，所以机械能减小。 47.如图所示，是2026年澳门乒乓球世界杯男单决赛中王楚钦在击球的画面，将乒乓球击打回去的力的施力物体是___________（选填“运动员”或“球拍”），乒乓球加速下落过程中，其动能将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 球拍 变大 【详解】力是物体对物体的作用，击球时直接和乒乓球接触、对乒乓球施加击打力的物体是球拍，因此该力的施力物体是球拍；乒乓球加速下落过程中质量不变，速度增大，因此动能变大。 二、单选题（10道题） 48.（25-26九年级上·安徽铜陵·期末）下列物体既具有动能又具有重力势能的是（   ） A．被压缩后静止的弹簧 B．在空中飞行的子弹 C．水平地面上行驶的汽车 D．高山上静止的石头 【答案】B 【详解】A．被压缩后静止的弹簧，由于其静止，速度为0，因此动能为0，故A不符合题意； B．在空中飞行的子弹，具有一定的速度，因此具有动能；同时子弹具有一定高度，因此子弹具有重力势能，故B符合题意； C．水平地面上行驶的汽车，具有一定的速度，具有动能；但位于水平地面，没有被举高，因此重力势能为0，故C不符合题意； D．高山上静止的石头，具有一定高度，因此具有重力势能；但由于静止，速度为0，因此动能为0，故D不符合题意。 故选B。 49.（24-25九年级上·甘肃张掖·月考）无人机已被应用于诸多领域，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，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 【答案】A 【详解】无人机匀速上升的过程中，速度不变，质量不变，动能不变；高度升高，质量不变，重力势能变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 50.（24-25八年级下·山东菏泽·期末）2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图所示，火箭起飞后，载人飞船加速升空的过程中（　　） A．重力势能增大 B．动能不变 C．机械能保持不变 D．重力势能转化为动能 【答案】A 【详解】载人飞船加速升空的过程中，质量不变，速度变大，高度升高，动能增大，重力势能增大，机械能为动能与势能的总和，则机械能变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 51.（2026·湖北武汉·一模）运动员迎着飞来的网球，用网球拍将网球弹出，被弹出去的网球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．球拍将网球弹出的过程中，网球的弹性势能逐渐增大 B．网球离开球拍到刚落地的过程中，网球的机械能不变 C．网球在空中下落的过程中，动能转化为重力势能 D．网球在空中运动到最高点a时动能为0 【答案】B 【详解】A．球拍弹出网球的过程中，网球的弹性形变逐渐恢复，形变程度减小，网球的弹性势能逐渐减小，故A错误； B．不考虑空气阻力，网球离开球拍后只有重力做功，机械能守恒，因此机械能大小不变，故B正确； C．网球下落过程中，高度降低、速度增大，重力势能减小、动能增大，是重力势能转化为动能，故C错误； D．网球运动到最高点a时，竖直方向速度为0，但水平方向仍有运动速度，因此动能不为0，故D错误。 故选B。 52.（2026·山东枣庄·一模）如图所示，这是我国研发的全球首款集齐适航三证的吨级eVTOL（电动垂直起降飞行器），这是一种不需要跑道、可垂直起降的电动飞行器。如图所示，装载货物的飞行器在低空水平匀速直线飞行的过程中，下列说法正确的是（    ） A．所载货物的重力势能增大 B．所载货物的机械能减小 C．飞行器的动能增大 D．飞行器的机械能不变 【答案】D 【详解】A．飞行器水平飞行，所载货物的质量不变、高度不变，因此重力势能不变，故A错误； B．飞行器载着货物匀速飞行，货物的质量、速度不变，因此动能不变；重力势能也不变，可知货物的机械能不变，故B错误； C．飞行器匀速飞行，速度不变，质量不变，因此动能不变，故C错误； D．飞行器水平匀速飞行，速度不变、高度不变，质量不变，因此动能、重力势能都不变，所以飞行器的机械能不变，故D正确。 故选D。 53.在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（　　） A．P甲＜P乙  F甲＜F乙 B．P甲＞P乙  F甲＞F乙 C．P甲＜P乙  F甲＞F乙 D．P甲＞P乙  F甲＜F乙 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】s-t图像、根据s-t图像计算平均速度的大小、P=Fv、功率的相关图像 【详解】由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据 可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即 由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据 可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即 又因为 所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即 综上分析可知，选项A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 54.人造卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行。它从近地点向远地点运动过程中（　　） A．势能变小，动能变大 B．势能变大，动能变大 C．势能变大，动能变小 D．势能变小，动能变小 【答案】C 【详解】人造卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能总量守恒。 卫星从近地点向远地点运动时，卫星质量不变，它和地球的距离增大，高度增加，因此重力势能变大；由于机械能总量不变，动能会转化为重力势能，因此动能变小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 55.如图所示是小玮同学在学校手工制作比赛上制作的一个过山车模型，他把铁球放在点，然后让它沿光滑轨道滚下，铁球先后经过、两点，最后到达水平点飞出。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．铁球到达点时惯性消失 B．铁球到达点的瞬间，其动能为零 C．铁球从点下滑到点时，其机械能减小 D．铁球运动到点时受到的重力和支持力是一对平衡力 【答案】D 【详解】A．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体在任何情况下都有惯性，所以到达点后仍然具有惯性，选项A错误； B．铁球到达C点后将继续向左运动，所以其速度不为0，动能不为0，选项B错误； C．铁球从A点下滑时，不计空气阻力，重力势能减小，动能增加，机械能不变，选项C错误； D．由于轨道光滑，铁球在D点只受到竖直方向上的重力和支持力的作用，这两个力大小相等，方向相反，并且在一条直线上，是一对平衡力，选项D正确。 故选D。 56.如图所示，小球从A点静止释放后，往复摆动，最终停在B点。在此过程中，能量转化描述正确的是（　　） A．从A到B，小球动能减小 B．从B到C，小球重力势能减小 C．整个过程中小球机械能不变 D．小球第一次到B点时动能最大 【答案】D 【详解】A．小球从A点运动到B点的过程中，由于质量不变，高度减小，则重力势能减小，同时速度增大，则动能增大，即重力势能转化为了动能，故A错误； B．小球从B点运动到C点的过程中，小球质量不变，高度增大，故重力势能增大，故B错误； C．在小球运动过程中，小球需要克服阻力做功，存在能量损失，机械能在减小，故C错误； D．由于小球整个运动过程中机械能逐渐减小，因此小球第一次到最低点B点时，重力势能转化为动能最多，小球的动能最大，故D正确。 故选D。 57.如图所示，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近的N点，稳定后释放铁锁自由来回摆动，O点是摆动的最低点，M点是摆动到左侧的最高点，若小明静止在地面上，考虑到空气阻力和绳子悬挂处的摩擦，则下列说法不正确的是（　　） A．铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子 B．铁锁摆到M点时的重力势能和N点的重力势能一样大 C．铁锁由O点摆到M点的过程中，重力势能增大 D．在摆动过程中，铁锁每次经过O点，其动能都比上一次小 【答案】B 【详解】A．由于考虑空气阻力和摩擦，摆动的过程中，铁锁的机械能会不断损失，每次摆动的高度都会降低，所以铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子，故A正确，不符合题意； B．铁锁摆动到M点和N点，此时动能均为0，铁锁的机械能均等于重力势能，但由于摆动过程中机械能存在损失，M点的机械能比N点小，所以M点时的重力势能比N点的重力势能小，故B错误，符合题意； C．铁锁由O点摆到M点的过程中，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增大，故C正确，不符合题意； D．在摆动过程中，机械能不断损失，O点是最低点，动能最大，但每次经过时，机械能都比上次小，重力势能相同，则铁锁每次经过O点其动能都比上一次小，故D正确，不符合题意。 故选B。 题型八 必考实验：动能、重力势能影响因素实验共3小题） 58.小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为、的两个钢球、木块和斜面等，实验过程如图所示： 该实验中是通过观察          来判断          的动能大小； 实验中在木块的碰撞面上粘贴          选填“海绵片”或“弹性钢片”），可使钢球与木块在碰撞后一起运动； 比较甲、乙两图探究的是动能与          的关系。由乙、丙可知高速公路限速牌上标明“”和“”字样，          选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是； 实验中，设碰撞前一瞬间钢球的动能为，木块滑动过程克服摩擦力所做的功为，则          选填“”“〈”或“”），理由是          。 【答案】木块被推动的距离 钢球 海绵片 速度 大客车 钢球的动能有一部分在碰撞时损失了 【解析】【详解】实验中通过观察木块被推动的距离来判断钢球的动能大小，木块被推得越远，说明钢球的动能越大，这是“转换法”的应用。 实验中在木块的碰撞面上粘贴海绵片，可使钢球与木块在碰撞后一起运动。因为海绵片有一定的缓冲、粘连作用，能让钢球和木块碰撞后结合在一起；而弹性钢片会使钢球碰撞后弹开，不利于研究一起运动的情况。 甲、乙两图中钢球质量相同，从不同高度和滚下，到达水平面的速度不同，因此探究的是动能与速度的关系。 乙、丙两图中钢球从同一高度滚下，速度相同，丙图中钢球质量更大，推动木块更远，说明质量大的物体动能更大。大客车质量比小轿车大，为了限制动能，大客车的限速应该是。 碰撞前钢球的动能一部分用于推动木块克服摩擦力做功，另一部分用于钢球和木块碰撞时的能量损失，如形变、内能等，因此，理由是钢球的动能有一部分在碰撞时损失了。 59.用如图所示装置探究影响重力势能大小的因素。、为实心铁块让铁块从图中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。 实验中，铁块的重力势能是通过          来反映的； 图甲所示实验探究的问题是“铁块的重力势能与          是否有关”，此实验需要控制          不变； 小力利用图乙所示的实验探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，他的操作过程中存在的问题是          ，合理的操作是          。 【答案】桌腿陷入沙子的深度 高度 质量 没有控制高度相同 让、铁块从同一高度由静止下落 【解析】铁块的重力势能越大，对桌子做功越多，桌腿陷入细沙中的深度越大，因此是通过看得见的桌腿陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。 图甲实验中，是同一个铁块，高度不同，因此是探究物体重力势能与物体高度是否有关。根据控制变量法，此实验需要控制物体的质量不变。 根据控制变量法，探究“物体重力势能的大小与质量的关系”时，需要控制高度相同，而小力利用图乙所示的实验存在的问题是没有控制高度相同，合理的操作应是让、铁块从同一高度由静止下落。 60.（25-26九年级下·江西九江·月考）如图1是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1）该实验中所探究的物体的动能是指________（选填“小球”或“木块”）的动能。 (2）为了使物体到达水平面时的速度不相等，应将它从斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度自由释放。由实验现象可得出结论：________。 (3）如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，是根据物体动能与________（选填“质量”或“速度”）的关系应用的。 (4）如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放至下方沙坑； ①实验时，可以观察________来比较物体的重力势能大小，运用了________法。 ②分析图中________（选填“甲”“乙”“丙”）两次实验可得结论：质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。 【答案】(1）小球 (2) 不同 当质量一定时，速度越大，动能越大， (3）质量 (4) 木桩陷入沙中的深度 转换 甲乙 【详解】（1）由题意可知，实验中通过小球撞击木块后木块移动的距离大小来反映小球的动能大小，故实验中所探究的物体的动能是指小球的动能。 （2）小球从不同的高度从斜面上由静止下落，到达斜面底端时的速度就不同，所以将同一小球从斜面不同的高度由静止释放，小球的质量相同，到达水平面的速度不同，可以探究小球动能的大小与速度的关系。 [2]由实验现象可得出结论，当质量一定时，速度越大，动能越大。 （3）由于不同的车质量不同，速度相同时，质量大的车动能更大，不易刹车，造成的危害更大，所以要对不同质量的车进行限速，以减小车的动能。 （4）[1][2]实验中，是把物体的重力势能转化成木桩陷入沙中深度来比较各物体重力势能的大小，这种研究问题的方法叫转换法。 [3]探究重力势能大小跟高度的关系时，应控制质量相同，高度不同，由于，故应比较甲、乙两次实验，乙的高度大于甲，乙陷入深度更大，说明质量相同时，物体被举的越高，重力势能越大。 【综合训练】 一、单选题（14道题） 1.如图所示，人对物体做功的是（　　） A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 【答案】B 【详解】做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。①石头搬而未起：人对石头施加了向上的力，但石头没有在力的方向上移动距离，所以人对石头没有做功；②提桶在水平面上行走：人对水桶施加了竖直向上的提力，但水桶是在水平方向上移动，没有在提力的方向上移动距离，所以人对水桶没有做功；③推车向前运动：人对车施加了向前的推力，车在推力的方向上向前移动了一段距离，所以人对车做了功；④向上提升物体：人对物体施加了向上的拉力，物体在拉力的方向上向上移动了一段距离，所以人对物体做了功。综上所述，人对物体做功的是③和④，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B 2.在足球比赛中，运动员用力将静止在草坪上的足球踢向球门。下列关于足球的分析中正确的是（　　） A．足球离开脚在草坪上滚动时，足球受到的重力不做功 B．足球离开脚后，仍能向前飞行，是因为足球受到惯性的作用 C．足球在空中飞行时，运动状态始终保持不变 D．足球最终会停下来说明运动需要力来维持 【答案】A 【详解】A．在草坪上滚动的足球，受到的重力与距离方向垂直，故重力不做功，故A正确； B．足球离开脚后，仍能向前飞行，是因为足球具有惯性，惯性是物体的一种性质，不能说受到惯性的作用，故B错误； C．足球在空中飞行时，受到重力和空气阻力的作用，其运动方向和速度大小都会发生变化，运动状态是改变的，故C错误； D．足球最终停下来，是因为受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因，故D错误。 故选A。 3.下列物理量的单位是“焦耳”的是（   ） A．力 B．功率 C．功 D．压强 【答案】C 【详解】力的单位是牛顿（N）；功率的单位是瓦特（W）；功的单位是焦耳（J）；压强的单位是帕斯卡（Pa），故选C。 4.如图，小明在做家务劳动时，用平行于水平地面的力推沙发，沙发没有被推动。在上述过程中（　　） A．沙发受到的合力不为0 B．地面对沙发没有摩擦力的作用 C．沙发受到的重力与沙发对地面的压力是一对平衡力 D．小明对沙发的推力不做功 【答案】D 【详解】A．沙发没被推动，处于静止状态，静止的物体受力平衡，合力为0，故A不符合题意； B．小明对沙发有水平推力，沙发静止，说明地面对沙发有静摩擦力，大小等于推力，方向相反，故B不符合题意； C．沙发的重力，受力物体是沙发；沙发对地面的压力，受力物体是地面。这两个力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意； D．小明对沙发的推力不等于零，但在力的方向上没有距离，所以推力做功为零，故D符合题意。 故选D。 5.小明沿水平方向向右推箱子前行，推力为F，如图甲所示。推箱子过程中，其推力F随时间t变化的图像和速度v随时间t变化的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是（    ） A．0~3s，人对箱子不做功 B．第5s时，箱子受到的摩擦力大小为9N C．3～9s，箱子所受摩擦力的方向水平向左 D．9～12s，箱子受到合力为0 【答案】B 【详解】A．由图丙可知，0~3s内箱子速度为0，处于静止状态，虽然有力（推力），但没有移动距离，根据做功公式，人对箱子不做功，故A正确，A不符合题意； B．9～12s内，箱子做匀速直线运动，受力平衡，摩擦力大小等于推力大小，即 摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关。3～9s内箱子滑动时，摩擦力大小始终为6N，故B错误，B符合题意； C．3～9s内箱子向右运动，摩擦力方向与相对运动方向相反，因此摩擦力方向水平向左，故C正确，C不符合题意； D．由图丙可知，9～12s内箱子做匀速直线运动，处于平衡状态，根据牛顿第一定律，物体受力平衡，合力为0，故D正确，D不符合题意。 故选B。 6.小明同学对物理课本的一些物理量进行了估测，下列估测接近实际的是（　　） A．一本初二物理课本的质量约为2kg B．初二物理课本封面的面积约为 C．将初二物理课本从地面捡起放在课桌上，手对书做功约2J D．初二物理课本平放在课桌上，书对课桌压强约为1Pa 【答案】C 【详解】A．一本初二物理课本的质量约为0.25kg，故A不符合题意； B．课本尺寸约，故B不符合题意； C．一本书的重力约为2.5N，课桌的高度约0.8m，所以将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为，故C符合题意； D．物理课本对桌面的压力约为2.5N，受力面积约为，则压强约为，故D不符合题意。 故选C。 7.读八年级的小麓对身边的一些物理量进行了估测，下列估测不合理的是（    ） A．一本物理书平放在课桌上对桌面的压力约为3N B．站在水平地面上的小麓对地面的压强约为 C．在体育课上小麓跳绳的功率为600W左右 D．小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功3000J 【答案】C 【详解】A．一本物理书的质量约，放在课桌上对桌面的压力约 故A不符合题意； B．中学生的重力约为500N，双脚与地面的接触面积约为，站在水平地面上对地面的压强约为 故B不符合题意； C．中学生的重力约为500N，中学生一分钟跳绳约120次，每次跳的高度约为0.05m，则跳绳的功率为 故C符合题意； D．一楼到三楼上升的高度约为6m，小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功 故D不符合题意。 故选C。 8.（2026·北京东城·一模）如图所示，游客随滑草板一起下滑且越来越快。下列说法正确的是（　　） A．游客下滑过程中运动状态保持不变 B．游客下滑过程中越来越快是由于受到惯性作用 C．游客下滑过程中重力势能减小，动能增大 D．游客下滑过程中，游客所受重力不做功 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】力做功的必要因素、物体运动过程中各种机械能的变化情况、力可以改变物体的运动状态、生活中的惯性现象 【详解】A．游客下滑时 “越来越快”，说明速度大小在变化，而运动状态包括速度的大小和方向，所以运动状态是改变的。故A错误。 B．惯性是物体的固有属性，只能说 “具有惯性”，不能说 “受到惯性作用”，故B错误。 C．游客下滑时高度降低，质量不变，所以重力势能减小；游客下滑时速度增大，质量不变，所以动能增大。故C正确。 D．做功的两个必要条件：① 受到力的作用；② 在力的方向上通过距离。游客下滑时，受到竖直向下的重力，且在竖直方向上有位移（高度降低），所以重力做了功。故D错误。 9.（25-26九年级下·湖北孝感·期中）一小球从一定高度由静止释放，不计小球所受的空气阻力和浮力。小球下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球所受合力为零 B．小球的动能先增大，后保持不变 C．小球的机械能不守恒 D．小球所受重力做功越来越快 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】P=Fv、辨析物体的机械能是否发生变化、同一直线上二力的合成、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【详解】A．不计空气阻力和浮力，小球下落过程中只受重力作用，合力等于重力，不为零，故A错误； B．小球下落时速度不断增大，小球质量 m 不变，动能持续增大，故B错误； C．不计空气阻力和浮力，小球下落过程中只有重力做功，动能和重力势能相互转化，机械能总和不变，即机械能守恒，故C错误； D．重力做功的功率，小球下落过程中，速度 v 越来越大，重力 G 不变，所以功率 P 越来越大，说明重力做功越来越快，故D正确。   故选D。 10.图是蹦床运动员表演的情景，就运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，下列关于运动员的动能和重力势能变化情况分析正确的是（       ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小 【答案】B 【详解】运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，运动员做减速运动，速度越来越小，由于运动员的质量不变，所以他的动能减小；运动员质量不变，高度越来越高，他的重力势能越来越大。故B正确，ACD不正确。 故选B。 11.如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁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。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返，最终停下来。则用手推出向前滚动的过程中（　　） A．动能主要转化为橡皮筋弹性势能 B．动能转化为罐子的重力势能 C．罐子与铁块之间动能相互转化 D．整个装置机械能守恒 【答案】A 【详解】A．向前滚动时，罐子的速度减小，动能逐渐减小，橡皮筋弹性形变程度增大，弹性势能逐渐增大，动能主要转化为橡皮筋的弹性势能，故A符合题意； B．罐子在水平地面运动，高度不变，重力势能不变，不存在动能转化为重力势能，故B不符合题意； C．该过程主要的能量转化是罐子的动能与橡皮筋的弹性势能之间的相互转化，不是罐子和铁块之间的动能相互转化，故C不符合题意； D．滚动过程中，整个装置需要克服与地面和空气的摩擦做功，部分机械能转化为其他形式的能，机械能不断减小，故D不符合题意。 故选A。 12.如图所示，一个小球系在细线上在竖直平面摆动（不计空气阻力）。小球运动的最低点是点，左右两侧最高点是点和点，下列说法中正确的是（　　） A．在点时小球处于平衡状态 B．过程中，若在点剪断细线同时所有力都消失，小球的运动轨迹是1 C．过程中，小球的动能转化为重力势能 D．在点，小球的机械能最大 【答案】B 【详解】A．当小球到达A点时，不计空气阻力，小球受沿绳向上的拉力和竖直向下的重力，这两个力不在同一直线上，小球受力不平衡，处于非平衡状态，故A错误； B．A→B过程中，小球在B点时速度方向是水平向右的，根据牛顿第一定律，若此时所有力都消失，小球会沿水平方向做匀速直线运动，运动轨迹是1，故B正确； C．A→B过程中，小球的高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，而不是动能转化为重力势能，故C错误； D．题目中说明不计空气阻力，所以小球在整个摆动过程中机械能守恒，在A、B、C三点的机械能大小相等，故D错误。 故选B。 13.如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（    ） A．在a点的重力势能最大 B．在b点时的动能为0 C．在c点的机械能大于在a点的机械能 D．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 【答案】D 【详解】A．重力势能的大小与物体的质量和高度有关，套圈的质量不变，由图可知，套圈在b点时的高度最高，故此时套圈的重力势能最大，故A不符合题意； B．由于套圈在b点时在水平方向仍有一定的速度，此时套圈的动能不为零，故B不符合题意； C．由于不计空气阻力，在整个过程中，套圈的机械能不变，故套圈在c点的机械能等于在a点的机械能，故C不符合题意； D．由b点到c点的过程中，套圈的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，此过程中将重力势能转化为动能，故D符合题意。 故选D。 14.如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变 B．足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大 C．足球被顶出说明运动员对足球的弹力大于足球对运动员的弹力 D．足球从被顶出至刚落地的过程中，足球减小的重力势能大于足球增加的动能 【答案】D 【详解】A．运动员在跑步阶段，无论是加速、减速还是转弯，其速度的大小或方向都在发生变化，因此运动状态是改变的。在腾空阶段，运动员受到重力和空气阻力的作用，做曲线运动，速度的大小和方向都在不断改变，运动状态也是改变的，故A错误； B．足球与运动员相互作用（即顶球）的过程中，足球先发生弹性形变，形变程度逐渐增大，此时弹性势能逐渐增大；随后足球恢复形变被顶出，形变程度逐渐减小，弹性势能又逐渐减小。因此，足球的弹性势能是先增大后减小，故B错误； C．运动员对足球的弹力和足球对运动员的弹力是一对相互作用力（作用力与反作用力），这两个力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。足球被顶出是因为运动员对足球施加的力改变了足球的运动状态，故C错误； D．足球从被顶出至刚落地的过程中，高度降低，重力势能减小；同时速度发生变化，动能可能增加，另外足球在运动过程中需要克服空气阻力做功，导致一部分机械能转化为内能。即足球减小的重力势能一部分转化为增加的动能，另一部分用于克服空气阻力做功转化为内能。因此，足球减小的重力势能大于足球增加的动能，故D正确。 故选 D。 二、多选题（6道题） 15.如下图所示的是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．实心球在最高点A时，动能为零 B．实心球从O点运动到A点时，动能转化为重力势能 C．实心球从O点运动到B点的过程中，动能先增大后减小 D．实心球在O点的机械能等于在B点的机械能 【答案】BD 【详解】A．实心球在最高点A时，速度不为零，所以动能不为零，故A错误； B．实心球从O点运动到A点时，质量不变，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，所以动能转化为重力势能，故B正确； C．实心球从O点运动到A点时，动能减小，从A点运动到B点时，质量不变，速度增加，动能增加，所以实心球从O点运动到B点的过程中，动能先减小后增大，故C错误；                                                         D．不计空气阻力，实心球在O点的机械能等于在B点的机械能，故D正确。 故选BD。 16.如图所示，将小球压入水中，在a处静止释放，小球始终沿直线向上运动，跃出水面后最高到达空中c处，小球在b处受到的合力为零且速度最大。请分析小球由a到c的运动过程（水和空气的阻力不可忽略），下列说法正确的是（　　） A．小球在c处受力平衡 B．小球在a处释放瞬间受力不平衡 C．由a运动到b，小球的机械能增加 D．由b运动到c，小球的机械能守恒 【答案】BC 【详解】A．小球在c处只受重力作用，受力不平衡，故A错误； B．小球在a处释放瞬间受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力，故受力不平衡，故B正确； C．由a运动到b，小球的质量不变，速度变大，高度变大，小球的动能和重力势能都变大，所以小球的机械能增加，故C正确； D．由b运动到c，除重力外，浮力对小球做了功，小球的机械能不守恒，故D错误。 故选BC。 17.如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力 B．铁锁始终不会超过释放时的高度 C．铁锁的动能和势能不断相互转化 D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落 【答案】BC 【详解】A．铁锁曲线运动，不是平衡状态，不受平衡力，故A错误； B．铁锁受到空气阻力，要克服阻力做功，机械能减小，高度始终不会超过释放时的高度，故B正确； C．铁锁从高处向低处摆动过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能，从低处到高处相反，故C正确； D．小球运动到最低点，速度最大，若此时绳子突然断开，速度方向水平，重力竖直向下，做曲线运动，故D错误。 故选BC。 18.如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是（　　） A．小球不能回到原来的高度，说明小球在此过程中能量不守恒 B．经过b点时，小球动能最大 C．从a到c的过程中，小球机械能守恒 D．从b到c的过程中，一部分机械能转化为内能 【答案】ABD 【详解】A．小球不能回到原来的高度，是由于小球在bc段受到摩擦力，部分机械能转化为小球和bc段的内能，所以小球在此过程能量不守恒，A正确； B．小球从a运动到b动能增大，从b运动到c动能减小，则在b点处小球动能最大，B正确； C．从a到c的过程中，小球部分机械能转化为内能，机械能不守恒，C错误； D．从b到c的过程中，小球与轨道存在摩擦，一部分机械能转化为内能，D正确。 故选ABD。 19.在刚刚结束的2026年米兰冬奥会上，我国运动员苏翊鸣获得单板滑雪男子坡面障碍技巧金牌。如图所示，苏翊鸣在滑行过程中运动轨迹经过了图中的A、B、C、D四个位置。下列说法正确的是（　　） A．从A到D，苏翊鸣的机械能逐渐减小 B．在最高点C，苏翊鸣的运动速度不为零 C．从A到B加速滑行，苏翊鸣的重力势能主要转化为动能 D．他从斜坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力 【答案】ABC 【详解】A．滑行过程中，苏翊鸣需要克服空气阻力、雪面摩擦力做功，机械能不断转化为内能，因此从A到D，机械能逐渐减小，故A正确； B．苏翊鸣在最高点C时，竖直方向速度为零，但仍有水平方向的运动速度，因此总速度不为零，故B正确； C．从A到B加速滑行时，高度降低、重力势能减小，速度增大、动能增加，重力势能主要转化为动能，故C正确； D．一对平衡力需要满足“同体等大、反向、共线”，斜坡上下滑时，重力竖直向下，支持力垂直斜坡向上，两个力既不共线也不反向，大小也不相等，不是平衡力，故D错误。 故选ABC。 20.如图所示，小球甲在O点从静止开始下落，先后经过A、B两点。已知OA=AB。小球乙在P点从静止开始下落，先后经过C、D两点，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等（不考虑空气阻力）。则下列说法正确的是（   ） A．小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用 B．小球甲通过OA段重力做功多，通过AB段重力做功少 C．小球乙在下落过程中动能变大，重力势能变小 D．两个小球下落的过程中机械能均不守恒 【答案】AC 【详解】A．小球甲下落时速度越来越大，是因为重力改变了物体的运动状态，重力使小球加速下落，故A正确； B．重力做功的公式为，小球甲的重力G不变，OA=AB，即下落高度h相等，因此OA段和AB段重力做功相等，故B错误； C．小球乙下落过程中，质量不变，速度变大则动能变大；高度降低则重力势能变小，故C正确； D．题目明确不考虑空气阻力，小球下落过程中只有重力做功，只有动能和重力势能之间的转化，故机械能守恒，故D错误。 故选AC。 三、填空题（4小题） 21.建筑工人用50N的水平推力推重力为100N的小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，这个过程中，建筑工人对小车做的功为_____J，重力做功为______J。 【答案】 750 0 【详解】[1]根据功的计算公式，将推力大小与小车在推力方向移动的距离代入计算，即可得到建筑工人对小车做的功为750J； [2]做功的两个必要条件是物体受到力的作用，且物体在该力的方向上通过一段距离；小车在重力的方向上没有移动距离，因此重力不做功。 22.小明用30N的水平推力，将重为200N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功_________J，支持力对购物车做功_________J。 【答案】 300 0 【详解】 [1]已知推力F=30N，水平移动距离s=10m，因此推力做功 [2]支持力是竖直向上的，购物车沿水平方向运动，在支持力的方向（竖直方向）移动距离为0，因此支持力对购物车做功为0J。 23.建筑工人用50N的水平推力推重力为100N的小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，这个过程中，建筑工人对小车做的功为_____J，重力做功为______J。 【答案】 750 0 【详解】[1]根据功的计算公式，将推力大小与小车在推力方向移动的距离代入计算，即可得到建筑工人对小车做的功为750J； [2]做功的两个必要条件是物体受到力的作用，且物体在该力的方向上通过一段距离；小车在重力的方向上没有移动距离，因此重力不做功。 24.如图甲所示，甲、乙两块完全相同的木块依次放在同一水平面上，分别在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它们运动的图像如图乙所示。则在前4s拉力、做的功______（选填“”“〈”“=”或“无法比较大小”）。 【答案】＞ 【详解】甲、乙是完全相同的木块，放在同一水平面上，所以木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，木块受到的滑动摩擦力f相同。∵木块匀速运动，∴拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，则 由图像得甲木块运动的速度 所以前4s甲木块移动的距离 由图像得前4s乙木块运动的路程，根据功的公式W=Fs，因为，且，所以 四、计算题 25.随着科技的进步，无人机在我们日常生活中可以经常看到，质量为3kg的无人机以1m/s的速度竖直匀速上升30m，再以2m/s的速度水平匀速飞行60m，整个过程中，若不计空气阻力，g= 求：①无人机的重力？②升力对无人机做的功为多少？③功率为多少？ 【答案】 900 15 【详解】无人机的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N 【难度】0.7 【知识点】重力公式 重力功计算及功率公式 【解析】：无人机匀速上升后，再水平匀速飞行，升力F大小等于重力G，即 升力在竖直方向上做功，则升力做功 无人机匀速上升时间 水平匀速飞行时间，水平运动时升力不做功，但求整个过程中功率，所以时间需用总时间：则整个过程中升力的功率 26.据了解，我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站，该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米，排（海）水量为2600吨，将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度约，若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处，求： (1）该处海水的压强； (2）该空间站在深海中排开水的体积；（科学记数法前保留两位小数即可） (3）若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟，在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）该处海水的压强 （2）该空间站在深海中排开水的体积 （3）该空间站在深海中受到的浮力 空间站上升的高度 在这个过程中海水对空间站的浮力做的功 五、实验题 27.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？ 猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟          有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟          有关。 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，说明金属球到达水平面时的动能就越          ； 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：          ； 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。 【答案】速度 质量 大 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 超载  【解析】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大。 分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大。  分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，初始速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。物体的动能跟物体的速度和质量有关，在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。 此题考查影响物体动能大小的因素，实验过程中应注意控制变量 28.小胜用如图所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。 一些物体的动能 行走的牛 约 跑百米的运动员 约 飞行的步枪子弹 约 本实验运用的物理研究方法是______；必填两种） 小胜通过实验探究，发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小胜查阅了相关资料，收集了一些物体的动能如表所示），结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是______。 如图为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：对不同车型限定不一样的最高行驶速度：______。 用如图中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是______请从以下三个选项中选择）． A、倾斜程度不同的斜面   、粗糙程度不同的水平面   、质量不同的钢球 【答案】控制变量法和转换法；速度；速度相同时，质量越大动能越大；  【解析】解： 由于动能的大小与质量和速度有关，所以我们研究动能大小与物体质量的关系，必须控制小球的速度相同，这就是我们常用的控制变量法； 探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，用到的是转换法； 由表中的数据知牛的质量大，速度小，动能小；子弹的质量小，速度大，动能大，说明速度对物体动能的影响更大； 在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同； 探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面，故B正确。 故答案为：控制变量法和转换法；速度；速度相同时，质量越大动能越大；． 动能大小与速度和质量有关，该实验利用了控制变量法；本实验中通过钢球推动木块的距离来反映动能的大小，用的是转换法； 通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出结论； 对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析，由于动能与质量和速度有关，对于质量较大的车，允许的速度就比质量较小的车的速度低； 探究阻力对物体运动的影响，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，据此进行分析。 动能的决定因素有两个：质量和速度。要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时，要从控制变量法的思路入手分析。注意解本题时，要把握转换法和控制变量法的运用。 29.（25-26八年级下·全国·课后作业）某课外兴趣小组利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。 (1）做实验①②③是为了探究________ （选填“问题一”或“问题二”）； (2）为了探究压力作用效果和压力大小的关系，应通过_______ （填序号）两次实验进行比较； (3）利用实验④⑤可探究重力势能大小与_______ 是否有关； (4）《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论：________ 。 【答案】(1）问题一 (2)①② (3）质量 (4）物体在质量一定时，高度越高，重力势能越大 【详解】（1）实验①②受力面积相同，压力不同，所以探究的是压力的作用效果与压力大小的关系；②③的压力相同，受力面积不同，探究的是压力的作用效果与受力面积的关系；所以①②③探究的是问题一。 （2）探究压力作用效果与压力的关系时，应该控制受力面积相同，只改变压力大小应选①②。 （3）实验④⑤中，物体落下的高度相同，物体的质量不同，质量越大，下陷的深度越深，具有的重力势能越大，所以实验④⑤探究重力势能大小与质量是否有关。 （4）实验⑤⑥中，物体的质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，故结论为：物体在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04功和机械能（解析版） 目录 【知识梳理】····························································································1 知识点 1 功的概念··············································································1 知识点 2功的计算、公式、单位及常见估算汇总表···················································2 知识点 3 重力做功与摩擦力做功 对比表·································································· 2 知识点 4 做功的快慢---功率··············································· 2 知识点5功率和功的区别········································································3 知识点 6功和能的关系·······························································································4 知识点 7 动能和势能·········································································4 知识点 8探究动能的大小跟哪些因素有关（必考实验）··········································5 知识点 9探究重力势能的大小跟哪些因素有关（拓展实验）··········································5 知识点10机械能的转化及守恒······················································6 【方法技巧】··························································································7 核心解题方···············································································································7 典型易错题（含解析 + 避坑点）·····························································8 示例应用·················································································································8 【巩固训练】····························································································9 【综合训练】····························································································23 【知识梳理】 知识点 1 功的概念（抓核心力的作用、在力的方向上空间效果） 知识点 核心概念 核心内容 典型举例 功的定义 （功符号：W） 力学中 功的含义 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。 水平拉力拉动木块沿地面向前运动，拉力对木块做功 做功的两个必要因素 必备条件，缺一不可 ①作用在物体上的力②物体在力的方向上移动的距离 用力推动前进的小车，推力做功 三种不做功情况 力没有产生 做功效果 ①有力无距离：受力但静止不动 ②有距离无力：靠惯性运动，不受力③力与距离垂直：力和运动方向垂直 ①推墙不动； ②抛出的篮球飞行；③提水桶水平走路 深入理解功的概念核心：有力作用同时在力的方向上有空间积累（初中强调距离）效果，力可能跟距离同向或反向。当力和距离同向或夹角是锐角时，该力对物体的运动起了促动作用；反向或夹角是钝角（初中考的少）时该力对物体的运动起到了阻碍地的效果，说克服该力做功。例如：运动员举起杠铃，此时重力和距离反向，就说克服重力做功。再如用F拉力水平拉着物块匀速运动，拉力F起到促动作用，摩擦力起到阻碍作用，说克服摩擦力做功。 知识点 2 功的计算、公式、单位及常见估算汇总表 知识点 核心概念 核心内容 举例/估算 功的计算公式 力学功的计算方法 功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积。公式：W=Fs 用 10N 的水平拉力拉物体水平移动 2m，W=Fs=10N×2m=20J 功的单位 国际标准单位 国际单位：焦耳，简称焦，符号J 换算关系：1J=1N·m 1N的力使物体移动1m，做功为1J 常见功的估算 生活做功大小参考 初中常考经典估算： 1. 托起两个鸡蛋举高1m：约 1J 2. 举起一本物理课本举高 1m，约2—3J 3. 中学生正常上楼一层：约 1500J 考试高频估算，直接记忆即可 功的估算中要注意：两个鸡蛋约1N，物理课本约2—3N，中学生的体重约50kg，重力接近500N，一层楼高约3m，楼层高要注意一楼到五楼，有四个楼层高即约12m，要结合生活实际。 知识点 3 重力做功与摩擦力做功对比表 知识点 核心内容 典型举例 重力做功 公式：W＝Gh＝mgh 特点：只与竖直高度有关，与运动路径无关物体下滑时，重力促进运动。 物体沿斜面下滑，重力做功 克服重力做功 公式：W＝Gh 物体向上运动，外力克服重力做功。 举高重物、上楼时克服重力做功 摩擦力做功 公式：W＝fs 特点：与路程有关，可做负功，也可做正功，滑动摩擦力大多阻碍运动做负功。 木块滑动摩擦做负功；走路静摩擦做正功 知识点 4 做功的快慢---功率（符号P） 知识点 核心内容 典型举例 比较做功快慢 1. 做功相同，用时越短，做功越快 2. 时间相同，做功越多，做功越快 3. 做功和时间均不同时，比较功与时间的比值（即功率） 比值越大，做功越快 功率的物理意义 表示物体做功快慢的物理量。 功率越大，物体做功越快 功率公式 定义式： 变形式： 匀速直线运动推导式： 5s 内做功 100J，P=W/t=5s100J=20W 功率单位 基本单位：焦耳每秒（J/s）国际专有名称：瓦特，简称瓦，符号 W常用单位：千瓦（kW） 兆瓦（MW） 1kW=1000W 中学生正常上楼功率约 100W 知识点 5功率和功的区别： 物理量 功（W） 功率(P） 物理意义 表示做功的多少 表示做功的快慢 定义 力与物体在力方向上移动距离的乘积 单位时间内所做的功 公式 W=Fs P=W/t 单位 焦耳（J） 瓦特（W） 关系 做功多，功率不一定大 功率大，做功不一定多 知识点6 功和能的关系 1． 能量：定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2． 物体之所以能够做功，是因为它__具有能量____，但具有能的物体却不一定__正在做功__。它可以将具有的能量直接以做功的形式表现出来，也可以将它具有的能量储存起来，以待适当的时机再表现。 3.功是能的量度：物体能够做的功越多，物体具有的能量越多，所以能和功的单位都是焦耳_。 4.能量种类：声能、光能、核能、化学能、电能、内能、机械能等。 知识点 7 动能和势能 1.定义：在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。 3.机械能大小的决定因素：物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 5.对机械能的理解：一个物体可以具有机械能的一种或几种，比如空中飞翔的飞机，具有动能和重力势能。一个物体可以不具有机械能，比如静止在水平地面上的石头。 6.动能和势能对比表： 对比 项目 动能 势能 定义 物体由于运动而具有的能 物体由于被举高或发生弹性形变而具有的能，分为重力势能、弹性势能 分类 无 重力势能、弹性势能 影响因素 质量、速度质量越大、速度越大，动能越大 重力势能：质量、高度 弹性势能：弹性形变程度 实例 行驶的汽车、飞行的小鸟、奔跑的人 高处的石块、树上的苹果、拉开的弹弓 知识点8探究动能的大小跟哪些因素有关（必考实验） 猜想与假设：①物体运动的速度 ②物体的质量 1.器材：大小不同的钢球、木块、 斜面、刻度尺 2.研究方法：控制变量法 转换法 3.如图所示，实验中通过换用不同质量的钢球改变质量，让同一钢球从不同高度处释放下来改变速度。（控制变量法） 钢球动能的大小由木块被推动的距离来反映，木块被推动得越远，说明钢球的 动能越大。（转换法） 4、 实验过程 （1）探究物体动能的大小跟速度的关系时，控制不变的量是：________改变的量是：________ 观察的量是：_______________。2h s2 乙 h s1 甲甲 2h s2 乙 钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越__快_(快、慢），物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 __大__。 （2）探究物体动能的大小跟质量的关系：控制不变的量是： ； 改变的量是： ；观察的量是 。 换用质量不同的钢球，从斜面的相同高度处由静止开始释放，比较两次木块被推动距离的远近，如图丙，丁所示关系。s3 丙 h h s4 丁 结论：速度相同时，质量越__大__的钢球能将物体撞得越远 。 所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 __大___。 归纳总结：物体动能的大小跟速度、质量有关，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。 4. 实验讨论： （1）假设水平面绝对光滑：钢球撞击木块后木块移动的距离无法确定，钢球动能的大小无法比较。小球和物块一起做匀速直线运动。 （2）若木块被撞后滑出木板如何解决？ ①换质量更大的木块，换质量更小的钢球，换更长的木板。 ②在桌上铺上毛巾，钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小。 知识点 9探究重力势能的大小跟哪些因素有关（拓展实验） 猜想与假设：①物体的高度 ②物体的质量 实验方案 ：如图所示，小桌放置在沙路中整平的沙面上，让物体从某一高处自由下落撞击小桌，观察小桌下陷的深浅情况，下陷越深说明下落的物体做的功越多（转换法）； 改变同一物体的下落高度，然后从同一高度释发不同质量的物体，比较物体对小桌做功的多少（控制变量法）。 实验用到科学方法：控制变量法 转换法 h 实验过程： 1. 让同一个物体从不同的高度自由下落撞击小桌，比较两次小桌被撞击后的下陷情况，如图甲，乙所示关系。2h 乙 h2 h 甲 h1 结论：质量相同时，高度h越高，高度越高，重力势能越大。 2. 让两个质量不同的物体从同一的高度自由下落撞击小桌，比较两次小桌被撞击后的下陷情况，如图丙，丁所示关系 h 丁 木块 h2 丙 h 铁块 h1 结论：高度相同，质量不同时，重量越大，重力势能越大。 归纳总结：重力势能的大小与高度、质量有关，质量相同的物体，位置越高，重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。 知识点10机械能的转化及守恒 1.机械能的转化实例：（1）单摆：在摆动过程中，动能和重力势能可以相互转化 高度 重力势能 速度 动能 能的转化 A→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→C 升高 增大 变小 减小 动能转化为重力势能 C→B 降低 减小 变大 增大 重力势能转化为动能 B→A 升高 增大 变小 减小  动能转化为重力势能 （2）滚摆：动能和重力势能的转化 上升：_动_能转化成__重力势____能； 下降：重力势能转化为 动 能； 滚摆每次到达最高点的位置逐渐变低，是因为过程中伴随能量损失。 （3）人造地球卫星：外太空真空状态，无空气阻力，卫星的动能和势能相互转化，任意位置的机械能总和保持不变，即机械能守恒。 当从近地点→远地点：__动能转化为__重力势能； 当从远地点→近地点：_重力势_能转化为___动_能。 在近地点时动能最大，远地点时_重力势_能最大。 3． 机械能守恒： (1).概念：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，即机械能是守恒的。 (2).机械能守恒的条件 只有动能和势能的相互转化，没有机械能与其他形式能的相互转化。 即忽略摩擦力造成的能量损失，机械能守恒是一种理想化的物理模型。 4.水能和风能都是机械能 地球上，海水朝夕涨落，江河日夜奔腾；有时微风拂面，有时狂风劲吹…… 从能量的角度来看，自然界的流水和风都具有大量机械能。 【方法技巧】 动能和势能相互转化的判断方法： 一、核心解题方法 1. 判断是否做功 做功两个必要条件：有力 + 力的方向上移动距离 不做功 3 种情况：① 有力无距离（搬石头没搬动）② 有距离无力（足球飞出后）③ 力与距离垂直（提水桶水平走路） 2. 动能、势能、机械能变化判断步骤 第一步：看质量是否变化 第二步：看速度→判断动能；看高度→判断重力势能 第三步：机械能 = 动能 + 势能；有摩擦 / 空气阻力→机械能减小；无阻力→机械能守恒 二、典型易错题（含解析 + 避坑点） 类型 1：判断是否做功（最容易错） 易错题 1.下列情况人对物体做功的是（ ） A. 用力搬石头没搬动 B. 提着水桶在水平地面匀速行走 C. 足球离开脚后继续滚动 D. 把地上的书拿到桌上 答案：D 解析：A：无距离→不做功 B：拉力竖直，距离水平→垂直不做功 C：脚不再有力→不做功 D：有力且向上移动距离→做功 避坑：水平移动重力、支持力永远不做功。 类型 2：动能势能机械能变化（高频易错） 易错题 2.直升机匀速竖直上升，动能____，重力势能____，机械能____。 答案：不变；变大；变大 解析：匀速→速度不变→动能不变；高度升高→势能变大；机械能总和变大。 避坑：匀速≠机械能不变！只有自由下落无阻力才守恒。 易错题 3洒水车在水平路面匀速洒水，动能____，机械能____。 答案：变小；变小 解析：速度不变，但质量减小→动能变小，机械能变小。 避坑：很多人忽略质量变化！ 易错题 4 不计空气阻力，篮球从空中下落，重力势能____，动能____，机械能____。 答案：减小；增大；不变 解析：只有重力或弹簧弹力做功，机械能守恒。 示例应用： 【典例分析】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，物体在任何时候都具有惯性，所以落地后的运动员仍有惯性，故D错误。 故选ABC。 【典例分析】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】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。 典型易错题： 如图，单摆由A摆到B处，球受到哪几个力？哪个力对物体做功了？ 摆球受到摆绳的拉力和重力 拉力和运动方向是时刻垂直，所以拉力不做功。重力做了功。 【巩固训练】 题型一 功的概念理解（共5小题） 1.为纪念物理学家焦耳在物理学领域的卓越贡献，后人以其名字命名了下列哪个物理量的单位（　　） A．压强 B．功 C．力 D．质量 2.下列情况中人对物体做了功的是（　　） A．费力推车但车不动 B．提着滑板水平前行 C．搬起箱子 D．足球被踢后在草地滚动 3.如图，水平木板上有甲、乙两个下表面粗糙程度相同的木块。甲、乙两木块分别在大小相等的水平拉力和的作用下，运动了相同的距离，下列说法正确的是(    ） A. 、做的功一样多 B. 做的功比做的功多 C. 做的功比做的功多 D. 条件不足，无法比较、做的功 4.加强体育锻炼，增强学生体质。同学们在下列训练项目中，涉及的相关物理知识描述正确的是(    ） A. 引体向上，涂抹镁粉是减小摩擦力 B. 跳高，向上跳跃过程中克服重力做功 C. 打篮球，投掷的篮球在最高点时合力为 D. 跑步过程中，脚对地面的压强比双脚站立时小 5.如图所示，以下体育项目中相关物理知识描述正确的是（　　） A．图甲中乒乓球离开球拍后，球拍仍对乒乓球做功 B．图乙中运动员释放冰壶后，冰壶由于惯性会继续运动 C．图丙中足球在空中飞行时，若所有力都消失，足球将保持静止 题型二 功的计算和估算（共8小题） 6.如图，用的水平推力推着重为的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了的功，则在这一过程中  (     ) A. 重力做的功一定为 B. 物体一定受到的摩擦力 C. 物体一定运动了 D. 物体一定运动了 7.小明同学用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了，在此过程中，推力对购物车做功___________J，购物车的重力做功___________J。 8.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（   ） A．0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 B．2～4秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 C．2～4秒，物体受到的摩擦力是2N D．4～6秒，推力对物体做了24J的功 9.如图所示，心理社团团队活动中，同学们齐心协力将重为3N的小球竖直向上击出，若空气阻力恒为0.3N，则小球在上升过程中所受合力为______，若小球升高了5m，则上升过程中克服重力做 功 J。 10.如图所示，起重机吊起10000N的货物静止不动时，钢丝对货物的拉力为 N，以1m／s的速度匀速上升5s，钢丝对货物的拉力做功 J。 11.（多选）如图所示，绳子吊着小球从A点释放，小球会摆动到B点再摆动到C点，再从C点摆回到A点（不考虑一切阻力因素）。下列说法正确的是（　　） A．小球摆至B点时，小球所受重力与绳子对小球的拉力是一对平衡力 B．小球对绳子的拉力与绳子对小球的拉力始终是一对相互作用力 C．小球从A点摆动到C点的过程中，绳子的拉力对小球做了功 D．小球到达B点时，若所有外力全部消失，小球将做匀速直线运动 12.估测是物理学中常用的方法。下列关于对一名中学生的估测，符合实际情况的是（　　） A．中学生的体重约为500N B．中学生站立时对水平地面的压力约是 C．中学生站立时对水平地面的压强约是 D．中学生从一楼走到三楼克服重力做功约是300J 13.下列对生活中一些物理量的估计，最接近实际值的是（   ） A．一个中学生的质量约为500N B．人体感觉舒适的温度约为37℃ C．将两个鸡蛋举高1m做功大约为1J D．家用照明的电压约为380V 题型三 功率的定义（共6小题） 14.下列物理量的单位是“焦耳”的是（   ） A．力 B．功率 C．功 D．压强 15..关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械一定比功率小的机械用时少 B．对物体做的功越多，功率一定越大 C．功率大的机械一定比功率小的机械做功多 D．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J 16.如图所示，在四川凉山海拔3300米的高寒山区，太阳能除冰机器人正高效清理电网结冰。当机器人的机械臂以1500W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（    ） A．功率1500 W表示机器人在1秒内做功1500W B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．机械臂对冰层做的功越多，其功率就越大 D．若增大机器人除冰时的功率，则在相同时间内它做的功越多 17.生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢：方法①：相同的时间比较做功的多少；方法②：______。物理学用功率描述做功______（选填“多少”或“快慢”）的物理量，它的计算公式为，这种定义方法与上述方法______是相同的（选填“①”或“②”）。 18.人骑自行车时的功率约为70W，70W的物理意义是____________________。小华用50N的水平力推着重为400N的物体沿水平面做匀速直线运动，物体在5s内移动了5m，则物体的速度是______m/s；在此过程中，小华对物体所做的功是______J，小华对物体做功的功率是______W，物体重力做功的功率是______W。 19.若两台机器的功率之比是3∶1，则在相同时间内它们做的功之比为______；若要做同样多的功，则所需的时间之比为______。功率是表示物体做功__________的物理量。某机器的功率是500W，其物理意义是______________。若甲、乙两台机器做功之比为5∶3，所用时间之比为4∶9，则它们的功率之比为_________。 题型四 比较功、功率的大小（共5小题） 20.如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为，则它们之间的关系是（   ） A． B． C． D． 21.（24-25八年级下·湖南长沙·月考）丽丽和爸爸买完菜后一起爬楼梯回家，对于爬楼梯过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．两人做功一样多 B．丽丽体重轻，做功较少 C．两人做功的功率相等 D．丽丽体重轻，做功的功率较大 22.（25-26八年级下·山东济南·期中）小明和爸爸一起爬山。爸爸总重力大于小明总重力（均含随身物品），小明先到达山顶。关于他们克服自身重力做功和功率的描述，正确的是（　　） A．小明做功多 B．小明功率大 C．爸爸做功多 D．爸爸功率大 23.（2026·安徽六安·二模）如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若，两次推力做的功分别为，两次推力做功的功率分别为，则（    ） A． B． C．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 D．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 24.如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB段较光滑、BC段较粗糙，AB与BC的距离相等，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，则木块受到的摩擦力在AB段做的功___________在BC段做的功，力F在AB段做的功___________在BC段做的功（均填“大于/等于/小于”）。 题型五功和功率图像结合应用（共3小题） 25.甲、乙两物体所做的功W随时间t变化的图像如图所示，则功率较大的是______ 。 26.如图甲所示，用弹簧测力计两次沿水平方向拉动同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动；图乙是木块运动的路程-时间关系图像，由图像可以看出，木块两次所受的拉力F1___________F2；在10s内两次拉力对木块做功的功率P1___________P2（两空均选填“”“〈”或“=”）。 27.（23-24八年级下·云南文山·期中）如图所示，是甲乙两台机械做功时的功与时间图像，由图像可知甲乙两台机械的功率大小关系是（　　） A． B． C． D．无法确定 题型六 功和功率计算题（共5小题）注意答题规范性 28.在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车匀速前进5m，拉力做的功是_____ J，重力做的功是_____J。 29.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，速度为72km/h，受到的阻力为2000N，则汽车牵引力的功率为______W，汽车在5min内行驶的路程为______m。 30.如图所示，一个重为5N的物体被水平力F=25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中： (1）物体的重力做多少功？ (2）压力F做多少功？ 31. 一辆汽车重为5×104N，在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶1min，已知汽车在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.06倍，求： （1）汽车在1min内行驶的距离 （2）汽车在1min内做的功 （3）汽车发动机的功率 32.人工智能时代的到来，无人驾驶技术更加成熟。如图所示为一辆电动汽车，空车质量为20000kg，车轮与路面接触的总面积为。该车利用网络实现远程驾驶，以54km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶0.5h，这一过程中汽车发动机的牵引力为3000N。（g取）求： (1）以54km/h的速度在水平路面上匀速直线行驶0.5h通过的路程； (2）这一过程中汽车发动机的牵引力所做的功； (3）求该车空车静止在水平路面上对路面的压强。 题型七动能和势能及机械能相互转化（共25小题） 一、填空题（15道题） 33.（24-25八年级下·河南·随堂练习）能量 (1）定义：物体能够________，我们就说这个物体具有能量，简称能。 (2）单位：________，符号是________。 34.（24-25九年级上·安徽六安·月考）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A，拉力F1、F2做功分别为W1、W2，那么W1___________W2（选填“大于”“等于”或“小于”）。 35.（2026·吉林四平·二模）如图，我国自主研发的“九天”无人机在长春航展上精彩亮相，其最大飞行速度为200m/s。 (1）“九天”的最大飞行时间为10h，它同时还配有一个任务舱，可以携带大量小型无人机。“九天”的最大飞行路程是__________km。以任务舱为参照物，飞行中的“九天”是__________（选填“运动”或“静止”）的。 (2）“九天”在匀速飞行过程中，小型无人机飞离任务舱后，“九天”的动能__________、惯性__________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 36.（25-26九年级下·山东泰安·期中）如图所示，扫地机器人扫地时将灰尘和地面杂物吸入自身的垃圾收纳盒。当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时，扫地机器人的动能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 37.（2026·河南周口·一模）2024年6月，我国“嫦娥六号”探测器成功完成月球背面采样返回。探测器在加速上升过程中，其动能______，机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 38.（25-26九年级下·湖南长沙·期中）2025年湘超比赛中张涛背对球门腾空倒挂金钩直挂死角，称为湘超第一球。此球在上升过程中，重力势能______（填“变大”和“变小”）；球离脚后，脚对球______做功（填“没有”或者“有”）。 39.（25-26八年级下·全国·课后作业）下列物体各有哪种能？ (1）沿斜面下滑的物体，具有_____ 。 (2）举高的夯落下来，具有_____ 。 (3）空中下降的跳伞运动员，具有__________ 。 (4）拉长的橡皮筋，具有______ 。 40.（24-25九年级下·广东茂名·开学考试）如图是玩弹弓的情景，可以将弹弓的________能转化为“子弹”的____________能。若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的________小。 41.（25-26八年级下·全国·课后作业）如图所示，小型客车、大型客车和载货汽车的质量是依次递增的。如果三种车速度相同，则_______车辆的动能最大。如果三辆车的动能相同，则_______车的速度最大。 42.（25-26八年级下·全国·课后作业）如图所示，打桩机在工作时，把重锤高高举起，重锤落下就可以把桩打入地下，重锤对桩做了功。举高的重锤具有能量，这种能量叫作_______能。 43.（24-25八年级下·上海金山·月考）运动员参加跳高比赛时通过助跑使速度不断增大，是为了获得较大的_________（选填“动能”或“势能”）；起跳后的上升过程中，他的重力势能将_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 44.如图是我国“歼8”飞机正在空中加油，两机保持水平直线飞行，速度为120米/秒，以加油机为参照物，“歼8”飞机是_________的（选填“运动”或“静止”），若加油10秒，“歼8”飞机飞行的路程为_________米，同时加油机的机械能_________（选填“减小”“不变”或“增大”）。 45.2026年3月30日，力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功首飞，将多颗卫星送入预定轨道。火箭升空时，燃料燃烧产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动火箭加速上升，这说明物体间力的作用是_______ 的；在火箭加速上升的过程中，其机械能_______ （选填“增大”“减小”或“不变”）；以地面为参照物，火箭是_______ （选填“运动”或“静止”）的。 46.踢毽子是一项有益的体育活动，毽子被踢出后在空中上升过程中、空气阻力不可忽略；毽子的动能___________，机械能___________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 47.如图所示，是2026年澳门乒乓球世界杯男单决赛中王楚钦在击球的画面，将乒乓球击打回去的力的施力物体是___________（选填“运动员”或“球拍”），乒乓球加速下落过程中，其动能将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 二、单选题（10道题） 48.（25-26九年级上·安徽铜陵·期末）下列物体既具有动能又具有重力势能的是（   ） A．被压缩后静止的弹簧 B．在空中飞行的子弹 C．水平地面上行驶的汽车 D．高山上静止的石头 49.（24-25九年级上·甘肃张掖·月考）无人机已被应用于诸多领域，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，重力势能增大 B．动能减小，重力势能增大 C．动能增大，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小 50.（24-25八年级下·山东菏泽·期末）2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图所示，火箭起飞后，载人飞船加速升空的过程中（　　） A．重力势能增大 B．动能不变 C．机械能保持不变 D．重力势能转化为动能 51.（2026·湖北武汉·一模）运动员迎着飞来的网球，用网球拍将网球弹出，被弹出去的网球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．球拍将网球弹出的过程中，网球的弹性势能逐渐增大 B．网球离开球拍到刚落地的过程中，网球的机械能不变 C．网球在空中下落的过程中，动能转化为重力势能 D．网球在空中运动到最高点a时动能为0 52.（2026·山东枣庄·一模）如图所示，这是我国研发的全球首款集齐适航三证的吨级eVTOL（电动垂直起降飞行器），这是一种不需要跑道、可垂直起降的电动飞行器。如图所示，装载货物的飞行器在低空水平匀速直线飞行的过程中，下列说法正确的是（    ） A．所载货物的重力势能增大 B．所载货物的机械能减小 53.在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（　　） A．P甲＜P乙  F甲＜F乙 B．P甲＞P乙  F甲＞F乙 C．P甲＜P乙  F甲＞F乙 D．P甲＞P乙  F甲＜F乙 54.人造卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行。它从近地点向远地点运动过程中（　　） A．势能变小，动能变大 B．势能变大，动能变大 C．势能变大，动能变小 D．势能变小，动能变小 55.如图所示是小玮同学在学校手工制作比赛上制作的一个过山车模型，他把铁球放在点，然后让它沿光滑轨道滚下，铁球先后经过、两点，最后到达水平点飞出。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．铁球到达点时惯性消失 B．铁球到达点的瞬间，其动能为零 C．铁球从点下滑到点时，其机械能减小 D．铁球运动到点时受到的重力和支持力是一对平衡力 56.如图所示，小球从A点静止释放后，往复摆动，最终停在B点。在此过程中，能量转化描述正确的是（　　） A．从A到B，小球动能减小 B．从B到C，小球重力势能减小 C．整个过程中小球机械能不变 D．小球第一次到B点时动能最大 57.如图所示，小明把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近的N点，稳定后释放铁锁自由来回摆动，O点是摆动的最低点，M点是摆动到左侧的最高点，若小明静止在地面上，考虑到空气阻力和绳子悬挂处的摩擦，则下列说法不正确的是（　　） A．铁锁摆回到右侧时不会打到小明的鼻子 B．铁锁摆到M点时的重力势能和N点的重力势能一样大 C．铁锁由O点摆到M点的过程中，重力势能增大 D．在摆动过程中，铁锁每次经过O点，其动能都比上一次小 题型八必考实验；动能、重力势能影响因素实验共3小题） 58.小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为、的两个钢球、木块和斜面等，实验过程如图所示： 该实验中是通过观察          来判断          的动能大小； 实验中在木块的碰撞面上粘贴          选填“海绵片”或“弹性钢片”），可使钢球与木块在碰撞后一起运动； 比较甲、乙两图探究的是动能与          的关系。由乙、丙可知高速公路限速牌上标明“”和“”字样，          选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是； 实验中，设碰撞前一瞬间钢球的动能为，木块滑动过程克服摩擦力所做的功为，则          选填“”“〈”或“”），理由是          。 59.用如图所示装置探究影响重力势能大小的因素。、为实心铁块让铁块从图中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。 实验中，铁块的重力势能是通过          来反映的； 图甲所示实验探究的问题是“铁块的重力势能与          是否有关”，此实验需要控制          不变； 小力利用图乙所示的实验探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，他的操作过程中存在的问题是          ，合理的操作是          。 60.（25-26九年级下·江西九江·月考）如图1是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1）该实验中所探究的物体的动能是指________（选填“小球”或“木块”）的动能。 (2）为了使物体到达水平面时的速度不相等，应将它从斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度自由释放。由实验现象可得出结论：________。 (3）如图2是高速公路上的限速牌，对不同车型的限速不一样，是根据物体动能与________（选填“质量”或“速度”）的关系应用的。 (4）如图3所示，是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验，其中，木桩起始位置高度相同，甲、乙、丙都由静止释放至下方沙坑； ①实验时，可以观察________来比较物体的重力势能大小，运用了________法。 ②分析图中______（选填“甲”“乙”“丙”）两次实验可得结论：质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。 【综合训练】 一、单选题（14道题） 1.如图所示，人对物体做功的是（　　） A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 2.在足球比赛中，运动员用力将静止在草坪上的足球踢向球门。下列关于足球的分析中正确的是（　　） A．足球离开脚在草坪上滚动时，足球受到的重力不做功 B．足球离开脚后，仍能向前飞行，是因为足球受到惯性的作用 C．足球在空中飞行时，运动状态始终保持不变 D．足球最终会停下来说明运动需要力来维持 3.下列物理量的单位是“焦耳”的是（   ） A．力 B．功率 C．功 D．压强 4.如图，小明在做家务劳动时，用平行于水平地面的力推沙发，沙发没有被推动。在上述过程中（　　） A．沙发受到的合力不为0 B．地面对沙发没有摩擦力的作用 C．沙发受到的重力与沙发对地面的压力是一对平衡力 D．小明对沙发的推力不做功 5.小明沿水平方向向右推箱子前行，推力为F，如图甲所示。推箱子过程中，其推力F随时间t变化的图像和速度v随时间t变化的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是（    ） A．0~3s，人对箱子不做功 B．第5s时，箱子受到的摩擦力大小为9N C．3～9s，箱子所受摩擦力的方向水平向左 D．9～12s，箱子受到合力为0 6.小明同学对物理课本的一些物理量进行了估测，下列估测接近实际的是（　　） A．一本初二物理课本的质量约为2kg B．初二物理课本封面的面积约为 C．将初二物理课本从地面捡起放在课桌上，手对书做功约2J D．初二物理课本平放在课桌上，书对课桌压强约为1Pa 7.读八年级的小麓对身边的一些物理量进行了估测，下列估测不合理的是（    ） A．一本物理书平放在课桌上对桌面的压力约为3N B．站在水平地面上的小麓对地面的压强约为 C．在体育课上小麓跳绳的功率为600W左右 D．小麓从一楼走到三楼克服重力大约做功3000J 8.（2026·北京东城·一模）如图所示，游客随滑草板一起下滑且越来越快。下列说法正确的是（　　） A．游客下滑过程中运动状态保持不变 B．游客下滑过程中越来越快是由于受到惯性作用 C．游客下滑过程中重力势能减小，动能增大 D．游客下滑过程中，游客所受重力不做功 9.（25-26九年级下·湖北孝感·期中）一小球从一定高度由静止释放，不计小球所受的空气阻力和浮力。小球下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球所受合力为零 B．小球的动能先增大，后保持不变 C．小球的机械能不守恒 D．小球所受重力做功越来越快 10.图是蹦床运动员表演的情景，就运动员离开蹦床弹向空中至最高点的这一过程，下列关于运动员的动能和重力势能变化情况分析正确的是（       ） A．动能增大，重力势能减小 B．动能减小，重力势能增大 C．动能先增大后减小，重力势能增大 D．动能先减小后增大，重力势能减小 11.如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁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。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返，最终停下来。则用手推出向前滚动的过程中（　　） A．动能主要转化为橡皮筋弹性势能 B．动能转化为罐子的重力势能 C．罐子与铁块之间动能相互转化 D．整个装置机械能守恒 12.如图所示，一个小球系在细线上在竖直平面摆动（不计空气阻力）。小球运动的最低点是点，左右两侧最高点是点和点，下列说法中正确的是（　　） A．在点时小球处于平衡状态 B．过程中，若在点剪断细线同时所有力都消失，小球的运动轨迹是1 C．过程中，小球的动能转化为重力势能 D．在点，小球的机械能最大 13.如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（    ） A．在a点的重力势能最大 B．在b点时的动能为0 C．在c点的机械能大于在a点的机械能 D．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 14.如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变 B．足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大 C．足球被顶出说明运动员对足球的弹力大于足球对运动员的弹力 D．足球从被顶出至刚落地的过程中，足球减小的重力势能大于足球增加的动能 二、多选题（6道题） 15.如下图所示的是某同学掷出的实心球的运动轨迹，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．实心球在最高点A时，动能为零 B．实心球从O点运动到A点时，动能转化为重力势能 C．实心球从O点运动到B点的过程中，动能先增大后减小 D．实心球在O点的机械能等于在B点的机械能 16.如图所示，将小球压入水中，在a处静止释放，小球始终沿直线向上运动，跃出水面后最高到达空中c处，小球在b处受到的合力为零且速度最大。请分析小球由a到c的运动过程（水和空气的阻力不可忽略），下列说法正确的是（　　） A．小球在c处受力平衡 B．小球在a处释放瞬间受力不平衡 C．由a运动到b，小球的机械能增加 D．由b运动到c，小球的机械能守恒 17.如图所示，小东将一把铁锁用绳子悬挂起来，把它拉到自己的鼻子附近，由静止释放，铁锁来回摆动，如图所示。铁锁摆动过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力 B．铁锁始终不会超过释放时的高度 C．铁锁的动能和势能不断相互转化 D．若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开，则铁锁将沿竖直方向下落 18.如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是（　　） A．小球不能回到原来的高度，说明小球在此过程中能量不守恒 B．经过b点时，小球动能最大 C．从a到c的过程中，小球机械能守恒 D．从b到c的过程中，一部分机械能转化为内能 19.在刚刚结束的2026年米兰冬奥会上，我国运动员苏翊鸣获得单板滑雪男子坡面障碍技巧金牌。如图所示，苏翊鸣在滑行过程中运动轨迹经过了图中的A、B、C、D四个位置。下列说法正确的是（　　） A．从A到D，苏翊鸣的机械能逐渐减小 B．在最高点C，苏翊鸣的运动速度不为零 C．从A到B加速滑行，苏翊鸣的重力势能主要转化为动能 D．他从斜坡上下滑过程中所受的重力和地面对他的支持力是一对平衡力 20.如图所示，小球甲在O点从静止开始下落，先后经过A、B两点。已知OA=AB。小球乙在P点从静止开始下落，先后经过C、D两点，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等（不考虑空气阻力）。则下列说法正确的是（   ） A．小球甲在下落过程中速度越来越大是由于有重力作用 B．小球甲通过OA段重力做功多，通过AB段重力做功少 C．小球乙在下落过程中动能变大，重力势能变小 D．两个小球下落的过程中机械能均不守恒 三、填空题（4小题） 21.建筑工人用50N的水平推力推重力为100N的小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，这个过程中，建筑工人对小车做的功为_____J，重力做功为______J。 22.小明用30N的水平推力，将重为200N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功_________J，支持力对购物车做功_________J。 23.建筑工人用50N的水平推力推重力为100N的小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，这个过程中，建筑工人对小车做的功为_____J，重力做功为______J。 24.如图甲所示，甲、乙两块完全相同的木块依次放在同一水平面上，分别在拉力、的作用下以不同的速度被匀速拉动。它们运动的图像如图乙所示。则在前4s拉力、做的功______（选填“”“〈”“=”或“无法比较大小”）。 四、计算题 25.随着科技的进步，无人机在我们日常生活中可以经常看到，质量为3kg的无人机以1m/s的速度竖直匀速上升30m，再以2m/s的速度水平匀速飞行60m，整个过程中，若不计空气阻力，g= 求：①无人机的重力？②升力对无人机做的功为多少？③功率为多少？ 26.据了解，我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站，该空间站总长度达到60.2米、型高9.7米、型宽15.8米，排（海）水量为2600吨，将为探索深海极端环境下的生命起源及可燃冰等深海资源的绿色开发等前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。已知海水密度约，若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处，求： (1）该处海水的压强； (2）该空间站在深海中排开水的体积；（科学记数法前保留两位小数即可） (3）若该空间站在海中以速度竖直上浮2分钟，在这个过程中海水对空间站的浮力做了多少功？ 五、实验题 27.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？ 猜想假设）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟          有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟          有关。 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，说明金属球到达水平面时的动能就越          ； 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：          ； 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。 28.小胜用如图所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。 一些物体的动能 行走的牛 约 跑百米的运动员 约 飞行的步枪子弹 约 本实验运用的物理研究方法是______；必填两种） 小胜通过实验探究，发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小胜查阅了相关资料，收集了一些物体的动能如表所示），结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是______。 如图为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：对不同车型限定不一样的最高行驶速度：______。 用如图中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是______请从以下三个选项中选择）。 A、倾斜程度不同的斜面   、粗糙程度不同的水平面   、质量不同的钢球 29.（25-26八年级下·全国·课后作业）某课外兴趣小组利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关。 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。 (1）做实验①②③是为了探究________ （选填“问题一”或“问题二”）； (2）为了探究压力作用效果和压力大小的关系，应通过_______ （填序号）两次实验进行比较； (3）利用实验④⑤可探究重力势能大小与_______ 是否有关； (4）《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为。“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论：________ 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04功和机械能（答案） 【巩固训练】 题型一 功的概念理解（共5小题） 1.【答案】B 2.【答案】C 3.【答案】A  4.【答案】B  5.【答案】B 题型二 功的计算和估算（共8小题） 6.【答案】C  7.【答案】 400/ 0 8.【答案】C 9.【答案】 3.3N 15 10.【答案】 1×104 5×104 11.【答案】BD 12.【答案】A 13.【答案】C 题型三 功率的定义（共6小题） 14.【答案】C 15.【答案】D 16.【答案】D 17.【答案】 人骑自行车时每秒所做的功为70焦耳 1 250 50 0 18.【答案】 相同的功比较时间 快慢 ① 【答案】 3:1 1:3． 19.【答案】 快慢 机器每秒钟做功500J 15∶4 题型四 比较功、功率的大小（共5小题） 20.【答案】D 21.【答案】B 22.【答案】C 23.【答案】A 24.【答案】 小于 等于 题型五功和功率图像结合应用（共3小题） 25.【答案】乙 26.【答案】 = > 27.【答案】A 【知识点】P=W/t、功率的相关图像 题型六 功和功率计算题（共5小题）注意答题规范性 28.【答案】 250 0 29.【答案】 6000 30.【答案】(1)1J (2)0 【详解】（1）物体竖直下滑的距离 重力方向竖直向下，与物体位移方向一致，物体的重力做功 （2）压力F为水平方向，物体位移为竖直方向，物体在压力F的方向上通过的距离为0，则压力F做功为0。 31. 解析：G=5×10⁴N，v=10m/s，t=1min=60s，f=0.06G （1） 行驶距离：s=vt=10m/s×60s=600m （2）阻力：f=0.06×5×10⁴N=3×10³N，匀速行驶 F=f=3×10³N做功：W=Fs=3×10³N×600m=1.8×10⁶J（3）功率：P=W/t=1.8×10⁶J/60s=3×10⁴W 32.【答案】(1)27km (2) (3) 【详解】（1）由可得，汽车通过的路程为 （2）汽车发动机的牵引力所做的功 （3）空车静止在水平路面上，对路面的压力等于自身重力，即 该车空车静止时对水平路面的压强 题型七动能和势能及机械能相互转化（共25小题） 一、填空题（15道题） 33.【答案】(1）对外做功 (2) 焦耳 J 34.【答案】等于 35.【答案】(1) 7200 静止 (2) 变小 变小 36.【答案】增大 37.【答案】 增大 增大 38.【答案】 变大 没有 39.【答案】(1）动能和重力势能 (2）动能和重力势能 (3）动能和重力势能 (4）弹性势能 40.【答案】 弹性势 动 速度 41.【答案】 载货汽车 小型客车 42.【答案】重力势 43.【答案】 动能 变大 44.【答案】 静止 1200 减小 45.【答案】 相互 增大 运动 46.【答案】 减小 减小 47.【答案】 球拍 变大 二、单选题（10道题） 48.【答案】B 49.【答案】A 50.【答案】A 51.【答案】B 52.【答案】D 53.【答案】A 54.【答案】C 55.【答案】D 56.【答案】D 57.【答案】B 题型八必考实验；动能、重力势能影响因素实验共3小题） 58.【答案】木块被推动的距离 钢球 海绵片 速度 大客车 钢球的动能有一部分在碰撞时损失了 59.【答案】桌腿陷入沙子的深度 高度 质量 没有控制高度相同 让、铁块从同一高度由静止下落 60.【答案】(1）小球 (2) 不同 当质量一定时，速度越大，动能越大， (3）质量 (4) 木桩陷入沙中的深度 转换 甲乙 【综合训练】 一、单选题（14道题） 1.【答案】B 2.【答案】A 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】C 8.【答案】C 9.【答案】D 10.【答案】B 11.【答案】A 12.【答案】B 13.【答案】D 14.【答案】D 二、多选题（6道题） 15.【答案】BD 16.【答案】BC 17.【答案】BC 18.【答案】ABD 19.【答案】ABC 20.【答案】AC 三、填空题（4小题） 21.【答案】 750 0 22.【答案】 300 0 23.【答案】 750 0 24.【答案】＞ 四、计算题 25. 【答案】 900 15 【解析】：无人机匀速上升后，再水平匀速飞行，升力F大小等于重力G，即 升力在竖直方向上做功，则升力做功 无人机匀速上升时间 水平匀速飞行时间，水平运动时升力不做功，但求整个过程中功率，所以时间需用总时间：则整个过程中升力的功率 26. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）该处海水的压强 （2）该空间站在深海中排开水的体积 （3）该空间站在深海中受到的浮力 空间站上升的高度 在这个过程中海水对空间站的浮力做的功 五、实验题 27.【答案】速度 质量 大 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 超载   28.【答案】控制变量法和转换法；速度；速度相同时，质量越大动能越大；  29.【答案】(1）问题一 (2)①② (3）质量 (4）物体在质量一定时，高度越高，重力势能越大 学科网（北京）股份有限公司 $