专题05 功和能（期末复习专项训练）八年级物理下学期新教材沪科版（五四学制）

**基本信息** 以“功和功率-机械能-机械效率”为逻辑主线，通过概念辨析、实验探究、综合计算三维度覆盖能量核心考点，强化能量观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |功与功率的概念|6题|生活情境选择+实验填空，考概念理解|从做功条件切入，建立功率与“快慢”的关联| |功与功率的相关计算|5题|s-t图像分析+多场景（电瓶车/汽车）计算，考公式应用|衔接概念与计算，强化W=Fs、P=W/t的综合运用| |动能/重力势能/弹性势能的概念及影响因素|各3-4题|实验探究（转换法/控制变量法）+现象分析，考因素判断|从单一能量影响因素到实验方法，构建能量与质量、速度/高度/形变的关系| |机械能及其转化|9题|运动过程分析（篮球/过山车/卫星）+能量转化判断，考守恒与转化|整合动能、势能，建立机械能转化模型，渗透守恒思想| |机械效率|1题|结合滑轮/斜面，考效率计算|关联功的计算，深化能量利用效率的理解|

专题07 功和能（专项训练） 题型1. 功与功率的概念 1．【答案】B 2．【答案】C 3. 【答案】B 4. 【答案】B 5. 【答案】 人骑自行车时每秒所做的功为70焦耳 1 250 50 0 6. 【答案】（1）质量m；；（2）360；（3）25；小乐跳绳时每秒做功75J 题型2 功与功率的相关计算 7. 【答案】（1）2m/s；（2）1000J；200W 【详解】（1）由图像可知，物体的速度为 （2）5s物体运动的距离为 5s拉力所做的功 功率为 8. 【答案】（1）24000J；（2）80N 【详解】（1）由表中数据知道，电瓶车的功率是400W，该电瓶车在这个行驶过程中牵引力所做的功 （2）该电瓶车在这个行驶过程中受到的水平牵引力 9．【答案】（1）；（2），；（3） 【详解】（1）由图像可知，当时，物体A运动的距离，则物体运动的速度 （2）物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，其在水平方向上受到绳子的拉力和地面的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，图中使用的是动滑轮，不计滑轮重力及各种摩擦、阻力，绳子对物体的拉力与弹簧测力计的示数大小相等，则物体所受的摩擦力 图中滑轮为动滑轮，承担物体A所受摩擦力的绳子的段数n=2，拉力F为 （3）10秒内物体A运动的距离为 拉力F移动的距离为 拉力F在10秒内所做的功为 10．【答案】（1）60块；（2）3600J；（3）10N 【详解】（1）阳台上需要铺设地砖的块数为 （2）小红从地面搬到阳台所做的功W=Pt=12W×300s=3600J （3）砖的总重力为 每块砖的重力是 11．【答案】（1）224s；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）汽车在沉管隧道中的速度 根据可得汽车完全通过沉管隧道需要的时间 （2）汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，汽车下降的高度，该过程中汽车重力做功为 （3）汽车在沉管隧道行驶时所受的阻力 因为汽车做匀速直线运动，所以，汽车所受的牵引力 则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功 牵引力做功的功率 （4）汽车在引桥上行驶时功率为 根据P=W/t可得牵引力所做的功为 克服汽车的重力做的功为 阻力做功为 由W=fs可知，汽车在引桥上所受阻力 题型3 动能的概念及影响因素 12. 【答案】 大于 甲子弹能够做的功较多 13. 【答案】 载货汽车 小型客车 14. 【答案】B 15. 【答案】（1）动能；（2）多；大；（3）摩擦；匀速直线 16．【答案】（1）使小车到达水平面的速度不同；一起运动；（2）质量相同时，速度越大，动能越大；（3）不同质量的砝码 题型4 重力势能的概念及影响因素 17．【答案】A 18. 【答案】C 19．【答案】（1）木桩陷入沙中的深度；（2）大；（3）错误；没有控制金属块B和C下落的高度相同；（4）控制变量法/转换法 20. 【答案】（1）小桌陷入沙子中的深度；（2）甲、乙；大；（3）物体的质量越大 题型5 弹性势能的概念及影响因素 21. 【答案】C 22．【答案】 大 大 23. 【答案】 左 减小 题型6 机械能及其转化 24．【答案】B 25．【答案】D 26. 【答案】D 27. 【答案】B 28. 【答案】D 29. 【答案】 变大 变小 弹性势 机械 30. 【答案】 重力势能 动能 动能 重力势能 不变 31. 【答案】 弹性势 一样大 32. 【答案】 重力势 动 做功 C （2）由于小球是光滑的，所以小球在滑动的过程中机械能是守恒的，当小球从AB位置滚下时，由于AB的高度都大于E点的高度，AB点的重力势能都大于E点的重力势能，所以能完成实验；而小球从点滑下时，点的高度小于E点的高度，根据机械能守恒可知，小球不能到达E点，无法完成实验。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 功和能（专项训练） 题型1 功与功率的概念 题型2 功与功率的相关计算 题型3 动能的概念及影响因素 题型4 重力势能的概念及影响因素 题型5 弹性势能的概念及影响因素 题型6 机械能及其转化 题型7 机械效率 题型1. 功与功率的概念 1．教练通过改变音乐节奏的快慢调节队员的训练强度。从物理视角分析，音乐节奏快慢的改变主要是调节哪个物理量（    ） A．做功的多少 B．功率的大小 C．做功的时间 D．消耗体能的多少 【答案】B 【详解】教练可以通过改变音乐的节奏来调节队员的训练强度。从物理学视角分析，主要是改变了队员做功的快慢，物理上用功率来表示物体做功的快慢，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 2．如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动中（　　） A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J 【答案】C 【详解】AB．冰壶从A点运动6m到达B点的过程中受到推力，则推力对冰壶做功为 故AB不符合题意； CD．冰壶全程都受到阻力，则冰壶克服阻力做功为 故C符合题意，D不符合题意。故选C。 3. 物体自由下落过程中，运动的速度会越来越大。如图所示，某物体由A点自由下落，经过B、C两点，若AB=BC，AB段、BC段重力做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则（　　） A．W1=W2 P1=P2 B．W1=W2 P1<P2 C．W1>W2 P1>P2 D．W1<W2 P1=P2 【答案】B 【详解】因为AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；由于小球在自由下落时做加速运动，由t=s/v可知，小球在BC段运动的时间短，根据公式P=W/t可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1<P2。故选B。 4. 学了功率的知识后，小明和同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动，下列说法不正确的是（　　） 质量m/kg 楼梯高度h/m 爬楼时间 A．表格空格处应该填的项目是功率P/W B．小明和小李都爬到5楼，可以通过比较两个同学体重的大小来比较谁的功率大 C．同一个同学可以通过比较前后两次爬到5楼所用的时间来比较功率大小 D．爬楼功率越大，做功越快 【答案】B 【详解】A．题目中需要比较功率的大小，因此表格中需要记录功率。表格中已列出质量、楼梯高度、爬楼时间，需计算功率 因此空格处应填功率P/W，故A正确，不符合题意； B．小明和小李爬到5楼（高度相同），根据，功率由体重和时间共同决定，仅比较体重无法确定功率大小，故B错误，符合题意； C．同一同学体重和高度相同，功率与时间成反比，比较时间即可判断功率大小，故C正确，不符合题意； D．功率的物理意义是做功快慢，功率越大，做功越快，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 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 【详解】在物理学中，用功率表示做功的快慢，在数值上等于单位时间内所做的功，70W的物理意义是人骑自行车时每秒所做的功为70J。 物体的速度 小华对物体做的功 小华对物体做功的功率 重力在竖直方向没有移动距离，所以重力不做功，则重力做功功率为0W。 6. 学校开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的锻炼。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量______（物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率______（用字母表示）； （2）如图，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，若他的质量为60kg，地面对手的支持力大小为______N； （3）质量为50kg的小乐在1min内跳了180次绳，每次跳的高度约为5cm，他每次跳起时克服重力做功约为______J。小乐跳绳时的功率为75W，其物理意义是______。 【答案】（1）质量m；；（2）360；（3）25；小乐跳绳时每秒做功75J 【详解】（1）引体向上是克服自身重力做功的，所以必须测出人的质量，再用得到体重，所以还需要测量质量m。 完成n个引体向上动作需要的时间t，则完成n个的功率 （2）由图可知，O为支点，地面对手的支持力的力臂 人的重力的力臂为，人的重力 由杠杆平衡条件可得，故地面对手的支持力 （3）每次跳起时克服重力做功 小乐跳绳时的功率为75W，其物理意义是小乐跳绳时每秒做功75J。 题型2 功与功率的相关计算 7. 小车在100N的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示。求 （1）小车运动的速度v； （2）5s拉力所做的功W及功率P。 【答案】（1）2m/s；（2）1000J；200W 【详解】（1）由图像可知，物体的速度为 （2）5s物体运动的距离为 5s拉力所做的功 功率为 8. “外卖”为人们的生活带来了便捷。某骑手接到一个订单，在送货的某一路段中，电瓶车以额定功率沿直线匀速行驶了300米，用时1分钟。求： 车辆类型 电瓶车 整车质量（千克） 40 额定功率（瓦） 400 （1）该电瓶车在这个行驶过程中牵引力所做的功W； （2）该电瓶车在这个行驶过程中受到的水平牵引力F。 【答案】（1）24000J；（2）80N 【详解】（1）由表中数据知道，电瓶车的功率是400W，该电瓶车在这个行驶过程中牵引力所做的功 （2）该电瓶车在这个行驶过程中受到的水平牵引力 9．如图所示，物体的重力为100牛，在拉力作用下在水平面上做匀速直线运动，物体的图像如下所示，已知弹簧测力计的示数为20牛。若不计滑轮重力及各种摩擦、阻力，求： （1）物体运动的速度的大小； （2）物体所受摩擦力与拉力的大小； （3）拉力在10秒内所做的功。 【答案】（1）；（2），；（3） 【详解】（1）由图像可知，当时，物体A运动的距离，则物体运动的速度 （2）物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，其在水平方向上受到绳子的拉力和地面的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，图中使用的是动滑轮，不计滑轮重力及各种摩擦、阻力，绳子对物体的拉力与弹簧测力计的示数大小相等，则物体所受的摩擦力 图中滑轮为动滑轮，承担物体A所受摩擦力的绳子的段数n=2，拉力F为 （3）10秒内物体A运动的距离为 拉力F移动的距离为 拉力F在10秒内所做的功为 10．小红同学家买了新房，要在6m2阳台上铺设地砖，她仔细测量了阳台地面和某型号地砖的一些数据，发现每块地砖的面积是0.1m2（铺设时不考虑地砖损坏和砖与砖之间的缝隙）。她家位于离地6m高的三楼，将所需地砖从地面搬至阳台过程花费了300秒，小红干活时功率为12W。 （1）求阳台上需要铺设多少块地砖； （2）求小红从地面搬到阳台所做的功； （3）求每块砖的重力是多少。 【答案】（1）60块；（2）3600J；（3）10N 【详解】（1）阳台上需要铺设地砖的块数为 （2）小红从地面搬到阳台所做的功W=Pt=12W×300s=3600J （3）砖的总重力为 每块砖的重力是 11．一辆汽车经过一个海底隧道，其中长为5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。求： （1）汽车完全通过沉管隧道需要的时间； （2）汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，重力做的功； （3）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率。 （4）从引桥最低端开始汽车功率增大到匀速行驶，耗时到达人工岛路面，汽车在引桥上所受的阻力。 【答案】（1）224s；（2）；（3）；（4） 【详解】（1）汽车在沉管隧道中的速度 根据可得汽车完全通过沉管隧道需要的时间 （2）汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，汽车下降的高度，该过程中汽车重力做功为 （3）汽车在沉管隧道行驶时所受的阻力 因为汽车做匀速直线运动，所以，汽车所受的牵引力 则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功 牵引力做功的功率 （4）汽车在引桥上行驶时功率为 根据P=W/t可得牵引力所做的功为 克服汽车的重力做的功为 阻力做功为 由W=fs可知，汽车在引桥上所受阻力 题型3 动能的概念及影响因素 12. 甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能_______乙子弹的动能。判断的依据是_______。 【答案】 大于 甲子弹能够做的功较多 【详解】运动的子弹具有动能，穿过木板时，要克服摩擦做功，穿透的子弹比嵌在木板的子弹运动距离长，由于甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹比乙子弹做功多，所以甲子弹的动能大。 13. 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】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。 14. 探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，下列关于该实验的说法正确的是（　　） A．实验研究的是木块的动能大小 B．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 C．实验表明动能大小与物体的高度有关 D．在探究动能大小与质量的关系时，应保持小球质量不变 【答案】B 【详解】A．实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小利用了转换法，探究的是小球的动能，故A错误； B．小球从斜面滚下，重力势能越来越小，速度越来越快，动能越来越大，是将重力势能转化为动能，故B正确； C．让小球从斜面的不同高度滚下，小球的质量相同，达到水平面时的速度不同，因此实验表明动能大小与物体运动的速度有关，故C错误； D．在探究动能大小与质量的关系时，根据控制变量法，应保持小球释放的高度不变，改变小球的质量，故D错误。 故选B。 15. 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如下图所示： （1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为_______； （2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做的功就越_______，钢球的动能就越_____； （3）在水平面上，被撞出的木块由于受到_______力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将做_________运动。 【答案】（1）动能；（2）多；大；（3）摩擦；匀速直线 【详解】（1）钢球从斜槽由静止滚下时，高度降低，重力势能减小；同时速度增大，动能增大；该过程中，钢球的重力势能主要转化为动能。 （2）根据功的计算公式W=Fs，钢球撞击木块时，对木块的作用力相同，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多；代表钢球撞击木块时的动能越大。 （3）木块在水平面上运动时，会受到与运动方向相反的摩擦力，在该力的作用下，木块的运动状态发生改变，最终停下。 根据牛顿第一定律得一切物体在不受外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；若水平面光滑且足够长，木块将不受摩擦力，在水平方向不受力，因此会保持被撞击时的速度，做匀速直线运动。 16．小明做探究“影响动能大小的因素”实验时： （1）让小车从不同高度由静止滑下的目的是：__________ ，在木块的碰撞面上粘有海绵片，可使小车与木块碰撞后_______； （2）正确操作后可以得出结论：__________ ； （3）若想探究动能大小与另一因素的关系，需要增加的器材是__________； 【答案】（1）使小车到达水平面的速度不同；一起运动；（2）质量相同时，速度越大，动能越大；（3）不同质量的砝码 【详解】（1）小车从斜面上不同的高度由静止滑下时，到达水平面的速度不同。让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，目的是控制质量相同改变速度，探究小车动能的大小与速度的关系。 在木块的碰撞面上粘贴海绵片，能让小车碰撞木块后不容易分离，与木块一起运动，减少能量的损失。 （2）如图两次实验中，小车从斜面的不同高度释放，小车到达平面时速度不同。但小车的质量相同，速度大的小车把木块撞击得远，说明在质量相同时，小车速度越大，动能就越大。 （3）研究动能与质量的关系，要保持小车的速度不变，通过在斜面相同高度释放小车来改变小车到达平面时的速度，通过在小车上加不同质量的砝码来改变小车的质量，所以缺少的器材是不同质量的砝码。 题型4 重力势能的概念及影响因素 17．2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中（    ） A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 【答案】A 【详解】嫦娥六号加速升空过程中，质量不变，速度增大，高度变高，所以动能变大，重力势能变大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 18. 如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2<m3），下列说法错误的是（　　） A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大 B．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系 D．比较a、b两图可知：质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大 【答案】C 【详解】A．木桩下陷的深度可以视作物体重力势能对木桩所做功的直接反映。在同一次释放中，若下陷越深，说明重力势能越大，故A正确，不符合题意； B．本实验先“只改变质量、控制高度不变”或“只改变高度、控制质量不变”来比较木桩下陷的深度，这体现了控制变量法；再利用“重力势能转化为对木桩做功的效果”来间接测量重力势能大小，这属于转换法，故B正确，不符合题意； C．由图可知，b、c两图中物体的高度并不相同，无法仅比较“质量不同”对重力势能的影响；若要比较质量对重力势能的影响，应保证高度相同，故C错误，符合题意； D．比较a、b两图时，质量相同，高度不同，高度越高，木桩下陷的越深，说明：在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 19．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个金属块A、B、C的质量关系为。如图甲，让它们从不同高度处释放。木桩被击打后陷入沙中的情形如图乙所示。 （1）实验中金属块的重力势能大小是通过_________来反映的。 （2）比较图中金属块A和B的实验情况，可初步得出结论：当质量一定时，物体的位置越高，它具有的重力势能越________。 （3）比较金属块B和C将木桩打入沙中的深度，小海认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小海的观点是______（填“正确”或“错误”）的，理由是__________。 （4）进行该探究实验运用到的物理实验方法是__________（写出一个即可）。 【答案】（1）木桩陷入沙中的深度；（2）大；（3）错误；没有控制金属块B和C下落的高度相同；（4）控制变量法/转换法 【详解】（1）实验中金属块的重力势能大小是通过木桩被击打后陷入沙中的深度来反映的，这是转换法的应用。 （2）A、B的质量是相同的，物块B的高度大于A的高度，B撞击的木桩陷入沙中的深度大于A撞击的木桩陷入沙中的深度，表示B的重力势能大，所以结论为：当质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。 （3）由图可知，B、C下落的高度不同，质量也不同，击打木桩的深度相同；根据控制变量法，要探究物体重力势能的大小与质量的关系，应控制物体下落的高度相同，故结论是错误的。 （4）探究重力势能与高度的关系时，控制质量相同，属于控制变量法；通过木桩陷入沙中的深度来反映金属块重力势能的大小，属于转换法。 20. 在探究“重力势能的大小与什么因素有关”时，小华利用桌腿较细的小桌、沙子、质量不同的重物（重物2质量大于重物1）设计并进行了如图所示的实验。 （1）实验中通过观察________________来判断物体重力势能的大小。 （2）要探究重力势能大小与高度的关系，应选择图________两次实验进行分析比较，由实验现象可得出结论：其他条件一定时，物体的高度越高，重力势能越______________。 （3）选择图乙、丙两次实验进行分析比较，可得出结论：其他条件一定时，______，重力势能越大。 【答案】（1）小桌陷入沙子中的深度；（2）甲、乙；大；（3）物体的质量越大 【详解】（1）重力势能的大小无法直接观察，实验中采用转换法，通过观察小桌陷入沙子中的深度来判断物体重力势能的大小，小桌陷入越深，说明物体的重力势能越大。 （2）要探究重力势能与高度的关系，需控制物体质量相同，改变高度。应选择图甲、乙两次实验。由实验现象可得出结论：其他条件一定时，物体的高度越高，重力势能越大。 （3）乙、丙两次实验中，重物下落高度相同，重物2的质量大于重物1。观察到丙中小桌陷入更深，可得出结论：其他条件一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 题型5 弹性势能的概念及影响因素 21. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助撑竿的支撑腾空越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形，下列说法正确的是（     ） A．撑竿的形变是弹性形变，手的形变是塑性形变 B．图中此时的撑竿不具有弹性势能 C．手对撑竿的力是由于手的形变产生的 D．撑竿对手的力的方向与撑竿的形变方向相同 【答案】C 【详解】A．撑竿的形变是弹性形变，手的形变在撤去外力后会恢复原状，也是弹性形变，故A错误； B．图中此时的撑竿发生弹性形变，则具有弹性势能，物体的弹性势能与物体的形变程度有关，形变的程度越大，弹性势能越大，故B错误； C．手对撑竿的作用力施力物体是手，是由于手的形变产生的，故C正确； D．撑竿对手的作用力的方向与撑竿的形变方向相反，故D错误。 故选C。 22．在体操比赛的“鞍马”项目中，运动员上“马”前要踩跳板。如图所示，在脚接触跳板M直至弹簧K被压缩至最短的过程中，弹簧的弹性形变程度变______，弹性势能变______。 【答案】 大 大 【详解】弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，在弹性限度内，形变程度越大，弹性势能就越大。在这个过程中，弹簧被不断压缩，形变程度越来越大，因此弹性势能也随之增大。 23. 如图是一种常见的订书机，钉槽内的订书钉之所以不会松脱，是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向______（左/右）的弹力。在使用过程中，随着钉子数目的减少，弹簧的弹性势能将______（增大/不变/减小）。 【答案】 左 减小 【详解】钉槽内的订书钉之所以不会松脱，是因为固定在槽内后部的弹簧被压缩后要恢复原状，因而给钉子一个向左的弹力。 在使用过程中，随着钉子数目的减少，弹簧的形变程度减小，则弹簧的弹性势能减小。 题型6 机械能及其转化 24．1月1日，学校“庆元旦迎新春”师生篮球赛决赛激情开赛。投篮时，投出的篮球在上升的过程中，下列有关篮球的说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．重力势能转化为动能 D．机械能增大 【答案】B 【详解】AB．篮球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，根据动能的影响因素，质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大，可知篮球的动能减少；篮球在上升过程中，质量不变，高度不断增加，根据重力势能的影响因素，质量和高度，质量越大、高度越高，重力势能越大，可知篮球的重力势能增加，故A错误，B正确； C．此过程中是动能转化为重力势能，而不是重力势能转化为动能，故C错误； D．由于篮球在上升过程中，要克服空气阻力做功，所以篮球的机械能减小，故D错误。 故选B。 25．2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行。图片所示的是我国运动员在单板大跳台比赛中的情景，运动员在空中下落过程中，他的（　　） A．动能不变 B．重力势能增大 C．机械能增大 D．重力势能部分转化为动能 【答案】D 【详解】AB．运动员在空中下落过程中，质量不变，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，故AB错误，不符合题意； C．由于受到空气阻力的作用，运动员的部分机械能转化为内能，机械能会减小，故C错误，不符合题意； D．运动员在空中下落过程中，质量不变，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能部分转化为动能，故D正确，符合题意。 故选D。 26. 如图所示，小球由A点静止释放，经B点运动到C点返回，B点为摆动过程中的最低点，C点比A点位置低。下列说法正确的是（　　） A．小球由A点运动到C点的过程中，动能一直增加 B．小球由B点运动到C点的过程中，重力势能减小 C．小球由A点运动到B点的过程中，动能转化为重力势能 D．小球在C点的机械能小于在A点的机械能 【答案】D 【详解】A．小球由A点运动到C点的过程中，质量不变，速度先变大后变小，故动能先增大后减少，故A错误； B．小球由B点运动到C点的过程中，质量不变，高度变大，速度变小，重力势能增大，动能减少；故B错误； C．小球由A点运动到B点的过程中，质量不变，高度变小，速度变大，重力势能减少，动能增大，重力势能转化为动能，故C错误； D．由图可知，小球无法回到与A点一样高的位置，说明小球在运动时机械能不守恒，机械能转化为了其他形式的能，故小球在C点的机械能小于在A点的机械能，故D正确。 故选D。 27. 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。 28. 小球从A点静止释放沿着轨道经过B点运动到C点，然后离开轨道，在空中运动的轨迹如图所示，最高点为D点。已知小球在B点的速度大于C点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）    A．小球在B、C两点动能相等 B．小球在B、C两点机械能相等 C．小球在A、D两点动能相等 D．小球在C、E两点机械能相等 【答案】D 【详解】AB．已知小球在B点的速度大于C点，B点动能大于C点动能，重力势能相等，B点机械能大于C点机械能，可知在经过轨道时，克服摩擦做功，其机械能会减少，故AB错误； C．小球在A点时由静止释放，动能为0，小球在D点时受非平衡力作用，具有水平向右的速度，动能不为0，小球在A、D两点动能不相等，故C错误； D．小球从C到E，不计空气阻力，也没有轨道影响，机械能守恒，在C、E两点机械能相等，故D正确。 故选D。 29. “歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能______，重力势能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如图所示，当松手时，小球被弹簧弹起，弹簧的______能转化为小球的______能。 【答案】 变大 变小 弹性势 机械 【详解】当飞机在空中加速向下俯冲时，飞机的速度增大，则其动能增大；在向下俯冲的过程中，飞机高度不断减小，则其重力势能也不断减小。 由图可知，当松手时，弹簧由紧绷状态变成放松状态，其弹性势能减小；此时弹簧上的小球由静止变成运动状态，速度增大，则其动能增大，故小球被弹簧弹起，弹簧的弹性势能转化成小球的机械能（动能和重力势能）。 30. 如图所示，某气象卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，当它从近地点向远地点运动时，____增大，_______减小；______转化为_________。（均选填“重力势能”或“动能”），总机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 重力势能 动能 动能 重力势能 不变 【详解】当卫星从近地点向远地点运动时，卫星的质量不变，距离地面的高度越来越大，速度越来越慢，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。 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，即机械能不变。 31. 如图“弓开如满月，箭去如流星”，指拉弓射箭时，弓被拉得像“满月”一样，松手后箭被射出去，这表明如“满月”一样的弓具有______能。若一只“满月”的弓同时射出去的甲、乙两只箭的质量不同（m甲>m乙），则箭刚离开弓弦时的动能______（选填“甲大”、“乙大”或“一样大”）。 【答案】 弹性势 一样大 【详解】弓被拉成 “满月” 时发生弹性形变，具有的能量是弹性势能。 同一 “满月” 的弓弹性形变程度相同，具有的弹性势能相同；松开弓时，弹性势能转化为箭的动能，因此两只箭获得的动能一样大。 32. 上海锦江乐园的过山车游乐项目如图（a）所示，承载了很多人的美好回忆。为了研究过山车通过圆形轨道时的场景，小王和小红一起制作了如图（b）所示的轨道，并用光滑小球模拟过山车。 （1）小王拟将光滑小球从轨道A、B、C不同位置处由静止释放。实验时，小王观察到小球由A点静止释放滚动至D点过程中，小球运动得越来越快。在此过程中小球的______ 能转化为______ 能，能量转化是通过______ 来实现的； （2）小红同学认为从______点位置由静止释放的小球一定不能完成实验，请你说明理由。____。    【答案】 重力势 动 做功 C 见解析 【详解】（1）小球由A点静止释放滚动至D点过程中，小球运动得越来越快，小球的质量不变，动能变大，高度变小，重力势能变小，在此过程中小球的重力势能转化为动能，能量转化是通过做功来实现的。 （2）由于小球是光滑的，所以小球在滑动的过程中机械能是守恒的，当小球从AB位置滚下时，由于AB的高度都大于E点的高度，AB点的重力势能都大于E点的重力势能，所以能完成实验；而小球从点滑下时，点的高度小于E点的高度，根据机械能守恒可知，小球不能到达E点，无法完成实验。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 功和能（专项训练） 题型1 功与功率的概念 题型2 功与功率的相关计算 题型3 动能的概念及影响因素 题型4 重力势能的概念及影响因素 题型5 弹性势能的概念及影响因素 题型6 机械能及其转化 题型7 机械效率 题型1. 功与功率的概念 1．教练通过改变音乐节奏的快慢调节队员的训练强度。从物理视角分析，音乐节奏快慢的改变主要是调节哪个物理量（    ） A．做功的多少 B．功率的大小 C．做功的时间 D．消耗体能的多少 2．如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动中（　　） A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J 3. 物体自由下落过程中，运动的速度会越来越大。如图所示，某物体由A点自由下落，经过B、C两点，若AB=BC，AB段、BC段重力做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则（　　） A．W1=W2 P1=P2 B．W1=W2 P1<P2 C．W1>W2 P1>P2 D．W1<W2 P1=P2 4. 学了功率的知识后，小明和同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动，下列说法不正确的是（　　） 质量m/kg 楼梯高度h/m 爬楼时间 A．表格空格处应该填的项目是功率P/W B．小明和小李都爬到5楼，可以通过比较两个同学体重的大小来比较谁的功率大 C．同一个同学可以通过比较前后两次爬到5楼所用的时间来比较功率大小 D．爬楼功率越大，做功越快 5. 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。 6. 学校开展阳光体育运动，学生在操场上进行各种项目的锻炼。 （1）小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量______（物理量和符号），可算出小聪引体向上的功率______（用字母表示）； （2）如图，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，若他的质量为60kg，地面对手的支持力大小为______N； （3）质量为50kg的小乐在1min内跳了180次绳，每次跳的高度约为5cm，他每次跳起时克服重力做功约为______J。小乐跳绳时的功率为75W，其物理意义是______。 题型2 功与功率的相关计算 7. 小车在100N的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示。求： （1）小车运动的速度v； （2）5s拉力所做的功W及功率P。 8. “外卖”为人们的生活带来了便捷。某骑手接到一个订单，在送货的某一路段中，电瓶车以额定功率沿直线匀速行驶了300米，用时1分钟。求： 车辆类型 电瓶车 整车质量（千克） 40 额定功率（瓦） 400 （1）该电瓶车在这个行驶过程中牵引力所做的功W； （2）该电瓶车在这个行驶过程中受到的水平牵引力F。 9．如图所示，物体的重力为100牛，在拉力作用下在水平面上做匀速直线运动，物体的图像如下所示，已知弹簧测力计的示数为20牛。若不计滑轮重力及各种摩擦、阻力，求： （1）物体运动的速度的大小； （2）物体所受摩擦力与拉力的大小； （3）拉力在10秒内所做的功。 10．小红同学家买了新房，要在6m2阳台上铺设地砖，她仔细测量了阳台地面和某型号地砖的一些数据，发现每块地砖的面积是0.1m2（铺设时不考虑地砖损坏和砖与砖之间的缝隙）。她家位于离地6m高的三楼，将所需地砖从地面搬至阳台过程花费了300秒，小红干活时功率为12W。 （1）求阳台上需要铺设多少块地砖； （2）求小红从地面搬到阳台所做的功； （3）求每块砖的重力是多少。 11．一辆汽车经过一个海底隧道，其中长为5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连，引桥长1000m，竖直高度为40m，简化图如图所示。重的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶，所受阻力为其重力的0.05倍。求： （1）汽车完全通过沉管隧道需要的时间； （2）汽车从人工岛通过引桥到达沉管隧道的过程中，重力做的功； （3）汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率。 （4）从引桥最低端开始汽车功率增大到匀速行驶，耗时到达人工岛路面，汽车在引桥上所受的阻力。 题型3 动能的概念及影响因素 12. 甲、乙两颗相同的子弹，飞向同一块木板，结果甲子弹穿透木板，乙子弹嵌在木板里，则甲子弹的动能_______乙子弹的动能。判断的依据是_______。 13. 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。 14. 探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示，下列关于该实验的说法正确的是（　　） A．实验研究的是木块的动能大小 B．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 C．实验表明动能大小与物体的高度有关 D．在探究动能大小与质量的关系时，应保持小球质量不变 15. 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如下图所示： （1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为_______； （2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做的功就越_______，钢球的动能就越_____； （3）在水平面上，被撞出的木块由于受到_______力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将做_________运动。 16．小明做探究“影响动能大小的因素”实验时： （1）让小车从不同高度由静止滑下的目的是：__________ ，在木块的碰撞面上粘有海绵片，可使小车与木块碰撞后_______； （2）正确操作后可以得出结论：__________ ； （3）若想探究动能大小与另一因素的关系，需要增加的器材是__________； 题型4 重力势能的概念及影响因素 17．2024年5月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中（    ） A．重力势能和动能都增大 B．重力势能和动能都减小 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能增大，动能减小 18. 如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中（m1=m2<m3），下列说法错误的是（　　） A．实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大 B．本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 C．选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系 D．比较a、b两图可知：质量一定时，物体被举的越高，重力势能越大 19．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个金属块A、B、C的质量关系为。如图甲，让它们从不同高度处释放。木桩被击打后陷入沙中的情形如图乙所示。 （1）实验中金属块的重力势能大小是通过_________来反映的。 （2）比较图中金属块A和B的实验情况，可初步得出结论：当质量一定时，物体的位置越高，它具有的重力势能越________。 （3）比较金属块B和C将木桩打入沙中的深度，小海认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小海的观点是______（填“正确”或“错误”）的，理由是__________。 （4）进行该探究实验运用到的物理实验方法是__________（写出一个即可）。 20. 在探究“重力势能的大小与什么因素有关”时，小华利用桌腿较细的小桌、沙子、质量不同的重物（重物2质量大于重物1）设计并进行了如图所示的实验。 （1）实验中通过观察________________来判断物体重力势能的大小。 （2）要探究重力势能大小与高度的关系，应选择图________两次实验进行分析比较，由实验现象可得出结论：其他条件一定时，物体的高度越高，重力势能越______________。 （3）选择图乙、丙两次实验进行分析比较，可得出结论：其他条件一定时，______，重力势能越大。 题型5 弹性势能的概念及影响因素 21. 撑竿跳高是一项运动员经过持竿助跑，借助撑竿的支撑腾空越过横杆的运动。如图是撑竿跳高运动员起跳上升时的情形，下列说法正确的是（     ） A．撑竿的形变是弹性形变，手的形变是塑性形变 B．图中此时的撑竿不具有弹性势能 C．手对撑竿的力是由于手的形变产生的 D．撑竿对手的力的方向与撑竿的形变方向相同 22．在体操比赛的“鞍马”项目中，运动员上“马”前要踩跳板。如图所示，在脚接触跳板M直至弹簧K被压缩至最短的过程中，弹簧的弹性形变程度变______，弹性势能变______。 23. 如图是一种常见的订书机，钉槽内的订书钉之所以不会松脱，是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向______（左/右）的弹力。在使用过程中，随着钉子数目的减少，弹簧的弹性势能将______（增大/不变/减小）。 题型6 机械能及其转化 24．1月1日，学校“庆元旦迎新春”师生篮球赛决赛激情开赛。投篮时，投出的篮球在上升的过程中，下列有关篮球的说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．重力势能转化为动能 D．机械能增大 25．2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行。图片所示的是我国运动员在单板大跳台比赛中的情景，运动员在空中下落过程中，他的（　　） A．动能不变 B．重力势能增大 C．机械能增大 D．重力势能部分转化为动能 26. 如图所示，小球由A点静止释放，经B点运动到C点返回，B点为摆动过程中的最低点，C点比A点位置低。下列说法正确的是（　　） A．小球由A点运动到C点的过程中，动能一直增加 B．小球由B点运动到C点的过程中，重力势能减小 C．小球由A点运动到B点的过程中，动能转化为重力势能 D．小球在C点的机械能小于在A点的机械能 27. 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 28. 小球从A点静止释放沿着轨道经过B点运动到C点，然后离开轨道，在空中运动的轨迹如图所示，最高点为D点。已知小球在B点的速度大于C点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．小球在B、C两点动能相等 B．小球在B、C两点机械能相等 C．小球在A、D两点动能相等 D．小球在C、E两点机械能相等    29. “歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向下俯冲时，动能______，重力势能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如图所示，当松手时，小球被弹簧弹起，弹簧的______能转化为小球的______能。 30. 如图所示，某气象卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，当它从近地点向远地点运动时，____增大，_______减小；______转化为_________。（均选填“重力势能”或“动能”），总机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”） 31. 如图“弓开如满月，箭去如流星”，指拉弓射箭时，弓被拉得像“满月”一样，松手后箭被射出去，这表明如“满月”一样的弓具有______能。若一只“满月”的弓同时射出去的甲、乙两只箭的质量不同（m甲>m乙），则箭刚离开弓弦时的动能______（选填“甲大”、“乙大”或“一样大”）。 32. 上海锦江乐园的过山车游乐项目如图（a）所示，承载了很多人的美好回忆。为了研究过山车通过圆形轨道时的场景，小王和小红一起制作了如图（b）所示的轨道，并用光滑小球模拟过山车。 （1）小王拟将光滑小球从轨道A、B、C不同位置处由静止释放。实验时，小王观察到小球由A点静止释放滚动至D点过程中，小球运动得越来越快。在此过程中小球的______ 能转化为______ 能，能量转化是通过______ 来实现的； （2）小红同学认为从______点位置由静止释放的小球一定不能完成实验，请你说明理由。____。    1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $