专题05 功和机械能（期末真题汇编，天津专用）八年级物理下学期

**基本信息** 专题聚焦功和机械能4大高频考点，汇编多区期末真题，情境融合科技（神舟二十号、机器狗）、生活（引体向上、洒水车）及文化（《天工开物》），注重真实应用与能力梯度。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|18题|功的判断、功率计算、动能势能影响因素|结合冬奥会滑雪轨迹、高空抛物等生活实例| |多选|3题|斜面做功、功率图像分析|综合考查力学计算与科学推理| |填空|10题|重力做功、动能变化、机械转化|设置智能机器人、洒水车等科技情境| |综合题|5题|汽车爬坡、机器狗爬坡等功与功率计算|注重实验探究（动能影响因素）与实际问题解决|

专题05 功和机械能 4大高频考点概览 考点01 功 考点02 功率 考点03 动能和势能 考点04 机械能及其转化 地 城 考点01 功 一、单项选择题 1.B。 2.A。 3.D。 4.C。 5.C。 6.B。 二、多项选择题 7.BD。 三、填空题 8. ①. 0 ②. 3000J 四、综合题 9.（1）3×105J （2）1.8×106J 汽车克服重力做的功为W=Gh=1.5×104N×20m=3×105J 汽车发动机牵引力做的功为W′=Pt=9×104W×20s=1.8×106J 地 城 考点02 功率 一、单项选择题 1.C。 2.B。 3.D。 二、多项选择题 4.AD。 三、填空题 5. ①. 0 ②. 25 6. ①. 7.2×105 ②. 6×103 7. ①. 0 ②. 25 8. ①6×104N ②. 4×103W 9. ①. 4×104 ②. 800 四、综合题 10.（1）2100J （2）1050W 【小问1详解】 机器狗克服自身重力做的功 【小问2详解】 机器狗克服自身重力做功的功率 地 城 考点03 动能和势能 一、单项选择题 1.C 2.C。 3.B。 4.D。 二、填空题 5. ①. 减小 ②. 减小 6. ①. 速度 ②. ②④ 三、综合题 7.（1）A （2）不能 （3）速度 8.（1）深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大 （2）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大 9.（1）禁止高空抛物 （2）高度 （3） ①. 橡皮泥的凹陷程度 ②. 见详解 （4） ①. cd ②. 小球c和d从同一高度由静止自由落下 10.（1） ①. 重力势 ②. ② （2） ①. 甲 ②. 乙 （3）当速度相同时，质量越大的物体，其动能越大 （4）车速 （5）不能 地 城 考点04 机械能及其转化 一、单项选择题 1.B。 2.C。 3.D。 4.B。 5.C。 6.B。 7.A。 二、填空题 8. ①. 弹性势 ②. 减小 9. ①. 减少 ②. 减少 试卷第1页，共3页 / 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 功和机械能 4大高频考点概览 考点01 功 考点02 功率 考点03 动能和势能 考点04 机械能及其转化 地 城 考点01 功 一、单项选择题 1.（24-25·滨海新区·期末） 在如图所示的四位科学家中，以其名字命名功的单位的是（ ） A. 帕斯卡 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 瓦特 【答案】B 【解析】 A、帕斯卡是压强的基本单位．故A不符合题意； B、焦耳是功和各种能量的基本单位．故B符合题意； C、牛顿是力基本单位．故C不符合题意； D、瓦特是功率的基本单位．故D不符合题意． 故选B． 2.（24-25·滨海新区·期末）在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是（　　） A. 完成一次引体向上做的功约为200J B. 一个成年人站立时对地面的压强大约1000Pa C. 物理课本的重约20N D. 课桌的高度约1.8m 【答案】A 【解析】 A．中学生的重力约为500N，完成一次引体向上身体重心上移约0.4m，则完成一次引体向上做的功约为W=Gh=500N×0.4m=200J 故A符合题意； B．一个成年人重力约为500N，站在水平地面上对地面的压力F=G=500N 站立时脚和地面的接触面积约为S=500cm2=0.05m2 则一个成年人站立时对地面的压强约为 故B不符合题意； C．物理课本质量约为m=250g=0.25kg 则物理课本的重力约为G= mg=0.25kg×10N/kg=2.5N 故C不符合题意； D．中学生身高约为1.6m，课桌的高度约为身高的一半，约为0.8m，故D不符合题意。 故选A。 3.（24-25·部分区·期末） 如图所示情境中，人对物体做功的是（ ） A. 小车推而未动 B. 石块搬而未起 C. 篮球脱手飞出 D. 杠铃被举起来 【答案】D 【解析】 A．小车推而未动，小车没有在推力的方向上移动距离，人没有对小车做功，故A不符合题意； B．石块搬而未起，属于有力无距离，所以人没有对石头做功，故B不符合题意； C．篮球脱手飞出，人对篮球没有力的作用，所以人没有对篮球做功，故C不符合题意； D．杠铃被举起来，杠铃在手的力的方向上移动了距离，人对杠铃做了功，故D符合题意。 故选D。 4.（24-25·南开区·期末）下列情景中，学生对物体做功的是（　　） A. 学生用力推汽车，没能推动 B. 学生用手托着鸡蛋在水平路面行走 C. 学生用力将水桶从地面提到某一高度 D. 被学生踢出去以后在地面上滚动的足球 【答案】C 【解析】 【详解】A．学生用力推汽车，但汽车未移动，有力而无距离，故推力不做功，A不符合题意； B．托鸡蛋的力竖直向上，水平移动时力与位移垂直，故不做功，B不符合题意； C．提水桶时，有力且沿力方向移动了一段距离，因此做了功，C符合题意； D．足球滚动时学生已不再施加力，有距离而无力，故不做功，D不符合题意。 故选C。 5.（24-25·河西区·期末） 如图所示，叉车先把重物缓慢举高1m，然后又沿水平方向缓慢移动2m。整个过程中，叉车对重物的做功情况是（　　） A. 举高过程做了功，水平移动过程做了功 B. 举高过程不做功，水平移动过程不做功 C. 举高过程做了功，水平移动过程不做功 D. 举高过程不做功，水平移动过程做了功 【答案】C 【解析】 物体在力的方向上移动一段距离，这个力就对物体做了功，叉车对重物的支持力向上，举高的过程，在支持力的方向上移动了距离，举高过程做了功；水平移动的过程中支持力与距离垂直，在支持力的方向上没有移动距离，水平移动的过程中不做功，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6.（24-25·河西区·期末）攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者登上相当于我们从一楼走到四楼高的峭壁。在他攀岩过程中，克服自身重力做的功最接近（　　） A. 65000J B. 6500J C. 650J D. 65J 【答案】B 【解析】攀岩者的质量大约为m=65kg，重力为G=mg=65kg×10N/kg=650N 从一楼到四楼的高度，实际上是上升了三层大约为h=10m，在此过程中克服自身重力做的功W=Gh=650N×10m=6500J 故B正确，ACD错误。 故选B。 二、多项选择题 7.（24-25·河东区·期末）如图所示，用75N的拉力沿斜面向上将重为200N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，斜面高，长。下列关于此过程中做功的判断正确的是（　　） A. 克服木箱重力做的功为800J B. 拉力做的功为300J C. 斜面支持力做的功为200J D. 克服斜面摩擦力做的功为100J 【答案】BD 【解析】A．由题意知，木箱的重力G=200N，h=1m，则木箱克服重力做功 故A错误； B．拉力F做的功 故B正确； C．木箱移动方向与支持力方向垂直，没有在支持力的方向上移动距离，所以斜面的支持力做功为零，故C错误； D．克服摩擦力做功，故D正确。 故选BD。 三、填空题 8.（24-25·河北区·期末）如图所示，是一款重力为500N的智能送餐机器人，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，它所受到的阻力为60N。机器人的重力做功为______ J，牵引力对机器人做功为______ 。 【答案】 ①. 0 ②. 3000J 【解析】 [1]做功的两个必要因素为作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离，由于机器人在水平路面上沿直线匀速运动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。 [2]机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则所受的牵引力F=f=60N 牵引力对机器人做的功W=Fs=60N×50m=3000J 四、综合题 9.（24-25·河北区·期末）如图所示，有一辆总重为1.5×104N汽车，经过一段水平路面后，发动机再以9×104W的恒定功率匀速爬上长200m、高20m的斜坡，用时20s。在此过程中，求： （1）克服重力所做的功； （2）汽车发动机牵引力做的功。 【答案】（1）3×105J （2）1.8×106J 【解析】 汽车克服重力做的功为W=Gh=1.5×104N×20m=3×105J 汽车发动机牵引力做的功为W′=Pt=9×104W×20s=1.8×106J 地 城 考点02 功率 一、单项选择题 1.（24-25·部分区·期末） 很多物理量的单位是用物理学家的名字来命名的。“瓦特”作为单位与下列物理量对应正确的是（ ） A. 质量 B. 浮力 C. 功率 D. 压强 【答案】C 【解析】 国际单位制中质量的单位是千克，浮力的单位是牛顿，功率的单位是瓦特，压强的单位是帕斯卡，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2.（24-25·河东区·期末）关于功率，下列说法中正确的是（　　） A. 省力的机械，功率一定大 B. 做功快的机械，功率一定大 C. 效率高的机械，功率一定大 D. 做功多的机械，功率一定大 【答案】B 【解析】A．功率与机械是否省力无关，省力机械可能做功慢，功率不一定大，故A错误； B．功率表示做功快慢，做功快的机械单位时间内做功多，功率一定大，故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，与功率无关，效率高不代表做功快，故C错误； D．功率由功和时间共同决定，做功多但时间未知，无法确定功率大小，故D错误。 故选B。 3.（24-25·和平区·期末）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（ ） A. 3∶5 9∶25 B. 1∶1 1∶1 C. 3∶5 3∶5 D. 1∶1 3∶5 【答案】D 【解析】 同一物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力不变，物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等，则两次推力相等，故 由图甲知道，第一次的运动速度 由图乙知道，，由知道，两次推力功率之比 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 二、多项选择题 4.（24-25·河北区·期末）如图所示，是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图像，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 A．由题意知：是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v保持不变，故选项A是正确的； B．下落的路程s与时间成正比，选项B是错误的； 因W=Gh=Gvt C．知重力做的功W与时间成正比，选项C是错误的； D．重力做功的功率P=Gv，其随时间t不变化，故D正确。 故选AD。 三、填空题 5.（24-25·滨海新区·期末）在水平地面上，10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，重力做功等于______J，拉力做功的功率等于______W。 【答案】 ①. 0 ②. 25 【解析】 [1]重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动了5m，没有在重力方向上移动距离，所以重力做功为0。 [2]拉力做的功 W=Fs=50N×5m=250J 拉力做功的功率 6.（24-25·部分区·期末）汽车发生故障失去动力后，用另一辆汽车将其沿平直道路匀速拉至1km外的维修站，用时2min。若拉力为720N，则在此过程中拉力对汽车做功__________J；拉力的功率是________W。 【答案】 ①. 7.2×105 ②. 6×103 【解析】[1]此过程中拉力对汽车做功 [2]拉力的功率是 7.（24-25·西青区·期末）在水平地面上，工人师傅用50N沿水平方向的力推着重为200N的箱子匀速前进，10s内移动了5m，在此过程中，重力所做的功为______J，推力做功的功率为______W。 【答案】 ①. 0 ②. 25 【解析】 [1]在此过程中，重力与箱子运动的方向垂直，则重力所做的功为0J。 [2]推力做功的功率为 8.（24-25·和平区·期末）大石头的质量为6t，g取10N/kg，它受到的重力为_________；起重机在15s内将这个大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图），起重机提升大石头的功率是_________。 【答案】 ①6×104N ②. 4×103W 【解析】 [1]它受到的重力为 [2]起重机提升大石头的功率是 9.（24-25·红桥区·期末）塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若拉力为1000N，重物上升的距离为40m，重物上升所用的时间为50s，则拉力做功为___________J，功率为___________W。 【答案】 ①. 4×104 ②. 800 【解析】 [1]拉力所做的功为W=Fs=1000N×40m=4×104J [2]拉力的功率为 四、综合题 10.（24-25·河西区·期末）如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗，它能稳健地爬陡坡，它的出现让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70kg，它爬上3m高的陡坡用时。求：（取10N/kg） （1）克服自身重力做的功； （2）克服自身重力做功的功率。 【答案】（1）2100J （2）1050W 【解析】 【小问1详解】 机器狗克服自身重力做的功 【小问2详解】 机器狗克服自身重力做功的功率 地 城 考点03 动能和势能 一、单项选择题 1.（24-25·河东区·期末）《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中我们更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（　　） A. 重力 B. 动能 C. 重力势能 D. 弹性势能 【答案】C 【解析】 由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，因此高空抛物会造成很大的危害，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C 2.（24-25·滨海新区·期末）北京冬奥会上，我国选手徐梦桃在雪上空中技巧比赛中摘得女单金牌。她在比赛过程中运动的轨迹（a→b→c→d）如图所示，则下列说法错误的是（　　） A. 从a点下滑到b点过程中，动能不断增大 B. 从b点运动到c点过程中，重力势能不断增大 C. a点的重力势能等于c点的重力势能 D. 在d点落地时的机械能小于a点的机械能 【答案】C 【解析】 A．从a点下滑到b点过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，而速度增大，动能增大，故A正确，不符合题意； B．从b点运动到c点过程中，运动员质量不变，高度不断增加，重力势能不断增大，故B正确，不符合题意； C．运动员在a点和c点时质量相同，a点的高度大于c点的高度，所以a点的重力势能大于c点的重力势能，故C错误，符合题意； D．由于空气阻力和滑雪板与雪之间存在摩擦，运动员由a运动到d有一部分机械能要克服摩擦做功，故在d点落地时的机械能小于a点的机械能，故D正确，不符合题意。 故选C。 3.（24-25·和平区·期末）如图所示，关于图中物理现象的解释正确的是（　　） A. 图甲：当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会上升，因为流速大压强大 B. 图乙：轮船从上游驶往下游，在通过船闸的上游闸门C时，闸室和上游河道构成一个连通器 C. 图丙：高原边防战士用高压锅煮面条是由于海拔越高，大气压越低，水的沸点越高 D. 图丁：射箭时弓的形变越大，具有的弹性势能越小 【答案】B 【解析】 A．当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会上升，是因为细管A顶部流速大、压强小，故A错误； B．轮船从上游驶往下游，在通过船闸的上游闸门C时，闸室和上游河道的液面都与大气相通，底端连在一起，故它们上端开口、底部连通，相当于一个连通器，故B正确； C．高原边防战士用高压锅煮面条是由于海拔越高，大气压越低，水的沸点越低，面条不容易煮熟，故C错误； D．射箭时弓的形变越大，即其弹性形变越大，故具有的弹性势能越大，故D错误。 故选B。 4.（24-25·和平区·期末）图中的四图选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　） A. 图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动过程中，其运动状态不改变 B. 图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力 C. 图丙“北耕兼种”中，犁下端的“鐵尖”是通过增大受力面积来减小压强的 D. 图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能 【答案】D 【解析】 A．图甲 “轧蔗取浆” 中，牛拉 “犁塘” 匀速转动时，虽然速度大小不变，但运动方向在不断改变（做圆周运动）。而物体运动状态的改变包括速度大小或方向的改变，因此其运动状态是变化的。故A错误； B．图乙 “湿田击稻” 中，用力甩稻秆时，稻粒由于具有惯性会保持原来的运动状态，从而脱离稻秆落入木桶。惯性是物体的固有属性，不是力，不能说 “受到惯性力”。故B错误； C．图丙 “北耕兼种” 中，犁下端的 “鐵尖” 做得尖锐，是通过减小受力面积来增大压强，从而更容易插入土地，故C错误； D．图丁 “长流漂米” 中，水从高处流下时，质量不变，高度降低导致重力势能减小，同时速度增大，动能增加，即水的重力势能转化为动能，故D正确。 故选D。 二、填空题 5.（24-25·河北区·期末）为减少扬尘对空气质量的影响，锦州市区每天都要进行洒水作业。如图所示，洒水车沿道路匀速行驶，在洒水过程中，洒水车受到地面的摩擦力将 ____，整车的动能将____（选填“增大”、 “减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 减小 ②. 减小 【解析】 【详解】[1]洒水车沿道路匀速行驶，在洒水过程中，质量变小，重力变小，对水平地面的压力变小，由于接触面粗糙程度不变，所以洒水车受到地面的摩擦力将减小。 [2]在洒水过程中，洒水车匀速行驶，速度不变，质量变小，整车的动能将减小。 6.（24-25·河东区·期末）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，使同一小车从斜面不同高度静止滑下，是为了探究动能与______的关系；若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验，还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测量计、④棉布中选择______（填序号）两件实验器材。 【答案】 ①. 速度 ②. ②④ 【解析】 [1]使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，小车的质量不变，高度不同，到达水平面时的速度是不同的，所以是为了探究动能大小与速度的关系。 [2]探究“阻力对物体运动的影响”要改变接触面的粗糙程度，所以需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布，所以要选择②④。 三、综合题 7.（24-25·部分区·期末） 小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜面上一定高度的位置滚下，钢球在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来反映动能的大小。 （1）实验中探究的动能是指_______（填字母）； A. 钢球撞击木块时的动能 B. 钢球撞击木块后的动能 C. 木块被钢球撞击后的动能 （2）图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量关系为，高度关系为，距离关系为。他_______（选填“能”或“不能”）推断出物体动能与质量的关系； （3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与_______的关系。 【答案】（1）A （2）不能 （3）速度 【解析】 【小问1详解】 一个物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，本实验研究钢球动能的大小是通过钢球撞击木块时对木块做功，通过木块被推移的距离远近来反映做功的多少，所以本实验探究的是钢球在撞击木块时的动能大小，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 在研究物体的动能与物体的质量的关系时，要控制物体运动的速度相同，物体的质量不同，甲、乙两次实验中，钢球在斜面上的高度不同，从斜面上滚下来碰撞木块的速度不同，所以不能推断出物体动能与质量的关系。 【小问3详解】 小红让钢球A从同一斜面的不同高度由静止滚下，钢球的质量相同，而钢球的速度不同，则本次实验是为了研究物体动能的大小与物体运动的速度大小关系。 8.（24-25·和平区·期末）请完成下列实验对应的结论： （1）如图，结论是______； （2）如图，结论是______。 【答案】（1）深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大 （2）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大 【解析】 【小问1详解】 探头所处的深度相同，盐水的密度较大，U形管两端液面高度差较大，可得：深度相同时，液体的密度越大，液体内部的压强越大。 【小问2详解】 小球的质量相同，释放的高度不同，释放的高度越高，到达水平面的速度越大，木块移动的距离越远，可得：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。 9.（24-25·和平区·期末）【发现问题】 （1）在居民小区我们常看到如图所示的标志，其含义是_________。 （2）据此猜想：物体的重力势能可能与_________有关。 【实验设计】 （3）小明设计了实验，利用如图所示的钢珠、平整的橡皮泥等物品对此猜想进行定性探究： ①实验中比较_________来反映重力势能的大小。 ②写出实验方案：____。 【实验交流】 （4）若要探究重力势能大小与另一个因素的关系，同学们交流了实验方案。器材有如图所示的体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d，应该选用的是_________（填字母序号）；实验开始时应该注意使_________。 【答案】（1）禁止高空抛物 （2）高度 （3） ①. 橡皮泥的凹陷程度 ②. 见详解 （4） ①. cd ②. 小球c和d从同一高度由静止自由落下 【解析】 【小问1详解】 标志是禁止高空抛物标志，禁止小区内的住户高空抛物，是因为物体的重力势能与高度有关，质量一定的情况下，高度越大，重力势能越大。 【小问2详解】 禁止高空抛物标志，据此猜想：物体的重力势能可能与高度有关。 【小问3详解】 [1]实验中比较橡皮泥的凹陷程度来反映重力势能的大小。 [2]实验步骤： 1.让钢珠从较高的位置由静止自由下落，砸在橡皮泥上，观察橡皮泥的凹陷程度。 2.降低钢珠下落的高度，重复上述实验步骤。 3.比较每次实验中橡皮泥的凹陷程度，得出结论。 【小问4详解】 若要探究重力势能大小与另一个因素的关系，即探究重力势能与质量的关系，器材有如图所示的体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d，应该选用的是cd；根据控制变量法保持小球高度一定，实验开始时应该注意使小球c和d从同一高度由静止自由落下。 10.（24-25·河西区·期末）小雪和小程做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，如图所示，将小钢球从同一斜面不同高度由静止开始滚下，推动同一木块在同一水平面向前移动一段距离后停下。他们先后完成了如图甲、乙、丙所示的三组实验。请你完成下列内容。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的___________能转化为动能，其动能大小是通过___________（选填①或②；①为“高度”，②为“距离”）大小来反映的； （2）分析比较如图中___________、___________两组实验可得出初步结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大； （3）分析比较如图中甲、丙两组实验可得出的初步结论是：_________； （4）综合上述实验可知，如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大________（选填“载重”、“车速”或“动能”）； （5）若实验中的水平表面光滑且足够长，则利用该装置___________（选填“能”或“不能”）完成实验。 【答案】（1） ①. 重力势 ②. ② （2） ①. 甲 ②. 乙 （3）当速度相同时，质量越大的物体，其动能越大 （4）车速 （5）不能 【解析】 【小问1详解】 [1]小钢球在滚下斜面的过程中，质量不变，高度变小，所以重力势能变小；速度变大，所以动能变大。故该过程中小钢球的重力势能转化为动能。 [2]本实验运用转换法，将小钢球在斜面底端的动能转换为木块被撞的距离；木块被撞击得越远，说明小钢球到达水平面时的动能就越大，故填②。 【小问2详解】 [1][2]甲、乙两图小钢球的质量相同，但到达斜面底端的速度不同，甲的速度大，结果甲将木块撞击的距离更远，说明甲的动能更大；由此可得出结论：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 【小问3详解】 甲、丙两图中，小钢球的初始高度相同，到达斜面底端的速度相同，乙的质量大，将木块撞击的距离更远，则动能更大，故可得出结论：当速度相同时，质量越大的物体，其动能越大。 【小问4详解】 车型不同，车的质量往往也不同。如果车的行驶速度相同，质量大的车，动能大，行驶时危险性就大。因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大车速度，单位是km/h。 【小问5详解】 若水平面绝对光滑，则木块将做匀速直线运动，无法判断小钢球动能大小，则利用该装置不能完成实验。 地 城 考点04 机械能及其转化 一、单项选择题 1.（24-25·部分区·期末）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射。火箭在加速上升过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能不变，机械能不变 B. 动能变大，重力势能变大 C. 动能变小，机械能不变 D. 动能变小，重力势能变小 【答案】B 【解析】 动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关。火箭在加速上升过程中，高度变大，速度变大，故动能和重力势能变大，故B正确，ACD错误。 故选B。 2.（24-25·河北区·期末）小杰在商场购物时，他随自动扶梯一起匀速上升的过程中（　　） A. 动能减小 B. 机械能减小 C. 机械能增大 D. 重力势能不变 【答案】C 【解析】 自动扶梯把小杰从一楼匀速送到三楼，小杰的质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度增大，重力势能增大；动能不变，势能增大，因机械能等于动能与势能的总和，所以小杰的机械能增大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3.（24-25·河东区·期末）如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 B 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 【答案】D 【解析】电动飞行汽车匀速升空过程中，它的质量不变，速度不变，则动能不变；高度增大，则重力势能增大，机械能为动能和重力势能之和，所以，它的机械能增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 4.（24-25·河西区·期末）如图所示，2025年5月3日，陈芋汐在跳水世界杯女子10米台的比赛中，以出色的成绩获得冠军。她在空中加速下落的过程中（　　） A. 动能不变 B. 动能变大 C. 重力势能变大 D. 机械能变大 【答案】B 【解析】 她在空中加速下落的过程中，她的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于受到空气阻力，有一部分机械能转化为其它形式的能，她的机械能变小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5.（24-25·红桥区·期末）如图是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中（　　） A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 D. 动能减小，重力势能增大，机械能减小 【答案】C 【解析】 无人机在竖直向上匀速运动的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增大，重力势能增大；机械能=动能+重力势能，机械能增大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6.（24-25·南开区·期末）如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球能沿轨道向上运动到E点处 B. 小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C. 小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D. 小球从A点加速下滑到C点过程中，小球惯性逐渐增大 【答案】B 【解析】A．因为是光滑的轨道，不计空气阻力，小球在轨道上运动没有机械能的损耗，则小球的机械能守恒，所以小球能到达的最高点应与A点在同一水平直线上，不能沿轨道向上运动到E点，故A错误； B．小球下落过程中重力势能转化为动能，到达C点时，高度最低，它的重力势能最小，速度最大，所以动能最大，故B正确； C．因小球的机械能守恒，所以小球在A、B、C、D四点中机械能相同，小球到达D点时的机械能等于它到达B点时的机械能，故C错误； D．惯性的唯一衡量标准是质量，小球从A点加速下滑到C点过程中，质量不变，惯性不变，故D错误。 故选B。 7.（24-25·西青区·期末）如图所示的情境中，势能转化为动能的是（　　） A. 运动员从高空落下 B. 运动员将弓拉弯 C. 滚摆向上运动 D. 卫星从近地点向远地点运动 【答案】A 【解析】A．运动员从高空落下时，运动员的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，运动员的重力势能转化为动能，故A符合题意； B．运动员将弓拉弯时，弓的弹性形变增大（弹性势能增加），是动能转化为弹性势能，故B不符合题意； C．滚摆向上运动，滚摆的质量不变，速度变小，动能变小，高度增大，重力势能变大，将动能转化为重力势能，故C不符合题意； D．卫星从近地点向远地点运动，卫星的质量不变，速度变小，动能变小，高度增大，重力势能变大，将动能转化为重力势能，故D不符合题意。 故选A。 二、填空题 8.（24-25·河西区·期末）苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，表达了作者强国抗敌的心愿。射箭过程中将弓的___________能转化为箭的动能；射出的箭继续向前运动，它的机械能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 弹性势 ②. 减小 【解析】 [1]射箭过程中弓的弹性势能减小，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能。 [2]箭在运动过程中，由于空气的摩擦阻力，部分机械能转化为其它形式的能量，所以机械能减小。 9.（24-25·西青区·期末）一架执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行，并不断向下抛撒“液氮”在此过程中，飞机的动能逐渐___________，机械能逐渐___________。 【答案】 ①. 减少 ②. 减少 【解析】 [1]由于飞机匀速，即速度不变，但是随着液氮抛出后，飞机质量减小，故动能减小。 [2]由于飞机沿水平方向匀速飞行，高度不变，质量减小，故重力势能减小，但是动能减小，故总的机械能减小。 试卷第1页，共3页 / 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 功和机械能 4大高频考点概览 考点01 功 考点02 功率 考点03 动能和势能 考点04 机械能及其转化 地 城 考点01 功 一、单项选择题 1.（24-25·滨海新区·期末） 在如图所示的四位科学家中，以其名字命名功的单位的是（ ） A. 帕斯卡 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 瓦特 2.（24-25·滨海新区·期末）在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是（　　） A. 完成一次引体向上做的功约为200J B. 一个成年人站立时对地面的压强大约1000Pa C. 物理课本的重约20N D. 课桌的高度约1.8m 3.（24-25·部分区·期末） 如图所示情境中，人对物体做功的是（ ） A. 小车推而未动 B. 石块搬而未起 C. 篮球脱手飞出 D. 杠铃被举起来 4.（24-25·南开区·期末）下列情景中，学生对物体做功的是（　　） A. 学生用力推汽车，没能推动 B. 学生用手托着鸡蛋在水平路面行走 C. 学生用力将水桶从地面提到某一高度 D. 被学生踢出去以后在地面上滚动的足球 5.（24-25·河西区·期末） 如图所示，叉车先把重物缓慢举高1m，然后又沿水平方向缓慢移动2m。整个过程中，叉车对重物的做功情况是（　　） A. 举高过程做了功，水平移动过程做了功 B. 举高过程不做功，水平移动过程不做功 C. 举高过程做了功，水平移动过程不做功 D. 举高过程不做功，水平移动过程做了功 6.（24-25·河西区·期末）攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者登上相当于我们从一楼走到四楼高的峭壁。在他攀岩过程中，克服自身重力做的功最接近（　　） A. 65000J B. 6500J C. 650J D. 65J 二、多项选择题 7.（24-25·河东区·期末）如图所示，用75N的拉力沿斜面向上将重为200N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，斜面高，长。下列关于此过程中做功的判断正确的是（　　） A. 克服木箱重力做的功为800J B. 拉力做的功为300J C. 斜面支持力做的功为200J D. 克服斜面摩擦力做的功为100J 三、填空题 8.（24-25·河北区·期末）如图所示，是一款重力为500N的智能送餐机器人，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m，它所受到的阻力为60N。机器人的重力做功为______ J，牵引力对机器人做功为______ 。 四、综合题 9.（24-25·河北区·期末）如图所示，有一辆总重为1.5×104N汽车，经过一段水平路面后，发动机再以9×104W的恒定功率匀速爬上长200m、高20m的斜坡，用时20s。在此过程中，求： （1）克服重力所做的功； （2）汽车发动机牵引力做的功。 地 城 考点02 功率 一、单项选择题 1.（24-25·部分区·期末） 很多物理量的单位是用物理学家的名字来命名的。“瓦特”作为单位与下列物理量对应正确的是（ ） A. 质量 B. 浮力 C. 功率 D. 压强 2.（24-25·河东区·期末）关于功率，下列说法中正确的是（　　） A. 省力的机械，功率一定大 B. 做功快的机械，功率一定大 C. 效率高的机械，功率一定大 D. 做功多的机械，功率一定大 3.（24-25·和平区·期末）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（ ） A. 3∶5 9∶25 B. 1∶1 1∶1 C. 3∶5 3∶5 D. 1∶1 3∶5 二、多项选择题 4.（24-25·河北区·期末）如图所示，是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图像，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 三、填空题 5.（24-25·滨海新区·期末）在水平地面上，10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，重力做功等于______J，拉力做功的功率等于______W。 6.（24-25·部分区·期末）汽车发生故障失去动力后，用另一辆汽车将其沿平直道路匀速拉至1km外的维修站，用时2min。若拉力为720N，则在此过程中拉力对汽车做功__________J；拉力的功率是________W。 7.（24-25·西青区·期末）在水平地面上，工人师傅用50N沿水平方向的力推着重为200N的箱子匀速前进，10s内移动了5m，在此过程中，重力所做的功为______J，推力做功的功率为______W。 8.（24-25·和平区·期末）大石头的质量为6t，g取10N/kg，它受到的重力为_________；起重机在15s内将这个大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图），起重机提升大石头的功率是_________。 9.（24-25·红桥区·期末）塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若拉力为1000N，重物上升的距离为40m，重物上升所用的时间为50s，则拉力做功为___________J，功率为___________W。 四、综合题 10.（24-25·河西区·期末）如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗，它能稳健地爬陡坡，它的出现让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70kg，它爬上3m高的陡坡用时。求：（取10N/kg） （1）克服自身重力做的功； （2）克服自身重力做功的功率。 地 城 考点03 动能和势能 一、单项选择题 1.（24-25·河东区·期末）《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中我们更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的（　　） A. 重力 B. 动能 C. 重力势能 D. 弹性势能 2.（24-25·滨海新区·期末）北京冬奥会上，我国选手徐梦桃在雪上空中技巧比赛中摘得女单金牌。她在比赛过程中运动的轨迹（a→b→c→d）如图所示，则下列说法错误的是（　　） A. 从a点下滑到b点过程中，动能不断增大 B. 从b点运动到c点过程中，重力势能不断增大 C. a点的重力势能等于c点的重力势能 D. 在d点落地时的机械能小于a点的机械能 3.（24-25·和平区·期末）如图所示，关于图中物理现象的解释正确的是（　　） A. 图甲：当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会上升，因为流速大压强大 B. 图乙：轮船从上游驶往下游，在通过船闸的上游闸门C时，闸室和上游河道构成一个连通器 C. 图丙：高原边防战士用高压锅煮面条是由于海拔越高，大气压越低，水的沸点越高 D. 图丁：射箭时弓的形变越大，具有的弹性势能越小 4.（24-25·和平区·期末）图中的四图选自我国古代科技巨著《天工开物》，其中说法正确的是（　　） A. 图甲“轧蔗取浆”中，牛拉“犁塘”匀速转动过程中，其运动状态不改变 B. 图乙“湿田击稻”中，用力甩稻秆，稻粒落入木桶中，是因为受到惯性力 C. 图丙“北耕兼种”中，犁下端的“鐵尖”是通过增大受力面积来减小压强的 D. 图丁“长流漂米”中，水从高处流下，水的重力势能转化为动能 二、填空题 5.（24-25·河北区·期末）为减少扬尘对空气质量的影响，锦州市区每天都要进行洒水作业。如图所示，洒水车沿道路匀速行驶，在洒水过程中，洒水车受到地面的摩擦力将 ____，整车的动能将____（选填“增大”、 “减小”或“不变”）。 6.（24-25·河东区·期末）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，使同一小车从斜面不同高度静止滑下，是为了探究动能与______的关系；若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验，还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测量计、④棉布中选择______（填序号）两件实验器材。 三、综合题 7.（24-25·部分区·期末） 小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜面上一定高度的位置滚下，钢球在水平面上运动，碰上木块C并将C推动一段距离，通过推动距离的大小来反映动能的大小。 （1）实验中探究的动能是指_______（填字母）； A. 钢球撞击木块时的动能 B. 钢球撞击木块后的动能 C. 木块被钢球撞击后的动能 （2）图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量关系为，高度关系为，距离关系为。他_______（选填“能”或“不能”）推断出物体动能与质量的关系； （3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与_______的关系。 8.（24-25·和平区·期末）请完成下列实验对应的结论： （1）如图，结论是______； （2）如图，结论是______。 9.（24-25·和平区·期末）【发现问题】 （1）在居民小区我们常看到如图所示的标志，其含义是_________。 （2）据此猜想：物体的重力势能可能与_________有关。 【实验设计】 （3）小明设计了实验，利用如图所示的钢珠、平整的橡皮泥等物品对此猜想进行定性探究： ①实验中比较_________来反映重力势能的大小。 ②写出实验方案：____。 【实验交流】 （4）若要探究重力势能大小与另一个因素的关系，同学们交流了实验方案。器材有如图所示的体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d，应该选用的是_________（填字母序号）；实验开始时应该注意使_________。 10.（24-25·河西区·期末）小雪和小程做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，如图所示，将小钢球从同一斜面不同高度由静止开始滚下，推动同一木块在同一水平面向前移动一段距离后停下。他们先后完成了如图甲、乙、丙所示的三组实验。请你完成下列内容。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的___________能转化为动能，其动能大小是通过___________（选填①或②；①为“高度”，②为“距离”）大小来反映的； （2）分析比较如图中___________、___________两组实验可得出初步结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大； （3）分析比较如图中甲、丙两组实验可得出的初步结论是：_________； （4）综合上述实验可知，如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最大________（选填“载重”、“车速”或“动能”）； （5）若实验中的水平表面光滑且足够长，则利用该装置___________（选填“能”或“不能”）完成实验。 地 城 考点04 机械能及其转化 一、单项选择题 1.（24-25·部分区·期末）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射。火箭在加速上升过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能不变，机械能不变 B. 动能变大，重力势能变大 C. 动能变小，机械能不变 D. 动能变小，重力势能变小 2.（24-25·河北区·期末）小杰在商场购物时，他随自动扶梯一起匀速上升的过程中（　　） A. 动能减小 B. 机械能减小 C. 机械能增大 D. 重力势能不变 3.（24-25·河东区·期末）如图所示是我国自主研发的电动飞行汽车。其匀速升空过程中，下列说法正确的是（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 B 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 4.（24-25·河西区·期末）如图所示，2025年5月3日，陈芋汐在跳水世界杯女子10米台的比赛中，以出色的成绩获得冠军。她在空中加速下落的过程中（　　） A. 动能不变 B. 动能变大 C. 重力势能变大 D. 机械能变大 5.（24-25·红桥区·期末）如图是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中（　　） A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 B. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 C. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 D. 动能减小，重力势能增大，机械能减小 6.（24-25·南开区·期末）如图所示，金属小球从光滑轨道中的A处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 小球能沿轨道向上运动到E点处 B. 小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小 C. 小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能 D. 小球从A点加速下滑到C点过程中，小球惯性逐渐增大 7.（24-25·西青区·期末）如图所示的情境中，势能转化为动能的是（　　） A. 运动员从高空落下 B. 运动员将弓拉弯 C. 滚摆向上运动 D. 卫星从近地点向远地点运动 二、填空题 8.（24-25·河西区·期末）苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，表达了作者强国抗敌的心愿。射箭过程中将弓的___________能转化为箭的动能；射出的箭继续向前运动，它的机械能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 9.（24-25·西青区·期末）一架执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行，并不断向下抛撒“液氮”在此过程中，飞机的动能逐渐___________，机械能逐渐___________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $