专题10 功和机械能（5年汇编）（北京专用）2022-2026年中考物理真题分类汇编

**基本信息** 汇编北京2022-2026年中考真题及模拟题，聚焦功和机械能三大核心考点，以滑板车、高铁、无人机等真实情境为载体，覆盖概念辨析、综合计算及实验探究，强化易错点突破与命题趋势衔接。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14题|功的条件判断、动能势能影响因素、机械能转化分析|结合冰壶运动、反向蹦极等情境，辨析惯性、做功条件等易错点| |计算题|1题|功率计算、阻力与能耗关系|以高铁为背景，结合阻力-速度图像考查P=Fv及效率综合应用| |实验探究题|3题|动能影响因素、功率测量、能量转化实验|设计引体向上功率测量、动能实验方案改进，强调控制变量法与误差分析|

专题10 功和机械能 5年真题1年模拟 考点分类 北京考情（2022-2026） 命题规律 考点01 功和功率 2023-2024年选择题 2026年计算题 命题情境：滑板车、购物车、冰壶、无人机、引体向上等情境，结合图像考查功、功率推导与计算。高频易错点：混淆做功两个必要条件，误判“有距离无力、有力无距离、力与距离垂直”三类不做功情形；公式P=Fv应用忽略匀速条件；单位换算出错；静止状态误认为拉力做功。命题趋势：从单纯概念辨析，转向结合图像、工程数据综合计算；将功、功率与阻力、效率结合，加大力学综合计算的考查力度。 考点02 动能和势能 2022年选择题 命题情境：蹦床运动、套圈游戏、反向蹦极、滚摆等体育运动与科技情境。高频易错点：分不清动能由质量、速度决定，重力势能由质量、高度决定；弹性势能大小判断错误；实验探究时未控制变量，同时改变质量和速度。命题趋势：实验方案评价，找出实验错误并写出改进方案；多以真实运动场景，综合分析势能、动能大小变化，强化物理模型思维。 考点03 机械能及其转化 2025年选择题 命题情境：滚摆、橡皮筋纸筒、小球轨道、排球、蹦床、抛体运动；区分存在阻力与不计阻力条件下的能量转化。高频易错点：看到转化就默认机械能守恒，忽略摩擦、空气阻力造成机械能转化为内能；分不清能量转化方向；弹性势能最大位置判断出错；混淆机械能守恒的适用条件。命题趋势：情境素材更加新颖（反向蹦极、橡皮筋纸筒）；强调审题，区分“不计阻力”和“实际存在摩擦”两种条件；侧重全过程能量转化逻辑分析，较少复杂计算。 考点01 功和功率 一、选择题 1．（2024•北京中考）某同学玩滑板车时的情境如图所示，一开始，人用力蹬地，人和滑板车一起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢，最终停下来。下列说法正确的是（　　） A．人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车没有做功 B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们受到惯性的作用 C．人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，不再受到力的作用 D．人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变 解：A、人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车有力的作用，滑板车在力的方向上通过一段距离，人对滑板车做功，故A错误； B、人停止蹬地后，人和滑板车由于惯性还能继续向前运动，惯性不是力，不能说受到惯性作用，故B错误； C、人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，还受到重力和阻力作用，故C错误； D、人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，运动速度发生改变，其运动状态发生改变，故D正确。 答案：D。 2．（2023•北京中考）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力 B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力 C．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变 D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功 解：A、因为购物车在竖直方向上受到重力和支持力作用，在水平方向上受到推力和阻力作用，由于购物车处于匀速直线运动状态，因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力，水平方向上的推力和阻力也是一对平衡力，大小相等，故A错误； B、车受到的支持力与车对地面的压力没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故B错误； C、若小京撤去对车的水平推力，车在水平方向上只受到阻力作用，受力不平衡，则车的运动状态将会发生改变，故C正确； D、若小京撤去对车的水平推力，车由于惯性而继续运动，但在此运动方向上没有受到力的作用，则小京对车不做功，故D错误。 答案：C。 二、计算题 3．（2026•北京中考）我国的高铁规模雄踞世界第一，高铁技术处在世界最前沿。高铁运行的动力来源是电力系统提供的电能，列车消耗电能主要用于两部分：一是为电机提供动力，二是为车厢内各种用电器提供电能。列车运行时，会受到不同种类的阻力，其中空气阻力影响最大，车速越大，列车受到的空气阻力就越大，导致需要电机提供的牵引力越大，耗电越快。如图所示为某列车试验阶段所受空气阻力f随速度v变化的关系图像。该列车以350km/h的速度在水平直轨道上运行，所受空气阻力占总阻力的80%，忽略车厢内用电器的耗电。 （1）求列车受到的总阻力的大小； （2）求列车运行1h电机牵引力做的功； （3）已知该列车电机将电能转化为机械能的效率为94%，若该列车仍以350km/h的速度在水平直轨道上运行，但受到的总阻力减小5%，求列车运行1h能节省的电能。 解：（1）由图知该列车速度为350km/h时空气的阻力为f＝5.6×104N； 列车受到的总阻力的大小为：； （2）列车在水平轨道上做匀速直线运动，牵引力等于总阻力，即F牵＝f总＝7×104N； 列车运行的距离为：s＝vt＝350km/h×1h＝350km＝3.5×105m， 电机牵引力做的功为：W＝F牵s＝7×104N×3.5×105m＝2.45×1010J； （3）若该列车仍以350km/h的速度在水平直轨道上运行，但受到的总阻力减小5%，列车在水平轨道上仍做匀速直线运动，牵引力仍等于总阻力， 牵引力的减小量为：ΔF牵＝Δf总＝5%×7×104N＝3.5×103N， 列车运行1h电机牵引力做功的减小量为：ΔW＝ΔF牵s＝3.5×103N×3.5×105m＝1.225×109J， 该列车电机将电能转化为机械能的效率为94%，则列车运行1h能节省的电能为： ΔW电＝≈1.3×109J。 答：（1）列车受到的总阻力的大小为7×104N； （2）列车运行1h电机牵引力做的功2.45×1010J； （3）列车运行1h能节省的电能为1.3×109J。 考点02 动能和势能 1．（2022•北京中考）如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（　　） A．返回舱的动能不变 B．返回舱的重力势能不变 C．返回舱的机械能不变 D．返回舱所受重力不做功 解：A、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度不变，所以动能大小不变，故A正确； B、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，高度减小，则重力势能减小，故B错误； C、因为返回舱的动能不变、重力势能减小，且机械能等于动能与势能的总和，所以返回舱的机械能减小，故C错误； D、返回舱竖直向下匀速运动，在重力的方向上通过了距离，其所受的重力做功，故D错误。 答案：A。 考点03 机械能及其转化 1．（2025•北京中考）如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功 B．冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用 C．冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能 D．冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 解： A、冰壶从B到C的过程中，该同学没有对冰壶施加力，根据做功的两个必要因素，所以该同学对冰壶没有做功，故A错误； B、冰壶能够从B运动到C，是由于冰壶具有惯性，惯性是物体的一种属性，不是力，不能说“受到惯性作用”，故B错误； C、冰壶从B到C的过程中，由于受到摩擦力的作用，速度逐渐减小，动能转化为内能，机械能减小，故C错误； D、冰壶在AB段和BC段，压力大小（等于冰壶重力 ）和接触面的粗糙程度相同，根据摩擦力大小的影响因素，可知冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力，故D正确。 答案：D。 一、选择题 1．（2026•通州区一模）如图是乡村运动会的情境。关于对物体是否做功，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，篮球离开手在空中运动的过程中，手对篮球仍在做功 B．图乙中，将米袋提起的过程中，人对米袋做功 C．图丙中，举竿保持不动的过程中，人对竿做功 D．图丁中，推着小车沿水平路面运动的过程中，小车所受的重力对小车做功 解：A、篮球离开手在空中运动的过程中，手不再对篮球有力的作用，手没有对篮球做功，故A错误； B、将米袋提起的过程中，人对米袋有向上的力，米袋在力的方向上有运动距离，手对米袋做了功，故B正确； C、举竿保持不动的过程中，竿在力的方向上没有移动距离，人对竿没有做功，故C错误； D、推着小车沿水平路面运动的过程中，重力的方向竖直向下，小车没有在重力的方向上通过一定的距离，小车所受的重力没有对小车做功，故D错误。 答案：B。 2．（2026•密云区一模）无人机已成为现代应急救援体系中的核心空中力量，凭借快速响应、不受地形限制、全域感知、安全高效等优势，全面渗透到灾情侦查、人员搜救、通信保障、物资投送、医疗急救、辅助指挥等全流程，大幅提升救援效率与成功率。如图是无人机正在运输救援物资的情景。下列说法正确的是（　　） A．无人机匀速上升过程中，无人机对货物做了功 B．无人机加速上升过程中，无人机的动能不变 C．无人机匀速下降过程中，无人机的机械能不变 D．无人机匀速下降过程中，无人机不对货物施力 解： A、无人机匀速上升过程中，无人机对货物有向上的拉力，货物在拉力方向上移动了距离，所以无人机对货物做了功，故A正确。 B、无人机加速上升时，质量不变、速度增大，动能会增大，故B错误。 C、无人机匀速下降时，质量不变、速度不变，动能不变；但高度降低，重力势能减小，机械能＝动能+重力势能，所以机械能减小，故C错误。 D、无人机匀速下降过程中，货物处于平衡状态，无人机对货物有向上的拉力，这个拉力与重力相平衡，故D错误。 答案：A。 3．（2026•海淀区模拟）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（　　） A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＞F2 P1＞P2 C．F1＜F2 P1＝P2 D．F1＝F2 P1＝P2 解：BC、由图乙可知，两次木块都做匀速直线运动，则拉力等于滑动摩擦力；同一个木块对水平面的压力一定，接触面的粗糙程度相同，所以两次木块受到的滑动摩擦力大小相等，则两次测力计的拉力也相等，即F1＝F2，故BC错误； AD、由s﹣t图象可知，第①次木块运动的速度v较大，且两次拉力的大小相等，由公式P＝Fv可知，第①次拉力的功率较大，即P1＞P2，故A正确，D错误。 答案：A。 4．（2026•东城区模拟）一辆汽车在平直公路上匀速行驶，汽车发动机做的功W与做功时间t关系图像如图所示。已知：汽车的速度为80km/h，则汽车的牵引力为（　　） A．0.36N B．277.8N C．1×103N D．3.6×103N 解： 由图知汽车发动机的功率为： 汽车的速度为v＝80km/h＝m/s 根据得汽车的牵引力为：，故D正确。 答案：D。 5．（2026•石景山区一模）某电动汽车在水平路面上沿直线向前运动，行驶过程中所受到的阻力不变，当车速从v＝10m/s逐渐增大至某速度值后，汽车保持匀速直线运动。此过程中，汽车所受牵引力F与速度的倒数（）的关系如图中实线所示。关于上述过程说法正确的是（　　） A．牵引力F做功的功率恒为1000W B．加速过程中，牵引力F越来越小 C．当v＝20m/s，汽车所受阻力为5×103N D．加速过程中，牵引力F对汽车做功越来越快 解：A、可知，车速从v＝10m/s逐渐增大至某速度值后，汽车保持匀速直线运动。此过程中，汽车所受牵引力F与速度的倒数（）的关系如图中实线， 由图象知，当牵引力F＝1.0×104N，＝0.10m/s，牵引力F做功的功率恒为 ，故A错误； B、根据，因功率是一定的，加速过程中，牵引力F越来越小，故B正确； C、由题知，汽车行驶过程中所受到的阻力不变，且最终汽车以最大速度做匀速直线运动，由二力平衡条件可知此时阻力等于牵引力，速度最大时，速度的倒数最小，由图知此时＝0.03s•m﹣1，此时汽车所受牵引力为3×103N，根据二力平衡条件和题意可知，当v＝20m/s，汽车所受阻力也为3×103N，故C错误； D、加速过程中，牵引力F变小，而汽车的功率不变，牵引力F对汽车做功的快慢不变，故D错误。 答案：B。 6．（2026•密云区一模）图1中物体M静置在水平桌面上，力传感器（相当于测力计）通过细线与M相连。从t＝0时起，缓慢增大细线对M的拉力F，6s后某时刻M开始相对桌面运动，此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0∼9s内F随时间t变化的图像。实验中，细线始终保持水平。下列说法正确的是（　　） A．在2∼5s内，M所受摩擦力为0 B．在0∼3s内，F对M所做的功为6J C．若9s后F增大为6N，则M所受摩擦力也增大为6N D．若9s时撤去F，则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N 解： A、由题意知，在2∼5s内，M处于静止状态，所受的摩擦力与拉力F是一对平衡力，大小相等，由图2知，拉力F不为0，所以M所受摩擦力不为0，故A错误； B、在0∼3s内，M处于静止状态，在拉力F的方向上没有移动距离，所以F对M不做功，即做功为0J，故B错误； CD、由图2知，M沿桌面做匀速直线运动时，拉力F为4N，此时M所受的滑动摩擦力与拉力F是一对平衡力，大小相等，所以M所受滑动摩擦力为4N；因为滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，若9s后F增大为6N，因为压力与接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故摩擦力仍为4N；同理，若9s时撤去F，则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N，故C错误，D正确。 答案：D。 7．（2026•东城区模拟）如图所示，滚摆由低处向高处滚动时（　　） A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小 C．重力势能不变，动能减小 D．重力势能减小，动能不变 解：滚摆由低处向高处滚动时，其质量不变，速度变小，则动能变小，同时高度变大，则重力势能变大，故B正确，ACD错误。 答案：B。 8．（2026•顺义区一模）目前无人机在农业领域被广泛应用，如图所示，无人机在茶园喷洒农药。关于无人机（不含农药及其容器），下列说法正确的是（　　） A．悬停在空中的无人机只受到重力的作用 B．无人机加速升空的过程中，它的机械能变大 C．无人机匀速转弯时，它的运动状态没有发生改变 D．若无人机加速升空时突然不受外力作用，它将立即悬停在空中 解：A．悬停在空中的无人机受力平衡，同时受到重力和空气的升力，并非只受重力，故A错误，不符合题意。 B．动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。题目限定研究对象为无人机本身，因此质量不变；加速升空过程中，速度增大则动能增大，高度升高则重力势能增大，机械能是动能与重力势能之和，因此机械能变大，故B正确，符合题意。 C．运动状态包含速度大小和运动方向，无人机匀速转弯时运动方向发生改变、运动状态改变，故C错误，不符合题意。 D．根据牛顿第一定律，若物体原来是运动的，突然不受外力后将保持原速度做匀速直线运动，因此无人机会向上做匀速直线运动，不会悬停，故D错误，不符合题意。 答案：B。 9．（2026•西城区校级模拟）如图所示，小球从A点出发，先后经过轨道上的B、C、D、E各点。则下列说法正确的是（　　） A．小球在B点的机械能大于它在D点的机械能 B．从B点到E点的过程中，小球的机械能守恒 C．到D点时，若小球所受的力全部消失，它将保持静止 D．从D点到E点的过程中，小球的动能增大、重力势能减小、机械能保持不变 解： A、由于要克服摩擦做功，机械能转化为内能，小球从B点到D点过程中，小球的机械能减小，故A正确； B、由于要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以小球的机械能会不断的减小，故B错误； C、由牛顿第一定律可知，小车运动到D点时，假若它受到的所有力都同时消失，则小车将做匀速直线运动，故C错误； D、由于要克服摩擦做功，机械能转化为内能，从D点到E点的过程中，小球的动能增大、重力势能减小、机械能减小，故D错误。 答案：A。 10．（2026•朝阳区二模）2025年11月在国际蹦床世界锦标赛上，我国运动员包揽男女网上项目个人金牌。如图所示是蹦床运动员在比赛中的情景，下列说法正确的是（　　） A．运动员在空中上升过程中，她的动能越来越大 B．运动员在空中加速下降过程中，重力做功越来越快 C．运动员在蹦床上减速下降过程中，重力不再做功 D．运动员下落到蹦床最低点时，蹦床的弹性势能最小 解：A、运动员在空中上升过程中，速度减小，质量不变，所以动能越来越小，故A错误。 B、运动员在空中加速下降时，速度越来越快，根据公式，重力G不变，速度v增大，所以重力做功的功率越来越大，即重力做功越来越快，故B正确。 C、运动员在蹦床上减速下降时，受到重力，且在重力方向上移动了距离，所以重力仍然做功，故C错误。 D、运动员下落到蹦床最低点时，蹦床的形变量最大，所以弹性势能最大，故D错误。 答案：B。 11．（2026•朝阳区校级模拟）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c点的机械能大于在a点的机械能 C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态 解：A、由图知b点的高度最高，在b点的重力势能最大，故A错误； B、因为在整个过程中不计空气阻力，所以“套圈”在运动过程中机械能是守恒的，即在任何一点的机械能大小相等，故B错误； C、“套圈”由b到c的过程中，“套圈”所处的高度减小，但它的速度变大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故C正确； D、运动到b点时水平方向上速度不为零，若所受的力全部消失，套圈将做匀速直线运动，故D错误。 答案：C。 12．（2026•石景山区二模）操场上，被小石同学垫起的排球竖直向上运动到最高点后又落回的过程中，排球先后经过P点和Q点时，其动能和重力势能的大小关系如图所示。结合图中所示，下列关于排球的判断正确的是（　　） A．P点动能大于Q点动能 B．P点比Q点离地面的高度大 C．在P点时机械能等于在Q点的机械能 D．经过Q点继续运动过程中，重力做功越来越慢 解： A、根据图中知，P点动能等于Q点动能，故A错误； B、重力势能与质量和高度有关，排球的质量不变，P点比Q点的重力势能大，故离地面的高度大，故B正确； C、机械能等于动能和重力势能的总和，P点动能等于Q点动能，P点比Q点的重力势能大，故P点比Q点的机械能大，故C错误； D、最高点后又落回的过程中，排球先后经过P点和Q点时，说明是做加速运动，根据，重力大小不变，速度变大，故功率变大，重力做功越来越快，故D错误。 答案：B。 13．（2026•海淀区二模）图甲是运动员在单板滑雪U形场地比赛的情景，图乙是用小球和轨道模拟运动员某段运动过程的示意图，小球从A点到B点加速运动，从B点到C点减速运动，从C点继续向上运动到D点。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球从A点到B点的过程中，重力势能增大 B．小球从B点到C点的过程中，动能增大 C．小球从C点到D点的过程中，机械能保持不变 D．小球从A点到C点的过程中，机械能增大 解： A、小球从A点到B点，高度降低，质量不变，所以重力势能减小，不是增大，A错误。 B、小球从B点到C点减速运动，质量不变，速度减小，所以动能减小，不是增大，B错误。 C、小球从C点到D点，不计空气阻力，只有重力做功，所以机械能保持不变，C正确。 D、小球从A点到C点的过程中，轨道存在摩擦，机械能会转化为内能，所以机械能减小，不是增大，D错误. 答案：C。 14．（2026•海淀区模拟）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人在A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 解：A．弹性绳在A点的弹性形变最大，故弹性绳的弹性势能在A点时最大，故A错误； B．到达B点时速度最大，此时弹力和重力相等，说明B点时弹性绳有形变，不是原长位置，故B错误； C．从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，故C正确； D．人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故D错误。 答案：C。 二、实验探究题 15．（2026•西城区校级模拟）在一个纸筒（或是质量较小的瓶子）中，把橡皮筋和配重螺母如图所示装配好。让纸筒在水平地板上向前滚动，我们会发现纸筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在它向回滚动的前半段路程中，橡皮筋的弹性势能　减少　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 解：纸筒向前滚动时，配重螺母由于惯性不旋转，使得橡皮筋拧紧在一起，具有弹性势能，该过程主要是动能转化为弹性势能； 纸筒在向后滚动时，前半段路程，橡皮筋展开，越滚越快，橡皮筋的弹性势能减少、动能增大，弹性势能转化为动能；后半段，动能转化为弹性势能。 答案：减少。 16．（2025•西城区校级三模）引体向上是一种体育运动，如图所示：该运动的规范动作是：两手正握单杠，身体自然悬垂，上拉时，下颚超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉、下放，重复动作，达到锻炼的目的。小明同学想测出自己引体向上的功率大小，则其需要测量的物理量有自己的体重G、　每次重心上升的高度h　、　向上n次所用的时间t　，用上述测量的物理量写出做引体向上的功率的表达式P＝　　。 解：人做引体向上时的功率：，所以实验中需要测出人的重力G、每次重心上升的高度h、向上n次所用的时间t。 答案：每次重心上升的高度h；向上n次所用的时间t；。 17．（2026•东城区模拟）如图所示是小明“探究物体的动能大小与运动速度是否有关”的实验方案，他使质量不同的小球A、B分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的同一木块C，比较木块被推出的距离。 （1）小明的实验方案存在的问题是：　没有控制小球的质量一定　； （2）请你帮助小明改进实验方案：　使同一个小球A（或B）分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的同一木块C，比较木块被推出的距离　。 解：（1）探究物体的动能大小与运动速度是否有关时，根据控制变量法，应控制小球质量相同，让同一小球分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，通过比较木块被推出的距离判断动能大小与运动速度是否有关，而本实验中，小明使用质量不同的小球A、B，故本实验方案存在的问题是：没有控制小球的质量一定； （2）由（1）可知，小明的实验方案存在的问题是：没有控制小球的质量一定；为了探究物体的动能大小与运动速度是否有关，根据控制变量法，应使质量相同的小球从斜面上不同高度由静止开始自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同；故改进的实验方案为：使同一个小球A（或B）分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的同一木块C，比较木块被推出的距离。 答案：（1）没有控制小球的质量一定；（2）使同一个小球A（或B）分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的同一木块C，比较木块被推出的距离。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题10功和机械能 5年真题1年模拟•答案版 五年真题分类园 考点01功和功率 一、选择题 1.D 2.C 二、计算题 3. (1)列车受到的总阻力的大小为7×10N: (2)列车运行1h电机牵引力做的功2.45×101J: (3)列车运行1h能节省的电能为1.3×10J。 @ 考点02动能和势能 1.A r 考点03机械能及其转化 1.D 一年模拟练测园 一、选择题 112 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 1.B 2.A 3.A 4.D 5.B 6.D 7.B 8.B 9.A 10.B 11.C 12.B 13.C 14.C 二、实验探究题 15.减少。 nGh l6.每次重心上升的高度h;向上n次所用的时间t:t。 17.(1)没有控小球的质量一定：(2)使同一个小球A(或B)分别从同一斜面的不同高度由静止开 始滚下，撞击水平面上的同一木块C,比较木块被推出的距离。 212 专题10 功和机械能 5年真题1年模拟 考点分类 北京考情（2022-2026） 命题规律 考点01 功和功率 2023-2024年选择题 2026年计算题 命题情境：滑板车、购物车、冰壶、无人机、引体向上等情境，结合图像考查功、功率推导与计算。高频易错点：混淆做功两个必要条件，误判“有距离无力、有力无距离、力与距离垂直”三类不做功情形；公式P=Fv应用忽略匀速条件；单位换算出错；静止状态误认为拉力做功。命题趋势：从单纯概念辨析，转向结合图像、工程数据综合计算；将功、功率与阻力、效率结合，加大力学综合计算的考查力度。 考点02 动能和势能 2022年选择题 命题情境：蹦床运动、套圈游戏、反向蹦极、滚摆等体育运动与科技情境。高频易错点：分不清动能由质量、速度决定，重力势能由质量、高度决定；弹性势能大小判断错误；实验探究时未控制变量，同时改变质量和速度。命题趋势：实验方案评价，找出实验错误并写出改进方案；多以真实运动场景，综合分析势能、动能大小变化，强化物理模型思维。 考点03 机械能及其转化 2025年选择题 命题情境：滚摆、橡皮筋纸筒、小球轨道、排球、蹦床、抛体运动；区分存在阻力与不计阻力条件下的能量转化。高频易错点：看到转化就默认机械能守恒，忽略摩擦、空气阻力造成机械能转化为内能；分不清能量转化方向；弹性势能最大位置判断出错；混淆机械能守恒的适用条件。命题趋势：情境素材更加新颖（反向蹦极、橡皮筋纸筒）；强调审题，区分“不计阻力”和“实际存在摩擦”两种条件；侧重全过程能量转化逻辑分析，较少复杂计算。 考点01 功和功率 一、选择题 1．（2024•北京中考）某同学玩滑板车时的情境如图所示，一开始，人用力蹬地，人和滑板车一起向前运动；停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢，最终停下来。下列说法正确的是（　　） A．人用力蹬地，使滑板车向前运动的过程中，人对滑板车没有做功 B．人停止蹬地后，人和滑板车还能继续向前运动，是因为他们受到惯性的作用 C．人停止蹬地后，人和滑板车继续向前运动的过程中，不再受到力的作用 D．人停止蹬地后，人和滑板车运动得越来越慢的过程中，其运动状态发生改变 2．（2023•北京中考）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力 B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力 C．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变 D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功 二、计算题 3．（2026•北京中考）我国的高铁规模雄踞世界第一，高铁技术处在世界最前沿。高铁运行的动力来源是电力系统提供的电能，列车消耗电能主要用于两部分：一是为电机提供动力，二是为车厢内各种用电器提供电能。列车运行时，会受到不同种类的阻力，其中空气阻力影响最大，车速越大，列车受到的空气阻力就越大，导致需要电机提供的牵引力越大，耗电越快。如图所示为某列车试验阶段所受空气阻力f随速度v变化的关系图像。该列车以350km/h的速度在水平直轨道上运行，所受空气阻力占总阻力的80%，忽略车厢内用电器的耗电。 （1）求列车受到的总阻力的大小； （2）求列车运行1h电机牵引力做的功； （3）已知该列车电机将电能转化为机械能的效率为94%，若该列车仍以350km/h的速度在水平直轨道上运行，但受到的总阻力减小5%，求列车运行1h能节省的电能。 考点02 动能和势能 1．（2022•北京中考）如图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后，若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动，则关于返回舱在这段时间内，下列说法正确的是（　　） A．返回舱的动能不变 B．返回舱的重力势能不变 C．返回舱的机械能不变 D．返回舱所受重力不做功 考点03 机械能及其转化 1．（2025•北京中考）如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　　） A．冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功 B．冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用 C．冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能 D．冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 一、选择题 1．（2026•通州区一模）如图是乡村运动会的情境。关于对物体是否做功，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，篮球离开手在空中运动的过程中，手对篮球仍在做功 B．图乙中，将米袋提起的过程中，人对米袋做功 C．图丙中，举竿保持不动的过程中，人对竿做功 D．图丁中，推着小车沿水平路面运动的过程中，小车所受的重力对小车做功 2．（2026•密云区一模）无人机已成为现代应急救援体系中的核心空中力量，凭借快速响应、不受地形限制、全域感知、安全高效等优势，全面渗透到灾情侦查、人员搜救、通信保障、物资投送、医疗急救、辅助指挥等全流程，大幅提升救援效率与成功率。如图是无人机正在运输救援物资的情景。下列说法正确的是（　　） A．无人机匀速上升过程中，无人机对货物做了功 B．无人机加速上升过程中，无人机的动能不变 C．无人机匀速下降过程中，无人机的机械能不变 D．无人机匀速下降过程中，无人机不对货物施力 3．（2026•海淀区模拟）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动同一木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则（　　） A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＞F2 P1＞P2 C．F1＜F2 P1＝P2 D．F1＝F2 P1＝P2 4．（2026•东城区模拟）一辆汽车在平直公路上匀速行驶，汽车发动机做的功W与做功时间t关系图像如图所示。已知：汽车的速度为80km/h，则汽车的牵引力为（　　） A．0.36N B．277.8N C．1×103N D．3.6×103N 5．（2026•石景山区一模）某电动汽车在水平路面上沿直线向前运动，行驶过程中所受到的阻力不变，当车速从v＝10m/s逐渐增大至某速度值后，汽车保持匀速直线运动。此过程中，汽车所受牵引力F与速度的倒数（）的关系如图中实线所示。关于上述过程说法正确的是（　　） A．牵引力F做功的功率恒为1000W B．加速过程中，牵引力F越来越小 C．当v＝20m/s，汽车所受阻力为5×103N D．加速过程中，牵引力F对汽车做功越来越快 6．（2026•密云区一模）图1中物体M静置在水平桌面上，力传感器（相当于测力计）通过细线与M相连。从t＝0时起，缓慢增大细线对M的拉力F，6s后某时刻M开始相对桌面运动，此后调整F的大小使M沿桌面做匀速直线运动。图2描绘了0∼9s内F随时间t变化的图像。实验中，细线始终保持水平。下列说法正确的是（　　） A．在2∼5s内，M所受摩擦力为0 B．在0∼3s内，F对M所做的功为6J C．若9s后F增大为6N，则M所受摩擦力也增大为6N D．若9s时撤去F，则M继续运动过程中所受摩擦力仍为4N 7．（2026•东城区模拟）如图所示，滚摆由低处向高处滚动时（　　） A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能增大，动能减小 C．重力势能不变，动能减小 D．重力势能减小，动能不变 8．（2026•顺义区一模）目前无人机在农业领域被广泛应用，如图所示，无人机在茶园喷洒农药。关于无人机（不含农药及其容器），下列说法正确的是（　　） A．悬停在空中的无人机只受到重力的作用 B．无人机加速升空的过程中，它的机械能变大 C．无人机匀速转弯时，它的运动状态没有发生改变 D．若无人机加速升空时突然不受外力作用，它将立即悬停在空中 9．（2026•西城区校级模拟）如图所示，小球从A点出发，先后经过轨道上的B、C、D、E各点。则下列说法正确的是（　　） A．小球在B点的机械能大于它在D点的机械能 B．从B点到E点的过程中，小球的机械能守恒 C．到D点时，若小球所受的力全部消失，它将保持静止 D．从D点到E点的过程中，小球的动能增大、重力势能减小、机械能保持不变 10．（2026•朝阳区二模）2025年11月在国际蹦床世界锦标赛上，我国运动员包揽男女网上项目个人金牌。如图所示是蹦床运动员在比赛中的情景，下列说法正确的是（　　） A．运动员在空中上升过程中，她的动能越来越大 B．运动员在空中加速下降过程中，重力做功越来越快 C．运动员在蹦床上减速下降过程中，重力不再做功 D．运动员下落到蹦床最低点时，蹦床的弹性势能最小 11．（2026•朝阳区校级模拟）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c点的机械能大于在a点的机械能 C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态 12．（2026•石景山区二模）操场上，被小石同学垫起的排球竖直向上运动到最高点后又落回的过程中，排球先后经过P点和Q点时，其动能和重力势能的大小关系如图所示。结合图中所示，下列关于排球的判断正确的是（　　） A．P点动能大于Q点动能 B．P点比Q点离地面的高度大 C．在P点时机械能等于在Q点的机械能 D．经过Q点继续运动过程中，重力做功越来越慢 13．（2026•海淀区二模）图甲是运动员在单板滑雪U形场地比赛的情景，图乙是用小球和轨道模拟运动员某段运动过程的示意图，小球从A点到B点加速运动，从B点到C点减速运动，从C点继续向上运动到D点。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球从A点到B点的过程中，重力势能增大 B．小球从B点到C点的过程中，动能增大 C．小球从C点到D点的过程中，机械能保持不变 D．小球从A点到C点的过程中，机械能增大 14．（2026•海淀区模拟）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人在A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A．弹性绳的弹性势能在B点时最大 B．到达B点时，弹性绳处于原长位置 C．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 二、实验探究题 15．（2026•西城区校级模拟）在一个纸筒（或是质量较小的瓶子）中，把橡皮筋和配重螺母如图所示装配好。让纸筒在水平地板上向前滚动，我们会发现纸筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在它向回滚动的前半段路程中，橡皮筋的弹性势能　 　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 16．（2025•西城区校级三模）引体向上是一种体育运动，如图所示：该运动的规范动作是：两手正握单杠，身体自然悬垂，上拉时，下颚超过单杠；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉、下放，重复动作，达到锻炼的目的。小明同学想测出自己引体向上的功率大小，则其需要测量的物理量有自己的体重G、　 、　 ，用上述测量的物理量写出做引体向上的功率的表达式P＝　 。 17．（2026•东城区模拟）如图所示是小明“探究物体的动能大小与运动速度是否有关”的实验方案，他使质量不同的小球A、B分别从同一斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的同一木块C，比较木块被推出的距离。 （1）小明的实验方案存在的问题是：　 　； （2）请你帮助小明改进实验方案：　 　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $