专题09 功和机械能（5年汇编）（天津专用）2022-2026年中考物理真题分类汇编

**基本信息** 聚焦天津中考功和机械能专题，整合2022-2026年真题及模拟题，以科技（外骨骼机器人）、生活（洒水车）、实验（斜面钢球撞击木块）情境为载体，覆盖功和功率计算、动能势能影响因素等核心考点，注重科学探究与综合应用。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----|----| |填空|5道|功的计算、势能变化分析|结合智能机器人、无人机喷洒等科技情境| |选择|5道|机械能转化判断、做功条件辨析|关联神舟返回舱、冬奥会滑雪等热点| |综合|10道|动能影响因素实验、功率计算|融合控制变量法（斜面小车实验）、法规应用（《道路交通安全法》）|

专题09 功和机械能 5年真题1年模拟 考点分类 天津考情（2022-2026） 命题规律 考点01 功和功率 2022、2023年填空题 2024年综合题 命题情境：辨析“推而未动、搬而未起、物体靠惯性运动”三种不做功实例；结合弹簧测力计拉动木块、合力做功等情境进行功、功率简单计算。高频易错点：不会判断是否做功，混淆“有力无距离、有距离无力、力与距离垂直”三种不做功情况；公式W=Fs中s必须是“力的方向上移动的距离”，容易误用路程；惯性运动阶段物体不受推力，推力不做功；单位换算失误。命题趋势：以生活实例辨析做功与否为基础；常与摩擦力、二力平衡综合。 考点02 动能和势能的影响因素 2025年填空题 2022、2026年综合题 命题情境：斜面钢球撞击木块探究动能与质量、速度关系；饮料瓶落入面团、小球砸入沙地探究重力势能；避险车道模拟小车滑行；洒水车、无人机喷洒农药；结合《道路交通安全法》探究超载、超速对动能的影响。高频易错点：实验控制变量不到位；转换法理解偏差。命题趋势：重点考查控制变量法、转换法；联系交通安全真实情境；新情境如避险车道、等高线模型逐步出现。 考点03 机械能及其转化 2024年选择题 命题情境：滚摆升降、蹦床运动员起落；神舟返回舱地面附近减速下降；避险车道小车冲上斜面动能转化重力势能。高频易错点：看到动能和势能转化默认机械能守恒，忽略摩擦、空气阻力；匀速下落时动能不变、重力势能减小，总机械能减小；皮球反弹高度降低，机械能减少转化为内能；质量发生变化的物体，不能只看速度高度判断机械能。命题趋势：结合航天、体育、交通热点；结合图像、表格分析机械能变化；经常和功、功率简单计算综合。 考点01 功和功率 一、填空题 1．（2023•天津中考）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津中考开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功　500　J，功率为　250　W。（g取10N/kg） 解：对物体做的功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×1m＝500J， 功率为：。 答案：500；250。 2．（2022•天津中考）如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m，弹簧测力计的示数为4N。该过程中，木块所受的摩擦力为　4　N，拉力做功为　2　J。 解：弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，木块水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，所以木块受到的摩擦力f＝F＝4N；拉力做功W＝Fs＝4N×0.5m＝2J。 答案：4；2。 二、综合题 3．（2024•天津中考）如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在10s内将质量为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 解：（1）货物所受的重力：G＝mg＝800kg×10N/kg＝8×103N； （2）机器人提升货物的功率：。 答：（1）货物所受的重力为8×103N； （2）机器人提升货物的功率为1.6×103W。 考点02 动能和势能的影响因素 一、填空题 1．（2025•天津中考）我国大力发展新质生产力。最新研发的人形机器人，关节处有液态润滑剂形成的润滑膜，可减小　摩擦力　，使其动作更灵活；山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中，这筐橙子的重力势能　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 解：最新研发的人形机器人，关节处有液态润滑剂形成的润滑膜，减小了接触面的粗糙程度，在压力一定时，可减小摩擦力，使其动作更灵活； 山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中，这筐橙子的质量不变，高度变小，所以其重力势能减小。 答案：摩擦力；减小。 二、综合题 2．（2026•天津中考）避险车道是在公路行车道外侧增设的、供制动失效车辆减速停车的专用车道，如图1所示。同学们想知道车辆在避险车道向上滑行的距离与什么因素有关，提出如下两个猜想： 猜想一：汽车滑行距离与上坡初始速度有关 猜想二：汽车滑行距离与汽车的质量有关 为了验证猜想，他们设计了图2所示的实验。用小车模拟汽车，让小车从斜槽的某一高度h由静止滑下，然后以某一初始速度滑上斜面，测出小车向上滑行的最大距离s。下表是他们记录的实验数据。 序号 1 2 3 4 5 小车质量m/g 100 100 100 200 300 释放的高度h/cm 20.0 30.0 40.0 20.0 20.0 向上滑行的最大距离s/cm 36.0 53.7 71.6 36.0 36.0 （1）实验过程中，小车沿斜面向上滑行时，　动　能转化为重力势能。 （2）分析1、2、3三组数据，可初步得出猜想一是　正确　（选填“正确”或“错误”）的；若要验证猜想二，需选用表中　1、4、5　（填序号）三组数据进行分析。 （3）为使制动失效的车辆在避险车道上尽快减速停车，请你对避险车道的设计提出一条建议：　增大避险车道路面的坡度　。 解：（1）小车从斜槽滑下后具有一定的速度（即具有动能），冲上斜面后速度逐渐减小直至为零，同时高度不断升高（即重力势能增大）。因此，这一过程是动能转化为重力势能。 （2）分析1、2、3三组数据：这三组数据中，质量相同（均为100g），释放高度不同（20cm、30cm、40cm），释放高度越高，小车到达斜面底端时的速度越大（重力势能转化为动能，高度越大，动能越大），对应的滑行距离分别为36.0cm、53.7cm、71.6cm，高度越大，滑行距离越远。结论：猜想一是正确 的。上坡初始速度越大，滑行距离越远。 验证猜想二（滑行距离与质量的关系），需要控制释放高度相同（即控制初始速度相同），改变质量。观察数据：序号1、4、5 三组的释放高度均为20.0cm，但质量分别为100g、200g、300g，符合控制变量法的要求。 （3）为使制动失效的车辆在避险车道上尽快减速停车，对避险车道的设计提出一条建议： 增大避险车道的坡度（坡度越大，重力沿斜面向下的分力越大，减速效果越好）； 在路面铺设松散的碎石或砂砾（增大摩擦力，加速消耗车辆动能）； 增加避险车道的长度（提供更长的减速距离）。 答案：（1）动；（2）正确；1、4、5；（3）增大避险车道路面的坡度。 3．（2022•天津中考）热爱劳动的津津，在家学做天津中考特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，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　问题一　（选填“问题一”或“问题二”）； （2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与　质量　是否有关； （3）《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　在质量一定时，高度越高，重力势能越大　。 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）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； （3）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：在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 答案：（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 考点03 机械能及其转化 1．（2024•天津中考）小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是（　　） 序号 科技成就 相关内容分析 ① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点 ② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强 ③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变 ④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系 A．① B．② C．③ D．④ 解：三峡船闸轮船通行时利用了连通器的特点，故①正确； 在压力相同时，受力面积越大，压强越小，月球车车轮宽大可减小对月球表面的压强，故②正确； 神舟飞船返回舱在地面附近减速下降过程中动能和重力智能均变小，故机械能变小，故③错误； 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系，故④正确。 答案：C。 一、选择题 1．（2026•河东区模拟）如图所示情境中，人正对物体做功的是（　　） 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 解：A、推车而未动，人施加了力，但没移动距离，人不做功，故A不符合题意； B、搬而未起，人施加了力，但没移动距离，人不做功，故B不符合题意； C、篮球脱手飞出，不再受手的作用力，做惯性运动，人不做功，故C不符合题意； D、杠铃被举起来，有力作用在杠铃上，杠铃在力的方向上移动了距离，人对杠铃做了功，故D符合题意。 答案：D。 2．（2026•和平区一模）如图所示，滚摆由高处逐渐向下滚动的过程中，它的（　　） 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：滚摆由高处逐渐向下滚动的过程中，质量不变，速度变大，动能增大，高度变小，重力势能减小，是重力势能转化为动能，故A正确。 答案：A。 3．（2026•北辰区模拟） 2026年2月18日，在米兰冬奥会上我国自由式滑雪名将徐梦桃成功卫冕女子空中技巧冠军，成为冬奥会历史上首位在该项目上实现卫冕的运动员。如图所示是她在比赛过程中的情景，当她在空中下落过程中，她（　　） A．重力势能增加，动能不变 B．重力势能不变，动能增加 C．重力势能减小，动能增加 D．重力势能减小，动能减小 解：运动员在空中下落过程中，质量不变，其速度增大，动能增加，其高度降低，重力势能减小，故C符合题意，ABD不符合题意。 答案：C。 4．（2026•河北区一模）科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是（　　） A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行 C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行 解：无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，质量减小，而做匀速运动时，其动能减小，要机械能不变，故必须增大重力势能，而质量减小，则高度必须增大，才有可能增大重力势能，因而斜向上匀速飞行时，机械能可能保持不变。 答案：C。 5．（2026•南开区二模）某同学骑自行车匀速下坡的过程中，他和自行车的（　　） A．重力势能逐渐增大，动能逐渐增大 B．重力势能逐渐减小，动能大小不变 C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小 D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大 解：某同学骑自行车下坡时，恰好匀速向下运动，质量不变，速度不变，动能不变。高度减小，重力势能减小。故B正确，ACD错误； 答案：B。 二、填空题 6．（2026•河东区模拟）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　减小　，整车的动能将　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 解：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； 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。 答案：减小；减小。 7．（2026•东丽区二模）投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。不考虑空气阻力，铅球在空中受到　重　力的作用；从P点到落地的过程，这个力对铅球　做　（选填“做”或“不做”）功。 解：不考虑空气阻力，铅球在P点时只受重力，重力的方向是竖直向下的；从P点到落地的过程，铅球受到重力作用，且在竖直向下的方向上通过了距离，所以这个力对铅球做功。 答案：重；做。 8．（2026•河西区二模）“兄弟齐心，其利断金”，如图所示，在某次劳动课上，小齐同学用F1＝100N的力水平向右推小车，小欣同学用F2＝200N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的作用效果最大，两个力的方向须　相同　（选填“相同”或“不同”），在两人用上述方式共同作用下，10s内小车在水平方向上前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的功为　1500　J。 解：小齐同学用F1＝100N的力水平向右推小车，小欣同学用F2＝200N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，即合力最大，根据同向相加的原则，则两个力的方向应相同； 在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，合力为F＝F1+F2＝200N+100N＝300N， 则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为：W＝Fs＝300N×5m＝1500J。 答案：相同；1500。 9．（2026•和平区二模）如图（a）所示，展示了我省太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线代表海拔高度相同的相邻点所构成的闭合曲线，我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上，如图（b）所示，可以看到射线与等高线是垂直的。 （1）若山坡表面光滑，某物体沿射线方向运动（从3号等高线滑向1号等高线）时，动能会　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的A、B两处，则此时两物体的重力势能　相等　（选填“不相等”或“相等”）。 解：（1）若山坡表面光滑，某物体沿射线方向从3号等高线滑向1号等高线时，高度降低，重力势能转化为动能，所以动能会变大。 （2）重力势能与质量和高度有关，质量相等的两个物体处在山峰上的3号等高线的A、B两处，高度相同，所以此时两物体的重力势能相等。 答案：（1）变大；（2）相等。 10．（2026•红桥区三模）小明在超市购物时，用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m，用时10s，则推力做的功等于　100　J，推力的功率等于　10　W。 解：用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m， 则推力所做的功：W＝Fs＝10N×10m＝100J， 推力做功的功率：。 答案：100；10。 11．（2026•和平区三模）蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床面接触后，床面发生　弹性形变　，运动员的动能转化成蹦床的　弹性势　能。 解： 蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床面接触后，床面发生弹性形变，且弹性形变的程度逐渐变大，运动员的速度逐渐变小，则该过程中运动员的动能变小，蹦床的弹性势能变大，所以运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。 答案：弹性形变；弹性势。 12．（2026•红桥区三模）皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升过程中重力势能　增加　，皮球在整个运动过程中的机械能　减少　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 解：皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升过程中，高度增大，所以重力势能增加，皮球的机械能一部分转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少； 答案：增加，减少。 三、综合题 13．（2026•河西区一模）小丽同学在“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，如图所示。请你完成下列内容。 （1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为　动　能。 （2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越　多　，钢球的动能就越　大　。 （3）钢球在水平面上推动木块前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③木块对钢球的压力、④水平面对钢球的支持力，其中　①④　是一对平衡力，　②③　的方向相同。（两空均填写序号） （4）小丽又让同一钢球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　速度　的关系。 解：（1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以重力势能转化为动能。 （2）根据功的原理，钢球对木块做功越多，木块移动的距离越远。而动能的大小可以通过对木块做功的多少来体现，所以钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越多，钢球的动能就越大。 （3）钢球在水平面上推动木块前进时：重力（①）竖直向下，水平面对钢球的支持力（④）竖直向上，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上，是一对平衡力； 摩擦力（②）阻碍钢球运动，方向水平向后；木块对钢球的压力（③）也是水平向后，所以这两个力的方向相同。 （4）同一钢球从同一斜面的不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，质量相同所以这是为了探究物体动能与速度的关系。 答案：（1）动；（2）多；大；（3）①④；②③；（4）速度。 14．（2026•河东区一模）小明在“探究物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲、乙所示，利用斜面、钢球（m＜M）、木块等器材进行实验，实验中通过观察　木块被撞击后移动的距离　来反映物体动能的大小。由甲、乙两实验可以得出结论：　速度相同的物体，质量越大，动能越大　。 （2）发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若重新做乙实验，可采取的改进措施是　换用质量更大的钢球做乙实验　。 （3）如图丙所示，体积相同的两个实心球A、B，离沙地高度相同，同时由静止释放，落到沙地上的状态如虚线位置所示，可知两球释放时，A的重力势能　大于　B的重力势能。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 解：（1）如图甲，控制了木块的位置不变，将钢球从不同的高度静止滑下，这是研究钢球的动能，根据转换法可知，实验中通过观察木块移动的距离来反映钢球动能的大小；由甲、乙两图可知，钢球的质量不变，从相同高度静止滑下，使得钢球到达水平面的速度不同，撞击木块移动的距离也就不同，动能大小不同，所以可以得到结论，在物体速度一定时，质量越大，物体的动能越大； （2）乙实验中木块移动距离与甲差异很小，实验效果不明显，说明质量为M的钢球动能和质量为m的钢球动能差异不够大，增大两钢球的质量差，即换用质量更大的钢球做乙实验，让木块移动距离差异更明显； （3）探究重力势能时同样用转换法，通过球陷入沙地的深度反映重力势能大小，图中A球陷入沙地更深，说明A释放时的重力势能大于B的重力势能。 答案：（1）木块被撞击后移动的距离；速度相同的物体，质量越大，动能越大； （2）换用质量更大的钢球做乙实验； （3）大于。 15．（2026•河北区一模）在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让钢球从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块。如图所示。 （1）本实验的研究对象是　钢球　； （2）如图甲、乙所示，钢球放置的位置越高，木块被撞击得越远，可以初步得到的结论是：　质量相同时，速度越大，动能越大　。 （3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则　③　（填序号）。 ①f甲＞f乙；②f甲＜f乙；③f甲＝f乙 解：（1）本实验的研究对象是小球，实验时，让钢球从斜面的不同高度由静止开始下滑，则小球到达水平面时的速度不同，因此探究的是小球的动能与速度的关系； （2）比较甲、乙两实验可知，小球质量相同，实验乙中下滑高度较小，木块移动距离较短，动能较小。所以根据控制变量法可得结论是：当质量一定时，物体动能的大小与物体的速度有关； （3）甲、乙两次实验木块移动过程中因没有改变木块和接触面，所以受到的摩擦力相同，即f甲＝f乙，故选③。 答案：（1）小球；（2）质量相同时，速度越大，动能越大；（3）③。 16．（2026•滨海新区模拟）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小新猜想物体动能的大小可能与物体的质量和速度有关。于是他找来3个质量不同的钢球和一个木块等器材进行了如图所示的实验。小新先分别将不同质量的钢球从同一高度由静止释放，当钢球摆动到竖直位置时，撞击水平面上的木块，木块便会被撞出一段距离。 实验次数 钢球质量/g 钢球释放高度/cm 木块滑行距离/m 1 20 20 10 2 40 20 18 3 60 20 27 （1）本实验的研究对象是　钢球　（选填“钢球”或“木块”）。 （2）实验时，小新记录了表中的数据，分析数据可以得出结论：在物体的　速度　定时，质量越 　大　，动能越大。 （3）在探究物体的动能大小和速度的关系时，小新需用同一钢球进行实验，并将钢球从　不同　（选填“不同”或“相同”）高度由静止释放。 （4）假设水平面绝对光滑且足够长，将　不能　（选填“仍能”或“不能”）通过该实验方法达到探究目的，原因是　木块会做匀速直线运动　。 解：（1）钢球向下摆动时，钢球的重力势能转化为钢球的动能，所以实验的研究对象是钢球； （2）根据表格中的数据可知，钢球滚下的高度相同，到达水平面时的速度相同，质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大；故结论为：质量相同时，速度越大，动能越大； （3）在探究物体的动能大小和速度的关系时，需要控制钢球的质量相同，速度不同，所以小新需用同一钢球进行实验，并将钢球从不同高度由静止释放； （4）如果水平面绝对光滑，由牛顿第一定律，小球和木块将做匀速直线运动，将无法通过比较木块被推动后移动的距离来比较小球动能的大小，因此不能达到探究目的。 答案：（1）钢球；（2）速度；大；（3）不同；（4）不能；木块会做匀速直线运动。 17．（2026•河东区模拟）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 （1）该实验中探究物体的动能是指　B　；（填字母） A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．木块被小球撞击后的动能 （2）实验中，物体动能的大小是通过　木块移动距离　来反映的； （3）分析比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：　质量　相同的物体，　速度　越大，动能越大； （4）甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离，若要小球撞击木块后，木块移动的距离s′甲和s甲相等，小球在斜面上的高度应该比原来　高　（选填“高”“低”或“相同”）； （5）分析比较甲、丙两次实验，得出的结论可用于解释汽车　超载　（选填“超速”或“超载”）带来的危害。 解：（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故选B； （2）根据转换法，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的，木块移动的距离越远，小球的动能越大； （3）分析比较甲、乙两次实验，质量相同的两个小球，从不同的高度静止释放，到达水平面的速度不同，小球的动能不同，甲实验中小球由静止释放的高度比乙实验高，甲实验中木块移动的距离也比乙实验远，故甲实验中小球的动能比较大，故得出结论为质量相同的小球，速度越大，动能越大； （4）甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离，小球从原来的位置静止释放，小球在水平面上运动的时间稍微长一点，考虑到摩擦力，小球碰撞时的速度会变小一点，小球的动能也会变小一点，木块移动的距离也小一些，为了让木块移动的距离相同，故小球在斜面上的高度应该比原来高一些； （5）分析比较甲、丙两次实验，速度相同，质量不同，动能的大小不同，且在速度相同时，质量越大，动能越大，故得出的结论可用于解释汽车超载带来的危害。 答案：（1）B；（2）木块移动的距离；（3）质量；速度；（4）高；（5）超载。 18．（2026•北辰区二模）《中华人民共和国道路交通安全法》中规定“机动车土道路行驶，不得超过限速标志标明的最高时速；机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载”。由此，同学们联想到：交通事故中更多是由机动车动能过大造成的。于是进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定猜想： 汽车的动能可能跟速度有关； 汽车的动能可能跟质量有关。 【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，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）实验中小钢球的动能的大小是通过　木块被推动的距离　来判断的，这种方法叫做　转换　（选填“转换”或“类比”）法； （2）甲组实验中，小球从高处向下滚落，小球的　重力势　能转化为小球的动能； （3）分析乙、丙两组实验，可以得到的结论是：　速度相同时，物体的质量越大，动能越大　； 【拓展探究】实验后，同时同学们进一步想知道，在影响汽车动能大小的因素中，“超载”和“超速”哪个对动能影响更大，于是进行了实验测定，得到的数据如下表。 序号 小球的质量m/g 小球到底端时速度v/m•s﹣1 木块运动的距离s/m 1 30 2 0.4 2 30 4 1.6 3 60 2 0.8 （4）为了探究“超载”隐患时，应选择　1、3　（填写两个序号）两组实验进行比较； （5）分析表格中对应的数据可知：当发生交通事故时，由　超速　（选填“超载”或“超速”）造成的危害更严重。 解：（1）实验中小钢球的动能的大小是通过木块被推动的距离来判断的，这种将不易观察的动能转换为易观察的木块移动距离的方法叫做转换法。 （2）甲组实验中，小球从高处向下滚落，小球的质量不变，高度降低，重力势能变小，速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。 （3）乙、丙两组实验中，小球从同一高度滚，到达水平面的速度相同，丙组小球质量为2m，乙组为m，丙组木块被推得更远。结论：当物体的速度相同时，质量越大，动能越大。 （4）为了探究“超载”隐患，需要控制速度相同，改变质量，所以应选择1、3两组实验进行比较。 （5）分析表格数据：1、2组，质量相同，速度从2→4，木块距离从0.4→1.6，动能变为4倍，1、3组速度相同，质量从30→60，木块距离从0.4→0.8，动能变为2倍，可见速度对动能的影响更大，所以当发生交通事故时，由超速造成的危害更严重。 答案：（1）木块被推动的距离；转换；（2）重力势；（3）速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（4）1、3；（5）超速。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 功和机械能 5年真题1年模拟·答案版 考点01 功和功率 一、填空题 1．500；250。 2．4；2。 二、综合题 3．（1）货物所受的重力为8×103N；（2）机器人提升货物的功率为1.6×103W。 考点02 动能和势能的影响因素 一、填空题 1．摩擦力；减小。 二、综合题 2．（1）动；（2）正确；1、4、5；（3）增大避险车道路面的坡度 3．（1）问题一；（2）质量；（3）在质量一定时，高度越高，重力势能越大。 考点03 机械能及其转化 1．C 一、选择题 1．D 2．A 3．C 4．C 5．B 二、填空题 6．减小；减小。 7．重；做。 8．相同；1500。 9．（1）变大；（2）相等。 10．100；10。 11．弹性形变；弹性势。 12．增加，减少。 三、综合题 13．（1）动；（2）多；大；（3）①④；②③；（4）速度。 14． （1）木块被撞击后移动的距离；速度相同的物体，质量越大，动能越大； （2）换用质量更大的钢球做乙实验； （3）大于。 15．（1）小球；（2）质量相同时，速度越大，动能越大；（3）③。 16．（1）钢球；（2）速度；大；（3）不同；（4）不能；木块会做匀速直线运动。 17．（1）B；（2）木块移动的距离；（3）质量；速度；（4）高；（5）超载。 18．（1）木块被推动的距离；转换；（2）重力势；（3）速度相同时，物体的质量越大，动能越大； （4）1、3；（5）超速。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 功和机械能 5年真题1年模拟 考点分类 天津考情（2022-2026） 命题规律 考点01 功和功率 2022、2023年填空题 2024年综合题 命题情境：辨析“推而未动、搬而未起、物体靠惯性运动”三种不做功实例；结合弹簧测力计拉动木块、合力做功等情境进行功、功率简单计算。高频易错点：不会判断是否做功，混淆“有力无距离、有距离无力、力与距离垂直”三种不做功情况；公式W=Fs中s必须是“力的方向上移动的距离”，容易误用路程；惯性运动阶段物体不受推力，推力不做功；单位换算失误。命题趋势：以生活实例辨析做功与否为基础；常与摩擦力、二力平衡综合。 考点02 动能和势能的影响因素 2025年填空题 2022、2026年综合题 命题情境：斜面钢球撞击木块探究动能与质量、速度关系；饮料瓶落入面团、小球砸入沙地探究重力势能；避险车道模拟小车滑行；洒水车、无人机喷洒农药；结合《道路交通安全法》探究超载、超速对动能的影响。高频易错点：实验控制变量不到位；转换法理解偏差。命题趋势：重点考查控制变量法、转换法；联系交通安全真实情境；新情境如避险车道、等高线模型逐步出现。 考点03 机械能及其转化 2024年选择题 命题情境：滚摆升降、蹦床运动员起落；神舟返回舱地面附近减速下降；避险车道小车冲上斜面动能转化重力势能。高频易错点：看到动能和势能转化默认机械能守恒，忽略摩擦、空气阻力；匀速下落时动能不变、重力势能减小，总机械能减小；皮球反弹高度降低，机械能减少转化为内能；质量发生变化的物体，不能只看速度高度判断机械能。命题趋势：结合航天、体育、交通热点；结合图像、表格分析机械能变化；经常和功、功率简单计算综合。 考点01 功和功率 一、填空题 1．（2023•天津中考）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津中考开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功　 　J，功率为　 　W。（g取10N/kg） 2．（2022•天津中考）如图所示，在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m，弹簧测力计的示数为4N。该过程中，木块所受的摩擦力为　 　N，拉力做功为 　 　J。 二、综合题 3．（2024•天津中考）如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在10s内将质量为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 考点02 动能和势能的影响因素 一、填空题 1．（2025•天津中考）我国大力发展新质生产力。最新研发的人形机器人，关节处有液态润滑剂形成的润滑膜，可减小　 　，使其动作更灵活；山区果农用无人机将一筐橙子从山上运往山下的过程中，这筐橙子的重力势能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 二、综合题 2．（2026•天津中考）避险车道是在公路行车道外侧增设的、供制动失效车辆减速停车的专用车道，如图1所示。同学们想知道车辆在避险车道向上滑行的距离与什么因素有关，提出如下两个猜想： 猜想一：汽车滑行距离与上坡初始速度有关 猜想二：汽车滑行距离与汽车的质量有关 为了验证猜想，他们设计了图2所示的实验。用小车模拟汽车，让小车从斜槽的某一高度h由静止滑下，然后以某一初始速度滑上斜面，测出小车向上滑行的最大距离s。下表是他们记录的实验数据。 序号 1 2 3 4 5 小车质量m/g 100 100 100 200 300 释放的高度h/cm 20.0 30.0 40.0 20.0 20.0 向上滑行的最大距离s/cm 36.0 53.7 71.6 36.0 36.0 （1）实验过程中，小车沿斜面向上滑行时，　 　能转化为重力势能。 （2）分析1、2、3三组数据，可初步得出猜想一是　 　（选填“正确”或“错误”）的；若要验证猜想二，需选用表中　 　（填序号）三组数据进行分析。 （3）为使制动失效的车辆在避险车道上尽快减速停车，请你对避险车道的设计提出一条建议： 　 　。 3．（2022•天津中考）热爱劳动的津津，在家学做天津中考特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，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）利用实验④⑤可探究重力势能大小与　 　是否有关； （3）《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　 　。 考点03 机械能及其转化 1．（2024•天津中考）小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错误的是（　　） 序号 科技成就 相关内容分析 ① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点 ② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强 ③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变 ④ 国产大飞机C919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系 A．① B．② C．③ D．④ 一、选择题 1．（2026•河东区模拟）如图所示情境中，人正对物体做功的是（　　） 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 2．（2026•和平区一模）如图所示，滚摆由高处逐渐向下滚动的过程中，它的（　　） 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 3．（2026•北辰区模拟） 2026年2月18日，在米兰冬奥会上我国自由式滑雪名将徐梦桃成功卫冕女子空中技巧冠军，成为冬奥会历史上首位在该项目上实现卫冕的运动员。如图所示是她在比赛过程中的情景，当她在空中下落过程中，她（　　） A．重力势能增加，动能不变 B．重力势能不变，动能增加 C．重力势能减小，动能增加 D．重力势能减小，动能减小 4．（2026•河北区一模）科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括水箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是（　　） A．水平向前匀速飞行 B．竖直向下匀速飞行 C．斜向上匀速飞行 D．斜向下匀速飞行 5．（2026•南开区二模）某同学骑自行车匀速下坡的过程中，他和自行车的（　　） A．重力势能逐渐增大，动能逐渐增大 B．重力势能逐渐减小，动能大小不变 C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小 D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大 二、填空题 6．（2026•河东区模拟）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”）。 7．（2026•东丽区二模）投掷出去的铅球在空中的运动轨迹如图所示。不考虑空气阻力，铅球在空中受到 　 　力的作用；从P点到落地的过程，这个力对铅球　 　（选填“做”或“不做”）功。 8．（2026•河西区二模）“兄弟齐心，其利断金”，如图所示，在某次劳动课上，小齐同学用F1＝100N的力水平向右推小车，小欣同学用F2＝200N的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的作用效果最大，两个力的方向须　 　（选填“相同”或“不同”），在两人用上述方式共同作用下，10s内小车在水平方向上前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的功为　 　J。 9．（2026•和平区二模）如图（a）所示，展示了我省太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线代表海拔高度相同的相邻点所构成的闭合曲线，我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上，如图（b）所示，可以看到射线与等高线是垂直的。 （1）若山坡表面光滑，某物体沿射线方向运动（从3号等高线滑向1号等高线）时，动能会　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的A、B两处，则此时两物体的重力势能 　 　（选填“不相等”或“相等”）。 10．（2026•红桥区三模）小明在超市购物时，用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m，用时10s，则推力做的功等于　 　J，推力的功率等于　 　W。 11．（2026•和平区三模）蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床面接触后，床面发生　 　，运动员的动能转化成蹦床的　 　能。 12．（2026•红桥区三模）皮球从某一高度释放，落地后反弹上升，上升的最大高度比释放时的高度低一些，皮球上升过程中重力势能　 　，皮球在整个运动过程中的机械能　 　（选填“增加”、“减少”或“不变”）。 三、综合题 13．（2026•河西区一模）小丽同学在“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，如图所示。请你完成下列内容。 （1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为　 　能。 （2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越　 　，钢球的动能就越　 　。 （3）钢球在水平面上推动木块前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③木块对钢球的压力、④水平面对钢球的支持力，其中　 　是一对平衡力，　 　的方向相同。（两空均填写序号） （4）小丽又让同一钢球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。 14．（2026•河东区一模）小明在“探究物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲、乙所示，利用斜面、钢球（m＜M）、木块等器材进行实验，实验中通过观察　 　 来反映物体动能的大小。由甲、乙两实验可以得出结论：　 　。 （2）发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若重新做乙实验，可采取的改进措施是　 　。 （3）如图丙所示，体积相同的两个实心球A、B，离沙地高度相同，同时由静止释放，落到沙地上的状态如虚线位置所示，可知两球释放时，A的重力势能　 　B的重力势能。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 15．（2026•河北区一模）在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让钢球从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块。如图所示。 （1）本实验的研究对象是　 　； （2）如图甲、乙所示，钢球放置的位置越高，木块被撞击得越远，可以初步得到的结论是：　 。 （3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则　 　（填序号）。 ①f甲＞f乙；②f甲＜f乙；③f甲＝f乙 16．（2026•滨海新区模拟）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小新猜想物体动能的大小可能与物体的质量和速度有关。于是他找来3个质量不同的钢球和一个木块等器材进行了如图所示的实验。小新先分别将不同质量的钢球从同一高度由静止释放，当钢球摆动到竖直位置时，撞击水平面上的木块，木块便会被撞出一段距离。 实验次数 钢球质量/g 钢球释放高度/cm 木块滑行距离/m 1 20 20 10 2 40 20 18 3 60 20 27 （1）本实验的研究对象是　 　（选填“钢球”或“木块”）。 （2）实验时，小新记录了表中的数据，分析数据可以得出结论：在物体的　 　定时，质量越　 　，动能越大。 （3）在探究物体的动能大小和速度的关系时，小新需用同一钢球进行实验，并将钢球从　 　（选填“不同”或“相同”）高度由静止释放。 （4）假设水平面绝对光滑且足够长，将　 　（选填“仍能”或“不能”）通过该实验方法达到探究目的，原因是　 　。 17．（2026•河东区模拟）如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 （1）该实验中探究物体的动能是指　 　；（填字母） A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．木块被小球撞击后的动能 （2）实验中，物体动能的大小是通过　 　来反映的； （3）分析比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：　 　相同的物体，　 　越大，动能越大； （4）甲实验中若将木块的初始位置向右移动一小段距离，若要小球撞击木块后，木块移动的距离s′甲和s甲相等，小球在斜面上的高度应该比原来　 　（选填“高”“低”或“相同”）； （5）分析比较甲、丙两次实验，得出的结论可用于解释汽车　 　（选填“超速”或“超载”）带来的危害。 18．（2026•北辰区二模）《中华人民共和国道路交通安全法》中规定“机动车土道路行驶，不得超过限速标志标明的最高时速；机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载”。由此，同学们联想到：交通事故中更多是由机动车动能过大造成的。于是进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ 【猜想假设】根据《中华人民共和国道路交通安全法》的规定猜想： 汽车的动能可能跟速度有关； 汽车的动能可能跟质量有关。 【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，碰到水平面上的木块，将木块撞出一段距离。 （1）实验中小钢球的动能的大小是通过　 　来判断的，这种方法叫做　 　（选填“转换”或“类比”）法； （2）甲组实验中，小球从高处向下滚落，小球的　 　能转化为小球的动能； （3）分析乙、丙两组实验，可以得到的结论是：　 　； 【拓展探究】实验后，同时同学们进一步想知道，在影响汽车动能大小的因素中，“超载”和“超速”哪个对动能影响更大，于是进行了实验测定，得到的数据如下表。 序号 小球的质量m/g 小球到底端时速度v/m•s﹣1 木块运动的距离s/m 1 30 2 0.4 2 30 4 1.6 3 60 2 0.8 （4）为了探究“超载”隐患时，应选择　 　（填写两个序号）两组实验进行比较； （5）分析表格中对应的数据可知：当发生交通事故时，由　 　（选填“超载”或“超速”）造成的危害更严重。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $