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2024河南中考物理一轮复习
第17讲 功和机械能
看课标方向·练河南考点
2024备考提能练
&1& 功和功率的大小比较
3.2.2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
1.如图甲、乙物块 在相等的恒力 作用下分别通过相等的距离 ，用
时 ，力 做的功分别为 、 ，力 做功的功率为 、 ，则 ( )
D
A. ， B. ，
C. ， D. ，
2.（双选）（2023焦作温县模拟）两次水平拉动同一物体
在同一水平面上分别做匀速直线运动。 图像如图所
示，下列判断正确的是( )
CD
A.两次物体运动的速度：
B.两次拉力对物体做功的功率：
C. 两次拉力对物体所做的功：
D.两次物体所受的拉力：
[解析] 由图像可知，物体两次都做匀速直线运动，且在相同时间内物体第一次通
过的路程大于第二次通过的路程，则由速度公式可知，它们的速度关系为 ，
故A错误；物体两次都做匀速直线运动，拉力与摩擦力为一对平衡力，由题意可知，
同一物体两次受到的滑动摩擦力大小相等，由二力平衡条件可知，两次物体受到的
拉力大小也相等，即 ，故D正确；因 ， ，根据 可
知，两次拉力对物体做功的功率 ，故B错误；在 内，拉力大小相等，
由图像可知，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，根据 可知,
在 内拉力做的功 ，故C正确。
&2& 功、功率的相关计算
3.科技素材 （2023天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，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 的物体匀
速举高 ，用时 ，此过程中对物体做功_____ ，功率为_____ 。（ 取
）
500
250
4.生产素材 （2023开封兰考模拟）2023年4月3日，在甘南藏族自治州，西成铁路
进入主体施工阶段，如图1所示，挖掘机正在挖掘砂石装载到汽车上，已知汽车装
完砂石后总质量为 ，以额定功率 从静止开始运动，经 运动
恰好达到最大速度，接着匀速运动 关闭发动机，滑行 停下， 图像
如图2所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍。求：
图1
图2
（1）全程中汽车所受阻力大小；
解：汽车装完砂石后的总重力
因汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，
所以，全程中汽车所受阻力
（2）整个过程中发动机做的功（提示：发动机关闭后不做功）；
解：由题意可知，发动机工作的时间 ，
由 可得，整个过程中发动机做的功
（3）汽车的最大速度；
解：因汽车以最大速度匀速行驶时处于平衡状态，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
此时汽车的牵引力 ，
由 可得，汽车的最大速度
（4）如果路面能承受的最大压强为 ，轮胎与路面的总接触面积为
，则该汽车最多还能装载多大质量就会损坏路面？
解：由 可得，该汽车对路面的最大压力
因汽车对路面的压力和自身的重力相等，
由 可得，该汽车的最大总质量
则该汽车最多还能装载砂石的质量
&3& 动能、势能的大小变化
3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。
5.课标样题 如图是《天工开物》中记载的汲水的桔槔，当它汲满水后，在横杆的
作用及人竖直向上的拉力作用下，配重物下降，装有水的木桶匀速上升（假设水没
有洒出），则该过程中( )
C
A.木桶和水的动能增大
B.木桶和水的重力势能不变
C.配重物的机械能减小
D.木桶和水的机械能的变化量一定等于配重物机械能的变化量
[解析] 木桶和水在上升的过程中，总质量不变，速度不变，动能不变，故A错误；木桶和水的质量不变，高度变大，重力势能变大，故B错误；装有水的木桶匀速上升时，配重物匀速下降，其质量不变，速度不变，动能不变，高度变小，重力势能变小，所以其机械能减小，故C正确；由于人施加竖直向上的拉力做功，使得整体的机械能增大，所以木桶和水的机械能的变化量不等于配重物机械能的变化量，故D错误。
6.生活素材 （2023南阳一模）如图是小明玩蹦极时的情景，不考虑空
气阻力，则关于他在下降过程中的说法，正确的是( )
C
A.弹性绳伸直前，小明的重力势能增大，动能减小
B.弹性绳伸直前，小明的重力势能减小，动能减小
C.小明下降到最低点时动能为零，弹性绳的弹性势能最大
D.弹性绳刚伸直时，小明的速度最大，动能最大
[解析] 小明在下降过程中，弹性绳伸直前，小明的质量不变，高度减小，速度变大，则重力势能减小，动能变大，故 错误；下降到最低点时，动能为零，弹性绳的弹性形变最大，弹性绳的弹性势能最大，故C正确；弹性绳刚伸直时，此时由于受到重力的作用，小明继续向下做加速运动，所以此时的速度不是最大的，动能也不是最大的，故D错误。
&4& 机械能及其转化
3.2.1 举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
例1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化。
7.生活素材 （2023南阳卧龙区一模）体育测试立定跳远项目中，小华同学从最高
点到落地点，重心不断下降，轨迹如图所示。则此过程重力势能转化为____能。不
考虑空气阻力，机械能大小______（选填“不变”“增大”或“减小”）。
动
不变
8.河南特殊题型 （2023信阳平桥区三模）如图所示，老师在课堂上为同
学们演示单摆实验。小球从 点由静止释放，第一次经过 点时的速度
是 ，到达 点后向回摆动，第二次到达 点时的速度是 ，则 ___
（选填“ ”“ ”或“ ”） ，你判断的理由是______________________
______________。
由于空气阻力，小球的机械能不断减小
[解析] 由题意可知，小球在摆动过程中，是动能和重力势能之间的转化，由于存
在空气阻力，小球的部分机械能会转化为内能，机械能减小，因此，小球到达最低
点 的速度会逐渐变小，故 。
点拨:在本实验的分析过程中，我们不能忽视空气阻力，机械能的总量是减小的。
第9题图
9.河南特殊题型 （2023洛阳孟津一模）若将皮球从离地某一高
度的 点处抛出，皮球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所
示，皮球经过同一高度的 、 两点时，在 点时的速度______
（选填“大于”“等于”或“小于”） 点时的速度。在反弹的最高点
点的速度________（选填“等于”或“不等于”）零，你的判断依
据是__________________________________。
大于
不等于
皮球在最高点 点时仍然能向右运动
[解析] 由图可知，每次皮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，皮球运动时受到空气阻力的作用，其机械能逐渐减小，则在 点的机械能大于在 点的机械能；同一皮球在 、 两点的高度相同，重力势能相同，所以在 点的动能大于在 点的动能；又因为动能的大小与质量和速度有关，而皮球的质量不变，所以在 点时的速度大于 点时的速度；皮球在最高点时，竖直方向的速度为零，但仍能向右运动，说明皮球还具有水平向右的速度，所以皮球到达反弹的最高点 点时速度不等于零。
第10题图
10.课标样题 （2023信阳光山二模）如图所示，小华在操场上荡
秋千，则下列说法正确的是( )
C
A.摆动过程中，绳子对小华的拉力一直在做功
B.小华由最高点向下摆动的过程中动能转化为重力势能
C.摆动中，秋千所能到达的高度越来越低是由于一部分机械能转化为内能
D.小华在最高点时，若所受力突然全部消失，他将做匀速直线运动
11.生活素材 （2023福建中考）东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的
家。如图所示，下列说法正确的是( )
B
第11题图
A.海豚跃出海面减速上升过程，动能不变
B.海豚跃起到最高点时，重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程，重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程，动能变小
12.（双选）（2022开封兰考二模）如图所示，斜面与水平面在 点相连，二者的
粗糙程度相同，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在 点，小
物块从斜面的 点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达 点，
下列说法正确的是( )
BC
第12题图
A.小物块在水平面上向左运动经过 点时的速度与其返回后经
过 点向右运动时的速度是相同的
B.弹簧被压缩到最短，弹簧储存的弹性势能最多
C.小物块最后到达 点时机械能总量是减少的，减少的机械能
转化成内能
D.小物块从 点冲到 点的过程中将重力势能转化为动能
一、填空题
1.传统文化 （2022濮阳一模）抖空竹是中国传统民间游戏，如图所
示，小强用 的水平拉力，使重力为 的空竹沿水平方向移动
了 ，则水平拉力对空竹做功____ ，重力对空竹做功___ 。
10
0
2.生活素材 （2023德阳）无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用。如图所示
是一款新型智能航拍无人机，机身总质量 ，小李操作该无人机先以 的
速度沿竖直方向匀速上升 ，接着又以 的速度沿水平方向匀速飞行 ，
无人机在上升过程中需要克服重力做功_____ ，在整个飞行过程中克服重力做功
的功率为____ 。（ 取 ）
960
12
3.（2023南充）体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运
动轨迹如图所示。 、 、 、 为轨迹上的点，其中 、 两点高度相同，不计
空气阻力，则球在 点的机械能______（选填“大于”“小于”或“等于”） 点的机械
能；球在 、 、 、 四点中，___点的重力势能最大。
等于
4.（2023周口太康一模）如图所示是《天工开物》中的“筒车”汲水装置。水流冲击
水车转动，水流的动能转化为水车轮子的____能；水车转动又提高了少部分水的高
度，其实质是水流通过“筒车”这个机械装置，把自己整体的动能转化为一部分水的
________能，达到了汲水浇田的目的。
动
重力势
二、选择题
5.生活素材 小丽背着书包放学回家，在水平路面上行走 用时 ，乘坐电
梯从1楼到21楼用时 ，以下符合实际的是( )
C
A.电梯对小丽做功约
B.小丽行走和乘坐电梯，两种情况她都对书包做功
C.电梯对小丽做功的功率约
D.小丽在水平路面行走时，重力做功的功率约
6.（2023无锡）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度
处自由下落，在纸上留下黑色圆斑 、 ，如图所示。下列说法中正确的是( )
B
A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑 时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑 时皮球接触地面后形变程度更小
7.（2023新乡二模）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小
车从粗糙斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说
法中正确的是( )
B
A.小车从斜面下滑过程中动能转化为重力势能
B.小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C.小车从斜面向下运动过程中机械能守恒
D.本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
8.（双选）（2023洛阳二模）如图所示，金属小球从导轨的 处由静止滑下，依次
经过 处、 处，最后到达 处静止。下列有关说法正确的是( )
AC
A.小球从 处滑到 处的过程中，重力势能转化为动能
B.小球到达 处时，它的动能为零
C.小球在 处的机械能小于 处的机械能
D.这一过程中小球的机械能守恒
[解析] 小球由 处到 处过程中，高度减小，速度增加，重力势能减小，动能变大，重力势能转化为动能，故A正确；小球运动到 处时有一定的速度，动能不为零，故B错误； 、 处的动能都为零， 处的高度比 处低，重力势能较小，因而小球在 处的机械能小于 处的机械能，由此可知，小球在滚动的过程中机械能是逐渐变小的，机械能不守恒，故C正确，D错误。
9.新考法 如图甲所示，用水平推力 推一物体，使物体在粗糙程度相同的水平地
面上做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图乙所示时，受到的水平推力
为 ，推力的功率为 ；当物体运动的速度和时间图像如图丙所示时，受到的水
平推力为 ，推力的功率为 。则下列关系式正确的是( )
甲
乙
丙
A
A. ， B. ，
C. ， D. ，
三、实验探究题
10.（2023郑州外国语模拟）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、图乙所示的实验装置来进行实验。图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从 、 处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。
甲
乙
（1）此实验是研究____________（选填“碰撞前小球”“碰撞后小球”或“碰撞后木
块”）的动能，通过________________来反映动能的大小。
（2）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图____（选填“甲”或“乙”）进行实验。
碰撞前小球
木块移动的距离
乙
（3）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力______（选填“变大”“变小”或
“不变”），克服摩擦力做功的功率______（选填“变大”“变小”或“不变”）；最终木
块静止，是因为机械能转化为______。
不变
变小
内能
四、综合应用题
11.生活素材 （2023平顶山模拟）近年来，房车自驾游渐
渐地成为旅游的新趋势。如图所示是我国制造的“长城”房
车，它的总质量为 ，在一段平直公路上匀速行
驶了 ，用时 ，受到的阻力为车重的0.1倍。求：
（ 取 ）
（1）该房车的行驶速度；
解：该房车的行驶速度
（2）该房车牵引力所做的功；
解：该房车的重力
该房车在一段平直公路上匀速行驶时，牵引力
该房车牵引力所做的功
（3）若将该房车改装成混合动力型，由汽油发动机与电动机同时提供动力，其功
率分别为 和 ，该房车以 的速度匀速行驶，求此时该房车受
到的阻力。
解：此时房车的总功率
此时房车的速度 ，
根据 可知,此时该房车的牵引力
汽车匀速行驶，阻力等于牵引力，所以该房车受到的阻力 。

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