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(共19张PPT)
第十一章 功与机械能
11.4 动能和势能
第1课时 动能和势能
基础 必备知识分点练
中档 学科思维综合练
素养 拓展延伸提升练
知识点1 能、动能、势能
1.关于能的概念，下列说法中正确的是( )
B
A.物体不做功时就不具有能
B.物体可以对别的物体做功，它就具有能
C.物体具有能，肯定在做功
D.物体具有机械能，它肯定在做功
2.（核心素养·物理观念）上紧发条的玩具车在水平桌面上由静止
开始运动所需的能量来源于( )
C
A.重力势能 B.电能 C.弹性势能 D.动能
3.（2024·广西期中）下列物体既具有动能又具有重力势能的是
( )
A
A.在空中飞行的子弹 B.被压缩的弹簧
C.水平地面上行驶的汽车 D.高山上的石头
4.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”表达了诗人苏轼渴望为国御敌
立功的壮志.拉弯的弓具有________能,箭射出去后在空中飞行时
具有____能和________能.
弹性势
动
重力势
知识点2 影响动能大小的因素
5.如图所示是小侨探究“动能大小与哪些因素有关”的实验.
（1）小侨通过观察____________________判
断小球动能的大小,这种研究方法是________.
木块移动的距离长短
转换法
（2）甲、乙两图中,将相同质量的小球从同一斜面的不同高度由
静止释放,目的是使两小球到达水平面时的速度______；乙、丙两
图中,将不同质量的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,目的是
使两小球到达水平面时的速度______.（均选填“不同”或“相同”）
不同
相同
（3）比较甲、乙两图可得:质量相同时,速度______,动能越大.
（4）比较乙、丙两图可得,速度相同时,质量______,动能越大.
越大
越大
知识点3 影响势能大小的因素
6.小明在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”时，
选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，
三个铝块、和（质量为 ），他
做了如下实验：将铁钉插入泡沫相同深度，分别将
（1）在这个实验中，可以通过观察____________________来比
较铝块重力势能的大小.
铁钉插入泡沫的深度
三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫，如图所示.
（2）甲、乙实验说明：在质量相同时，物体被举得越____，重
力势能越大.
（3）比较________两组实验的情况，说明铝块位置相同时，质
量越大，铝块的重力势能越大.
高
甲、丙
（4）从实验设计的角度，乙、丙实验______（选填“能”或“不
能”）用来探究重力势能与高度的关系，理由是_______________
_________.
不能
没有控制铝块的质量相同
7.如图所示是玩弹弓的情景.经实验表明，橡皮筋
拉得越长，同样的“子弹”射得越____，这说明橡
皮筋的弹性势能与其____________有关；若橡皮
筋被拉的长度相同，而用的“子弹”不同，则质量
远
伸长的长度
远
速度
小的“子弹”射出的距离较____，质量大的“子弹” 射出时______小.
易错易混 比较动能的大小忽略隐含条件
8.（跨学科·社会发展）如图所示，旋翼无人
机正在喷洒农药，当无人机加速起飞时，动
能______；当无人机水平匀速飞行喷洒农药
的过程中，无人机的动能______.（均选填“增
大”“减小”或“不变”）
增大
减小
9.（跨学科·社会发展）（2024·大庆）神舟十八号是中国载人航
天工程第十八艘载人飞船，于2024年4月25日，在酒泉卫星发射
中心发射成功.在飞船加速上升的过程中，若不考虑其质量的变
化，下列分析正确的是( )
C
A.重力势能增加，动能不变 B.重力势能减少，动能增加
C.重力势能增加，动能增加 D.重力势能不变，动能不变
10.（跨学科·日常生活）（多选）如图所示,小明在
荡秋千.下列说法正确的是( )
BC
A.通过最低点时的动能为零
B.下降过程中,动能增大
C.到达最高点时重力势能最大
D.上升过程中,重力势能减小
11.某校主校区在“职工之家”开设了乒乓球室，并同时增设发球机
装备，这极大地提高了教师活动的积极性，如图是发球机在同一
高度以相同的初速度朝不同方向，分别发出、、 三个完全相
同的乒乓球，若不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
D
第11题图
A.发球时 球的动能最大
B. 球落地时的动能最大
C.落地时三个小球的动能不同
D. 球在最高点时的重力势能最大
12.如图所示，两边分别用自然伸长的弹簧和拴住的滑块
静止在点处，用手向右拨动滑块 ，它就可以在光滑的水平面
上来回运动，当滑块从 点向右运动时（弹簧在弹性限度内）
( )
A
第12题图
A.弹簧和 的势能同时增大
B.弹簧和 的势能同时减小
C.弹簧的势能增大， 的势能减小
D.弹簧的势能减小， 的势能增大
13.去游乐场游玩时，对有些人来说，最刺激的莫过于过山车、
蹦极等游乐项目了，而另外一些人却“恐高”不敢去玩.人在高空会
很紧张害怕，是因为人的位置越高，________能越大；蹦极时，
人从高处落到最低处后，并不会马上停下来，而是被弹性绳索反
向拉上去一段距离，这是因为绷直的绳索具有________能.
重力势
弹性势
【拓展设问】 当人运动到最低点时，弹性绳索的弹性势能最___，
此时人所具有的动能为___.
大
14.（核心素养·科学思维）（2024·广西模拟）如图所
示为水平面上固定着的竖直放置的轻质弹簧，小球从弹
簧正上方下落，当小球与弹簧接触到弹簧压至最短的过
程中，小球速度、小球动能、弹簧的弹性势能 、小球机械
能随时间 变化图像中，正确的是( )
A. B.
C. D.
√(共18张PPT)
第十一章 功与机械能
11.1 功
基础 必备知识分点练
中档 学科思维综合练
素养 拓展延伸提升练
知识点1 功的概念
1.关于功的概念，下列说法正确的是( )
C
A.只要有力作用在物体上，力就对物体做功
B.物体只要移动了距离，就有力对它做了功
C.只要有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，则
这个力就对物体做了功
D.有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定对物体
做了功
2.（跨学科·日常生活）如图，下列四种情况，人对物体做功的是
( )
A
A.推着小车前进
B.搬而未起
C.提着水桶前行
D.举着杠铃不动
3.如图所示，国产大飞机 已投入商业使用，飞机在起飞前沿
水平跑道加速前进，此过程中飞机的重力______功，飞机上升过
程中重力______功.（均选填“做了”或“不做”）
不做
做了
第3题图
知识点2 功的计算
第4题图
4.（2025·原创）（跨学科·社会发展） 年1月28日
除夕之夜，杭州宇树科技有限公司人形机器人亮相春
晚舞台.如图所示，若该型号机器人重为 ，行走时，
其自身提供的水平动力为 ，并且它在水平地面上
内行走了，则它所受的重力做的功为___ ，水平
动力做的功为______ .
【拓展设问】 若机器人从1楼乘坐电梯至11楼，每层楼高 ，
那么机器人克服自身重力做的功约为_______ .
5.如图所示,斜面长度为,高度为 ,
重为的小球 从斜面顶端滚下,运动到水
平面上,重力做功为___ ,斜面对小球的支持力
约为,支持力对小球做功为___ .
6.小明先后用大小相等的力分别使物体 在如图甲、乙、丙所示
的三种表面上沿相应方向移动相同的距离 ,在这三个过程中力所
做的功分别为、和 ，则( )
A
A. B.
C. D.
7.（2025·原创） 广西全民健身足球比赛正式结束，南宁队
伍夺得三冠.某运动员在水平方向用的力，将重为 的球
沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了 才停下来.在球滚
动过程中，脚对球所做的功为( )
D
A. B. C. D.
8.（多选）如图所示，分别沿光滑的斜面 和
将相同的重物搬到车厢上，如果沿斜面的拉
力分别为和，所做的功分别为和 ，则
( )
AD
A. B. C. D.
9.（多选）如图所示，用的水平拉力拉着重为 的物体沿水
平方向做直线运动，若内拉力对物体做了 的功，则在这
一过程中( )
CD
A.物体一定移动了 B.重力做的功一定为
C.物体一定移动了 D.重力不做功
10.小车在的水平推力作用下，沿水平地面匀速前进了 ,
撤去推力后小车继续向前运动了,在小车前进 的过程中，
工人对小车做的功为______，支持力做的功为___ .
11.（教材素材题）（2024·南宁期中改编）如图甲，工人用水平
推力沿直线向前推动水平地面上的木箱，推力随时间 的变化
情况如图乙，木箱前进的速度的大小随时间 的变化如图丙，则
内，木箱做______直线运动， 内，木箱所受摩擦力
所做功的大小为______ .
加速
12.（6分）如图所示，农忙季节，农民叔叔用滑轮组提升
重的玉米上楼，所用拉力为，玉米以
的速度匀速上升了.不计绳重、绳与滑轮的摩擦.求：
取
（1）玉米上升的高度.
解：由 得，玉米上升的高度：
；…………（2分）
（2）拉力 所做的功.
解：由图可知，连接动滑轮绳子的股数 ，绳子自由端的移
动距离：
，…………（1分）
则拉力 所做的功：
；…………（1分）
（3）动滑轮对玉米所做的功.
解： 的玉米所受重力：
，…………（1分）
动滑轮对玉米所做的功：
.…………（1分）
13.（科学思维·模型建构）如图所示，
中考体育测试中，小宇同学正在测试
自己的仰卧起坐的成绩.若把人的身
费力
体看作一个杠杆，则做仰卧起坐时人的身体相当于一个______
（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆. 小宇同学质量为 ,她上
半身（肚脐以上）质量约为全身质量的 ；
若一段时间内她做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度
均为，则她这段时间克服重力做的功约为_______
取(共24张PPT)
第十一章 功与机械能
专题突破一 功、功率和机械效率的综合计算
类型一 利用滑轮组竖直提升物体
1.如图所示，质量为的工人利用滑轮组提升重为 的物
体，拉力将物体以 的速度匀速提升，此时滑轮组的机
械效率为（取 ,不计绳重与摩擦），下列说法正确
的是( )
A.此时工人对地面的压力为
B.动滑轮下面挂钩对物体的拉力的功率为
C.该工人最多可拉起 的重物
D.该工人用此滑轮组提升重物的最大机械效率约为
√
2.如图所示，工人站在水平地面上用滑轮组提升货箱.工人用力拉
绳子，使货箱以 的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效
率为.已知工人体重为，货箱重为 ，绳子所能承
受的最大拉力为 .若不计滑轮组的绳重和摩擦，下列判断
正确的是( )
A.提升货箱时，此工人的拉力为
B.提升货箱时，此工人对地面的压力为
C.提升货箱过程中，此工人拉力的功率为
D.此工人使用该滑轮组可以提升重为 的货箱
√
3.（2024·德州）如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮
组，工人利用该滑轮组，用竖直向上的拉力 ，将物体匀速
提高 ,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮
重 ，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.5
B.工人做的有用功为
C.该滑轮组的机械效率为
D.拉力的功率为
√
4.（8分）（2024·苏州）某起重机的滑轮组结构示
意如图所示，其最大载重为.起重机将 的钢
板匀速提升到 高的桥墩上，滑轮组的机械效率为
.不计钢丝绳的重力和摩擦，取 .求：
（1）克服钢板重力做的功 ；
解：钢板重力为：
；
提升钢板的有用功为：
…………
（2分）
（2）钢丝绳的拉力 ；
解：滑轮组共有4段绳子拉着动滑轮，故拉力移动距离为物体提
升高度的4倍，
即 ；
拉力做的功为：
;
拉力大小为：
.…………（3分）
（3）滑轮组满载时的机械效率（结果保留至 ）.
解： ;
动滑轮重为：
;
当载重最大时，质量为 ,
；
则此时机械效率:
. …………（3分）
类型二 利用滑轮组水平拉动物体
5.（锦州中考）如图所示的滑轮组，在拉力的作用下，物体 以
的速度匀速直线运动了.物体受到的摩擦力为 ，
弹簧测力计示数为 （不计绳、弹簧测力计和滑轮重）.则绳子
自由端移动的距离为___,拉力的功率为_____ ，滑轮组的机
械效率为______.
6.（2024·西宁）如图所示，虚线框内是由两个滑轮安装成的滑
轮组，利用该滑轮组拉动重的物体 在水平面上做匀速直
线运动.物体所受的摩擦力是物重的 ，绳子自由端的水平拉力为
，物体移动的距离为 （不计绳重和滑轮重）.则( )
D
A.物体所受的拉力为
B.绳子自由端移动的距离是
C.滑轮组拉动物体做的有用功是
D.滑轮组的机械效率是
类型三 利用斜面搬运物体
7.如图所示，用细绳将一重为 的物体沿光滑斜面匀速拉到高处，
斜面长,高,在此过程中，细绳的拉力 为_____
；若斜面粗糙，匀速拉动同一物体时，斜面的机械效率为 ，
则细绳的拉力为___，物体受到的摩擦力为_____ .
8.（8分）（江西中考节选）如
图所示，利用斜面将箱子推进车
厢，通常要比把箱子直接从地面
搬进车厢省力多了.某同学用 的力沿斜面向上匀速推动箱子，
已知箱子质量为，斜面长，斜面高， .求：
（1）箱子受到的重力.
解：箱子受到的重力：
；…………（2分）
（2）箱子受到的摩擦力.
解：推力所做的总功：
，…………（1分）
克服箱子重力做的有用功：
，…………（1分）
沿斜面推动箱子，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功：
，
由 可得箱子受到的摩擦力：
；…………（2分）
（3）斜面的机械效率.
解：斜面的机械效率：
.…………（2分）
类型四 利用杠杆提升物体
9.（6分）（2024·呼和浩特）杠杆是一
种让人类突破自身力量极限的简单机械.
如图所示，长,长 ,张
宇同学竖直下压端，重物被竖直匀速顶起 ,已知重物质量
为,取 ，求：
（1）若不计杆重和摩擦，上述过程在 端施加多大的力；
解：图中的动力与阻力都在竖直方向，力臂都是水平方向，根据
相似的知识知，动力臂与阻力臂之比等于与 的比，
；若不计杆重和摩擦，根据杠杆平衡条件可得：
，即 ,
；
解得： ；…………（3分）
（2）若实际使用 的力，则这个过程的机械效率.
解：若不计杆重和摩擦， 做功都是有用功，则机械效
率：
. …………（3分）(共18张PPT)
第十一章 功与机械能
11.3 机械效率
第1课时 机械效率
基础 必备知识分点练
中档 学科思维综合练
素养 拓展延伸提升练
知识点1 有用功、额外功和总功
1.（跨学科·日常生活）渔夫用渔网捕鱼的时候，克服____的重力
做的功是有用功，克服______重力做的功是额外功.如果不小心
将渔网掉到水里，拉起渔网发现粘了一些水草，则此时对______
做的功是有用功，对______做的功是额外功.（均选填“渔网”“鱼”
或“水草”）
鱼
渔网
渔网
水草
2.如图所示，某快递公司用 的无人机进行
快递配送，无人机下方悬挂着一个质量为
的货物.无人机以 的速度匀速竖直上升了
,又水平匀速飞行了 ，忽略空气阻
力，则无人机做的有用功为______ ,无人机所做额外功为______
3.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度，
做的有用功( )
D
A.杠杆最多 B.动滑轮最多
C.滑轮组最多 D.一样多
知识点2 机械效率的概念及计算
4.（2024·广西期中）机械效率越高的简单机械必定是( )
D
A.越省力 B.越省功
C.额外功越多 D.有用功占总功的比例越大
5.甲、乙两机械的机械效率分别是和 ，则下列说法正确
的是( )
D
A.使用甲机械，省力
B.使用甲机械，做功快
C.使用甲机械，有用功多
D.使用乙机械，额外功在总功中占的比例大
6.（跨学科·工程实践）电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外
线,已知升降机的箱篮重为,用升降机将重为 的王师傅
匀速提升,升降机做的有用功为_______ ,升降机的机械效率是
______.（伸缩杆和所携带工具的质量不计）
7.（6分）用如图所示的滑轮组将重为 的货物匀速提升
的过程中,所用拉力 ,不计绳重及摩擦.求:
（1）上述过程中的有用功 .
解:有用功:
；…………（2分）
（2）上述过程中的总功 .
解:由题图知 ,所以绳端移动的距离:
,
总功: ；…………（2分）
（3）滑轮组的机械效率 .
解:滑轮组的机械效率:
.…………（2分）
8.下列有关功、功率和机械效率的说法中，正确的是( )
D
A.做功越多，功率越大 B.有用功越多，机械效率越高
C.机械效率越高，功率越大 D.功率越大，做功越快
9.如图所示，用两个相同滑轮分别匀速提升、
两个物体，拉细绳的力 大小相等，物体上升的距
离也相等，不计摩擦与绳重，滑轮的质量小于物体
A
A.， B.，
C.， D.，
的质量.提升时有用功为，机械效率为；提升 时有用功为
，机械效率为 .比较这两个装置可知( )
10.（2024·泰州）小华自制的提升重物的装置如
图所示，其中动滑轮重 .若被提升的物体重
，在拉力作用下，物体在 内匀速上升
,不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是( )
D
A.绳端将拉下 B.绳端移动的速度为
C.拉力的大小为 D.滑轮组的机械效率约为
11.用如图装置拉一重为 的重物，使其在地面上做匀速直线
运动，若不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦，所需拉力为 ，则物
体与地面间的摩擦力为____.此装置的实际机械效率为 ，那
么实际拉力为____ .
12.（6分）如图所示，工人利用斜面搬运货物，在 内匀速把
货物拉到斜面顶端，拉力做功随时间变化的关系如图所示，已知
斜面高为,长,机械效率为 ，求：
（1）绳子拉力的功率.
解：由图可知，内拉力做的功为 ，则绳子拉力的功
率为：
;…………（2分）
（2）货物重力.
解：根据 可知，货物的重力为：
；…………（2分）
（3）货物与斜面的摩擦力.
解：根据 可知，额外功为：
，
克服摩擦力做的功为额外功，则货物与斜面的摩擦力为：
.…………（2分）
13.（学科融合·数学）小明利用
如图甲所示的滑轮组，将不同的
物体匀速提升 ,图乙所示为克
服物体重力做的功和拉力做的功
随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦.物重为 时，小明做
的有用功为______，动滑轮的重力为____ .(共18张PPT)
第十一章 功与机械能
11.3 机械效率
第2课时 机械效率的测量
基础 必备知识分点练
中档 学科思维综合练
知识点1 测量滑轮组的机械效率
1.小恒在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮
组进行了三次实验，实验数据如下表，分析表中数据，回
答以下问题：
实验 次数 物重 物体移动距 离 拉力 绳子移动 距离 机械效率
/%
1 6 3 2.5 9 80.0
2 6 5 2.5 10 80.0
3 9 3 3.5 9
（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，应该在弹簧测
力计________（选填“静止”或“被拉动”）时读数.
匀速
被拉动
（2）根据表格数据可知，实验过程中需要用弹簧测力计测出
____________和______；用刻度尺测出________________和
________________.
物体的重力
拉力
物体移动的距离
绳子移动的距离
（3）第二次实验中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是
____.
（4）进行第3次测量时，滑轮组做的有用功是______ ，滑轮组
的机械效率约________（结果精确到 ）.
知识点2 影响滑轮组机械效率的因素
2.同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的
装置如图所示，
实验数据记录如下表所示：
实验 次数 钩码重 钩码上升 高度 绳端拉力 绳端移动 距离 机械效率
1 2 0.1 1.2 0.3
2 2 0.2 1.2 0.6
3 4 0.1 1.9 0.3
4 4 0.1 1.3 0.5
（1）实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计.
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用____图所示装置来完成
的，机械效率是________（结果精确至 ）.
匀速
丙
（3）通过比较______（填实验次数的序号）两次实验数据可得
出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上
升高度无关.
1、
（4）通过比较1、3两次实验数据可得出的结论是：___________
___________________________________.
同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高
（5）某同学利用甲装置进行下一步研究，测出动滑轮的质量为
,根据表格中的数据得出：总功大于有用功与克服动滑轮重
力所做的功之和，即： ，你猜测还有什么因素影
响机械效率？答：______________________________.
（答一种因素即可）
滑轮与绳子的摩擦和绳子的重力
（6）为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你建
议可采取的措施有______.（多选）
ABC
A.减轻动滑轮重 B.适当增加所提物重
C.给机械加润滑油 D.增加重物上升高度
3.在学习了简单机械之后，小红用图示装置探
究“斜面的机械效率”，对于小红的实验，以下
说法正确的是( )
C
A.实验时要匀速竖直拉动弹簧测力计
B.斜面的倾斜程度越大,木块所受的摩擦力越大
C.斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越大
D.影响斜面机械效率的因素只是物体与斜面间的粗糙程度
4.如图所示，重为的物体在 水平拉力的作用下，向左
匀速移动了,滑轮组的机械效率为，在此过程中拉力 所
做的功是______，物体与地面间的摩擦力是______ ，若物体的
重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的
机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）.
变大
第4题图
第5题图
5.（广西中考）小明在探究利用杠杆做功的实践
活动中，所用的杠杆是一根重为 、质量均匀
的硬棒.他将棒的一端固定，把重为 的重物
挂在棒的中点，然后用手竖直提起棒的另一端，
如图所示.若把重物提升了 ,则小明使用杠
杆所做的有用功为_____ ，机械效率是______. （一切摩擦忽略不计）
6.（2024·柳州校级期中）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，
小明用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示，实验数
据记录如表：
实验 序号 钩码重 力 钩码上升距 离 拉力 绳端移动 距离 机械效率
/%
① 2 10 0.8 30 83.3
② 4 10 1.5 30 ★
③ 6 10 2.2 30 90.9
（1）实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计.
（2）表格中★处数据应为______（结果精确至 ）.
匀速
（3）分析表中数据推测，若该滑轮组提升物体时机械效率为
，物体的重力可能为___.（填序号）
D
A. B. C. D.
（4）另一小组改变动滑轮重，提升同一物体多次实验，根据所
测数据绘制出丁图像.分析可知：被提升物体重力相同时，动滑
轮越重，滑轮组的机械效率越____.
低
（5）滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图丁中的 点
可知，被提升物体所受的重力一定___（填序号）.
C
A.小于 B.等于 C.大于
【拓展设问】 用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮
组的机械效率 与所提升物体的重力 的关系图像正确的是___
（不计绳重和摩擦）.（填序号）
B
A. B. C. D.(共36张PPT)
第十一章 功与机械能
章末总结与复习
知识框架
教材图片解读
教材实验梳理
核心素养落地
中考命题指引
命点1 动能和势能
1.如图所示，跳蹦床时用力踩蹦床起跳，蹦床的
________能转化为人的____能；在人离开蹦床
上升过程中，人的____能转化为________能，
弹性势
动
动
重力势
动
弹性势
当再次从空中落下接触蹦床时，人的____能转化为蹦床的______
__能.
命题点2 机械能及其转化
2.如图所示，小球从点到 点时，它的重力势能
越来越小，动能越来越大，________能转化为
____能；小球从点到 点时，____能转化为
________能，若忽略空气阻力，机械能______.
重力势
动
动
重力势
守恒
实验一 探究物体的动能跟哪些因素有关
【设计与进行实验】
1.实验器材:两个质量不同的小球、木块、带斜槽的长木板.
2.实验装置：
3.实验中用到的物理研究方法:
（1）转换法：通过________________________来反映小球动能
的大小，推动木块运动的距离越远，小球的动能越大.
小球推动木块运动的距离
（2）控制变量法：
①研究动能的大小与速度的关系：控制小球的______相同
（选用同一小球），改变小球的______大小（从斜面的不同高度
释放），观察木块运动的距离；
②研究动能的大小与质量的关系：控制小球的______相同
（从斜面的同一高度释放），改变小球的______，观察木块运动
的距离.
质量
速度
速度
质量
【分析数据和现象，总结结论】
4.实验结论:物体动能的大小与物体的质量和速度有关，质量相同
的物体，运动的速度越____，它的动能越大；运动速度相同的物
体，质量越大，它的动能越____.
大
大
实验二 测量滑轮组的机械效率
【设计与进行实验】
1.实验原理： .
2.实验器材：动滑轮、定滑轮、若干相同质量的钩码、弹簧测力
计、细绳、________.
刻度尺
3.主要实验器材及其作用：
（1）弹簧测力计：测量拉力的大小和钩码的重力.
（2）刻度尺：测量钩码上升的距离和弹簧测力计移动的距离.
4.实验中用到的物理研究方法（控制变量法）
（1）探究滑轮组的机械效率与重物重力的关系：控制同一滑轮
组的绕线方式不变，改变滑轮组所挂钩码的数量.
（2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系：控制滑轮组
的绕线方式相同及所挂钩码数量相同,改变动滑轮的重力.
（3）探究滑轮组的机械效率与滑轮组绕线方式的关系：控制同
一滑轮组所挂钩码的数量相同，改变滑轮组的绕线方式.
【分析数据和现象，总结结论】
5.有用功、总功、机械效率计算：
（1）有用功：克服物体自身重力所做的功.
（2）总功：绳子自由端拉力做的功.
（3）机械效率：
表示承担物重的
绳子的有效段数.
6.实验结论：（1）使用同一滑轮组，提升物重越____，机械效
率越大.（2）使用同一滑轮组，提升同一重物时，动滑轮越重，
滑轮组机械效率越____.（3）机械效率与物体上升的高度、滑轮
组绕线方法等因素无关.
重
小
落地点1 利用机械能相关知识构建物理模型
1.（2024·临夏州）某科技兴趣小组用两个输
液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约 处截断，
将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶
动
塞中心穿一根长约 的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，
将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆.当滚摆从上到
下运动的过程中重力势能主要转化为____能；
滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能______
（选填“变大”“变小”或“不变”）.
变小
落地点2 利用动、势能相关知识解释相关现象
2.（核心素养·科学推理）（南通中考）如图所示，从空中落下的
排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有
可能的是( )
A
A. B. C. D.
3.（2024·兰州）科学家对银河
系中心附近的恒星 进行了多年
的持续观测，给出了从1994年到
2002年间恒星 的位置如图所示，
科学家认为 恒星的运动轨迹是一个椭圆.推测银河系中心可能
存在着超大质量的黑洞.忽略 恒星质量的变化，根据图片信息，
下列说法中正确的是( )
A.黑洞可能位于椭圆轨道内部的 点
B. 恒星在运动过程中所受合力为零
C. 恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能
D. 恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能
√
命题点1 功、功率和机械效率的概念
1.（2024·常州）起重机将 的重物先竖直向上匀速提升
,再悬停 ,起重机对重物做功情况是( )
D
A.提升过程做了功，悬停过程做了功
B.提升过程不做功，悬停过程不做功
C.提升过程不做功，悬停过程做了功
D.提升过程做了功，悬停过程不做功
2.某工程项目，从建成到投入使用仅用20天.为缩短建设工期，工
程指挥部调运多台挖掘机同时施工，其目的是( )
B
A.提高挖掘机的机械效率 B.增大挖掘机施工总功率
C.减少挖掘机做的额外功 D.增大挖掘机做的有用功
3.（山西中考）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输
车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物.若把同一货
物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦.下列分析正确的是
( )
C
A.甲方式可以省力
B.乙方式不能改变力的方向
C.甲、乙两种方式做的有用功相等
D.甲、乙两种方式的机械效率相等
命题点2 功、功率和机械效率的计算
4.（2024·内蒙古）如图所示，固定的斜
面长,高 ,沿斜面向上用
的拉力在内把一个重 的物体
C
A.对物体做的有用功为 B.物体受的摩擦力为
C.拉力做功的功率为 D.斜面的机械效率为
从斜面底端匀速拉到顶端，这一过程中 ( )
5.（2024·无锡）如图所示，用滑轮组匀速提升重为
的物体，拉力为，物体升高的高度为 ,不计绳重
和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是( )
D
A.总功为 B.动滑轮重为
C.绳端移动的距离为 D.滑轮组的机械效率为
6.（济宁中考）两个滑轮按如图所示的方式组合，用的拉力
拉动绳端，使物体在内水平向左匀速滑动 ,物体与地面间的
摩擦力为，则拉力的功率为___ ，滑轮组的机械效率为
______.
7.（6分）（2022·柳州）一辆汽车在 的牵引力作用下做
匀速直线运动，内行驶了 .求这个过程中：
（1）汽车的速度.
解：汽车的速度：
；…………（2分）
（2）汽车牵引力做的功.
解：牵引力做功：
；…………（2分）
（3）汽车牵引力做功的功率.
解：牵引力的功率：
.…………（2分）
8.（4分）（安徽中考）如图，一固定斜面顶端装有
定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用
弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为 的物体
沿斜面向上匀速拉动,物体上升的高度为 ,
弹簧测力计的示数为 .求此过程中：
（1）做的有用功.
解：克服物体重力做的有用功：
；…………（2分）
（2）该装置的机械效率.
解：弹簧测力计的示数大小即为拉力大小，故拉力做的总功：
，
该装置的机械效率：
.…………（2分）
命题点3 测量机械效率的实验
9.（潍坊中考）许多实验器材在物理实验中能被重复利用，斜面
就是其中之一.请完成下列利用斜面进行实验的有关内容.
（1）图甲所示实验中，为便于测量小车在斜面上的运动时间，
应使斜面保持______（选填“很大”或“很小”）的坡度.
（2）图乙所示实验中，对于同一个球，要改变 撞击木块前的
动能大小，可进行的操作是_______________________________.
很小
改变在斜面上由静止释放的高度
（3）图丙所示实验中，斜面倾斜角为 ，物体重为 .用弹
簧测力计沿斜面拉动时，应使 做__________运动，实验中弹
簧测力计示数如图所示，则所测斜面的机械效率为______.
匀速直线
命题点4 动能和势能的探究实验
10.（2023·广西）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.
（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____.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______直线运动.
多
大
阻（摩擦）
匀速
命题点5 机械能及其转化
11.（多选）（2021·柳州）下列物体中，具有动能的是( )
BD
A.停在站台上的火车 B.风驰电掣的过山车
C.静止在地面上的足球 D.腾空而起的长征火箭
12.（安徽中考）图示为游乐场中在竖直面内转动
的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，
则她从最低点上升到最高点的过程中( )
C
A.动能减小 B.重力势能不变
C.机械能增大 D.机械能不变
13.（2024·安徽）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一
游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从开始下落至
第一次到达最低点的过程中，游客的( )
B
A.动能一直增大 B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变 D.机械能一直增大(共19张PPT)
第十一章 功与机械能
11.4 动能和势能
第2课时 机械能及其转化
基础 必备知识分点练
中档 学科思维综合练
素养 拓展延伸提升练
知识点1 机械能内部的转化
第1题图
1.（跨学科·日常生活）如图是杭州亚运会女篮
决赛中，中国队战胜日本队夺冠的画面.投篮时，
篮球离开手后继续向上运动的过程中，____能
转化为________能.篮球被篮板弹回的过程中，
________能转化为动能.
动
重力势
弹性势
2.（古代文化）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，是
指用多股蚕丝做弓弦.拉弦把箭射出去，是把弦的弹性势能转化
为箭的____能.箭由空中自由下落过程中箭的________能转化为
____能.
动
重力势
动
知识点2 机械能转化中总能量的变化
3.如图是安徽亳州市南湖的地标建筑—“南湖之眼”摩天轮，星期
天小明和朋友一起去体验了这个摩天轮的惊险和刺激.当小明所
在的座舱匀速上升时，小明的( )
B
第3题图
A.动能增大，势能减小，机械能不变
B.动能不变，势能增大，机械能增大
C.动能减小，势能增大，机械能不变
D.动能不变，势能减小，机械能减小
4.下列实例中物体机械能增大的是( )
B
A.汽车紧急刹车后停下 B.运载火箭加速升空
C.货物沿倾斜木板缓慢滑下 D.飞机在空中水平匀速飞行
第5题图
5.如图所示,人造地球卫星在大气层外绕地球沿椭
圆形轨道运动,当卫星从近地点向远地点运动的过
程中,卫星发生的能量转化是:__________________
___.在此过程中,卫星的机械能______________.
动能转化为重力势能
不变（守恒）
6.从离地高的点斜向上抛出重 的小球，其运动轨迹如图
所示.小球离开手时的动能为，则当它运动到与点等高的 点
时具有的动能是____ .（不计空气阻力）
第6题图
知识点3 机械能与其他能的转化
7.（跨学科·工程实践）我国首个多能互补绿色智慧综合能源基
地——陇东综合能源基地即将投入使用，其发电方式主要有：白
天风小但阳光资源丰富，就以光伏发电为主，即______能转化为
电能；反之，则以风力发电为主，即风的______能转化为电能.
太阳
机械
易错易混 分析机械能的变化忽略重力势能
8.（2024·柳州校级期中）神舟十七号载人飞船返回舱
成功着陆，如图所示，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，则在这段时间内返回
舱( )
B
A.只受重力作用 B.动能不变
C.机械能不变 D.重力势能不变
9.如图所示,用绳子把一块橡皮悬挂起来，把橡皮贴近自己的鼻子，
稳定后松手,头保持不动,橡皮向前摆去又摆回来,不会碰到鼻子.下
列说法正确的是( )
C
A.橡皮在摆动的过程中机械能保持不变
B.橡皮摆动到最低点时动能最小
C.橡皮在下降过程中,重力势能转化为动能
D.橡皮在上升过程中,重力势能转化为动能
10.（核心素养·社会责任）成都大运会跳水项目迎来女子双人
跳板决赛，如图所示，川妹子组合运动员以330.75分的优异成绩
夺得金牌.若不计空气阻力，她们从起跳到入水的过程中，下列
说法中正确的是( )
A.运动员上升到最高点时重力势能为零
B.运动员下降过程中机械能增大
C.运动员从高处下落到水面前,动能转化为重力
势能
D.运动员从压弯跳板最低处到离开跳板的过程
中,弹性势能转化为动能和重力势能
√
第11题图
11.（教材素材题）（无锡中考）如图所示，摆球由
点静止释放，经过最低点到达点，、 两点等
高.关于摆球，下列说法中正确的是( )
A
A.从点到 点的过程中机械能守恒
B.在 点时处于平衡状态
C.在 点时重力势能最大
D.从点到 点动能转化为重力势能
第12题图
12.（多选）（2024·潍坊）弹簧置于光滑管内，下
端固定在水平面上，上端与管口平齐.如图所示，将
一直径略小于管的小球放在弹簧上端，先后两次向
下按压弹簧到不同位置后释放小球，小球沿竖直方
向运动，第一次小球到达的最高点为 ,第二次小球到
达的最高点为, 为小球运动路径上的一点，小球所
受空气阻力忽略不计，则先后两次( )
A.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B.小球由到 过程，弹性势能转化为重力势能
C.小球上升过程，经过 点时的重力势能相等
D.小球上升过程，经过 点时的机械能相等
√
√
13.（丹东中考）如图所示，滚摆下降过程中，滚摆的
________能转化为____能.滚摆上下往复运动过程中，
其每次上升所能达到的最大高度越来越低，滚摆在运
动过程中的机械能______（选填“增加”“减少”或“不
变”）.
重力势
动
减少
14.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动
项目.如图甲所示，一端系住人身，另一端系
于跳台的是一根弹性橡皮绳.不计空气阻力，
当人下落至图乙中 点时，橡皮绳刚好被拉
变大
先变大后变小
变小
直，那么，从点到点，运动员的动能______，在人越过 点继
续向点运动的过程中，人的动能将会______________，从 点
到 点的过程中人的机械能______. （均选填“变大”“变小”“先变
大后变小”“先变小后变大”或“不变”）.
15.（核心素养·科学思维）如图
甲中过山车从 点出发，先后经
过、、、 点.图乙是过山车
等于
在、、、 点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的
动能在___点最大， 点重力势能的大小______（选填“大于”“小
于” 或“等于”） 点动能的大小.(共22张PPT)
第十一章 功与机械能
11.2 功率
基础 必备知识分点练
中档 学科思维综合练
知识点1 比较做功的快慢
1.（教材素材题）如图所示，甲、乙两名工人将相同重物从一楼
搬到三楼，所用时间不同.关于工人对重物做功的过程，以下说
法正确的是 ( )
C
A.工人甲做功多，做功快
B.工人乙做功多，做功快
C.两人做功相同，工人甲做功快
D.两人做功相同，工人乙做功快
知识点2 功率的概念及计算
2.一台机器的功率是 ，含义是( )
C
A.这台机器所做的功只能是
B.这台机器每分钟做功
C.这台机器每秒所做的功是
D.这台机器每秒做的功是
3.当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器
( )
C
A.做功多 B.做功少 C.做功快 D.做功慢
4.（2024·河池期中改编）小明同学用 的水平推力推着重
的超市购物车在水平路面上前进了,所用时间是 ,
在此过程中，小明推购物车做的功为______，功率为____ .
5.（跨学科·工程实践）如图所示，重庆轨道2号线在李子坝站“穿”
居民楼而过,山城的复杂地形造就了这一震撼景象.若列车电动机
功率为,列车穿过居民楼时电动机做的功为 ,则
列车穿过居民楼的时间为____.若列车匀速行驶且速度为 ，
则列车行驶时受到的摩擦力为____________ .
6.（2024·柳州期中改编）电动载人飞行汽车频频试飞，投入商
业运行后可以极大地降低人们的通行时间.某款飞行汽车，最大
设计飞行速度为 ,以最大飞行速度飞行时，发动机的输
出功率为，则飞行汽车内做功_________ ,飞行过程
中受到的阻力为______ .
7.（4分）（2024·柳州八中校级月考）为了增强体质，重为
的小明每天坚持进行训练.某次训练，小明用 时间做了5
次引体向上，每次引体向上使身体重心上升 .求：
（1）每次引体向上，克服重力做的功.
解：每次引体向上，克服重力做的功为：
；…………（2分）
（2）在这 内，小明克服重力做功的功率.
解：在这 内，小明克服重力做功的功率为：
.…………（2分）
知识点3 功率的测量
8.小明和小华课后利用所学物理知识来比较自己上楼时功率的大小.
（1）需要的器材除了磅秤、皮尺之外还有______.
停表
（2）请你帮他们把设计的实验表格补全:
①________________；②______________；③__________.
人员 质量 ① ② ③
小明
小华
上楼的高度
上楼的时间
功率
（3）由测得的物理量计算上楼功率的表达式: _ ____.
（用物理量符号表示）
易错易混 做功大小的比较不能排除干扰条件
9.功率相同的两辆汽车在水平路面上匀速行驶，在相等的时间内
通过的路程之比为 ，那么( )
C
A.甲汽车做的功多 B.乙汽车做的功多
C.两汽车做的功一样多 D.无法判断两汽车做功的多少
10.（多选）如图所示，小华和妹妹一起坐双人秋
千，当秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们
的重力做功的大小分别为、 ，重力做功的功
率分别为、 .若小华的体重比妹妹重，则下列
说法正确的是( )
BD
A. B. C. D.
11.（跨学科·日常生活）汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调
换挡位操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是
( )
D
A.省力 B.安全
C.增大摩擦 D.增大爬坡的牵引力
12.（多选）两次水平拉动同一物体在同一水平地面上做匀速直
线运动,两次物体运动的路程-时间图像如图所示,根据图像判断,下
列选项中正确的是( )
AC
第12题图
A.两次物体运动的速度:
B.两次物体所受的拉力:
C.内,两次拉力对物体所做的功:
D.内,两次拉力对物体做功的功率:
13.两辆汽车的功率之比为 ，在相同时间匀速通过的路程之比
为 ，则两辆汽车的牵引力之比为_____，两辆汽车做功之比为
_____.
3
1
第14题图
14.（核心素养·科学思维）如图所示，是一个小球下
落过程中拍摄的频闪照片，相机每隔 曝光一次.
小球在下落的全过程中，前一半距离，重力做的功
为，做功功率为；后一半距离，重力做功为 ，
做功功率为，则它们的大小关系是___，
___.（均选填“ ”“”或“ ”）
15.（7分）如图是广西地铁在室外轨道运行
的场景，满载时总质量为 .在平直轨道
上以最大功率 从静止开始加速，经
过 恰好达到最大速度，并接着以最大速
度匀速行驶 ，已知地铁在匀速行驶时受到的阻力为重
力的0.1倍，忽略空气阻力. 求地铁满载时：
（1）地铁匀速行驶时的牵引力.
解：地铁满载时的总重力：
；…………
（1分）
由题意得，地铁在匀速运动过程中受到的阻力：
，
地铁匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，其大小相等，则
地铁匀速行驶时的牵引力： ；…………
（2分）
（2）整个过程中牵引力所做的功.
解：由题意可知，整个过程中地铁的运行时间：
，
最大功率 ，
由 可得，整个过程中牵引力做的功：
；…………
（2分）
（3）地铁行驶的最大速度.
解：由 可得，地铁的最大速度：
.…………（2分）

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