2026年中考物理一轮专题复习(江西)第十章 功和机械能 (含答案)

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2026年中考物理一轮专题复习(江西)第十章 功和机械能 (含答案)

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1.结合实例,认识功的概念.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.
2.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.举例说明机械能和其他形式能量的相互转化.
3.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.
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考点一 力学中的功
做功 如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功
做功的两个必备因素 (1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上移动的距离
续表
不做功的三种情况示意图 eq \o(\s\up7(),\s\do5(有距无力)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(有力无距)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(有力有距,,但力垂直于,距离)))
续表
特点 物体在水平方向不受力, 因惯性而动,如空中飞行的足球 物体受力,但静止,如推而未动 物体运动的方向与力的方向垂直,如人提水桶水平前进
公式 W=Fs重力做功公式:W=Gh摩擦力做功公式:W=fs
考点二 功率
定义 功与做功所用时间之比叫作功率,它在数值上等于单位时间内所做的功.功率用字母P表示
物理意义 功率是表示物体做功快慢的物理量
公式 P=推导式:当物体在力F的作用下,以速度v匀速运动时,由W=Fs和v=可得,P===Fv(速度的单位必须是m/s)
单位换算 1 kW=1×103 W
温馨提示:功率是反映做功快慢的物理量,功率大说明做功快,但并不是说做功一定多,而做功多其功率也不一定大.
考点三 机械能
1.能量
(1)定义:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量.
(2)单位:能量的单位是焦耳(J).
温馨提示:(1)能量是表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量.
(2)一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.如山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功.
2.动能与势能
类型 定义 影响因素
动能 物体由于运动而具有的能 物体的质量越大、速度越大,动能就越大
势能 重力势能 在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 物体的质量越大、被举得越高,重力势能就越大
弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能 弹性势能大小与物体的形变量有关,形变量越大,弹性势能越大
3.机械能及其转化
(1)机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
(2)机械能及其转化:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的.
INCLUDEPICTURE "深化辨析FS.tif" INCLUDEPICTURE "../../江西中考总复习物理/深化辨析FS.tif" \* MERGEFORMAT
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
1.功等于力与距离的乘积.(  )
2.做功多的物体能量大,做功少的物体能量小.(  )
3.用手提着重物在水平地面上匀速行走,人提重物的力对重物做了功.(  )
4.功率是表示物体做功快慢的物理量,做功快的机械一定做功多.(  )
5.功率大的机械做功一定快.(  )
6.运动快的物体比运动慢的物体动能大.(  )
7.小明在荡秋千的过程中,动能和势能在不断地发生转化.(  )
8.弹性越好的物体具有的弹性势能越大.(  )
9.把一个小球竖直上抛,小球运动到最高点时动能为0.(  )
10.物体只发生动能和重力势能的相互转化时,机械能守恒.(  )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.×
7.√ 8.× 9.√ 10.√
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功和功率的计算
?方法指导
在功和功率的计算中,要注意以下问题:
(1)分析是哪个力对物体做功,即找对F.
(2)计算中用到的s和v必须是物体在力的方向上运动的距离和速度,即只有s和v与F的方向在一条直线上时才可以直接用W=Fs和P=Fv计算功和功率.
(3)做功的多少与力和在力的方向上通过的距离有关,与物体做的是匀速运动还是变速运动无关.
?典例集训
1.在第七届世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人,参观者戴上该设备,可轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时
2 s.此过程中对物体做功________J,功率为________W.(g取10 N/kg)
答案:500 250
2.近年来,我国航空航天取得了举世瞩目的成就.如图所示的是我国的某型号战机,它满负荷巡航时总质量为 30吨,匀速巡航时的速度为1 980 km/h,牵引力为50 000 N,最大航程为4 500 km.求:
(1)该战机匀速巡航时的功率;
(2)该战机匀速巡航4 500 km时牵引力做的功.
答案:(1)2.75×107 W (2)2.25×1011 J
机械能及其转化
?方法指导
机械能相互转化图示
?典例集训
3.(多选)打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示.下列说法错误的是(  )
A.篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
B.篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C.篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D.篮球在整个过程中机械能守恒
答案:ABD
4.跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是(  )
A.运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性势能减小
B.运动员被跳板向上弹起的过程中,重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中,动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中,机械能增大
答案:C
5.如图所示,弹簧一端与小车相连,另一端固定在左侧的墙壁上,小车放在光滑的水平木板上.小车位于A点时弹簧恰好为自然长度,用力压缩弹簧使小车达到B点;松手后,小车由位置B运动至位置C.则在整个运动过程中,速度达到最大的位置在________(选填“A点”“A点的左侧”或“A点的右侧”),弹簧的弹性势能的变化情况是_____________________________;整个系统的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”).(不计空气阻力)
答案:A点 先减小后增大 不变
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实验 研究物体的动能跟哪些因素有关__________________________
?探究要点
实验装置图
实验器材的选取 斜面、木板、钢球、木块、刻度尺
实验方法 (1)转换法:通过水平面上木块被推动的距离来反映物体动能的大小,移动距离越远,动能越大;(2)控制变量法:a.探究物体动能的大小与质量的关系时,将质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放,保证不同钢球到达水平面的速度相同;b.探究物体动能的大小与速度的关系时,将同一钢球从斜面的不同高度由静止释放,使同一钢球在撞击水平面上木块时速度不同
实验结论 物体动能的大小与物体的质量和速度有关:a.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;b.运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大
交流与反思 (1)水平面绝对光滑不能完成实验的原因:木块将一直在水平面上做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离;(2)木块质量较大,确保实验仍有明显现象的方法:增大钢球下滑的高度;
续表
交流与反思 (3)为了防止木块滑出木板,可以采取的措施:a.换用更长的木板进行实验;b.减小钢球的质量;c.增大水平木板的粗糙程度;d.减小钢球下滑的高度;e.增大木块质量等
?典例集训
实验小组的小林同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是进行了如下猜想:
eq \o(\s\up7(),\s\do5(甲))
eq \o(\s\up7(),\s\do5(乙))
eq \o(\s\up7(),\s\do5(丙))
图1
(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟________有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟________有关.
(2)为了验证上述猜想,小林进行了如图1甲、乙、丙所示的实验.
该实验所探究物体的动能是指________(选填“木块”或“钢球”)的动能.
(3)甲、乙两次实验探究的是物体的动能与________的关系,结论是
__________________________________________________________.
(4)某同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的钢球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小,这种实验方法的错误之处是
______________________________________________________.
eq \o(\s\up7(),\s\do5(图2))
eq \o(\s\up7(),\s\do5(图3))
(5)小明同学尝试改用如图3所示的装置“探究物体动能大小与质量的关系”,经过思考设计了实验方案:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离;这个实验方案是________(选填“正确”或“错误”)的,因为压缩程度相同时,钢球获得的动能________,木块移动的距离________.
(6)如果水平面光滑,则________(选填“能”或“不能”)完成上述实验.
(7)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑行的距离不同(如下表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功________(选填“相等”或“不相等”).
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
答案:(1)速度 质量 (2)钢球 (3)速度
当质量一定时,速度越大,物体具有的动能越大 (4)没有控制水平面的粗糙程度相同
(5)错误 相同 相同 (6)不能 (7)相等
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1.(2022·T3)如图所示,这是北京冬奥会钢架雪车比赛场景.运动员匍匐在钢架雪车上,沿冰道从山坡上快速滑降,________转化为动能;在此过程中,运动员相对于________是运动的.
答案:重力势能 山坡
2.(2017·T9)如图所示,这是台球比赛中球杆击球后两球相撞的场景.此现象说明力能改变物体的________,台球在桌面上滚动的过程中,球杆对台球________(选填“做功”或“不做功”).
答案:运动状态 不做功
3.(2023·T5)我国无人机技术世界领先,应用广泛.如图所示,送快递的无人机匀速下降时,它相对于地面是________的,机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”).
答案:运动 减小
4.(2024·T6)如图所示,物块在大小为F的拉力作用下,在时间t内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为________,功率为________.(均用题中所给字母表示)
答案:Fs 
5.(2019·T20,节选)王爷爷驾驶汽车在某段平直公路上行驶时,若汽车以速度v匀速行驶时间t,已知汽车总重为G,匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的,求汽车在这段时间内的功率.(温馨提示:计算结果请用字母表示)
解:汽车以速度v匀速行驶,则牵引力
F=f=
汽车做的功W=Fs=vt
功率P==.
6.(2022·T15,节选)如图所示,是某同学陪奶奶去超市买的一桶食用油,奶奶说这桶里的油有10斤.已知食用油的密度为0.92×103 kg/m3,1 L=1 dm3.该同学提着这桶油在水平路面上走了10 m,求此过程中拉力对油做的功.
解:该同学提着这桶油在水平路面上走了10 m,但在拉力的方向上没有移动距离,所以在此过程中拉力对油做的功W=0 J.INCLUDEPICTURE "第十章S.TIF" INCLUDEPICTURE "../../江西中考总复习物理/第十章S.TIF" \* MERGEFORMAT
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1.结合实例,认识功的概念.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.
2.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.举例说明机械能和其他形式能量的相互转化.
3.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.
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考点一 力学中的功
做功 如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功
做功的两个必备因素 (1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上移动的距离
续表
不做功的三种情况示意图 eq \o(\s\up7(),\s\do5(有距无力)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(有力无距)) eq \o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(有力有距,,但力垂直于,距离)))
续表
特点 物体在水平方向不受力, 因惯性而动,如空中飞行的足球 物体受力,但静止,如推而未动 物体运动的方向与力的方向垂直,如人提水桶水平前进
公式 W= 重力做功公式:W= 摩擦力做功公式:W=
考点二 功率
定义 功与做功所用时间之比叫作功率,它在数值上等于单位时间内所做的功.功率用字母P表示
物理意义 功率是表示物体做功快慢的物理量
公式 P= 推导式:当物体在力F的作用下,以速度v匀速运动时,由W=Fs和v=可得,P=== (速度的单位必须是m/s)
单位换算 1 kW= W
温馨提示:功率是反映做功快慢的物理量,功率大说明做功快,但并不是说做功一定多,而做功多其功率也不一定大.
考点三 机械能
1.能量
(1)定义:物体能够对外 ,我们就说这个物体具有能量.
(2)单位:能量的单位是 .
温馨提示:(1)能量是表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量.
(2)一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”.如山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功.
2.动能与势能
类型 定义 影响因素
动能 物体由于 而具有的能 物体的 越大、 越大,动能就越大
势能 重力势能 在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 物体的 越大、被 ,重力势能就越大
弹性势能 物体由于发生 而具有的能 弹性势能大小与物体的 有关, 越大,弹性势能越大
3.机械能及其转化
(1)机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.
(2)机械能及其转化:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的.
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判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
1.功等于力与距离的乘积.(  )
2.做功多的物体能量大,做功少的物体能量小.(  )
3.用手提着重物在水平地面上匀速行走,人提重物的力对重物做了功.(  )
4.功率是表示物体做功快慢的物理量,做功快的机械一定做功多.(  )
5.功率大的机械做功一定快.(  )
6.运动快的物体比运动慢的物体动能大.(  )
7.小明在荡秋千的过程中,动能和势能在不断地发生转化.(  )
8.弹性越好的物体具有的弹性势能越大.(  )
9.把一个小球竖直上抛,小球运动到最高点时动能为0.(  )
10.物体只发生动能和重力势能的相互转化时,机械能守恒.(  )
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功和功率的计算
?方法指导
在功和功率的计算中,要注意以下问题:
(1)分析是哪个力对物体做功,即找对F.
(2)计算中用到的s和v必须是物体在力的方向上运动的距离和速度,即只有s和v与F的方向在一条直线上时才可以直接用W=Fs和P=Fv计算功和功率.
(3)做功的多少与力和在力的方向上通过的距离有关,与物体做的是匀速运动还是变速运动无关.
?典例集训
1.在第七届世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人,参观者戴上该设备,可轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时
2 s.此过程中对物体做功________J,功率为________W.(g取10 N/kg)
2.近年来,我国航空航天取得了举世瞩目的成就.如图所示的是我国的某型号战机,它满负荷巡航时总质量为 30吨,匀速巡航时的速度为1 980 km/h,牵引力为50 000 N,最大航程为4 500 km.求:
(1)该战机匀速巡航时的功率;
(2)该战机匀速巡航4 500 km时牵引力做的功.
机械能及其转化
?方法指导
机械能相互转化图示
?典例集训
3.(多选)打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示.下列说法错误的是(  )
A.篮球经过相同高度的B、C两点时,机械能相等
B.篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C.篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D.篮球在整个过程中机械能守恒
4.跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是(  )
A.运动员用力下压跳板的过程中,跳板的弹性势能减小
B.运动员被跳板向上弹起的过程中,重力势能减小
C.运动员离开跳板向上运动的过程中,动能减小
D.运动员从最高点下落的过程中,机械能增大
5.如图所示,弹簧一端与小车相连,另一端固定在左侧的墙壁上,小车放在光滑的水平木板上.小车位于A点时弹簧恰好为自然长度,用力压缩弹簧使小车达到B点;松手后,小车由位置B运动至位置C.则在整个运动过程中,速度达到最大的位置在________(选填“A点”“A点的左侧”或“A点的右侧”),弹簧的弹性势能的变化情况是_____________________________;整个系统的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”).(不计空气阻力)
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实验 研究物体的动能跟哪些因素有关__________________________
?探究要点
实验装置图
实验器材的选取 斜面、木板、钢球、木块、刻度尺
实验方法 (1)转换法:通过水平面上木块被推动的距离来反映物体动能的大小,移动距离越远,动能越大;(2)控制变量法:a.探究物体动能的大小与质量的关系时,将质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放,保证不同钢球到达水平面的速度相同;b.探究物体动能的大小与速度的关系时,将同一钢球从斜面的不同高度由静止释放,使同一钢球在撞击水平面上木块时速度不同
实验结论 物体动能的大小与物体的质量和速度有关:a.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;b.运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大
交流与反思 (1)水平面绝对光滑不能完成实验的原因:木块将一直在水平面上做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离;(2)木块质量较大,确保实验仍有明显现象的方法:增大钢球下滑的高度;
续表
交流与反思 (3)为了防止木块滑出木板,可以采取的措施:a.换用更长的木板进行实验;b.减小钢球的质量;c.增大水平木板的粗糙程度;d.减小钢球下滑的高度;e.增大木块质量等
?典例集训
实验小组的小林同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是进行了如下猜想:
eq \o(\s\up7(),\s\do5(甲))
eq \o(\s\up7(),\s\do5(乙))
eq \o(\s\up7(),\s\do5(丙))
图1
(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟________有关;由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟________有关.
(2)为了验证上述猜想,小林进行了如图1甲、乙、丙所示的实验.
该实验所探究物体的动能是指________(选填“木块”或“钢球”)的动能.
(3)甲、乙两次实验探究的是物体的动能与________的关系,结论是
__________________________________________________________.
(4)某同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的钢球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小,这种实验方法的错误之处是
______________________________________________________.
eq \o(\s\up7(),\s\do5(图2))
eq \o(\s\up7(),\s\do5(图3))
(5)小明同学尝试改用如图3所示的装置“探究物体动能大小与质量的关系”,经过思考设计了实验方案:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离;这个实验方案是________(选填“正确”或“错误”)的,因为压缩程度相同时,钢球获得的动能________,木块移动的距离________.
(6)如果水平面光滑,则________(选填“能”或“不能”)完成上述实验.
(7)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑行的距离不同(如下表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功________(选填“相等”或“不相等”).
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
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1.(2022·T3)如图所示,这是北京冬奥会钢架雪车比赛场景.运动员匍匐在钢架雪车上,沿冰道从山坡上快速滑降,________转化为动能;在此过程中,运动员相对于________是运动的.
2.(2017·T9)如图所示,这是台球比赛中球杆击球后两球相撞的场景.此现象说明力能改变物体的________,台球在桌面上滚动的过程中,球杆对台球________(选填“做功”或“不做功”).
3.(2023·T5)我国无人机技术世界领先,应用广泛.如图所示,送快递的无人机匀速下降时,它相对于地面是________的,机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”).
4.(2024·T6)如图所示,物块在大小为F的拉力作用下,在时间t内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为________,功率为________.(均用题中所给字母表示)
5.(2019·T20,节选)王爷爷驾驶汽车在某段平直公路上行驶时,若汽车以速度v匀速行驶时间t,已知汽车总重为G,匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的,求汽车在这段时间内的功率.(温馨提示:计算结果请用字母表示)
6.(2022·T15,节选)如图所示,是某同学陪奶奶去超市买的一桶食用油,奶奶说这桶里的油有10斤.已知食用油的密度为0.92×103 kg/m3,1 L=1 dm3.该同学提着这桶油在水平路面上走了10 m,求此过程中拉力对油做的功.

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