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(共42张PPT)
第一部分　教材梳理　考点过关
第十讲　功和机械能
目录
01
考点梳理
02
实验聚焦
03
常考类型突破
04
河南真题精练
版本导航
人教：八年级下册第十一章P83～102　
北师：八年级下册第九章P115～124，九年级第十章P1～8
沪科：八年级第十章P231～253
功
1. 做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的 ；另一个是物
体在这个力的方向上移动的 。（必须同时满足，缺一不可）
2. 功的计算
（1）功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。表达式：W
＝ 。
（2）单位： ，符号： 。1J＝1N·m。
力　
距离　
Fs　
焦耳　
J　
功率
1. 定义：功与做功所用时间之比叫作功率。它是表示物体做功
的物理量。
2. 公式及推导：P＝ 。若物体在力F的作用下做匀速直线运动，
则P＝＝＝Fv。
3. 单位： ，符号： 。
4. 单位换算：1kW＝ W。
快
慢　

瓦特　
W　
1 000　
动能和势能
1. 能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
能量的单位： ，符号： 。
2. 动能和势能
分类 动能 势能 重力势能 弹性势能
影响 因素 物体的
和 物体的
和 物体的弹性形变大小
焦耳　
J　
质量　
速度　
质量　
高度　
分类 动能 势能 重力势能 弹性势能
定
义 物体由于运动
而具有的能 物体由于受到重力并处在
一定高度时所具有的能 物体由于发生弹性
形变而具有的能
联系 动能和势能在一定条件下可以相互 转化　
链接教材
1. （人教八下P85图）下列实例中，力对物体做功的有（　B　）
甲：推车前进 乙：提着滑板水平前行
丙：提升物体 丁：搬而未起
B
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
2. （人教八下P90T4）如图所示，一辆卡车在平直公路上匀速行驶，
速度为72km/h，发动机的实际功率为180kW，行驶的时间为2h。这个
过程中，下列说法正确的是（　B　）
A. 发动机做的功为360J
B. 卡车的牵引力为9×103N
C. 卡车行驶的路程为144m
D. 卡车受到的阻力为9×104N　（续表）
B
机械能及其转化
1. 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2. 机械能守恒：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，但动能和势能的总和 。
不变　
3. （人教八下P97图）如图所示的滚摆，从最高点由静止释放，上下
往复运动的幅度越来越小，最终停在最低点。则下列说法中错误的是
（　B　）
A. 滚摆的动能与重力势能可以相互转化
B. 滚摆上升时重力势能减小、动能增大
C. 滚摆在最高点时，机械能最大
D. 滚摆上下往复运动的过程中，其机械能不断减小
B
探究物体的动能与哪些因素有关
例　如图为某兴趣小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m）。
（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时
具有相同的 。
速度　
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后 来判断小球
具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 （选填“控制
变量法”或“转换法”）。
移动的距离　
转换法　
（3）小华认为由实验步骤乙和丙可以判断动能大小与速度的关系，你
认为该观点是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是
。
（4）通过比较步骤 和 可以判断动能大小与物体质量的关
系：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能 。
错误　
没
有控制小球质量相同　
甲　
乙　
越大　
（5）近年来，为减少因车辆刹车失灵造成的危害，许多高速公路设置
了紧急避险车道，如图所示，该车道是在公路右侧设一个冲向高处的大斜坡，路面铺上砂砾，车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去，避免惨剧的发生。请从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的原因：汽车冲上斜坡时， 转化成重力势能，汽车的速度 。
动能　
减小
拓展设问
（6）在“探究动能与质量的关系”中，进行步骤乙实验时，木块被撞
后滑出木板掉落，为了实验安全，需改进步骤乙装置，再与步骤甲实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下方法 。（填字母）
A　
A. 换用质量更小的小球
B. 给水平木板铺上毛巾
C. 适当降低小球的高度
D. 换用一个较重的木块
（7）通过查阅相关资料，兴趣小组收集了部分物体的动能（如表所
示），结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这
两个因素中，对物体动能影响较大的是 。
部分物体的动能 行走的牛 约60J
跑百米的运动员 约3×103J
飞行的步枪子弹 约5×103J
速度　
（8）高速公路限速牌上标明“120”和“100”的限速字样，
（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h。针对汽
车的“超载”“超速”问题，请你从物理的角度写一条安全标
语： 。
大客
车　
请勿超载、超速（合理即可）　
（9）另一小组的小张同学设计如图所示实验装置，利用质量不同的钢
球将弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一位置处的木块，来探
究物体动能的大小与质量是否有关。该方案是否合理？
（选填“合理”或“不合理”），理由是
（忽略钢球
滚动时受到地面的摩擦力）。
不合理　
弹簧的弹性势能相同，转
化成的钢球的动能相同，因此木块最终移动的距离相同　
力做功的必要因素
例1　（2025黑龙江）如图所示，举重运动员将杠铃举起的过程中，举
重运动员对杠铃 （选填“做功”或“没做功”）；当举重运
动员将杠铃高高举起后保持静止时，地面对举重运动员的支持力与举
重运动员受到的重力 （选填
“是”或“不是”）一对平衡力。
做功　
是　
例2　（2025连云港）下列情景中，人对物体做功的是（　B　）
A. 司机用力推汽车，汽车不动
B. 人推自行车前进
C. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
D. 足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
【解题要点】
　　物因惯性而运动，静止有力无距离，方向距离互垂直，以上三种
不做功。
B
功和功率的理解与计算
例3　（连云港中考）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样
大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。
该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、
P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　C　）
A. W1＜W2　P1＜P2
B. W1＞W2　P1＞P2
C. W1＝W2　P1＝P2
D. W1＜W2　P1＞P2
C
例4　（2025宜宾）某款重力为2N的电动玩具小车，以P＝3W的功率
在水平路面上匀速运动，此过程中所受摩擦阻力恒为0.6N，则匀速运
动时的速度v＝ m/s；现在小车以相同功率在斜面上匀速运动4m
的路程，对应上升2m的高度，此过程中所受摩擦阻力恒为0.5N，则玩
具小车所用时间t＝ s。
5　
2　
解：用5×104牛的力将某物体提升8米，则拉力所做的功W＝Fs＝
5×104N×8m＝4×105J
用时100秒，则拉力所做的功的功率
P＝＝＝4×103W
例5　（2025上海）某机器用5×104牛的力在100秒时间内将某物体提
升8米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【方法总结】
1. 水平方向上拉力做功
如图甲所示，拉力做功W＝Fs（s的单位为m），功率P＝＝＝
Fv（t的单位为s，v的单位为m/s）。
2. 竖直方向上克服重力做功
如图乙所示，克服重力做功W＝Gh（h的单位为m），功率P＝
＝＝Gv（t的单位为s，v的单位为m/s）。
关键点：重力方向始终竖直向下，所以h指竖直高度，与物体的运动路径无关。
机械能及其转化
例6　（2025广西）如图所示，驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗
（　C　）
C
A. 动能增大 B. 动能减小
C. 重力势能增大 D. 重力势能减小
例6图
例7　（2025德阳）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所
示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在A、C
两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　D　）
例7图
D
A. 小球在C点时，动能最大
B. 小球在B点时，重力势能最大
C. 小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小
D. 小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小
【思维点拨】
不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。
例8　如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的
轨道有一定坡度，从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力
滑行进站时将 能转化为 能储存起来，此过程中机械
能总量 。洒水车沿着街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过
程中，它的动能将 。
动　
重力势　
减小　
变小　
【方法总结】
1. 机械能内部转化情况示意图
2. 在分析动能和重力势能间的转化时，一定要看清“匀速”“加
速”“减速”“升高”“降低”“高处”“低处”等字眼。
3. 如果物体在运动过程中受到摩擦力和介质阻力等其他外力时，物体
的总机械能将减小。
功和功率的理解和计算
1. （2025信阳二模）塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地
面为参照物，则此重物是 （选填“运动”或“静止”）的；
若拉力为1×104N，重物上升的距离为40m，重物上升所用的时间为
50s，则拉力做功为 焦，功率为 瓦。
运动　
4×105　
8×103　
2. （2025新乡二模）如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后
两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s
－t图像分别是图乙中的图线①、②。下列有关说法正确的是（　A　）
A. ①、②两次的摩擦力大小f1＝f2
B. ①、②两次的拉力大小关系是F1＞F2
C. 经过相同时间，①、②两次拉力做功的关系是W1＜W2
D. ①、②两次拉力做功功率的关系是P1＜P2
A
3. （2025南阳二模）跳伞运动员从高空竖直向下跳，人（包括装备）
的质量为80kg，只考虑人（包括装备）受到的重力和空气阻力，下落
时的速度—时间图像如图所示，已知运动员在前30s内下落了1 500m，
g取10N/kg，下列说法正确的是（　B　）
A. 前30s内，重力做功1.2×105J
B. 前30s内，重力做功的功率为4×104W
C. 第20s所受空气阻力大于第50s所受空气阻力
D. 整个下落过程，运动员的重力势能一直增大
B
4. （2025许昌一模）小明一家人在春节假期自驾去旅游，爸爸驾驶着
小汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了10分钟，受到的阻力
为2 000N，求：牵引力在这段时间内做的功和功率分别是多少？
解：这段时间内汽车行驶的路程
s＝vt＝72km/h×h＝12km＝1.2×104m
汽车行驶时受到的牵引力等于阻力，即
F牵＝f＝2 000N
牵引力在这段时间内做的功
W＝F牵s＝2 000N×1.2×104m＝2.4×107J
所求功率P＝＝＝4×104W
机械能及其转化
5. （2025南阳一模）2023年6月4日“神十五”航天员乘组安全返回地
球。返回舱在下落的过程中，重力势能不断 ；在轨期间，他
们首次出色地完成斯特林热电转化实验，实现了将内能高效转化
为 能，减少了对传统太阳能的依赖，为将来扩大太空探索的深
度和广度提供能源保障。
减小　
电　
6. （2025商丘三模）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，a、b、c、d为轨迹上的点，其中
a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能 （选
填“大于”“小于”或“等于”）d点机械能；球在a、b、c、d四点
中 点的重力势能最大。
等于　
b　
7. （2024河南）水电站通过提高水位增加水的重力势能，水流下时重
力势能转化为 能。
动　
8. （2025周口三模）科技赋能乡村振兴，某农场农业科技人员正在使
用无人机给农作物施肥，如图所示，无人机在某一高度正沿水平方向
匀速飞行，下列说法中正确的是（　B　）
A. 动能与重力势能均不变
B. 动能与重力势能均减小
C. 动能不变，重力势能减小
D. 动能减小，重力势能不变
B
9. （2025南阳二模）如图所示，将一铜球用绳子悬挂起来，把它放到
人的鼻子附近，然后松手，铜球来回摆动（不计空气阻力）。下列说
法正确的是（　D　）
D
A. 摆球从最高点向最低点摆动时，动能转化为重力势能，机械能逐渐减小
B. 摆球在最低点时，动能最小，重力势能最大，机械能最大
C. 摆球从最低点向最高点摆动时，重力势能转化为动能，机械能逐渐增大
D. 摆球在摆动过程中，机械能始终保持不变
10. （双选）（2025河南）为构建新型能源体系，河南省已建成多个
抽水蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库
蓄能；在用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是
（　BC　）
A. 抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B. 上水库放水时，流下的水的重力势能减小
C. 放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D. 放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
BC
探究物体的动能与哪些因素有关
11. （2025许昌一模）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐
患，小明设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小
球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置由静止滚下（mA＝
mB＜mC、hA＝hC＞hB），推动小
木块运动一段距离后静止，请你
根据生活经验和所学的物理探究方
法，对以下问题进行解答。
（1）实验中，探究的动能是指 （填正确选项前的字母）。
A. 小球在斜面上的动能
B. 小球撞击木块时的动能
C. 木块被小球撞击时的动能
B
（2）用来研究超速安全隐患时需要控制不变的量是 ，实验时
应选择 两个图所示实验进行比较；用来研究超载安全隐患
时，应选择 两个图所示实验进行比较。
质量　
甲、乙　
甲、丙　
（3）小球从斜面由静止滚到底部的过程中，实际上就是 能
转化为动能的过程，在这个过程中，忽略斜面的摩擦力对小球的影
响，其机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
重力势　
不变　
（4）实验中，小球在这三个水平表面上滑行的过程中，推动木块克服摩擦做功最多的是球 （选填“A”“B”或“C”）。
C　

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