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(共55张PPT)
第六讲　功和机械能
第1节　功　功率
教材知识逐点过
功(绵阳6年5考；宜宾6年4考)
考点
1
做功的必要因素 (1)作用在物体上的 ； (2)物体在这个 上移动了距离
三种不
做功的 情况 示意图
特点 物体在水平方向
不受力，因惯性
而运动 物体受力，
但静止不动 有力有距离，力的
方向与距离的方向
垂直
力　
力的方向　
三种不
做功的情况 举例 足球踢出后，人
对足球不做功 推而未动，
搬而未起 提水桶水平前进，
提水桶的力和水桶
的重力不做功
功的 计算 力学中，功等于 与
的乘积
公式 W＝ .国际单位：焦耳，符号为J. 单位换算：1 J＝
1 N·m
易错 辨析 (1)在水平路面匀速行驶的汽车，没有力对它做功(　 　)
(2)只要你用了力，就一定做了功(　 　)
力　
物体在力的方向上移动的距离　
Fs　


教材改编题
1. (人教习题改编)如图是冰壶比赛场地的示意图.运动员用300 N的水
平恒定推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继
续滑行至C点停止，冰壶滑行时受到的摩擦力为15 N. 已知AB＝2.3m，BC＝37.7 m.
第1题图
(1)冰壶从A点到B点，运动员对冰壶做功 J，该过程重力
(选填“做功”或“不做功”).
690　
不做功
(2)冰壶能从B点运动到C点，是因为 ，该过程中运动员对冰
壶做的功为 J.
(3)整个运动过程中冰壶克服摩擦力做功 J.
具有惯性　
0　
600　
功率(绵阳6年5考；宜宾6年4考)
考点
2
功率 与 之比叫作功率，用字母P表示
物理 意义 表示做功的 ，它在数值上等于单位时间内所做的功
国际单位：瓦特，符号W. 其他单位：kW.
单位换算：1 kW＝103 W
公式 P＝ .
推导公式：P＝＝＝Fv(推导公式仅适用于匀速直线运动的
物体)
功　
做功所用时间　
快慢　
　
易错 辨析 (3)排球从最高点竖直下落的过程中，重力做功越来越快(　√　)
(4)两个同学爬上相同高度的高楼，体重大的同学做功多(　√　)
(5)功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多(　 　)
√
√

教材改编题
2. (人教图片改编)如图所示，用大小不同的力将质量不同的物体分别沿力
的方向移动相同的距离s，力在三个过程中所做的功分别为W1、W2、
W3，则W1 W2、W2 W3.(均选填“＞”“＜”或“＝”)
第2题图
＞　
＝　
3. (人教习题改编)工地上用电动叉车搬运重为5 000 N的货物，水平方向
上匀速移动40 m，用时20 s；然后在竖直方向上匀速提升1.5 m，又用时
5 s.搬运过程中货物始终水平放置，则叉车在水平方向上对货物做的功
为 J，在竖直方向上做功的功率为 W.
0　
1 500　
易错、重点突破
易错点拨
功的计算：W＝Fs公式中的F是作用在物体上的力，s是物体在力的作用
下沿力的方向上通过的距离，即注意F和s的同体性和同向性.
突破点
功、功率的理解及计算
例1　(2023巴中)已知木箱重为1 000 N，在水平拉力F的作用下向右以
0.5 m/s的速度做匀速直线运动，地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍.经
过5 s，地面对木箱的支持力做功 J，拉力F做功的功率为 W.
　例1题图
0　
150　
例2　 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v－t图
像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m.则在0～
10 s内汽车的平均速度为 m/s，汽车牵引力 (选填“大于”
“小于”或“等于”)阻力；设汽车在匀速直线行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，则汽车行驶时的功率为 W，在0～10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是 J.
12　
大于　
8×104　
8×105　
　例2题图
针对训练
1. (2025宜宾模拟)小明同学在用无人机进行航拍时，先将重20 N的无人机
在10 s内匀速上升了30 m，再水平匀速飞行30 m.无人机水平飞行时重力
做功为 J，匀速上升的过程中，无人机克服重力做功的功率为 W.
0　
60　
2. (2025自贡模拟)在一次活动中，小华用相同拉力拉着同一物体先后在同
一水平地面做匀速直线运动，物体两次运动的路程随时间变化的关系图
像，如图.下列判断正确的是(　C　)
A. 物体两次运动的速度v1＜v2
B. 物体两次运动所受的摩擦力f1＞f2
C. 0～t1两次拉力对物体做功的功率P1＞P2
D. 0～t1两次拉力对物体所做的功W1＝W2
　第2题图
C
四川真题分层练
功、功率的理解(宜宾2025.4)
命题点
1
1. (2025宜宾4题3分)在物理学中，把路程与时间之比叫作速度.下列物理
量采用该方法定义的是(　C　)
A. 长度 B. 温度 C. 功率 D. 功
C
判断物体是否做功(宜宾2023.19第二空)
命题点
2
2. (2023宜宾19题2分)如图所示，一个物体被水平力 F压在竖直墙面时静
止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体
受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”)，下滑时水平力
对物体 (选填“做了”或“不做”)功.
　第2题图
相等　
不做　
功、功率相关计算(绵阳6年5考；宜宾6年4考)
命题点
3
3. (2024绵阳31题4分)近年来，我国通过推进高标准农田建设，建成了一
大批旱涝保收、高产稳产的优质良田.若用水泵在0.2 h内把180 m3的水抽
到距抽水口2 m高的高标准农田中，则抽这些水至少做功 J，
水泵的功率至少为 W. 已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.
3.6×106　
5 000　
4. (2025宜宾21题2分)某款重力为2 N的电动玩具小车，以P＝3 W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0.6 N，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4 m的路
程，对应上升2 m的高度，此过程中所受摩擦阻力恒为0.5 N，则玩具小
车所用时间t＝ s.
5　
2　
5. (2022宜宾28题11分)在平直公路上，AB段sAB＝60 km，BC段sBC
＝40 km.一辆纯电动汽车甲，以速度v1＝108 km/h从A地匀速行驶到
B地，再以恒定功率P0＝60 kW从B地匀速行驶到C地.已知汽车甲的
质量m＝1 500 kg，其运动过程中所受阻力大小恒为自身重力的0.2
倍，g取10 N/kg.试问：
(1)汽车甲运动过程中所受阻力f的大小；
解：(1)汽车甲运动过程中受到的阻力f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1 500 kg
×10 N/kg＝3 000 N
以速度v1＝108 km/h从A地匀速行驶到B地，再以恒定功率P0＝60 kW从B
地匀速行驶到C地.已知汽车甲的质量m＝1 500 kg，其运动过程中所受阻
力大小恒为自身重力的0.2倍，g取10 N/kg.试问：
(2)汽车甲在BC段行驶的速度v2的大小；
解：(2)因为汽车甲在BC段做匀速直线运动，所以牵引力F＝f＝3 000 N
由P＝＝＝Fv可得，v2＝＝＝20 m/s
以速度v1＝108 km/h从A地匀速行驶到B地，再以恒定功率P0＝60 kW从B
地匀速行驶到C地.已知汽车甲的质量m＝1 500 kg，其运动过程中所受阻
力大小恒为自身重力的0.2倍，g取10 N/kg.试问：
(3)汽车甲从A地行驶到C地的平均速度v的大小；
解：(3)汽车甲从A到B所用的时间
t1＝＝＝ h
汽车甲从B到C所用的时间
t2＝＝＝ h
所以汽车甲从A到C的平均速度
v＝＝＝90 km/h
以速度v1＝108 km/h从A地匀速行驶到B地，再以恒定功率P0＝60 kW从B
地匀速行驶到C地.已知汽车甲的质量m＝1 500 kg，其运动过程中所受阻
力大小恒为自身重力的0.2倍，g取10 N/kg.试问：
(4)若甲车从A地出发的同时，另一辆相同电动汽车乙从C地向A地出发，
并以速度v3＝48 km/h与甲车相向匀速行驶，求甲、乙两车相遇时所用的
时间t和甲、乙两车的牵引力做功之和W总.
解：(4)由(3)得汽车甲从A到B用时 h，此时汽车乙所走的路程s乙＝v3t1＝
48 km/h× h＝ km＜sBC＝40 km，则两车相遇时，汽车乙未到B地
甲、乙两车相遇所用时间t＝t1＋＝ h＋＝ h＝
40 min
甲、乙两车的牵引力相同，所以甲乙两车牵引力做功之和W总＝Fs总＝
3 000 N×(60＋40)×103 m＝3×108 J
第六讲　功和机械能
第2节　机械能及其转化
教材知识逐点过
动能和势能
考点
1
动能 势能
重力势能 弹性势能
定义 物体由于
而具有的能 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 (人教教材表述变化) 物体由于发生
而具有的能
运动
弹性
形变　
动能 势能
重力势能 弹性势能
影响 因素 和运
动 和被举高
的 材料和弹性形变程度
联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化
质量
速度
质量　
高度　
教材改编题
1. (人教素材改编)打桩机工作时总是将重锤高高举起，这是因为物体被举
起的高度越 ，重力势能越 .重锤打桩时的 越大，动
能越大.若想把桩打得更深一点，可以采取的方法是
(写出一种方法即可).
高　
大　
速度　
增加重锤的质量(或
提高重锤的高度，或增大重锤下坠的速度合理即可)　
机械能及其转化(绵阳6年5考；宜宾6年2考)
考点
2
机械能 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
转化 动能和势能可以相互转化，如下图所示
举例：苹果从高处下落时，苹果的重力势能转化成了它的动
能；弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成了箭的动能
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 ，或者说机械能是 的
注：现实生活中，由于存在各种摩擦，机械能是不守恒的
易错 辨析 (1)无人机沿直线匀速水平飞行并喷洒农药时，无人机的机械能
不变(　 　)
(2)将篮球向上抛出，篮球运动到最高点时动能、机械能均为零
(　 　)
(3)空中匀速飞行的加油机给相对静止的战机加油时，战机动能
增大(　√　)
不变　
守恒　


√
教材改编题
2. (人教图片改编)如图所示的水车是我国古代最著名的水利灌溉机械之
一.若水车匀速转动，从取水处(最低点)到倒水处(最高点)，水未倒出时，
取水筒的(　B　)
A. 重力势能增大、动能减小 B. 重力势能增大、动能不变
C. 重力势能不变、动能不变 D. 重力势能减小、动能增大
第2题图
B
3. (人教图片改编)如图所示是运动员参加射箭比赛的情景.弓被运动员拉
弯，放手后，箭被射出去.运动员将弓拉得越弯，弓的弹性势能就越 ，箭被射出的过程中将弓的 能转化为箭的 能.
第3题图
大　
弹性势　
动　
易错、重点突破
突破点
机械能及其转化
例1　(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1题图
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
例2　(2025宜宾模拟)(多选)“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”.如图所
示，人将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上.人从跳台跳
下，落至图中A点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中B点时弹性绳对人的
拉力与人受到的重力大小相等，图中C点是人能达到的最低点.不计空气
阻力，下列说法正确的是(　AD　)
AD
例2题图
A. 从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功的功率增大
B. 到达C点时，人的动能为零，受到的合力为零
C. 从B点到C点，人的重力势能转化为动能
D. 从B点到C点，人的动能一直在减小
例3　(人教习题改编)跳台滑雪是一项受人们喜爱的体育运动.某次跳台滑
雪比赛中，某运动员的运动轨迹如图所示，运动员从A点出发，最终在E
点停下(忽略空气阻力).下列关于运动员运动过程中的解释正确的是(　B　)
例3题图
B
A. 从B点到C点的过程中，重力势能转化为动能
B. 从C点到D点的过程中，机械能不变
C. 在C点的动能为零
D. 在A点与E点的机械能相等
纵向实验分层练
教材实验要点梳理
实验
研究物体的动能跟哪些因素有关
实验目的：研究物体动能跟物体的质量、 的关系
实验仪器：金属球、木块、斜槽等
速度　
实验思
路串讲
要点
操作：将金属球从斜槽上由静止开始自由滚下，现象为金属
球撞击
木
块后木块移动　
实验思
路串讲
要点
比较
能大
小
原理：实验过程中金属球的动能主要由金属球的
能转化而来，撞击木块时，金属球对木块做功使木块移动，
木块移动距离越远，表明做功越
重力势　
多　
转换法：通过
来反映金属球动能的大小
木块被撞击后移动的距离(或木块被撞的远近)　
研究
影响
因素
实验思
路串讲
要点
实验装置：如右图
实验
思路
示例：研究物体动能跟物体速度的关系
应用：控制 不变，改变
操作：让同一金属球从斜槽的 高度处自由滚下
实验结论：详见例题(5)(6)
质量　
速度　
不同　
一题多设问(依据2022课标科学探究的四要素设问)
例　某兴趣小组想“研究物体的动能与哪些因素有关”.他们用斜面、木
块和两个金属球等器材进行了实验.
(1)小组同学根据生活常识提出了如下猜想：
由“十次车祸九次快”可猜想：物体的动能可能与 有关；
由“安全驾驶莫超载”可猜想：物体的动能可能与 有关.
例题图
速度　
质量　
基础设问
【问题】
【证据】
(2)实验中通过观察 来判断 (选填
“金属球”或“木块”)的动能大小.
(3)为了使金属球到达水平面时的速度相同，应将金属球从 (选填
“相同”或“不同”)高度处由 滚下.
(4)[操作细节]实验中进行图甲实验后，再进行图乙实验时应先将撞出的木
块 .
木块被撞击后移动的距离　
金属球　
相同　
静止　
放回原来的位置　
【解释】
(5)比较甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的实验结论是：当质量一
定时，物体的速度越大，动能越 .此结论可解释汽车 (选填
“超速”或“超载”)带来的危害.
大　
超速　
(6)[真实问题情境]比较 两图的实验现象，可以初步得到的实验
结论是：当速度相同时，物体的质量越大，动能越 .如图丁，高速
公路限速牌上标明“120”和“100”字样， (选填“大客车”
或“小轿车”)的限速应该是100 km/h.
例题图丁
甲、丙　
大　
大客车　
能力提升
【交流】
(7)[意外现象]其他小组同学在研究动能与速度的关系时，发现木块被撞击
后移动现象不明显，为确保实验有较明显的现象，下列方案中不可行的
是 .(选填字母)
A. 增大金属球下滑的高度
B. 减小木块的质量
C. 换用表面更粗糙的水平面
C　
(8)[科学论证]本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？
，原因是
.
(9)[横向实验对比]若利用如图甲所示的器材做“阻力对物体运动的影响”
实验，必须增加的器材是 (选填“倾斜程度不
同的斜面”或“粗糙程度不同的水平面”).
不
能　
木块被撞击后将在水平面上做匀速直线运动，移动的距
离无法确定　
粗糙程度不同的水平面　
(10)[创新装置]如图戊，摆线长L相同，小球A、B的质量mA＜mB，悬线与
竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，为了研究动能与质量的关系，将小球由静
止开始释放时，应控制夹角θ1 (选填“＞”“＜”或“＝”)θ2.
例题图戊
＝　
四川真题分层练
命题点
机械能及其转化(绵阳6年5考；宜宾6年2考)
1. (2025宜宾12题3分)(多选)2025年5月29日1时31分，我国使用长征三号
乙运载火箭成功将“天问二号”送入预定轨道，开启了对小行星
2016HO3以及主带彗星311P的探测与采样返回之旅.下列说法正确的
是(　AC　)
A. 加速升空过程中，“天问二号”克服重力做功
B. 加速升空过程中，“天问二号”的机械能守恒
C. 在深空探测过程中，“天问二号”通过电磁波与地面联系
D. 燃料的化学能全部转化为长征三号乙运载火箭的机械能
AC
2. (2024绵阳17题3分)2024年4月30日，载有3名航天员的神舟十七号载人
飞船返回舱，安全着陆于东风着陆场，任务取得圆满成功.在离地10公里
左右，返回舱的引导伞、减速伞和主伞相继打开，使返回舱减速下落，
此过程中，返回舱的(　D　)
A. 动能减小，重力势能增大，机械能不变
B. 动能增大，重力势能减小，机械能不变
C. 动能减小，重力势能增大，机械能减小
D. 动能减小，重力势能减小，机械能减小
D
3. (2021绵阳15题3分)撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育
运动.如图所示是运动员在一次比赛中的情景，从竿处于最大弹性形变到
运动员松开竿的过程中(不考虑空气阻力)(　D　)
A. 竿的弹性势能增大，运动员的机械能减小
B. 竿的弹性势能增大，运动员的机械能增大
C. 竿的弹性势能减小，运动员的机械能减小
D. 竿的弹性势能减小，运动员的机械能增大
第3题图
D
4. (2024宜宾8题3分)如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当
卫星从近地点向远地点运动的过程中(　B　)
A. 速度增大
B. 动能转化为重力势能
C. 机械能增大
D. 重力势能减小
第4题图
B
5. (2020绵阳21题3分)高空中形成的雨滴在重力和空气阻力的共同作用
下，开始下落的一段时间速度越来越大，落到地面前一段时间匀速下落.
雨滴在空中下落的整个过程中(　C　)
A. 动能一直增大，机械能守恒
B. 动能先增大后不变，机械能守恒
C. 动能先增大后不变，机械能一直减小
D. 动能先减小后不变，机械能一直减小
C
6. (2023宜宾9题3分)乒乓球自空中释放后竖直下落，多次与地面碰撞反
弹，最终停在地面.对此过程，下列说法正确的是(　C　)
A. 下落过程中球的运动状态保持不变
B. 触地时地面对球的作用力大于球对地面的作用力
C. 上升过程中球的动能越来越小，重力势能越来越大
D. 从释放到停止，球的机械能守恒
C
7. (2024成都7题2分)2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成
都隆重开幕.如图是我国运动员在跳高比赛中的场景.关于跳高运动员的
能量，下列结论正确的是(　C　)
A. 助跑过程中，动能保持不变
B. 助跑过程中，机械能总量保持不变
C. 起跳后的上升过程中，重力势能增大
D. 越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
第7题图
C
8. (2023南充13题4分)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.
第8题图
等于　
b　

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