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精讲册
功与机械能
一级主题 二级主题 目标要求
运动和相互
作用 机械运动 和力 2.2.6　知道简单机械。探究并了解
杠杆的平衡条件
一级主题 二级主题 目标要求
能量 机械能 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。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化
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
3.2.3　知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径
3.2.4　能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用
　　情境：起重机在我国基础建设中发挥了重要作用，
它是一种循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：
取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地
点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原
位，以便进行下一次循环。在一定范围内
垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机
械，又称吊车，如图所示。
1. 起重机吊着重为5×103 N的货物，若将货物匀
速提升10 m，起重机的钢绳拉力对货物做的功是
J；接着将货物沿水平方向匀速移动10 m，
此时拉力对货物做的功是 J；之后又吊着货物不动
经过2 s，拉力对货物做的功是 J；整个过程中拉力
所做的总功是 J。
5×104　
0　
0　
5×104　
1.机械功
（1）定义：物理学中，把 和物体在
上 的乘积叫做机械功，简称功。
（2）做功的两个条件：作用在物体上的 和物体
在 上移动一段距离。
（3）公式：W＝ ，单位 ，符号是 ，
1 J ＝ N·m。
力　
力的方向
移动距离　
力　
这个力的方向　
Fs　
焦耳　
J　
1　
2.功率是机器的主要技术指标之一，要根据实际
需要选择功率合适的机器。某建筑工地需要购置一台起
重机，要求起重机能在0.5 min内将1 750 kg的建筑材料
匀速吊起6 m高，应选择的起重机功率至少为多少？（g
取10 N/kg）
　　解：起重机匀速吊起建筑材料时的拉力F＝G＝
mg＝1 750 kg×10 N/kg＝17 500 N，起重机匀速吊起建筑
做的功W＝Fs＝17 500 N×6 m＝1.05×105 J，吊起建筑
材料所需功率P＝＝＝3 500 W＝3.5 kW，应
选择的起重机功率至少为3.5 kW。
2.功率
（1）物理意义：表示物体做功的 。
（2）定义：物理学中，把功与做功所用的时间
叫作功率。
（3）公式：P＝ ，单位 ，简称 ，
符号为 ，1 W＝ J/s。
（4）单位换算：1 kW＝ W。
快慢　
之比
　
瓦特　
瓦　
W　
1　
1 000　
3.起重机从地面把物体加速提起，然后匀速水平
移动到指定地点上方，最后减速下降到指定地点，这个
过程中，物体的动能、重力势能和机械能如何变化？
（不计阻力影响）
过程 加速提起 匀速水平移动 减速下降
物体的动能 （1） （2） （3）
物体的重力势能 （4） （5） （6）
物体的机械能 （7） （8） （9）
增大
不变
减小
增大
不变
减小
增大
不变
减小
3.动能、势能和机械能
（1）能量：在物理学中，如果一个物体能够对其他物
体 ，我们就说这个物体具有 ，简称
能。物体做功的过程就是 的过程，一个物
体能够对外做的功越多，这个物体具有的能量越大。功
和能的单位是 。
（2）动能：物体由于 而具有的能；其影响因
素是物体的 和 。
做功　
能量　
能量转化　
焦耳　
运动　
质量　
速度　
（3）重力势能：物体由于 而具有
的能；其影响因素是物体的 和 。
（4）弹性势能：物体因发生 而具有的
能；其影响因素是物体的弹性形变程度。
处于一定的高度　
质量　
高度　
弹性形变　
（2）动能：物体由于 而具有的能；其影响因
素是物体的 和 。
运动　
质量　
速度　
（5）机械能及其转化： 和 统称为机
械能。动能和势能可以相互转化，在转化过程中，如果
物体克服摩擦力做功，则物体的机械能会 。
动能　
势能　
减小　
功的判断
1. （2025·长春）下列情境中，人对物体做了功的是
（　C　）
A. 推桌子未推动
B. 搬石头未搬起
C. 提着水桶上楼
D. 举着杠铃静止
C
方法提示：三种不做功的情况
（1）有力无距离，如物体受力静止。
（2）有距离无力，如物体因惯性而动。
（3）在力的方向上没有通过距离，如物体运动方向和
力的方向垂直。
2. 如图是一名举重运动员做挺举动作时的几个瞬间。
下列说法中正确的是（　D　）
A. 从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
D
功和功率的计算
3. （2024·连云港）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，下列关于它们之间大小关系的说法中正确的是（　C　）
C
A. W1＜W2，P1＜P2
B. W1＞W2，P1＞P2
C. W1＝W2，P1＝P2
D. W1＜W2，P1＞P2
4. （2025·上海）某机器用5×104 N的力在100 s时间内将
某物体提升8 m，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
解：拉力做的功W＝Fs＝5×104 N×8 m＝4×105 J；拉
力做功的功率P＝＝＝4×103 W。
机械能及其转化
5. （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　）
A. 动能增大
B. 动能减小
C. 重力势能增大
D. 重力势能减小
C
6. （2025·河北）如图是河北丰宁抽水蓄能电站（目前
世界规模最大的抽水蓄能电站）的结构图。用电低谷
时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，
再由上水库放水至下水库发电。
下列说法中正确的是（　D　）
D
A. 水从下水库被抽到上水库，重力势能减小
B. 物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小
C. 放水发电时，水由上水库至下水库，
水的机械能变大
D. 水沿自流排水洞自动向下流动时，重
力势能转化为动能
7. （2024·呼伦贝尔）如图所示，从A点沿水平桌面滚落
的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D为小球
与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法中正确
的是（　D　）
A. 小球在C点和F点的机械能相等
B. 小球在C点和F点的动能相等
C. 小球从E点到F点的过程中，机械能变小
D. 小球在E点的动能不为零
D
探究物体动能与哪些因素有关
　　在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小
明让钢球从斜面上某一高度处由静止滚下，撞击水平面
上的同一木块，如图所示是三次实验的情景，其中m1＜
m2、h1＜h2、s1＜s2＜s3。
1. 实验装置
（1）实验中斜面的作用是使钢球获得运动速度并可
以 。
控制速度的大小　
（2）实验中探究的是 （选填“钢球”或“木块”）
的动能大小，其动能大小是通过
反映的。
钢球　
木块被撞击后移动的
距离　
2. 设计与进行实验
（1）甲、乙两次实验，将钢球从不同高度由
开始释放，目的是使钢球在撞击木块时的 不
同，通过实验现象可得出结论：物体的质量相等时，
。
静止　
速度　
速度越大，动能越大　
（2）甲、丙两次实验换用质量不同的钢球从斜面的相
同高度由静止开始滚下，目的是控制 相同，探
究动能大小与 的关系。通过实验现象可得出结
论：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越
。
速度　
质量　
大　
（3）若该实验中的水平面光滑，则 （选填
“能”或“不能”）顺利进行实验。
不能　
3. 评估与交流
（1）钢球在水平面上不能立即停下，这是因为钢球具
有 ，木块最终停下是因为受到了 的
作用。
惯性　
摩擦力　
（2）进行图丙实验时，木块被撞后滑出水平面掉落，
在不改变水平面长度的情况下，小组通过交流，采用以
下方案重新实验，其中不可行的是 （填字母）。
A. 换用质量比m1球小的钢球
B. 给水平面铺上毛巾
C. 适当降低图丙中钢球的高度
D. 换用一个质量较大的木块
C　
（3）小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可
以撤走木块并使用足够长的水平面，记录钢球在相同表
面上滑行直到静止的距离，小明的实验方案是
（选填“合理”或“不合理”）的。
合理　
4. 实验拓展
（1）小刚设计了如图丁所示的装置进行实验。
①若用同一个小球将同一根弹簧压缩不同程度后静止释
放，撞击同一个木块，将木块撞出一段距离，可以研究
小球的动能大小与 的关系；
速度　
②若用A、B两个质量不同的小球（mA＞mB）将同一根
弹簧压缩相同程度后由静止释放，若不考虑小球所受的摩擦，则同一个木块受到撞击后相应的移动距离
sA sB（选填“＞”“＜”或“＝”）。
＝　
（2）小明利用图戊所示的装置做“探究动能与质量关
系”的实验，观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，
通过比较撞击的软片塑料数目来比较小球的动能大小。
小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验，原因
是

。
不同体积的小球撞击时，使得塑料软片的形变不
同，动能转化为每个塑料软片的弹性势能不同，因此不
能通过比较撞击的塑料软片数目来比较小球的动能大小

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