资源简介

(共25张PPT)
　功、功率、机械能
知识精讲·夯基础
考点1
功
1. 定义：在科学上，如果物体受到① 的作用，并且在②
上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。
2. 做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的③ 。
(2)物体在力的方向上通过一段④ 。
力　
这个力
的方向　
力　
距离　
3. 不做功的三种情况
项目 图示 举例
有距离无力
踢出的足球，人对足球不做功等
有力无距离
推而未动，搬而未起等
力与距离垂直 人提水桶沿水平地面前进等
4. 功的计算
(1)规定：功等于⑤ 跟物体在力的方向上通过的距离的⑥ 。
(2)公式：W＝⑦ 。
(3)单位：在国际单位制中，功的单位是⑧ ，简称为焦(J)。
力　
乘积
Fs　
焦耳　
考点2
功率
1. 定义：⑨ 完成的功叫功率。功率是利用比值法定义的
物理量。
2. 物理意义：反映物体做功⑩ 的物理量。功率越大，说明做功
越 ，但做功不一定多。
3. 公式：P＝ 。其中W表示功，单位为焦(J)；t表示做这些功所
用的时间，单位必须为秒(s)；P表示功率，单位为 。
4. 推导公式：由W＝Fs可得，P＝＝＝ 。此公式仅适用于做
匀速直线运动的物体。
单位时间里　
快慢　
快　
　
瓦(W)　
Fv　
随堂训练
　 已知汽车的总重为2×104 N，该车以30 m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动，行驶了180 s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的
；则在此过程中汽车行驶的距离为 m，汽车克服阻力做功
为 J；汽车的牵引力做功的功率为 W。(g取10
N/kg)
5 400　
1.62×107　
9×104　
例1
(竖直方向)AI机器人逐渐走进了我们的生活，如图所示为我国自主研发的某款人形机器人。某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高0.9 m。此过程中机器人对箱子所做的功为 ，对箱子所做功的功率为 。
例2
90 J
45 W　
【方法指导】功、功率的计算方法
分类 模型图 模型解读
竖直方向上 重力做功 克服重力做功W＝Gh＝Gvt；克
服重力做功的功率P＝＝＝
Gv(v为物体在竖直方向上做匀速
直线运动时的速度)
分类 模型图 模型解读
水平方向上 牵引力做功 牵引力做功
W＝Fs＝Fvt；
牵引力做功的功率P＝
＝＝Fv(v为物体在力的方向
上做匀速直线运动时的速度)
考点3
机械能
1. 动能和势能
项目 定义 影响因素
动能 物体由于 而
具有的能量 质量和速度
质量相同的物体，运动的速度越
大，动能 ；运动速度相
同的物体，质量越大，动能

运动　
越大　
越
大　
项目 定义 影响因素
势 能 重力 势能 物体由于
而具有的能量 质量和高度
物体的质量越大，被举得越高，具
有的重力势能就
弹性 势能 物体由于发生
而具有的能量 物体形变的大小
物体的弹性形变越大，弹性势能就

注：动能和势能在一定条件下可以相互转化。
被举高　
越大　
弹性
形变　
越大　
2. 机械能
(1)定义：动能和势能之和称为 。
(2)机械能守恒：动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互
转化，机械能的总量就 ，或者说，机械能守恒。
(3)机械能的转化
机械能　
保持不变　
考点分点·基础练
考点1
功
1. (2022·杭州18题)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲＞m乙＞ m丙)，
在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通
过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、
W丙，三者大小关系判断正确的是(　C　)
C
A. W甲＞W乙＞W丙
B. W甲＜W乙＜W丙
C. W甲＝W乙＝W丙
D. W甲＝W乙＜W丙
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2. (2024·浙江22题)如图所示，狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速直线运
动，它对雪橇的水平拉力为100 N。
(1)以地面为参照物，雪橇处于 (填“静止状态”或“运动状
态”)。
(2)雪橇运动5 m，狗的拉力对雪橇做功为 J。
(3)货物和雪橇保持相对静止且两者的接触面水平，不计空气阻力，则雪
橇对货物的摩擦力为 J。
运动状态　
500　
0　
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3. (2022·温州20题)如图所示是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
(1)图甲中小明静止时水平地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬
挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1 (填“＞”“＜”或
“＝”)F2。
＜　
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(2)重为600 N的小明按图乙所示做一个引体向上，需克服自身重力做功约
为 J。
(3)运动时，人体产热增加，散热也加快，使体温维持稳定。写出此时散
热的一种方式： 。
420　
通过汗液蒸发散热(合理即可)　
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考点2
功率
4. 如图所示，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，水平地面对木箱的摩擦力为所受重力的。经过5
s，水平地面对木箱的支持力做功为 J，拉力F做功的功率
为 W。
0　
150　
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5. 科创小组为工人们设计了建筑工地上用的打桩机模型(如图所示)。夯锤
先被卷扬机提高，然后自由释放，高速下落的夯锤撞击桩料，把桩料打
入泥土中。为粗略测量卷扬机中电动机对外做功的功率，将质量为G的夯
锤匀速上升，测得上升高度h所用时间为t。
(1)电动机对外做功的功率P＝　 。(用字母表示)
(2)若要一次撞击把桩打得深些，在不更换夯锤的前提
下，可以采用的方法是 。
增加夯锤的下落高度　
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6. 一辆重为6 000 N的汽车在水平平直公路上匀速行驶，1 min内通过的路
程为1 200 m，已知发动机的功率为24 kW。
(1)匀速行驶过程中，重力对汽车 (填“做”或“不做”)功。
不做　
(2)求发动机对汽车所做的功。
解：(2)汽车发动机在1 min内所做的功
W＝Pt＝24×103 W×1×60 s＝1.44×106 J。
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(3)求汽车所受摩擦力的大小。(提示：考虑汽车牵引力与摩擦力的关系)
解：(3)汽车的速度v＝＝＝20 m/s，
由P＝＝＝Fv可知，汽车的牵引力
F＝＝＝1 200 N，
汽车在水平平直公路上匀速行驶时，受到的摩擦力和牵引力是一对平
衡力，
根据二力平衡条件可知，汽车受到的摩擦力
f＝F＝1 200 N。
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考点3
机械能
7. (2023·杭州17题)小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计
空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分
析，正确的是(　D　)
A. 动能先增大后减小
B. 势能先减小后增大
C. 机械能先减小后增大
D. 机械能保持不变
D
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8. (2025·浙江)近期，“不停站高铁”构想引起关注。有一种方案是接驳
车搭载乘客去对接行驶中的高铁，当接驳车与高铁同向并行且速度相同
时，乘客可在接驳车和高铁之间换乘。
(1)乘客换乘时，高铁的动能比接驳车的大，是因为高铁的 比接
驳车的大。若以接驳车为参照物，此时高铁是 (填“静止”或
“运动”)的。
(2)杭州到北京高铁路程约1 200 km，“不停站高铁”全程保持300 km/h
的速度行驶，从杭州到北京所需时间约 h。
质量　
静止　
4　
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9. (2022·杭州26题)如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计)
(1)从O点到A点的过程中，运动员的机械能 (填“增大”“减
小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 ；运动员的动
能 。(均填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减
小”)
不变　
增大　
先增大后减小　
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综合考点·提升练
10. 电动自行车是同学们熟悉的交通工具，如图甲所示。
甲
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小金骑车在平直的路面上由静止开始运动，其速度和牵引力随时间变化
的关系图像如图乙所示。电动自行车匀速行驶时它的功率为 W。
用你所学的物理知识解释，为什么以恒定功率行驶时，2～7 s内牵引力会
变小： 。
乙
210　
当功率恒定时，由P＝Fv知，速度变大，则牵引力变小　
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