资源简介

功和机械能
[课程标准]
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.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．
01
考点梳理　夯实基础
02
考点探究　提升素养
随堂小练　巩固落实
03
实验探究　揭秘求真
04
课后检测　能力达标
05
考点一　声音的产生、传播与特性
Fs
Gh
fs
考点二　功率
Fv
1×103
考点三　机械能
做功
焦耳(J)
运动
质量
速度
质量
举得越高
弹性形变
形变量
形变量
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”．
(1)投篮后，球飞向篮筐的过程中，手对球的推力做了功．(　　)
(2)足球在水平草地上向前滚动的过程中所受的重力对它做了功．(　　)
(3)两个同学爬上相同高度的高楼，体重大的同学做功多．(　　)
(4)两个同学爬上相同高度的高楼，用时短的同学功率大．(　　)
(5)正在进行洒水作业的洒水车匀速在水平路面上行驶，洒水车动能不变，机械能不变．(　　)
(6)拧紧的钟表发条具有弹性势能．(　　)
×
×
√
×
×
√
2．下列图中，力对物体做功的是(　　)
√
1．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．
2．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．
3．一个物体“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．
判断力对物体是否做功
1．做功必须满足两个必要条件：(1)必须有力作用在物体上；(2)这个受力物体必须在力的方向上通过一段距离．两个条件缺一不可．
2．同时需要掌握没有做功的三种特殊情况：(1)有力作用在物体上，但是物体没有移动距离；(2)没有力作用在物体上，物体有移动距离；(3)力与移动方向垂直．　
跳台滑雪是冬奥会的一项经典运动项目．如图所示的是运动员从跳台腾空到落地的过程，下列说法正确的是(　　)
√
机械能及其转化
机械能相互转化图示
　 牛顿坐在苹果树下深思，一个熟透的苹果掉在地上．关于苹果加速下落的过程，下列分析正确的是(　　)
A．重力势能转化为动能，动能增加
B．动能转化为重力势能，动能减小
C．动能转化为重力势能，重力势能增加
D．无能量的转化，重力势能和动能不变
√
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．下列说法正确的是(　　)
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
√
下列关于功率的说法正确的是(　　)
A．物体做功越多，功率越大
B．物体做功时间越短，功率越大
C．物体做功越快，功率越大
D．物体做功时间越长，功率越大
功和功率的理解与计算
√
(2024·西宁)小宁同学两次水平拉动同一物体，使它们在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s－t图像如图所示．下列说法正确的是(　　)
A．物体第一次运动速度为1 m/s，第二次运动速度为2 m/s
B．物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力
C．前8 s拉力第一次做的功等于第二次的2倍
D．前8 s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍
√
(2024·青海)如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船．用图乙所示的电动滑轮将质量为2 t的飞船部件在10 s内匀速提升2 m，电动滑轮的机械效率为80%(g取10 N/kg)，以下分析正确的是(　　)
√
实验16　探究物体的动能跟哪些因素有关
1．实验装置图
2．实验器材的选取
斜面、木板、钢球、木块、刻度尺．
3．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
①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；
②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．
4．实验结论
物体动能的大小与物体的质量和速度有关：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大．
5．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；
(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．
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：
(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．
速度
质量
(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．
钢球
(3)本实验使物体获得动能的操作方法是____________________________
_________，其动能大小是通过木块____________来反映的．
(4)小林将钢球放在同一斜面上不同高度处进行实验，第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块____________．
让钢球从斜面的某一高度由静止
开始滚下
移动的距离
移回到原处
(5)小林在实验过程中让不同质量的两个钢球从同一高度滚下，目的是使两钢球到达水平面时________相同．
(6)甲、乙两次实验探究的是物体的动能与________的关系，结论是________________________________________________________________.
(7)小林同学为了探究物体的动能大小与质量的关系，应选择________两次实验进行对比分析，结论是当物体运动的速度相同时，________________
_____________.
速度
速度
当质量一定时，速度越大，物体具有的动能越大
甲、丙
质量越大，物体具
有的动能越大
(8)某同学用图2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_____________________________.
没有控制水平面的粗糙程度相同
(9)小明同学尝试改用如图3所示装置探究“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________．
错误
相同
相同
(10)高速公路限速牌上标明“120”和“80”的限速字样，________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80 km/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(或超载、超速，危机四伏，合理即可)
√
1．(2025·青海果洛检测)2025年4月24日17时17分，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射(如图).火箭在加速上升过程中，下列说法正确的是(　　)
A．火箭上升过程中机械能增加
B．火箭上升过程中动能不变
C．火箭上升过程中动能转化为化学能
D．若不计空气阻力，火箭上升时机械能守恒
2．如图所示是小球的四种运动情况，其中小球所受重力不做功的是(　　)
√
√
3．一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点(如图所示).已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么(　　)
A．卫星在远地点的势能最大、动能为零
B．卫星在近地点的动能最大、势能为零
C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大、
动能减小
D．卫星从近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小
4．如图所示是举重运动员比赛时的情景，他在抓举时把杠铃从地上举到头顶的过程________做功；把杠铃举过头顶稳稳地停留了几秒钟，在停留的过程中________做功．(均选填“有”或“没有”)
有
没有
5．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，功率为P1；在BC段重力做功W2，功率为P2，则W1________W2，P1________P2.(均选填“>”“<”或“＝”)

＝
<
6．在一次跳伞表演中，运动员在5 s的时间内竖直向下匀速降落了30 m．若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1 000 N，求这个整体在该过程中：
(1)所受阻力的大小；

(2)所受重力做功的功率．

答案：1 000 N
答案：6 000 W
√
2．如图甲所示，用弹簧测力计水平拉一木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是(　　)
√
3．(2024·江苏连云港)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，关于它们之间的大小关系说法正确的是(　　)
A．W1 B．W1>W2，P1>P2
C．W1＝W2，P1＝P2
D．W1P2
√
4．(2024·上海)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1×104 N，重物上升的距离为40 m，重物上升所用的时间为50 s，则拉力做功为________J，功率为________W.
运动
4×105
8×103
考点2　机械能及其转化
5．学校运动会上，跳高项目总是能吸引众多目光，当运动员达到最高点时(　　)
A．不受重力　　 B．没有惯性
C．重力势能最大 D．动能最大
√
6．如图所示，舰载机在山东舰航母上起飞，其在加速上升过程中(　　)



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．动能增大，重力势能增大，机械能增大
D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
√
7．如图所示为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是(　　)





A ．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小
B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变
C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零
D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大
√
8．很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是(　　)
A．秋千荡到最低点时只有动能
B．秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C．从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D．从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少
√
9．龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的________能．水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为________能．
重力势
电
[综合提升练]
10．(2024·重庆)下列情境说法正确的是(　　)
A．运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B．运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C．运动员击打网球改变了球的运动状态
D．运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
√
小聪的重力G
B
解：机器人所受的重力
G＝mg＝55 kg×10 N/kg＝550 N．
(2)2 s内机器人对箱子所做的功；
解：2 s内机器人对箱子所做的功
W＝Fs＝100 N×1 m＝100 J.
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率
13．(2024·四川广安)周末，小成同学骑自行车前往离家较近的图书馆研修学习．在某段平直的公路上，其运动的v－t图像如图所示．已知小成和自行车总重力为600 N，运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2.
(1)求自行车在匀速直线运动时所通过的路程；
(2)如果自行车在前10 s内所通过的路程为30 m，那么自行车在0～50 s内克服阻力所做的功为多少？

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