第10讲 功、功率和机械能 讲义（含答案） 2026年中考物理一轮复习 （河北）

第10讲 功、功率和机械能
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考点通关 直击考什么
考点1 功
1.力对物体做功的必要因素（缺一不可）
（1）有力作用在物体上；（2）物体在这个力的方向上移动了距离。
特别提醒
力对物体做功时，物体的移动方向并非一定与力的方向完全一致，物体移动的方向和力的方向有夹角（夹角不等于）时力也对物体做功。力的方向与物体移动方向相反时，称物体克服这个力做功。
2.不做功的三种情况
示意图 有距离无力 有力无距离 力与距离垂直
生活实例 踢出去的足球 搬石头未搬起 提着物体在水平路面前行
3．功的计算
（1）功等于作用在物体上的①_ _ _ _ 与物体沿力的方向通过的②_ _ _ _ 的乘积。
（2）公式及单位： （与同体、同时、同向）。的单位为焦耳，的单位为牛顿，的单位为米。。
考点2 功率
1.功率：功与做功时间之比叫功率。它是表示做功快慢（非做功多少）的物理量，数值上等于单位时间内所做的功。
2.功率的公式及单位
（1）公式：。推导公式：。
特别提醒
此推导公式只适用于物体做匀速直线运动的情况，且 必须与 的方向一致。
（2）单位：瓦特，简称瓦，符号是。。
1．能量：若一个物体③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，这个物体就具有能量。
2．机械能：动能和势能统称为机械能。一个物体具有的机械能的大小等于④_ _ _ _ _ _ _ _ 之和。
种类 定义 影响因素
动能 物体由于运动而具有的能 质量、速度
重力势能 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 质量、高度
弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能 弹性形变大小、物体本身材料
深度理解
（1）能量是表示物体做功本领的物理量，物体能够做的功越多，表示物体具有的能量越多。但物体有能量不一定就会做功。
（2）物体由于运动具有的能 运动的物体具有的能。
考点4 机械能的守恒与转化
1．动能和势能的相互转化
示例 滚摆模型（人教八下P97） 滚球弹簧模型
能的转化 上升过程：⑤_ _ _ _ 能转化为⑥_ _ _ _ _ _ 能 重力势能转化为⑨_ _ _ _ _ _ 能
动能转化为⑩_ _ _ _ 能
下降过程：⑦_ _ _ _ 能转化为⑧_ _ _ _ _ _ 能 弹性势能转化为动能
动能转化为重力势能
2．机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，动能和势能的总和 _ _ _ _ ，即机械能守恒。
夯基综合练
1．判断下列说法的正误。
（1） 只要有力作用在物体上就一定做了功。（ ）
（2） 两个力作用在不同的物体上，在力的方向上移动的距离大的做功一定多。（ ）
（3） 做功少的机器功率小。（ ）
（4） 物体处于平衡状态时机械能一定守恒，但物体受平衡力时，机械能不一定守恒。（ ）
（5） 小明在体育课上斜抛出去的篮球，到达最高点时动能为0。（ ）
（6） 正在工作的洒水车在水平地面匀速行驶时动能不变。（ ）
（7） 受平衡力的物体，动能和机械能都不变。（ ）
（8） 匀速下落的物体，机械能保持不变。（ ）
2．[人教八下P84图片改编] 叉车将重为的货物从地面匀速提升了，该过程中，叉车对货物做功_ _ _ _ ；叉车在水平地面上又匀速行驶了，此过程叉车对货物做功_ _ _ _ 。
3．如图所示,若大人与小孩一起爬相同的楼梯，从一楼爬到五楼所用时间相同,则小孩做功的功率_ _ _ _ （选填“大于”“等于”或“小于”）大人做功的功率。若每层楼高,小孩质量为,则整个过程小孩克服重力做功_ _ _ _ 。若大人和小孩质量之比为，上楼时间之比为，则大人和小孩克服重力做功的功率之比为_ _ _ _ _ _ 。取
4．[人教八下P85图片改编] 如图所示的四种情景中，力对物体做了功的是_ _ _ _ ，力对物体不做功的是_ _ _ _ 。
甲：小车在推力作用下向前运动一段距离 乙：物体在绳子拉力作用下升高
丙：提着滑板在水平路面上前行 丁：搬而未起
5．[人教八下P97图片改编] 如图所示，滚摆下降过程中，重力势能_ _ _ _ （选填“增大”或“减小”），滚摆下降到最低点时，_ _ _ _ 最大；滚摆上升到最高点时，_ _ _ _ _ _ _ _ 最大。（后两空均选填“动能”或“重力势能”）
6．许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，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。卫星从近地点向远地点运动过程中，动能_ _ _ _ ，势能_ _ _ _ ，机械能_ _ _ _ 。（均选填“不变”“变小”或“变大”）
重点实验 多维透析
实验10 研究物体的动能跟哪些因素有关 新教材 重点实验
实验器材：质量不同的钢球、木块、斜面（使钢球获得动能）、木板。
实验设计与实验方法
通过换用不同质量的钢球来改变质量，让同一钢球从斜面上不同高度处滚下来改变速度。钢球动能的大小由木块被推动的距离远近来反映（转换法），木块被推动得越远，说明钢球的动能越大。
实验步骤
1.让同一钢球从斜面上不同高度由静止滚下，推动同一位置的木块在木板上前进，观察木块在木板上移动的距离，并重复三次实验。
2.让不同钢球从斜面上同一高度由静止滚下，观察木块在木板上移动的距离，并重复三次实验。
实验结论
物体动能与物体的质量和运动的速度有关。质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。
实验一题练透
问题
如图甲所示是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球从斜面上某点自由滚下,撞击水平面上的木块,将木块撞出一段距离。
基础设问
证据
1．该实验中所探究物体的动能是指_ _ _ _ （选填“小球”或“木块”）的动能。
2．实验通过观察_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，来判断研究对象的动能的大小，该研究问题的方法叫_ _ _ _ _ _ 。
3．同一小球从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是_ _ _ _ （选填“相同”或“不同”）的。在水平面上，被撞击的木块由于受到_ _ _ _ 力的作用而停下。如果水平面是光滑的，则_ _ _ _ （选填“能”或“不能”）完成本实验。
4．［实验设计］在探究动能大小与质量的关系时，若不用木块，而是在桌面上铺一条毛巾，_ _ _ _ _ _ （选填“可以”或“不可以”）用不同质量的小球在毛巾表面滚动的距离来体现探究结果。
解释
5．实验表明,让同一小球分别从斜面不同高度由静止滚下,高度越大,小球运动到水平面时速度越_ _ _ _ ,木块被撞得越远。可得结论：质量相同时,小球的速度越_ _ _ _ （前两空均选填“大”或“小”）,动能越大。此结论可以解释汽车_ _ _ _ （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
能力设问
6．若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球从斜面_ _ _ _ （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下,观察比较木块被撞后移动的距离。
交流
7．［实验改进］实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
8．［实验评估］对本实验的反思如下,其中正确的是_ _ _ _ 。
A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C．小球质量越大,到达斜面底端的速度越大
D．无论哪一次实验,木块受到的摩擦力都不变
9．［能量守恒］如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，不计空气阻力，不计小球与木块碰撞时的能量损失，那么小球和木块碰撞后可能会运动到斜面什么位置 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
10．［装置改进］另有同学用图乙、丙所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是_ _ _ _ （选填“正确”或“错误”）的。
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 功和功率的计算★★☆5年4考
考法命题点1
功的计算关键是确定力和在这个力的方向上移动的距离。力的方向与运动方向相反，一般称克服这个力做功。
考向命题点1
1.运用 时，必须与力的方向一致，且此公式只适用于做匀速直线运动的物体。
2.利用公式进行计算时,注意“同向性、同时性、同体性”。力或运动状态发生变化时,要分阶段计算。
3.有时力的方向与运动的方向不在一条直线上,但不垂直,此时力仍然做功。
1．[2024河北改编]如图1所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图2为运动路径示意图。小明先用水平推力把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为;在乙停车卸货用时为；再用水平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为；两次推力做功之比为。下列说法正确的是（ ）
图1 图2
A．小明全程的平均速度为
B．从乙到丙的过程中，小明的水平推力为
C．从乙到丙的过程中，小明推力做功的功率为
D．若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，推力做功为
易错
求平均速度必须指明是哪一段路程上或哪一段时间内的平均速度，平均速度不是速度的平均值，平均速度等于总路程除以总时间。
2．[2023河北节选]一辆四轮家庭轿车的部分数据如表格所示。一次旅行时，司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中，先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌，牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时，到达乙时恰好用时，从乙运动到丙的过程中，仪表盘显示汽车一直以的速度匀速行驶。取。
旅行中汽车部分数据表
汽车（包括人员及物品）总质量/ 2 000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/ 250
汽油的热值/
汽油机效率
（1） 求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度;
（2） 通过仪表盘显示的数据可知，从标志牌乙到丙的过程中，汽车消耗 汽油，求这一过程中牵引力做功的功率。
3．[2021河北节选]图甲是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力为，货物上升过程中的图像如图乙所示。（不考虑绳重，取）求拉力的功率。
命题点2 动能和势能★☆☆5年3考
考向命题点2
判断动能和势能变化情况的隐含条件
1.匀速 不变;加速、起动 增大;减速、刹车 减小。
2.上升、起飞 增大;下落、下滑、降落 减小;水平路面、悬停 不变。
3.近地点 最小;远地点 最大。
4.正在洒水的洒水车、空投救灾物资的飞机 减小。
5.粗糙、不能到达初始高度（机械能减少）;光滑、忽略空气阻力（机械能不变）。
4．[2025河北改编]如图为某抽水蓄能电站的示意图。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。下列说法正确的是（ ）
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
5．[2024河北]2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图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
6．[2023河北节选]如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越_ _ _ _ ，下降过程中动能越来越_ _ _ _ 。
7．[2024石家庄模拟]如图所示，斜面与水平面在点相连，弹簧左端固定。小物块从斜面上点由静止滑下，与弹簧碰撞后返回到点静止。小物块从向运动过程中，机械能_ _ _ _ （选填“变大”“变小”或“不变”）；弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能_ _ _ _ （选填“最大”或“最小”）；小物块到达点时，机械能_ _ _ _ （选填“大于”“小于”或“等于”）零。
命题点3 机械能及其转化★★☆5年4考
考向命题点3
机械能的转化
易错命题点3
1.在能量的转化过程中，机械能守恒是有条件的，如果只是动能和势能的相互转化，动能和势能的总和不变，即机械能守恒。
2.题中如果有“在光滑斜面上滑动”，表示没有能量损失——机械能守恒；“在斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
8．[2022河北]2022年5月14日，一架国产大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过3个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（ ）
A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
D．飞机降落后，在水平跑道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
9．[2020河北节选]蹦极是一种运动游戏。图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向点运动的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为_ _ _ _ 能；游戏者从点到点的过程中，绳子具有的_ _ _ _ _ _ 能逐渐增加。
10．[2021河北节选]如图所示是一幅撑竿跳高的图片。关于撑竿跳高运动涉及的物理知识，请从机械能角度提出一个问题并回答。
问题：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ？
回答：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
第10讲 功、功率和机械能
考点通关 直击考什么
考点1 功
3．力； 距离
考点2 功率
1．能够对外做功
2．动能与势能
考点4 机械能的守恒与转化
1．动； 重力势； 重力势； 动； 动； 弹性势
2．不变
夯基综合练
1．（1） ×
（2） ×
（3） ×
（4） ×
（5） ×
（6） ×
（7） ×
（8） ×
2．500； 0
3．小于； 4800；
4．甲、乙； 丙、丁
5．减小； 动能； 重力势能
6．变小； 变大； 不变
重点实验 多维透析
实验10 研究物体的动能跟哪些因素有关 新教材 重点实验
实验一题练透
1．小球
2．木块被撞出距离的大小； 转换法
3．不同； 阻； 不能
4．不可以
5．大； 大； 超速
6．相同
7．增大小球滚下的起始高度（或换用质量更小的木块等）
8．D
9．出发点的位置
10．错误
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 功和功率的计算★★☆5年4考
1．C
[解析]小明全程通过的路程，
小明全程用的时间，
所以小明全程的平均速度，错误。
小明用水平推力把装有货物的小车从甲匀速推到乙，推力做功，用水平推力把空车从乙匀速推到丙，推力做功。
已知，
所以从乙到丙的过程中，小明的水平推力，错误。
从乙到丙的过程中，小明推车的平均速度，
则该过程中小明水平推力的功率，正确。
若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，此时推力大小等于，
该过程水平推力做功，错误。
2．（1）
[解析]从乙运动到丙的过程中，通过的距离
，
仪表盘显示汽车一直以的速度匀速行驶，由速度公式知，从乙运动到丙所用的时间
，
汽车从标志牌甲运动到丙通过的距离
，
所用的时间，
这一过程中的平均速度
。
（2）
[解析]汽油机效率，
则从乙到丙的过程中牵引力做的功
，
这一过程中牵引力做功的功率
。
3．
[解析]货物上升的速度 = 0.25m/s，
绳端的速度，
拉力的功率。
命题点2 动能和势能★☆☆5年3考
4．D
5．B
[解析]无人机上升的过程中，货物质量不变，高度增加，重力势能增加，错误；无人机水平匀速飞行过程中，货物质量不变，高度不变，速度不变，所以动能和重力势能都不变，则机械能不变，正确；无人机在某一高度悬停时，货物速度为零，动能为零，但是有一定的高度，所以有一定的重力势能，机械能不为零，错误；无人机有动力系统，下降的过程中货物速度不一定增大，所以动能不一定增大，错误。
6．大； 大
7．变小； 最大； 大于
命题点3 机械能及其转化★★☆5年4考
8．A
9．动； 弹性势
10．被压弯的竿具有什么能； 弹性势能（答案合理即可）