【2026年河南中考物理一轮复习】第十一讲 功和机械能

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【2026年河南中考物理一轮复习】
功和机械能
考点1　功
1.功的概念:一个力作用在物体上，物体在________________移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素
（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上移动的距离。
这两个因素必须同时具备，缺一不可。
常见的不做功的三种情况
有力无距离 有距离无力 力和距离垂直
图示
说明 物体受力的作用, 但在力的方向上有移动距离 物体由于惯性而运动, 但在运动方向上不再受某个力的作用 物体受力的作用,也移动了一段距离,但移动的距离与力的方向垂直
实例 小孩用力推车,车 未被推动,则小孩的推力不做功 脚踢球,球滚动出去,球由于惯性继续运动,在球滚动的过程中,脚对球不再有力的作用,故脚对球不再做功 足球在水平地面上滚动,足球所受重力和支持力的方向都垂直于其运动方向,对其都不做功
3.功的计算公式
W=Fs
公式中力F的单位是牛顿（N），s表示物体在力的方向上移动的距离,单位是米（m），功W的单位是牛米（N·m），也称焦耳（J）,1 J________1N·m.
注意：公式W=Fs中的W、F和s，①必须对应于同一个物体；②在物体沿着力的方向移动距离的整个过程中，始终同时存在；③F、s必须方向相同。
4.功的公式可变形为： ，.
【答案】1.力的方向上 3. ＝
考点2　功率
1.功率：功与______________之比叫做功率。（比值定义法）
2.物理意义：表示力对物体做功的______。功率大，说明力对物体做功____，单位时间内做的功____；功率小，说明力对物体做功____，单位时间内做的功____。
3.公式
公式中功W的单位是焦耳（J），时间t的单位是秒（s），功率P的单位是焦每秒（J/s），也叫作瓦特（W），1W________1J/s.
功率的单位还有千瓦 (kW) ， 1kW=1000W .
4.推导公式
物体在力F作用下沿力F的方向以速度v做匀速直线运动，力F对物体做功的功率为
公式中力F的单位是牛顿（N），速度v的单位是米每秒（m/s），功率P的单位是牛米每秒（N·m/s），1N·m/s＝1W.
【答案】1.做功所用时间 2.快慢 快 多 慢 少 3. ＝
考点3 动能和势能
1.能量：物体能够________，就说这个物体具有能量。能量的单位与功的单位相同，是_____ 。
能量是表示物体做功本领的物理量。能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越大。
物体做功的过程就是能量的转化过程。物体做的功越多,说明某种形式的能转化为其他形式的能量越多。但是一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”。例如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功。
2.动能和势能
定义 影响因素
（1）动能 物体由于______而具有的能 质量相同，速度越大，动能______；速度相同，______越大，动能越大
（2）重力势能 物体由于受到______并处在一定______时所具有的能 高度相同，质量越大，重力势能______；质量相同，高度越____，重力势能越大
（3）弹性势能 物体由于发生__________而具有的能 物体的弹性形变______，弹性势能越大
动能和势能的联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化
注意： 分析判断、比较动能和重力势能时，不但要关注影响动能与重力势能的“速度”和“高度”,还要考虑另一个影响因素“质量”。
【答案】1.对外做功 焦耳 2.（1）运动 质量 （2）受重力 高度 越大 大 （3）弹性形变小 越大
考点4 机械能及其转化
1.动能与重力势能的转化（质量不变）
动能→重力势能:速度变小,高度______；
重力势能→动能:速度增大,高度______。
2.动能与弹性势能的转化（质量不变）
动能→弹性势能:速度减小,形变量______；
弹性势能→动能:速度增大,形变量______。
3.机械能：动能和势能统称为机械能。物体具有的机械能等于物体的动能和势能之和。
4.机械能守恒：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，但机械能的总和_______，或者说机械能是守恒的。
注意（1）理解动能和势能相互转化过程中的能量损失和变化。
（2）看机械能守恒与否，要根据问题中的关键字进行判断，如果问题中出现“不计空气阻力”、“不计摩擦”、“光滑”等字样,说明不用考虑机械能的损失,即机械能守恒，否则要考虑机械能的损失。
（3）常见的能量转化实例
滚摆 单摆 人造地球卫星 弓箭 弹簧测力计
上升：动能转化为重力势能 下降：重力势能转化为动能 A位置→B位置: 重力势=能转化为动能； B位置→C位置:动能转化为重力势能 近地点→远地点：动能转化为重力势能 远地点→ 近地点：重力势能转化为动能 近地点时动能最大，远地点时重力势能最大 箭被射出：弓的弹性势能转化为箭的动能 挂上重物：重物的重力势能转化为弹簧的弹性势能
5.水能和风能的利用：水力发电机和风力发电机主要是为了将机械能转化为_________。
（1）古人很早就开始利用水能，通过水流冲击水轮转动来汲水、磨粉、碾压谷物等。
（2）利用水能发电。修筑拦河坝提高上游水位，水的重力势能转化为动能，通过水轮机带动发电机发电。储水越多，上下水位差越大，水能就越大，能发出的电就越多。
（3）我国古代在沿海及长江流域利用风能推动风车做功，带动“龙骨水车”等提取海水制盐或提水灌溉农田。
（4）风能发电。风吹动风车，带动发电机发电。
【答案】1.变大 变小 2.变大 变小 4.保持不变 5. 电能
实验：探究物体的动能跟哪些因素有关
【实验器材】
质量不同的钢球、木块、带斜槽的长木板等。
【实验装置】如图所示。
【实验方法】
1.转换法：通过小球推动木块运动的距离来反映小球________的大小，推动木块运动距离越远，小球的动能______。
2.控制变量法：
（1）探究动能大小与质量的关系：控制小球______不变，将质量不同的两小球，从同一高度由静止释放，小球质量越大，推动木块运动的距离越____，小球动能越大。
（2）探究动能大小与速度的关系：控制小球质量不变，将______相同的两小球，从不同高度由静止释放，小球速度越大，推动木块运动的距离越____，小球动能越大。
【设计和进行实验】
3.让同一个钢球分别从______的高度由静止开始滚下，撞击水平木板上的木块，观察木块滑行的______。
4.改变钢球的质量，让不同的钢球从______高度由静止开始滚下，撞击水平木板上的木块，观察木块滑行的距离。
【实验结论】
5.物体的动能大小与物体的______和__________有关。质量相同的物体，运动速度越大的物体动能越大；运动速度相同的物体，质量越大的物体动能越大。
【交流与讨论】
6.将质量不同的钢球放在斜面同一高度由静止释放的目的：控制钢球达到斜面底端时具有相同的________（钢球的速度与质量无关）。
7.将质量相同的钢球由斜面上不同位置由静止释放的目的：改变钢球到达斜面底端时的初速度。
8.实验推理：当水平面绝对光滑时，木块将一直做______________。
9.钢球在水平面上不能立即停下的原因：钢球具有______。
10.木块最终停止的原因：受到__________的作用（力是改变物体运动状态的原因）。
11.实验中的能量转化.
（1）小球从斜面上由静止滚下，该过程中__________转化为动能和热能（内能）；木块在水平面上运动时动能转化为______。
（2）钢球在运动过程中机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），减少的机械能最终转化为热（内能）。
12.木块被撞后滑出木板的解决办法：换质量更大的木块；换质量更小的钢球；换更长的木板。
13.实验结论的应用：生活中超载、超速问题（超速、超载会导致动能变大，危险性大）。
【答案】1.动能 越大 2.（1）速度 远 （2）质量 远 3. 不同 距离 4.相同 5. 速度 质量 6.速度 8.匀速直线运动 9.惯性 10.摩擦阻力 11.（1）重力势能 热能（内能） （2）不守恒
考点1 功
1.小明用 400N竖直向上的力搬石块，石块未被搬动，则小明对石块做的功为_________ J；石块所受的重力和小明对石块的作用力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力。
2.如图所示的四种情景中，力对物体做了功的是【 】　　)
3.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，下列对三者大小的判断正确的是【 】　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
4.若把掉在地面上的一本物理课本捡回桌面，请你估算人手克服物理课本的重力做的功约为(g取10 N/kg)【 】
A. 0.1 J B. 10 J C. 1 J D. 0.01 J
5. 如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5N.从A点到O点冰壶沿直线运动中【 】
A．推力对冰壶做功为270J B．推力对冰壶做功为324J
C．冰壶克服阻力做功为54J D．冰壶克服阻力做功为45J
【答案】1. 0 不是 2.AC 3. C 4.C 5.C
考点2　功率
1.如图所示，爷爷与小明进行爬楼比赛,他们都从1楼爬到6楼。若爷爷的体重是小明的体重的2倍，爷爷爬楼所用的时间是小明所用时间的2倍,则爷爷与小明所做功之比 W1:W2= _____；功率之比 P1:P2= _____.
2.如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t内沿拉力方向移动的距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为_________，功率为____________ 。(均用题中所给字母表示)
3.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，下列说法正确的是【 】
A.W1＜W2 P1＜P2 B.W1 ＞W2 P1＞P2
C.W1＝W2 P1＝P2 D.W1 ＜W2 P1＞P2
4.如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2.则【 】
A．W1＞W2 B．W1＝W2
C．P1＜P2 D．P1＝P2
5.如图甲所示，物体在同一水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间的图象如图乙所示时，受到的水平推力为F1，物体运动的速度为v1，推力的功率为P1；当物体运动的速度和时间的图象如图丙所示时，受到的水平推力为F2，物体运动的速度为v2，推力的功率为P2.则v1 ___v2，F1_____F2，P1______ P2.(均选填“＞”、“＝”或“＜”)
【答案】1. 2:1 1：1 2.Fs 3. C 4.C 5.＜ ＝ ＜
考点3 动能和势能
1.用如图所示的装置探究物体的动能大小与速度的关系时，应让同一辆小车从斜面______（选填“相同”或“不同”）高度处由静止滑下，撞击置于水平面上______（选填“相同”或“不同”）位置的同一木块。通过比较木块______________来比较小车动能的大小。
2.周末小明爸爸开车带着小明去看望爷爷奶奶，行驶在高速公路上时，小明看到了如图所示的限速标志牌，思考后提出了下面四个探究问题。依据限速标志牌，你认为最有探究价值且易于探究的问题是【 】
A. 物体的动能与物体的形状是否有关
B. 物体的动能与物体的速度有什么关系
C. 物体的动能与哪些因素有关
D. 物体的动能与物体的质量和速度有什么关系
3.如图所示是我国某地的等高线图(单位：米)，若把同一物体分别放在A、B、C、D时，那么在哪一点时，此物体的重力势能最大【 】
A. 在A点 B. 在B点 C. 在C点 D. 在D点
4.我国东南海域水质的改善，给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示，下列说法正确的是【 】
A.海豚跃出海面减速上升过程，动能不变
B.海豚跃起到最高点时，重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程，重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程，动能变小
5.如图所示，射箭运动员把弓拉弯，此过程中弓的弹性势能________；放手后被拉弯的弓能把箭射出去，此时弓的_______ 能转化为箭的_______能，且在箭射出角度相同的情况下，弓被拉开得越满箭射得越_____(选填“近”或“远”)。
【答案】1.不同 相同 滑动的距离 2.D 3. B 4. B 5.最大 弹性势 动 远考点4 机械能及其转化
1.如图所示为卫星绕地球的运行轨道示意图。当卫星从远地点向近地点运动时，卫星的________能转化为____能，此过程中卫星的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
2.如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。铁锁再次摆回时______（选填“会”或“不会”）打到鼻子。若不计空气阻力，铁锁从最高点向最低点摆动的过程中，________能转化为____能。
3.科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式，大大减轻了农民的负担，提高了生产效率。如图所示，一架无人机正在进行农药喷洒作业，随着农药的减少，下列情形中无人机（包括药箱和箱中农药）的机械能可能保持不变的是【 】
A.水平向前匀速飞行 B.竖直向下匀速飞行
C.斜向上匀速飞行 D.斜向下匀速飞行
4.将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，整个运动过程中小球的机械能_______ (选填“守恒”或“不守恒”)；小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，则小球在A点的重力势能_______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)在B点的重力势能；若A、B两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点，则A点可能是其中的_______ (选填“①”、“②”或“③”)点。
甲 乙
5.如图，弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与物块M连接，已知水平面粗糙，当M位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将物块M拉至A处由静止释放，M向左最远可运动至B点，则【 】　　
A. 物块从A到O先加速后减速
B. 物块从A到B的运动过程中摩擦力先变大后变小
C. 从A到B，弹簧的弹性势能一直减小
D. 从O到B，物块的动能全部转化为弹性势能
【答案】1.重力势 动 守恒 2.不会 重力势 动 3. C 4. 不守恒 小于 ③ 5.A