第11讲 功和机械能 课件(共56张PPT) 2026年贵州省中考物理一轮专题复习

(共56张PPT)
第11讲　功和机械能
模块四　力 学
1
考情精析 知考点
2
思维导图 建体系
3
知识清单 夯基础
4
实验探究 培素养
5
真题集训 悟中考
6
分层集训 提能力
课标要求 高频考点 年份·分值 2023 2024 2025
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 物体是否做功 — — —
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 功的计算 T22，2分 — —
功率 — — —
课标要求 高频考点 年份·分值 2023 2024 2025
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 能量的转化 T15，2分 T20，2分 T20，10分 T22，2分 T7，3分
T17，3分
T20，10分
［教材导航］ 人教版：八年级下册P83~102第十一章“功和机械能” 沪科版：八年级全一册P231~253第十章“功与机械能” 功(3年1考)
1.做功包含两个必要因素：一个是作用在物体上的 ，另一个是物体在这个力的 移动的距离。
2.功的计算公式： 。在国际单位制中，力的单位是 ，距离的单位是 ，功的单位是 ，1 J= 。
力
方向上
W=Fs
N
m
J
1 N·m
3.力不做功的三种情况
三种情况 有距离无力 有力无距离 “力”“距”垂直
分析说明 物体在某个方向上不受力，但由于惯性运动了一段距离时 物体受力但保持静止状态 物体受到的力与运动方向始终垂直，物体在力的方向上没有移动距离
实例 被踢飞的足球在空中飞行 用力推汽车，汽车未动 人提着水桶沿水平路面行走一段距离
功率(3年0考)
1.定义： 与 之比叫作功率，是表示做功 的物理量。它在数值上等于 内所做的功。
2.表达式：P= 。在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，
功率的单位是 ，简称 ，符号是 ，其他常用功率单位是 。单位换算：1 kW= W。
3.推导公式： (v的单位必须是m/s)。
功
做功所用时间
快慢
单位时间
瓦特
瓦
W
千瓦
1 000
P==Fv
机械能及其转化(3年3考)
1.能量
(1)定义：物体能够对外 ，我们就说这个物体具有 ，简称能。
(2)单位： 。
(3)理解：一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
做功
能量
焦耳(J)
2.动能和势能
分类 动能 势能 重力势能 弹性势能
定义 物体由于 而具有的能 在地球表面附近，物体由于 而具有的能 物体由于发生
而具有的能
决定因素 和 和 的大小(同一物体)
存在标志 正在运动的物体 位于高处的物体 发生弹性形变的物体
运动
质量
运动的速度
被举高
质量
高度
弹性形变
弹性形变
3.机械能： 、 和 统称为机械能。
4.动能和势能可以相互转化。
5.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，但机械能的总和不变，或者说，机械能是 的。
动能
重力势能
弹性势能
守恒
实验器材
实验　探究物体的动能跟哪些因素有关
小球、木块、斜面、刻度尺。
实验装置
设计与进行实验
1.转换法的应用：物体动能的大小是通过木块被推动的距离来反映的。
2.控制变量法的应用
(1)研究动能大小与速度的关系：控制小球的质量相同，改变小球的速度，观察木块被推动的距离。
(2)研究动能大小与质量的关系：控制小球的速度相同，改变小球的质量，观察木块被推动的距离。
3.让小球从斜面同一高度由静止释放的目的：控制小球到达水平面时的速度相同。
4.木块最终停止的原因：受到阻力作用。
5.质量和速度对动能影响更大的是：速度。
6.能量转化：小球从斜面释放运动到水平面的过程中，重力势能转化为动能；两物体碰撞后在水平面上运动一段距离停下来的过程中，动能转化为内能。
7.木块在水平面受到的滑动摩擦力：始终不变。
实验结论
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。
［例］　如图是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。请你完成下列内容。
(1)该实验装置中所探究物体的动能是指物体　　　　(选填“A”或“B”)的动能。
(2)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越　　　，木块B被撞得越远，这说明物体的动能与物体的　　　　有关。
(3)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止滚下，速度相同时，质量越　　　　的钢球将木块B撞得越远，这说明物体的动能与物体的 有关。
(4)若斜槽光滑，钢球从斜槽顶端由静止滚到斜槽底部的过程中，其机械能　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(5)在某次实验过程中，木块被撞后滑出木板，此时需要重做实验，甲同学建议换用同样的较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下落的高度。你认为应当采用　　　 同学的建议。
(6)实验中若水平木板绝对光滑，本实验将　　　　　(选填“能”或“不能”)达到探究目的，理由： 。
(7)下表是小明进行实验得到的数据，分析表中数据可知，　　　　对物体的动能影响更大。
实验序号 钢球的质量m/g 钢球自由滑下的高度h/ cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 4
2 30 20 16
3 60 10 8
答案：(1)A　(2)大　速度　(3)大　质量
(4)不变　(5)甲　(6)不能　木块做匀速直线运动，无法根据移动的距离比较动能的大小　(7)速度
1.(2025贵州)如图所示，一木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止，已知木块在A点时的动能为60 J。小明设想：若不计空气阻力，我提供60 J的能量全部用来推动木块做功，就可以用下列两种方式将木块沿原路推回A点。
方式一：用水平推力从B点推动木块，使其达到某一速度后，保持这一速度推动至A点；
方式二：用水平推力从B点推动木块，使其运动一段距离后，撤去推力，木块能滑行至A点。
请分别判断小明设想的这两种方式是否可行？说明理由。
答案：木块在水平桌面上沿直线从A点滑行至B点刚好停止，已知木块在A点时的动能为60 J，则木块在A、B两点间运动需要克服阻力做功60 J。方式一中，用水平推力从B点推动木块，使其达到某一速度后，保持这一速度推动至A点，则到达A点时木块速度不为零，动能不为零，则推动木块做功需要大于60 J，所以方式一不可行；方式二中，用水平推力从B点推动木块，使其运动一段距离后，撤去推力，木块能滑行至A点，克服阻力做功不变，仍为60 J，所以推动木块做功60 J，所以方式二可行。
2.(2024贵州)神舟系列飞船完成载人飞行任务后，航天员如何安全返回地球？且看科技含量十足的返回舱如何带航天员安全“回家”，如图1所示。
返回舱从进入大气层开始，经历了三个重要阶段。
第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。
第二阶段：当返回舱距离地面10 km左右时，降落伞打开，使返回舱速度从200 m/s降至约7 m/s。
第三阶段：返回舱降至距地面1 m时，底部的反推发动机接收指令点火，产生向上的推力，使返回舱速度降至1~2 m/s，实现“温柔”着地。
请根据上述介绍，回答下列问题：
(1)要实现航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是　　　　。
(2)返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信号，即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信
号时的位置如图2所示；若信号采用超声波，请在图2的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置。由此判断，返回舱实时测距装置发射的是　　　　波。
(3)返回舱表面涂有防热材料，通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量，但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜？(写出两条设计办法即可)
(4)第一阶段的“超级减速”过程中，请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关系，并说明理由。(忽略返回舱质量的变化)
答案：(1)减速
(2)如图所示　电磁
(3)为了保持舱内温度适宜，可以在返回舱表面涂一层导热性能好，熔点高，比热容大的吸热材料，通过熔化吸热，降低舱内的温度或通过热辐射的方式，将舱体表面的热量导到散热区，通过吸热型物态变化处理热量，以降低舱内温度。
(4)由题意可知，第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。因此返回舱的重力势能减小，动能减小，通过摩擦转化为内能，因此内能增加量E1大于返回舱重力势能减少量E2。
3.(2024山东淄博)在某次测试中，一款重为6.4×104 N的超音速汽车以1 260 km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105 N，10 s内汽车通过的路程是　　　　m，牵引力做功的功率是　　　　W，重力做功是　　　　J。
答案：3 500　6.3×107　0
4.(2025山东)为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300 N的无人机装载重200 N的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01 m2，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100 m，接近限定高度。求：
(1)无人机装载货物后对水平地面的压强。
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功。
答案：(1)无人机装载货物后的总重力为G=G无人机+G货=300 N+200 N=500 N
无人机装载货物后对水平地面的压强p====5×104 Pa
(2)无人机匀速上升过程对货物做的功W=G货h=200 N×100 m=2×104 J
一、选择题
1.功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有做功的是 (　　)
A.人用力搬石头，没有搬动
B.叉车把货物从地面抬升到一定高度
C.人背着书包沿楼梯走上二楼
D.人推小车通过一段距离
A
2.甲、乙两同学进行推箱子比赛，甲同学的箱子比乙同学的箱子质量轻，但甲把箱子放在粗糙的水平面上，乙同学把箱子放在比较光滑的水平面上，两位同学用同样大小的力沿水平方向分别推箱子移动了相同的距离，推力所做的功分别为W甲和W乙，则两者的关系为 (　　)
A.W甲>W乙 B.W甲=W乙
C.W甲B
3.下列关于功率的说法中，正确的是 (　　)
A.物体做功越多，功率越大
B.物体做功越短，功率越大
C.物体做功越快，功率越大
D.物体做功越长，功率越大
C
4.(2024成都)2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是 (　　)
A.助跑过程中，动能保持不变
B.助跑过程中，机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中，重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中，动能保持不变
C
二、填空题
5.如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小　　　　　(选填“相等”或“不相等”)，下滑时水平力对物体　　　　(选填“做了”或“不做”)功。
答案：相等　不做
6.(2025铜仁一模)无人机在现在的生产、生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量为2 kg，小李操作该无人机先以1.2 m/s的速度沿竖直方向匀速上升48 m，接着又以2 m/s的速度沿水平方向匀速飞行80 m，在整个飞行过程中克服重力做功　　　　J。(g取10 N/kg)
答案：960
7.(2025铜仁三模)如图所示，是1 000架无人机在村BA比赛现场为观众带来精彩绝伦的空中灯光表演。如图乙是某架无人机在某次飞行时做功的情况，请据此在图丙中画出其0~4 s的功率随时间变化的图像。
答案：如图所示
三、实验探究题
8.小明观察到如图甲所示的组合式滑梯，各个滑梯的高度都有所不同，小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同，速度快的甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考：人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢？
他猜想：与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验，如图乙所示。纸板一端置于垫块上，另一端置于水平桌面上模拟滑梯，用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人，通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小，距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题：
(1)若释放后木块保持静止，是因为木块受到沿纸板向　　　　的摩擦力，若要让木块下滑，写出一种操作方法：　　　　　　　　　　。
(2)解决上述问题后继续探究。如图丙①所示，从纸板顶端释放木块，木块运动至桌面上的M点；如图丙②所示，从纸板中部释放木块，木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离，可以得出结论：木块沿纸板下滑的起点越高，　　　　　　　　　　　　。
(3)根据上述探究，小明认为，要保证人不因速度过大冲出滑梯，设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段　　　　方向放置的滑梯，结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性。
(4)结合你坐滑梯的经历，谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯下滑的快慢？(写出两个因素即可)
答案：(1)上　增大斜面的坡度 (2)滑至底端时速度越大
(3)斜向上　由于人的速度较大容易冲出滑梯，即人此时的动能较大，因此可以将人的动能转化为重力势能，以防止人冲出滑梯，所以可以在滑梯底端再连接一段斜向上方向放置的滑梯。
(4)滑梯光滑程度、滑梯坡度
四、计算题
9.(2024云南)AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m，质量55 kg。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1 m。(g取10 N/kg)求：
(1)机器人所受的重力。
(2)2 s内机器人对箱子所做的功。
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率。
解：(1)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：W=Fs=100 N×1 m=100 J。
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率P===50 W。
10.如图甲所示，救援车固定不动，利用车上的电动机、绳子和滑轮将小轿车水平拉出沙滩。小轿车的质量为1 t，静止时轮胎与沙滩接触的总面积为0.25 m2，拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图像如图乙所示，电动机的功率恒为2×103 W(不计绳子与滑轮间的摩擦力及滑轮和绳子的重力，g取10 N/kg)。求：
(1)0~12 s内，电动机做的功。
(2)2~12 s内，电动机提供的拉力。
解：(1)已知电动机的功率恒为P=2×103 W，0~12 s电动机做的功：W=Pt=2×103 W×12 s=2.4×104 J。
(2)由题图甲可知，n=2，由题图乙可知，匀速拉动过程中小轿车移动的速度v=0.5 m/s，
则绳子移动的速度：v'=2v=2×0.5 m/s=1 m/s，
由P===Fv'可得，小轿车被匀速拉动时电动机提供的拉力：F===2×103 N。
11.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其s t关系如图，下列说法正确的是 (　　)
A.物体20 s时的速度大于8 s时的速度
B.0~12 s拉力做的功小于12~24 s拉力做的功
C.0~12 s拉力做功的功率大于12~24 s拉力做功的功率
D.0~12 s物体所受的拉力小于12~24 s物体所受的拉力
C
12.［科学思维］如图所示，体积相同的两个小球甲和乙分别从竖直高度不同的半圆光滑轨道最高点处A点和B点，以v1和v2的速度开始运动，一直沿着轨道运动到最低处A'点和B'点，此时它们
的速度分别为v1'和v2'，均忽略空气阻力。已知甲球在A点时的动能等于乙球在B点时的动能，且v1=v2，则甲球在A'点时的机械能 (选填“>”“=”或“<”)乙球在B'点时的机械能；v1'　　　　(选填“>”“=”或“<”)v2'。
答案：<　<
13.［科学思维］电动自行车已成为大众化的交通工具。在使用时人们经常遇到的问题是：一次性充满电后行驶不能达到说明书上的里程数。为探明原因，小明用家里的电动自行车进行了测试。他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图甲、乙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。
(1)由图甲可知电动自行车的运动特点是　　　。
(2)7~12 s它受到的摩擦力为　　　　N，此过程中若电动自行车匀速行驶30 m，则它克服摩擦力做功是 J，功率　　　　W。
(3)小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试，得到了一次充满电的最大行驶里程如下表，由此可以看出最大行驶里程与负重的关系是
。你认为产生这种现象的原因是 。
负重/kg 60 80 100 120 140
一次充电连续行驶里程/km 20 16.7 14.3 12.5 11.1
答案：(1)先加速后匀速　(2)35　1 050　210 (3)负重越重，一次充满电行驶的最大里程越短　负重越重，克服摩擦力做功越多(摩擦力增大)