人教版八年级物理下册分层训练：功和机械能（A卷解析版）

第11章功和机械能（A卷•知识通关练）

核心知识1判断做功及功的计算

【高频考点精讲】

一、判断力是否对物体做功

1、概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了功。

2、两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。

3、力对物体不做功分为以下三种情况

（1）有力无距离：物体受到力的作用但没有移动距离，这个力对物体没有做功，例如人用力推箱子，但没有推动。

（2）有距离无力：物体由于惯性移动一段距离，但没有受到力的作用，例如运动员投掷冰壶，冰壶离开手后在冰

面上移动一段距离，移动过程中，运动员没有对冰壶做功。

（3）力与距离垂直：物体移动的距离并不在力的方向上。例如人提着礼盒在水平面上行走，人对礼包没有做功。

二、功的计算

1、规定：功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。

WW

2、表达式：W=Fs,推导公式：F=——，s=—

sF

3、单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是牛米，它有一个专门的名称叫做焦耳，

简称焦，符号J。

【热点题型精练】

1.（2022•自贡期末）下列说法中正确的是（）

A.用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功

B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功

C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功

D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功

解：A、用手从地面提起水桶，在拉力的方向上移动了距离，拉力做了功，该选项说法正确；

B、提着水桶水平前进时，在水平方向移动了距离，手的拉力沿竖直方向，所以拉力不做功，该选项说法不正确；

C、抛出去的铅球由于惯性在空中飞行，推力已消失，故推力没有做功，该选项说法不正确；

D、用力推汽车，没有推动，没有在力的方向上移动距离，推力没有做功，该选项说法不正确。

答案：Ao

2.（2022•连云港模拟）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜

面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为Wl、W2、W3,关于它们

之间的大小关系说法正确的是（）

A.W1<W2<W3B.W1<W2=W3C.W1=W2=W3D.W1=W2<W3

解：一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为

Wl、W2、W3,三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3;

故C正确；ABD错误；

答案：Co

3.（2022•天津模拟）小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近（）

A.9JB.30JC.90JD.300J

解：由题知，托起两个鸡蛋的力大约是1N,则提30个鸡蛋的力大约为F=^N=15N；

每层楼的高度大约为3米，家住3楼，则小华实际爬楼的高度h=3mX2=6m；

小华提鸡蛋的力做功约为：W=Fs=15NX6m=90J=

答案：Co

4.（2022•泸州模拟）如图所示，斜面高为1m,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力F,将重为200N的木箱

由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是（）

A.木箱受到重力做功的大小为800J

B.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100J

C.木箱受到合力做功的大小为125J

D.木箱受到斜面的支持力做功大小为200J

解：A、由题意知，木箱的重力G=200N,h=lm,则克服重力做功：W有用=Gh=200NXlm=200J,A错误;

B、拉力F做的功W.ii=FL=75N><4m=300J；则克服摩擦力做功W额=\¥总-W有用=300J-200J=100J,B正

确；

C、木箱沿斜面缓慢运动，做匀速直线运动，受合力为零，所以合力做功大小为0J,C错误；

D、木箱移动方向与支持力方向垂直，所以斜面的支持力做功为零，D错误。

答案：Bo

5.（2022•株洲期末）用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离

s的关系图象如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（）

A.F甲＞尸乙B.F甲VF乙

C.F甲=FLD.条件不足，无法判断

解：如图，当移动距离为s时，两个力做的功：

W甲〉Wz,

VW=Fs,

.•.两个力：

F(p>F乙

答案：Ao

6.（2022•荆门模拟）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，。〜6s内拉力随时间

变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2〜4s内，物体克服摩擦力所做的功为（）

+F/N

18

A.OJD.OJ

解：由图乙可知，在2〜4s内，拉力F=3N,

由图丙可知，在2〜4s内，物体做匀速运动，v=5.0m/s,此时摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，f=F=3N,

由V=*可得，物体运动的距离：

s=vt=5.0m/sX2s=10m,

物体克服摩擦力所做的功：

W=fs=3NX10m=30Jo

答案：Bo

7.（2022•安庆期末）在物理图像中，纵坐标和横坐标分别表示某个物理量，而图线的倾斜程度、图线围成的面积

等也具有特定的物理意义.如图中阴影部分面积表示的物理量是功

F/N

s/m

O~

解：由图可知，横坐标表示距离s,纵坐标表示力F,则阴影部分的面积等于力和距离的乘积，所以图中阴影部

分的面积表示的物理量是功.

答案：功.

8.(2022•泸州模拟)如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m,小聪的拉力

做功为60J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功0J,此时

箱子受到地面的摩擦力为80No

解：

(1)小聪拉力做的功为：W=Fs=150NX0.4m=60J；

(2)小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明对箱子施加了力的作用，但箱子没有在该力的方向上通

过距离，所以小明的推力对箱子不做功，即推力做功为0J；

(3)小明用80N的水平推力推箱子，但没有推动，即此时箱子处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对

平衡力，故这两个力大小相等，所以此时箱子受到地面的摩擦力f=F推=80N。

答案：60；0；80o

9.(2022•东营期末)如图所示，光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分

别为Fi和F2,所做的功分别为Wi和W2,则Fi<F2,Wi=W2Q(均选填“<”、">”或“=”)

解：(1)斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶

端A,h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即Wi=W2。

(2)根据图示可知，LBA>LCA,而WI=W2,由W=FL可知，FBA<FCA,即FI<F2。

答案：<；=O

10.(2022•自贡模拟)如图甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方

向上拉力F=3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为

1N,0〜6s内拉力F做的功是3.6J(取g=10N/kg)。

(1)由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作

用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,根据平衡力的特点，故铁

块受到摩擦力大小f=F-G=3N-0.2kgX10N/kg=lN。

(2)铁块在。〜6s内升高的距离S=vt=0.2m/sX6s=1.2m,因此拉力F做的功W=Fs=3NX1.2m=3.6J。

答案：1；3.6o

11.(2022•温州模拟)某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已

知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。

(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是运动员和跳伞设备的总重力大于阻力。

(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是③。

(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。

解：

(1)由图甲可知，跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力；

(2)①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，

故①不符合题意；

②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0,与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意；

③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合

题意；

④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故

④不符合题意；

(3)由图甲可知，运动员在AB段的速度为v=50m/s,时间为t=40s-20s=20s,

由速度公式得，运动员在AB段下降的高度：

h=s=vt=50m/sX20s=l000m,

则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为：

W=Gh=700NX1000m=7X105Jo

答案：（1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力；

（2）③；

（3）运动员和跳伞设备总重力在AB段所做的功为7X105J»

核心知识2功率

【高频考点精讲】

一、功率

1、定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示。

2、物理意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢。

WW

3、公式：P=一，推导公式：W=Pt,t=一o

tP

4、单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，简称瓦，符号W。常用单位：千瓦（kW）,兆瓦（MW）。

5、换算关系：lkW=103W,1MW=103A;W=106WO

wFs

6、由皿=人可得。=—=—=尸丫，即功率一定时，力与速度成反比，汽车爬坡时，可以通过换挡降速来增大

tt

牵引力。

二、功率大小的比较

1、在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大；

2、在做功相同的情况下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大；

3、做功多少和所用时间都不同时，通过P=上计算，然后进行比较。

t

【热点题型精练】

12.（2022•宜昌模拟）下列关于功率的说法正确的是（）

A.功率大的机器做的功一定多

B.功率大的机器做功时间一定短

C.功率大的机器做功一定快

D.功率大的机器机械效率一定高

解：A、功率等于功和做功时间的比值。功率大，时间不确定，不能确定做功多少。此选项错误；

B、功率等于功和做功时间的比值。功率大，做功多少不确定，不能不确定用时多少。此选项错误；

C、功率是比较物体做功快慢的物理量。做功快，说明功率大。此选项正确；

D、功率和机械效率之间没有关系。此选项错误。

答案：Co

13.（2022•大庆模拟）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，其路程（s）-时间（t）关

系如图所示，下列正确的是（）

A.物体20s时的速度大于8s时的速度

B.0〜12s物体所受的拉力大于12s〜24s物体所受的拉力

C.。〜12s拉力做的功大于12s〜24s拉力做的功

D.0〜12s拉力做功的功率小于12s〜24s拉力做功的功率

解：

A、从图象上看，0〜12s和12s〜24s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0〜12s通过的路程是6m,12〜24s

通过路程为2m,因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此。〜12s过程中的速度大于12〜24s的过程中

的速度，即物体20s时的速度小于8s时的速度，故A错误；

B、由图象可知，物体在。〜12s和12s〜24s均做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，

接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以0〜12s物体所受的拉力等于12s〜24s物体所受的拉力，

故B错误；

C、由AB知，0〜12s物体所受的拉力等于12s〜24s物体所受的拉力，物体0〜12s通过的路程大于12~24s通

过的路程，由W=Fs可知，。〜12s拉力做的功大于12s〜24s拉力做的功，故C正确；

D、0〜12s拉力做的功大于12s〜24s拉力做的功，而两段时间相同，根据P=与可知，。〜12s拉力做功的功率大

于12s〜24s拉力做功的功率，故D错误。

答案：Co

14.（2022•长沙模拟）小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,

以下符合实际的是

（）

A.电梯对小杰做功约3.6X1（）3J

B.小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功

C.电梯对小杰做功的功率约1200W

D.小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W

解：A、小杰与书包的总重力大约为600N,1楼到21楼的高度h=20X3m=60m,

电梯对小杰做功W=Gh=600NX60m=3.6X104J,故A不符合实际;

B、小杰乘坐电梯上升时，书包在力的方向上移动了距离，所以对书包做功，故B不符合实际；

4

C、电梯对小杰做功的功率P=,==6祟J=1200W,故C符合实际；

D、小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0,故D不符合实际。

答案：Co

15.（2022•镇江模拟）如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块

（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右

端。图2为物块在区域①和②上运动的v-t图象，则（）

A.区域①路面的粗糙程度比②的大

B.拉力在区域①中做功的功率比②的小

C.物块在区域①上所受的摩擦力等于2N

D.物块在区域③上运动的时间可能为1s

解：由图知：

物体在0〜2s内做加速运动，在2s〜3s内做匀速运动，且物体在。〜2s内图象与2s〜3s内图象与坐标轴围成的

面积相同，说明物体运动的路程相同。即物体在。〜2s内在区域①上做加速运动，在2s〜3s内在区域②上做匀

速直线运动，区域①表面上受到的摩擦力小于拉力F,在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F。

A、因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以区域①路面的粗糙程度比区域②的粗糙程

度小，故A错误；

B、拉力在两个区域上运动的距离相等，做功大小相等，作用时间不同，在区域①上运动时间长，功率小。故B

正确；

C、物体在区域①上受到的摩擦力小于F=2N.故C错误；

D、物块进入区域3时的速度为2m/s,做减速运动，在区域③的平均速度一定小于2m/s,所以运动时间一定大

于1秒。故D错误。

答案：B=

16.（2022•南通中考）在内径约为1cm玻璃管中注水近满，上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管翻转

后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡上升40cm用时20s,则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近

于（)

A.2X10-5WB.2X10-4WC.2X103WD.2X102W

解：由图可知，气泡的体积约为1cm3,因为气泡浸没在水中，所以气泡排开水的体积：丫排=丫=151?,

则气泡受到的浮力：F浮=p水gV排=1义103kg/m3X10N/kgXIX10_6m3=lX10-2N,

223

气泡所受浮力做的功：W=Fss=lX10NX40X10m=4X10J,

4><3；=2X4

则浮力做功的功率：P=y=2OS10W»故B正确。

答案：Bo

17.（2022•南通期末）汽车在平直公路上以速度vo匀速行驶，发动机功率为Po,牵引力为Fo.ti时刻开始，司机

减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为V。已知运动过程中

汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示，则（）

A.v=2vo

B.Fo=2f

C.tl至t2时间内，汽车做加速运动

D.t2时刻之后，汽车将保持功率g行驶

解：

由题知，在ti时刻以前，汽车以速度V0匀速行驶，发动机功率为Po,牵引力为Fo,且有Po=Fovo①；

在ti时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P,在该瞬间汽车的速度不变（仍为vo）,牵引力由Fo突然

减小为多，所以有P=9・vo②，由①②可知P=夕（即汽车的功率突然减小为原来的一半）。

AD.由题可知，ti时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持g不变，故D正确；

到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为V;由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运

动的牵引力大小相等，均为Fo；

根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v=2=^=整四=$o；故A错误；

B.汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以Fo=f,故B错误；

C.由图可知，ti至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P=Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以

汽车做减速运动，故C错误；

答案：Do

18.（2022•昆明模拟）采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这

个比值叫做功率。这种方法，实质上还是用时间相同比较功（选填“时间相同比较功”或“功相同比

较时间”）来比较做功快慢的。

解：功与时间比值叫做功率；

比较做功快慢的方法有两种，一是相同的时间比较做功；二是功相同比较时间。利用“单位时间”内做的功比较

做功的快慢，实质上还是用相同的时间比较做功。

答案：功率；时间相同比较功。

19.（2022•郴州中考）用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过

程中，重力对物体做的功为0J,水平拉力对物体做功的功率为20Wo

解：（1）物体在水平地面上移动5m,没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；

（2）拉力做的功为：

W=Fs=40NX5m=200J；

则拉力的功率：

p=*^=20W。

t10s

答案：0；20o

20.（2022•乐山期末）在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s

=4.5m,提升高度h=1.8m,所用时间t=30s。则拉力F做功的功率为60W,此过程中物体受到的摩擦力为

解：（1）拉力所做的总功:

W『Fs=400NX4.5m=1800J,

拉力F做功的功率：

口”总1800/

；

P=t"30s=60W

(2)有用功:

亚有=611=60（^乂1.8m=1080J,

克服摩擦力做的额外功：

W额=亚总-W有=1800J-1080J=720J,

由Wsi=fs得，物体所受斜面的摩擦力:

f=&窗=160N。

s4.5m

答案：60；160o

21.（2022•襄阳期末）王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍。每捆书籍的质量都为5kgo王波想尽快将它们搬上

10m高处的新家。如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知，为

了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬3捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬

运任务并返回原地，所用的总时间为450s（g=10N/kg）o

0102030m/kg

解：（1）由坐标图可知：当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；

30捆书籍包，总质量为150kg,每捆书籍的质量是5kg,由于搬运书籍所需要做的总功是一定的，

为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，

因此每次应搬运质量15kg的书籍，即他每次应搬3捆。

（2）每次搬运的书籍的重力：G=mg=15kgX10N/kg=150N；

克服重力做的功：W=Gh=150NX10m=1500J；

由P=?得，每次上楼所用的时间：t=,=摆$=30s,

每次下楼所用的时间：=1t=|x30s=15s,

则一个来回需要的时间：ti=t+t'=30s+15s=45s,

总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，

则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间：

t总=10ti=10X45s=450s。

答案：3；450o

22.（2022•上海期末）风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功

的功率，实验装置如图所示。

（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对』做功的功率来测定风车做功的功率；

（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、刻度尺和秒表；

（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速

mgh

上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m,则风车做功的功率P=（表达式中的物理量均用符

号表示）；

（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏大

解：（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；

（2）由W=Gh=mgh可知，要测细线对回形针做的功需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上

升的高度h,

由P=与可得，要测出细线对回形针做功的功率需要秒表测出所用的时间t；

（3）风车做功的功率P=牛=牛=孚；

（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的线做实验时对线做的功大于对选用较细做

的功，测得风车的功率值偏大。

答案：（1）回形针；

（2）刻度尺；秒表；

（3）喑

（4）大。

23.（2022•绵阳期末）某型号器材发动机的额定功率为6X1（）4W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N.在

额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：

（1）发动机所提供的牵引力大小；

（2）行驶速度的大小；

（3）行驶5min牵引力所做的功。

解：（1）因为汽车匀速行驶，受平衡力作用；由二力平衡知识得，F=f=1800N；

A

rbn「4日P6x10W”个/

（2）由「=尸丫得：v=声=1800,「33.3m/s；

（3）t=5min=300s,

W=Pt=6X104WX300s=1.8X107Jo

答：（1）发动机所提供的牵引力为1800N；（2）行驶速度为33.3m/s；（3）行驶5min牵引力所做的功是L8X©J。

核心知识3动能和势能

【高频考点精讲】

一、能量

1、定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。

2、一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

3、单位：焦耳，符号：J,能的单位与功的单位相同。

二、动能

1、定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。

2、影响动能大小的因素：物体的质量和物体运动的速度。

(1)质量相同的物体，运动的速度越大，物体的动能越大。

(2)运动速度相同的物体，质量越大，物体的动能越大。

(一)重力势能

1、定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。

2、影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。

(1)质量相同的物体，所处的高度越高，物体的重力势能越大。

(2)所处高度相同的物体，质量越大，物体的重力势能越大。

........JXL.......

甲乙丙

(二)弹性势能

1、定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。

2、影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度。物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。

【热点题型精练】

24.(2022•黄石模拟)下列关于功和能的说法正确的是()

A.被拉开的弹弓具有弹性势能

B.用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功

C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大

D.速度小的物体动能一定小

解：A、被拉开的弹弓发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A正确；

B、用力推车而车未动，虽然有力，但沿力的方向没有距离，所以没有做功，故B错误；

C、人造地球卫星由近地点向远地点运动时，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度变小，动能变小，所以

是将动能转化为重力势能的过程，故C错误；

D、影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大，故只知道速度，不能确定动能的大小，

故D错误；

答案：Ao

25.（2022•广州模拟）如图甲，大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过

程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示。用GM和GN、fM、fN、VM和VN分别表示M、N所受的重力、

摩擦力和运动速度的大小，下列判断一定正确的是（）

A.GM<GNB.VM>VNC.fM<fND.fM=fN

解：由图可知，M和N的动能随时间大小不变，运动过程中，M和N的质量不变，所以速度不变，即大小相同

的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上做匀速直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑

动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力是相同的，即：fM=fri；由图乙可知，M的动能

大于N的动能，由于不知道两个物体运动速度的大小，所以无法判定两个物体的质量、重力的大小关系；故ABC

错误，D正确。

答案：D。

26.（2022•扬州期末）如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时，用一个由零逐渐增大

的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块（）

A.运动速度变大B.所受摩擦力变大

C.动能先变大后不变D.机械能先减小后不变

解：用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上，此时重力与拉力是一对平衡力；

当剪断细绳时，拉力消失，但同时用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上，则木块对墙面产生压力，

进而产生沿墙壁向上的摩擦力，且摩擦力随着压力的增大而变大。开始时摩擦力较小，小于重力（f滑<G）,物

块向下做加速运动；然后瞬间等于重力；再大于重力（f滑＞G）,物块做减速运动；当速度为零时物体静止，从

滑动摩擦变为静摩擦，摩擦力瞬间变小，然后静摩擦力等于物重《静=6）,不再变化。

贝IJ：

A、物块的速度先变大再变小，故A错误；

B、物块所受摩擦力先变大再变小后不变，故B错误；

C、物块的动能先变大再变小，故C错误；

D、物块向下滑落的过程中，需要克服摩擦力做功，机械能减小，当物块静止后，机械能不再变化，故机械能先

减小后不变。故D正确。

答案：D。

27.（2022•大连模拟）如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压

缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球a点运动

到c点的过程中，下列说法正确的是（）

1abcF

t1mO---...-）

A.小球在a点，弹簧的弹性势能最小

B.小球在b点，小球的速度最小

C.从a点到b点，小球的动能逐渐增大

D.从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小

解：

A、a点是压缩弹簧后形变程度最大处，弹性势能也最大，故A错误；

B、因为水平杆光滑，所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力，则小球由a向b运动时会加速运动，故B错误；

C、小球质量一定，从a点到b点时速度越来越快，所以动能逐渐增大，故C正确；

D、b点是弹簧原长时小球的位置，弹性势能为0,小球到达b点后由于惯性继续向右运动，所以弹簧逐渐被拉

伸，弹性势能逐渐变大，故D错误。

答案：Co

28.（2022•苏州模拟）质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，如图所示。不

计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.只要A点高于D点，小环就能到达D点

B.若小环能到达D点，离开D点后将竖直向下运动

C.小环从A点到D点，重力势能一直减小，机械能不变

D.小环从A点到B点，动能一直增加，机械能不变

解：

(1)质量为m的小环在光滑曲杆上，从某点A静止释放后沿曲杆运动，不计空气阻力，小环的运动过程中机械

能是守恒的，

由A到B,小环的重力势能转化为动能，动能增加，机械能保持不变，故D正确；

由B到C点动能转化为重力势能，重力势能增加，故C错误；

由C到D重力势能转化为动能，由于机械能守恒，所以只要A点高于或等于C点高度，小环就能到达C点，从

而到达D点，故A错误；

(2)小环到达D后，由于惯性会继续沿CD方向运动一段距离，故B错误。

答案：D。

29.(2022•益阳模拟)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后

将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被

“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是()

■O

■C

A.人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少

B.人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少

C.人在B点时动能最大

D.弹性绳的弹性势能在B点时最大

解：A、人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC

段速度逐渐变小，动能逐渐变小；故A错误；

B、从A到B的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大；故B错

误；

C、人的质量一定，在B点时速度最大，动能最大；故C正确；

D、弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大；故D错误。

答案：Co

30.（2022•攀枝花模拟）如图所示为游乐园过山车的轨道示意图。过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支

持力不（选填“不”或“要”）做功，过山车重力势能减少（选填“增加”、“减少”或“不变”）。

解：过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车有支持力作用，但支持力方向与物体移动方向垂直，可见轨道对

车的支持力不做功；

过山车从高处加速滑下的过程中，质量不变，高度变小，重力势能减少。

答案：不；减少。

31.（2022•乐山模拟）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能不变（选

填“增大”、"减小”或"不变”），重力势能减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

解：跳伞运动员正在匀速下降，在此过程中，质量和速度不变，高度减小，所以运动员和伞的动能不变，重力势

能减小。

答案：不变；减小。

32.（2022•广东中考）图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的

动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在C点最大,B点重力势能的大小等于E点动能的大

解：（1）由图乙可知，过山车的动能在C点最大，在B点最小；B点的重力势能大小与E点的动能大小相等；

（2）由于机械能等于动能和势能的总和，由图乙可知，从B到C点、再到D点、最后到达E点的过程中，重

力势能与动能之和越来越小，所以在这个过程中，过山车的机械能是变化的。

答案：C；等于；变化。

33.（2022•铁岭期末）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的重力

势能等于（选填“大于”、“小于”或“等于"）B点的重力势能，小球在A点的动能大于（选填“大于”、

“小于”或“等于"）B点的动能；若小球的质量为100g,它从A点落到地面，重力做功0.3J.（g=10N/kg）

解：皮球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：皮球在A、B两点的

重力势能相等；

由于皮球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，皮球在A、B两位置是的机械能的大小不同，A

位置的机械能大于B位置时的机械能。因此，在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位

置的动能。

小球的重力G=mg=100gX103kgX10N/kg=lN,

重力做功W=Gh=lNX30X10-2m=0.3J。

答案：等于；大于；0.3o

34.（2022•郑州期末）实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从

某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。

（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是将钢球从某一高度由静止释放，钢球动能的大小是通过观察木

块运动的距离来判断的。

实验次数钢球质量/g钢球下摆高度/cm木块滑行距离/cm

1202020

2402058

36020

（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的速度相同,从

而探究动能与质量的关系。

（3）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学

建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用甲同学的建议。

（4）由上述实验数据和现象可得出结论：在速度一定时，质量越大动能越大。

解：（1）让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现

出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大；

（2）使质量不同的钢球从相同的高度摆下，可使钢球到达竖直位置时速度相同，从而探究动能与质量的关系；

（3）三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系，所以第3次实验应保证钢球的质量、木块的质量、钢球

下摆的高度都不变，现做实验时木块被撞后滑出木板，所以应换用同样较长的木板，应采用甲的建议；

（4）由表中的数据知：速度一定时，质量越大动能越大。

答案：（1）将钢球从某一高度由静止释放；木块运动的距离；（2）速度；质量；（3）甲；（4）在速度一定时，质

量越大动能越大。

核心知识4机械能及其转化

【高频考点精讲】

一、机械能

1、动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

2、动能和势能是机械能的两种表现形式。

二、动能和势能的转化与守恒

1、动能和重力势能之间可以相互转化。

动能和重力势能之间的相互相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降过程中，越转越快,

它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来

越大，动能越来越小，动能转化为重力势能。

2、动能和弹性势能之间可以相互转化。

动能和弹性势能之间的相互转化可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与

地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势

能转化为动能。拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能

转化为箭的动能。

3、在动能和势能相互转化的过程中，如果没有机械能和其它形式能量之间的相互转化，则机械能的总量保持不变,

这就是机械能守恒定律。

三、机械能守恒

1、条件：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。

2、如果只有重力或弹力做功，没有其它的力做功，机械能是守恒的。

【热点题型精练】

35.（2022•自贡期末）电梯匀速上升过程中，电梯的（）

A.动能保持不变B.机械能保持不变

C.重力势能保持不变D.动能转化为重力势能

解：电梯匀速上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大；机械能等于动能和势能的和，故

机械能变大。

答案：Ao

36.（2022•锦州期末）如图所示，是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到

B点时，机械能变为100J,则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为（）

0

°0o

0000

00000

・■n

ABC

A.120JB.100JC.90JD.80J

解:

小球由A到B的过程中，弹跳的高度大于由B到C过程中的高度，小球弹跳的越高克服空气阻力做功越多，机

械能损失越多，小球由A到B的过程中机械能减少了20J,小球由B到C的过程中机械能的损失应小于20J,所

以小球由B点运动到C点时，其机械能可能为90J,故C正确。

答案：C«

37.（2022•嘉兴期末）如图是杂技演员演出时的过程示意图，男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a

端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（）

A.男演员的质量必须要大于女演员的质量

B.甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能

C.男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

D.女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等

解：A、甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，由于乙处高于甲处，男演员的机械能一定大于女演员的机械能，

男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不

一定大于女演员质量。如果男演员自由下落时，男演员的质量一定大于女演员质量。不符合题意。

B、男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，男演员的重力势

能不一定大于女演员的重力势能。如果男演员自由下落时，男演员的重力势能一定大于女演员重力势能。不符合

题意。

C、由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定

大于乙处女演员的势能。符合题意。

D、女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女

演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能。不符合题意。

答案：Co

38.（2022•广元模拟）把篮球抛向空中，忽略空气阻力，哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）

与篮球离地高度（h）的关系（）

;上二KK

解：把篮球抛向空中，忽略空气阻力,只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变；所以只有B是

正确的。

答案：Bo

39.（2022•苏州模拟）将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下

列说法正确的是（）

Oo

\P

A?金

.工Kt二

A.皮球经过同一高度的A