专题05 机械能及转化
目 录
01 挑战中考题·查知识漏洞
02 回顾教材·补知识漏洞
03 知识通关演练
1．（2023·四川乐山·中考真题）如图所示，用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中，小球依次经过A、B、C三点，A、C两点高度相同，B点为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点动能最大 B．小球从B点运动到C点，重力势能转化为动能
C．A、C两点速度大小不同 D．小球机械能不守恒
【答案】A
【】A．根据题意可知，B点为最低点，则小球在B点时速度最大，所以在B点时动能最大，故A正确；
B．小球从B点运动到C点，质量不变，高度变大，速度变小，则重力势能增多，动能减少，将动能转化为重力势能，故B错误；
CD．不计空气阻力，小球机械能守恒，则小球在A、C两点的机械能相等，A、C两点高度相等，重力势能相等，机械能等于动能和势能之和，所以A、C两点动能相等，根据动能大小的影响因素可知，A、C两点速度大小相同，故CD错误。
故选A。
2．（2023·四川绵阳·中考真题）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功。在飞船从发射塔加速上升的过程中，第四次执行任务的航天员景海鹏的（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能不变
C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能不变
【答案】A
【】航天员景海鹏随飞船加速上升时，质量不变，速度增大，他的动能增大，他的高度增大，他的重力势能增大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2023·江苏盐城·中考真题）小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（ ）
A．动能转化为弹性势能 B．弹性势能转化为动能
C．重力势能转化为弹性势能 D．弹性势能转化为重力势能
【答案】A
【】“魔罐”被推出后向前滚动的过程中，速度变小，同时魔罐内的金属块随魔盒一起转动，把橡皮筋拧紧，动能转化为橡皮筋弹性势能；魔罐开始向回滚动，橡皮筋弹性势能转化为动能；“魔罐”滚动的过程中，“魔罐”的质量不变，高度不变，重力势能不变，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．（2023·湖北襄阳·中考真题）如图所示是足球从处落到地面后反复弹起落下的示意图，图中虚线为足球的运动轨迹。以下说法正确的是（ ）
A．从A点到E点的过程中机械能守恒 B．从C点到D点的过程中重力势能在变大
C．从D点到E点的过程中弹性势能变大 D．足球在整个运动过程中机械能逐渐减小
【答案】D
【】AD．小球向右运动过程中，弹起的高度逐渐减小，这是因为小球受到空气阻力的作用会损失一部分机械能，同时与地面碰撞时也会损失一部分机械能，即小球的机械能不守恒，故A错误、D正确；
B．从C点到D点的过程中，小球的质量不变，高度变小，重力势能变小，故B错误；
C．D点到E点的过程中，小球的弹性形变程度变小，弹性势能变小，弹性势能转化为动能，故C错误。
故选D。
5．（2023·海南·中考真题）4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力 B．水火箭受到的重力不变
C．水火箭的动能一直增大 D．水火箭的重力势能一直增大
【答案】A
【】A．拉开气阀，水向下喷出时，水会对火箭产生一个反作用力，故水火箭能一飞冲天，故A正确；
B．水不断向下喷，水火箭的质量发生改变，故水火箭受到的重力会改变，故B错误；
CD．水火箭向上升的时候，它的质量及高度速度都会发生变化，故无法确定它的动能、重力势能的变化情况，故CD错误。
故选A。
6．（2023·江苏镇江·中考真题）小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ）
A．①中小华对这筐玉米做了功 B．②中小华对这筐玉米做了功
C．③中他们对这筐玉米做了功 D．④中他们对手推车没有做功
【答案】C
【】做功的两个必要因素：有力且物体在这个力的方向上移动了一段距离。
A．①中她用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但是物体没有移动距离，未做功，故A不符合题意；
B．②中她又用力推筐，仍未推动，有力但是物体没有移动距离，未做功，故B不符合题意；
C．③中在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上，有力，且这筐玉米在托举力的方向上移动了距离，他们对这筐玉米做了功，故C符合题意；
D．④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，手推车在推力的作用下移动了距离，他们对手推车做了功，故D不符合题意。
故选C。
7．（2023·四川雅安·中考真题）“神州十五号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在着陆预定区域。在此过程中返回舱（ ）
A．动能减小，重力势能减小，机械能不变 B．动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．动能减小，重力势能增加，机械能不变 D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
【答案】D
【】返回舱着陆过程中，返回舱的质量不变，速度减小 ，动能减小；高度降低，重力势能减小。机械能为物体动能与势能的总和，故返回舱的机械能是减小的。故ABC错误，D正确。
故选D。
8．（2023·山东青岛·中考真题）摄影师利用无人机进行航拍， 在无人机匀速上升的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．无人机的动能变大 B．无人机的重力势能不变
C．无人机的机械能不变 D．无人机的机械能变大
【答案】D
【】在无人机匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，故动能不变；高度变大，故重力势能变大，机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大，故ABC错误，D正确。
故选D。
9．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，撞击时损失的机械能较多，弹起的高度比原来的高度低较多，当第二次从水泥地上弹起时，水泥地坚硬，撞击损失的能量较少，反弹后最大高度降低较小，但一定比草地上反弹最大高度小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．（2023·四川甘孜·中考真题）2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组首次实现“太空会师”。如图所示，在加速升空的过程中，神舟十五号载人飞船的（ ）
A．动能不变 B．重力势能减少 C．机械能减少 D．机械能增加
【答案】D
【】中国神舟十五号载人飞船加速向上运动的过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增加，其重力势能增大；此过程中空间站不具有弹性势能，因机械能等于动能与势能的总和，所以它的机械能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
11．（2023·山东济南·中考真题）2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（ ）
A．做功越多 B．功率越大
C．做功越快 D．功率越小
【答案】A
【】体重越大，则重力越大，从山脚下到峰顶的过程中，上升的高度相同，则克服重力做功越多，由于不知道做功时间长短，所以无法比较做功的快慢程度和功率的大小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
12．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（ ）
A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变
C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能不变，机械能减小
【答案】A
【】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减小；机械能是动能与势能的总和，且下滑过程中克服阻力做功，机械能减小。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
13．（2023·四川德阳·中考真题）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（ ）
A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大
B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大
C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大
【答案】C
【】AC．体操运动员上升过程中，速度减小，高度增加，质量不变，动能减小，重力势能增大，故A错误，C正确；
BD．体操运动员下降过程中，速度增大，高度减小，质量不变，动能增大，重力势能减小，体操运动员下降到最低点时重力势能最小，故BD错误。
故选C。
14．（2023·吉林长春·中考真题）2023年5月8日，中国选手全红婵以五跳两满分的成绩，夺得跳水世界杯第二站比赛的冠军。全红婵在空中加速下落过程中（ ）
A．动能不变 B．动能变大
C．重力势能变大 D．机械能变大
【答案】B
【】AB．全红蝉从最高点加速下落的过程中，质量不变，速度增大，所以动能增大，故B符合题意，A不符合题意；
C．质量不变，高度减小，重力势能减小，故C不符合题意；
D．全红蝉从最高点加速下落的过程中，由于受空气阻力作用，运动员的机械能变小，故D不符合题意。
故选B。
15．（2023·黑龙江大庆·中考真题）掷实心球是大庆市中考体育考试项目之一，某同学掷出的实心球的运动轨迹如图所示，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．实心球在空中运动时没有惯性
B．实心球在最高点A时处于平衡状态
C．实心球从A运动到B过程中动能逐渐增大
D．实心球从O运动到B过程中重力势能逐渐减小
【答案】C
【】A．一切物体在任何情况下都具有惯性，实心球在空中运动时有惯性，故A错误；
B．不计空气阻力，在最高点A处实心球只受重力作用，受力不平衡，故B错误；
C．实心球从A运动到B过程中，重力势能转化为动能，动能逐渐增大，故C正确；
D．实心球从O运动到B过程中，高度先增大后减小，因此重力势能先逐渐增大后逐渐减小，故D错误。
故选C。
16．（2023·黑龙江牡丹江·中考真题）探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是（ ）
A．水平面越光滑越好 B．实验研究的是木块的动能大小
C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．小球质量越大，动能越大
【答案】C
【】A．如果表面足够光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法根据木块移动的距离判断小球动能的大小，故A错误；
B．实验通过木块移动的距离来反映小球的动能大小，探究的是小球的动能，故B错误；
C．小球从斜面滚下，重力势能越来越小，速度越来越快，动能越来越大，是将重力势能转化为动能，故C正确；
D．影响动能大小的因素有质量和速度，速度一定时，小球的质量越大，动能越大。选项中没有说明小球速度一定，不能确定动能大小，故D错误。
故选C。
17．（2023·四川资阳·中考真题）帮厨时，细心的同学会发现当水滴落在滚烫的铁锅上时，假如铁锅的温度略高于水的沸点时，水会发出嘶嘶声并迅速沸腾消失；但当铁锅温度达到近200℃时，水珠会在锅内悬浮滚动，反而可以存在更长时间。这种神奇的现象被称为“莱特弗罗斯特效应”，它是由荷兰植物学家赫尔曼·布尔哈夫在1732年时首次发现的。不过，真正深入研究的人并不是他，而是德国医生约翰·戈特洛布·莱顿弗罗斯特。1756年莱顿弗罗斯特在一把烧得通红的铁勺上滴上一滴水珠，水珠竟然悬浮起来并持续30秒。近期，有研究人员将半径1mm左右的水珠轻轻放在加热到251℃的光滑硅表面上后，通过高速成像甚至可以观察到水珠的“蹦床”弹跳现象。有关莱特弗罗斯特效应，下列分析中正确的是（ ）
A．水珠之所以能够在锅内或铁勺上悬浮，是由于高温使得水珠不受重力作用
B．水珠在硅表面弹跳并逐渐消失的过程中，水珠的机械能不变
C．利用莱特弗罗斯特效应，只要打湿双脚，就可以长时间在炭火上行走
D．温度更高反而令水珠存在更久，是由于水珠底部汽化后使水珠与高温物体不直接接触，有效地进行了隔热
【答案】D
【】A．地球附近的一切物体都会受到重力的作用，故A错误；
B．在硅表面弹跳的水珠逐渐小直至消失的过程中，则其质量逐渐减小，其具有的动能和势能减小，则水珠的机械能减小，故B错误；
C．双脚上的水接触高温的炭火，瞬间沸腾变成蒸汽，蒸汽包裹在脚上，由于蒸汽导热性差，隔离了脚和炭火，防止烫伤，但是时间一定要短，否则人就会受伤了，故C错误；
D．当水珠接触一个远超其沸点的物体时，就会剧烈汽化，在水珠表面会产生一层蒸气，由于蒸气的导热性能很差，从而导致水珠和高温物体分隔开来，从而使水珠汽化的速度大大减慢，故D正确。
故选D。
18．（2023·四川绵阳·中考真题）“单臂哑铃划船”运动能充分训练背阔肌。训练时，按照如图所示姿势，提升、放下哑铃为1次动作。已知哑铃质量15kg，训练者60s完成一组训练，每组12次动作，每次提升哑铃的竖直高度是30cm。则训练者在1次提升哑铃过程中做功是 J，完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率是 W。（g取10N/kg）
【答案】 45 9
【】[1]训练者在1次提升哑铃过程中做功是
[2]完成一组训练过程中提升哑铃做的功为
完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率是
19．（2023·山东菏泽·中考真题）2023年5月20日，“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能 ，机械能 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
【答案】 不变 减小
【】[1][2]载人潜水器某阶段匀速下潜过程中，质量不变，速度不变，动能不变；海底的相对高度减小，重力势能减小，机械能包括动能和势能，机械能减小。
20．（2023·四川德阳·中考真题）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2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功 J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 W。
【答案】 960 12
【】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功
W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×48m=960J
[2]整个飞行过程中用的总时间为
无人机沿水平方向匀速飞行，重力方向竖直向下，没有在重力的方向上通过一定的距离，没有克服重力做功，整个飞行过程中克服重力做功的功率为
21．（2023·河北·中考真题）在离桌边约20cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。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。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越 ，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 。
【答案】 小 大 大
【】[1]在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，由于吹气时硬币上方空气流速快，压强小；硬币下方大气压强大于上方的压强，对硬币产生向上的升力，使硬币跳过木块；实验表明：在气体中，流速越大的位置，压强越小。
[2][3]跳起的硬币在上升过程中高度升高，重力势能越来越大，下降过程中硬币高度降低，重力势能转化为动能，动能越来越大。
22．（2023·山东淄博·中考真题）利用下图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
（1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的 高度滑下，探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量，我们通过 来判断小车动能的大小；
（2）小车从斜面上滑下，它的 转化为动能，碰上物体B后，小车的部分 转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量 ；
（3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中 是一对平衡力， 方向相同（两空均填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将 ；
（4）下表是一些物体的动能大小，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题： 。
物体 动能/J 物体 动能/J
步行的人 约30 百米跑中的运动员 约
行走的牛 约160 刚射出的步枪子弹 约
中速行驶的小汽车 约 高速行驶的小汽车 约
【答案】 不同 B运动的距离 重力势能 动能 不变 ①④ ②③ 匀速直线运动 见解析
【】（1）[1]让同一小车在不同高度下滑，可使小车获得不同的速度，而此时小车的质量保持不变，可探究动能与速度的关系。
[2]通过观察物体B移动的距离的大小，来说明小车对物体B做功的多少，从而判断出小车具有的动能的大小。
（2）[3]小车从斜面上滑下，质量不变，速度变大，高度降低，它的重力势能转化为动能。
[4][5]碰上物体B后，B由静止到运动，小车的部分动能转移给了物体B，据能量守恒定律知，这个能量的转化转移过程机械能总量不变。
（3）[6]根据平衡力的特点，小车所受的重力与水平面对小车的支撑力大小相等，方向相反，作用在同一物体上，所以可知①重力、④水平面对小车的支持力是一对平衡力。
[7]由图示知，②摩擦力的方向水平向左，③物体B对小车的压力也水平向左，方向相同。
[8]如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，据牛顿第一定律知，小车将做匀速直线运动。
（4）[9]由表格数据可知，不同物体运动的速度不同，它的动能也不同，因此可以提出：物体的动能与速度的关系。
23．（2023·山东威海·中考真题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。
（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为 ；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 （选填“大”或“小”）。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是 。
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路： 。
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件： 。
【答案】 重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能 小 质量相同，高度越高，重力势能越大 质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度 D 水资源丰富和地势高度差大
【】（1）[1][2]整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小。
（2）[3]将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），结合（1）的分析上可得出的结论是：质量相同，高度越高，重力势能越大。
（3）[4]探究重力势能大小与物体质量的关系，就要控制铁球的高度相同，改变铁球的质量，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度。
（4）[5][6]D位置与上游的高度差较大，所以应该安装在D位置；水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大，适合建造大型水力发电站。
24．（2023·山东潍坊·中考真题）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
（1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。
A．钢球在斜面上的动能
B．钢球撞击木块时的动能
C． 木块被撞击后的动能
（2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）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： 。
【答案】 B 不能 增大斜面高度
【】（1）[1]此实验用了转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时的动能大小，故B符合题意。
（2）[2]若水平面光滑，木块就会做匀速直线运动，无法通过比较木块移动距离的远近来判断小球动能的大小，达不到实验的目的。
（3）[3] 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，说明小球到达水平面的动能比较小。实验时可以增加斜面的高度来增加小球的重力势能从而改进这一问题。
25．（2023·湖南郴州·中考真题）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，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 的。（选填“相同”或“不同”）。
（1）实验1将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
（2）实验2将小球从斜面中间自由滚下（图甲乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”、“长”或“相等”）由上述实验现象，我们可以得出结论；同一物体， ，动能越大。
（3）实验3将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 。
A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动
C．沿c轨迹运动 D．保持静止
【答案】 不同 短 （运动）速度越大 = A
【】[1]小球从斜面上不同的高度由静止滚下，由于小球的重力势能不同，则小球到达斜面底端时速度不同。
（2）[2][3]根据图示可知，实验2中木块被撞的距离比实验1的距离要小一些，两次实验中的小球的质量相同，滚下的高度不同，高度越低，到达水平面时的速度越小，推动木块移动的距离就越小，动能越小，所以能得出结论；同一物体，运动速度越大，动能越大。
（3）[4]由于忽略空气阻力，经过A、B两点到达C点的过程中，没有外力对小球做功，则小球的机械能守恒，即。
[5]当小球到达C点时，速度为水平向右运动，此时小球所受各个力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持这一状态，所以小球将沿a轨迹运动。
故选A。
回顾核心考点
考点1 对是否做功的判断及做功快慢的比较
是否做功应从做功的两个必要因素上进行判断:
(1)是否有作用在物体上的力;
(2)物体在力的方向上是否通过了距离。两个因素缺一不可。特别注意,当物体受到一个与其运动方向相反的力的作用时，我们通常说物体克服该力做功。
比较做功的快慢有三种方法:
(1)做相同的功比较所用的时间;
(2)经过相同的时间比较所做的功;
(3)功和时间均不同时,通过计算比较功率。
考点2 功和功率的综合计算
在物理学中，用功率表示物体做功的快慢。本章计算题共涉及两个定义式：
（1）功的定义式：W＝Fs；
（2）功率的定义式：。功率的推导式也很重要。中考时，常利用这三个公式进行功和功率的综合计算。
考点3 动能、势能及其相互转化
1.影响物体动能和势能的因素
(1)物体的动能由质量和速度共同决定，要判断物体动能的变化情况，看其质量和运动速度是如何变化的。
(2)物体的重力势能由质量和高度共同决定，要判断重力势能的变化情况,就要看其质量和所处的高度是如何变化的。
(3)物体的弹性势能由物体形变程度决定，要判断弹性势能的变化情况，就要看其形变程度的变化情况。
2.动能和势能的转化
动能、重力势能和弹性势能绩称为机械能。动能和势能之间可以相互转化
在动能和势能转化过程中，总是一种(或多种)形式的能量在增加，另一种(或多种)形式的能量在减少。如果一种形式的机械能发生了变化，而其他形式的机械能没有发生变化，或物体的动能和势能同时增大(或减小)，则物体的机械能一定与其他形式的能量发生了转化。
3.机械能守恒的判断
在能量的转化过程中，一定要注意是否只有动能和势能(重力势能和弹性势能)的相互转化。在初中阶段，如果不计空气阻力和摩擦力或者物体在光滑的表面上运动,物体的机械能守恒。
考点4 探究影响动能、势能大小的因素
探究动能和势能跟哪些因素有关的实验是常考内容。考查主要从实验探究方法、实验现象的分析、实验结论的得出等方面展开。解答时要把握好控制变量法和转换法的应用。
(1)控制变量法的应用:①在探究动能与质量的关系时,让质量不同的小球从同一高度由静止自由滚下,从而使它们具有相同的初速度;在探究动能与速度的关系时，使同一小球从斜面的不同高度处由静止自由滚下,使其具有不同的初速度。②在探究重力势能与高度的关系时，控制重物质量相等;在探究重力势能与质量的关系时,控制重物下降的高度相等。
(2)转换法的应用:实验中通过纸盒(或木块)被碰撞后滑动的距离来反映小球的动能的大小;通过木桩陷入沙中的深度反映物体重力势能的大小。
1．（2024·广西柳州·二模）如图所示，农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，则其动能（ ）
A．农民最大 B．铧犁最大 C．牛最大 D．一样大
【答案】C
【】动能的大小和物体的质量以及物体的速度有关，由于农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，即三者速度大小相等，但由于牛的质量最大，所以，牛的动能最大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．（2024·山东菏泽·一模）小美沿光滑的滑梯滑道从顶端下滑的过程中，小美的（ ）
A．重力势能减小，动能不变 B．动能增大，机械能不变
C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能不变，机械能减小
【答案】B
【】小美的质量不变，在下滑的过程中，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小；斜面光滑，所以在下滑过程中机械能守恒，则机械能保持不变。故ACD错误，B正确。
故选B。
3．（2024·海南省直辖县级单位·一模）如图所示的四种情景中，描述对象的机械能增大的是（ ）
A．火箭加速升空 B．人在滑梯上下滑
C．汽车水平减速 D．卫星绕地球旋转
【答案】A
【】A．火箭加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；质量不变、高度变大，重力势能变大，所以机械能变大，故A符合题意；
B．小孩从滑梯慢慢滑下，由于克服摩擦做功，消耗一部分机械能，因此机械能变小，故B不符合题意；
C．汽车减速过程中，质量不变，速度变小，动能变小；质量不变、高度不变，重力势能不变，所以机械能变小，故C不符合题意；
D．卫星绕地球转动，动能和势能相互转化，由于没有能量损失，机械能不变，故D不符合题意。
故选A。
4．（2024·西藏·二模）在一次活动中，小明和小华先后在同一地面水平拉着同一物体做匀速直线运动，物体两次运动的路程随时间变化的关系图像，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．物体两次运动的速度：v1＜v2 B．物体两次所受的拉力：F1＞F2
C．0~t1两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2 D．0~t1两人拉力对物体所做的功：W1＝W2
【答案】C
【】A．由图像可知，物体两次运动的路程相同，t1
B．小明和小华先后在同一地面水平拉着同一物体做匀速直线运动，物体对地面的压力和接触面的粗糙程度相同，所以物体受到的摩擦力相同，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，所以拉力相等，即F1=F2，故B错误；
C．由上述分析可知，F1=F2，v1 >v2，由P=Fv可知，P1>P2 ，故C正确；
D．由图可知，0~t1物体两次运动的路程s1>s2，由W=Fs可知，W1>W2 ，故D错误。
故选C。
5．（2024·甘肃陇南·模拟预测）跳台滑雪是冬奥会上的经典比赛项目，如图所示是运动员完成一次动作的示意图，关于运动员完成的这次动作，下列说法中正确的是（ ）
A．运动员由于惯性的作用加速下降
B．运动员从A点运动到B点的过程中人受到的重力不做功
C．运动员在A点和E点的机械能相等
D．运动员从A点运动到B点的过程中增加的动能是由重力势能转化来的
【答案】D
【】A．惯性不是力，不能说“惯性的作用”，故A错误；
B．运动员从A点运动到B点的过程中，人所处的高度降低，重力做功，故B错误；
C．运动员从A点到E点的过程中，克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，机械能减小，故A点和E点的机械能不相等，故C错误；
D．运动员从A点运动到B点的过程中，高度降低，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故D正确。
故选D。
6．（2024·青海·一模）小杰在商场购物时，他随自动扶梯一起匀速上升的过程中（ ）
A．动能减小 B．机械能减小
C．机械能增大 D．重力势能不变
【答案】C
【】自动扶梯把小杰从一楼匀速送到三楼，小杰的质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度增大，重力势能增大；动能不变，势能增大，因机械能等于动能与势能的总和，所以小杰的机械能增大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．（2024·山东菏泽·一模）如图一物体重为，在水平拉力的作用下向右以的速度做匀速直线运动，地面对木箱的摩擦力为重力的0.1倍。经过10s，木箱所受的重力做功 J，拉力F做功的功率为 W。
【答案】 0 120
【】[1]功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积，物体在地面做匀速直线运动，在重力的方向上未移动距离，故木箱所受重力做的功为0J。
[2]物体做匀速直线运动时，所受的拉力
拉力做功的功率
8．（2024·陕西·模拟预测）如图是小明投掷的实心球在空中运动的轨迹，整个过程中不计空气阻力，其中A点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”） B点的机械能； 实心球在下降过程中， 能转化为动能。若实心球在最高点时所有外力消失，则实心球将 。（选填序号）
A．静止 B．水平向右运动 C．斜向上匀速直线运动 D．竖直下落
【答案】 等于 重力势 B
【】[1]整个过程中不计空气阻力，实心球运动过程中只有重力作用，机械能守恒，其中A点的机械能等于B点的机械能。
[2]实心球在下降过程中，质量不变，高度下降，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
[3]实心球在最高点时竖直方向速度为0，只剩水平向右的速度，所有外力消失，则实心球将水平向右运动做匀速直线运动，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．（2024·陕西西安·二模）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能。其动能大小是通过 来反映的；
（2）小木块最终会停下来是因为受到 力的作用。
（3）分析比较甲和乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越 。
（4）分析比较 两组实验可知物体的动能与质量的关系。
（5）如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。
【答案】 重力势 木块移动的距离大小 阻 大 甲、丙 不能
【】（1）[1][2]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的。
（2）[3]小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性，小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用。
（3）[4]分析比较甲和乙两组实验知道，小球的质量相同，在斜面上的高度不同，到达水平面的速度不同，甲中小木块移动的距离较远，说明动能较大，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（4）[5]甲、丙两组实验中物体的质量不同，其高度相同，到达水平面时的速度相同，由此可知，甲、丙实验可得出物体的动能与质量的关系。
（5）[6]若水平面绝对光滑，木块在滑动过程中不受力，木块就会做匀速直线运动，无法比较木块移动距离的远近，达不到探究目的。
10．（2024·江西赣州·一模）投掷实心球是某市中考体育选考项目之一、诗彤同学在选定该项目后思考：实心球投掷的远近跟什么因素有关呢？
（1）体育课上，诗彤同学观察了其他同学的投掷情况后， 发现个子较高的同学明显要比个子较矮的同学投掷得更远一些。因此，她认为实心球抛出点的 可能会影响投掷距离。经过思考，她提出了以下猜想： 实心球投掷距离可能跟实心球的质量、抛出速度、抛出角度有关；
（2）诗彤选取了质量为2kg的中考体育标准用球， 在同一水平地面上进行了多次实验：
①投掷实心球时，预摆一般是一至二次， 预摆是为了增大球离手时的 ；
实验数据如表：
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
抛出角度 30° 45° 60°
抛出速度 快速 中速 慢速 快速 中速 慢速 快速 中速 慢速
抛掷距离/m 8.7 7.7 5.9 9.8 8.9 6.7 8.5 7.4 5.3
②分析数据，可初步得出的结论是：同一实心球，在 不变时，随着实心球抛出角度的增大， 投掷的距离 ；
（3）根据以上实验，诗彤为了提高自己投掷实心球的成绩，他应尽量选择抛出角度为 ，并以较大的 投掷；
（4） 假设实心球运动到最高点时不受任何外力作用，小球将 。
【答案】 高度 速度 抛出速度 先增大后减小 45° 抛出速度 保持水平方向做匀速直线运动
【】（1）[1]个子高的同学比个子矮的同学抛出高度更高，实心球抛出的距离更大，说明实心球抛出点的高度能会影响投掷距离。
（2）①[2]投掷实心球时，预摆一般是一至二次，预摆是为了增大球离手时的速度，从而增大球的动能。
②[3][4]根据表格中1、4、7组数据可知，抛出角度和抛出速度都会影响抛出距离，同一实心球，抛出速度不变时，随着实心球抛出角度的增大，投掷的距离先增大后减小。
（3）[5][6]由表格中数据可知，抛出角度分别为30°或45°或60°时，抛出速度越大，抛出距离越大；抛出速度相同时，45°角抛出的距离最大；投球时，他应尽量选择抛出角度为45°，并以较大的速度投掷。
（4）[7]实心球运动到最高点时竖直方向的速度为0，水平方向速度不为零，若不受任何外力作用，小球将保持原来的运动状态不变，即实心球将沿水平方向做匀速直线运动。专题05 机械能及转化
目 录
01 挑战中考题·查知识漏洞
02 回顾教材·补知识漏洞
03 知识通关演练
1．（2023·四川乐山·中考真题）如图所示，用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中，小球依次经过A、B、C三点，A、C两点高度相同，B点为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球在B点动能最大 B．小球从B点运动到C点，重力势能转化为动能
C．A、C两点速度大小不同 D．小球机械能不守恒
2．（2023·四川绵阳·中考真题）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功。在飞船从发射塔加速上升的过程中，第四次执行任务的航天员景海鹏的（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能增大，重力势能不变
C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能不变
3．（2023·江苏盐城·中考真题）小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（ ）
A．动能转化为弹性势能 B．弹性势能转化为动能
C．重力势能转化为弹性势能 D．弹性势能转化为重力势能
4．（2023·湖北襄阳·中考真题）如图所示是足球从处落到地面后反复弹起落下的示意图，图中虚线为足球的运动轨迹。以下说法正确的是（ ）
A．从A点到E点的过程中机械能守恒 B．从C点到D点的过程中重力势能在变大
C．从D点到E点的过程中弹性势能变大 D．足球在整个运动过程中机械能逐渐减小
5．（2023·海南·中考真题）4月26日我省举行了首届中学生自制水火箭比赛。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水火箭能起飞是受到水对它向上的推力 B．水火箭受到的重力不变
C．水火箭的动能一直增大 D．水火箭的重力势能一直增大
6．（2023·江苏镇江·中考真题）小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ）
A．①中小华对这筐玉米做了功 B．②中小华对这筐玉米做了功
C．③中他们对这筐玉米做了功 D．④中他们对手推车没有做功
7．（2023·四川雅安·中考真题）“神州十五号”载人飞船返回舱接近地面时，反推发动机点火，返回舱减速下降，安全降落在着陆预定区域。在此过程中返回舱（ ）
A．动能减小，重力势能减小，机械能不变 B．动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．动能减小，重力势能增加，机械能不变 D．动能减小，重力势能减小，机械能减小
8．（2023·山东青岛·中考真题）摄影师利用无人机进行航拍， 在无人机匀速上升的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．无人机的动能变大 B．无人机的重力势能不变
C．无人机的机械能不变 D．无人机的机械能变大
9．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2023·四川甘孜·中考真题）2022年11月30日，神舟十五号与神舟十四号乘组首次实现“太空会师”。如图所示，在加速升空的过程中，神舟十五号载人飞船的（ ）
A．动能不变 B．重力势能减少 C．机械能减少 D．机械能增加
11．（2023·山东济南·中考真题）2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（ ）
A．做功越多 B．功率越大
C．做功越快 D．功率越小
12．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（ ）
A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变
C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能不变，机械能减小
13．（2023·四川德阳·中考真题）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（ ）
A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大
B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大
C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大
14．（2023·吉林长春·中考真题）2023年5月8日，中国选手全红婵以五跳两满分的成绩，夺得跳水世界杯第二站比赛的冠军。全红婵在空中加速下落过程中（ ）
A．动能不变 B．动能变大
C．重力势能变大 D．机械能变大
15．（2023·黑龙江大庆·中考真题）掷实心球是大庆市中考体育考试项目之一，某同学掷出的实心球的运动轨迹如图所示，O点是实心球刚离开手的位置，A点是实心球运动到最高点的位置，B点是实心球落地前瞬间的位置。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．实心球在空中运动时没有惯性
B．实心球在最高点A时处于平衡状态
C．实心球从A运动到B过程中动能逐渐增大
D．实心球从O运动到B过程中重力势能逐渐减小
16．（2023·黑龙江牡丹江·中考真题）探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是（ ）
A．水平面越光滑越好 B．实验研究的是木块的动能大小
C．小球由斜面滚下，重力势能转化为动能 D．小球质量越大，动能越大
17．（2023·四川资阳·中考真题）帮厨时，细心的同学会发现当水滴落在滚烫的铁锅上时，假如铁锅的温度略高于水的沸点时，水会发出嘶嘶声并迅速沸腾消失；但当铁锅温度达到近200℃时，水珠会在锅内悬浮滚动，反而可以存在更长时间。这种神奇的现象被称为“莱特弗罗斯特效应”，它是由荷兰植物学家赫尔曼·布尔哈夫在1732年时首次发现的。不过，真正深入研究的人并不是他，而是德国医生约翰·戈特洛布·莱顿弗罗斯特。1756年莱顿弗罗斯特在一把烧得通红的铁勺上滴上一滴水珠，水珠竟然悬浮起来并持续30秒。近期，有研究人员将半径1mm左右的水珠轻轻放在加热到251℃的光滑硅表面上后，通过高速成像甚至可以观察到水珠的“蹦床”弹跳现象。有关莱特弗罗斯特效应，下列分析中正确的是（ ）
A．水珠之所以能够在锅内或铁勺上悬浮，是由于高温使得水珠不受重力作用
B．水珠在硅表面弹跳并逐渐消失的过程中，水珠的机械能不变
C．利用莱特弗罗斯特效应，只要打湿双脚，就可以长时间在炭火上行走
D．温度更高反而令水珠存在更久，是由于水珠底部汽化后使水珠与高温物体不直接接触，有效地进行了隔热
18．（2023·四川绵阳·中考真题）“单臂哑铃划船”运动能充分训练背阔肌。训练时，按照如图所示姿势，提升、放下哑铃为1次动作。已知哑铃质量15kg，训练者60s完成一组训练，每组12次动作，每次提升哑铃的竖直高度是30cm。则训练者在1次提升哑铃过程中做功是 J，完成一组训练过程中提升哑铃做功的功率是 W。（g取10N/kg）
19．（2023·山东菏泽·中考真题）2023年5月20日，“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能 ，机械能 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
20．（2023·四川德阳·中考真题）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2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功 J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 W。
21．（2023·河北·中考真题）在离桌边约20cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。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。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越 ，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 。
22．（2023·山东淄博·中考真题）利用下图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将物体B推出一段距离。
（1）实验运用了控制变量法：让质量不同的小车从斜面的同一高度滑下，探究动能与质量的关系；让同一个小车从斜面的 高度滑下，探究动能与速度的关系。实验中动能的大小无法测量，我们通过 来判断小车动能的大小；
（2）小车从斜面上滑下，它的 转化为动能，碰上物体B后，小车的部分 转移给了物体B，这个能量的转化转移过程机械能总量 ；
（3）小车在水平面上推动物体B前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③物体B对小车的压力、④水平面对小车的支持力，其中 是一对平衡力， 方向相同（两空均填序号）。拿走物体B，如果小车滑到水平面时，它受的力全部消失，小车将 ；
（4）下表是一些物体的动能大小，分析表中数据，请你提出一个可以探究的物理问题： 。
物体 动能/J 物体 动能/J
步行的人 约30 百米跑中的运动员 约
行走的牛 约160 刚射出的步枪子弹 约
中速行驶的小汽车 约 高速行驶的小汽车 约
23．（2023·山东威海·中考真题）小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。
（1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为 ；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越 （选填“大”或“小”）。
（2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是 。
（3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路： 。
（4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在 位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件： 。
24．（2023·山东潍坊·中考真题）为探究物体的动能跟哪些因素有关，利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。
（1）实验中探究的“物体的动能”是指 （选填字母）。
A．钢球在斜面上的动能
B．钢球撞击木块时的动能
C． 木块被撞击后的动能
（2）若水平面是光滑的， （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（3）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： 。
25．（2023·湖南郴州·中考真题）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，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 的。（选填“相同”或“不同”）。
（1）实验1将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
（2）实验2将小球从斜面中间自由滚下（图甲乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”、“长”或“相等”）由上述实验现象，我们可以得出结论；同一物体， ，动能越大。
（3）实验3将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 。
A．沿a轨迹运动 B．沿b轨迹运动
C．沿c轨迹运动 D．保持静止
回顾核心考点
考点1 对是否做功的判断及做功快慢的比较
是否做功应从做功的两个必要因素上进行判断:
(1)是否有作用在物体上的力;
(2)物体在力的方向上是否通过了距离。两个因素缺一不可。特别注意,当物体受到一个与其运动方向相反的力的作用时，我们通常说物体克服该力做功。
比较做功的快慢有三种方法:
(1)做相同的功比较所用的时间;
(2)经过相同的时间比较所做的功;
(3)功和时间均不同时,通过计算比较功率。
考点2 功和功率的综合计算
在物理学中，用功率表示物体做功的快慢。本章计算题共涉及两个定义式：
（1）功的定义式：W＝Fs；
（2）功率的定义式：。功率的推导式也很重要。中考时，常利用这三个公式进行功和功率的综合计算。
考点3 动能、势能及其相互转化
1.影响物体动能和势能的因素
(1)物体的动能由质量和速度共同决定，要判断物体动能的变化情况，看其质量和运动速度是如何变化的。
(2)物体的重力势能由质量和高度共同决定，要判断重力势能的变化情况,就要看其质量和所处的高度是如何变化的。
(3)物体的弹性势能由物体形变程度决定，要判断弹性势能的变化情况，就要看其形变程度的变化情况。
2.动能和势能的转化
动能、重力势能和弹性势能绩称为机械能。动能和势能之间可以相互转化
在动能和势能转化过程中，总是一种(或多种)形式的能量在增加，另一种(或多种)形式的能量在减少。如果一种形式的机械能发生了变化，而其他形式的机械能没有发生变化，或物体的动能和势能同时增大(或减小)，则物体的机械能一定与其他形式的能量发生了转化。
3.机械能守恒的判断
在能量的转化过程中，一定要注意是否只有动能和势能(重力势能和弹性势能)的相互转化。在初中阶段，如果不计空气阻力和摩擦力或者物体在光滑的表面上运动,物体的机械能守恒。
考点4 探究影响动能、势能大小的因素
探究动能和势能跟哪些因素有关的实验是常考内容。考查主要从实验探究方法、实验现象的分析、实验结论的得出等方面展开。解答时要把握好控制变量法和转换法的应用。
(1)控制变量法的应用:①在探究动能与质量的关系时,让质量不同的小球从同一高度由静止自由滚下,从而使它们具有相同的初速度;在探究动能与速度的关系时，使同一小球从斜面的不同高度处由静止自由滚下,使其具有不同的初速度。②在探究重力势能与高度的关系时，控制重物质量相等;在探究重力势能与质量的关系时,控制重物下降的高度相等。
(2)转换法的应用:实验中通过纸盒(或木块)被碰撞后滑动的距离来反映小球的动能的大小;通过木桩陷入沙中的深度反映物体重力势能的大小。
1．（2024·广西柳州·二模）如图所示，农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动，它们以相同速度向前行进，则其动能（ ）
A．农民最大 B．铧犁最大 C．牛最大 D．一样大
2．（2024·山东菏泽·一模）小美沿光滑的滑梯滑道从顶端下滑的过程中，小美的（ ）
A．重力势能减小，动能不变 B．动能增大，机械能不变
C．重力势能减小，机械能减小 D．重力势能不变，机械能减小
3．（2024·海南省直辖县级单位·一模）如图所示的四种情景中，描述对象的机械能增大的是（ ）
A．火箭加速升空 B．人在滑梯上下滑
C．汽车水平减速 D．卫星绕地球旋转
4．（2024·西藏·二模）在一次活动中，小明和小华先后在同一地面水平拉着同一物体做匀速直线运动，物体两次运动的路程随时间变化的关系图像，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．物体两次运动的速度：v1＜v2 B．物体两次所受的拉力：F1＞F2
C．0~t1两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2 D．0~t1两人拉力对物体所做的功：W1＝W2
5．（2024·甘肃陇南·模拟预测）跳台滑雪是冬奥会上的经典比赛项目，如图所示是运动员完成一次动作的示意图，关于运动员完成的这次动作，下列说法中正确的是（ ）
A．运动员由于惯性的作用加速下降
B．运动员从A点运动到B点的过程中人受到的重力不做功
C．运动员在A点和E点的机械能相等
D．运动员从A点运动到B点的过程中增加的动能是由重力势能转化来的
6．（2024·青海·一模）小杰在商场购物时，他随自动扶梯一起匀速上升的过程中（ ）
A．动能减小 B．机械能减小
C．机械能增大 D．重力势能不变
7．（2024·山东菏泽·一模）如图一物体重为，在水平拉力的作用下向右以的速度做匀速直线运动，地面对木箱的摩擦力为重力的0.1倍。经过10s，木箱所受的重力做功 J，拉力F做功的功率为 W。
8．（2024·陕西·模拟预测）如图是小明投掷的实心球在空中运动的轨迹，整个过程中不计空气阻力，其中A点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”） B点的机械能； 实心球在下降过程中， 能转化为动能。若实心球在最高点时所有外力消失，则实心球将 。（选填序号）
A．静止 B．水平向右运动 C．斜向上匀速直线运动 D．竖直下落
9．（2024·陕西西安·二模）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能。其动能大小是通过 来反映的；
（2）小木块最终会停下来是因为受到 力的作用。
（3）分析比较甲和乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越 。
（4）分析比较 两组实验可知物体的动能与质量的关系。
（5）如果水平面光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。
10．（2024·江西赣州·一模）投掷实心球是某市中考体育选考项目之一、诗彤同学在选定该项目后思考：实心球投掷的远近跟什么因素有关呢？
（1）体育课上，诗彤同学观察了其他同学的投掷情况后， 发现个子较高的同学明显要比个子较矮的同学投掷得更远一些。因此，她认为实心球抛出点的 可能会影响投掷距离。经过思考，她提出了以下猜想： 实心球投掷距离可能跟实心球的质量、抛出速度、抛出角度有关；
（2）诗彤选取了质量为2kg的中考体育标准用球， 在同一水平地面上进行了多次实验：
①投掷实心球时，预摆一般是一至二次， 预摆是为了增大球离手时的 ；
实验数据如表：
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
抛出角度 30° 45° 60°
抛出速度 快速 中速 慢速 快速 中速 慢速 快速 中速 慢速
抛掷距离/m 8.7 7.7 5.9 9.8 8.9 6.7 8.5 7.4 5.3
②分析数据，可初步得出的结论是：同一实心球，在 不变时，随着实心球抛出角度的增大， 投掷的距离 ；
（3）根据以上实验，诗彤为了提高自己投掷实心球的成绩，他应尽量选择抛出角度为 ，并以较大的 投掷；
（4） 假设实心球运动到最高点时不受任何外力作用，小球将 。
