备战2023物理新中考二轮复习重难突破（北京专用）专题09 功和机械能

重点讲解

重点一、功

1.定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功

2.符号及其单位：W，单位焦耳，简称焦，符号J

3.做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在这个力的方向上移动一定的距离表达式W＝Fs

重点二、功率

1.定义：在物理学中，用功表示做功的快慢。功与做功所用时间之比叫做功率

2.符号及其单位：P，单位瓦特，简称瓦，符号W

3.公式：P＝

重点三、动能和势能

1.动能：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

2.重力势能物体的质量大，位置越高，它具有的重力势能就越大

3.弹性势能物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大

重点四、机械能及其转化

1.机械能：动能重力势能和_弹性势能统称为机械能

2.单位：焦耳，符号__J

3.转化：动能与重力势能之间相互转化；动能与弹性势能之间相互转化是减小的能量转化为增大的能量机械能守恒如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变

【提示】机械能的守恒与不守恒：在能量转化的过程中，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和保持不变。判断机械能是否守恒可以用下面两种方法：(1)只有重力做功时，机械能守恒；若在动能和势能转化过程中，受到摩擦力和

各种阻力以及有其他力作用会使机械能转化成其他能，则

机械能减少，或其他形式的能转化为机械能，则机械能增

大。(2)在动能和势能转化过程中，通过机械能是否等于

动能和势能的和来判断机械能是否改变。

真题演练

一．选择题

1．（2021•东城区二模）长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，如图所示。2000多秒后，火箭与实践二十号卫星成功分离，最后卫星成功进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。关于火箭发射，下列说法中正确的是（　　）

A．火箭升空过程中，机械能减小 

B．火箭与实践二十号卫星分离后火箭与卫星是相对静止的 

C．火箭加速上升时，卫星的动能一定增大，机械能一定增大 

D．火箭放置在发射台上准备发射时，发射台对火箭做了功

2．（2021•大兴区一模）如图所示的四种情形中，对力是否做功判断正确的是（　　）

A．甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走，人对滑板做了功 

B．乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，人对货车做了功 

C．丙图中人用力搬石头但石头仍保持静止，人对石头做了功 

D．丁图中人举着杠铃保持静止的过程中，人对杠铃做了功

3．（2021•吴江区模拟）2020年1月，武汉发生的“冠状病毒”疫情牵动着亿万中华儿女的心，无数海外华侨购买紧急医用物资，搭乘飞机抵达武汉机场。如图所示，飞机落地后，当乘客抱着装有医用物资的货箱站在飞机门口时，下列说法正确的是（　　）

A．以飞机为参照物该乘客是运动的 

B．以货箱为参照物该乘客是静止的 

C．该乘客向上的托力对货箱做了功 

D．该乘客受到的重力对该乘客做了功

4．（2021•西城区一模）2019年11月3日，中国利用长征四号乙运载火箭，成功将“高分七号”卫星顺利送入预定轨道，该卫星是我国首颗民用亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星。在图所示火箭点火升空的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．“高分七号”卫星相对于火箭是运动的 

B．“高分七号”卫星不具有惯性 

C．火箭的动能转化为重力势能 

D．火箭的机械能增加

5．（2021•海淀区一模）如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道。体重不同的甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从A处自由滑向B处，若不计空气阻力，下列说法中不正确的是（　　）

A．甲、乙在下滑过程中所受重力做功不相等 

B．甲从 A 到 B，重力势能一定减小 

C．甲、乙在下滑过程中机械能守恒 

D．甲、乙到达 B 点时的动能相同

6．（2021•北京模拟）小利在“冰雪游乐场”沿笔直的冰滑梯滑下的过程中（如图甲所示），研究性学习小组的同学们从他下滑一小段距离后开始计时，记录了他从开始计时位置到沿冰滑梯斜面滑至底端的运动情况，并根据记录画出了小利在这段时间内通过的路程s随时间t变化关系的图线，发现图线为一条过原点的直线，如图乙所示。对于小利的这段下滑过程，下列说法中正确的是（　　）

A．小利的动能保持不变 

B．小利的速度逐渐增大 

C．小利减少的重力势能全部转化为他的动能 

D．小利的机械能保持不变

7．（2021•海淀区一模）如图为某蹦床运动员从床面上A点起跳后腾空瞬间的照片，根据照片信息判断下列说法正确的是（　　）

A．此时运动员脚尖到床面的距离约为1.8m 

B．运动员上升到最高点时，速度为零，合力为零 

C．运动员在空中下落的过程中，重力的功率越来越小 

D．运动员在空中上升的过程中，动能和重力势都能增大

8．（2021•北京模拟）下列各个过程中，物体的重力势能转化为动能的是（　　）

A．水坝上流下来的水冲击水轮机转动 

B．汽车沿斜面向上匀速行驶的过程中 

C．斜向上抛出的小石块在上升的过程中 

D．乒乓球触地后向上弹起的过程中

9．（2021•北京二模）下列说法正确的是（　　）

A．起重机吊着水泥板水平匀速移动一段距离，起重机对水泥板做了功 

B．运动员将篮球投出，篮球在空中运动过程中，运动员对篮球做了功 

C．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 

D．小磊背着书包站在路边等车，小磊对书包做了功

10．（2021•北京二模）如图所示，在索契冬奥会上，运动员脚踩滑雪板收起雪杖后从高处加速滑下的过程中，运动员的（　　）

A．动能减少，重力势能增加 

B．动能增加，重力势能增加 

C．动能增加，重力势能减少 

D．动能减少，重力势能减少

二．多选题

11．（2021•顺义区二模）一个重力为650N的人乘电梯匀速上升，之后又乘电梯以同样的速度匀速下降，则下列说法中正确的是（　　）

A．匀速上升时人的机械能不变 

B．匀速下降时重力对人做功，重力势能减小 

C．匀速上升时人对电梯的压力与人所受的重力是相互作用力，压力大小为650N 

D．匀速下降时电梯对人的支持力与匀速上升时电梯对人的支持力相等，均为650N

12．（2021•石景山区二模）排球比赛中，被运动员垫起的排球竖直向上运动到最高点后又落回过程中，排球经过P点和Q点时，其动能和重力势能大小关系如图所示。下列关于排球的判断正确的是（　　）

A．P点速度大于Q点速度 

B．在P点的机械能大于在Q点的机械能 

C．在P点时机械能等于在Q点的机械能 

D．P点离地面的高度大于Q点离地面的高度

13．（2021•昌平区二模）如图所示是两物块（固定在一起）沿斜面（斜面固定不动）向下运动的情境示意图，若甲物块质量为m1，乙物块质量为m2，m1小于m2，在它们沿斜面向下运动速度越来越大的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．甲物块的动能越来越大 

B．甲、乙两物块的速度大小始终相等 

C．甲、乙两物块的动能始终相等 

D．甲、乙两物块所受重力做功的功率始终相等

14．（2021•延庆区模拟）第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年由北京市和张家口市联合举办。冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，很有观赏性。如图所示，在某次比赛过程中，运动员将冰壶投掷出去，冰壶在水平冰面上做减速运动，若不考虑空气阻力，下列说法中正确的是（　　）

A．冰壶在水平冰面运动的过程中，所受的合力不为零 

B．掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性 

C．冰壶在水平冰面运动的过程中，所受的重力做了功 

D．冰壶在水平冰面运动的过程中，具有的动能减小，机械能不变

15．（2021•石家庄模拟）一物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，其运动的路程（s）与时间（t）关系如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．物体8s时的速度小于2s时的速度 

B．前6s拉力对物体做的功大于后6s做的功 

C．前6s拉力对物体做功的功率小于后6s做功的功率 

D．前6s物体所受的拉力大于后6s物体所受的拉力

三．实验探究题

16．（2021•平谷区二模）如图是某同学探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置，第一次他将钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s1。第二次让同一钢球从高1.5h处由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s2。根据实验回答下列问题：

（1）这两次实验该同学所探究问题的自变量是：　   　。

（2）该实验中，物体动能大小用 　   　来反映。

（3）在两次实验中木块移动时受到的摩擦力第一次为f1，第二次为f2，则f1　   　f2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

17．（2021•北京一模）如图所示是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。

（1）该实验中所探究物体的动能是指物体　 　的动能（选填“A”或“B”）。

（2）本实验装置的水平面如果绝对光滑，则　 　得出结论（选填“能”或“不能”），理由是　 　。

（3）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，于是利用上述器材进行了实验探究，得到的数据如表：为了探究“超载”安全隐患，应选择　 　两个序号的实验数据进行比较。

四．解答题

18．（2021•海淀区校级模拟）在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，将小球沿着同一斜面由静止释放，并与同一水平面上的同一木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。

（1）实验中所探究的“物体的动能”是指　   　（选填“木块”或“小球”）滚动到水平板时的动能。所探究物体的动能大小通过　   　来表示。

（2）实验甲中小球滚动到斜面底端的速度　   　实验丙中小球滚动到斜面底端的速度（选填“大于”“等于”或“小于”）。

（3）由实验甲、乙，可以得到的实验结论是：　   　。