2025年中考物理复习训练：功和机械能（含答案及解析）

主题二力学

专题11功和机械能

考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。

真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。

中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。

新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。

考情概览

考点内容课标要求命题预测

知道机械功和功和功率属于常考热点，主要考查做功的必要因素、计算

功率。用生活中的功和功率的大小。题型主要是选择题、填空题和计算题。主要

功和功率

实例说明机械功和命题点有：做功与否的判断、功及功率大小的比较、计算功及

功率的含义功率的大小等。

机械能及其转化是中考较为集中的内容，主要考查动能、

知道动能、势

势能的影响因素，机械能的转化。常见考题类型是选择题、填

机械能及其转能和机械能。通过

空题、探究实验题。命题点有：动能、重力势能、弹性势能的

化实验，了解动能和

辨析及影响因素，机械能的变化，动能和势能之间的转化，探

势能的相互转化。

究动能和势能的影响因素等。

真题透视

•■考向一功和功率

1.（2023•连云港）下列有关功的说法正确的是（）

A.用力推车没有推动，人对车也做了功

B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功

C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功

D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功

2.（2023•长沙）如图，大人和小孩分别将5块相同的依从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法

正确的是（）

我用了28§

A.小孩对砖做功更多B.小孩对砖做功更快

C.大人对砖做功更多D.大人对砖做功更快

3.（2023•常州）一位同学用30s从教室一楼走到三楼。他上楼时的功率约为（）

A.1WB.10WC.100WD.1000W

4.（2023•巴中）己知木箱重为1000N,在水平拉力户的作用下向右以0.5m/s的速度做匀速直线运动，

地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍。经过5s,地面对木箱的支持力做功J,拉力厂做功的功率为

Wo

木箱--------»F

ZZZZZZZZZ/ZZ/ZZZZZZZZZZ

5.（2023•南通）如图所示，小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升

50cm,g取10N/kgo求：

（1）小明所受重力的大小；

（2）完成一个引体向上克服重力做的功；

（3）30s内克服重力做功的功率。

解题技巧

（1）三种不做功的情况

①不劳无功：没有力作用在物体上，但物体移动了距离（有距离无力）

②不动无功：有力作用在物体上，物体静止，没有移动距离（有力无距离）

③劳而无功：物体受到了力的作用，一也通过了一段距离，但二者方向垂直（力与距离方向垂直）

（2）在利用公式叱s计算时，要注意公式中的“尸’和"s”的“三同”性。

①同体性：公式中的“严和“s”必须对应于同一物体。

②同时性：在计算做功多少时，一定要明确S是不是力户始终作用下运动的距离，也可以说公式W=Fs

中的户是物体沿着力户方向上移动过程中始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。

③同向性：公式十二心中的厂是作用在物体上的力，s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的

多距离”。

（3）功率的大小由做功的多少和时间共同决定：①相同时间内做功多的功率大；②做相同的功，所

用时间少的功率大。

（4）当物体在力广的作用下，以速度v沿力户的方向做匀速直线运动时，力厂做功的功率Kk

＞考向二机械能及其转化

6.（2023•甘孜）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

7.（2023•福建）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

8.（2023•通辽）掷实心球是通辽中考体育测试项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨

迹，。点是实心球刚离开手的位置，/点是实心球运动到最高点的位置，6点是实心球落地前瞬间的位置，

不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A

A.实心球在最高点/时，动能为零

B.实心球从。点运动到4点时，动能转化为重力势能

C.实心球从。点运动到8点的动能先增大后减小

D.实心球在。点的机械能大于在6点的机械能

9.（2023•无锡）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在

纸上留下黑色圆斑4B,如图所示。下列说法中正确的是（）

AB

A.皮球下落过程中动能转化为重力势能

B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能

C.形成圆斑8时皮球是从更高处下落的

D.形成圆斑4时皮球接触地面后形变程度更小

10.（2023•哈尔滨）航天员桂海潮乘坐神舟十六号飞船，升空过程中感觉“坐飞船真爽”，此过程中

他的质量______，重力势能。（以上两空均选填“变大"‘'不变"或“变小”）

11.（2023•兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门

的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量

分别为叫和，的（叫〈恤）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（4<a）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并

将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。

（1）分析甲、乙两图可知，（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的

速度更大；

（2）比较甲、乙两图可知，在一定时，小钢球的越大，动能越大。

（3）比较两图可以模拟汽车超载带来的危害；

（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事

解题技巧

（1）判断一个物体的动能、势能（重力势能和弹性势能）的变化情况，关键在于理解影响它们大小的

因素。动能（重力势能）的大小不仅与物体的速度大小（所处高度）有关，而且还与物体的质量大小有关。

判断一个物体的动能（重力势能）是否发生变化或发生了怎样的变化，首先要确定速度（所处高度）或质量

这两个因素中哪一个因素是不变的，然后再根据另一个因素的变化情况来判断物体动能（重力势能）的变

化情况。

（2）动能与势能的转化及判断方法

①明确研究对象和所要研究的过程；

②物体在起始位置所具有的动能、势能；

③在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否发生变化，物体的重力势能、弹性势能、动能是否

变化；

④得出结论：减小的一种形式能必定转化为另一种形式能。

（3）在没有（或可忽略）摩擦力或其他阻力，只有重力和弹力做功的情况下，在动能和势能的转化过

程中，物体的机械能保持不变。

00000

新情境新设问跨学科

1.|（新情境）|（2023•潍坊）巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点。图示为某

巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，

发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，

弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法

正确的是（）

-I厂小・

段）^攻击全\

座射点\

A.整个过程中，在尸点动能最大B.。点到£点的过程中，机械能不变

C.G点到〃点的过程中，机械能不变D./点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料

2.（跨学科）|（2023•无锡）2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上

油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安

装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插

尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为5.35x107kg,所安装的平台组块质量为

7

1.55xl0kgq(g取10N/kg)

(1)工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？

(2)平台组块所受重力大小为多少？

(3)若涨潮前,插尖低于接口0.8m,涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起,使得插尖比接口高1.2m。

球运动的轨迹最有可能的是()

阿题特训

1.(2023•济南)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

2.（2023•雅安）“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

3.（2023•泰州）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

4.（2023•大庆）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，。点是实心球刚离开手的位置，/点是实心球运动到最高点的位置，6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/时处于平衡状态

C.实心球从A运动到方过程中动能逐渐增大

D.实心球从。运动到6过程中重力势能逐渐减小

5.（2023•株洲）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能区与距离地面的高度h的关系

如图所示。已知铅球出手高度分为2m,铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出

手时其重力势能为（）

产〃

280卜^

180---------

025~

A.80JB.100JC.180JD.280J

6.（2023•烟台）跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法

正确的是（）

A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小

B.运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小

C.运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小

D.运动员从最高点下落的过程中，机械能增大

7.（2023•潍坊）（多选）如图甲所示，工人用推力户将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,

斜面长3m、高1.5m,户始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力尸随时

间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（）

A.0~10s内，箱子做加速运动B.0~10s内，箱子所受摩擦力为100N

C.10~20s内，推力尸的功率为160WD.10~20s内，箱子所受摩擦力为200N

8.（2023•日照）（多选）2022年8月14日，山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心

跳水馆完美收官，为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示，某次跳水比赛中，运动员站立

在跳台上的/点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点6处后自由下落，至，点落

入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（）

A.运动员在C点时，动能最大、重力势能最小

B.运动员从4点运动到C点的过程中，机械能守恒

C.运动员从4点运动到8点的过程中，动能逐渐增大

D.运动员从8点运动到C点的过程中，重力势能逐渐增大

9.（2023•德州）如图所示，小王用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度4和内沿同一

水平木板匀速直线滑动相同的距离，且匕>%，则第一次木块所受的摩擦力第二次木块所受的摩擦力;

第一次拉力做的功第二次拉力做的功。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）

10.（2023•德阳）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。

11.（2023•广州）物体A重5N,如图1,A在水平拉力E作用下，在水平面从〃匀速直线运动到从

用时3s；如图2,在A上放置一个钩码，A在水平拉力笈作用下，在另一水平面从尸匀速直线运动到0用时

2so

3_,R=O.6N

Si=0.3m52=0.4m

MN

图1

（1）在就PQ段，卜的速度分别为匕、A所受摩擦力分别为£、f2,则v,七,£方；

（均选填“>”“=”）

（2）A从〃运动到N,月做的功为J、功率为W,A所受重力做的功为J-

12.（2023•南充）体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所

示，a、b、c、，为轨迹上的点，其中a、。两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能d

点机械能（选填“大于”、“小于”、“等于"）；球在a、b、c、d四点中点的重力势能最大。

b

a/

13.（2023•潍坊）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。钢球从高为右的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出

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：o

14.（2023•雅安）为加快川藏铁路建设进度，建设者节假日依然奋战在一线。工地上工人师傅用叉

车将质量为1000kg的货物匀速提高1.5m用时5s（g取10N/kg）。求：

（1）货物的重力；

（2）货物上升的速度；

（3）叉车提升货物的功率。

15.（2023•泰州）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地

面上，满载时整车质量为1.5t,轮胎与地面的总接触面积为600cm）在某段平直路面上，该车满载时90s

内匀速行驶了L8km,电动汽车受到的阻力为2500N,求：

（1）汽车行驶的速度；

（2）汽车发动机的功率；

（3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg）

16.（2023•内江）如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到L6Xl（Am/h,

它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26义10/01/11的速度在水平轨道上

匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为L8X105N,求在这次测试中：

(1)汽车受到水平方向的牵引力；

(2)汽车牵引力的功率。

主题二力学

专题11功和机械能

考情概览：理解课标要求，把握命题方向，总结出题角度。

真题透视：精选真题，归类设置，完整展现中考试题的考查形式。

中考新考法：从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。

新题特训：选用最新优质题、创新题，巩固考点复习效果。

考情概览

考点内容课标要求命题预测

知道机械功和功和功率属于常考热点，主要考查做功的必要因素、计算

功率。用生活中的功和功率的大小。题型主要是选择题、填空题和计算题。主要

功和功率

实例说明机械功和命题点有：做功与否的判断、功及功率大小的比较、计算功及

功率的含义功率的大小等。

机械能及其转化是中考较为集中的内容，主要考查动能、

知道动能、势

势能的影响因素，机械能的转化。常见考题类型是选择题、填

机械能及其转能和机械能。通过

空题、探究实验题。命题点有：动能、重力势能、弹性势能的

化实验，了解动能和

辨析及影响因素，机械能的变化，动能和势能之间的转化，探

势能的相互转化。

究动能和势能的影响因素等。

真题透视

»考向一功和功率

1.（2023•连云港）下列有关功的说法正确的是（）

A.用力推车没有推动，人对车也做了功

B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功

C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功

D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功

【答案】B

【解析】A.用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做了功，故A错误；

B.足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有重力的方向上通过一定的距离，重力没

有对足球做功，故B正确；

C.运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的

距离，运动员没有对杠铃做功，故c错误；

D.学生背着书包在水平路面上行走，背书包的力的方向是向上，书包没有在力的方向上移动距离，所

以学生对书包没有做功，故D错误。

故选B。

2.（2023•长沙）如图，大人和小孩分别将5块相同的被从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法

正确的是（）

A.小孩对砖做功更多B.小孩对砖做功更快

C.大人对砖做功更多D.大人对碗做功更快

【答案】D

【解析】AC.大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据於公例

可知，做功一样多，故AC错误；

BD.两人做功一样多，大人用时较短，根据尸=£可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。

故选Do

3.（2023•常州）一位同学用30s从教室一楼走到三楼。他上楼时的功率约为（）

A.1WB.10WC.100WD.1000W

【答案】C

【解析】一个学生的质量炉50kg,则一个学生的重力G=mg=50kgxl0N/kg=500N

每一层楼的高度为3m,从一楼走到三楼，上升的高度〃=（3-l）x3m=6m

他上楼时克服重力做的功W=Gh=500Nx6m=3000J

则他上楼时的功率P=V=迎见=100W

t30s

故选Co

4.（2023•巴中）已知木箱重为1000N,在水平拉力尸的作用下向右以0.5m/s的速度做匀速直线运动，

地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍。经过5s,地面对木箱的支持力做功J,拉力/做功的功率为

Wo

木箱

【答案】0150

【解析】［1］做功的两个必要因素是：力的作用和力的方向上移动了距离。由题意可知，地面对木箱的

支持力方向垂直向上，木箱没有在垂直于地面的方向上移动距离，所以地面对木箱的支持力不做功。

［2］木箱重为100N,地面对木箱的摩擦力为重力的0.3倍，则地面对木箱的摩擦力

f=O.3G=O.3xlOOON=3OON

木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的拉力厂大小和摩擦力大小相等，即尸=/=3OON

由功率的变形式尸=Fv可知，拉力厂做功的功率P=Fv=3OONxO.5m/s=15OW

5.(2023•南通)如图所示，小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升

50cm,g取10N/kgo求：

(1)小明所受重力的大小；

(2)完成一个引体向上克服重力做的功；

(3)30s内克服重力做功的功率。

【答案】(1)600N；(2)300J；(3)100W

【解析】(1)小明所受的重力为&侬=60kgX10N/kg=600N

(2)完成一个引体向上克服重力做的功为心劭=600NX0.5m=300J

(3)30s内克服重力做的功为F.s=10/^10X300J=3000J

30s内克服重力做功的功率为尸=%=迎9=100W

t30s

解题技巧

(1)三种不做功的情况

①不劳无功：没有力作用在物体上，但物体移动了距离(有距离无力)

②不动无功：有力作用在物体上，物体静止，没有移动距离(有力无距离)

③劳而无功：物体受到了力的作用，一也通过了一段距离，但二者方向垂直(力与距离方向垂直)

(2)在利用公式的汽s计算时，要注意公式中的“严和“s”的“三同”性。

①同体性：公式中的“尸’和“s”必须对应于同一物体。

②同时性：在计算做功多少时，一定要明确S是不是力户始终作用下运动的距离，也可以说公式W=Fs

中的户是物体沿着力户方向上移动过程中始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。

③同向性：公式十二心中的厂是作用在物体上的力，s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的

多距离”。

（3）功率的大小由做功的多少和时间共同决定：①相同时间内做功多的功率大；②做相同的功，所

用时间少的功率大。

（4）当物体在力广的作用下，以速度v沿力户的方向做匀速直线运动时，力厂做功的功率Kk

＞考向二机械能及其转化

6.（2023•甘孜）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

【解析】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Do

7.（2023•福建）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

【答案】B

【解析】A.海豚跃出海面减速上升过程中，质量不变，速度变大，动能变大，故A错误;

B.海豚跃起到最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故B正确；

C.海豚从高处落回海面过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，故C错误；

D.海豚在海面下加速下潜过程中，质量不变，速度变小，动能变小，故D错误。

故选Bo

8.（2023•通辽）掷实心球是通辽中考体育测试项目之一，如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨

迹，。点是实心球刚离开手的位置，/点是实心球运动到最高点的位置，6点是实心球落地前瞬间的位置，

不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A

A.实心球在最高点/时，动能为零

B.实心球从。点运动到4点时，动能转化为重力势能

C.实心球从。点运动到5点的动能先增大后减小

D.实心球在。点的机械能大于在8点的机械能

【答案】B

【解析】A.实心球在最高点时，具有水平方向的速度，故动能不为零，A错误。

B.实心球从。点运动到/点时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，故为动能转化为重

力势能，故B正确；

C.实心球从。点运动到6点，速度先减小后增大，所以动能先减小后增大，故C错误；

D.因为不及空气阻力，只有动能和重力势能之间进行转化，机械能守恒，故D错误。

故选Bo

9.（2023•无锡）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在

纸上留下黑色圆斑/、B,如图所示。下列说法中正确的是（）

AB

A.皮球下落过程中动能转化为重力势能

B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能

C.形成圆斑6时皮球是从更高处下落的

D.形成圆斑/时皮球接触地面后形变程度更小

【答案】B

【解析】A.球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动

能，故A错误;

B.当球接触地面时，球会发生形变，球的动能转化为球的弹性势能，故B正确；

CD.球的动能越大，转化成的弹性势能越大，则小球的形变越大，在地面上形成的圆斑较大，故形成

圆斑/时皮球接触地面后形变程度更大，即从更高处下落的，故CD错误。

故选B。

10.（2023•哈尔滨）航天员桂海潮乘坐神舟十六号飞船，升空过程中感觉“坐飞船真爽”，此过程中

他的质量，重力势能。（以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”）

【答案】不变变大

【解析】［1］质量是物体本身的一种属性，与物体的位置无关，故航天员升空的过程中其质量不变。

［2］航天员升空的过程中，其质量不变，距离地面的高度变大，故其重力势能变大。

11.（2023•兰州）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门

的高度重视。小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量

分别为%和S（m,<m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（九〈生）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并

将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。

（1）分析甲、乙两图可知，（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的

速度更大；

（2）比较甲、乙两图可知，在一定时，小钢球的越大，动能越大。

（3）比较两图可以模拟汽车超载带来的危害；

（4）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事

项o

【答案】乙质量速度乙、丙见解析

【解析】（1）［1］分析甲、乙两图可知，实验用小球质量相同，乙图水平面上的纸盒移动的距离较大，

说明乙图中小球的动能较大，则乙图中钢球在刚到达水平面时的速度更大。

（2）［2］［3］比较甲、乙两图可知，小球质量相同，ht<h2,则乙图中小球速度较大，纸盒移动的距离

较大，故可得出结论：在质量一定时，小钢球的速度越大，动能越大。

（3）[4]乙丙两图钢球在斜面高度相同，则到达水平面的速度相同，丙图的质量较大，纸盒移动的距

离较大，说明丙图钢球的动能较大，则可以模拟汽车超载带来的危害。

（4）[5]在安全行车方面需要注意的是不要超速和超载，无论是超速还是超载，都会使车的动能增大，

遇到交通事故时，其破坏程度就很大。

~~解题技巧

（1）判断一个物体的动能、势能（重力势能和弹性势能）的变化情况，关键在于理解影响它们大小的

因素。动能（重力势能）的大小不仅与物体的速度大小（所处高度）有关，而且还与物体的质量大小有关。

判断一个物体的动能（重力势能）是否发生变化或发生了怎样的变化，首先要确定速度（所处高度）或质量

这两个因素中哪一个因素是不变的，然后再根据另一个因素的变化情况来判断物体动能（重力势能）的变

化情况。

（2）动能与势能的转化及判断方法

①明确研究对象和所要研究的过程；

②物体在起始位置所具有的动能、势能；

③在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否发生变化，物体的重力势能、弹性势能、动能是否

变化；

④得出结论：减小的一种形式能必定转化为另一种形式能。

（3）在没有（或可忽略）摩擦力或其他阻力，只有重力和弹力做功的情况下，在动能和势能的转化过

程中，物体的机械能保持不变。

3新迤

新情境新设问跨学科

1"（新情境）|（2023•潍坊）巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点。图示为某

巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，

发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，

弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法

正确的是（）

A.整个过程中，在尸点动能最大B.。点到£点的过程中，机械能不变

c.G点到〃点的过程中，机械能不变D./点到/点的过程中，不消耗导弹携带的燃料

【答案】C

【解析】A.b点后俯冲加速阶段，发动机处于关闭阶段，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度，说

明尸点的速度不是最大，则尸点动能不是最大的，故A错误；

B.。点到瓦点的过程中，发动机点火加速升空，巡航导弹速度在增大，可知其动能在增大，高度在增

大，可知其重力势能在增大，则机械能在增大，故B错误；

C.G点到〃点的过程中，发动机关闭，没有对巡航导弹做功，只有重力在做功，减少的重力势能等于

增加的动能，则可知机械能不变，故C正确；

D.由题意可知，/点到J点的过程中，发动机处于打开状态，要对巡航导弹做功，可知其消耗导弹携

带的燃料，故D错误。

故选Co

2.|(跨学科)(2023•无锡)2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上

油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安

装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插

尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为5.35x107kg,所安装的平台组块质量为

1.55xl07kgo(g取10N/kg)

(1)工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？

(2)平台组块所受重力大小为多少？

(3)若涨潮前,插尖低于接口0.8m,涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起,使得插尖比接口高1.2m。

则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？

【答案】⑴5.35X10%(2)1.55X10%；(3)3.1X1O8J

【解析】(1)工程船满载时的排水量为5.35x107kg,航行在海面上时，处于漂浮状态，由沉浮条件可

知，受到的浮力等于重力F浮=G=mg=5.35x107kgxlON/kg=5.35xlO8N

(2)平台组块质量为1.55x107kg,则平台组块所受重力

Gp台=1.55xlO7kgxlON/kg=1.55X108N

(3)若涨潮前，插尖低于接口0.8m,涨潮时，插尖比接口高1.2m,则工程船对平台组块竖直向上做

功为克服平台组块重力做功W=q*=L55xl08Nx(0.8m+1.2m)=3.1xl08j

3.*新考法H（2023•南通）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（）

W水泥地面

【答案】A

【解析】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Ao

阿题特训

1.（2023•济南）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

【解析】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Ao

2.（2023•雅安）“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

【解析】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Do

3.（2023•泰州）如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（）

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

【解析】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Ao

4.（2023•大庆）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，。点是实心球刚离开手的位置，4点是实心球运动到最高点的位置，6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运动到方过程中动能逐渐增大

D.实心球从。运动到6过程中重力势能逐渐减小

【答案】C

【解析】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/处实心球只受重力作用，受力不平衡，故B错误;

C.实心球从/运动到6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。运动到8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Co

5.（2023•株洲）投出的铅球在空中飞行，它在整个运动过程中的动能瓦与距离地面的高度h的关系

如图所示。已知铅球出手高度分为2m,铅球落到地面时重力势能为零，不计空气阻力，由图可知，铅球出

C.180JD.280J

【答案】A

【解析】由题可知，因为不计空气阻力，机械能守恒，铅球运动过程中只有重力势能和动能的相互转

化，若铅球落到地面时重力势能为零，则动能为最大值280J。由图可知，当铅球到最高点时，即距离地面

2.5米时，动能为180J,则重力势能最大值为100J；已知铅球出手高度为2m,所以其重力势能小于100J。

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

6.（2023•烟台）跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法

正确的是（

A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小

B.运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小

C.运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小

D.运动员从最高点下落的过程中，机械能增大

【答案】C

【解析】A.运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性形变程度变大，弹性势能增大，故A错误;

B.运动员被跳板向上弹起的过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能增大，故B错误;

C.运动员离开跳板向上运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，故C正确;

D.运动员从最高点下落的过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，机械能减小,

故D错误。

故选Co

7.（2023•潍坊）（多选）如图甲所示，工人用推力尸将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,

斜面长3m、高1.5m,尸始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力尸随时

间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（）

600------1

400-

200------;-------;

010''''20~%

甲乙丙

A.0~10s内，箱子做加速运动B.0~10s内，箱子所受摩擦力为100N

C.10~20s内，推力厂的功率为160WD.10~20s内，箱子所受摩擦力为200N

【答案】BD

【解析】A.根据图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，故A错误;

B.根据图乙可知，010s内，箱子做匀速直线运动，推力/做的功为%=Fs=600Nx3m=1800J

克服重力做的功大小为%=G/7=lOOONxl.5m=1500J

则摩擦力做的功大小为%=1800J-1500J=300J

Wanni

故摩擦力的大小为/=上=--=100N

s3m

故B正确。

C.根据图乙可知，10~20s内，箱子运动的速度为丫=士=粤二!?=0.5m/s

t20s-10s

10~20s内，根据图丙可知，推力厂的大小为产'=200N

推力厂的功率为P=b'v=200Nx0.5m/s=100W

故C错误；

D.根据图乙可知，10~20s内，箱子做匀速直线运动，推力的大小和摩擦力的大小相等，则可知

f'=F'=200N

故D正确。

故选BDo

8.（2023•日照）（多选）2022年8月14日，山东省第二十五届运动会跳水决赛在日照市游泳中心

跳水馆完美收官，为助推我市体育事业的发展注入了强大动力。如图所示，某次跳水比赛中，运动员站立

在跳台上的/点，然后保持直立姿势从跳台上竖直向上弹跳后腾空，至最高点6处后自由下落，至，点落

入水中。关于上述运动过程运动员腾空后的机械能，下列分析正确的是（不计空气阻力）（）

A.运动员在C点时，动能最大、重力势能最小

B.运动员从4点运动到C点的过程中，机械能守恒

C.运动员从4点运动到8点的过程中，动能逐渐增大

D.运动员从8点运动到C点的过程中，重力势能逐渐增大

【答案】AB

【解析】AB.运动员从4点运动到C点的过程中，只有重力做功，因此机械能守恒；从/点运动到。

点的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减少；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。

因此在。点时，运动员的动能最大、重力势能最小。故AB正确；

C.运动员从4点运动到6点的过程中，运动员的质量不变，高度增加，重力势能增大；速度减小，动

能减少。故C错误；

D.运动员从6点运动到C点的过程中，运动员的质量不变，高度逐渐减小，重力势能逐渐减少。故D

错误。

故选AB。

9.（2023•德州）如图所示，小王用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度%和％沿同一

水平木板匀速直线滑动相同的距离，且匕>匕，则第一次木块所受的摩擦力第二次木块所受的摩擦力；

第一次拉力做的功第二次拉力做的功。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）

【答案】等于等于

【解析】［1］由于木块对水平木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变,

即f^f2.

［2］而木块两次沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，木块受平衡力作用，所以两次木块受到的拉

力和摩擦力大小相等，则两次木块受到的拉力相等，即々长，由佐八可得，第一次拉力做的功和第二次拉

力做的功相等。

10.（2023•德阳）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】96012

【解析】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功W=Gh=mgtF2,kgX10N/kgX48m=960J