2026年中考物理二轮复习讲义：功和机械能解析版

专题09功和机械能

目录

i

第一部分考情精析锁定耙心高效备考

!

I第二部分重难考点深解深度溯源扫清盲区

【考点01】功

1【考点02】功率

【考点03】动能和势能

【考点04】机械能及其转化

I

i

:第三部分解题思维优化典例精析+方法提炼+变式巩固

【题型01】力做功的必要因素

i

【题型02】功的计算和估算

【题型03】功率的计算

【题型04】探究影响动能因素的实验

i［题型05］探究影响重力势能或弹性势能大小的因素实验

i

【题型06】动能或势能的概念及影响因素

【题型07】物体运动过程中各种机械能的变化情况

【题型08］机械能守恒的条件及辨析

01

考情精析

主战场转移：功和机械能已从基础概念辩析、简单功的计算小题，逐步升级为力学

综合中档题+压轴题片段，常与功的原理、机械效率、浮力、压强深度融合，是衔接

力学基础与综合应用的关键模块，也是区分学生力学综合思维的重要考点。

核心考向聚焦

核心价值：其核心功能是作为“分析能量转化与机械做功的核心工具”，用于判断

做功与否、计算功和机械效率、分析动能与势能的转化规律，衔接生活中的机械应

用与能量守恒思想，体现物理与工程实践的紧密联系。

关键能力：本专题重点考查模型建构、科学推理与综合计算素养。即能从复杂机械

关键能力与思维瓶颈情境中提取做功的关键要素、机械能的变化条件，灵活运用功的公式、机械效率公

式，分析动能与势能的转化，结合力学其他知识进行综合推导与计算。

培优瓶颈：尖子生的主要失分点并非“记不住公式”，而在于：面对复杂机械、多

过程做功情境时，无法准确判断“有用功、额外功、总功”的划分，混淆做功的两

个必要因素；在机械能转化分析中，忽咚摩擦、空气阻力等能量损耗，误判机械能

守恒条件；在综合计算中，无法将机械效率与功、浮力、压强等知识求动，导致逻

辑链断裂.计算失误。

预测：2026年中考中，功和机械能与生活机械情境、实验探究、图像分析的结合仍

是命题主流。与压强、浮力、机械运动的综合联动计算，以及“动态做功”“机械

能转化与能量损耗”的情境分析，是命题的核心增长点，侧重考查过程分析与综合

应用能力.

命题前瞻与备考策略策略：备考应放弃对孤立公式的死记硬背，转向“做功建模”与“能量转化分析”。

重点训练：1、精准判断做功与否，明确做功的两个必要因素，能快速拆解复杂机械

情境，区分有用功、额外功、总功，避免混淆功的计算条件。2、灵活运用功、功率、

机械效率的计算公式，规范列写计算式，重点突破“滑轮组机械效率计算”“多过

程做功综合”的难点，注意单位统一与误差分析。

◊考点01功

一、功的概念

1、功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。

2、功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是牛•米,它有一个专门的名

称叫焦更，简称焦，符号是

3、其物理意义是：作用在物体上的力是1N,物体在力的方向上通过的距离是1m,则这个力做

的功是1J，把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是IJo

4、功是一个标量，水大小没有方向。

二、力是否做功的判断

1、判断力是否做功包括两个必要因素：一是力作用在物体上;二是物体在力的方向上通过的柜离。

2、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

3、我们要注意不做功的三种情况：

（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。

（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“丕

劳无功”O

（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移

动），此情况叫“垂直无功”。

三、功的计算

1、功的计算公式：W=FS,其中各量单位功晒J（焦耳），力F：N（牛顿）；移动距离S：米）。

（1）分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。

（2）公式中的S定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。

（3）功的单位“焦”（1牛•米=1焦）。

2、功的公式应用

（1）公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式归FS进行计算。

（2）功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率；对于一段时间内力做的功，如果知道功率和时

间，可以直接利用W=Pt求出功。

（3）做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，一是物体在力的方向上通过的距离；计算功的公式

包括：W=FSW=GH,W=Pt°

◊考点02

一、功率的概念

1、功率定义：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、功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的快慢.

3、功率公式：功率=功/时间，即尸=w7二91'。

4、功率单位：国际单位：瓦（W）,1W=1J/S；常用单位：千瓦（kW）,lkW=10;tW.

5、功率的种类:

（1）平均功率:物体做变速运动对，力在不同的时间段内做功快慢不同，平均功率可表示力在某段时间内

做功的平均快慢程度。

（2）瞬时功率:物体做变速运动时，力在某时刻做功的快慢。

二、做功的快慢比较

1、做功快慢比较

（D方法一：做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功快。

（2）方法二：取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功快。

2、功率是表示物体做功快慢的物理量，•般采用下列三种办法比较大小

（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）在完成相同功的条件下，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的情况下，通过公式尸=7计算，然后进行比较。

三、功率的计算和应用

1、功率的计算公式应用：

W

（1）功率的公式：p=—（其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。

（2）计算功率的另一个公式：P=Fv,即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,

则拉力F所做的功的功率可表示为Fv。（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度）。

ww

a.推导：由尸二一，联立W=Fs,得。=—=P===Fv。

ttt

由该公式可知：在功率P—定时，力F与速度v成反比。

b.应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。

◊考点03动能和势能

一，能量的概念

1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。

（1）单位：焦耳，符号J。

（2）能量表示物体做功本领大小的物理量：能量可以用能够做功的多少来衡量。

注意：一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止

的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。

2、功与能的关系

（1）功是一个过程量，能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量，它是

相对于一个过程而言能量是指一个物体具有能够对外做工的本领。

（2）具有能量的物体不一定在做功，但正在做功的物体一定具有能量。

（3）一个物体能够对外做的功越多，它具有的能量就越大。

二，动能及其影响因素

1、动能概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切物体都具有动能。

（1）影响动能人小的因素：物体的质量和速度。物体的质量越人，速度越人，物体具包的动能就越人。

（2）单位：焦耳（J）。

2、影响动能大小的因素：物体的质晟和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。当物

体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小，具有相同运动速度的物

体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。

三、势能：弹性势能和重力势能统称为势能。

1、重力势能

（1）重力势能概念：物体由于被举高而具有的能量,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。物体的质量越大,所处的高度越高,物体

的唾力势能就越大。当物体的质量一定时，物体距零势能面的高度越大，其重力势能越大，物体距零势能

面的高度越小，其重力势能越小；当物体距零势能面的高度•定时，物体质量越大其重力势能越大，物体

质量越小其重力势能越小，物体的质量越大，举得越高，其重力势能就越大。

（3）单位：焦耳（J）,重为1N的物体（质量约为0.1kg）,被举高1m时所获得的能量，就是1J。

2、弹性势能

（1）弹性势能概念：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。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势

能就越大。当弹簧本身的性质相同时，形变越大，它具有的弹性势能就越大，形变越小，具有的弹性势能

就越小：当弹簧形变相同时，性质不同的弹簧弹性势能不同。

（3）单位：焦耳（J）。

酒机械能及其转化|

◊考点

一、机械能：动能和势能之和称为机蹦。

1、动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能

的两种表现形式。

2、机械能大小；动能和势能的侬除

二、机械能的转化守恒

1、动能和重力势能之间可以曲互转优。动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动

过程中。

2、动能和弹性势能之间也可以相互转化。它可以发生在同一物为上，也可以发生在不同物体之间。

3、机械能守恒：如果只有动出火的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。

做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零：系统内如摩

擦阻力对系统不做功。

能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外

界的能量交换。

三、水能和风能的利用

1、各种形式的能量都可以相互，专化，如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以特化为电能等，动能和势

能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式，能量转化过程中一种能量减少，另一种能量增加。

2、水能的利用

（1）我们的祖先利用水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉。

（2）修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机。将发电机装在水轮机的I湎，并把它们的轴连接

在一起，由水轮机带动发电机发电。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就

越多。

3、风能的利用

（1）我们的祖先利用风力鼓起帆来推动船航行。

（2）风吹动风车，带动发电机发电。在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机,

组成“风车田联在一起供电。

03

◊题型01版K遁;加码日以反3

典I例I精I析

A.图甲：用力推大石头，没有推动B.图乙：背着书包走在水平路面上

C.图丙：举重运动员举着杠铃不动D.图丁：人将油丽推到汽车中

【答案】D

【详解】A.图甲用力推大石头，人对石头用了力，但是石头没有被推动，石头没有移动，所以这个力

对石头没有做功，故A不符合题意；

B.背着书包在水平路面上走，人对书包的力是竖直向上的，而运动的方向是水平的，力的方向与距离

的方向垂直，人对书包不做功。故B不符合题意；

C.举重运动员举着杠铃不动，虽然对杠铃用了力，但是杠铃不动这个力不做功，故C不符合题意；

D.做功的两个必要条件是：有力作用在物体上，物体沿着力的方向移动•段距离。人将油桶推到汽车

中，人对油桶施加力，并且油桶在力的方向移动了一段距离，所以人将油桶推到汽车中，人对油桶做了

功。故D符合题意。

故选D。

典也0（2026・湖北•一模）如图是台球比赛中的情景。比赛前台球静止在球台上，台球受到的重力和支持力

是一对（选填“平衡力''或"相互作用力”）;击球后，球离开球杆在桌面上滚动的过程中，球杆对

台球（选填“做功”或“不做功。

【答案】平衡力不做功

【详解】口］台球静止时，处于平衡状态，受平衡力，在竖直方向上，重力和支持力是一对平衡力。

［2］台球在桌面上滚动的过程中，球杆对台球不再有力的作用，所以球杆对台球不做功。

r............................................................................................................................

陆I法I提I综

:1、力做功必须同时满足两个条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离。

:2、有力无距离、有距离无力、刀与距离垂直，这三种情况力都不做功。

I.......................................................................

变I式I巩I固一

变式（2025•内蒙古赤峰•三模）如图所示是某同学篮球比赛时的场景，下列分析正确的是（）

A.篮球出手后还能向上运动是受到惯性作用

B.该同学在投篮过程中人没有对篮球做功

C.投篮时，篮球上升到最高点时受力不平衡

D.篮球撞篮板与篮板对篮球的力是一对平衡力

【答案】C

【详解】A.篮球离开手后还能继续向上运动是由于篮球本身具有惯性，而不是受到惯性，故A错误；

B.在投篮过程中，篮球离开入手之前，人对篮球施加了力，篮球在力的方向上通过了距离，对篮球做

功，故B错误；

C.篮球上升到最高点时，只受重力作用，受力不平衡，故C正确；

D.篮球撞篮板与篮板对篮球的力，受力物体不同，不是一对平衡力，故D错误。

故选Co

变式2|(2024•河北秦皇岛••模)投掷实心球是中考体测项目之%如图情景中，人对实心球有做功的是

()

①捡起球②停在空中③挥动球④球飞出去

A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④

【答案】A

【详解】做功的两个必要条件是“有力作用在物体上“且“物体在力的方向上移动距离

①捡起球：人对球施加向上的力，球向上移动了距离，人时球做功；

②停在空中：球虽受力，但未在力的方向上移动距离，不做功；

③挥动球：人对球施加力，球在力的方向上移动了距离，人对球做功；

④球飞出去：球飞出后不再受人的作用力，人对球不做功。

因此人对实心球做功的是①和③，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

变式3|(2025・辽宁抚顺•模拟预测)2025年春晚,穿着东北大花袄的机器人跳起了秧歌，炸翻了舞台，震惊

了世界。如图所示，机器人将手绢扔出后，手绢在空中旋转时，机器人对手绢是否做功?;为

防止机器人走动时打滑，脚底刻有凹凸不平的花纹，这是通过增大的方法来增大与地面之间的

摩擦力。

【答案】否接触面粗糙程度

【解析】【小题1][1]手绢离开机器人后，机器人不再对手绢施加力，因此机器人没有对手绢做功。

⑵防止机器人走动时打滑，脚底刻有凹凸不平的花纹，这是通过增大接触面的粗糙程度来港大摩擦。

◊题型02啕月H工苣国地与

典I例I精I桐

典画](2026・河南商丘•一模)电动平衡车的质量为15kg,乘员质量为45kg,匀速行驶时受到的阻力为总

重的0.1倍，行驶速度为10km/h.g取10N/kg,下列说法正确的是()

A.平衡车静止时，没有惯性B.平衡车匀速行驶时，牵引力为600N

C.平衡车行驶1km,牵引力做功6X10HD.平衡车的轮胎表面的花纹是为了增大摩擦力

【答案】D

【详解.】A.惯性是物体的一种属性，与运动状态无关，平衡车静止时，具有惯性，故A错误；

B.电动平衡车的总重力G=mg=(15kg+45kg)xlON/kg=600N

匀速行驶时牵引力和阻力是平衡力,牵引力"=/=0.1G=0.1x600N=60N

故B错误；

C.平衡车行驶1km,牵引力做功力=Es=60Nxl000m=6xl()4j

故C错误：

D.平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,

故D正确。

故选D。

典例2(2026•黑龙江鸡西•一模)如图，小孩用40N的力水平推着大人和冰车前进10m后松手，冰车又滑

行了2m后停下。整个过程中小孩对大人和冰车共做功J,松手后大人和冰车又滑行一段距离的原

因是冰车具有

【答案】400惯性

【详解】山整个过程中小孩对大人和冰车共做功W=Fs=40NxlOm=400J

[2]松手后，大人和冰车又滑行一段距离，是因为冰车具有惯性，要保持原来的运动状态继续前进。

典例3|(2026•内蒙古鄂尔多斯•一模)如图是我国自主研制的水陆两栖飞机鲸龙AG600,空投质量为41.53

它能在陆地和水面上起飞降落。(p^=1.0xl03kg/m\g=10N/kg),求：

(1)当飞机漂浮在水面时，底部浸入海水的深度为1.5m,此处受到的海水压强为多少？

(2)飞机空载漂浮在水面上时，受到的浮力和排开海水的体积分别是多少？

(3)当飞机在水面上以108km/h的速度匀速直线行驶5min,所受阻力为空载重力的0.2倍，牵引力所做

的功为多少？

【详解】(1)当飞机漂浮在水面时，底部浸入海水的深度为1.5m,此处受到的海水压强

?1

夕底=。蚱水gh=1.0x10'kg/mxION/kgx1.5m=1.5X10Pa

45

(2)由6=〃崛可知，G&=^g=4.15xl0kgxl0N/kg=4.15xl0N

两栖E机空载时漂浮在海面上，由物体的漂浮条件可知，它在水面上受到的浮力大小等于自身的重力,

则浮力为a=d=4.15x104

由阿基米德原理与=夕海水%可得小夫=10x1：黑黑ON/kgFS/

（3）两栖“机在水平水面上的速度收=l（）8km/h=30m/s

匀速直线行驶的时间/=5min=300s

根据v=：可得匀速直线行驶的路程$飞=飞，=30m/sx300s=9x103m

若两栖飞机在水平水面上匀返直线行驶，则水平方向上牵引力和阻力为一对平衡力，由力的平衡条件

知牵引力八==0.2G空飞=0.2x4.15x105N=8.3X104N

牵引力所做的功外=Q飞=8.3xlO4Nx9xl03m=7.47x108J

;后I法I提I练I

j1、功的计算公式为W=Fs,单位是焦耳，计算时要确保力与移动方向一致。

:2、估算功时先估测力和距离，再代入公式计算，如提物体上楼、拉动物体移动等常见场景。

变I式I巩I固

变式1|（2025•江西赣州•二模）在初中体育测试中，卜列对各项运动的物理量估测最合理的是（）

A.50米跑步时，某男生全程平均速度约为24km/h

B.质量为50kg的同学跳绳1次克服重力做功约1000J

C.某同学垫排球时，排球从离开手3m高到落回手的总时间约为0.5秒

D.某同学跑完800m后，每秒钟脉搏跳动约75次

【答案】A

【详解】A.根据初中男生50米跑的优秀成绩约为8秒，速度约为vJ=?”=6.25m/s=22.5痴/h

t8s

比较接近24km/h,故A符合题意；

B.初中生跳绳时重心上升高度约为0.1m,所做的功为lV=Gh=mgh=50k^1ON/kgxO.1m=50J

故B不符合题意；

C.排球从离开手.3m高到落回手的过程中，受到空气阻力，球先向上做减速运动，再向下做加速运动

落回到手中，总时间远大于0.5s,故C不符合题意；

D.安静时人的脉搏约为75次/分钟，但运动后脉搏会加快，跑完800m后，脉搏可能达到12076（）次/

分钟，即每秒2〜3次，故D不符合题意。

故选Ao

变式2|（2025•江西宜春•一模）“估测”是物理学中常用的测量方法，下面是某同学对八年级上册物理课本相

关物理量的估测，其中最符合实际的是（）

A.课本中单张纸的厚度约是50nm

B.课本平放时对水平桌面的压强约为400Pa

C.课本的质量约为0.2kg

D.将课本从地面放到桌面上所做的功大约为100J

【答案】C

【详解】A.课本中十张纸的厚度约是1mm,一张纸的厚度约0.1mm,在100pm左右，故A不符合题

意；

BC.课本的质量约200g,合0.2kg,课本的重力为G=〃后0.2kgxl0N/kg=2N

课本平放时与桌面的接触面枳约S=400cm2=0.04nr

p2N

对水平桌面的压力等于重力，对水平桌面的压强为P=w=kr=50Pa,故B不符合题意，C符合题

S0.04m-

尽；

D.课本的重力约2N,课桌的高度约0.8m,将课本从地面放到桌面上所做的功

匹=G力=2NxO.8m=1.6J,故D不符合题意。

故选C。

变式3|(2025•江苏南京•二模)如图甲，“胶囊胃镜”被誉为完美胃部检查的胶囊内镜机器人，其质量只有

5g。医生可以实时操控体外的磁场来控制它在胃内的运动，并通过它的摄像头对胃黏膜进行扫描。(g

取10N/kg)

甲乙

(1)检查时患者需吞服一个胶囊机器人，其长度约2.7(填单位)：

(2)如图乙，胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功J：

(3)若医生想扫描更大范围应操作机器人(选填“靠近”或“远离”)此区域。

【答案】⑴cm

0)5x10”

(3)远离

【详解】(I)根据图中手拿胶囊机器人的场景可知，其长度约2.7cm。

(2)胶囊机器人受到的重力G=mg=5xI。.kgxlON/kg=0.05N

胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功机=G〃=O.O5NxO.Olm=5xl()Tj

(3)胶囊内镜机器人的摄像头对胃黏膜进行扫描相当于照相机的应用，属于凸透镜成像，此时成倒立、

缩小的实像，医生想扫描更大范围，即像变小，根据凸透镜成实像时，“物远像近像变小”可知，应操作

机器人远离此区域。

糜式4(2026•山西太原•一模)为响应绿色出行和节能减排号召，某团队研发出一款新型节能汽车。在一次

性能测试中，这辆车和测试人员的总质量为23静止在水平路面时，与路面接触总面积为(Um?。汽车

在某段平直的专用测试公路上匀速直线行驶，测试人员记录了测试开始和结束时的相关数据(如图所

示)。求解下列问题：(g取10N/kg)

上午8:30上午8:45

里程40km里程60km

开始结束

(1)汽车在该次测试中的平均速度。

(2)汽车静止在水平路面时，对水平路面的压强。

(3)该次测试过程中，汽车受到的阻力是车与人总重的0.2倍，则此过程中汽车牵引力做的功。

【详解】(I)该次测试中的时间/=8:45-8:3()=15min=Ih

汽车在该次测试中的路程s=60km-40km=20km=20000m

s_20km

汽车在该次测试中的平均速度v=7==

一n

4

(2)车和人的总重力G=mg=2xl03kgxl0N/kg=2xl04N

静止在水平路面时，汽车对路面的压力/=G=2x1O’N

汽车对路面的压强p=5=得警=1x10$Pa

(3)汽车受到的阻力f=0.2G=0.2X2X104N=4000N

汽车在某段平直的专用测试公路上匀速直线行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力

F奉=/=4000N

此过程中汽车牵弓【力做的功犷=Fq,s=4000NX20000m=8xlO7J

典I例I精I机

典例1(2025•山东济宁•三模)如图甲是♦•测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置，小明用弹簧测力

计沿水平方向拉动木块，弹簧测力计的示数及变化情况如图乙所示，木块在0〜1S做加速运动，在卜3s

以0.2m/s的速度做匀速直线运动、则卜.列有关说法正确的是（

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

23

乙

A.在07s内木块受到的滑动摩擦力为0.6NB.在l~3s内拉力的功率为0.1W

C.如果3s后物体不再受拉力就会立即停止运动D.在0〜3s内拉力做的功为0.2J

【答案】B

【详解】A.木块在1〜3s以速度0.2m/s做匀速直线运动时，木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦

力是•对平衡力，由图乙可知，在1〜3s内，弹簧测力计对木块的拉力等于0.5N,则木块受到的滑动摩

擦力大小为0.5N；木块运动过程中，对水平面的压力大小不变，接触面粗糙程度不变，所以木块受到

的滑动摩擦力不变，在0〜1s内做加速运动，木块受到的滑动摩擦力也为0.5N,故A错误；

B.由图乙可知，在3s内，木块以速度0.2m/s做匀速直线运动，拉力为0.5N,拉力功率

C.3s后，物体不受拉力，由于物体具有惯性，会保持原来的运动状态不变，继续往前运动一段距离,

所以不会立即停止运动，故C错误：

D.在1〜3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动，拉力功率为0.1W,则拉力做的功

PF=P/=0.1WX2S=0.2J

所以在0〜3s内拉力做的功一定大于0.2J,故D错误。

故选B。

典例2|（2026•湖南株洲•一模）无人机送快递为市民的生活带来了极大的便利。在某次取货途中，无人机载

着空货箱竖直匀速上升36m用时30s。不计空气阻力，g取10N/kg。无人机上升时，以地面为参照物,

它是的；在取货点，工作人员将快递放入货箱，无人机再次升空，竖直匀速上升30m用时30s。

已知无人机配备的货箱质量为1kg,取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为

1：2,放入货箱的快递质量为kg。

【答案】运动1.4

【详解】［1］无人机上升过程中，以地面为参照物，位置不断改变，是运动的。

［2］无人机匀速上升，不计空气阻力，对货箱（含快递）的拉力等于总重力，即厂:G=*功率为

W_Fh_mgh

ttt

取货前后两次匀速升空过程中无人机对货箱拉力做功的功率之比为

方二/叫和2

p

2（加箱货）g〃2（加箱+m货）M

11kgx36mx30s

-解得小货=1.4kg。

代入数据2(lkg+wbJx30mx30s

典例3|（2026・湖南衡阳•一模）第四届长沙国际工程机械展览会（CICEE）于2025年5月18日圆满闭幕,

展会展出的盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片，如图所示。某盾构机满负

荷工作时，最大推进力尸=4.2X107N，在25s内向前推进0.05m0安装的某个管片有效承压面积是

5m2,管片承受的压强是2xl（）8pa。求：

（1）该盾构机满负荷工作时推进速度;

（2）该管片此时承受的压力片工；

（3）该盾构机最大推进力做功的功率.

【详解】（1）该盾构机满负荷工作时推进速度旷=甯=°皿m

（2）该管片此时承受的压力/=pS=2xl（）8pax5m2=1XKTN

（3）该盾构机最大推进力做功的功率0=n，=4.2xl（）7Nx0.002m/s=8.4xl04w

j%I法I提I媪1

：1、功率表示做功的快慢，公式为P=V,也可推导为P=Fv用于匀速运动计算。

t:

”、功率单位是瓦特，数值越大，说明相同时间内做的功越多。i

L.....................................................................................................—

变I式I巩I固

委而（2025・湖北武汉•模拟预测）雄踞武汉之东的阳逻港，已成为长江中游集装箱吞吐量最大港区，同时,

该港主动对接“一带一路”，开辟了中部地区唯一对外籍船舶开放的“海上丝绸之路”。如图是一个塔吊将

一个重为301的集装箱在20s内匀速提升10m,接着水平移动50m装货到货船上，总耗时Imin,已知

集装箱尺寸为12m，2m，2m。下列分析正确的是（）

A.整个过程中塔吊对集装箱做的功为L8X107J

B.塔吊水平移动集装箱过程中对集装箱做的功为1.5xl06j

C.塔吊竖直提升集装箱过程中对集装箱做功的功率为L5xlO5w

D,集装箱静止在水平地面上时，对水平地面的压强为1.25xl()3pa

【答案】C

【详解】AB.集装箱的重力G=mg=3OxlO”gxlON/奴=3xl()5N

塔吊竖直提升集装箱过程中对集装箱做的功匹=GA=3xl()5Nxl0m=3xl06j

塔吊水平移动集装箱过程中，塔吊对集装箱的拉力竖百向上，集装箱在力的方向上没有移动距离，故

塔吊水平移动集装箱过程中，塔吊对集装箱不做功，即做的功为0J，所以整个过程中塔吊对集装箱做

的功为3xl()6j,故A、B错误；

C.塔吊竖直提升集装箱过程中对集装箱做功的功率为2=上=凶也=1.5xlO'W

t20s

故C正确；

D.集装箱静止在水平地面I•时，对水平地面的压力等于集装箱的重力，即/=G=3xl0，N

集装箱静止在水平地面上时，对水平地面的压强尸=£="I。"TzSxIO'Pa

S12mx2m

故D错误。

故选C。

变式2|(2025・北京•三模)如图中所示，工人沿着斜面用力将重为I000N的箱子将推至水平车厢上，再将箱

子推至车厢内部，推力厂始终沿着箱子的运动方向。箱子运动路程随时间变化的关系图像如图乙所示,

推力F随时间变化的关系图像如图丙所示。已知斜面长3m、高1.5m,下列分析正确的是()

甲乙丙

A.。〜10s内，工人推箱子做加速运动

B.箱子在水平车厢内滑动时受到的摩擦力大小为600N

c.io~20s内，推力尸做功的功率为100w

D.0〜10s内，物体克服重力做功为3000J

【答案】C

【详解】A.由图可知，0〜IQs内，图像为一条直线，表明路程与时间成正比，箱子沿斜面做匀速直线

运动，故A错误：

B.箱子在水平车厢内滑动时，时间为10〜20s,由图可知，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，则摩擦力为200N,故B错误；

C.由图可知‘IJ20S内'推力为200N,根据公式v=9可知‘箱子运动的速度为

8m-3m

v=—==().5m/s

20s-10s

根据公式P=4可知，推力做的功率为。=&=20（^、0.5111人=100\\/

故C正确；

D.重力的方向为竖直向卜，根据公式匹=G力可知，（）〜10s内，重力做功为

JT=G/i=lOOONxl.5m=15OOJ

故D错误。

故选C。

变式3|（2026•陕西・模拟预测）2025年9月3日，为了纪念抗战胜利80周年，我国在北京天安门广场隆重

举行了阅兵仪式。如图所示，为“DF—61”运载车通过天安门的场景，车体重达数十吨，发射车对地面

产生很大压力，众多的车轮是通过来减小对地面的压强。若“DF—61”运载车在阅兵过程中匀速

行驶了L5min,通过的路程为900m,则它的速度是m/s。若地面对运载车的阻力为2.0x10%,

则匀速行驶过程中运载车发动机的功率为Wo

【答案】增大受力面积102xl05

【详解】口]发射车车轮多与地面接触面积大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面压强

的。

[2]“DF—61”运教车在阅兵过程中匀速行驶了l.5min,通过的路程为900m,则它的速度是

八二空二10mzs

t1.5x60s

[3]匀速行驶过程中运载车的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以匀速行驶过程中运载车发动

机的功率为P=A=2.0xl04Nxl0m/s=2xl()sw

变式4(2025・安徽淮北•三模)如图所示的是我国国产运-20运输机，其最快飞行速度为720km/h,假设该

运输机正以最快飞行速度在空气中沿水平直线匀速飞行，，受到的阻力为L5xl0$N。求:

(1)该运输机发动机的推力。

(2)该运输机发动机推力做功的功率。

【详解】(1)因为运输机在空气中沿水平直线匀速K行，处「平衡状态，所以运输机发动机的推力”

与其受到的阻力/大小相等，因此该运输机发动机的推力为下寸=L5X1()5N

(2)因为运输机的飞行速度为『=720kmih=200m/s

所以该运输机发动机推力做功的功率为尸=&=1.5x|()5Nx200m/s=3x10,W

◊题型04・布须南第因

典I例I精I析

典例1|(2026•江苏无锡,一模)川如图所示装置“探究影响动能大小的因素”，让小车从斜面上不同高度由静

止滑下，撞击放在水平面上的粘贴有海绵片的木块。下列说法中正确的是()

A.每次实验木块可以放在水平面上不同位置

B.木块克服重力做功而最终停下来

C.本次实验是探究动能大小与质量的关系

D.海绵片可以使小车与木块在撞击后一起运动

【答案】D

【详解】A.实验中需控制木块初始位置相同，才能通过木决移动的距离比较小车动能大小，若位置不

同，无法准确比较，故A错误；

B.木块在水平面上运动，最终停下是因为受到水平面的摩擦力，克服摩擦力做功，故B错误；

C.实验中让同一小车从不同高度静止滑下，小车质量不变，到达水平面的速度不同，探究的是动能大

小与速度的关系，故C错误；

D.海绵片具有缓冲作用，能让小车撞击木块后不弹开，与木块一起运动，使木块移动的距离更准确,

便于比较动能大小，故D正确。

故选D。

典例目（2026・甘肃白银•一模）探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，将木块放在水平面上的同

一位置，用质量不同的两个钢球M和加（M的质量大于〃】），分别从不同的高度〃和方（〃>〃）由

静止开始滚下，实验过程如图所示。

外-QQQQQQQ

（1）通过来判断小球动能的大小：

（2）分析甲、乙两图可以得到的结论是

⑶分析乙、丙两图，该探究的结论可用来解释汽车（选填“超载”或“超速”）的安全隐患:

最后进行图内实验时，木块被撞出桌面范围，若要继续完成该探究，下列对图丙改进的措施可行的是:

（选填字母）：

A.降低小球释放的高度

B.换用质量更小的钢球

C.换用质量更大的木块

（4）小华觉得利用如图丁的装置，也能探究小球的动能大小与质量的关系、只需利用质量不同的小球将

同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块即可。小华的设计方案（选填“可行”

或“不可行。

【答案】（1）木块滑行的距离

（2）当物体的质量一定时，速度越大，动能越大

⑶超载B

（4）不可行

【详解】（1）由于钢球动能大小不容易直接测量，这里采用转换法，通过观察木块滑行的距离来判断

钢球的动能人小：钢球动能越人，撞击木块做功越多，木坎滑行的距离就越远。

（2）甲、乙两图中钢球的质量相同，由静止释放的高度不同”〉〃即到达斜面底端的速度不同匕>匕，

且钢球的速度越大，撞击木块移动的距离越远$2>0,说明钢球的动能越大，因此可得结论：当物体的

质量一定时，速度越大，动能越大。

（3）[1]乙、丙两图中钢球由静止释放的高度相同即速度相同，钢球的质量不同历>〃，，速度相同的钢

球，质量越大，撞击木块移动的距离越远S3>%，说明钢球具有的动能越大，因此可得结论为：当物体

的速度一定时，质量越大，动能越大。该结论可用来解释汽车超载的安全隐患：装载质量越大的汽车

具有的动能越大，发生交通事故的危险越大。

[2]AC.探究物体动能与质量的关系时，必须保持速度相同，必须用相同的木块在相同的桌面上滑行,

因此不能改变钢球释放的高度，不能换用质量不同的木块，故AC不符合题意；

B.丙实验时，木块被撞出桌面范围，说明钢球具有的动能过大，因此要减小动能，钢球的质量不能换

成更大的，但可以换成更小的，与乙实验中钢球的质量不同即可，故B符合题意。

故选Bo

（4）利用如图丁的装置，质量不同的钢球将同一弹簧压缩用同程度后由静止释放，钢球获得的动能相

同，此时动能为定值不变，而质量不同的钢球其速度也不同，因此不能探究小球的动能大小与质量的

关系，故小华的设计方案不可行。

r.....................................................................................................（

肪I法I提I每;

?1、实验用小车推动木块移动距离表示动能大小，运用了转换法。

:2、动能与质量和速度有关，速度影响更大，探究时采用控制变量法。；

变I式I巩I固

变式1|（2025・江苏无锡•一模）小明利用斜面分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（如图甲）和“探究影

响动能大小的因素”（如图乙）两个实验，下列说法正确的是（）

甲乙

A.为了实验效果明显，甲实验中水平面要尽量粗糙，乙实验中水平面要尽量光滑

B.甲实验中，小球必须从斜面同一高度静止下滑，乙实验中，木块被撞得越远，说明小球对木块做的

功多

C.甲、乙两个实验中，小球到达水平面能继续向前运动，是因为它受到惯性的作用

D.甲、乙两个实验中，小球的质量越大，其到达水平面的速度越大

【答案】B

【详解】A.实验时三次实验中水平面的粗糙程度需适当的有所差异，太过粗糙时不易观察到木块的移

动距离，太过光滑时木块移动距离太远，故A错误；

B.根据控制变量法，甲实验中必须让小球从同一高度静止下滑，使小球到达水平面时具有相同的速度；

乙实验中，小球撞击木块时小球对木块做功，向右滑动的过程中摩擦力对木块做功，当摩擦力做功与

小球的机械能相等时木块静止，三次实验中摩擦力相等，庄仍流可知木块滑行的越远，克服摩擦力做

功越多，则小球的机械能越大，故B正确；

C.惯性是物体本身的一种属性，不能说受到惯性的作用，而是小球具有惯性，故C错误：

D.小球从斜面滑下时重力势能转化为动能，影响动能大小的因素有质量和速度，影响重力势能大小的

因素有质量和高度，故虽然小球质量不同，但都是小球的重力势能转化为动能，重力势能相同，则动

能相同，所以到达水平面时的速度相同，故D错误。

故选B。

变式2（2025♦江苏扬州•二模）如图是探究“动能的大小与什么因素有关”时的实验装置。该实验是通过观察

比较来判断钢球动能的大小；让同一钢球分别从不同高度自由释放，这是为了探究物体的

动能与的关系。如果本实验装置的水平面绝对光滑，（选填"能”或"不能”）完成

实验并得出结论。

【答案】物块滑行的距离速度大小不能

【详解】［1］动能的大小不易直接观察，木块与水平面摩擦力不变，钢球将木块推的越远，表明钢球所

做的功越多，动能越大，故实验中是比较物块滑行的距离来判断钢球动能的大小，运用了转换法。

［2］让同一钢球分别从不同高度自由释放，达到竖直位置时的速度不同，质量相同，根据控制变量法，

这是为了探究物体的动能与运度人小的关系。

[3]实验中是比较物块滑行的距离来判断钢球动能的大小，如果实验装置的水平面绝对光滑，即摩擦力

为0,物块将做匀速直线运动，永远运动下去，故不能完成实验并得出结论。

座式3|（2025•安徽宣城•三模）如图所示是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，实验中将

力、8、C三个小球先后从同一斜面由静止释放，小球滚动到水平面后推动小木块运动一段距离后静止。

已知小球质量外=叫<，起始高度h=%>hso

（1）分析甲、乙两图可以得出的结论是

（2）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做甲实验，可采

取的改进措施是（写出一种即可）；

⑶在甲、乙、丙三次实验中，滑到水平面动能最大的是球（选填“力”“8”或。

【答案】（1）质量相同时，物体的速度越大，动能越大

（2）将小球A从更高处释放

⑶°

【详解】（1）甲、乙两图中，小球质量%=%，即质量相同，小球从同•斜面的不同高度由静止释

放，到达水平面时速度不同，甲图中小球起始高度心〉砥，甲图中小球到达水平面速度更大，且甲图

中木块被推动的距离〃>%，说明甲图中小球动能更大。所以可得结论：质量相同时，物体的速度越

大，动能越大。

（2）乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，要增大甲实验中木块移动距离,

即增大小球动能。根据影响动能大小的因素，在质量不变时，增大速度可增大动能，所以可采取的改

进措施是将小球A从更高处释放。

（3）实验中通过观察木块被推动的距离•来判断小球动能大小，木块被推动距离越远，小球动能越大。

丙图中木块被推动的距离％最大，说明内图中小球动能最大，内图中小球是。球，所以滑到水平面动

能最大的是C