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文档简介
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
典例2(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”)。
方I法I提I练
”、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。
1................................................................................................-.......................................................
变I式I巩I固
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立衡力
变式2|(2024•河北秦皇岛•一模)投掷实心球是中考体测项目之一。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
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。
◊题型02功的计算和估算
典I例I精I树
甄]](2026・河南商丘•一模)电动平衡车的质最为15kg,乘员质最为45kg,匀速行驶时受到的阻力为总
重的0.1倍,行驶速度为lOkm/hog取10N/kg,下列说法正施的是()
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6X105JD.平衡车的轮胎表面的花纹是为了增大摩擦力
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。
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鳏龙AG600,空载质量为41.51,
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,底剖浸入海水的深度为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枳分别是多少?
(3)当£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?
借I法I提I练
:1、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,苒代入公式计算,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,下列对各项运动的物理量估测最合理的是()
A.5()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I次克服重力做功约1000J
C.某同学垫排球时,排球从离开手3m而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
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
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
5&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。
度式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0.2nf。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。
典I例I精I析|
ftWj](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I〜3s
以0.2m/s的速度做匀速直线运动、则下列有关说法正确的是()
,尸N
0.6——
0.5—
0.4-
0.3-
0.2-
甲乙
A.在0〜1s内木块受到的滑动摩擦力为0.6NB.在1〜3s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
典豳(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l()N/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kgo
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=4.2xlO?N,在25s内向前推进005m0安装的某个管片有效承压面积是
5m2,管片承受的压强是2xl(/Pa。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再五:
(3)该盾构机最大推进力做功的功率。
:仿1法I提I练
:1、功率表示做功的快慢,公式为P=艺,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。|
变I式I巩I固
变式1|(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30t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*2m0下列分析正确的是()
A.整个过程中塔吊对集装箱做的功为1.8xl(fj
B.塔吊水平移动集装箱过程中对集装箱做的功为1.5x|0ftJ
C.塔吊竖直提升集装箱过程中对集装箱做功的功率为L5X105W
D.集装箱静止在水平地面上时,对水平地面的压强为I.25xlO3Pa
变式(2025•北京•三模)如图甲所示,工人沿着斜面用力将重为100。N的箱子将推至水平车厢上,再将箱
子推至车厢内部,推力下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,
推力厂随时间变化的关系图像如图丙所示。己知斜面长3m、高L5m,下列分析正确的是()
FN
600--------------、、
/\400-
\200'................;---------
「,」.0……:一一--------►
1020t/s1020〃s
乙丙
A.0~10s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.10〜20s内,推力厂做功的功率为100wD.070s内,物体克服重力做功为3000J
变式3|(2026•陕西•模拟预测)2025年9月3口,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,华体重达数十吨,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1.5min,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,N,
则匀速行驶过程中运载车发动机的功率为Wo
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720krVh。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1.5xl0,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。
◊题型探究影响动能因素的实验
典I例I精I桐
典例1|(2026•江苏无锡一模)用如图所示装置“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
典例2(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河和〃?(M的质量大于加),分别从不同的高度〃和6(〃>。)由
静止开始滚下,实验过程如图所示。
乙
\QQQOQQC
777777777777777777777777777
(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;
(3)分析乙、内两图,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;
最后进行图丙实验时,木块祓撞出桌面范围,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。
方I法T提I蜘j
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()
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
(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。
段式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
/、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=ms<mct起始高度3=己>hB。
A
SA
(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(选填喊"U)。
愎式4(2025・山东临沂•模拟预测)为了探究影响动能大小的因素,老师设计了如图甲、乙所示的实验方案。
(1)甲实验中a、b通过来比较小球动能的大小;
(2)甲实验b的高度为2h时,木块被撞后滑出木板,为使木块不滑出木板,对甲实验的操作应采取的方
法是「
A.适当降低小球的高度B.换用一个较重的木块
(3)实验结束后,各小组对实验提出各种改进方案
①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中,可以撤走木板并使用足够长的木板,记录小球在相同
表面上滑行直到静止的距离,你认为小明的实验方案是否合理?(选填“合理”或“不合
理”);
②小华利用图内装置做“探究动能与质量关系”实验,通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片,通
过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。此装置(选填"能''或"不能完成该探究;
(4)小刚设计了丁图所示的装置进行实验。
①.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离,可以研
究小球的动能大小与(选填“质量”、"速度”或“质廉和速度”)的关系;
②.若用力、4两个质量不同的小球(加户/如)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到
撞击后相应移动距离”SB(选填“>”、"v”或“=”);
(5)小强认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素,他的设想是(选填“可
行”或“不可行”)的。
◊题型探究影响重力势能或弹性势能大小的因素实验
典I例I精I所
典例1(2024・江苏无锡•一模)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为
小产小而心木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物睁止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如
图乙所示。下列说法错误的是()
Am
°fi&00
甲乙
A.重物下落时,重物的重力势能转化为动能
B.木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
C.比较力、C可知,重物下落的高度越高,重力势能越大
D.若4、C将木桩打入沙中的深度相同,则〃3Vme
(2025•山西临汾•一模)随着楼层的增加,高空坠物的破坏程度越来越严重。某天晚上刮大风,第二
天早晨小梦上学时发现邻居家的电动自行车被从阳台上掉下来的物品砸坏了。高空坠物的破坏程度与
哪些因素有关呢?
猜想1:高空坠物的破坏力与物体的质量有关
猜想2:高空坠物的破坏力与物体下落的高度有关
小梦所在的学习小组利用细沙、刻度尺、质量不同的小球等器材进行了实验,并将实验数据记录在下
表中:
实验序号12345
质量加g1010102030
下落高度A/cm5060808080
小球陷入沙坑的深度d/mm3.84.57.29.812.3
(1)实验中,通过反映高空坠物破坏力的大小:
(2)比较1、2、3三组数据,可得出结论:;
(3)要探究猜想1是否正确,应选用(选填序号)三组数据进行分析;
(4)请你根据探究的结论,写一句警示语:。
脑I法I提I蝇I
:1、重力势能大小通过物体下落砸出痕迹或推动距离判断,与质量和高度有关。:
:2、弹性势能与弹性形变大小有美,形变越大,弹性势能越大。!
变i式I巩I固
度式,(2025•江苏•一模)小华利用饮料瓶和水、装有沙子的纸盒探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,
三次实验情景如图所示。她通过观察来比较重力势能的大小,她应选择两组实验
探究物体重力势能的大小与物体质量的关系.饮料瓶下落过程中将重力势能转化为能。
变式2(2026・江苏无锡•一模)小明在探究“影响重力势能大小的因素”实验中,选择三个大小相同的实心球
A、B、C,且〃入=〃%>〃忆。如图甲所示,A、C两球离沙地高度相同,将三个球由静止释放,落到松
软程度相同的沙地上时的最终位置如虚线所示,忽略空气阻力的影响。甲实验中重力势能最大的是球
;选择A、B两球进行实验,是为了探究重力势能大小与的关系。如图乙所示,小红也使
A、C两球从同一高度下落到松软程度相同的沙地上,最终位置如虚线所示,原因可能是
AOCOAOCO
BO
,・•・•・•・•・•・•・•・•・•・•/<・・・•・•・
••••••••TV•••••••沙她:之1:':三.:
甲乙
◊题型06动能或势能的概念及影响因素
典I例I精I析
典例1(2026•广西钦州•一模)跳台滑雪是冬奥会的项目之一。如图,运动员从助滑开始,经各个不同的位
置,最终落至着陆坡。不考虑摩擦和空气阻力,则运动员()
A.从<到8,动能减小
C.从。到。,重力势能减小D.从。到。,动能减小
典例2(2026・湖南•模拟预测)2025年5月10日,代号“鳏龙”的水陆两栖飞机AG600,批产首架机总装下
线。这是我国自主研制的全球最大的水陆两栖特种用途飞机。如图甲,匀速飞行的继昆龙“在投水灭火时,
其动能会.(选填“变大""变小''或“不变”)。“鲸龙”执行海上救援任务时,可一次性救援50
名遇险人员。在海.上救援时,“鲤龙”静止在水面,如图乙,若此时遇险人员被救.卜“鳏龙”,它受到的浮
力(选填“变大""变小''或“不变”)。
甲乙
陆I法I提I练
:1、动能是物体由于运动而具有的能,大小由质量和速度决定。
”、重力势能由质量和高度决定,弹性势能由弹性形变程度决定。
变I式i巩I固
变式1(2026・安徽宣城•一模)2026年春晚节目《武Bot》中,机器人完成了极限跳高表演。下列对机器人
跳高过程的分析正确的是()
A.上升过程中,机器人的动能逐渐增大
B.在最高点时,机器人处于平衡状态
C.起跳时,机器人受到地面的支持力与重力是一对平衡力
D.起跳时,机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力
变式2(2026•安徽阜阳•一模)如图甲所示,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。
将一小球放置在弹簧上,静止时位于4点(如图乙)。现将小球下压至8点,并用此处的装置锁定(如
图丙),解锁后,小球向上弹出筒II。图丙中小球从开始运动到脱离弹簧的过程中,说法正确的是
()n
甲乙丙
A.小球所受合力方向一直向上、速度逐渐增大B.小球所受合力方向一直向下、速度逐渐减小
C.小球的动能先增大后减小D.弹簧的弹性势能一直增大
变式3(2026・河南商丘•一模)如图是加油机为水平匀速飞行的歼-10C在空中加油的场景,歼-10C飞行员
看见加油机是静止的,他选择的参照物是,加油过程中,歼-10C具有的动能(填“增大"减
小”或“不变”)。
变式4|(2025•河南驻马店•三模)弹力带是一种易于携带且高效实用的小型体能训练工具。如图所示,运动
员用力拉弹力带,弹力带变长,该现象说明力能改变物体的:地面对运动员的支持力是由于
发生弹性形变而产生的:在弹性限度内,弹力带的越大,它具有的弹性势能越大。
◊题型07物体运动过程中各种机械能的变化情况
典I例I精I稠
典画(2026•湖南娄底•一模)运动员郑钦文在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某
次发球,她在。点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为
触地过程中有一部分机械能转化成了内能,〃点与。点等高,则()
④。@O@CO
oOO
uo
///////////////ZZ/////Z//Z//Z//Z
A.网球在b点的动能为零B.网球在b点的机械能等于在。点的机械能
C.网球在点的动能大于在。点的动能D.网球由〃点运动到c点,减小的重力势能全部转化为动能
典例2|(2025・陕西西安・模拟预测)小明用硬卡纸做了如下实验:如图-1,拿着硬纸片用相同的力、不同的
速度拨动木梳齿,能够听到发出声音的(选填乐音的特征)发生了明显变化。如图-2,在
瓶内灌满水,用硬纸片盖住瓶口,压紧后将瓶子倒置,水和纸都不会下落,证明了的存在;
小明还做了“会跳硬纸片”,硬纸片缚上橡皮筋后会向A面折叠,如图・3所示。将硬纸片在桌面上压平
后松手,发现硬纸片跳起来了,实验中应将A面(选填“向上”或“向下”)放置。
1、上升过程动能减小、重力势能增大;下落过程动能增大、重力势能减小。
2、发生弹性形变时动能转化为弹性势能,恢复形变时弹性势能转化为动能。
变式1|(2026•河北石家庄•一模)AI分拣机器人被广泛应用于物流仓库,它可以精准抓取包裹并搬运。如图
所示的AI分拣机器人,在工作时先把包裹匀速竖直向上提起,再把包裹水平匀速移动至指定位置。不
计空气阻力,下列说法正确的是()
A.包裹匀速上升时,其动能转化为重力势能
B.包裹水平匀速移动时,其机械能变大
C.机器人将包裹水平移动的速度越大,对包裹做功的功率越大
D.机器人将包裹提起的过程中,对包裹做了功且包裹的机械能增大
变式2|(2026•甘肃平凉•一模)《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具一,•高转筒车”(如图所
示)。使用时下方转轮安装在河道中,流水驱动轮子转动,系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不
断输送
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