江蘇中考物理重難點(diǎn)試題專(zhuān)項(xiàng)匯編：功和機(jī)械能（學(xué)生版）

Q-------

專(zhuān)題11功和機(jī)械能：

@知識(shí)點(diǎn)撥

【考點(diǎn)分析】

章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度

功選擇題、填空題、計(jì)算題★★

功率填空題、計(jì)算題★★

功和機(jī)械能

機(jī)械能：動(dòng)能、勢(shì)能選擇題★★

動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化選擇題★

知識(shí)點(diǎn)01：功:

1.定義：在物理學(xué)中，把力和在力的方向上移動(dòng)距離的乘積叫做功。

作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過(guò)了一段距離，我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)這個(gè)物體做了功。

2.符號(hào):W

3.公式:W=FS

4.單位：焦耳(J)或N?m；1J=1N,m

5.做功的兩個(gè)必要因素：

(1)有力：有作用在物體上的力；

(2)有距離：物體在力的方向上通過(guò)的距離。

6.不做功的三種情況：

(1)有力而無(wú)距離：物體受力，但物體沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，此情況叫“勞而無(wú)功”；

(2)有距離而無(wú)力：物體移動(dòng)了一段距離，但在此運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有受到力的作用(如物體因慣性而運(yùn)動(dòng))，

此情況叫“不勞無(wú)功”；

(3)有力也有距離、但力與距離垂直：物體既受到力，又通過(guò)一段距離，但兩者方向互相垂直(如起重機(jī)

吊起貨物在空中沿水平方向移動(dòng))，此情況叫“垂直無(wú)功”。

7.注意事項(xiàng)：

(1)有力才有可能做功，沒(méi)有力就不做功；

(2)F與S的方向應(yīng)在同一直線上；(F與S方向可以不在一條直線上，但不能垂直)

(3)做功的多少，由W=FS決定，而與物體的運(yùn)動(dòng)形式無(wú)關(guān)。

8.常見(jiàn)的功：

(1)克服重力做功：W=Gh；

(2)克服阻力(摩擦力)做功：W=fs

9.功的原理：使用任何機(jī)械都不省功。

知識(shí)點(diǎn)02：功率：

L定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)做的功；

2.符號(hào)：P

W

3.公式：P=—

t

W

(1)公式變形：W=Pt和f=—

p

(2)公式推導(dǎo)：P=Fv

4.單位：瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)瓦，符號(hào)W；

(1)常用單位：千瓦(kW),兆瓦(MW),馬力；

(2)單位換算：lkW=103W1MW=1O6W1馬力=735W

5.功率的物理意義：表示物體做功快慢的物理量(功率與機(jī)械效率無(wú)關(guān))。

例：某小轎車(chē)功率66kW,它表示：小轎車(chē)1s內(nèi)做功66000J

6.功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。他們之間沒(méi)有可比性。

(1)功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；

(2)機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。

7.功率與功是兩個(gè)不同的物理量：

(1)“功”表示做功的“多少”；

(2)“功率”則表示做功的“快慢”；(功率與功和時(shí)間兩個(gè)因素有關(guān))

(3)在做功時(shí)間相同時(shí)，做功多的做功快；

否則做功多不一定做功就快，即“功率”不一定就大。

知識(shí)點(diǎn)03：機(jī)械能：

L能量：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱(chēng)能；

(1)能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來(lái)衡量；

(2)一個(gè)物體“能夠做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”；

如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒(méi)有做功，也不一定要做功；

(3)功就是能轉(zhuǎn)化多少的量度；功代表了能量從一種形式轉(zhuǎn)化為一另種形式，因而功和能的單位也是相同

的；功的單位是焦耳(J),能的單位也是焦耳(J)。

2.功和能的區(qū)分：

(1)功：一種形式的能轉(zhuǎn)化成另一種形式的能的多少，功是一個(gè)過(guò)程量；

(2)能：表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量，是一個(gè)狀態(tài)量。

3.動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。

(1)物體動(dòng)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：

①一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動(dòng)的速度大小；

②當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大其動(dòng)能越大，物體的速度越小其動(dòng)能越小；

③具有相同運(yùn)動(dòng)速度的物體，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越小動(dòng)能越小。

（2）動(dòng)能是“由于運(yùn)動(dòng)”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能”。

例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動(dòng)能而且還具有其它形式的能量。

4.勢(shì)能：

（1）重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢(shì)能；

（2）彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢(shì)能。

（3）說(shuō)明：

①重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢(shì)能越大；

②重力勢(shì)能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力

勢(shì)能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有重力勢(shì)能而且還具有其它形式的能量；

③彈性勢(shì)能的大小與彈性形變的程度有關(guān)。

5.機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能（重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能）統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。

知識(shí)點(diǎn)04：動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化：

1.在一定的條件下，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。

2.在一定的條件下，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。

3.動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

（1）質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；

（2）質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；

4.動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

（1）如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；

（2）如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

5.機(jī)械能守恒：如果一個(gè)過(guò)程中，只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和就保持不變。

（1）如果“在光滑斜面上滑動(dòng)”，“光滑”表示不計(jì)摩擦，沒(méi)有能量損失，此時(shí)機(jī)械能守恒。

（2）滾擺上升下落過(guò)程中，如果不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒。

給真題拔高強(qiáng)化￡

檢測(cè)時(shí)間：100分鐘試題滿分：100分難度系數(shù)：0.55

選擇題（共7小題，滿分14分，每小題2分）

1.（2分）（2023?南通）如圖所示，從空中落下的排球先后在草地和水泥地面上彈起，你認(rèn)為排球運(yùn)動(dòng)的軌

跡最有可能的是（）

2.（2分）（2023?淮安）如圖所示，在“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，使兩輛相同的小車(chē)分別

從不同高度由靜止開(kāi)始下滑，撞擊靜置于水平面上的木塊。下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖中兩輛小車(chē)的重力勢(shì)能大小相等

B.兩種情況下，木塊在水平面上移動(dòng)的距離相等

C.木塊被撞擊后由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，慣性增大

D.如果水平面光滑，木塊被撞擊后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)

3.（2分）（2023?泰州）如圖所示，小明沿滑道從頂端勻速下滑的過(guò)程中，小明的（）

A.重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小

B.動(dòng)能不變，機(jī)械能不變

C.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大

D.重力勢(shì)能不變，機(jī)械能減小

4.（2分）（2023?鎮(zhèn)江）小華參加校外勞動(dòng)時(shí)，經(jīng)歷了如下過(guò)程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又

用力推筐，仍未推動(dòng)；③在小明的幫助下，他們將這筐玉米抬起并放到手推車(chē)上；④接著他們用水平力

推著手推車(chē)沿水平路面前往倉(cāng)庫(kù)。則（）

A.①中小華對(duì)這筐玉米做了功

B.②中小華對(duì)這筐玉米做了功

C.③中他們對(duì)這筐玉米做了功

D.④中他們對(duì)手推車(chē)沒(méi)有做功

5.（2分）（2023?廣陵區(qū)二模）跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的幾個(gè)階段可以簡(jiǎn)化為如圖所示,a為助跑點(diǎn)，b為起跳點(diǎn)，不

計(jì)空氣阻力，則（）

Jc”

A.助跑（a-b）是為了讓運(yùn)動(dòng)員獲得較大的慣性

B.在空中飛行過(guò)程中（b-d）,運(yùn)動(dòng)員受到平衡力的作用

C.起跳后升空的過(guò)程中（b-c）,運(yùn)動(dòng)員的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其重力勢(shì)能

D.整個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒

6.（2分）（2023?秦淮區(qū)二模）某建筑工地上起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示。在勻速起吊重2.4X10%的

物體時(shí)，物體在5s內(nèi)上升了5m,若滑輪組的機(jī)械效率為80%,則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.有用功為1.2X10〃

B.額外功為2.4X106J

C.拉力F為3X10%

D.拉力F的功率為3X10V

7.（2分）（2023?鹽城三模）圖甲是“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)，圖乙“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的

關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

玻璃表面

甲乙

A.甲實(shí)驗(yàn)中小車(chē)滑行的距離不同，但小車(chē)剛開(kāi)始下滑時(shí)具有的機(jī)械能相等

B.乙實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量應(yīng)該不同，但小球到達(dá)水平面時(shí)初始速度需要相同

C.甲實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)反映對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響

D.兩實(shí)驗(yàn)中斜面都可以用彈簧替代，實(shí)驗(yàn)時(shí)都需要將彈簧壓縮相同長(zhǎng)度

二.填空題（共6小題，滿分21分）

8.（4分）（2023?淮安）如圖所示，小明用大小為100N、豎直向上的拉力F在2s內(nèi)將重力為160N的木箱

勻速提升1m。提升過(guò)程中，以小明為參照物，木箱是的。不計(jì)繩重和摩擦，拉力F的功率為

W,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為,動(dòng)滑輪的重力為N?

9.（4分）（2023?連云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，地面

對(duì)箱子的支持力大小為N,箱子受到的阻力大小為No如果用如圖所示的滑輪組勻

速提升該箱子，拉力F=250N,滑輪組的機(jī)械效率為。箱子以0.lm/s的速度勻速上升的過(guò)

程中，拉力的功率為Wo

10.（3分）（2023?泰州）如圖所示，供輪椅上下的斜坡長(zhǎng)L=4m,高h(yuǎn)=2m。小明用120N的拉力平行于斜

坡向上將重為200N的木箱從底端勻速拉到頂端。他所做的有用功為J,斜坡的機(jī)械效率為

（精確到0.1%）,木箱所受摩擦力的大小為No

11.（3分）（2023?無(wú)錫）如圖所示，是安裝在某種塔式起重機(jī)吊臂一側(cè)的滑輪組，某次勻速起吊600kg的

物體時(shí)，上升5m,用時(shí)15s,滑輪組的機(jī)械效率是80%,則所做有用功是J,總功是

J,拉力F的功率是W?（g取10N/kg）

12.（4分）（2023?南通）如圖所示，在“測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明勻速向下拉動(dòng)繩子，2s內(nèi)

物體上升20cln,G物=10N,F=6N,不計(jì)繩重和摩擦。

（1）重物上升的速度丫物=m/s；

（2）動(dòng)滑輪的重6動(dòng)=N,滑輪組的機(jī)械效率n=%；

（3）小明想更省力，他只改變了滑輪組的繞線方法，滑輪組的機(jī)械效率將o

±

13.（3分）（2023?鎮(zhèn)江）如圖所示，工人師傅利用滑輪將沙發(fā)運(yùn)上樓，該滑輪是滑輪，若工人師

傅用1000N的拉力，將重為800N的沙發(fā)勻速提升5m,則工人師傅做的有用功為J,該滑輪

的機(jī)械效率為%o

三.實(shí)驗(yàn)探究題（共5小題，滿分29分）

14.（7分）（2023?廣陵區(qū)校級(jí)一模）如圖是探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)示意圖。小明

同學(xué)讓同一鋼球分別從斜面由靜止開(kāi)始滾下，撞擊木塊。

m

甲

乙丙

（i）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察木塊移動(dòng)的距離來(lái)判斷（選填“鋼球”或“木塊”）動(dòng)能的大小；

（2）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)情景，可以得到的結(jié)論是：；

（3）在探究動(dòng)能的大小與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，當(dāng)換用另一個(gè)鋼球?qū)嶒?yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它將木塊撞出了木板，要繼續(xù)完

成此實(shí)驗(yàn)，下列措施中可行的是：（選填序號(hào)）。

①換質(zhì)量更大的木塊：

②降低第二次鋼球的高度；

③換質(zhì)量更大的鋼球；

④換質(zhì)量更小的鋼球；

（4）小明由此實(shí)驗(yàn)還聯(lián)想到探究牛頓第一-定律的實(shí)驗(yàn)，讓同一個(gè)小車(chē)沿同一斜面的同一個(gè)高度由靜止

開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)毛巾、棉布、玻璃三種不同水平面上繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)直到停止，在水平面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)

過(guò)程中，克服摩擦力做的功（選填“相等”或“不相等”）。小車(chē)在玻璃、毛巾表面克服阻力

做功的功率分別是巴、P2,則巴P2o（選填“>”或“=”或“<”）

（5）小明同學(xué)嘗試改用如圖丙所示裝置探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”，經(jīng)過(guò)思考設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)

實(shí).驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)方案一：探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系：用同一鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s至不同程度后由靜止釋放，撞擊

同一木塊，比較木塊被撞擊的距離；

實(shí)驗(yàn)方案二：探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系：用質(zhì)量不同的鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，

撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離。

關(guān)于小明的實(shí)驗(yàn)方案，。（填序號(hào)）

A.只有實(shí)驗(yàn)方案一可行

B.只有實(shí)驗(yàn)方案二可行

C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案均可行

D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案均不可行

15.（4分）（2023?宜興市校級(jí)二模）讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點(diǎn)。的正下方P點(diǎn)由靜止釋放如

圖甲所示，整個(gè)下落過(guò)程中，橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關(guān)系如圖乙所示；小球下落的速度

v與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示（不考慮空氣阻力）。已知該輕質(zhì)橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長(zhǎng)1cm,

經(jīng)測(cè)量小球從P點(diǎn)下落到a、b、c三點(diǎn)的距離分別為：ha=0.4m,hb=0.5m,hc=0.7mo

O

甲乙丙

（1）小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中，小球動(dòng)能變化情況是（變大/變小/先變大再變小/不

變/先變小再變大）；

（2）當(dāng)橡皮筋彈性勢(shì)能最大時(shí)，小球處于狀態(tài)（平衡/非平衡）；

（3）實(shí)驗(yàn)中所用小球的重力為No由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動(dòng)能變化量（大于/小于/等于）

重力勢(shì)能變化量。

16.（6分）（2023?沐陽(yáng)縣模擬）小明在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤

碼重2N,測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示:

物理量鉤碼總重G/N鉤碼上升的高測(cè)力計(jì)示數(shù)測(cè)力計(jì)移動(dòng)距機(jī)械效率/n

實(shí)驗(yàn)次數(shù)度h/mF/N離s/m

140.11.80.3

260.12.40.383%

340.11.40.557%

440.21.41.057%

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)沿豎直方向盡量拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)。

（2）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為o（結(jié)果保留整數(shù)）

（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實(shí)驗(yàn)是用圖做的。［（a）/（b）/（c）］

（4）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，可以提高滑輪組的機(jī)械效率；分析第

1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：影響滑輪組的機(jī)械效率高低的因素主要是。

（5）分析第次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無(wú)關(guān)。

(a)(b)(c)

17.（6分）（2023?興化市二模）現(xiàn)用如圖甲所示的裝置來(lái)探究滑輪組的機(jī)械效率n與所掛物重G物的關(guān)系，

改變G物，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，計(jì)算并繪出n與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計(jì)繩重和摩擦，則：

（1）動(dòng)滑輪自重是N；

（2）當(dāng)G物=7N時(shí)，重物以2m/s速度勻速上升，拉力F做功的功率是W；

（3）僅改變圖甲中的繞繩方式、重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，所得到的n-G物圖線與圖乙所示曲線o（選

18.（6分）（2023?新北區(qū)校級(jí)一模）圖甲是某居民樓前的無(wú)障礙通道，一位中年人正用輪椅推著他年邁的

母親緩緩上行，圖乙是該通道斜面示意圖。為了解中年人推輪椅時(shí)所用力的大小，小紅和小華進(jìn)行了探

究。她們從斜面底端A點(diǎn)沿斜面確定了相距1m處的B點(diǎn)。（g取10N/kg）

2

一

一

二8

E-二

一6

一

一

二

E-

2

甲乙丙

(1)選用車(chē)輪與輪椅相同材質(zhì)、花紋的小車(chē)為研究對(duì)象,進(jìn)行了如下操作:

①正確使用彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)出小車(chē)重為2.ON；斜面的高為0.09m

②將校零的彈簧測(cè)力計(jì)與斜面平行放置，然后沿斜面方向.拉動(dòng)小車(chē)，如圖乙所示，彈簧測(cè)力

計(jì)示數(shù)為N；

③計(jì)算出將小車(chē)從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力所做的功為J;利用斜面將小車(chē)從水平地面

提升到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械效率為

(2)在小車(chē)上逐漸添加重物，測(cè)出小車(chē)的總重G,測(cè)出沿斜面勻速拉動(dòng)小車(chē)需要的力，計(jì)算出小車(chē)從A

點(diǎn)到B點(diǎn)拉力所做的總功用；重力做的有用功為W2。通過(guò)多組數(shù)據(jù)作出％和他與小車(chē)總重G的關(guān)系圖像,

分別如圖丙中的線段a和b；

①由圖像可