功和機(jī)械能-2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單與解題方法

2025年中考第一輪復(fù)習(xí)（知識(shí)清單+方法清單）

專題十一功和機(jī)械能

總覽

知識(shí)結(jié)構(gòu)

模塊一：功

模塊三：功率

知識(shí)清單§模塊互動(dòng)能和勢(shì)能

模塊四力機(jī)械能及其轉(zhuǎn)色

考向1：圖的概效圖斷力對(duì)物體是否做現(xiàn)

考向2：功的計(jì)算

考向3：功率的概念與計(jì)算

考向4：功率的測(cè)量

考向5：功和能的關(guān)系

方法清單+典例+練習(xí)4考向6：動(dòng)能和勢(shì)能的概念

回考向7：探究影響狗能大小的國(guó)素

考向8：探究影響重力勢(shì)能大小的因素

考向9：動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化

考向10：機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒

1.功的計(jì)算

_____________________2.功率大小的比較與判斷

易混易錯(cuò)分析+典例13.不能正確判斷動(dòng)能和勢(shì)能的變化

4.不能正確判斷機(jī)械能是否守恒

1.做功的判斷和功的計(jì)算

2.功和功率大小的比較和計(jì)算

中考熱點(diǎn)掃描+典例

3.動(dòng)能、勢(shì)能及其相互轉(zhuǎn)化和機(jī)械能守恒

一、知識(shí)結(jié)構(gòu)

功的兩個(gè)因素：力；物體

在力的方向上移動(dòng)了距離

Q不做功的三種情況：有力無(wú)距離；

功有距離無(wú)力；力與運(yùn)動(dòng)的方向垂直

功W=Fs

。功的計(jì)算斗八一

單位：焦（J）

定義：物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能

動(dòng)能

影響因素：運(yùn)動(dòng)速度和質(zhì)量

定義：物體受到重力并處

動(dòng)能和勢(shì)能在一定高度時(shí)所具有的能

重力勢(shì)能1A.

影響因素：質(zhì)量和高度

彈性定義：物體發(fā)生彈性形變具有的能

功勢(shì)能

和影響因素：材料和彈性形變的程度

機(jī)

械

能

。物理意義：表示做功快慢的物理量

。定義：功與做功所用時(shí)間之比叫功率

功率

。公式：P=W/t推導(dǎo)公式P=Fv

O單位：瓦特（W）、千瓦（kW）

⑥機(jī)械能：動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能

機(jī)械能⑥轉(zhuǎn)化：動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化

及漢其興轉(zhuǎn)枝化1機(jī)械能守恒：只有動(dòng)能和勢(shì)能相

機(jī)械能?互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小

會(huì)變化，但機(jī)械能的總和不變

及其轉(zhuǎn)化

C水能：流動(dòng)的水具有的

水能和風(fēng)機(jī)械能，利用水能發(fā)電

能的利用風(fēng)能：流動(dòng)的空氣具有的

。機(jī)械能，利用風(fēng)能發(fā)電

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3\\\//

二、知識(shí)清單+方法清單

模塊一功

知識(shí)清單N

一、力學(xué)中的功

i.功的概念

(1)問(wèn)題探究：圖甲是把小車向右推動(dòng)了一段距離S,圖乙是把物體提高了一段距離〃，圖丙是物

體在重力作用下下落了一段高度鼠觀察圖中所示的兩種情況，找找他們活動(dòng)中的共同點(diǎn)。

【分析】活動(dòng)中的共同點(diǎn)是，物體受到了力的作用，并且在力的方向上都移動(dòng)了一段距離，力的

作用都有了成效。

(2)功的概念

如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離,就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。

2.做功的兩個(gè)必要因素

(1)現(xiàn)象分析

①如上圖甲、乙、丙所示是力對(duì)物體做功的實(shí)例。甲小車在推力的作用下，向前運(yùn)動(dòng)了一段距

離；乙物體在繩子拉力的作用下升高；丙物體在重力作用下下落了一段高度鼠這些做功實(shí)例的共同點(diǎn)

是：物體受到了力，在力的方向上移動(dòng)了距離。

丁人搬而未起戊提著滑板在水平路面上前行

②如圖丁、戊所示是力對(duì)物體沒(méi)有做功的兩個(gè)實(shí)例。力對(duì)物體為什么沒(méi)有做功？

【分析】這些力不做功的原因：物體受到了力，但是在力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離。

（2）歸納結(jié)論：力學(xué)里所說(shuō)的做功，包含兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在這

個(gè)力的方向上移動(dòng)了距離。

3.力對(duì)物體不做功的三種情況

（1）有力無(wú)距離（勞而無(wú)功）：有力作用在物體上，但物體沒(méi)動(dòng)，即物體沒(méi)有通過(guò)距離,力對(duì)物

體沒(méi)有做功（力的作用無(wú)成效）。例如，人用力推車沒(méi)有推動(dòng)。

人用力推車沒(méi)有推動(dòng)冰壺在光滑的冰面上滑行提著滑板在水平路面前進(jìn)

（2）有距離無(wú)力（不勞無(wú)功）：物體因?yàn)閼T性通過(guò)一段距離，在運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有力對(duì)物體做功

（離開(kāi)力說(shuō)功是無(wú)意義的）。例如，冰壺在光滑的冰面上滑行。

（3）力與運(yùn)動(dòng)距離的方向垂直（垂直無(wú)功）：物體受到了力的作用，也通過(guò)了距離，但通過(guò)的距

離與力的方向垂直,物體在力的方向上沒(méi)有通過(guò)距離，這個(gè)力對(duì)物體沒(méi)有做功（力的作用沒(méi)有成

效）。例如，提著滑板在水平路面前進(jìn)。

二、功的計(jì)算

1.功及其計(jì)算公式

（1）功：力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。

計(jì)算公式：功=力、距離W=Fs

b表示力，s表示沿力的方向移動(dòng)的距離，卬表示功。

（2）功的單位：在國(guó)際單位制中，力的單位是N,距離的單位是m,則功的單位是N-m,它有一

個(gè)專門的名稱叫做焦耳,簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J,lJ=lN-m。把1個(gè)雞蛋舉高2m,做的功大約是1J。

2.公式W=Fs的應(yīng)用

（1）公式變形：由功的計(jì)算公式W=Fs可知，已知三個(gè)物理量中的任意兩個(gè)，可求第三個(gè)。

①求作用在物體上的力：F七②求在力的方向上移動(dòng)的距離：s=y

式中物理量全部用國(guó)際單位制o

（2）尸與s具有同時(shí)性：即在受力的同時(shí)移動(dòng)了距離，移動(dòng)距離的同時(shí)受了力。公式W=Fs中的

F是使物體沿力尸的方向通過(guò)距離，的過(guò)程中，始終作用在物體上的力，它的大小和方向都是不變的。

（3）尸與s具有同向性：公式W=Ev中的尸是作用在物體上的力，s是物體在力產(chǎn)的方向上通過(guò)的

距離。

（4）/與s具有同體性：即尸與s對(duì)應(yīng)同一個(gè)研究對(duì)象。

3.關(guān)于克服阻力做功

物體在力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，如果運(yùn)動(dòng)的方向與一個(gè)力（阻力）的方向相反，我們就說(shuō)物體克服

這個(gè)力做功。例如，在水平面上推動(dòng)物體前進(jìn)時(shí)，要克服摩擦力做功;提高物體時(shí)要克服重力做功;

人在爬樓梯時(shí)，要克服自己的重力做功，計(jì)算做功的大小時(shí)，應(yīng)該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度

h,即W=Gho

方法清單

考向01功的概念判斷力對(duì)物體是否做功

【例題1】（2024?江蘇常州?中考真題）起重機(jī)將1000N的重物先豎直向上勻速提升3m,再懸停

6s,起重機(jī)對(duì)重物做功情況是（）

A.提升過(guò)程做了功，懸停過(guò)程做了功B.提升過(guò)程不做功，懸停過(guò)程不做功

C.提升過(guò)程不做功，懸停過(guò)程做了功D.提升過(guò)程做了功，懸停過(guò)程不做功

【答案】D

【詳解】做功的兩個(gè)必要條件：L有力作用在物體上，2.物體在力的方向上通過(guò)一段距離。故

起重機(jī)將1000N的重物先豎直向上勻速提升3m過(guò)程中，起重機(jī)對(duì)物體做功，再懸停6s過(guò)程中，有力

作用在物體上，物體在力的方向上沒(méi)有通過(guò)一段距離，故起重機(jī)對(duì)重物不做功，故D符合題意，ABC不

符合題意。故選D。

方法技巧兩種方法巧判是否做功

1.判斷了是否做功的兩個(gè)必要因素（作用在物體上的力和物體在力的方向上移動(dòng)的

距離）是否同時(shí)存在；

2.看是否符合三種不做功的情況，即有距離無(wú)力、有力無(wú)距離、有力有距離但力的

方向與物體移動(dòng)的方向垂直。

【訓(xùn)練1-1】小紅先后用同樣大小的力F使一木箱分別在如圖所示的甲、乙兩個(gè)表面上沿力的方向

移動(dòng)相同的距離s,該力廠在這兩個(gè)過(guò)程中所做的功W甲W乙。（選填”或“<”）

光滑水平面粗糙水平面

甲乙

【答案】=

【解析】【小題1】小紅同學(xué)先后用同樣大小的力/使物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離S；該力在

這兩個(gè)過(guò)程中所做的功分別為W甲、W乙，由W=Fs可知W甲=皿乙

【訓(xùn)練1-21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上；④接著他們用水平力

推著手推車沿水平路面前往倉(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)手推車沒(méi)有做功

【答案】C

【詳解】做功的兩個(gè)必要因素：有力且物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離。

A.①她用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但物體沒(méi)有移動(dòng)距離，未做功，故A不符題意；

B.②中她又用力推筐，仍未推動(dòng)，有力但是物體沒(méi)有移動(dòng)距離，未做功，故B不符題意；

C.③中在小明的幫助下，他們將這筐玉米抬起并放到手推車上，有力，且這筐玉米在托舉力的方

向上移動(dòng)了距離，他們對(duì)這筐玉米做了功，故C符合題意；

D.④中接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉(cāng)庫(kù)，手推車在推力的作用下移動(dòng)了距離，

他們對(duì)手推車做了功，故D不符合題意。故選C。

考向02功的計(jì)算

【例題2】（2024?四川樂(lè)山?中考真題）如圖所示，某次比賽中，運(yùn)動(dòng)員推著冰壺從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)6m到

達(dá)B點(diǎn)時(shí)輕輕松手，隨后冰壺沿冰道運(yùn)動(dòng)30m停在。點(diǎn)。若運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰壺的水平推力為9N,冰壺運(yùn)

動(dòng)中受到水平方向的阻力，大小恒定為1.5N。從A點(diǎn)到。點(diǎn)冰壺沿直線運(yùn)動(dòng)中（）

冰壺賽場(chǎng)俯視圖

A.推力對(duì)冰壺做功為270JB.推力對(duì)冰壺做功為324J

C.冰壺克服阻力做功為54JD.冰壺克服阻力做功為45J

【答案】C

【詳解】AB.冰壺從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)6m到達(dá)2點(diǎn)的過(guò)程中受到推力，則推力對(duì)冰壺做功為

%=Fs=9Nx6m=54J

故AB不符合題意;

CD.冰壺全程都受到阻力，則冰壺克服阻力做功為

^=A'=1.5Nx(6m+30m)=54J

故C符合題意，D不符合題意。故選C。

方法技巧比較做功的大小需注意以下兩點(diǎn)

1.要運(yùn)用公式W=Fs來(lái)比較；

2.注意力做功的大小只與尸和s的乘積有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)面的粗糙程度、運(yùn)動(dòng)的

路徑等因素?zé)o關(guān)。

【訓(xùn)練2-1】現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量不同的物體(根甲乙＜加丙)，在相等的恒力廠作用下，分別

在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過(guò)了相等的距離S,如圖所示。尸在三種情況下做的功分別為卬

甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是()

A.W甲=皿乙=皿丙B.Wv=W^＜WwC.W甲〉W乙〉卬丙D.W甲＜卬乙＜W丙

【答案】A

【詳解】由題意得，在相等的恒力/作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過(guò)了相

等的距離s。根據(jù)平=Fs得，尸在三種情況下做的功為卯甲=卬乙=卬丙,故選A。

【訓(xùn)練2-2】為了紀(jì)念對(duì)物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，以他的名字作為功的單位。如圖所示是北京冬

奧會(huì)上的智能服務(wù)機(jī)器人，重力為450N。其內(nèi)置電動(dòng)機(jī)為機(jī)器人提供300N的水平動(dòng)力，機(jī)器人在水

平地面上6s內(nèi)勻速前進(jìn)了5m。機(jī)器人所受的重力做功J,水平動(dòng)力做的功是Jo

【答案】焦耳015OO/1.5X1O3

【詳解】為了紀(jì)念焦耳對(duì)物理學(xué)的巨大貢獻(xiàn)，人們以他的名字作為功和能量的單位。

機(jī)器人在水平地面上勻速前進(jìn)，在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以重力沒(méi)有做功，即重力做的

功為0J。水平動(dòng)力做的功為W=F5=300Nx5m=1500J

模塊二功率

知識(shí)清單/

一、比較做功快慢的方法

1.事例分析

(1)如圖所示，人與起重機(jī)做功相同，起重機(jī)所用時(shí)間少,所以做功快。

2.總結(jié)：比較做功快慢的方法

(1)時(shí)間相同，比較物體做功的多少，做功多的做功快。

(2)做功相同，比較做功的時(shí)間，時(shí)間短的做功快。

(3)功與時(shí)間都不相同，用“功/時(shí)間”可以比較做功的快慢。該比值越大，做功越快。

二、功率

1.功率

(1)功率的物理意義：表示物體做功的快慢。

(2)功率的定義：功與完成這些功所用時(shí)間之比叫做功率。

(3)公式：功率=功/時(shí)間p=W/t

(4)單位

①國(guó)際單位：焦/秒，叫做瓦特,符號(hào)近，1W=1J/S

②常用單位：(kW)lkW=102w

2.功率的推導(dǎo)公式

(1)推導(dǎo)：如果力F作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則力/的功率:

尸=竺=竺=冠=周

產(chǎn)表示物體受的力，v表示物體的運(yùn)動(dòng)速度。即拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積。

適用條件：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，P與v在同一條直線上。

（2）應(yīng)用P=Fv應(yīng)注意

①力尸和物體運(yùn)動(dòng)速度v方向一致。

②計(jì)算時(shí)，F(xiàn)的單位是N,v的單位是m/s,這樣算出的功率單位才是W。

③在解題時(shí)，若已知作用力/和物體運(yùn)動(dòng)的速度v,則用？=人來(lái)求功率更方便，若尸和v未知，

則需要先推導(dǎo)再應(yīng)用。

（3）公式尸=外的實(shí)際應(yīng)用

①汽車上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換擋的方法減小速度。因?yàn)闄C(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是一定的。由尸=尸丫

可知，牽引力的大小和運(yùn)動(dòng)速度成反比。汽車上坡時(shí)，需要增大牽引力,所以就要減小速度。

②同樣一輛機(jī)動(dòng)車，在滿載時(shí)的行駛速度一般比空載時(shí)小得多。因?yàn)榇筘涇囋跐M載時(shí)，需要增大

牽引力，所以就要減小速度。（以上均選填“增大”或“減小”）

汽車上坡減小速度貨車的速度小于小轎車的速度

4.功率的測(cè)量

（1）測(cè)量人爬樓梯的功率

【測(cè)量原理】P=W/t

【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、刻度尺、停表。

【測(cè)量步驟】

①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的質(zhì)量加，求出自己的重力G。

②用皮尺測(cè)出所登樓層的高度山

③用秒表測(cè)出自己上樓所用的時(shí)間t.

【進(jìn)行計(jì)算】人上樓的功率尸。

WGh

P=—=

測(cè)量人爬樓梯的功率測(cè)量引體向上的功率

（2）測(cè)量引體向上的功率

【測(cè)量原理】P^W/t

【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、刻度尺、停表。

【測(cè)量步驟】

①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的質(zhì)量機(jī)。

②用刻度尺測(cè)出完成一次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)上升的高度/?;

③用停表測(cè)量出連續(xù)完成〃次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)需要的時(shí)間f;

【計(jì)算】用公式P-W/t-Ghn/t="儂/優(yōu)求出人引體向上的功率Po

5.功和功率的比較

項(xiàng)目功功率

概念力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離乘積功與做功所用時(shí)間之比

物理意義表示物體做功的多少表示物體做功的快慢

符號(hào)WP

計(jì)算公式W=Fs

t

決定因素力R物體在力方向上移動(dòng)的距離s功W、做功所用時(shí)間f

單位焦耳（J）瓦特（W）

聯(lián)系W=Pt

方法清單

考向01功率的概念與計(jì)算

【例題1】（2024.內(nèi)蒙古赤峰?中考真題）某老舊小區(qū)改造工地，工人用起重機(jī)將重1.2X104N的施

工材料勻速吊上6m高工作臺(tái)，用了10s。施工材料上升的速度是m/s；起重機(jī)對(duì)施工材料做功

J,做功的功率是W?

【答案】0.67.2X1047.2X103

【詳解】施工材料上升的速度

56m

v=-=——=0.6m/s

t10s

起重機(jī)對(duì)施工材料做的功W=Gh=l.2xl04Nx6m=7.2x104J

起重機(jī)做功的功率

_W7.2X104J

rD=—=7.2xl()3w

10s

方法技巧比較做功的快慢的兩點(diǎn)注意

1.比較做功的快慢，不能片面地認(rèn)為做功多的一定做功快，也不能片面地認(rèn)為

做功所用時(shí)間短的做功一定快；

2.特別是在功和做功時(shí)間都不同時(shí)，要通過(guò)比較單位時(shí)間內(nèi)所做的功來(lái)比較做

功的快慢。

【訓(xùn)練1-11我們可以用兩種方法來(lái)比較物體做功的快慢。如圖是挖掘機(jī)和人同時(shí)開(kāi)始工作到某時(shí)

刻的情形，你認(rèn)為方式做功較快，理由是相同內(nèi)甲做的功多；另一種方法是做相同的，

比較做功時(shí)間的多少。

OO0

【答案】甲功

【詳解】圖中是挖掘機(jī)和人同時(shí)開(kāi)始工作到某時(shí)刻的情形，則所用的時(shí)間相同，很顯然是甲挖土

更多（即用挖掘機(jī)做功更多），因此，甲方式做功更快。

另一種方法：在做功相同時(shí)，根據(jù)做功時(shí)間比較做功的快慢。

【訓(xùn)練1-2】（2024?連云港?中考真題）如圖所示，一個(gè)人先后兩次用同樣的時(shí)間、同樣大小的力，

將不同質(zhì)量的物體在不同的表面上分別移動(dòng)相同的距離。該力在此過(guò)程中所做功的大小分別為Wi、皿

,功率的大小分別為尸1、尸2，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說(shuō)法正確的是（）

-H

>m'?r加?

粗糙表面

A.Wi<W2Pi<P2B.Wi>W2Pi>P2

C.W1=W2P1=P2D.W1<W2P1>P2

【答案】c

【詳解】由題知，同一個(gè)人先后兩次用同樣的力，分別將不同質(zhì)量的物體沿力的方向移動(dòng)相同的

距離，根據(jù)W=Ps可知，拉力的大小相同，在力的方向上移動(dòng)的距離相同，則拉力做功相同，即

跖=%

由題知，做功用的時(shí)間相同，根據(jù)P=W可知，兩次做功的功率相同，即外=2

故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。

【訓(xùn)練1-3】如圖所示的是一種智能裝卸機(jī)器人，它能夠代替人工進(jìn)行貨物裝卸。該機(jī)器人在10s

內(nèi)將質(zhì)量為800kg的貨物沿豎直方向勻速提升2m。g取10N/kg,求:

(1)貨物所受的重力；

(2)機(jī)器人提升貨物的功率。

【答案】(1)8xlO3N；(2)1.6xlO3W

【詳解】(1)貨物所受的重力G=mg=8OOkg><lON/kg=8xl03N

(2)機(jī)器人提升貨物的功率

p-XUNX2m“6x10%

tt10s

答：(1)貨物所受的重力是8x103N；

(2)機(jī)器人提升貨物的功率是1.6x103w。

考向02功率的測(cè)量

【例題2】如圖所示，粗略測(cè)量小明同學(xué)引體向上運(yùn)動(dòng)的功率時(shí)，下列物理量不需要測(cè)量的是

()

A.小明的質(zhì)量

C.每次身體上升的高度D.做引體向上的時(shí)間

【答案】B

【詳解】要想粗略測(cè)量小明同學(xué)引體向上運(yùn)動(dòng)的功率，根據(jù)

Fs_Gh_mgh

ttt

我們需要知道小明的質(zhì)量，每次引體向上時(shí)上升的高度以及做引體向上的時(shí)間。不需要知道單杠

的高度。

故選B。

方法技巧三步法解答功率測(cè)量題目

1.明確原理：P=W/to

2.抓關(guān)鍵點(diǎn)：根據(jù)W=Fs,如何測(cè)量F、s、to

3.合力設(shè)計(jì)：測(cè)量步驟與順序。

【訓(xùn)練2-1】跳繩是我市初中畢業(yè)生體育測(cè)試的項(xiàng)目之一，小宇同學(xué)想利用所學(xué)的物理知識(shí)估測(cè)自

己平時(shí)跳繩時(shí)克服重力的平均功率（不計(jì)繩重）。

（1）用（填測(cè)量器材）測(cè)量_____（填物理量與其對(duì)應(yīng)字母）。

（2）估測(cè)自己平均每次跳起的高度展

（3）用（填測(cè)量器材）記錄跳〃次所用的（填物理量與其對(duì)應(yīng)字母）。

（4）數(shù)據(jù)處理：平均功率尸=（用上述的物理量表示）。

（5）比較兩人跳繩的平均功率大?。僭O(shè)兩人跳起的平均高度相同），則（）

A.跳繩的快慢相同，體重大的功率大

B.跳繩的快慢相同，跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大

C.體重相同，跳的個(gè)數(shù)越多的功率越大

D.體重相同，跳的時(shí)間越長(zhǎng)的功率越大

【答案】體重計(jì)（臺(tái)秤、電子秤等）該同學(xué)的質(zhì)量加秒表時(shí)間fnmgh/tA

【知識(shí)點(diǎn)】功率的測(cè)量

【詳解】（1）估測(cè)跳繩時(shí)克服重力的平均功率，需要知道該同學(xué)的重力，根據(jù)G=mg可知，需要

用體重計(jì)（臺(tái)秤、電子秤）測(cè)出該同學(xué)的質(zhì)量相。

（3）測(cè)跳繩的功率，需要利用功和做功的時(shí)間來(lái)進(jìn)行計(jì)算，所以，要用秒表記錄跳w次所用的時(shí)

間to

（4）由上可知，該同學(xué)平均每次跳起的高度/?,則跳幾次克服重力所做的總功為

W=nGh=nmgh

跳繩的平均功率為

尸_W_nmgh

tt

（5）AB.跳繩的快慢相同，體重大的，在相同時(shí)間里做的功多，功率大，與跳的時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)

關(guān)。故A符合題意，B不符合題意；

CD.體重相同時(shí)，比較功率的大小需要在相同時(shí)間內(nèi)比較跳繩的個(gè)數(shù)或者相同的跳繩個(gè)數(shù)比較時(shí)

間長(zhǎng)短。故CD不符合題意。

故選Ao

【訓(xùn)練2-2】風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置。小明制作了一架小風(fēng)車，他想粗略測(cè)定風(fēng)車在一定風(fēng)速

下做功的功率，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。除了圖中的實(shí)驗(yàn)器材，還必需的測(cè)量工具有：天平、刻度尺和秒

表。

（1）觀察實(shí)驗(yàn)裝置，小明是通過(guò)測(cè)量細(xì)線對(duì)做功的功率來(lái)測(cè)定風(fēng)車做功的功率。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止。若測(cè)

得回形針勻速上升的高度仄所用的時(shí)間人回形針的總質(zhì)量加，回形針的個(gè)數(shù)”則風(fēng)車做功的功率

P=（請(qǐng)用題給符號(hào)寫(xiě)出表達(dá)式）。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，風(fēng)車轉(zhuǎn)軸處總會(huì)有摩擦，摩擦較小時(shí)與摩擦較大時(shí)相比，較（選填：大/

小）時(shí)測(cè)得風(fēng)車的功率值較大。

mgh

【答案】回形針f小

【知識(shí)點(diǎn)】比較功率的大小、P=W/t、功率的測(cè)量

【詳解】（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)回形針上升，因此可以通過(guò)測(cè)量細(xì)線對(duì)回形針

做功的功率來(lái)粗略測(cè)定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率，這用到了轉(zhuǎn)化法。

（2）若測(cè)得回形針勻速上升的高度從所用的時(shí)間人回形針的總質(zhì)量則風(fēng)車做功的功率

（3）風(fēng)速一定時(shí)，總能量不變，摩擦較小與摩擦較大相比，摩擦較小時(shí)克服風(fēng)車轉(zhuǎn)軸處摩擦消耗

的能量小，能提升回形針的總重力較大，因此摩擦較小時(shí)測(cè)得風(fēng)車的功率值會(huì)大于摩擦較大時(shí)的功率

值。

模塊三動(dòng)能和勢(shì)能

知識(shí)清單/

一、能量

1.能做功的物體具有能量

(1)現(xiàn)象探究：什么情況下能做功。分析下述實(shí)例有什么共同特點(diǎn)？

湍急的流水推動(dòng)水車飛行的子彈擊碎燈泡拉開(kāi)的弓將箭射出

【分析】流動(dòng)的水對(duì)水車做了功；飛行的子彈對(duì)蘋果做了功；拉開(kāi)的弓對(duì)箭做了功。

【探究歸納】上述實(shí)例的共同特點(diǎn)是物體對(duì)外做了功。

(2)能量：物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量,簡(jiǎn)稱能。

(3)能量的單位：能的單位與功的單位相同，是焦耳(J)。

2.對(duì)能量的理解

能量是表示物體做功本領(lǐng)的物理量。物體做功過(guò)程實(shí)質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程，物體能夠做

功越多，表示這個(gè)物體所具有的能量越大。

二、動(dòng)能

1.動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，叫做動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。例如，空中飛行

的飛機(jī)、地上行駛的汽車、河水的流動(dòng)等。

2.實(shí)驗(yàn)：探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)

【猜想與假設(shè)】

(1)動(dòng)能是由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能，子彈飛行的速度大，對(duì)物體的殺傷力也大(做功多)，因

此動(dòng)能可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。

(2)錘子擊碎物體時(shí)，錘頭的質(zhì)量越大，破壞力越強(qiáng)(做功越多)，因此動(dòng)能的大小可能與物體

的質(zhì)量有關(guān)。

【制定計(jì)劃】

(1)如圖所示，鋼球A從高為人的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的鋼球A碰到木塊B后，能

將B撞出一段距離s。在同一水平面上，木塊B被撞得越遠(yuǎn)，鋼球A對(duì)B做的功就越多，A的動(dòng)能越大。

(2)實(shí)驗(yàn)方法

①轉(zhuǎn)換法：通過(guò)被撞物體B運(yùn)動(dòng)的距離s來(lái)反映動(dòng)能的大小。

②控制變量法：在探究動(dòng)能大小可能與物體運(yùn)動(dòng)速度、物體的質(zhì)量有關(guān)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)這兩個(gè)變量

只能變化一個(gè)。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

(1)探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系

①控制鋼球的質(zhì)量7"不變。

②讓同一鋼球分別從不同的高度由靜止開(kāi)始滾下，撞擊木塊。

③觀察并測(cè)量木塊被撞出的距離S甲與跖。

④實(shí)驗(yàn)記錄表

次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動(dòng)木塊的距離s/cm

10.110

20.115

30.120

(2)探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系

①控制速度不變，即固定鋼球在滑槽上的釋放位置的高度2/2不變。

②改變鋼球的質(zhì)量機(jī)。

③觀察并測(cè)量木塊被撞出的距離S用與S丙。

④實(shí)驗(yàn)記錄表

次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動(dòng)木塊的距離s/cm

10.110

20.210

30.310

【分析與論證】

探究(1)中：鋼球質(zhì)量相同，鋼球達(dá)到斜面底端的速度越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠(yuǎn)。說(shuō)

明：鋼球的動(dòng)能大小與速度有關(guān)，速度越大，動(dòng)能越大。

探究(2)中：鋼球達(dá)到斜面底端速度相同時(shí)，鋼球質(zhì)量越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠(yuǎn)，說(shuō)

明：鋼球的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動(dòng)能的大小跟速度、質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，它的動(dòng)能越

大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大。

【交流與討論】

（1）使鋼球獲得動(dòng)能的方法：將鋼球由斜面某一高度靜止釋放（重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能）。

（2）將質(zhì)量不同的鋼球放在斜面上同一高度處?kù)o止釋放的目的：控制鋼球達(dá)到斜面底端時(shí)具有相

同的初速度（鋼球的速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)）。

（3）將質(zhì)量相同的鋼球由斜面上不同位置靜止釋放的目的：改變鋼球達(dá)到斜面底端時(shí)的初速度。

（4）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

①若木塊質(zhì)量較大，為確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較明顯，可增大鋼球滾下的高度。

②不用木塊的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：在桌上鋪一條毛巾，用鋼球在毛巾表面滾動(dòng)的坦邕來(lái)反映動(dòng)能的大小。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用：生活中超載、超速問(wèn)題（超速：速度大，超載：質(zhì)量大；則使車輛的動(dòng)能

大，危險(xiǎn)性大）。

3.與動(dòng)能有關(guān)的現(xiàn)象及解釋

某段道路的標(biāo)示牌如圖所示：小型客車最高行駛速度不得超過(guò)100km/h；大型客車、載貨汽車最高

行駛速度不得超過(guò)80km/h。

這是因?yàn)?，同一輛汽車，速度越大，具有的動(dòng)能越大,危害性大。所以限制機(jī)動(dòng)車的最高行駛速

度才能保證機(jī)動(dòng)車行駛的安全性。如果載貨車與小汽車的行駛速度相同，由于載貨車的質(zhì)量大，具有

的動(dòng)能大，危害性大。所以質(zhì)量大的大型貨車最高行駛速度要小些。

三、勢(shì)能

1.重力勢(shì)能

（1）現(xiàn)象探究：被舉高的物體能做功。

①觀察打樁機(jī)打樁的過(guò)程。如圖所示，打樁機(jī)在工作時(shí)，先把“重錘”高高舉起，“重錘”落下,

可以把樁打入地里。

②高空拋物現(xiàn)象曾被稱為“懸在城市上空的痛”。它曾與“亂扔垃圾”齊名，排名第二。高空拋

物，既傷人又傷物。

【分析】被舉高的重錘能夠?qū)蹲龉?，說(shuō)明被舉高的重錘具有能量。高空拋出的物體能夠做功,

說(shuō)明高處的物體具有能量。

【探究歸納】高處的物體都具有能量,這種能量是物體由于受到重力產(chǎn)生的。

(2)重力勢(shì)能

在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能,叫做重力勢(shì)能。

2.決定重力勢(shì)能大小的因素

【猜想與假設(shè)】

(1)重力勢(shì)能是由于物體處在一定高度而具有的能，所以重力勢(shì)能可能與物體的位置高度有關(guān)。

(2)位置高度相同的足球和鉛球下落到地面，鉛球?qū)Φ孛孀龅墓Ρ茸闱虼蟮枚?，推測(cè)重力勢(shì)能可

能與物體的質(zhì)量有關(guān)。

【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

(1)探究重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系：如圖所示，讓質(zhì)量不同的小球A、B.C分別從同一高度由

靜止開(kāi)始下落，觀察小球陷入花泥的深度。

E

Da

----------

666m

m2m3m

(2)探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系：讓質(zhì)量相等的小球A、D.E分別從不同的高度由靜止下

落，觀察小球陷入花泥的深度。

【分析與論證】

探究(1)中：同一物體從不同高度的位置下落時(shí)，小球陷入花泥的深度不同；高度越高，小球陷

入花泥的深度越大。說(shuō)明：質(zhì)量相等的物體，高度越高，重力勢(shì)能越大。

探究(2)中：質(zhì)量不同的小球從同一高度下落時(shí)，質(zhì)量越大，小球陷入花泥的深度越大。說(shuō)明：

高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體重力勢(shì)能的大小跟高度、質(zhì)量有關(guān),物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重

力勢(shì)能就越大。

3.彈性勢(shì)能

(1)現(xiàn)象探究：物體發(fā)生彈性形變與做功

【事例】運(yùn)動(dòng)員在參加射箭比賽時(shí)，拉彎的弓能將箭射出；在蹦床比賽中，運(yùn)動(dòng)員可以“跳”的

很高B

【分析】被拉彎的弓和發(fā)生形變的蹦床可以把箭射出去、把人彈起，弓和彈簧能夠?qū)ν庾龉?，說(shuō)

明他們具有能量。

射箭蹦床弓的形變?cè)酱?，箭射得越遠(yuǎn)

【結(jié)論】發(fā)生彈性形變的物體具有能量。這種形式能量的產(chǎn)生是由于發(fā)生彈性形變的物體在恢復(fù)形

變時(shí)可以做功，故具有能量。

（2）彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生理性愛(ài)變而具有的能叫做彈性勢(shì)能。

（3）影響彈性勢(shì)能大小的因素

【事例】鐘表的發(fā)條，擰的越緊，指針走動(dòng)的時(shí)間越是；彈弓的皮筋拉的越長(zhǎng)，彈丸被彈射的越

遠(yuǎn)。觀察如上圖所示的射箭比賽，會(huì)發(fā)現(xiàn)弓的形變程度越大，箭射得越遠(yuǎn)。

【分析】以上發(fā)生彈性形變的物體，其彈性形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能越大?？梢?jiàn)物體的彈性勢(shì)

能與彈性形變程度有關(guān)。

【結(jié)論】影響彈性勢(shì)能大小的因素是物體本身的材料和彈性形變的程度。在材料相同時(shí)，物體的

彈性形變?cè)酱?，它具有的彈性?shì)能就越大。

4.勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能.

5.動(dòng)能和勢(shì)能的異同

勢(shì)能

異同點(diǎn)動(dòng)能

重力勢(shì)能彈性勢(shì)能

形成物體由于運(yùn)動(dòng)而物體由于受到重力并處物體由于發(fā)生

原因具有的能在一定高度所具有的能彈性形變而具有的能

不

同

占一切運(yùn)動(dòng)的物體一切被舉高的物體一切發(fā)生彈性形變的

特點(diǎn)

八都具有動(dòng)能都具有重力勢(shì)能物體都具有彈性勢(shì)能

決定

質(zhì)量和速度質(zhì)量和高度彈性形變程度

因素

相同點(diǎn)都是能量的一種具體形式,都具有做功的本領(lǐng)

方法清單

考向01功和能的關(guān)系

【例題1】下列關(guān)于功和能的關(guān)系的說(shuō)法中，正確的是（）

A.一個(gè)物體沒(méi)有做功，它一定不具有能量

B.一個(gè)物體能夠做的功越多，其動(dòng)能一定越大

C.一個(gè)物體具有能量，說(shuō)明它正在做功

D.一個(gè)物體能夠做功，說(shuō)明它具有能量

【答案】D

【詳解】A.一個(gè)物體沒(méi)有做功，可能具有能量，例如：靜止在高處的蘋果具有重力勢(shì)能，故A

錯(cuò)誤；

B.物體能夠做功，表示這個(gè)物體具有能量，能夠做功越多，說(shuō)明該物體具有的能量就越大，并不

一定是動(dòng)能越大，也有可能是重力勢(shì)能，或其他形式的能，故B錯(cuò)誤；

C.一個(gè)物體具有能量，說(shuō)明它具有做功本領(lǐng)，但物體不一定做功，故C錯(cuò)誤；

D.一個(gè)物體能夠做功，具有做功的本領(lǐng)，說(shuō)明它一定具有能，故D正確。

故選D。

方法技巧

1.能是由物體狀態(tài)決定的物理量，有能量的物體有做功的本領(lǐng)；

2.物體通過(guò)對(duì)外做功來(lái)釋放能量；

3.功是能量變化的量度，即功是做功過(guò)程中物體的能量的多少。

【訓(xùn)練1-1】如圖所示是玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，同樣的“子彈”射得

越，這說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與其有關(guān)；若橡皮筋被拉的長(zhǎng)度相同，而用的“子彈”不

同，質(zhì)量大的“子彈”射出的較小。在此過(guò)程中，橡皮筋對(duì)“子彈”做的功—（選填“相

同”或“不相同”）。

【答案】遠(yuǎn)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度距離相同

【詳解】橡皮筋拉得越長(zhǎng)，彈性形變?cè)酱?，則子彈被射得越遠(yuǎn)。這是因?yàn)橄鹌そ畹膹椥孕巫冊(cè)?/p>

大，彈性勢(shì)能就越大，對(duì)子彈做功越多。這說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度有關(guān)。

當(dāng)“子彈”射出時(shí)，“子彈”具有的動(dòng)能是橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的，而射出不同“子彈”時(shí)，

橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度相同，即彈性形變程度相同，橡皮筋的彈性勢(shì)能相同；則對(duì)子彈做的功相同，“子

彈”獲得的動(dòng)能相同。根據(jù)動(dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度，“子彈”的質(zhì)量越大，射出速度便越小，射

出的距離越小。

考向02動(dòng)能和勢(shì)能的概念

【例題2-1］（2024.黑龍江大慶?中考真題）神舟十八號(hào)是中國(guó)載人航天工程第十八艘載人飛船，于

2024年4月25日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。中國(guó)國(guó)旗隨神舟十八號(hào)載人飛船搭載進(jìn)入中國(guó)空間

站，由神舟十八號(hào)航天員乘組與神舟十七號(hào)航天員乘組進(jìn)行了太空傳遞和在軌展示。在飛船加速上升

的過(guò)程中，若不考慮其質(zhì)量的變化，下列分析正確的是（）

A.重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變B.重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加

C.重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加D.重力勢(shì)能不變，動(dòng)能不變

【答案】C

【詳解】飛船加速上升的過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度升高，速度增大，故重力勢(shì)能和動(dòng)能均增加，

所以ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。

方法技巧動(dòng)能和勢(shì)能的決定因素

物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和高度有

關(guān)；物體的彈性勢(shì)能與材料本身和物體的彈性形變程度有關(guān)。

在沒(méi)有特別指明的情況下，“高度”一般是相對(duì)于地面而言的。在初中階段，

通常把地面上的物體所具有的重力勢(shì)能看成零。

【訓(xùn)練2-1】如圖所示是運(yùn)動(dòng)員在冬奧會(huì)跳臺(tái)滑雪空中下落的情景，在下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的重力

勢(shì)能逐漸（選填“減小”“不變”或“增大”）；若某運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60kg,在空中經(jīng)1.5s下落的豎

直高度為10m,則這段時(shí)間內(nèi)該運(yùn)動(dòng)員的重力的功率是Wo（g取10N/kg）

【答案】減小4000

【詳解】在下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，高度減小，由重力勢(shì)能大小的影響因素可知，運(yùn)動(dòng)

員的重力勢(shì)能逐漸減小。

運(yùn)動(dòng)員的重力G=mg=60kgx10N/kg=600N

運(yùn)動(dòng)員的重力做的功W=G/z=600Nx10m=6000J

運(yùn)動(dòng)員的重力的功率

【訓(xùn)練2-2】在公路上我們時(shí)常會(huì)看到限速標(biāo)志，如圖所示。這是因?yàn)樵酱?，物體的動(dòng)能越

大，物體動(dòng)能還與有關(guān)。

【答案】質(zhì)量速度

【詳解】物體的動(dòng)能與物體的運(yùn)動(dòng)速度和質(zhì)量有關(guān)。對(duì)不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度的原

因是：由于在速度一定的條件下，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大，中大型機(jī)動(dòng)車高速行駛時(shí)的動(dòng)能較

大，危險(xiǎn)性就大。故對(duì)不同車型要設(shè)定不一樣的最高行駛速度。小型車由于質(zhì)量較小，因此最高限速

較大；中型及以上車型的質(zhì)量較大，所以最高限速相對(duì)較小。這也說(shuō)明物體的動(dòng)能與速度有關(guān)。

【例題2-3］（2024.湖南長(zhǎng)沙.中考真題）2024年5月3日，長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭搭載嫦娥六號(hào)探

測(cè)器成功發(fā)射，開(kāi)啟了人類月背取樣的旅程。嫦娥六號(hào)加速升空的過(guò)程中（）

A.重力勢(shì)能和動(dòng)能都增大B.重力勢(shì)能和動(dòng)能都減小

C.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大D,重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小

【答案】A

【詳解】嫦娥六號(hào)加速升空過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度增大，高度變高，所以動(dòng)能變大，重力勢(shì)能

變大，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。

考向03探究影響動(dòng)能大小的影響

【例題3】（2023?山東濰坊?中考真題）為探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)，利用斜槽、鋼球、木塊

等器材在同一水平面上進(jìn)行探究活動(dòng)。鋼球從高為/z的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的鋼球碰

上木塊后，能將木塊撞出一段距離s,如圖所示。

（1）實(shí)驗(yàn)中探究的“物體的動(dòng)能”是指—（選填字母）。

A.鋼球在斜面上的動(dòng)能B.鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.木塊被撞擊后的動(dòng)能

（2）若水平面是光滑的，（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動(dòng)的距離較短而不易進(jìn)行觀察和比較。對(duì)此請(qǐng)你寫(xiě)出一條改進(jìn)措

施：o

【答案】B不能增大斜面高度

【詳解】(1)此實(shí)驗(yàn)用了轉(zhuǎn)換法，通過(guò)比較木塊在同一水平面上被撞擊的距離來(lái)比較小球到達(dá)水

平面時(shí)的動(dòng)能大小，故B符合題意。

(2)若水平面光滑，木塊就會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)法通過(guò)比較木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來(lái)判斷小球動(dòng)

能的大小，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動(dòng)的距離較短而不易進(jìn)行觀察和比較，說(shuō)明小球到達(dá)水平面的動(dòng)能

比較小。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以增加斜面的高度來(lái)增加小球的重力勢(shì)能從而改進(jìn)這一問(wèn)題。

方法技巧控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用

1.控制變量法：要探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，就需要控制小球的速度不變，只改變

小球的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；要探究動(dòng)能與速度的關(guān)系，就需要控制小球的質(zhì)量不變，只改

變小球的速度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.轉(zhuǎn)換法：通過(guò)木塊被碰撞后的滑動(dòng)距離來(lái)反映小球的動(dòng)能大小。

【訓(xùn)練3-1】在“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，將小車從光滑斜面上由靜止釋放，得到

了如圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，以下分析正確的是()

場(chǎng)景①場(chǎng)景②場(chǎng)景③

A.實(shí)驗(yàn)中研究對(duì)象是木塊

B.選用場(chǎng)景①和③可探究小車動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系

C.場(chǎng)景①和②中小車到達(dá)水平面的初速度不同

D.三個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景也可以“探究重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)”

【答案】D

【詳解】A.圖是探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，研究對(duì)象是小車，A錯(cuò)誤；

B.場(chǎng)景①和③中小車的質(zhì)量不同，高度不同，小車到達(dá)斜面底端的速度不同，由于變量不唯一，

所以不能選用場(chǎng)景①和③可探究小車動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系，故B錯(cuò)誤；

C.場(chǎng)景①和②中小車的質(zhì)量不同，高度相同，小車到達(dá)斜面底端的速度相同，故C錯(cuò)誤；

D.三個(gè)場(chǎng)景小車的質(zhì)量、高度都不同，可以“探究重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)”，故D正確。

故選D。

【訓(xùn)練3-2】為了探究動(dòng)能大小的影響因素，利用斜面、鋼球、木塊等器材在同一水平面上開(kāi)展了

如圖所示的探究活動(dòng)。

甲乙丙

(1)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指的動(dòng)能；(選填“鋼球”或“木塊”)

(2)由甲、乙兩圖可知，當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；

(3)如甲、丙兩圖所示，讓不同質(zhì)量的鋼球從同一斜面的_____由靜止?jié)L下，目的是,可

得出結(jié)論：；

(4)若斜面下方水平面光滑，本實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?選填“能”或“不能”)

【答案】鋼球同一高度使鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度相同當(dāng)物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越

大，動(dòng)能越大不能

【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較滾下的鋼球撞擊木塊移動(dòng)的距離，來(lái)比較鋼球動(dòng)能的大小，這里用

到了轉(zhuǎn)換法。

(3)用不同質(zhì)量的兩個(gè)鋼球從同一斜面的相同高度自由滾下，鋼球到達(dá)水平面的速度是相同的；

探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需要控制速度相同，質(zhì)量不同，故需要比較甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

象可知，當(dāng)物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

(4)若斜面下方水平面光滑，根據(jù)牛頓第一定律，鋼球和木塊將永遠(yuǎn)一直運(yùn)動(dòng)下去，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)距

離的遠(yuǎn)近之分，就不能達(dá)到通過(guò)比較距離來(lái)比較動(dòng)能的目的，即此時(shí)達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

考向04探究影響勢(shì)能大小的影響

【例題4】熱愛(ài)勞動(dòng)的津津，在家學(xué)做天津特色菜“貼管悖熬魚(yú)”時(shí)，一個(gè)飲料瓶不小心落到了松軟

的玉米面團(tuán)上，在面團(tuán)上留下較深的痕跡。于是他靈機(jī)一動(dòng)，利用玉米面團(tuán)和裝有水的飲料瓶，依次

做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，對(duì)如下兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了探究。

問(wèn)題一：壓力作用效果跟哪些因素有關(guān)

(1)做實(shí)驗(yàn)①②③是為了探究(選填“問(wèn)題一”或“問(wèn)題二”)；

(2)利用實(shí)驗(yàn)④⑤可探究重力勢(shì)能大小與是否有關(guān)；

(3)《民法典》中規(guī)定“禁止從建筑物中拋擲物品”，生活中更要杜絕“高空拋物”這種嚴(yán)重危害

公共安全的行為，“高空拋物”危害性大的原因，可通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)⑤⑥得出的結(jié)論來(lái)解釋，請(qǐng)你寫(xiě)出該

結(jié)論。

【答案】問(wèn)題一質(zhì)量質(zhì)量相同的物體，位置越高，重力勢(shì)能越大

【詳解】（1）由圖中可知，實(shí)驗(yàn)①②中，壓力不同，而受力面積相同，實(shí)驗(yàn)②③中，壓力相同，

而受力面積不同，故可知做實(shí)驗(yàn)①②③是為了探究問(wèn)題一。

（2）由實(shí)驗(yàn)④⑤可知，瓶子下落的高度相同，而瓶子和水的總質(zhì)量不同，故可探究重力勢(shì)能大小

與質(zhì)