专题11 功和机械能（练习）-2025年中考物理二轮复习配套专练

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一、题型梳理
题型1 功的概念 判断力对物体是否做功
题型2 功的计算
题型3 功率的概念与计算
题型4 功率的测量
题型5 功和能的关系
题型6 动能和势能的概念
题型7 探究影响动能大小的影响
题型8 探究影响势能大小的影响
题型9 动能和势能之间的转化
题型10 机械能转化与守恒
二、直击中考
三、新题+综合题
一、题型梳理
题型1 功的概念 判断力对物体是否做功
1. 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
【详解】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. 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
【详解】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。
3. 小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ）
A．①中小华对这筐玉米做了功 B．②中小华对这筐玉米做了功
C．③中他们对这筐玉米做了功 D．④中他们对手推车没有做功
【答案】C
【详解】做功的两个必要因素：有力且物体在这个力的方向上移动了一段距离。
A．①中用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但物体没有移动距离，未做功，故A不符题意；
B．②中她又用力推筐，仍未推动，有力但是物体没有移动距离，未做功，故B不符题意；
C．③中在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上，有力，且这筐玉米在托举力的方向上移动了距离，他们对这筐玉米做了功，故C符合题意；
D．④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，手推车在推力的作用下移动了距离，他们对手推车做了功，故D不符合题意。故选C。
4. 在掷实心球的过程中，小江同学用90N的力将重为20N的实心球投出，实心球在空中划出一条弧线，相关数据如图所示，实心球脱手后在空中飞行过程中，小江对球 （选填“做功”或“不做功”），实心球从最高点到落地的过程中，实心球的重力做功 J。

【答案】 不做功 56
【详解】[1]实心球脱手后在空中飞行过程中，小江对球没有力的作用，故此时小江对球不做功。
[2]由图中可知，实心球从最高点到落地的过程中，下落的高度为h=2.8m，小球的重力为G=20N，故由W=Fs可得，实心球的重力做的功为W=Fs=Gh=20N×2.8m=56J
题型2 功的计算
1. 中国运动员在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（ ）（g取10N/kg）
A．600J B．1200J C．3400JD．4800J
【答案】C
【详解】杠铃的重力为
运动员的身高约为1.60m，在挺举过程中把杠铃举高的高度为运动员的身高加上0.4m，即
h=1.6m+0.4m=2m
在挺举过程中对杠铃做的功为
3400J比较接近此数据，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
2. 现有甲、乙、两个质量不同的物体（m甲>m乙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上通过了相等的距离s，如图所示。F在两种情况下做的功分别为W甲、W乙，两者大小判断正确的是（ ）
A．W甲>W乙 B．W甲＜W乙 C．W甲=W乙 D．无法比较
【答案】C
【详解】先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这两个过程中所做的功分别为W甲、W乙，功的大小与力的大小及力的方向上移动的距离有关，图中两种情况功的大小都等于W=Fs；即W甲=W乙。故选C。
3. 2022年，我国快递业务量首破950亿件，如图是一物流机器智能配送时情景，在某平直道路上100s匀速行驶了400m，已知机器所受阻力为120N，g取10N/kg。求：
（1）该物流机器匀速行驶时的速度；
（2）匀速行驶的100s内牵引力做的功。
【答案】（1）4m/s；（2）48000J
【详解】（1）根据速度公式可得
（2）已知机器所受阻力为120N，匀速直线行驶，所受牵引力与阻力是一对大小相等的平衡力，故牵引力F=f=120N
故匀速行驶的100s内牵引力做的功为
答：（1）该物流机器匀速行驶时的速度为4m/s；
（2）匀速行驶的100s内牵引力做的功为48000J。
题型3 功率的概念与计算
1. 关于功率，下列说法正确的是（ ）
A．功率大的机械一定比功率小的机械用时少
B．对物体做的功越多，功率也就越大
C．自由下落的物体，速度越来越快，重力对物体做功的功率变小
D．一台机器的功率是150W，表示这台机器每秒所做的功为150J
【答案】D
【详解】A．由P=W/t得，功率与功的大小和所用时间有关，功率大的机械不一定比功率小的机械用时少，故A错误；
B．对物体做的功越多，由于做功时间不确定，则无法比较功率大小，故B错误；
C．由P=Fv=Gv得，自由下落的物体，速度越来越快，重力对物体做功的功率变大，C错误；
D．一台机器的功率是150W=150J/s表示这台机器每秒所做的功为150J，D正确。故选D。
2. 小华看到正在工作的两台挖掘机，展开了自己的思考，其中你认为正确的是（ ）
A．大功率的挖掘机一定比小功率挖掘机做功多
B．大功率挖掘机一定比小功率挖掘机所用时间少
C．在工作过程中，大功率挖掘机一定比小功率挖掘机做功快
D．功率只是挖掘机的一个指标参数，没有任何的实际意义
【答案】C
【详解】功率表示物体做功的快慢的物理量，功率大说明物体做功快、单位时间内做功多，或者是做相同的功所需的时间少，并不反应物体做功总量的多少，或者所用时间的长短。故C正确，ABD错误。故选C。
3. 如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，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．大人对砖做功更快
【答案】D
【详解】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据W=Fs=Gh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P=W/t可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。故选D。
4. 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/kg。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
【详解】（1）小明所受的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为W=Gh=600N×0.5m=300J
（3）30s内克服重力做的功为 W总=10W=10×300J=3000J
30s内克服重力做功的功率为
答：（1）小明所受重力为600N；
（2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J；
（3）30s内克服重力做功的功率为100W。
5. “共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷洒完后，该车在的牵引力作用下，匀速通过200m的平直道路用时20s。求：
（1）此过程中该车的速度；
（2）此过程中该车牵引力的功率。
【答案】（1）10m/s；（2）4×104W
【详解】（1）由题意可知，根据公式v=st可得此过程车的速度为
（2）根据公式P=Fv可得，该车牵引力的功率为
P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W
答（1）此过程中该车的速度为10m/s；（2）此过程中该车牵引力的功率为4×104W。
题型4 功率的测量
1. 小明和爸爸进行了一场爬楼梯比赛，若要比较他们的功率大小，以下方案可行的是（ ）
A．分别测量他们的体重和到达相同楼层所用的时间
B．分别测量他们的体重和相同时间内所达到的楼层的高度
C．分别测量他们的体重、所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D．以上方案均可
【答案】D
【详解】爬楼梯是克服自身重力做功，功率为
P=Wt=Ght
所以分别测量他们的体重和到达相同楼层所用的时间，可以比较他们的功率大小；分别测量他们的体重和相同时间内所达到的楼层的高度，也可以比较他们的功率大小；分别测量他们的体重、所登楼层的高度以及登楼所用的时间，也可以比较他们的功率大小。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2. 小明利用如图所示的装置粗略测量小马达的功率。
（1）观察实验装置知，他是通过测量细线对 做功的功率间接测量马达功率的；
（2）实验时，逐渐往挂在细线下的小桶里倒入沙子，直到小桶恰好匀速上升。实验需要测量的物理量有： 、 。小桶和沙子的总质量m、小马达做功的功率P= （用所测量的物理量表示）；
（3）实验测出的小马达功率要比实际的功率小，理由是 。
【答案】 小桶 小桶匀速上升的高度h 上升的时间t 要克服摩擦力做功
【详解】（1）根据转化法的思想，在本实验中，小明是通过测量细线对小桶做功的功率来测定小马达做功功率的。
（2）细线对小桶做的功W=Gh，代入功率公式得
所以需要测量的物理量有：小桶和沙子的总质量m、小桶匀速上升的高度h、上升的时间t；因此小马达做功的功率
（3）在实验中，由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失，因此测量的功率要小于小马达的实际功率。
3. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P= （用字母表示）；
（5）若跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg）

【答案】 秒表 135
【详解】（3）根据题意可知，实验中还要测时间，物理中测量时间的仪器是停表或秒表。
（4）自己所受的重力G=mg，每次克服重力所做的功为W=Gh=mgh
则跳n次所做的总功为W总=nmgh
则平均功率为
（5）由题意可知，该同学的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N
由图可知，跳一次所用时间；1min内所跳的次数为
次
跳起的最大高度h=0.09m，克服重力做功为W=nGh=180×500N×0.09m=8100J
1min内克服重力做功的平均功率
4. 如图所示，是利用风力做功的风车实验装置。小强想粗略测定风车在一定风速下做功的功率。
（1）观察实验装置，小强是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功功率的；
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：计时器、 和 ；
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P= （表达式中的物理量均用正确符号表示）；
（4）如果选用较粗重的绳做实验，则与选用较细轻的线相比，测得风车的功率值偏 ，请写出你的判断理由 。
【答案】 回形针 刻度尺（或卷尺） 天平 小 见解析
【详解】（1）[1]由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率。
（2）由W=Gh=mgh可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，必需的测量工具有：计时器、刻度尺或卷尺和天平。
（3）风车做功的功率
（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的绳做实验，把回形针提升到相同高度，所用时间相对较多，根据公式P=W/t，当W相同时，所用时间t越多，则测量出的功率会偏小。
5. 为了比较同学们上楼做功快慢，小华测量了每位同学的体重m、上楼所用时间t、 （选填序号①“楼梯的高度h”或②“楼梯的长度s”），则同学们上楼的功率表达式P= ；若同学们都从一楼开始登上五楼，比较同学们上楼做功快慢需比较 （选填①“的大小”、②“的大小”或“①②均可”）。
【答案】 ① ①②均可
【详解】[1]同学上楼做的功是克服自身重力做功，因此需要测量学生上楼的高度，即①。
[2]同学们上楼的功率为
[3]已知同学们都从一楼开始登上五楼，即h相同，根据上述求功率的公式可知，比较的大小、的大小均可。
题型5 功和能的关系
1. 下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（ ）
A．一个物体没有做功，它一定不具有能量
B．一个物体能够做的功越多，其动能一定越大
C．一个物体具有能量，说明它正在做功
D．一个物体能够做功，说明它具有能量
【答案】D
【详解】A．一个物体没有做功，可能具有能量，例如：静止在高处的苹果具有重力势能，故A错误；
B．物体能够做功，表示这个物体具有能量，能够做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能，或其他形式的能，故B错误；
C．一个物体具有能量，说明它具有做功本领，但物体不一定做功，故C错误；
D．一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能，故D正确。 故选D。
2. 下列关于能的叙述中，都正确的一组是（ ）
①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
②一个物体没有做功，它一定不具有能量
③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
④运动的物体具有能，静止的物体没有能
⑤物体具有的能量越多，做的功越多
⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多
A．①⑥B．①②⑤C．④⑤⑥D．①③⑥
【答案】A
【详解】①一个物体能够做功，即具有对外对做的本领，我们就说这个物体具有能，故①正确；
②一个物体没有做功，但是它可能具有对外做功的本领，它不一定不具有能量，故②不正确；
③一个物体已做过的功越多，说明没做功之前具有的能多，这个物体做功后具有的能不一定多，故③不正确；
④运动的物体具有能，静止的物体可能有势能，故④不正确；
⑤物体具有的能量越多，对外做功的本领越大，做的功不一定越多，故⑤不正确；
⑥物体具有的能越多，对外做功的本领越大，它能做的功就越多，故⑥正确。
故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
3. 关于能的概念，下列说法中正确的是（ ）
A．一个物体如果能对外做功，那它一定具有了能
B．一个物体如果具有了能，那它一定正在对外做功
C．静止躺在床上的人，由于没有对外做功，所以不具有能
D．甲对外做了的功，乙对外做了的功，则甲原来具有的能较少
【答案】A
【详解】A．一个物体具有对外做功的本领，我们就说它具有了能，故A正确；
B．一个物体具有能，仅仅具有做功的本领，实际上它不一定正在对外做功，故B错误；
C．静止躺在床上的人，由于没有对外做功，但是他具有做功的本领，所以人具有能，故C错误；
D．甲对外做了10J的功，乙对外做了20J的功，只能说甲对外做功比乙少，原来具有的能大小关系无法确定，故D错误。
故选A。
4. 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越 。具有能量的物体 （填“一定”或“不一定”）在做功，做功的物体 具有能量。（填“一定”或“不一定”）
【答案】 大 不一定 一定
【详解】一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
具有能量的物体不一定在做功，如静止放在楼顶的砖头，具有重力势能，但是没有对外做功。
做功的物体则一定具有能力。所以能和功虽然单位相同，符合也相同，但是含义不同，能是状态量，功是过程量，简单说就是能是具有做功能力，功是已经做了，已经发生了。
题型6 动能和势能的概念
1. 同一水平地面上甲、乙两物体，甲的动能比乙的动能大。则下列说法中正确的是（ ）
A．甲的质量一定比乙的大 B．甲的速度一定比乙的大
C．甲的质量和速度都比乙的大 D．甲做功本领比乙强
【答案】D
【详解】ABC．影响动能的因素有质量和速度，虽然甲的动能比乙的动能大，但不能比较甲、乙的速度和质量的大小关系，故ABC错误；
D．甲、乙两物体在同一水平地面上，甲的动能大，所以甲对外做功的本领越大，故D正确。
2. 如图为公路上对机动车的限速标志，它实质是限制了机动车的（ ）
A．动能 B．重力 C．重力势能 D．惯性
【答案】A
【详解】A．动能与物体质量和运动速度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，进行限速，限制了汽车的动能大小，故A符合题意；
B．公路上行驶的汽车，质量不变，由G=mg可知，汽车重力不变，故B不符合题意；
C．重力势能与物体质量和高度有关，公路上行驶的汽车，质量不变，高度不变，其重力势能不变，故C不符合题意；
D．惯性与物体质量有关，公路上行驶的汽车，质量不变，其惯性不变，故D不符合题意。
故选A。
3. 如图，小球在A、B两点间来回摆动，O是最低点。小球从A点向O点摆动的过程中（ ）
A．重力势能增加，动能增加B．重力势能减少，动能减少
C．重力势能增加，动能减少D．重力势能减少，动能增加
【答案】D
【详解】小球由最高点A摆动到最低点O的过程中，质量不变，速度变大，高度下降，故动能变大，重力势能减小。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
4. 如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是（ ）
A．杆被压得越弯，产生的弹力越小
B．杆被压得越弯，杆弹性势能越大
C．杆的弹性势能跟被压弯程度无关
D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大
【答案】B
【详解】运动员在撑杆跳高时，杆被压的越弯，证明形变量越大，故此时杆的弹性势能越大，转化为运动员的动能越大。杆被压得越弯，产生的弹力越大，故ACD错误，B正确。故选B。
5. 2022年2月15日，中国选手苏翊鸣夺得北京2022年冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军，实现了中国单板滑雪在冬奥会上金牌“零的突破”。如图，苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点的过程中，他的（ ）
A．重力势能增大，动能减小B．重力势能减小，动能增大
C．重力势能减小，动能减小D．重力势能增大，动能增大
【答案】B
【详解】苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
6. 2023年12月9号，世界首枚液体甲烷火箭“朱雀2号遥三”运载火箭将“天仪33”和“鸿鹄”两卫星成功送入预定轨道，下面说法正确的是（ ）
A．运载火箭加速升空过程中，卫星动能减小
B．运载火箭加速升空过程中，卫星重力势能减小
C．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能不变
D．运载火箭加速升空过程中，卫星机械能变大
【答案】D
【详解】A．运载火箭加速升空过程中，卫星的质量不变、速度增大，动能增大，故A错误；
B．运载火箭加速升空过程中，卫星的质量不变、高度增大，重力势能增大，故B错误；
CD．运载火箭加速升空过程中，卫星的速度和高度均增大，动能和重力势能增大，卫星的机械能增大，故C错误，D正确。故选D。
7. 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
【详解】质量是物体本身的一种属性，与物体的位置无关，航天员升空的过程中质量不变。
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。
8. 2024年3月26日，美国“弗朗西斯·斯科特·基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁，如图所示，撞击前，船突发故障失去动力，但并没有立即停下，这是因为 ，当船以10.8km/h、合 m/s的速度撞击大桥时，虽然船速较慢，但由于船的 很大导致其 能很大，使得船将大桥撞毁。
【答案】 船具有惯性 3 质量 动
【详解】[1]撞击前，船突发故障失去动力，由于船具有惯性，所以不会立即停下。
[2]船的速度10.8km/h=3m/s
[3]动能与质量和速度有关，船速较慢，船的质量很大，船的动能很大，使得船将大桥撞毁。
题型7 探究影响动能大小的影响
1. 如图所示，下列关于“探究物体动能大小影响因素的实验”中说法错误的是（ ）

A．该探究实验用到了控制变量法和转换法
B．木块C滑动的过程中，木块受到的重力对木块做了功
C．由甲、丙两图可知小球的动能大小与小球的质量大小有关
D．此实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反映的
【答案】B
【详解】AD．实验中通过观察水平长木板上的木块被撞动的距离来表示动能的大小，采用的是转换法； 动能的影响因素有两个，实验中采用的是控制变量法，故AD正确，不符合题意；
B．木块运动时，所受的重力向下，运动方向水平向前，故重力未做功，B 错误，符合题意；
C． 甲、丙两图中，让质量不同的小球从相同高度自由下滑，是控制小球的速度相同来探究动能大小与质量的关系，由甲、丙两图实验现象可得出结论：速度相同时，质量越大，物体的动能就越大，故C正确，不符合题意。
故选B。
2. 如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。从斜面的某一高度由静止滑下的小车碰上木块B后，将B推出一段距离。
实验数据记录如下表：
（1）表格中（a）处应填的内容是：（a） ；
（2）实验中所探究物体的动能是指 （选填“小车”或“木块”）的动能；
（3）在第3次实验中，木块被碰后滑出木板，若仅需重新进行第3次实验。下列四种措施可行的是 ；
①换用同样材质但较长的木板：②换用粗糙程度较大的木板；
③降低小车释放的高度； ④换一个较大的木块；
（4）分析表中数据可得结论是： ；
（5）前2次实验中木块在平面上克服阻力做的功分别为W1、W2，请比较它们的大小：W1____W2 （选填“”、“”或“”）。
【答案】（1）木块被推出的距离/cm；（2）小车；（3）①；（4）运动速度相等时，物体质量越大，动能越大；（5）