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知识网络结构图
功和机械能
功
两要素：作用在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离
公式：$W=$①
功率
定义：功与做功所用时间之比
公式：$P=\frac{W}{t}$
动能和势能
动能
定义：物体由于②
大小决定因素
：物体的质量、物体运动的③
势能
重力势能
定义：物体由于受到重力并处在一定④
大小决定因素：物体的质量、高度
弹性势能
定义：物体由于发生⑤
机械能
机械能守恒定律：只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变
功和机械能
功
两要素：作用在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离
公式：$W=$①
Fs
功率
定义：功与做功所用时间之比
公式：$P=\frac{W}{t}$
动能和势能
动能
定义：物体由于②
运动
而具有的能大小决定因素
：物体的质量、物体运动的③速度
势能
重力势能
定义：物体由于受到重力并处在一定④
高度
时所具有的能大小决定因素：物体的质量、高度
弹性势能
定义：物体由于发生⑤
弹性形变
而具有的能机械能
机械能守恒定律：只有动能和势能相互转化时，机械能的总和不变
答案
1.Fs
2.运动
3.速度
4.高度
5.弹性形变
2.运动
3.速度
4.高度
5.弹性形变
解析
【分析】本题考查功和机械能章节的基础概念填空，需回忆功的计算公式，以及动能、重力势能、弹性势能的定义、相关决定因素，对应知识网络中的空缺逐一推导即可。
【解析】1. 功的计算公式：功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积，因此①处为$Fs$；2. 动能的定义：物体由于运动而具有的能，故②处为运动；3. 动能的大小由物体的质量和运动速度决定，故③处为速度；4. 重力势能的定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，故④处为高度；5. 弹性势能的定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，故⑤处为弹性形变。
【答案】①$Fs$；②运动；③速度；④高度；⑤弹性形变
【知识点】功的计算，动能势能概念，机械能
【点评】本题是功和机械能章节的基础概念填空题，主要考查课本核心基础定义、公式的记忆，属于该章节的入门基础内容，难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】1. 功的计算公式：功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积，因此①处为$Fs$；2. 动能的定义：物体由于运动而具有的能，故②处为运动；3. 动能的大小由物体的质量和运动速度决定，故③处为速度；4. 重力势能的定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，故④处为高度；5. 弹性势能的定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，故⑤处为弹性形变。
【答案】①$Fs$；②运动；③速度；④高度；⑤弹性形变
【知识点】功的计算，动能势能概念，机械能
【点评】本题是功和机械能章节的基础概念填空题，主要考查课本核心基础定义、公式的记忆，属于该章节的入门基础内容，难度较低。
【难度系数】0.9
一、填空题
1. 重为500 N的物体放在水平地面上，用20 N的力水平向右拉动物体，使物体向右移动10 m，在这个过程中，拉力做功为
1. 重为500 N的物体放在水平地面上，用20 N的力水平向右拉动物体，使物体向右移动10 m，在这个过程中，拉力做功为
200 J
，重力做功为0
。答案
1. 200 J 0
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握功的计算公式（$W = Fs$）和做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。计算拉力做功时，需确定拉力大小和拉力方向上的位移；计算重力做功时，需判断重力方向上物体是否有位移，若位移为0则做功为0。
【解析】
1. 拉力做功：根据功的公式$W = Fs$，已知拉力$F = 20\ \mathrm{N}$，物体在拉力方向（水平向右）移动的距离$s = 10\ \mathrm{m}$，代入得：$W_{\mathrm{拉}} = 20\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J}$。
2. 重力做功：重力方向竖直向下，物体在竖直方向没有移动距离（位移为0），根据$W = Gh$（$h$为竖直方向移动距离），得$W_{\mathrm{重}} = 500\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
【答案】
200 J；0
【知识点】
功的计算；做功的必要因素
【点评】
本题考查功的基础计算，核心是理解做功的两个必要因素，区分力的方向与位移方向是否一致，属于基础概念应用，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需掌握功的计算公式（$W = Fs$）和做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。计算拉力做功时，需确定拉力大小和拉力方向上的位移；计算重力做功时，需判断重力方向上物体是否有位移，若位移为0则做功为0。
【解析】
1. 拉力做功：根据功的公式$W = Fs$，已知拉力$F = 20\ \mathrm{N}$，物体在拉力方向（水平向右）移动的距离$s = 10\ \mathrm{m}$，代入得：$W_{\mathrm{拉}} = 20\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{J}$。
2. 重力做功：重力方向竖直向下，物体在竖直方向没有移动距离（位移为0），根据$W = Gh$（$h$为竖直方向移动距离），得$W_{\mathrm{重}} = 500\ \mathrm{N} × 0\ \mathrm{m} = 0\ \mathrm{J}$。
【答案】
200 J；0
【知识点】
功的计算；做功的必要因素
【点评】
本题考查功的基础计算，核心是理解做功的两个必要因素，区分力的方向与位移方向是否一致，属于基础概念应用，难度较低。
【难度系数】
0.8
2. [2024·赤峰]某老旧小区改造工地,工人用起重机将重$1.2×10^4\ \mathrm{N}$的施工材料匀速吊上6 m高的工作台,用了10 s。施工材料上升的速度是
0.6
m/s；起重机对施工材料做功$7.2×10^4$
J,做功的功率是$7.2×10^3$
W。答案
2. 0.6 $7.2×10^4$ $7.2×10^3$
解析
【分析】
要解决本题，需分别运用速度、功、功率的基本公式计算：①速度公式为$v=\frac{s}{t}$，已知上升高度和时间可求速度；②起重机对材料做功为克服重力做功，公式为$W=Gh$，已知重力和高度可求功；③功率公式为$P=\frac{W}{t}$，用总功除以时间得功率。
【解析】
1. 计算施工材料上升的速度：
已知上升高度$s=6\ \mathrm{m}$，时间$t=10\ \mathrm{s}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入数据得：
$v=\frac{6\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.6\ \mathrm{m/s}$；
2. 计算起重机对施工材料做的功：
起重机匀速提升材料，拉力等于重力，即$F=G=1.2×10^4\ \mathrm{N}$，上升高度$h=6\ \mathrm{m}$，根据功的公式$W=Fs=Gh$，代入数据得：
$W=1.2×10^4\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=7.2×10^4\ \mathrm{J}$；
3. 计算做功的功率：
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入功和时间得：
$P=\frac{7.2×10^4\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=7.2×10^3\ \mathrm{W}$。
【答案】
0.6 $7.2×10^4$ $7.2×10^3$
【知识点】
速度的计算；功的计算；功率的计算
【点评】
本题考查力学基础公式的应用，属于常规计算题，只要牢记速度、功、功率的公式，代入对应数值即可求解，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决本题，需分别运用速度、功、功率的基本公式计算：①速度公式为$v=\frac{s}{t}$，已知上升高度和时间可求速度；②起重机对材料做功为克服重力做功，公式为$W=Gh$，已知重力和高度可求功；③功率公式为$P=\frac{W}{t}$，用总功除以时间得功率。
【解析】
1. 计算施工材料上升的速度：
已知上升高度$s=6\ \mathrm{m}$，时间$t=10\ \mathrm{s}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，代入数据得：
$v=\frac{6\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{s}}=0.6\ \mathrm{m/s}$；
2. 计算起重机对施工材料做的功：
起重机匀速提升材料，拉力等于重力，即$F=G=1.2×10^4\ \mathrm{N}$，上升高度$h=6\ \mathrm{m}$，根据功的公式$W=Fs=Gh$，代入数据得：
$W=1.2×10^4\ \mathrm{N}×6\ \mathrm{m}=7.2×10^4\ \mathrm{J}$；
3. 计算做功的功率：
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$，代入功和时间得：
$P=\frac{7.2×10^4\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=7.2×10^3\ \mathrm{W}$。
【答案】
0.6 $7.2×10^4$ $7.2×10^3$
【知识点】
速度的计算；功的计算；功率的计算
【点评】
本题考查力学基础公式的应用，属于常规计算题，只要牢记速度、功、功率的公式，代入对应数值即可求解，难度较低。
【难度系数】
0.8
3. 如图所示,不考虑空气阻力,小球从A点自由摆动到B点的过程中,
重力势
能转化为动
能。答案
3. 重力势 动
解析
【分析】要判断能量的转化，需先明确小球在A点和B点的能量形式：重力势能与物体的质量、高度有关，动能与物体的质量、速度有关。小球从A点摆动到B点时，质量不变，高度降低，速度增大，结合不考虑空气阻力的条件，即可推导能量的转化方向。
【解析】小球从A点到B点的过程中，质量不变，高度减小，因此重力势能减小；同时速度增大，动能增大。由于不考虑空气阻力，机械能总量守恒，所以减小的重力势能转化为动能。
【答案】重力势；动
【知识点】机械能转化；重力势能；动能
【点评】本题考查机械能的转化，属于初中物理基础知识点，需掌握动能和重力势能的影响因素，通过分析高度和速度的变化判断能量转化，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】小球从A点到B点的过程中，质量不变，高度减小，因此重力势能减小；同时速度增大，动能增大。由于不考虑空气阻力，机械能总量守恒，所以减小的重力势能转化为动能。
【答案】重力势；动
【知识点】机械能转化；重力势能；动能
【点评】本题考查机械能的转化，属于初中物理基础知识点，需掌握动能和重力势能的影响因素，通过分析高度和速度的变化判断能量转化，难度较低。
【难度系数】0.7
4. 人造地球卫星沿椭圆轨道运行,经过近地点时,
动
能最大,从近地点向远地点运行的过程中,动
能转化为重力势
能。答案
4. 动 动 重力势
解析
【分析】
要解决这道题，需明确动能和重力势能的影响因素：动能与物体的质量、速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量、被举高的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。人造卫星的质量不变，经过近地点时高度最低、速度最快，因此动能最大；从近地点向远地点运行时，高度增加、重力势能增大，速度减小、动能减小，所以是动能转化为重力势能。
【解析】
动能的大小由物体的质量和速度决定，重力势能的大小由物体的质量和高度决定。人造地球卫星沿椭圆轨道运行，其质量保持不变；经过近地点时，卫星的高度最小，运行速度最大，因此动能最大；当卫星从近地点向远地点运行时，高度逐渐升高，重力势能增大，同时运行速度逐渐减小，动能减小，所以此过程中动能转化为重力势能。
【答案】
动 动 重力势
【知识点】
动能与势能的转化；动能；重力势能
【点评】
本题考查人造卫星运行过程中的能量转化，核心是掌握动能、重力势能的影响因素，结合轨道位置变化分析能量变化，属于初中物理基础概念题，难度较低，只要牢记相关知识点即可正确解答。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需明确动能和重力势能的影响因素：动能与物体的质量、速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量、被举高的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。人造卫星的质量不变，经过近地点时高度最低、速度最快，因此动能最大；从近地点向远地点运行时，高度增加、重力势能增大，速度减小、动能减小，所以是动能转化为重力势能。
【解析】
动能的大小由物体的质量和速度决定，重力势能的大小由物体的质量和高度决定。人造地球卫星沿椭圆轨道运行，其质量保持不变；经过近地点时，卫星的高度最小，运行速度最大，因此动能最大；当卫星从近地点向远地点运行时，高度逐渐升高，重力势能增大，同时运行速度逐渐减小，动能减小，所以此过程中动能转化为重力势能。
【答案】
动 动 重力势
【知识点】
动能与势能的转化；动能；重力势能
【点评】
本题考查人造卫星运行过程中的能量转化，核心是掌握动能、重力势能的影响因素，结合轨道位置变化分析能量变化，属于初中物理基础概念题，难度较低，只要牢记相关知识点即可正确解答。
【难度系数】
0.8
