初中物理功與能練習題含詳解一、前言功與能是初中物理的核心模塊，既是力學的延伸，也是高中物理的基礎。它貫穿“力的作用效果”“能量轉化”等關鍵概念，是中考的高頻考點（占比約15%~20%）。本文通過知識點回顧→分題型練習→解題技巧總結的結構，幫助同學們鞏固基礎、突破難點，提升解題能力。二、知識點回顧在練習前，先梳理功與能的核心概念，確?；A扎實：1.功的定義與計算定義：力對物體做功的大小等于力與物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：\(W=Fs\)（力與位移方向同向時，\(\theta=0^\circ\)）；若力與位移垂直（\(\theta=90^\circ\)），則\(W=0\)（不做功）。單位：焦耳（J），1J=1N·m（1牛頓力使物體移動1米做的功）。做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離（二者缺一不可）。2.能的種類與影響因素能量類型定義影響因素**動能**物體由于**運動**具有的能質量（\(m\)）、速度（\(v\)）→質量越大、速度越大，動能越大（\(E_k=\frac{1}{2}mv^2\)，初中不要求公式，但需理解關系）**重力勢能**物體由于**被舉高**具有的能質量（\(m\)）、高度（\(h\)）→質量越大、高度越高，重力勢能越大（\(E_p=mgh\)，初中不要求公式，但需理解關系）**彈性勢能**物體由于**彈性形變**具有的能彈性形變程度（形變越大，勢能越大）、材料（如彈簧的勁度系數(shù)）3.機械能的轉化與守恒機械能：動能與勢能（重力勢能+彈性勢能）的總和，即\(E=E_k+E_p\)。轉化規(guī)律：動能與勢能可以相互轉化（如滾擺下落時，重力勢能→動能；上升時，動能→重力勢能）。守恒條件：只有重力或彈力做功（忽略摩擦、空氣阻力等），此時機械能總量保持不變（如自由下落的物體、光滑斜面下滑的物體）。不守恒情況：若有摩擦力、拉力等做功，機械能會轉化為內能（如汽車剎車時，動能→內能；粗糙斜面下滑的物體，機械能→內能）。二、基礎題型練習與詳解目標：鞏固功的基本概念、能的影響因素，解決簡單計算問題。題型1：判斷物體是否做功例1：下列情景中，力對物體做功的是（）A.用力推桌子，桌子未動B.提著水桶在水平路面上勻速行走C.用10N的力拉物體沿水平方向前進5mD.舉著杠鈴靜止不動詳解：做功的兩個必要因素：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上通過的距離。A：推桌子的力存在，但桌子未移動（無距離），不做功。B：提水桶的力豎直向上，而水桶移動方向是水平的（力與位移垂直），不做功。C：拉力沿水平方向，物體在拉力方向上前進了5m（滿足兩要素），做功。D：舉杠鈴的力存在，但杠鈴靜止（無距離），不做功。答案：C題型2：功的基本計算例2：小明用10N的水平拉力拉著一個重20N的物體沿水平地面前進了3m，求：（1）拉力做的功；（2）重力做的功。詳解：（1）拉力做的功：拉力方向與物體運動方向一致，用公式\(W=Fs\)。\(F=10N\)，\(s=3m\)，所以\(W_拉=10N\times3m=30J\)。（2）重力做的功：重力方向豎直向下，物體運動方向水平（力與位移垂直），因此重力不做功，\(W_重=0J\)。答案：（1）30J；（2）0J。題型3：能的影響因素判斷例3：下列情況中，物體動能增大的是（）A.勻速上升的電梯B.沿斜面勻速下滑的木塊C.從高處下落的雨滴（忽略空氣阻力）D.正在進站的火車詳解：動能的影響因素是質量（不變時）和速度。A：勻速上升，速度不變→動能不變。B：勻速下滑，速度不變→動能不變。C：從高處下落，速度變大→動能增大（重力勢能→動能）。D：進站的火車，速度變小→動能減小。答案：C三、中檔題型練習與詳解目標：掌握能的變化分析、機械能轉化規(guī)律，解決中等難度的推理問題。題型1：能的變化分析例1：下列情景中，物體的動能和重力勢能都發(fā)生變化的是（）A.勻速上升的電梯B.沿斜面勻速下滑的木塊C.從高處下落的雨滴（忽略空氣阻力）D.正在進站的火車詳解：動能變化看速度（質量不變時），重力勢能變化看高度（質量不變時）。A：勻速上升→速度不變（動能不變），高度增加（重力勢能變大）→只有重力勢能變化。B：勻速下滑→速度不變（動能不變），高度降低（重力勢能變?。挥兄亓菽茏兓?。C：從高處下落→速度變大（動能增大），高度降低（重力勢能變?。鷥烧叨甲兓?。D：進站的火車→速度變?。▌幽軠p?。?，高度不變（重力勢能不變）→只有動能變化。答案：C題型2：機械能轉化實例例2：滾擺從高處由靜止釋放，向下運動過程中，______能轉化為______能；上升過程中，______能轉化為______能。若忽略空氣阻力，滾擺上升的最大高度______（選填“大于”“等于”或“小于”）釋放時的高度。詳解：滾擺下落時：高度降低→重力勢能減??；速度變大→動能增大→重力勢能→動能。滾擺上升時：速度減小→動能減小；高度增加→重力勢能增大→動能→重力勢能。忽略空氣阻力時，機械能守恒（只有重力做功），因此滾擺上升的最大高度等于釋放時的高度（動能全部轉化為重力勢能）。答案：重力勢；動；動；重力勢；等于題型3：機械能守恒判斷例3：下列情景中，機械能守恒的是（）A.汽車在水平路面上勻速行駛B.物體從光滑斜面下滑C.降落傘勻速下落D.彈簧被壓縮的過程詳解：機械能守恒的條件：只有重力或彈力做功。A：汽車勻速行駛→牽引力做功（轉化為動能），摩擦力做功（轉化為內能）→機械能不守恒。B：光滑斜面→無摩擦力，只有重力做功→機械能守恒（重力勢能→動能）。C：降落傘勻速下落→重力做功（轉化為動能），空氣阻力做功（轉化為內能）→機械能不守恒（機械能→內能）。D：彈簧被壓縮→手的拉力做功（轉化為彈性勢能）→機械能不守恒（手的能量→彈性勢能）。答案：B四、拓展題型練習與詳解目標：綜合應用功與能的知識，解決與簡單機械、拋體運動結合的復雜問題。題型1：功與能的綜合應用（結合滑輪組）例1：用如圖所示的滑輪組提升一個重100N的物體，拉力F為40N，物體勻速上升2m，忽略繩重和摩擦。求：（1）拉力做的總功；（2）有用功；（3）滑輪組的機械效率；（4）分析物體上升過程中機械能的變化。注：滑輪組由2個定滑輪和1個動滑輪組成，承擔物重的繩子段數(shù)\(n=3\)（即拉力移動的距離\(s=nh\)）。詳解：（1）總功：拉力做的功，公式\(W_總=Fs\)。\(s=nh=3\times2m=6m\)，因此\(W_總=40N\times6m=240J\)。（2）有用功：克服物體重力做的功，公式\(W_有用=Gh\)。\(G=100N\)，\(h=2m\)，因此\(W_有用=100N\times2m=200J\)。（3）機械效率：有用功與總功的比值，公式\(\eta=\frac{W_有用}{W_總}\times100\%\)。\(\eta=\frac{200J}{240J}\times100\%\approx83.3\%\)。（4）機械能變化：物體勻速上升時，質量不變→速度不變（動能不變）；高度增加→重力勢能變大。機械能\(E=E_k+E_p\)，因此機械能變大（拉力做的功轉化為機械能）。答案：（1）240J；（2）200J；（3）83.3%；（4）機械能變大（動能不變，重力勢能變大）。題型2：拋體運動中的能變化例2：將一個小球豎直向上拋出，忽略空氣阻力，分析小球從拋出到落回拋出點的過程中，動能、重力勢能的變化及機械能的變化。詳解：上升過程：小球速度逐漸減小→動能減?。桓叨戎饾u增加→重力勢能增大。此過程中，動能→重力勢能，機械能守恒（忽略空氣阻力）。最高點：小球速度為0→動能為0；高度最大→重力勢能最大。此時動能全部轉化為重力勢能，機械能等于重力勢能。下落過程：小球速度逐漸增大→動能增大；高度逐漸減小→重力勢能減小。此過程中，重力勢能→動能，機械能守恒。落回拋出點：小球速度大小等于拋出時的速度→動能等于拋出時的動能；高度回到拋出點→重力勢能等于拋出時的重力勢能。機械能等于拋出時的機械能，守恒?？偨Y：上升時動能→重力勢能；下落時重力勢能→動能；整個過程機械能守恒。五、解題技巧總結目標：提煉解題規(guī)律，避免易錯點，提高解題效率。1.做功判斷技巧三問法：①物體受到力的作用嗎？（若無，不做功）；②物體移動距離了嗎？（若無，不做功）；③力的方向與位移方向一致嗎？（若垂直，不做功）。常見不做功情況：①有力無距離（如推桌子未動）；②有距離無力（如物體靠慣性運動）；③力與位移垂直（如提水水平走）。2.功的計算技巧對應性原則：計算某個力做的功時，只取該力方向上的位移（如重力做功只看豎直方向的位移，拉力做功只看拉力方向的位移）。單位統(tǒng)一：力用N（牛頓），位移用m（米），功用J（焦耳）。3.能的變化分析技巧變量法：動能：質量不變時，看速度（速度變大→動能增大；速度變小→動能減小）。重力勢能：質量不變時，看高度（高度增加→重力勢能增大；高度降低→重力勢能減?。?。彈性勢能：看形變程度（形變越大→彈性勢能越大）。4.機械能轉化分析技巧守恒判斷：先看是否有摩擦力、拉力等做功（忽略摩擦、空氣阻力時，機械能守恒；有摩擦時，機械能→內能，不守恒）。轉化方向：下落、下滑時：重力勢能→動能（如滾擺下落、自由下落的物體）。上升、壓縮彈簧時：動能→重力勢能/彈性勢能（如滾擺上升、壓縮彈簧）。六、結語功與能的學習，關鍵是聯(lián)系生活實際（如騎自行車下坡、拋球、彈簧測力計的使用）