專題11 功和機(jī)械能-2024物理中考一輪復(fù)習(xí)資料

中考物理一輪復(fù)習(xí)資料匯編專題11功和機(jī)械能二、內(nèi)容結(jié)構(gòu)與思維導(dǎo)圖一、新課標(biāo)要求三、知識(shí)梳理與典例四、實(shí)驗(yàn)專題五、綜合練習(xí)目錄專題11功和機(jī)械能一、新課標(biāo)要求（2022版）

新課標(biāo)要求（2022版）3.2.1知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。3.2.2

知道機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說(shuō)明機(jī)械功和功率的含義。專題11功和機(jī)械能二、內(nèi)容結(jié)構(gòu)與思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)內(nèi)容功01功率02動(dòng)能和勢(shì)能03專題11功和機(jī)械能機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化04功的計(jì)算：W=Fs能（動(dòng)能、勢(shì)能）單位：焦耳（J）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化功（W）單位：焦耳（J）探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)功率（P）單位：瓦特（W）做功的兩個(gè)必要因素引入功能關(guān)系功率的計(jì)算：P=W/t說(shuō)明重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能跟哪些因素有關(guān)內(nèi)容結(jié)構(gòu)專題11功和機(jī)械能思維導(dǎo)圖專題11功和機(jī)械能三、知識(shí)梳理與典例1.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，在物理學(xué)中就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。2.力學(xué)中的功包括兩個(gè)必要因素一是作用在物體上的_____；二是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了_______。F拉力米袋在繩子拉力的作用下升高了一段距離F推力小車在推力的作用下向前移動(dòng)了一段距離知識(shí)一、力學(xué)中的功力距離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）（2）有距離無(wú)力（不勞無(wú)功）（3）力垂直于運(yùn)動(dòng)距離（垂直無(wú)功）推不動(dòng)舉高靜止冰壺滑行用豎直向上的力F提著滑板在水平路面上前行離腳滾動(dòng)的球FF90°知識(shí)一、力學(xué)中的功知識(shí)二、功的計(jì)算1.功及其計(jì)算公式（1）功的概念：力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的_______。（2）計(jì)算公式：功＝力×距離W=FsF表示力，s表示沿力的方向移動(dòng)的距離，W表示功。（3）功的單位國(guó)際單位制：_______，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。

1J=1N?m乘積焦耳

知識(shí)二、功的計(jì)算

（2）F與s具有同時(shí)性即物體在受力的同時(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F的方向通過(guò)距離s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）F與s具有同向性公式W=Fs中的F是作用在物體上的力，s是物體在力F的方向上通過(guò)的距離。（4）F與s具有同體性即F與s對(duì)應(yīng)同一個(gè)研究對(duì)象。知識(shí)二、功的計(jì)算F推力f摩擦3.關(guān)于克服阻力做功如果物體在力的作用下移動(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_____力做功；提高物體時(shí)要克服______做功，人在爬樓梯時(shí)，要克服__________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：W=Gh重力GhF支持力知識(shí)二、功的計(jì)算摩擦重力自己的重典例分析【例題1】在2022年北京冬奧會(huì)上，運(yùn)動(dòng)健兒們奮勇拼搏為國(guó)爭(zhēng)光，如圖是冬奧健兒在比賽中的情景。下列分析中正確的是（）D解析見(jiàn)下頁(yè)A．甲圖中：短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過(guò)程中，他所受力的合力為零B．乙圖中：擲出的冰壺在水平冰面上滑行過(guò)程中，支持力對(duì)冰壺做功C．丙圖中：花滑運(yùn)動(dòng)員向前減速滑行的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的慣性逐漸減小D．丁圖中：?jiǎn)伟寤┻\(yùn)動(dòng)員在空中下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做功A．短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過(guò)程中，速度的方向不斷發(fā)生變化，受到非平衡力的作用，他所受合力不為零，故A錯(cuò)誤；B．?dāng)S出的冰壺在水平冰面上滑行過(guò)程中，支持力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以支持力沒(méi)有對(duì)冰壺做功，故B錯(cuò)誤；C．花滑運(yùn)動(dòng)員向前減速滑行的過(guò)程中，質(zhì)量不變，運(yùn)動(dòng)員的慣性不變，物體的慣性與速度大小無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．單板滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中下落過(guò)程中，在重力的方向上移動(dòng)了距離，所以運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做了功，故D正確。典例分析故選D.典例分析

用同樣大小的力F使物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離s；根據(jù)W=Fs可知，該力在這三個(gè)過(guò)程中所做功的大小都相等，與水平面的粗糙程度無(wú)關(guān)，所以W1=W2=W3【例題2】一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），該力在這三個(gè)過(guò)程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系是__________。W1=W2=W3典例分析【例題3】如圖所示，質(zhì)量為50kg的同學(xué)在做仰臥起坐運(yùn)動(dòng)。若該同學(xué)上半身的質(zhì)量約為全身質(zhì)量的3/5，則她上半身的重力約為_(kāi)______N。她在一段時(shí)間內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，每次時(shí)起上半身重心上升的距離均為0.3m，則她在這段時(shí)間克服重力做的功約為_(kāi)________J。

3600300解析見(jiàn)下頁(yè)她上半身的重力G上=0.6G=0.6mg=0.6×50kg×10N/kg=300N每次上半身重心上升的距離均為0.3m，則她每一次克服重力做的功W=G上h=300N×0.3m=90J她在這段時(shí)間克服重力做的功W總=90J×40=3600J典例分析典例分析【例題4】2022年，我國(guó)快遞業(yè)務(wù)量首破950億件，如圖是一物流機(jī)器智能配送時(shí)情景，在某平直道路上100s勻速行駛了400m，已知機(jī)器所受阻力為120N。求：（1）該物流機(jī)器勻速行駛時(shí)的速度；（2）勻速行駛的100s內(nèi)牽引力做的功。解析見(jiàn)下頁(yè)

典例分析1.比較做功快慢的方法知識(shí)三、功率（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________可以比較做功的快慢。該比值越大，做功越快。

知識(shí)三、功率做功快慢瓦特

知識(shí)三、功率速度

F速度v（2）應(yīng)用為什么汽車上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換擋的方法減小速度？為什么同樣一輛機(jī)動(dòng)車，在滿載時(shí)的行駛速度一般比空載時(shí)小得多？汽車上坡減小速度【分析】機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是一定的。由P=Fv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，所以要減小速度。貨車在滿載時(shí)牽引力要增大，故只能減小車輛行駛的速度。知識(shí)三、功率（1）實(shí)驗(yàn)原理：P=W/t.（2）實(shí)驗(yàn)器材：體重計(jì)（或磅秤）、刻度尺、停表。（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的質(zhì)量m；②用刻度尺測(cè)出所登樓層的_______h；③用停表測(cè)出自己上樓所用______t；

（4）計(jì)算出自己爬樓的功率：功率表達(dá)式：P=W/t=Gh/t=________G=mg4.測(cè)量人爬樓梯的功率知識(shí)三、功率mgh/t

高度時(shí)間物理量定義物理意義公式單位功W功率PJ（焦）W（瓦）W=FsP=W/t功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。功與做功所用時(shí)間之比叫做功率。表示做功的快慢表示力的“成效”5.功與功率的區(qū)別知識(shí)三、功率典例分析【例題5】下列估測(cè)中，你認(rèn)為最接近實(shí)際的是（）A．從地面上將物理書(shū)撿到桌面上，克服物理書(shū)重力做的功約為200JB．小明在中考體育跳繩中獲得合格的成績(jī)，他跳繩的功率約為10WC．一位學(xué)生從地面上拿起一個(gè)雞蛋并把它緩慢舉過(guò)頭頂過(guò)程中做的功約為1JD．一位初中生以正常速度從一樓登上三樓，登樓的功率約為15WC解析見(jiàn)下頁(yè)

A．一本物理書(shū)的重力約G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，書(shū)桌高度約0.8m，撿書(shū)過(guò)程克服書(shū)的重力做的功W=Gh=2N×0.8m=1.6J，故A不符合題意；B．小明的重力約為500N，每次跳繩高度約為5cm=0.05m，中考體育跳繩的合格成績(jī)約為1min跳180次，考試過(guò)程所做的功約為

W1=180G1h1=180×500N×0.05m=4500J跳繩的功率P=W/t=4500J/60s=75WC．兩個(gè)雞蛋的重力約為1N，將其舉過(guò)頭頂?shù)母叨燃s為2m，這個(gè)過(guò)程對(duì)雞蛋的做的功約為W2=G2h2=0.5N×2m=1J，故C符合題意；D．中學(xué)生的重力約為500N，一層樓的高度約為3m，從一樓到三樓的高度約為6m，上樓時(shí)間約為20s，此過(guò)程做的功W3=G3h3=500N×6m=3000J，功率約為P=W/t=4500J/20s=150W，故D不符合題意。典例分析故選C。典例分析【例題6】一輛小轎車以15m/s的速度在水平路面上勻速直線行駛，受到的阻力是1200N。小轎車沿水平路面勻速直線行駛600m后駛上一個(gè)斜坡。設(shè)行駛過(guò)程中小轎車的功率始終保持不變。求：（1）在水平路面上勻速直線行駛600m，小轎車牽引力所做的功；（2）行駛過(guò)程中小轎車的功率；（3）小轎車上坡后行駛速度降為10m/s，則牽引力變?yōu)槎啻螅拷馕鲆?jiàn)下頁(yè)

典例分析1.能量（1）物體能夠?qū)ν鈅____，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱能。（2）能量的實(shí)質(zhì)物體做功的過(guò)程就是能的______過(guò)程。物體做的功越多，說(shuō)明某種能轉(zhuǎn)化為別的形式的能就越多，就表示這個(gè)物體的能量越大。即能量是表示物體做功本領(lǐng)的物理量。（3）

能量的單位物體做功的過(guò)程就是能的轉(zhuǎn)化過(guò)程，因此能的單位與功的單位相同，是_______（J）。知識(shí)四、動(dòng)能做功轉(zhuǎn)化焦耳2.動(dòng)能（1）動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。（2）影響動(dòng)能大小的因素物體動(dòng)能的大小跟_______、______有關(guān)，質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，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)能也越大。知識(shí)四、動(dòng)能速度質(zhì)量3.與動(dòng)能有關(guān)的現(xiàn)象及解釋如圖所示是一些道路的標(biāo)示牌：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。為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制？為什么在同樣的道路上，對(duì)不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？【分析】同一輛汽車，質(zhì)量不變，速度越大，具有的動(dòng)能越大，危害性越大。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。車型不同，車的載重量就不同，也就是說(shuō)，車的質(zhì)量有大有小。如果車的行駛速度相同，質(zhì)量大的，動(dòng)能大，在道路上行駛時(shí)，危險(xiǎn)性就大。因此，在同樣的道路上，交通管理部門會(huì)對(duì)不同車型設(shè)定不同的最高行駛速度。知識(shí)四、動(dòng)能1.重力勢(shì)能（1）在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定______時(shí)所具有的能，叫做重力勢(shì)能。（2）影響重力勢(shì)能大小的因素物體重力勢(shì)能的大小跟______、_____有關(guān)。質(zhì)量相同，高度越高，重力勢(shì)能越大；高度相同，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能也越大。知識(shí)五、勢(shì)能高度質(zhì)量高度2.彈性勢(shì)能（1）物體由于發(fā)生_________而具有的能叫做彈性勢(shì)能。（2）影響彈性勢(shì)能大小的因素影響彈性勢(shì)能大小的因素是物體本身的材料和_________的程度。在材料相同時(shí)，物體的彈性形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能就越大。3.勢(shì)能重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。知識(shí)五、勢(shì)能彈性形變彈性形變4.動(dòng)能和勢(shì)能的比較

動(dòng)能勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能概念決定因素相同點(diǎn)物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量質(zhì)量和速度質(zhì)量和高度彈性形變程度和材料都是能量的一種具體形式，都具有做功的本領(lǐng)，單位都是焦耳（J）.知識(shí)五、勢(shì)能典例分析無(wú)人機(jī)勻速上升時(shí)，質(zhì)量不變，速度不變，高度升高，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，故ABC不符合題意，D符合題意。【例題7】無(wú)人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示，是一款我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大疆無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)勻速上升的過(guò)程中（）A．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小 B．動(dòng)能減小，勢(shì)能增大C．動(dòng)能不變，勢(shì)能減小 D．動(dòng)能不變，勢(shì)能增大D故選D.典例分析【例題8】某段道路的標(biāo)志牌顯示：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，對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．對(duì)機(jī)動(dòng)車設(shè)定限制速度，是為了限制它的動(dòng)能B．小型客車的行駛速度比大型客車行駛速度大，慣性也大，行駛時(shí)危險(xiǎn)性大C．對(duì)機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度，是因?yàn)橘|(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大D．對(duì)不同車型限定不一樣的最高行駛速度，是因?yàn)樗俣认嗤瑫r(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大B動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，高速行駛的汽車動(dòng)能越大，出現(xiàn)交通事故造成的損害越大。A．對(duì)機(jī)動(dòng)車設(shè)定限制速度，是為了限制它的動(dòng)能，故A正確但不符合題意；B．慣性只與物體質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大的物體慣性大，與物體運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。小型客車的慣性比大型客車的小，故B錯(cuò)誤符合題意；C．對(duì)機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度，是因?yàn)橘|(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大，故C正確但不符題意；D．對(duì)不同車型限定不一樣的最高行駛速度，是因?yàn)樗俣认嗤瑫r(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大，故D正確但不符合題意。典例分析故選B。典例分析【例題9】如圖所示，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（）

A．從A到O，小球的動(dòng)能減小，彈簧的彈性勢(shì)能增大B．在O位置，彈簧的彈性勢(shì)能最大C．從O到B，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能D．在B位置，小球的動(dòng)能最大C解析見(jiàn)下頁(yè)A．由受力分析可知，從A到O，小球在彈簧彈力的作用下向右做加速運(yùn)動(dòng)，彈簧的形變量逐漸減小，故小球的速度增大，動(dòng)能增大，彈簧的彈性勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；B．由題意知，在O位置，彈簧保持原長(zhǎng)，形變量為零，故此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最小，故B錯(cuò)誤；C．從O到B，彈簧的形變量逐漸增大，彈性勢(shì)能增大，小球在彈簧的彈力作用下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小，故小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，故C正確；D．由C中分析可知，從O到B，小球做減速運(yùn)動(dòng)，在B位置，小球的速度最小，故動(dòng)能最小，故D錯(cuò)誤。典例分析故選C。1.機(jī)械能動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為_(kāi)_____能。機(jī)械能是和物體的運(yùn)動(dòng)緊密聯(lián)系的能量。機(jī)械能的單位是焦耳（J）。2.動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化（1）動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化如圖所示，擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，在A、C點(diǎn)時(shí)最高，在B點(diǎn)時(shí)最低，所以擺球的運(yùn)動(dòng)可分為下降段和上升段。其能量轉(zhuǎn)化情況見(jiàn)下表。知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程高度重力勢(shì)能速度動(dòng)能能的轉(zhuǎn)化A→B降低減小變大增大____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)__能B→C升高增大變小減小C→B降低減小變大增大B→A升高增大變小減小知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化結(jié)論：?jiǎn)螖[在擺動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化.重力勢(shì)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能（2）動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化

木球壓縮彈簧時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；彈簧把木球彈回，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化結(jié)論：動(dòng)能和彈性勢(shì)能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化.注意：動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化的條件①動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，必定有動(dòng)能和勢(shì)能各自的變化，而且一定是此增彼減。②動(dòng)能的增減變化要以速度的變化來(lái)判斷；重力勢(shì)能的增減變化要以物體離地面高度的變化來(lái)判斷；彈性勢(shì)能的增減變化要根據(jù)彈性形變大小的變化來(lái)判斷。知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化（3）結(jié)論：動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化.3.機(jī)械能守恒（1）機(jī)械能守恒如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化，但機(jī)械能的______不變，即機(jī)械能是守恒的。（2）機(jī)械能守恒的條件只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，而沒(méi)有機(jī)械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化（即忽略摩擦阻力造成的能量損失）。在物理學(xué)中常常出現(xiàn)“光滑的表面”、“不計(jì)空氣阻力”、“不計(jì)摩擦”等文字描述，表示沒(méi)有摩擦阻力，機(jī)械能是______的（填“守恒”或“不守恒”）。知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化總和守恒（3）機(jī)械能不守恒的一些事例汽車爬坡跳傘者勻速下落火箭發(fā)射知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化（4）用機(jī)械能守恒及其轉(zhuǎn)化解釋現(xiàn)象①用繩子把一個(gè)鐵鎖懸掛起來(lái)。把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要?jiǎng)?。鐵鎖向前擺去又?jǐn)[回來(lái)。鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎？分析：鐵鎖下降的過(guò)程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，上升的過(guò)程是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。在上升和下降的過(guò)程中，鐵鎖和空氣之間存在摩擦，克服摩擦做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒（減小），也就是重力勢(shì)能的最大值越來(lái)越小，所以擺動(dòng)的高度會(huì)越來(lái)越低，不會(huì)達(dá)到鼻尖的。知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化②人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化

衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)_____能最大，當(dāng)它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，速度增大。

當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的____能減小，___能增大，速度減小。

許多人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行。離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，因此機(jī)械能_______。人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖知識(shí)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化守恒勢(shì)動(dòng)勢(shì)知識(shí)七、水能和風(fēng)能的利用1.水能（1）水能：流動(dòng)的水具有動(dòng)能，高處的水具有重力勢(shì)能，水所具有的______能統(tǒng)稱為水能。水能的大小由流量、流速和水位差決定。（2）古代對(duì)水能的利用：早在1900多年前，我們的祖先就制造了水輪，讓流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)汲水、磨粉、碾谷。（3）水能發(fā)電站：將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成____能。修筑攔河壩提高上游水位，壩底裝水輪機(jī)，水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢(shì)能越大，能發(fā)出的電就越多。機(jī)械電（2）我國(guó)古代對(duì)風(fēng)能的利用早在2000多年前就開(kāi)始利用風(fēng)來(lái)驅(qū)動(dòng)帆船航行。（3）風(fēng)能發(fā)電站將風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成____能。單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率較小，在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以同時(shí)安裝幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田”，連在一起供電。利用風(fēng)能的帆船利用風(fēng)能發(fā)電2.風(fēng)能（1）風(fēng)能：空氣在流動(dòng)過(guò)程中所具有的______能叫做風(fēng)能。風(fēng)能的大小由風(fēng)速和流動(dòng)空氣的質(zhì)量決定。知識(shí)七、水能和風(fēng)能的利用機(jī)械電【例題10】2022年2月北京冬奧會(huì)，中國(guó)代表團(tuán)共收獲9金4銀2銅共15枚獎(jiǎng)牌，金牌數(shù)和獎(jiǎng)牌數(shù)均創(chuàng)歷史新高。如圖為高速攝影機(jī)記錄的單板滑雪男子大跳臺(tái)金牌得主蘇翊鳴在比賽中，從跳臺(tái)起跳到落地過(guò)程的情景。下列關(guān)于這一過(guò)程說(shuō)法正確的是（）A．他從起跳到最高點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能B．他起跳后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大C．他從空中下落過(guò)程中，重力做功越來(lái)越慢D．他從起跳到落地的整個(gè)過(guò)程中，機(jī)械能是守恒的A典例分析解析見(jiàn)下頁(yè)

典例分析A．他從起跳到最高點(diǎn)的過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度逐漸變小，高度逐漸升高，動(dòng)能逐漸變小，重力勢(shì)能逐漸增大，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能，故A正確；B．由于存在阻力，他起跳后到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能不斷減小，在最高點(diǎn)機(jī)械能最小，故B錯(cuò)誤；C．他從空中下落過(guò)程中，速度越來(lái)越大，由P=W/t=Fs/t=Fv=Gv得，重力做功越來(lái)越快，故C錯(cuò)誤；D．由于存在阻力，他從起跳到落地的整個(gè)過(guò)程中，機(jī)械能不斷減小，不守恒，故D錯(cuò)誤。故選A?！纠}11】為響應(yīng)國(guó)家的“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)連續(xù)多次成功發(fā)射通信衛(wèi)星，人造地球衛(wèi)星廣泛運(yùn)用全球通信、氣象觀察等。如圖所示，衛(wèi)星沿著橢圓軌道繞地球運(yùn)行，下列說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星在近地點(diǎn)勢(shì)能最大 B．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)機(jī)械能最大C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒 D．從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，勢(shì)能減小典例分析C解析見(jiàn)下頁(yè)A．衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)離地面的距離最小，故勢(shì)能最小，故A錯(cuò)誤；BCD．衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，速度越來(lái)越小，動(dòng)能逐漸減小，距離地球越來(lái)越遠(yuǎn)，勢(shì)能逐漸增大，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，沒(méi)有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒。故BD錯(cuò)誤，C正確。典例分析故選C.【例題12】將皮球從離地某一高度O點(diǎn)水平拋出，球落地后又彈起，它的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能B．皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等C．皮球第一次反彈后達(dá)到最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零D．若將皮球涂黑，則會(huì)在地面M、N兩點(diǎn)留下兩個(gè)大小相等的黑色圓斑典例分析解析見(jiàn)下頁(yè)A根據(jù)小球位置的變化可知，小球在碰撞及與空氣摩擦的過(guò)程中機(jī)械能在減小，即后面每個(gè)位置的機(jī)械能都要小于前一個(gè)位置。A．由于D點(diǎn)位置在C點(diǎn)后面，所以皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，故A正確；B．由B點(diǎn)位置在A點(diǎn)之后，B點(diǎn)的機(jī)械能小于A點(diǎn)，皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能相同，機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能的總和，所以B點(diǎn)的動(dòng)能小于A點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．球的運(yùn)動(dòng)方向是斜向右上方的，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為0，但水平向右的速度不為0，所以動(dòng)能不為0，故C錯(cuò)誤；D．由于N點(diǎn)位置在M點(diǎn)后面，則N點(diǎn)的機(jī)械能小于M點(diǎn)，兩點(diǎn)的高度相同，重力勢(shì)能相同，所以N點(diǎn)的動(dòng)能小于M點(diǎn)的動(dòng)能，N點(diǎn)時(shí)形變小于M點(diǎn)，留下兩個(gè)黑色的圓斑大小不相等，故D錯(cuò)誤。典例分析故選A?！纠}13】如圖AOB是光滑軌道，A點(diǎn)的高度H大于B點(diǎn)的高度h，讓小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由滑下，沿軌道AOB到達(dá)B點(diǎn)后離開(kāi)（不計(jì)空氣阻力），則小球離開(kāi)B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡最符合實(shí)際的是_____，若小球到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)時(shí)所受的外力全部消失，則小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是______________。典例分析解析見(jiàn)下頁(yè)

做勻速直線運(yùn)動(dòng)

c由題意可知，小球從A點(diǎn)由靜止滑下，所以小球的機(jī)械能等于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，整個(gè)過(guò)程中，軌道光滑，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒。a軌跡的最高點(diǎn)超過(guò)了A點(diǎn)的高度，這是不可能的，故a錯(cuò)誤；b軌跡的最高點(diǎn)與A點(diǎn)的高度相同，而在最高點(diǎn)時(shí)，小球由于慣性，仍具有向右運(yùn)動(dòng)的速度，具有動(dòng)能，所以小球在b軌跡最高點(diǎn)的機(jī)械能大于A點(diǎn)的機(jī)械能，不符合能量守恒定律，故b錯(cuò)誤；c軌跡的最高點(diǎn)低于A點(diǎn)，在最高點(diǎn)時(shí)小球由于慣性仍運(yùn)動(dòng)，此時(shí)動(dòng)能和重力勢(shì)能的總和等于小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，機(jī)械能守恒，故c正確；小球離開(kāi)軌道時(shí)，由于慣性，應(yīng)具有沿軌道方向向上運(yùn)動(dòng)的速度，故d錯(cuò)誤，所以小球離開(kāi)B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡最符合實(shí)際的是c。若小球到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)時(shí)所受的外力全部消失，由于慣性，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)是“沿水平方向”。典例分析四、實(shí)驗(yàn)專題（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），所以動(dòng)能可能與物體的運(yùn)動(dòng)______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），動(dòng)能的大小可能與物體的_______有關(guān)。猜想與假設(shè)一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)（1）如圖所示，鋼球A從高為h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。制定計(jì)劃速度質(zhì)量（2）實(shí)驗(yàn)方法①轉(zhuǎn)換法：通過(guò)被撞物體_____________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)。質(zhì)量m1＞m2速度v1=v2質(zhì)量m1=m2速度v1＞v2一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)運(yùn)動(dòng)的距離s探究一：探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系①控制鋼球的質(zhì)量m不變。②讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開(kāi)始滾下，撞擊木塊B。③觀察并測(cè)量木塊被撞出的距離s。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動(dòng)木塊的距離s/cm10.110

20.115

30.120

一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)探究二：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h。②改變鋼球的質(zhì)量m。③觀察并測(cè)量木塊被撞出的距離s。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動(dòng)木塊的距離s/cm10.110

20.210

30.310

一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)探究（1）中：在質(zhì)量相同時(shí)，鋼球下落的高度越高，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)。結(jié)論：鋼球的動(dòng)能大小與______有關(guān)，速度越大，動(dòng)能越大。探究（2）中：不同鋼球從同一高度滾下，達(dá)到斜面底端時(shí)的速度相同，鋼球質(zhì)量越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠(yuǎn)。結(jié)論：鋼球的動(dòng)能大小與______有關(guān)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。分析與論證一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)速度質(zhì)量實(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)的速度越大，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)能也越大。一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)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)的______相同（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_________。（4）水平面絕對(duì)光滑時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響：鋼球撞擊木塊后木塊移動(dòng)的距離無(wú)法確定，鋼球動(dòng)能的大小無(wú)法比較。一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)初速度速度交流與討論（5）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)①木塊被撞后滑出木板的解決辦法：換質(zhì)量更大的木塊，換質(zhì)量更小的鋼球，換更長(zhǎng)的木板。②木塊質(zhì)量較大，確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較明顯：增大鋼球滾下的高度。③不用木塊的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：在桌上鋪一條毛巾，鋼球在毛巾上表面滾動(dòng)的距離來(lái)反映動(dòng)能的大小。（6）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，則動(dòng)能大，危險(xiǎn)性大）。一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)【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__________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_______有關(guān)。物體離地面越高、質(zhì)量越大，做功的本領(lǐng)越強(qiáng).二、探究決定重力勢(shì)能大小的因素質(zhì)量位置高度設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究一：探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系讓同一物體分別從不同的高度由靜止開(kāi)始下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。探究二：探究重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系讓質(zhì)量不同的物體分別從同一高度由靜止開(kāi)始下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。二、探究決定重力勢(shì)能大小的因素探究一中：同一物體從不同高度的位置下落時(shí)，桌腿在沙坑下陷的深度不同；高度越高，桌腿在沙坑下陷的深度越大。說(shuō)明：質(zhì)量相等的物體，_______________________。探究二中：質(zhì)量不同的物體從同一高度下落時(shí)，質(zhì)量越大，桌腿在沙坑下陷的深度越大.

說(shuō)明：高度相同時(shí)，__________________________。分析與論證二、探究決定重力勢(shì)能大小的因素高度越高，重力勢(shì)能越大物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大物體重力勢(shì)能的大小跟高度、質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量相同的物體，高度越高，它的重力勢(shì)能越大；高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢(shì)能也越大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論二、探究決定重力勢(shì)能大小的因素【例題1】如圖某小組在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，木塊移動(dòng)一段距離后靜止。（1）實(shí)驗(yàn)中探究的是小球的動(dòng)能，其動(dòng)能大小是通過(guò)__________________（選填“小球所處的高度”或“木塊移動(dòng)的距離”）來(lái)反映的，此情況下所用的研究方法_______。（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）典例分析轉(zhuǎn)換法木塊移動(dòng)的距離解析見(jiàn)下頁(yè)（2）分析比較_________兩次實(shí)驗(yàn)，可得到結(jié)論：速度相同的物體，___________，動(dòng)能越大。（3）若用上述實(shí)驗(yàn)器材探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，必須增加的器材是________。A．質(zhì)量不同的木塊B．傾斜程度不同的斜面C．粗糙程度不同的水平面典例分析質(zhì)量越大C解析見(jiàn)下頁(yè)甲、丙（1）小球會(huì)撞擊木塊，小球的動(dòng)能大小是通過(guò)小木塊移動(dòng)的距離大小來(lái)反映的，這屬于轉(zhuǎn)換法。（2）小球下滑的高度相同，則到達(dá)水平面時(shí)的速度是相同，小球的質(zhì)量不同，則推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離不同，所以根據(jù)甲丙圖可知，在速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。（3）探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，需要比較小車在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離，據(jù)此可知必須增加的器材是粗糙程度不同的水平面，故C正確。典例分析【例題2】如圖所示，小雨利用透明的箱子、沙子、小桌、重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。（1）小雨做甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，讓重物由靜止下落，他探究的是重力勢(shì)能的大小與___________是否有關(guān)；（2）小雨想做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與甲圖對(duì)比，就能探究重力勢(shì)能與物體質(zhì)量是否有關(guān)，他的具體做法是_____________；（3）小雨做丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)，探究壓力的作用效果與壓力大小是否有關(guān)，指出他實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題______________________。典例分析沒(méi)有控制受力面積相等

解析見(jiàn)下頁(yè)高度換用質(zhì)量不同的物體，讓其與甲圖中物體同樣高度處下落典例分析（1）實(shí)驗(yàn)中，重物從高處落下撞擊小桌，通過(guò)小桌下陷的深度判定重物重力勢(shì)能的大小；同一個(gè)重物的質(zhì)量不變，從不同高度落下，高度越高，能夠?qū)ν庾龉υ蕉?，小桌下陷的深度越大，說(shuō)明它的重力勢(shì)能越大。（2）要進(jìn)一步探究重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)換用不同的重物，讓其與甲圖中物體同樣高度落下，觀察桌腿陷入沙子的深度。（3）在分析壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法可知，實(shí)驗(yàn)中需要控制受力面積相同，改變壓力的大?。恍∮赀x擇丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，丙、丁的壓力不同，受力面積不同，所以不能得出正確的結(jié)論。五、綜合練習(xí)1.小紅和小田從一樓爬到五樓，她們同時(shí)出發(fā)，小紅先到，小田后到。過(guò)程中（）A．小紅的功率大 B．小田的功率大C．小紅和小田的功率一樣大 D．無(wú)法確定誰(shuí)的功率大D綜合練習(xí)兩人在爬樓時(shí)，要克服自身重力做功，做功的功率P=W/t＝Gh/t＝mgh/t由于兩人的質(zhì)量關(guān)系未知，在爬樓高度相同時(shí)，僅根據(jù)用時(shí)的多少，無(wú)法確定兩人功率的大小，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。2.如圖所示的四幅圖中的情境，對(duì)物體做了功的是（）A．叉車托著貨物停在水平路面上 B．搬石頭但沒(méi)有搬動(dòng)C．推小車向前運(yùn)動(dòng)了一段距離 D．提著滑板在水平路面上前行C綜合練習(xí)解析見(jiàn)下頁(yè)A．叉車托著貨物，停在水平地面上沒(méi)有移動(dòng)，叉車對(duì)貨物有力的作用，但沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，所以不做功，故A不符合題意；B．用力搬石頭，但未搬動(dòng)，有力作用在物體上，但沒(méi)有移動(dòng)距離，所以不做功，故B不符合題意；C．小車在推力的作用下向前運(yùn)動(dòng)了一段距離，有力作用在小車上，小車在該力的方向上通過(guò)了距離，所以做了功，故C符合題意；D．人提著滑板在水平路上行走過(guò)程中，人給滑板一個(gè)向上的力，但滑板在豎直方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以人對(duì)滑板沒(méi)有做功，故D不符合題意。綜合練習(xí)故選C.3．一同學(xué)在