中考物理一輪復(fù)習(xí)重點(diǎn)講義專題11 功和機(jī)械能（含解析）

第十一章功和機(jī)械能——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之精細(xì)講義系列知識(shí)點(diǎn)1：功1.功的概念和判定：（1）功的定義：一個(gè)力作用在物體上，使物體在力的方向上通過(guò)一段距離，這個(gè)力就對(duì)物體做了功；（2）功的單位：國(guó)際單位制中，功的單位是：焦耳，符號(hào)是J，1J=1N·m；（3）判斷力是否做功包括兩個(gè)必要因素：一是力作用在物體上；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離；二者缺一不可。

2.三種不做功的情況不做功的情況現(xiàn)象分析有力無(wú)距離搬石頭而未動(dòng)、推桌子而未動(dòng)、提著一桶水靜止不動(dòng)等雖然對(duì)物體施加了力，但物體沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，即s為零，因此W=Fs=0J有距離無(wú)力踢出的足球在草地上滾一段距離、小球在光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)一段距離足球滾動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有受到腳的"踢力"，此過(guò)程中人對(duì)足球做功為零;小球在光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中水平方向上沒(méi)有受到力的作用，所以沒(méi)有力對(duì)小球做功力與距離垂直提著水桶在水平地面上走一段距離、背著書(shū)包去上學(xué)等物體（水桶或書(shū)包等）均受到豎直向上的力，但物體在水平方向上運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上通過(guò)的距離為零，因此力對(duì)物體做功為零①功的原理：使用任何機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于（大于或等于）不用機(jī)械時(shí)所做的功，也就是使用任何機(jī)械都不省功，這個(gè)結(jié)論叫做功的原理。②物體的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向相反時(shí)的做功情況如果力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向相反，力也做功，此時(shí)我們說(shuō)物體克服這個(gè)力做了功，做功的大小等于這個(gè)力的大小與物體在力的反方向上通過(guò)的距離的乘積。如將重物G提升高度h的過(guò)程，重物克服重力做功Gh。2.功的計(jì)算：（1）功的計(jì)算公式：W=FS，其中各量單位功W：J（焦耳），力F：N（牛頓）；移動(dòng)距離S：m（米）；或者W=Pt；應(yīng)用W=Fs計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)（1）做功的多少只由F和s決定，與物體的質(zhì)量大小、速度大小、運(yùn)動(dòng)的方向、物體是否做勻速運(yùn)動(dòng)、是否受摩擦力等均無(wú)關(guān)。（2）要明確是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做功。（3）公式中的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"，這句話要引起重視，否則在計(jì)算時(shí)容易出錯(cuò)。如圖所示，重力為G的小物塊從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程，在力F的方向上（沿斜面方向）通過(guò)的距離為s，因此力F對(duì)物體做功為Fs;在重力G的方向上（豎直向下）通過(guò)的距離為h，因此重力G對(duì)物體做功為Gh。（4）物體在力的方向上移動(dòng)的距離應(yīng)該是這個(gè)力作用在物體上時(shí)物體移動(dòng)的距離，該力撤銷(xiāo)后物體移動(dòng)的距離不能計(jì)算在內(nèi)?！镜淅?】關(guān)于功的概念，下列說(shuō)法正確的是（）A．只要有力作用在物體上，力就對(duì)物體做功B．物體只要移動(dòng)了距離，就有力對(duì)它做了功C．只要有力作用在物體上，物體在力的方向上又移動(dòng)了距離，則這個(gè)力就對(duì)物體做了功D．有力作用在物體上，物體又移動(dòng)了距離，這個(gè)力就一定對(duì)物體做了功【答案】C【詳解】A．有力作用在物體上，但在沿力的方向沒(méi)有移動(dòng)的距離，此時(shí)也沒(méi)有力做功，故A錯(cuò)誤；B．物體只要移動(dòng)了距離，不一定有力對(duì)它做功，如手提水桶，沿水平方向前進(jìn)20m，手的作用力向上，水桶沿水平方向運(yùn)動(dòng)，但手沒(méi)有對(duì)水桶做功，故B錯(cuò)誤；C．有力作用在物體上，物體在力的方向上移動(dòng)了距離，符合做功的必要條件，故C正確；D．手提水桶，沿水平方向前進(jìn)20m，雖然有力，同時(shí)也有距離，但不是沿力的方向的距離，所以此時(shí)手對(duì)水桶仍沒(méi)有做功，有力作用在物體上，物體又移動(dòng)了距離，這個(gè)力就不一定對(duì)物體做了功，故D錯(cuò)誤。故選C?！镜淅?】如下圖所示，重為5N的鐵塊吸附在豎直放置足夠長(zhǎng)的磁性平板上，在豎直向上拉力F的作用下鐵塊沿直線豎直向上運(yùn)動(dòng)鐵塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v的大小隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，若鐵塊受到的摩擦力為2N，下列說(shuō)法正確的是（）A．向上運(yùn)動(dòng)中，吸引力對(duì)鐵塊做了功 B．在0SKIPIF1<02s內(nèi)拉力F等于5NC．在2～6s內(nèi)拉力F大于7N D．在2～6s內(nèi)，拉力做的功為84J【答案】D【詳解】A．由甲圖知，磁性平板對(duì)鐵塊的吸引力是沿水平方向的，而鐵塊沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，所以，吸引力對(duì)鐵塊不做功，故A錯(cuò)誤；B．由乙圖可知，在0～2s內(nèi)，鐵塊處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即此時(shí)的拉力F大于重力與摩擦力大小之和，但無(wú)法確定拉力F的大小，故B錯(cuò)誤；C．由乙圖可知，在2～6s內(nèi)，鐵塊在豎直方向上，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，鐵塊受到平衡力的作用，在豎直方向上受到豎直向下的重力G、豎直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力F，根據(jù)力的平衡條件可得f+G=F所以，此時(shí)的拉力F=G+f=5N+2N=7N故C錯(cuò)誤；D．在2～6s內(nèi)，物體以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則s=vt=3m/s×（6s-2s）=12m在2～6s內(nèi)拉力F做的功W=Fs=7N×12m=84J故D正確。故選D。【典例3】如圖，物體在相同力F的作用下，分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿著力的方向移動(dòng)了相同的距離s，力F做的功分別為W1、W2、W3，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．W2>W1 B．W2>W3 C．W1=W2 D．W1>W3【答案】C【詳解】由題知，拉力相同，物體沿拉力的方向移動(dòng)的距離相同，根據(jù)SKIPIF1<0可知，力F做的功SKIPIF1<0故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。【典例4】在圖的四種情境中，人對(duì)物體不做功的是（）A．提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)B．扛著米袋慢慢爬上樓梯C．用力推汽車(chē)，汽車(chē)沒(méi)動(dòng)D．舉著杠鈴原地不動(dòng)【答案】ACD【詳解】A．提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)，人給水桶一個(gè)向上的力，水桶向上沒(méi)有移動(dòng)距離，人對(duì)水桶沒(méi)有做功。故A符合題意；B．扛著米袋慢慢爬上樓梯，人給米袋一個(gè)向上的力，米袋在力的作用下向上移動(dòng)一定的距離，人對(duì)米袋做功。故B不符合題意；C．用力推汽車(chē)，汽車(chē)沒(méi)動(dòng)，人給汽車(chē)一個(gè)向前的力，汽車(chē)向前沒(méi)有移動(dòng)距離，人對(duì)汽車(chē)沒(méi)有做功。故C符合題意；D．舉著杠鈴原地不動(dòng)，人給杠鈴一個(gè)向上的力，杠鈴向上沒(méi)有移動(dòng)距離，人對(duì)杠鈴沒(méi)有做功。故D符合題意。故選ACD?！镜淅?】一人用100N的水平拉力拉小車(chē)在水平面上前進(jìn)了10m，小車(chē)重400N，則拉力做的功為_(kāi)__________J，重力做的功為_(kāi)__________J?！敬鸢浮?/p>

1000

0【詳解】[1]拉力做功W=Fs=100N×10m=1000J[2]小車(chē)在水平方向上運(yùn)動(dòng)，在重力方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，重力做功為0。知識(shí)點(diǎn)2：功率1.功率的概念：（1）功率定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫功率，在物理學(xué)中用字母P表示；（2）功率意義：物理學(xué)中，用功率來(lái)表示物體做功的快慢；（3）功率公式：SKIPIF1<0；（4）推導(dǎo)公式∶SKIPIF1<0

（4）功率單位：國(guó)際單位：瓦（W），1W=1J/s；常用單位：千瓦（kW），1kW=103W；①汽車(chē)爬坡時(shí)為什么要用低速擋由P=Fv可知在功率一定時(shí)，速度越小，汽車(chē)獲得的牽引力越大，爬坡越容易。因此汽車(chē)爬坡時(shí)要用低速擋。②應(yīng)用功率的公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)A.SKIPIF1<0是功率的定義式，它表示做功的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均功率，既適用于勻速直線運(yùn)動(dòng)，也適用于非勻速直線運(yùn)動(dòng)。B.運(yùn)用SKIPIF1<0計(jì)算時(shí)，一定要注意P、W、t三個(gè)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，功"W"一定是對(duì)應(yīng)時(shí)間"t"內(nèi)完成的，且各物理量的單位分別是瓦（W）、焦（J）、秒（s）。C.P=Fv是功率的推導(dǎo)式，它是物體在恒力F的作用下，以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)算功率的公式，因此拉力F必須是恒力，且物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。D.運(yùn)用P=Fv進(jìn)行計(jì)算時(shí)，P、F、v的單位分別是瓦（W）、牛（N）、米每秒（m/s）。

③功率大小比較：一般采用下列三種辦法比較大?。?/p>

A.在相同時(shí)間內(nèi)，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大。

B.在完成相同功的條件下，比較所用時(shí)間的長(zhǎng)短，所用時(shí)間越短的物體，功率越大。

C.做功多少和所用時(shí)間都不同的情況下，通過(guò)公式SKIPIF1<0計(jì)算，然后進(jìn)行比較。①公式中F、s的測(cè)量人上樓時(shí)克服自身重力做功，因此公式中的F=G=mg，故應(yīng)先測(cè)出人的質(zhì)量m;公式中的s指的是在重力方向上通過(guò)的距離，而非傾斜樓梯的總長(zhǎng)度，可先測(cè)量一級(jí)臺(tái)階的高度h，再數(shù)出上樓時(shí)的總臺(tái)階數(shù)n，則通過(guò)的距離s=nh?！緶y(cè)量步驟】（1）測(cè)量人的質(zhì)量m;（2）測(cè)量一級(jí)臺(tái)階的高度h，數(shù)出所有臺(tái)階的級(jí)數(shù)n;（3）測(cè)量人爬完所有臺(tái)階所用的時(shí)間t，并將數(shù)據(jù)填入表格;（4）根據(jù)公式SKIPIF1<0算出人爬樓時(shí)的功率，并將計(jì)算結(jié)果填入表格。②爬樓梯模型拓展爬樓梯的功率測(cè)量方法可以應(yīng)用到跳繩、引體向上、俯臥撐等過(guò)程的功率測(cè)量。爬樓梯的功率測(cè)量屬于小范圍重復(fù)運(yùn)動(dòng)功率測(cè)量的一個(gè)模型，其表達(dá)式SKIPIF1<0，對(duì)于跳繩、引體向上.和俯臥撐來(lái)說(shuō)，應(yīng)該為SKIPIF1<0，這里的SKIPIF1<0就是通過(guò)n次跳繩、引體向上或俯臥撐的總時(shí)間計(jì)算出運(yùn)動(dòng)一次的時(shí)間?！镜淅?】關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是（）A．功率越大的機(jī)械做功一定越多 B．做功越快的機(jī)械功率一定越大C．功率越大的機(jī)械越省力 D．相同時(shí)間，功率大的機(jī)械做功少【答案】B【詳解】A．功率越大，表示機(jī)械做功越快，由W=Pt可知，因時(shí)間不確定，故功率大的機(jī)械，做功不一定多，故A錯(cuò)誤；B．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，表示機(jī)械功率越大，故B正確；C．功率大小與是否省力、省力多少無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．由W=Pt可知，相同時(shí)間，功率大的機(jī)械做功多，故D錯(cuò)誤。故選B。【典例2】如圖甲所示，放在水平地面上重為100N的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，物體運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．0~2s內(nèi)推力對(duì)物體做的功為20JB．2~4s內(nèi)物體的動(dòng)能保持不變C．4~6s內(nèi)重力對(duì)物體做的功為800JD．4~6s內(nèi)拉力做功的功率為80W【答案】D【詳解】A．由圖丙可知，0~2s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，由W=Fs可知，0~2s內(nèi)推力對(duì)物體做的功為0J，故A錯(cuò)誤；B．由圖丙可知，2~4s內(nèi)物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，而動(dòng)能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大，即物體的動(dòng)能增大，故B錯(cuò)誤；C．由圖丙可知，4~6s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的速度4m/s不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而物體在豎直方向上通過(guò)的距離為0，則由W=Gh可知，4~6s內(nèi)重力對(duì)物體做的功為0J，故C錯(cuò)誤；D．由圖乙可知，4~6s內(nèi)物體受到的拉力為20N，拉力的功率SKIPIF1<0故D正確。故選D?！镜淅?】如圖所示，不計(jì)空氣阻力，用彈簧測(cè)力計(jì)兩次水平拉同一木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖乙是它運(yùn)動(dòng)的路程隨時(shí)間變化的圖象，下列說(shuō)法正確的是（）A．木塊第一次和第二次速度之比為1∶2B．木塊兩次受到滑動(dòng)摩擦力之比為2∶1C．對(duì)木塊第一次和第二次的拉力功率之比為2∶1D．在相同時(shí)間內(nèi)拉力兩次對(duì)木塊做功之比為1∶1【答案】C【詳解】A.從圖乙可知，木塊兩次都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，第一次10s運(yùn)動(dòng)路程為50m，第二次10s運(yùn)動(dòng)路程為25m；因?yàn)闀r(shí)間一定，速度與路程成正比，即木塊第一次和第二次速度之比為50m∶25m=2∶1，故A錯(cuò)誤；B.兩次水平拉動(dòng)同一木塊，使它在同一水平木板上運(yùn)動(dòng)，兩次接觸面的粗糙程度相同、壓力相同，則滑動(dòng)摩擦力相同，即木塊兩次受到滑動(dòng)摩擦力之比為1∶1，故B錯(cuò)誤；CD.從圖乙可知，木塊兩次都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力作用，所以兩次木塊受到的拉力和摩擦力相等，因?yàn)槟Σ亮ο嗤世σ蚕嗤?；相同時(shí)間內(nèi)的路程之比為s1∶s2，根據(jù)W=Fs可得W1∶W2=2∶1，根據(jù)SKIPIF1<0可知，功率之比為2∶1，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。知識(shí)點(diǎn)3：動(dòng)能和勢(shì)能1.能量∶物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱能。理解能量與做功（1）一個(gè)正在做功的物體一定具有能量，一個(gè)具有能量的物體不一定正在做功。"能夠?qū)ν庾龉?是指這個(gè)物體具有做功的本領(lǐng)，但它不一定做了功或者正在做功。（2）功和能量的關(guān)系∶①功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是一個(gè)過(guò)程量，而能量是物體本身具有的，是一個(gè)狀態(tài)量。②做功的過(guò)程，一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。物體做功越多，說(shuō)明某種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能就越多。2.動(dòng)能（1）概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。一切物體都具有動(dòng)能。（2）影響動(dòng)能大小的因素：物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大，速度越大，物體具有的動(dòng)能就越大。（3）單位：焦耳（J）。理解：動(dòng)能是物體"由于運(yùn)動(dòng)具有的能量"，不能理解為"運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量"一切運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能，動(dòng)能指的是與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的能量，不能理解為"運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量"，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的物體不只具有動(dòng)能，它還可能具有其他形式的能量，如重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、內(nèi)能等。

3.勢(shì)能：彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。

（1）重力勢(shì)能

①概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢(shì)能。

②影響重力勢(shì)能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。物體的質(zhì)量越大，所處的高度越高，物體的重力勢(shì)能就越大。

③單位：焦耳（J），重為1N的物體（質(zhì)量約為0.1kg），被舉高1m時(shí)所獲得的能量，就是1J。理解：對(duì)物體重力勢(shì)能的理解重力勢(shì)能定義中的"高度"是指相對(duì)高度，例如在山頂有一塊石頭，如果以地面為參照物，石頭具有重力勢(shì)能，如果以山頂為參照物，其重力勢(shì)能為零;一般情況下我們都是以地面為參照物來(lái)確定物體是否具有重力勢(shì)能。

（2）彈性勢(shì)能

①概念：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢(shì)能。

②影響彈性勢(shì)能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大，彈性勢(shì)能就越大。③單位：焦耳（J）。知識(shí)點(diǎn)4：\o"11.4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化"機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.機(jī)械能的概念：（1）動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為機(jī)械能。動(dòng)能和勢(shì)能都屬于機(jī)械能，動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量，勢(shì)能是存儲(chǔ)著的能量，動(dòng)能和勢(shì)能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。（2）機(jī)械能大小：等于動(dòng)能和勢(shì)能的總和。2.機(jī)械能守恒（1）機(jī)械能守恒∶大量研究結(jié)果表明，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)械能的總和不變，或者說(shuō)，機(jī)械能是守恒的。（2）機(jī)械能守恒的條件∶機(jī)械能守恒是有條件的，只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，或者說(shuō)只有重力和彈力做功時(shí)，機(jī)械能才守恒。（3）機(jī)械能不守恒的情況①受到阻力作用的物體機(jī)械能不守恒。如果運(yùn)動(dòng)的物體受到摩擦或空氣阻力，機(jī)械能就會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式的能，從而使機(jī)械能逐漸減小，不再守恒。如落地的籃球越跳越低，最終靜止在地面上，機(jī)械能逐漸減小。②有重力或彈力以外的力對(duì)物體做功時(shí)，機(jī)械能不守恒。實(shí)驗(yàn)探究1：探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)【實(shí)驗(yàn)猜想】動(dòng)能大小可能跟物體的質(zhì)量、速度有關(guān)。【實(shí)驗(yàn)圖示】【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）如圖甲所示，讓質(zhì)量為m的小球從斜面上高度為h處由靜止滑下，運(yùn)動(dòng)到水平面上后撞擊小木塊，測(cè)量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格;（2）如圖乙所示，讓質(zhì)量為m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下，運(yùn)動(dòng)到水平面上后撞擊同—位置的同小本塊測(cè)量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格;（3）如圖丙所示，讓質(zhì)量為2m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下，運(yùn)動(dòng)到水平面上后撞擊同一位置的同—小木塊，測(cè)量小木塊在水平面上滑行的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格。物理方法：轉(zhuǎn)換法、控制變量法（1）轉(zhuǎn)換法∶小球的動(dòng)能大小無(wú)法直接觀察，實(shí)驗(yàn)中將小球的動(dòng)能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊木塊運(yùn)動(dòng)距離的大小，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。（2）控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保證小球質(zhì)量相同，到達(dá)水平面的速度不同，即圖甲、乙;探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制小球到達(dá)水平面的速度相同，質(zhì)量不同，即圖乙、丙。還要注意保持其他因素不變，如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要使用同一個(gè)斜面（粗糙程度、傾角不變）、被撞擊的是同一個(gè)木塊等。知識(shí)拓展：從斜面滑下的物體的速度小球在光滑斜面上由靜止開(kāi)始滾下，到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小只與起點(diǎn)的高度有關(guān)，高度越高，到達(dá)底端時(shí)的速度就越大，與其他因素?zé)o關(guān);因此質(zhì)量不等的小球從斜面的同一高度由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)，它們的速度大小相等?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動(dòng)能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大，質(zhì)量越大，物體所具有的動(dòng)能就越大。實(shí)驗(yàn)探究2探究物體的重力勢(shì)能跟哪些因素有關(guān)【實(shí)驗(yàn)猜想】重力勢(shì)能可能跟物體的高度、質(zhì)量有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)圖示】【實(shí)驗(yàn)步驟】（1）如圖甲、乙所示，將質(zhì)量相等（均為m）的重物分別從不同高度（高度分別為h和2h）由靜止釋放，記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度;（2）如圖乙、丙所示，將質(zhì)量不等（分別為m和M）的重物從相同高度（均為2h）由靜止釋放，記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度?！咀⒁馐马?xiàng)】（1）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要注意使重物下落后擊中小桌的中部，以免小桌發(fā)生歪斜，影響陷入深度的測(cè)量。（2）每次實(shí)驗(yàn)后要將實(shí)驗(yàn)小桌恢復(fù)原樣放置。物理方法：轉(zhuǎn)換法、控制變量法（1）轉(zhuǎn)換法∶重物的重力勢(shì)能大小無(wú)法直接觀察，實(shí)驗(yàn)中將重物的重力勢(shì)能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊的小桌陷入沙子的深度，這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。（2）控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持重物質(zhì)量相同，高度不同，即圖甲、乙;探究重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制高度相同，質(zhì)量不同，即圖乙、丙?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大，高度越高，物體所具有的重力勢(shì)能就越大?！镜淅?】某同學(xué)用圖所示裝置來(lái)“探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系”，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)探究的是木塊的動(dòng)能與速度的關(guān)系B．讓不同的小車(chē)從斜面同一高度由靜止釋放C．水平面必須光滑D．通過(guò)觀察木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來(lái)比較小車(chē)的動(dòng)能大小【答案】D【詳解】A．該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車(chē)，不是木塊，故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，要探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系，必須控制物體的質(zhì)量相同，也就是保持小車(chē)的質(zhì)量不變；讓相同的小車(chē)從同一斜面的不同高度由靜止釋放，故B錯(cuò)誤；CD．在該實(shí)驗(yàn)中我們用到了轉(zhuǎn)換的方法，即將小車(chē)動(dòng)能的大小轉(zhuǎn)換為其對(duì)木塊做功的多少來(lái)比較，即小車(chē)推動(dòng)木塊越遠(yuǎn)，其對(duì)木塊所做的功就越多，即具有的動(dòng)能就越大；反之就越少；實(shí)驗(yàn)中若水平表面光滑，則無(wú)法觀察木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D?！镜淅?】如圖所示為蹦極運(yùn)動(dòng)的示意圖，彈性繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端和運(yùn)動(dòng)員相連。運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過(guò)合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D。整個(gè)過(guò)程中忽略空氣阻力，分析運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)到D點(diǎn)過(guò)程，下列表述正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能最大B．當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的重力等于繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力C．從B點(diǎn)到C點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員做減速直線運(yùn)動(dòng)D．從B點(diǎn)到D點(diǎn)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員做加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員在重力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越大；至B點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后，運(yùn)動(dòng)員受到豎直向上的彈力的作用，開(kāi)始時(shí)彈力小于重力，運(yùn)動(dòng)員向下左加速運(yùn)動(dòng)；在C點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員受到的合力為0，即運(yùn)動(dòng)員受到的重力等于繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力，此時(shí)的速度最大，動(dòng)能最大；經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后，彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大于重力，運(yùn)動(dòng)員做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員的速度逐漸減小，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，速度為零；由此可知，從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員速度一直增加，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。【典例3】如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球彈起的高度越來(lái)越小，說(shuō)明小球在此過(guò)程中能量不守恒B．根據(jù)能量守恒定律，在此過(guò)程中小球的機(jī)械能總量是保持不變的C．在小球的運(yùn)動(dòng)中，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能D．此過(guò)程說(shuō)明了能量守恒定律是需要建立在一定的條件之上才能成立的【答案】C【詳解】A.由圖可知，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈起的高度越來(lái)越小，說(shuō)明重力勢(shì)能越來(lái)越小，同時(shí)速度越來(lái)越慢，也就是動(dòng)能越來(lái)越小，所以小球的機(jī)械能減少；機(jī)械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了部分內(nèi)能，但能量的總量是守恒的，故A錯(cuò)誤；B.在小球的運(yùn)動(dòng)中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，所以小球的機(jī)械能總量會(huì)減小，故B錯(cuò)誤；C.在小球的運(yùn)動(dòng)中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故C正確；D.能量守恒定律適用于所有的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，故D錯(cuò)誤。故選C。【典例4】擲實(shí)心球是中考體育加試項(xiàng)目之一。圖為擲出去的實(shí)心球從a處出手后，在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡，球最終停在水平地面e處。則實(shí)心球（a點(diǎn)、c點(diǎn)高度相同，不計(jì)空氣阻力）（）A．在a處重力勢(shì)能最小B．在b處動(dòng)能為零C．在d處動(dòng)能為零D．在a、b、c三處機(jī)械能相等【答案】D【詳解】A．不計(jì)空氣阻力，小球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒，在d處時(shí)高度最低，重力勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，所以小球在d處時(shí)的動(dòng)能最大，而不是在a處動(dòng)能最大，故A不符合題意；B．小球在b處時(shí)具有一定的速度，動(dòng)能不為0；在e處時(shí)，小球的速度為0，動(dòng)能為0，所以在e處動(dòng)能最小，故B不符合題意；C．由A項(xiàng)解答可知小球在d處時(shí)動(dòng)能不為零，而是動(dòng)能最大，故C不符合題意；D．因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力，所以，在動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，小球的機(jī)械能沒(méi)有損失（即機(jī)械能守恒），則小球在a、b、c三處機(jī)械能相等，故D符合題意。故選D?！镜淅?】如圖所示，光滑的半圓形軌道固定在水平桌面上，軌道上的A、C兩點(diǎn)在同一高度，B點(diǎn)為最低點(diǎn)，小球從A點(diǎn)由靜止自由釋放，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球不能到達(dá)C點(diǎn)B．小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)慣性消失C．小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中受到的是非平衡力D．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，機(jī)械能守恒【答案】C【詳解】A．半圓形軌道是光滑的，不計(jì)摩擦力和空氣阻力，小球下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，故小球能到達(dá)C點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．慣性是物體的一種屬性，小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)慣性不會(huì)消失，故B錯(cuò)誤；C．小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中速度時(shí)刻發(fā)生變化，故這個(gè)過(guò)程中受到的是非平衡力，故C正確；D．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。故選C?！镜淅?】實(shí)驗(yàn)小組在“探究影響動(dòng)能大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，猜想其影響因素可能有物體的質(zhì)量、物體的速度，于是用質(zhì)量為m、2m的鋼球從斜面上由靜止?jié)L下撞擊水平長(zhǎng)木板上的木塊，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示，虛線位置是木塊被撞后滑動(dòng)一段距離停下的位置。（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察_______來(lái)判斷________（選填“木塊”或“鋼球”）的動(dòng)能大?。唬?）比較甲、乙兩圖實(shí)驗(yàn)，可以探究鋼球動(dòng)能大小與________的關(guān)系，在甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中木塊移動(dòng)時(shí)受到的摩擦力分別為f1、f2，則f1_______f2（選填“>”“=”或“<”）；（3）比較甲、丙兩圖實(shí)驗(yàn)可知，鋼球的_______越大，動(dòng)能越_______。（4）小麗同學(xué)認(rèn)為用乙、丙兩圖也可以得出結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)，她的看法是否正確？_______（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是_______?！敬鸢浮?/p>

木塊移動(dòng)的距離

鋼球

速度

=

質(zhì)量

大

錯(cuò)誤

沒(méi)有控制速度相同【詳解】（1）[1][2]該實(shí)驗(yàn)中鋼球動(dòng)能的大小是通過(guò)木塊移動(dòng)的距離體現(xiàn)的，木塊被撞的越遠(yuǎn)，說(shuō)明鋼球的動(dòng)能越大，被撞的越近，說(shuō)明鋼球的動(dòng)能越小，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想。（2）[3]比較甲、乙兩圖實(shí)驗(yàn)，鋼球的質(zhì)量相同，滾下的高度不同，鋼球到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，可以探究鋼球動(dòng)能大小與速度的關(guān)系。[4]在甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中，木塊移動(dòng)時(shí)對(duì)水平面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，則受到的摩擦力不變，則SKIPIF1<0。（3）[5][6]比較甲、丙兩圖實(shí)驗(yàn)可知，鋼球下落時(shí)的高度相同，達(dá)水平面時(shí)的速度相同，鋼球的質(zhì)量不同，可以探究鋼球的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：鋼球的質(zhì)量越大，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，鋼球的動(dòng)能越大。（4）[7][8]要探究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制鋼球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，讓不同質(zhì)量的鋼球從同一高度由靜止滑下，而乙、丙兩圖沒(méi)有讓鋼球從同一高度滾下，沒(méi)有控制鋼球的初速度相同，所以小麗的看法是錯(cuò)誤的?！镜淅?】如圖所示，小華在“探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選用的器材有透明容器、細(xì)沙、木質(zhì)小桌，質(zhì)量不同的兩個(gè)鐵塊，讓鐵塊從小桌正上方的某一高度處自由下落將小桌打入沙中。（1）該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察______來(lái)判斷重力勢(shì)能大小的；（2）讓質(zhì)量不同的鐵塊從同一高度自由下落，鐵塊的質(zhì)量越大，小桌陷入沙中越深，由此得出重力勢(shì)能的大小與______有關(guān)；（3）探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇讓質(zhì)量______的鐵塊從不同高度自由下落；（4）鐵塊在空中下落時(shí)減少的重力勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____。【答案】

桌腿陷入的深度

質(zhì)量

相同

動(dòng)能【詳解】（1）[1]重力勢(shì)能越大，對(duì)桌子做功越多，桌腿陷入沙子越深，故可以根據(jù)桌腿陷入的深度來(lái)判斷重力勢(shì)能的大小。（2）[2]從同一高度自由下落，鐵塊的質(zhì)量越大，小桌陷入沙中越深，質(zhì)量大的鐵塊重力勢(shì)能越大，故結(jié)論為重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量有關(guān)。（3）[3]探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)選擇改變高度，控制鐵塊的質(zhì)量相同，故可以選擇相同質(zhì)量的鐵塊，從不同的高度靜止下落。（4）[4]鐵塊在空中下落時(shí)，速度越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越大，故減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。1．2012年福特女子冰壺世錦賽在加拿大萊斯布里奇舉行，比賽中，選手用力把一個(gè)重約190N的冰壺水平拋出，冰壺在水平冰面上滑行10m后停下來(lái)，則冰壺在滑行過(guò)程中（）A．選手對(duì)冰壺做了1900J的功B．重力對(duì)冰壺做了1900J的功C．選手和重力都沒(méi)有對(duì)冰壺做功D．以上說(shuō)法都不對(duì)【答案】C【詳解】做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上移動(dòng)的距離。選手用力把一個(gè)重約190N的冰壺水平拋出，冰塊在水平方向移動(dòng)了距離，但在水平方向不受人的作用力；冰塊受重力作用，但在重力方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，可知人和重力都沒(méi)有對(duì)冰塊做功。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2．水平地面上G點(diǎn)兩側(cè)粗糙程度不同，從E點(diǎn)開(kāi)始，物體如終受到大小相等、方向水平向右的拉力F作用，每經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間用虛線框記錄物體所處位置，測(cè)得EF=GH，則（）A．拉力在GH段做功可能為零B．拉力在GH段做的功比拉力在EF段做的功多C．拉力在EF段做的功比拉力在GH段做的功多D．拉力在EF段做的功和拉力在GH段做功相等【答案】D【詳解】A.物體在GH段受到拉力的作用，且在拉力的方向上通過(guò)了一定距離，所以拉力在GH段做功，其大小不可能為零，故A不符合題意；BCD.物體在EF段和GH段受到的拉力相等，且EF=GH，即物體在拉力的方向上通過(guò)的距離相等，根據(jù)W=Fs可知，在拉力在EF段做的功和拉力在GH段做功相等，故BC不符合題意，D符合題意。故選D。3．功率相等的兩汽車(chē)，在相同的時(shí)間內(nèi)勻速通過(guò)的路程之比為2∶1，下列說(shuō)法中正確的是（）A．兩車(chē)所做的功之比為2∶1 B．兩車(chē)所做的功之比為1∶2C．兩車(chē)的速度之比為1∶2 D．兩車(chē)所受牽引力之比為1∶2【答案】D【詳解】AB．兩車(chē)功率相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)SKIPIF1<0可得，兩車(chē)做的功相等，兩車(chē)所做的功之比為SKIPIF1<0故AB錯(cuò)誤；C．兩車(chē)路程之比SKIPIF1<0兩車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)SKIPIF1<0可得，兩車(chē)的速度之比為SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．由于兩車(chē)功率相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，根據(jù)SKIPIF1<0可得，兩車(chē)所受牽引力之比為SKIPIF1<0故D正確。故選D。4．如圖所示，一個(gè)物體在空中下落，速度越來(lái)越大，相繼經(jīng)過(guò)A，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0三點(diǎn)，已知SKIPIF1<0，物體在SKIPIF1<0段重力做功SKIPIF1<0、功率SKIPIF1<0，在SKIPIF1<0段重力做功SKIPIF1<0、功率SKIPIF1<0，則（）A．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【答案】D【詳解】物體在SKIPIF1<0和SKIPIF1<0段，距離相同，重力相同，根據(jù)SKIPIF1<0，重力做功相同，所以SKIPIF1<0。物體在下落過(guò)程中，速度越來(lái)越大，即SKIPIF1<0，因?yàn)镾KIPIF1<0，所以SKIPIF1<0，又因?yàn)镾KIPIF1<0，根據(jù)SKIPIF1<0可知，SKIPIF1<0。故選D。5．下列關(guān)于功和能的敘述中正確的是（）A．一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能B．吊在天花板上的吊燈靜止，所以沒(méi)有能C．一個(gè)物體已做過(guò)的功越多，說(shuō)明這個(gè)物體具有的能越多D．沒(méi)有做功的物體不具有能【答案】A【詳解】A.一個(gè)物體如果具有了對(duì)別的物體做功的本領(lǐng)，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量，或者說(shuō)具有能，故A正確；B.吊在天花板上的吊燈靜止，相對(duì)于地面具有重力勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；C.物體的具有的能越大，它能夠做的功越大；物體已經(jīng)做的功越多，并不能說(shuō)明它具有的能就越多，只有物體能夠做的功越多，才能說(shuō)明它做功的能力強(qiáng)，因此它具有的能就越大，故C錯(cuò)誤；D.物體不論有沒(méi)有做功，只要能夠?qū)ν庾龉?，這個(gè)物體就具有能量，故D錯(cuò)誤。故選A。6．如圖所示，中學(xué)生小麗和爺爺進(jìn)行爬樓比賽。他們同時(shí)從一樓出發(fā)爬到四樓，已知小麗的體重比爺爺?shù)男?，下列說(shuō)法不正確的是（）A．要比較小麗和爺爺從一樓爬到四樓的功率必須要測(cè)量重力和爬樓梯所用的時(shí)間B．爬到四樓時(shí)，小麗做了約5000J的功，功率約為100WC．小麗和爺爺爬相同多的樓梯，小麗增加的重力勢(shì)能比爺爺少D．從開(kāi)始爬樓到圖中時(shí)刻停止計(jì)時(shí)，此過(guò)程中爺爺做功的功率小【答案】D【詳解】A．要比較小麗和爺爺從一樓爬到四樓的功率，根據(jù)功率的公式SKIPIF1<0可知道，小麗和爺爺從一樓爬到四樓，所走的高度h是相同的，只需要測(cè)量重力和爬樓梯所用的時(shí)間，即可比較兩人的功率，故A正確，不符合題意；B．一層樓的高度約為3m，則從一樓爬到四樓時(shí)，小麗所走的高度約為10m；中學(xué)生小麗的質(zhì)量約為50kg，重力約為500N，則從一樓爬到四樓時(shí)，小麗克服重力所做的功約為W小麗=G小麗h=500N×10m=5000J從一樓爬到四樓需要的時(shí)間約為50s，則小麗的功率約為SKIPIF1<0爬到四樓時(shí)，小麗做了約5000J的功，功率約為100W，故B正確，不符合題意；C．小麗和爺爺爬相同多的樓梯，即升高的高度相同，但是小麗的體重比爺爺?shù)男。敲葱←愒黾拥闹亓?shì)能比爺爺少，故C正確，不符合題意；D．從開(kāi)始爬樓到圖中時(shí)刻停止計(jì)時(shí)，可知道所用的時(shí)間是相同的，從圖中可看到，小麗所走的高度大于爺爺?shù)?，小麗的體重比爺爺?shù)男?，沒(méi)有具體數(shù)值，不能判斷誰(shuí)克服重力做的功多，那么不能確定誰(shuí)的功率小，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。7．一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車(chē)正在灑水作業(yè)，關(guān)于該灑水車(chē)，下列說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)能不變 B．重力勢(shì)能不變C．重力勢(shì)能、動(dòng)能都不變 D．重力勢(shì)能、動(dòng)能都變小【答案】D【詳解】灑水車(chē)在不斷的灑水過(guò)程中，質(zhì)量減小，因勻速行駛，所以速度不變，則動(dòng)能減小，又在水平街道上，高度不變，重力勢(shì)能減小，所以灑水車(chē)的機(jī)械能減小，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。8．一名游客蹦極時(shí)下落過(guò)程的v﹣t圖象（忽略空氣阻力）如圖所示。已知t1時(shí)，彈性繩處于自然伸直狀態(tài)，t3時(shí)游客達(dá)到最低點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是（）A．在0~t1時(shí)間段內(nèi)，彈性繩的彈力等于游客所受重力B．在t1~t2時(shí)間段內(nèi)，彈性繩彈性勢(shì)能逐漸減小C．在t2~t3時(shí)間段內(nèi)，重力不做功D．在t3時(shí)，游客的動(dòng)能為零，此時(shí)游客受到非平衡力【答案】D【詳解】A．由題意可知，t1時(shí)，彈性繩處于自然伸直狀態(tài)，在0~t1時(shí)間段內(nèi)，彈性繩沒(méi)有發(fā)生形變，沒(méi)有彈力，故此時(shí)彈力不等于重力，故A錯(cuò)誤；B．在t1~t2時(shí)間段內(nèi)，彈性繩的伸長(zhǎng)量變大，則彈性繩的彈性勢(shì)能變大，故B錯(cuò)誤；C．在t2~t3時(shí)間段內(nèi)，游客是向下運(yùn)動(dòng)的，在重力的方向上通過(guò)了距離，所以重力做了功，故C錯(cuò)誤；D．在t3時(shí)，游客的速度為0，游客的動(dòng)能為零，此時(shí)游客到達(dá)最低點(diǎn)，此時(shí)彈性繩的伸長(zhǎng)量是最大的，彈力是最大的，彈力要大于重力，所以受到的力不是平衡力，故D正確。故選D。9．如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)，一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由釋放后所能達(dá)到的最低點(diǎn)，關(guān)于小石塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的說(shuō)法，正確的是（）A．忽略空氣摩擦，小石塊減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊受到重力和彈力的作用C．從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊的速度先增大后減小D．小石塊在C點(diǎn)時(shí)，速度為零，受到平衡力的作用【答案】C【詳解】A．小石塊在下落過(guò)程中，在AB段，小石塊只受到重力作用，重力不斷改變小石塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，小石塊加速下落；在BC段受到橡皮筋的拉力作用，過(guò)B點(diǎn)后橡皮筋開(kāi)始伸長(zhǎng)（大于原長(zhǎng)），彈力逐漸增大。當(dāng)拉力小于重力時(shí)，小石塊仍處于加速狀態(tài)；當(dāng)拉力大于重力時(shí)，小石塊減速下落，從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小石塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能還轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，故A錯(cuò)誤；B．由題B點(diǎn)是橡皮筋自然下垂長(zhǎng)度的位置，所以在AB段，橡皮筋對(duì)小石塊沒(méi)有彈力，故B錯(cuò)誤；C．從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊速度先加速后減速，故C正確；D．BC過(guò)程中小石塊先加速后減速，減速過(guò)程中是因?yàn)閺椓Υ笥谥亓?，C點(diǎn)是下落的最低點(diǎn)，此時(shí)小石塊雖然速度為0，到達(dá)C點(diǎn)后小石塊會(huì)改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向上運(yùn)動(dòng)，故C點(diǎn)時(shí)受到并不是平衡力，故D錯(cuò)誤。故選C。10．如圖所示，鋼珠沿豎直平面上的光滑軌道abcd從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，則鋼珠（）A．通過(guò)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)d點(diǎn)時(shí)大B．鋼珠在b點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大C．鋼珠在c點(diǎn)的機(jī)械能大于d點(diǎn)的機(jī)械能D．從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】A【詳解】A．由于軌道abcd表面是光滑的，則鋼珠不受摩擦力，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒，所以鋼珠在b點(diǎn)的機(jī)械能等于d點(diǎn)的機(jī)械能，機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能的和，b、d兩點(diǎn)，d點(diǎn)的重力勢(shì)能大于b點(diǎn)的重力勢(shì)能，所以通過(guò)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)d點(diǎn)時(shí)大，故A符合題意；B．b點(diǎn)高度最小，所以鋼珠在b點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能最小，故B不符合題意；C．由于軌道abcd表面是光滑的，則鋼珠不受摩擦力，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒，所以鋼珠在c點(diǎn)的機(jī)械能等于d點(diǎn)的機(jī)械能，故C不符合題意；D．從b運(yùn)動(dòng)到c的上升過(guò)程中，鋼珠的質(zhì)量不變，高度變大，重力勢(shì)能增大，速度同時(shí)變小，動(dòng)能減少，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故D不符合題意。故選A。11．如圖所示，小球在A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，向右側(cè)擺動(dòng)，B點(diǎn)是小球擺動(dòng)的最低點(diǎn)，C點(diǎn)是小球擺動(dòng)到右側(cè)的最高點(diǎn)，且A、C兩點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直距離hA＞hC；在小球從B點(diǎn)擺動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球的機(jī)械能總量保持不變B．在A點(diǎn)小球的機(jī)械能最大C．小球的勢(shì)能始終保持減小D．從A到B點(diǎn)小球的勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】B【詳解】A．如果小球沒(méi)有能量損耗，那么C點(diǎn)的高度應(yīng)該和A點(diǎn)的高度相同，由圖可知，C點(diǎn)高度低于A點(diǎn)，則從B到C的過(guò)程中有能量損耗，機(jī)械能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)樾∏蜻\(yùn)動(dòng)時(shí)不斷克服空氣阻力做功，從而消耗機(jī)械能，所以開(kāi)始時(shí)在A點(diǎn)小球的機(jī)械能最大，故B正確；C．從B到C，小球的高度逐漸增大，因此它的重力勢(shì)能逐漸增大，故C錯(cuò)誤；D．從A到B的過(guò)程中，小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選B。12．下列物體具有勢(shì)能的是（）A．靜止不動(dòng)的課桌B．掛在樹(shù)上的椰子C．拉長(zhǎng)了的橡皮筋D．正在水平路面上行駛的汽車(chē)【答案】BC【詳解】A．靜止不動(dòng)的課桌，相對(duì)地面沒(méi)有高度，沒(méi)有有重力勢(shì)能，故A不符合題意；B．掛在樹(shù)上的椰子，相對(duì)地面有一定的高度，所以具有重力勢(shì)能，故B符合題意；C．拉長(zhǎng)的橡皮筋，處于靜止?fàn)顟B(tài)，不具有動(dòng)能；因?yàn)橄鹌そ畎l(fā)生了彈性形變，所以只具有彈性勢(shì)能，故C符合題意；D．正在水平路面上行駛的汽車(chē)，汽車(chē)由于運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能；相對(duì)地面沒(méi)有高度，所以不具有重力勢(shì)能，故D不符合題意。故選BC。13．跳繩是大家喜愛(ài)的體育運(yùn)動(dòng)之一，小金的質(zhì)量為50kg，每次跳起高度約為6cm（人整體上升，如圖所示），1min跳100次，下列說(shuō)法正確的是（）A．向上起跳過(guò)程中小金的動(dòng)能持續(xù)增大B．在下落過(guò)程中小金的重力勢(shì)能持續(xù)減小C．小金跳一次克服重力做功約3JD．小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為50W【答案】BD【詳解】A．向上起跳過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度減小，小金的動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；B．在下落過(guò)程中小金的高度降低，重力勢(shì)能持續(xù)減小，故B正確；C．小金的重力為SKIPIF1<0小金跳一次克服重力做功SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率SKIPIF1<0故D正確。故選BD。14．在水平地面上、小琪同學(xué)用200N的水平推力推動(dòng)重300N的箱子，6s內(nèi)前進(jìn)了6m，在這個(gè)過(guò)程中，木箱所受重力對(duì)木箱做功為_(kāi)__________J；她對(duì)木箱做功為_(kāi)__________J；她對(duì)木箱做功的功率為_(kāi)__________W?！敬鸢浮?/p>

0

1200

200【詳解】[1]重力的方向豎直向下，由題知，箱子在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以重力做功為0。[2]小琪對(duì)木箱做功W=Fs=200N×6m=1200J[3]小琪對(duì)木箱做功的功率為SKIPIF1<015．一物體在大小不變的水平拉力F的作用下沿粗糙程度相同的水平地面做直線運(yùn)動(dòng)，其關(guān)系圖像s﹣t如圖所示。（1）0~12s物體所受的拉力___________（選填“大于”“小于”或“等于”）12~24s物體所受的拉力；（2）0~12s拉力做的功___________（選填“大于”“小于”或“等于”）12~24s拉力做的功；（3）0~12s拉力做功的功率___________（選填“大于”“小于”或“等于”）12~24s拉力做功的功率。【答案】

等于

大于

大于【詳解】（1）[1]由圖像可知，物體在0~12s和12s~24s均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于摩擦力，同一物體對(duì)水平面壓力相等，接觸面的粗糙程度不變，故物體受到的摩擦力相等，所以0~12s物體所受的拉力等于12s~24s物體所受的拉力。（2）[2]0~12s物體所受的拉力等于12s~24s物體所受的拉力，物體0~12s通過(guò)的路程大于12~24s通過(guò)的路程，由SKIPIF1<0可知，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功。（3）[3]0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，而兩段時(shí)間相同，根據(jù)SKIPIF1<0可知，0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率。16．為了增強(qiáng)體質(zhì)，小星定期的進(jìn)行跳繩訓(xùn)練。如圖所示，在一次訓(xùn)練中，小星跳繩時(shí)所穿運(yùn)動(dòng)鞋的總質(zhì)量為SKIPIF1<0，平均每分鐘他跳繩120次，若每次雙腳把運(yùn)動(dòng)鞋抬離地面的高度均為SKIPIF1<0，則：（1）運(yùn)動(dòng)鞋的總重力的大小是多少？（2）每上升一次他對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做的功為多少？（3）他跳繩時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做功的平均功率為多少W？（4）在參加中考體育考試時(shí)，小星認(rèn)為跳繩時(shí)每次跳的高度不宜太高，這可節(jié)省體力更好的參加體考的其它項(xiàng)目。你同意他的觀點(diǎn)嗎？請(qǐng)寫(xiě)出你的判斷理由?！敬鸢浮浚?）2N；（2）0.12J；（3）0.24W；（4）見(jiàn)解析【詳解】解：（1）運(yùn)動(dòng)鞋的總重力為SKIPIF1<0（2）每上升一次他對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做的功為SKIPIF1<0（3）平均每分鐘他跳繩120次，則跳一次所用的時(shí)間為SKIPIF1<0平均功率為SKIPIF1<0（4）同意，因?yàn)槊看翁母叨忍?，則每次對(duì)自己以及運(yùn)動(dòng)鞋所需做功也較多，根據(jù)做功實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，所以當(dāng)做功越多則導(dǎo)致被轉(zhuǎn)化的體能也越多。答：（1）運(yùn)動(dòng)鞋的總重力為2N；（2）每上升一次他對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做的功為SKIPIF1<0；（3）他跳繩時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)鞋做功的平均功率為SKIPIF1<0；（4）同意，因?yàn)槊看翁母叨忍?，則每次對(duì)自己以及運(yùn)動(dòng)鞋所需做功也較多，根據(jù)做功實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，所以當(dāng)做功越多則導(dǎo)致被轉(zhuǎn)化的體能也越多。17．如圖甲所示，是在某建筑工地上，正在用塔吊從地面上吊起一重物的情景。起重機(jī)吊起重物時(shí)，重物上升的距離s與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，起重機(jī)對(duì)重物做功的功率P（0~10s為平均功率）與時(shí)間t的關(guān)系，如圖丙所示，不計(jì)鋼繩和滑輪的重及摩擦，g=10N/g。（1）吊起的重物重為多少N？（2）在吊起重物的40s時(shí)間內(nèi)，起重機(jī)對(duì)重物所做的功為多少J？【答案】（1）2×104N；（2）1.1×106J【詳解】解：（1）由丙圖可知，在10~40s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做功的功率為SKIPIF1<0時(shí)間t=30s，在10~40s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做的功為SKIPIF1<0由乙圖可知，不計(jì)鋼繩和滑輪的重及摩擦，在10~40s內(nèi)，重物勻速上升，起重機(jī)對(duì)重物做的功等于重物在該段時(shí)間內(nèi)克服重力做的功，由乙圖得，在該時(shí)間內(nèi)重物上升的距離為SKIPIF1<0由公式SKIPIF1<0可知重物受到的重力為SKIPIF1<0（2）由丙圖可知，在0~10s內(nèi)，起重機(jī)對(duì)重物做功的平均功率SKIPIF1<0時(shí)間t1=10s，在0~10s內(nèi)，起重機(jī)對(duì)重物做功為SKIPIF1<0由（1）可知在10~40s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做的功為SKIPIF1<0，則在0~40s內(nèi)起重機(jī)對(duì)重物做功為SKIPIF1<0SKIPIF1<0答：（1）吊起的重物重為2×104N。（2）在吊起重物的40s時(shí)間內(nèi)，起重機(jī)對(duì)重物所做的功為1.1×106J。18．如圖甲所示，一輛總質(zhì)量為12t的汽車(chē)將貨物沿ABCD路線運(yùn)送到D處，其中AB和CD段是平直水平公路，BC段是一條直的上坡公路，AB和CD段的高度差為240m，汽車(chē)在每段公路運(yùn)輸過(guò)程中均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示（AB和CD段用時(shí)均為1min，BC段用時(shí)2min），汽車(chē)在三段路上牽引力的功率隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示，則：(1)汽車(chē)在AB段牽引力做的功為多少？(2)汽車(chē)在BC段受到的摩擦力為多少N？【答案】(1)1.44×1