2024解析：第十一章 功和機(jī)械能-講核心（解析版）

模塊要點考査方式學(xué)習(xí)要求考査類型等級劃分10個要點功做功的兩個因素概念辨析常考點、易錯點☆☆功的公式應(yīng)用規(guī)律應(yīng)用?？键c☆功率功率的概念概念辨析?？键c、易錯點☆☆功率的公式應(yīng)用規(guī)律應(yīng)用難點☆☆☆能與機(jī)械能能和功的理解概念辨析易錯點☆☆探究動能的影響因素實驗探究?？键c☆☆探究重力勢能的影響因素實驗?？键c☆探究彈性勢能的影響因素實驗常考點☆☆動能與勢能之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律應(yīng)用?？键c、易錯點☆☆機(jī)械能的變化難點☆☆☆1.功的定義：如果一個力作用在物體上，物體在_________方向上移動了一段距離，就說這個力做功。2.功的兩個必要因素：_________、_________。3.三種不做功的情況：_________、_________、_________。4.功的計算：功等于_________跟物體在力的方向上通過的_________的乘積。5.功的公式：_________，其中W表示_________單位_________；F表示_________，單位_________；S表示_________單位_________。6.功的原理：使用機(jī)械時，人們所用機(jī)械做的功都不少于直接用手做的功，也就是說使用任何機(jī)械都不_________?！敬鸢浮?力的；2力、在力的方向上移動距離；3有力無距離、有距離無力、力和距離方向垂直；4作用在物體上的力、距離；5W=FS、功、J、力、N、距離、m；6省功【例1】1.下圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是（）A.將包提起來 B.在水平地面勻速前進(jìn)C.乘升降電梯 D.提著包上樓【答案】B【解析】【詳解】A．將包提起來，人給包一個向上的力，向上移動了距離，小新提包的力對包做功，故A不符合題意；B．站在水平勻速提包，人給包一個向上的力，向上沒有移動距離，小新提包的力對包沒有做功，故B符合題意；C．乘升降電梯時，人給包一個向上的力，包向上移動距離，小新提包的力對包做功，故C不符合題意；D．提著包上樓，人給包一個向上的力，向上移動了距離，小新提包的力對包做功，故D不符合題意。故選B?！纠?】2.一名普通中學(xué)生從地上拿起一個雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，此過程中他對雞蛋做的功約為（）A.0.1J B.1J C.10J D.100J【答案】B【解析】【詳解】不同物理量的估算，有的需要憑借生活經(jīng)驗，有的需要簡單的計算，有的要進(jìn)行單位的換算，最后確定最符合實際的答案。一只雞蛋的質(zhì)量約50g，受到的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N從地上拿起雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，通過的距離大約2m，所以對雞蛋做的功大約為W=Gh=0.5N×2m=1J故選B?！纠?】3.如圖所示，將一重為1000N的物體沿斜面勻速推到汽車上，已知斜面的高為1.5m，斜面長為3m，若沿斜面的推力為600N，則下列說法正確的是（）A.推力做的功為900J B.克服重力做的功為900JC.推力做的功為1800J D.克服重力做的功為3000J【答案】C【解析】【詳解】AC．運動過程中推力做的總功W總=Fs=600N×3m=1800J故A錯誤，C正確；BD．運動過程中克服物體的重力做的有用功W有=Gh=1000N×1.5m=1500J故BD錯誤。故選C。【例4】4.關(guān)于力對物體做功，下列說法中不正確的是（）A.用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上的拉力對水桶做了功B.提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，手豎直向上的拉力對水桶做了功C.拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，推力對鉛球做了功D.用力推一輛汽車，汽車靜止不動，推力在這個過程中對汽車做了功【答案】BCD【解析】【詳解】A．用手從地面提起水桶，手給水桶一個向上的拉力，向上移動了距離，手的拉力對水桶做了功，故A正確，不符合題意；B．手提水桶，手給水桶一個向上的拉力，提著水桶在路面上水平向前移動一段路程，水桶在拉力作用下沒有向上移動距離，拉力對水桶沒有做功，故B錯誤，符合題意；C．拋出手的鉛球在空中向前運動的過程中，鉛球不再受到手的推力，由于慣性向前運動，而不是受到推力作用，所以推力對鉛球沒有做功，故C錯誤，符合題意；D．用力推一輛汽車，汽車靜止不動，汽車在推力作用下沒有移動距離，所以推力在這個過程中對汽車沒有做功，故D錯誤，符合題意。故選BCD?！纠?】5.物體A在水平拉力F=20N的作用下沿粗糙程度不同的水平地面運動，第一次加速運動了10m，第二次勻速運動了10m，第三次減速運動了10m，在三次不同的運動情況中比較拉力F對物體做的功（）A.第一次最多 B.第二次最多 C.三次一樣多 D.第三次最多【答案】C【解析】【詳解】物體A在水平拉力F=20N的作用下沿粗糙程度不同的水平地面運動，做功的多少與沿著力的方向上運動的距離有關(guān)，與其加速、勻速或減速無關(guān)，故三次做功的大小相同，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！纠?】6.小剛是一名初中生，他從一樓跑到三樓的過程中，克服自己重力所做的功最接近下面哪個值（）A.3J B.30JC.300J D.3000J【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)生活經(jīng)驗知道，初中生的體重大約是500N，即一層樓的高度大約是3m，則從一樓跑到三樓上升的高度是所以，該同學(xué)在此過程中克服自己重力所做功大約是故D符合題意，ABC不符合題意。故選D?！纠?】7.如圖小紅同學(xué)正在做“引體向上”．她先兩手握住單杠，兩腳離地，兩臂及身體自然下垂伸直，然后緩緩曲肘，將身體向上拉起，直到下巴超過橫杠．這個過程中，小紅做的功最接近的是A.2000J B.200JC.20J D.2J【答案】B【解析】【詳解】小紅同學(xué)正在做“引體向上”，兩臂將身體向上拉起，中學(xué)生的體重大約是G=500N，由題圖可知，上升的高度大約是胳膊的長度0.4m，即h=0.4m，所以小紅做的功最接近W=Gh=500N×0.4m=200J，故B符合實際為答案．【例8】8.有甲、乙兩輛功率相等的汽車，在相同時間內(nèi)勻速通過距離之比s甲:s乙=2:1那么（）A.兩輛汽車牽引力之比F甲:F乙=1:1 B.兩輛汽車牽引力之比F甲:F乙=2:1C.兩輛汽車做功之比W甲:W乙=2:1 D.兩輛汽車做功之比W甲:W乙=1:1【答案】D【解析】【詳解】CD．由W=Pt可得，功率相等，時間相同，因此兩輛汽車做功之比為W甲:W乙=P甲t甲:P乙t乙=1:1故C不符合題意，D符合題意；AB．根據(jù)W=Fs可得，兩輛汽車牽引力之比為故AB不符合題意。故選D。1.功率的物理意義：表示__________的物理量。2.功率的定義：我們把__________與__________的比值叫做功率。3.功率的公式：__________，其中W表示__________單位__________；t表示__________，單位__________；P表示__________單位__________。【答案】1.物體做功快慢；2.物體所做功、做功所用時間；3.P=W/t、功、J、時間、s、功率、W。【例9】9.關(guān)于功率概念的理解，下列說法中正確的是（）A.功率大的機(jī)械做的功多B.功率大的機(jī)械做功時用的時間少C.單位時間內(nèi)完成的功越多，則功率越大D.做功越多，功率一定越大E.做功時間越短，功率一定越大F.做功慢的機(jī)械，功率一定小G.甲每小時做的功比乙每小時做的功多，甲的功率比乙的功率大【答案】CFG【解析】【詳解】A．由公式可得，功的大小W=Pt所以做功的多少不僅與功率有關(guān)還與時間有關(guān)，故A錯誤；B．由公式可得，時間所以做功時用的時間不僅與功率有關(guān)還與功有關(guān)，故B錯誤；C．物體單位時間內(nèi)所做的功叫功率，所以單位時間內(nèi)完成的功越多，則功率越大，故C正確；D．機(jī)械功率越大，說明機(jī)械做功越快，機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，兩者沒有必然的聯(lián)系，故D錯誤；E．從公式可知，功率的大小與做功的多少和做功的時間有關(guān)，所以做功時間短，功率不一定越大，故E錯誤；F．功率是表示做功快慢的物理量，所以做功慢的機(jī)械，功率一定小，故F正確；G．功率是表示做功快慢的物理量，即單位時間做功多少，單位時間做功多的，功率一定大，由題意可知，甲每小時做的功比乙每小時做的功多，所以甲的功率比乙的功率大，故G正確。故選CFG?！纠?0】10.如圖所示是甲乙兩物體做功與所用時間的關(guān)系圖象，由圖可知，甲物體的功率P甲和乙物體的功率P乙的關(guān)系是（）A.P甲＞P乙 B.P甲＜P乙 C.P甲＝P乙 D.無法確定【答案】B【解析】【詳解】功率是指物體做功的快慢，比較物體做功功率可以相同時間比較做功的多少；也可以做功相同，比較做功的時間。相同的時間內(nèi)，甲做的功比乙做的功少，所以甲的功率小于乙的功率，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。【例11】11.新能源汽車因節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點深受廣大家庭的喜愛．小明爸爸駕駛電動汽車在平直公路上勻速行駛12km，用時10min．已知該車的總質(zhì)量為1.6×103kg，行駛中阻力為車重的0.05倍，此過程中該車牽引力做功_____J，功率為_____kW．（g=10N/kg）【答案】①.9.6×106②.16【解析】【詳解】分析：根據(jù)行駛中阻力為車重的0.05倍求出阻力；由于車做勻速直線運動，則牽引力等于阻力；根據(jù)求出功的大小，根據(jù)求出功率．解答：由于車做勻速直線運動，則牽引力等于阻力，則牽引力：；汽車做的功為：；汽車的功率為：；故答案為9.6×106；16．【點睛】本題考查了功、功率的計算，屬于基礎(chǔ)知識．【例12】12.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上勻速行駛，二者的牽引力之比為2∶3，功率之比為1∶4，則甲、乙兩輛汽車的行駛速度之比為（）A.8∶3 B.3∶8 C.1∶6 D.6∶1【答案】B【解析】【詳解】由題意知由功率公式可知故故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！纠?3】13.如圖甲所示，小明用彈簧測力計拉木塊，使它沿水平木板勻速直線滑動，圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖像，下列說法正確的是（）A.木塊第一次受到的拉力較大 B.拉力第一次做的功多C.拉力第一次做功的功率大 D.兩次拉力做的功一樣多【答案】C【解析】【詳解】因為木塊兩次都做勻速直線滑動，由二力平衡條件可知，木塊兩次受到的拉力相同；由圖乙可知，第一次拉木塊勻速直線滑動的速度大于第二次拉木塊勻速直線滑動的速度；相同時間，拉力第一次做的功多，沒有拉動時間，做功多少無法比較。由功率P=Fv可知，拉力第一次做功的功率大。故選C。【例14】14.如圖所示，是使用汽車打撈水下重物的示意圖。在重物從水底拉到井口的過程中，汽車以恒定速度向右運動，忽略水的阻力和滑輪的摩擦。四位同學(xué)畫出了汽車功率P隨時間t的變化圖像，其中正確的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】汽車勻速運動，重物也勻速運動，在重物露出水面前，浮力不變，F(xiàn)=G-F浮，所以拉力不變，根據(jù)P=Fv可知：汽車的功率不變；在物體露出水面而沒完全露出時，浮力減小，F(xiàn)=G-F浮，所以拉力增大，根據(jù)P=Fv可知：汽車的功率增大；在物體完全露出液面時，F(xiàn)=G，拉力不變，根據(jù)P=Fv可知：汽車的功率不變；綜上所述，汽車的功率先不變，再增大，最后又不變。故選C?！纠?5】15.一輛汽車在平直的公路上做直線運動，其v﹣t圖象如圖所示，汽車在第10s時已行駛了150m，速度達(dá)到了20m/s，隨后勻速前進(jìn)，若汽車在行駛過程中所受阻力大小始終為2000N，以下說法正確的是A.在0﹣20s內(nèi)汽車平均速度為15m/sB.在0﹣10s內(nèi)汽車的牽引力大小恒為2000NC.在10﹣20s內(nèi)汽車牽引力做的功為4×105JD.在10﹣20s內(nèi)汽車牽引力做功的功率為4×105W【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖象可知，汽車在10～20s內(nèi)做勻速運動，其速度為v2=20m/s，汽車在10～20s內(nèi)行駛的路程s2=v2t=20m/s×10s=200m，在0～20s內(nèi)行駛的總路程s=s1+s2=150m+200m=350m，則在0～20s內(nèi)汽車的平均速度v==17.5m/s，故A錯誤；B．根據(jù)圖象可知，在0～10s內(nèi)，汽車做加速運動，牽引力大于阻力，即牽引力大于2000N，故B錯誤；C．汽車在10～20s內(nèi)做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，牽引力等于阻力，即F=f=2000N，則牽引力做的功：W2=Fs2=2000N×200m=4×105J，故C正確；D．汽車在10～20s內(nèi)牽引力做功的功率：P2==4×104W，故D錯誤．【例16】16.一個小球從A點由靜止開始下落，速度越來越大，相繼經(jīng)過B、C兩點，如圖所示。若A、B兩點間的距離等于B、C兩點間的距離，則下列說法中正確的是（）A.小球從A點運動到C點的過程中，重力做了功B.小球在AB段重力所做的功與它在BC段重力所做的功相等C.小球在AB段重力所做的功比它在BC段重力所做的功大D.小球所受重力在AB段做功的功率等于在BC段做功的功率【答案】AB【解析】【分析】【詳解】A．小球從A點運動到C點的過程中，受到重力的作用，且沿重力的方向運動了一段距離，所以重力做了功，故A正確；BC．AB段和BC段的距離相同，重力不變，由W=Gh可知小球在AB段和BC段重力所做的功相同；故B正確，C錯誤；D．小球下落過程中，速度越來越大，AB和BC的距離相等，所以在BC段所用的時間較短；由P=可知，在重力做功相同的情況下，BC段的時間短，所以BC段重力做功的功率大，故D錯誤。故選AB?！纠?7】17.淼淼在實驗室做“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗。實驗中記錄的一部分信息如下：使物體在水平桌面上做直線運動，如圖所示。水平桌面O點兩側(cè)粗糙程度不同，物體運動過程中始終受到沿水平方向5N的拉力F。物體經(jīng)過M點開始計時，每經(jīng)過相同時間，頻閃相機(jī)會自動拍攝記錄物體的位置（用虛線框表示），物體在MO段做勻速直線運動。，F(xiàn)在MN、OP段做功分別為WMN、WOP，功率分別為PMN、POP，則（）A.WMN=WOP B.WMN>WOP C.PMN=POP D.PMN<POP【答案】AD【解析】【詳解】AB．由圖可知，MN段和OP段的路程都為1m，物體所受拉力都是5N，由W=Fs可得故B不符合題意，A符合題意；CD．設(shè)物體在OP段運動所用的時間為t，則物體在MN段運動所用的時間為2t，物體在MN段和OP段做的功相同，根據(jù)可知，物體在MN段的做功功率小于在OP段的做功功率，即PMN<POP，故C不符合題意，D符合題意。故選AD。1.能量：物體能夠__________我們就說這個物體具有能量，簡稱能。2.決定動能大小的因素：__________、__________。3.決定重力勢能大小的因素__________、__________。4.決定彈性勢能大小的因素__________、__________。5.機(jī)械能：__________、__________和__________統(tǒng)稱為機(jī)械能。6.機(jī)械能守恒：如果只有__________和__________相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能總和不變。7.動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律（不考慮其他形式的能量轉(zhuǎn)化）：①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能__________，重力勢能__________，重力勢能轉(zhuǎn)化為__________。②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能__________，重力勢能__________，動能轉(zhuǎn)化為__________。8.動能和彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律（不考慮其他形式的能量轉(zhuǎn)化）：①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為__________。②如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為__________。9.存在外力情況下，根據(jù)“機(jī)械能=動能+勢能”來判斷機(jī)械能的變化實例動能變化勢能變化機(jī)械能水平路面加速運動的小車水平路面減速運動的小車起重機(jī)句速吊起的重物勻速下降的降落傘小孩從滑梯上向下滑汽車加速沖上斜面火箭加速上升水平路面勻速行駛的灑水車水平勻速飛行的空中加油機(jī)【答案】1.對外做功；2.物體的質(zhì)量；物體運動的速度；3.物體的質(zhì)量；物體所處的位置高低，4.物體的彈性形變程度；勁度系數(shù)；5.動能；重力勢能；彈性勢能；6動能；勢能；7增大；減小；動能；減??；增大；重力勢能；8.彈性勢能；動能；9.略【例18】18.下列說法正確的是()A.靜止的物體一定不具有能 B.運動的物體由于沒有對別的物體做功,所以不具有能C.只有物體被舉高了才具有能 D.做功的物體一定具有能【答案】D【解析】【詳解】A.靜止的物體可能具有重力勢能，故A說法不正確；B.運動物體具有動能，故B說法不正確；C.被舉高的物體具有重量勢能，沒舉高的物體也可能具有其他形式的能，故C說法不正確；D.能反映了物體做功的本領(lǐng)，能做功說明物體一定具有能，故說法正確．故選D.【點睛】（1）一個物體能夠?qū)α硪粋€物體做功，這個物體就具有能量，能量反映了物體做功的本領(lǐng)；（2）物體由于被舉高而具有的能是重力勢能；（3）物體由于運動的而具有的能是動能．【例19】19.如圖所示為“研究動能大小與速度大小的關(guān)系”的實驗裝置圖。實驗中通過使用同一個小球A來保證__________不變；通過改變__________來改變小球A到達(dá)平面時的速度大小，小球A到達(dá)平面時動能的大小，是通過比較物塊B在同一水平面上__________大小比較出來的。【答案】①.質(zhì)量②.釋放小球的高度h③.移動的距離s【解析】【詳解】[1]用同一個小球，目的是讓質(zhì)量相同，研究動能大小與速度的關(guān)系。[2]改變小球運動到斜面底端的速度，應(yīng)讓它們從斜面的不同高度自由釋放，此時小球的重力勢能不同，轉(zhuǎn)化成的動能大小不同，小球到斜面底端的速度大小不同。[3]小球的動能是通過它對水平面上放置的木塊做功多少來體現(xiàn)的，木塊被推動的越遠(yuǎn)，小球的動能越大，所以觀察木塊B被推動的距離的即可?！纠?0】20.如圖是研究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。實驗中讓同一輛小車從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，在平面上碰到同一個木塊M上。請回答以下問題：（1）上述實驗?zāi)康氖茄芯啃≤噭幽艿拇笮「鷂__________的關(guān)系；（2）上述實驗是通過比較木塊M被小車推動距離的大小，來比較小車對木塊做功的多少，進(jìn)而比較小車原有__________的大小；（3）在上述實驗的基礎(chǔ)上，若想繼續(xù)研究物體的動能與質(zhì)量的關(guān)系，請寫出必須添加的實驗器材：__________?！敬鸢浮竣?速度②.動能③.質(zhì)量不同的小車或鉤碼【解析】【詳解】（1）[1]圖中實驗中讓同一輛小車從同一個斜面上不同的高度由靜止開始運動，“同一小車”控制了小車的質(zhì)量不變，“不同高度”小車的高度不同，運動的速度也就不同，因此該實驗探究的是小車動能與速度的關(guān)系。（2）[2]在研究動能大小與什么因素有關(guān)時，我們是通過觀察小車推動木塊移動的距離來反映小車動能大小的，采用的是轉(zhuǎn)換法的思想。（3）[3]若想繼續(xù)研究物體的動能跟質(zhì)量的關(guān)系，必須控制小車的速度不變，改變小車的質(zhì)量，因此用不同質(zhì)量的小車從斜面的同一高度滑下，通過比較木塊被推動的距離來反映小車動能的大小。【例21】21.如圖所示，用裝有細(xì)沙的容器、桌面粘有橡皮泥的三條腿小桌和質(zhì)量不同的木塊做“探究重力勢能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗．（1）該實驗是通過觀察比較________________來間接判斷物體重力勢能大小的．（2）實驗中采用質(zhì)量不同的木塊，是為了探究物體重力勢能大小與物體_______的關(guān)系，操作時應(yīng)該讓木塊從_________（選填“相同”或“不同”）的高度自由下落．（3）若要探究物體重力勢能大小與物體高度的關(guān)系，讓________的木塊從________自由下落砸到小桌表面上，觀察小桌腿陷入細(xì)沙中的深度．【答案】①.小桌腿陷入細(xì)沙中的深度②.質(zhì)量③.相同④.質(zhì)量相同⑤.不同高度【解析】【詳解】①實驗是通過觀察比較小桌在沙子中下陷的深度來間接判斷物體重力勢能大小的，是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用；②實驗中采用質(zhì)量不同的物塊，是為了探究重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系；根據(jù)控制變量法的思想，在探究過程中要注意保持物體從同一高度由靜止落下；③若要探究物體重力勢能大小與物體高度的關(guān)系，則需讓同一木塊，即質(zhì)量相同的林場從不同高度下落，比較小桌下陷的深度．【點睛】掌握控制變量法在此實驗中的應(yīng)用，重力勢能與物體的質(zhì)量和被舉高度有關(guān)，在探究重力勢能與其中一個量的關(guān)系時，另一個量保持不變，改變要探究的量．【例22】22.在探究彈簧的彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)時，小陽提出了如下猜想：猜想1：彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的長度有關(guān)；猜想2：彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān)；猜想3：彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)；猜想4：彈性勢能的大小與彈簧的原長有關(guān)；接下來，小陽首先選用彈簧、小球、木塊和長刻度尺各一個，按照如圖所示的實驗進(jìn)行探究。實驗中木塊起始位置相同，實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表。彈簧的原長L0/cm1010被壓縮后彈簧的長度L/cm85彈簧被壓縮的長度△L/cm25木塊移動的距離s/cm1115.5（1）彈簧將小球彈開的過程中，是將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的__________能；（2）由于彈性勢能的大小不便于用儀器測量，本實驗中把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)換為__________，這種研究問題的方法叫__________法；（3）分析表中數(shù)據(jù)可以驗證猜想__________；（選填序號）（4）如果要探究彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)是否有關(guān)，需要控制的變量有__________、__________、__________?！敬鸢浮竣?動②.木塊移動的距離③.轉(zhuǎn)換④.1⑤.彈簧的材料⑥.彈簧的原長⑦.彈簧被壓縮的長度【解析】【詳解】（1）[1]彈簧將小球彈開過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動能。（2）[2][3]彈性勢能的大小是通過木塊被彈開距離的遠(yuǎn)近來反映的，木塊被彈開的距離越遠(yuǎn)，說明彈簧的彈性勢能越大，所以本實驗中把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)換為木塊移動的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。（3）[4]由表中數(shù)據(jù)可知，彈簧的材料、原長和粗細(xì)均相同，彈簧被壓縮的長度不同，推動木塊移動的距離不同，所以可以驗證猜想1：彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的長度有關(guān)。（4）[5][6][7]根據(jù)控制變量法的思想，要探究彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)是否有關(guān)，必須控制彈簧的材料、彈簧的原長、彈簧被壓縮的長度均相同，改變彈簧的粗細(xì)。【例23】23.如圖所示，用手將滾擺的擺線纏在軸上，使?jié)L擺升到最高點，放開手可以看到滾擺下降并越轉(zhuǎn)越快，到達(dá)底端后，滾擺又向上運動。有關(guān)滾擺的能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A.在滾擺下降的過程中，它的動能減小，重力勢能增加B.在滾擺上升的過程中，它的重力勢能減小，動能增加C.在滾擺下降的過程中，它的動能增加，重力勢能減小D.在滾擺上升的過程中，它的重力勢能增加，動能增加【答案】C【解析】【詳解】AC．滾擺下降時，越滾越快，質(zhì)量不變、速度增大，動能增大；質(zhì)量不變、高度減小，重力勢能減小，故A錯誤，C正確；BD．滾擺上升時，越滾越慢，質(zhì)量不變、速度減小，動能減小；質(zhì)量不變、高度增大，重力勢能增大，故BD錯誤。故選C。【例24】24.下列過程中，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的是A.跳傘運動員在空中勻速下落的過程 B.熱氣球上升的過程C.汽車在水平路面上勻速行駛的過程 D.鉛球自由下落的過程【答案】D【解析】【詳解】A．跳傘運動員在空中勻速下落的過程，速度不變，高度下降，是動能不變，重力勢能減??；B．熱氣球上升的過程，高度增加，是空氣對氣球做功，機(jī)械能增加；C．汽車在水平路面上勻速行駛的過程，速度不變，動能不變；D．鉛球自由下落的過程中，高度下降，速度增加，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．故選D．【例25】25.下列實例中機(jī)械能變化的是（）A.飛機(jī)在空中水平勻速飛行 B.運載火箭迅速升入高空C.貨物沿傾斜木板慢慢地滑下 D.短跑運動員加速沖刺【答案】BCD【解析】【詳解】A．飛機(jī)在空中水平勻速飛行，飛機(jī)的質(zhì)量不變，速度不變，動能不變；高度不變，重力勢能不變，飛機(jī)飛行時，飛機(jī)沒有發(fā)生彈性形變，飛機(jī)不具有彈性勢能，所以機(jī)械能等于動能和重力勢能之和，動能不變，重力勢能不變，機(jī)械能不變，故A不符合題意。B．運載火箭迅速升入高空，火箭質(zhì)量不變，速度增大，動能增大；高度增大，重力勢能增大；火箭升空時，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能，所以機(jī)械能等于動能和重力勢能之和，動能增大，重力勢能增大，機(jī)械能增大，故B符合題意。C．貨物從傾斜木板上慢慢滑下，貨物和木板之間存在摩擦力，克服摩擦做功，貨物的機(jī)械能減小，故C符合題意。D．短跑運動員加速沖刺，運動員的質(zhì)量不變，速度增大，動能增大；高度不變，重力勢能不變；運動員沖刺時，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能；所以機(jī)械能等于動能和重力勢能之和，動能增大，重力勢能不變，機(jī)械能增大，故D符合題意。故選BCD。【例26】26.在溫哥華冬奧會上，來自黑龍江省的選手李妮娜在自由式滑雪比賽中獲得銀牌．她在比賽過程中運動的軌跡如圖所示，如果不計空氣阻力，下列說法正確的是A.從a點下滑到b點過程中，機(jī)械能保持不變B.在a點和c點速度都為零，因此這兩點動能也為零C.從c點下落到d點過程中，機(jī)械能保持不變D.在a點和e點都處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此機(jī)械能相等【答案】C【解析】【詳解】A．從a點向b點運動過程中，重力勢能大部分轉(zhuǎn)化成動能，因為有滑動摩擦，少部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．故A錯誤；B．在a點和c點速度都為零，說明動能都為零，因為高度不同，所以，重力勢能就不相同，故B錯誤；C．從c點下落到d點過程中，重力勢能轉(zhuǎn)為動能，C正確；D．在a點和e點都處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明動能都為零，因為高度不同，所以，重力勢能就不相等，因此機(jī)械能不相等，故D錯誤。故選C?！纠?7】27.關(guān)于功和能的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.物體具有的能越多，它做的功越多B.物體有了能就一定正在做功C.做功的物體一定具有能D.物體做功的多少與它具有的能無關(guān)【答案】C【解析】【詳解】A．物體具有的能越多，它做功的本領(lǐng)越大，不符合題意；B．物體有了能就有了做功本領(lǐng)，但不一定正在做功，不符合題意；C．做功的物體一定具有能，說法正確，符合題意；D．物體做功的多少與它具有的能有關(guān)，不符合題意。故選C。【例28】28.如圖所示，已知人造地球衛(wèi)星繞地球運行的軌道是橢圓形的，有一近地點和遠(yuǎn)地點，下面關(guān)于衛(wèi)星的說法正確的是（）A.當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點向近地點運動時，速度變大B.當(dāng)衛(wèi)星從近地點向遠(yuǎn)地點運動時，速度變大C.當(dāng)衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點時，動能最大，重力勢能最小D.當(dāng)衛(wèi)星在近地點時，動能最小，重力勢能最大【答案】A【解析】【詳解】動能大小與質(zhì)量和速度有關(guān)；重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)．由題意知：衛(wèi)星在太空中飛行時，在近地點，速度最大，動能達(dá)到最大，重力勢能達(dá)到最?。辉谶h(yuǎn)地點時，速度最小，動能最小，重力勢能最大。故選A。

【例29】29.圖甲是研究“物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，小陽進(jìn)行了如下的實驗：實驗1：讓同一鋼球A分別從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，將水平面上同一位置的木塊B推動了一段距離，比較木塊被推動的距離；實驗2：改變鋼球的質(zhì)量，讓不同質(zhì)量的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，將水平面上同一位置的木塊B推動了一段距離，比較木塊被推動的距離；根據(jù)實驗請你回答下列問題：（1）本實驗中通過____________反映物體動能的大小。（2）通過以上實驗獲得的結(jié)論可以用來解釋以下的現(xiàn)象：某段道路的交通標(biāo)志牌如圖乙所示：小型客車最高行駛速度不得超過100km/h；大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過80km/h。對機(jī)動車的最高行駛速度進(jìn)行限制主要是由于動能的大小跟物體的__________有關(guān)；而在同樣的道路上，對不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度主要是由于動能的大小跟物體的____________有關(guān)。【答案】①.木塊B被推動距離的大?、?速度③.質(zhì)量【解析】【詳解】（1）[1]在研究“物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，利用容易測量到的木塊B被推動的距離大小來反映不容易測量的物體的動能大小。（2）[2]根據(jù)實驗可知鋼球質(zhì)量相同時速度越大，推動木塊的距離越遠(yuǎn)，也就是動能越大，對機(jī)動車的最高行駛速度進(jìn)行限制主要是由于質(zhì)量一定時，動能的大小跟物體的速度有關(guān)。[3]根據(jù)實驗可知鋼球速度相同時質(zhì)量越大，推動木塊的距離越遠(yuǎn)，也就是動能越大，不同車型質(zhì)量不同，而在同樣的道路上，對不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度主要是由于動能的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)。【例30】30.如圖所示，粗糙程度相同的斜面與水平面在M點相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧為原長時右端在N點。小物塊從斜面上P點由靜止滑下，與彈簧碰撞后小物塊又返回到斜面上，最高到達(dá)Q點。下列說法正確的是（）A.彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最大B.小物塊從P向M運動過程中，重力勢能減少C.小物塊從N向M運動過程中，它的動能增加D.小物塊從M向Q運動過程中，它的機(jī)械能減少【答案】ABD【解析】【詳解】A．彈簧彈性勢能與彈簧發(fā)生的彈性形變有關(guān)，形變量越大，彈簧的彈性勢能越大，所以彈簧被壓縮到最短時，彈性勢能最大，故A正確；B．小物塊從P向M運動過程中，高度降低，重力勢能減少，故B正確；C．小物塊從N向M運動過程中，物塊需要克服摩擦力做功，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以物塊的動能先增加后減小，故C錯誤；D．小物塊從M向Q運動過程中，物塊需要克服摩擦力做功，物塊機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物塊機(jī)械能減少，故D正確。故選ABD?！纠?1】31.擲實心球是某市的中考體育加試項目之一，擲出去的實心球從a處出手后，在空中的運動軌跡如圖所示，球最終停在水平地面e點處（不計空氣阻力）．則實心球（）A.在a處重力勢能最小B.在b處動能為零C.在a、b、c三處機(jī)械能相等D.在d處動能為零【答案】C【解析】【詳解】A．重力勢能的大小與物體的質(zhì)量，高度有關(guān)，由圖可知，d、e兩點高度最小，重力勢能最小，故A錯誤；B．球在最高點b處時，在水平方向上仍有速度，所以此時的動能不是零，故B錯誤；C．不計空氣阻力，則說明球在空中的機(jī)械能是守恒的，故在a、b、c三處的機(jī)械能相等，C正確；D．球達(dá)到d點后沒有靜止，仍然向前滾動，所以動能不是零，故D錯誤。故選C?！纠?2】32.用同一臺高速頻閃照相機(jī)拍攝兩個質(zhì)量相同的甲、乙小球豎直下落的某段過程，得到兩張頻閃照片，如圖所示．已知每次曝光的時間間隔為0.1s．甲、乙兩球均從位置a運動到位置b，下列根據(jù)照片所做的分析正確的是：A.甲球下落時受到的重力和阻力是一對平衡力B.甲球下落時，它的動能增大，重力勢能減小C.乙球下落時受到的阻力大于甲球下落時受到的阻力D.乙球在位置b時的動能大于它在位置a時的