2024解析：第十一章 功和機(jī)械能-講核心（原卷版）

模塊要點(diǎn)考査方式學(xué)習(xí)要求考査類型等級(jí)劃分10個(gè)要點(diǎn)功做功的兩個(gè)因素概念辨析?？键c(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)☆☆功的公式應(yīng)用規(guī)律應(yīng)用?？键c(diǎn)☆功率功率的概念概念辨析?？键c(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)☆☆功率的公式應(yīng)用規(guī)律應(yīng)用難點(diǎn)☆☆☆能與機(jī)械能能和功的理解概念辨析易錯(cuò)點(diǎn)☆☆探究動(dòng)能的影響因素實(shí)驗(yàn)探究?？键c(diǎn)☆☆探究重力勢(shì)能的影響因素實(shí)驗(yàn)?？键c(diǎn)☆探究彈性勢(shì)能的影響因素實(shí)驗(yàn)?？键c(diǎn)☆☆動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律應(yīng)用常考點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)☆☆機(jī)械能的變化難點(diǎn)☆☆☆1.功的定義：如果一個(gè)力作用在物體上，物體在_________方向上移動(dòng)了一段距離，就說這個(gè)力做功。2.功兩個(gè)必要因素：_________、_________。3.三種不做功的情況：_________、_________、_________。4.功的計(jì)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(shí)，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(dòng)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【例2】2.一名普通中學(xué)生從地上拿起一個(gè)雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，此過程中他對(duì)雞蛋做的功約為（）A.0.1J B.1J C.10J D.100J【例3】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(zhǎng)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【例4】4.關(guān)于力對(duì)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(duì)水桶做了功B.提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功C.拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中，推力對(duì)鉛球做了功D.用力推一輛汽車，汽車靜止不動(dòng)，推力在這個(gè)過程中對(duì)汽車做了功【例5】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(yùn)動(dòng)，第一次加速運(yùn)動(dòng)了10m，第二次勻速運(yùn)動(dòng)了10m，第三次減速運(yùn)動(dòng)了10m，在三次不同的運(yùn)動(dòng)情況中比較拉力F對(duì)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【例6】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(gè)值（）A.3J B.30JC.300J D.3000J【例7】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(gè)過程中，小紅做的功最接近的是A.2000J B.200JC.20J D.2J【例8】8.有甲、乙兩輛功率相等的汽車，在相同時(shí)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=1:11.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__________?！敬鸢浮?.物體做功快慢；2.物體所做功、做功所用時(shí)間；3.P=W/t、功、J、時(shí)間、s、功率、W?！纠?】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(shí)用的時(shí)間少C.單位時(shí)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(shí)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(shí)做的功比乙每小時(shí)做的功多，甲的功率比乙的功率大【例10】10.如圖所示是甲乙兩物體做功與所用時(shí)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【例11】11.新能源汽車因節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)深受廣大家庭的喜愛．小明爸爸駕駛電動(dòng)汽車在平直公路上勻速行駛12km，用時(shí)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）【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【例13】13.如圖甲所示，小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊，使它沿水平木板勻速直線滑動(dòng)，圖乙是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的距離隨時(shí)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(yùn)動(dòng)，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(shí)間t的變化圖像，其中正確的是（）A.B.C.D.【例15】15.一輛汽車在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖所示，汽車在第10s時(shí)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)汽車的平均速度為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【例16】16.一個(gè)小球從A點(diǎn)由靜止開始下落，速度越來越大，相繼經(jīng)過B、C兩點(diǎn)，如圖所示。若A、B兩點(diǎn)間的距離等于B、C兩點(diǎn)間的距離，則下列說法中正確的是（）A.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)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【例17】17.淼淼在實(shí)驗(yàn)室做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中記錄的一部分信息如下：使物體在水平桌面上做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示。水平桌面O點(diǎn)兩側(cè)粗糙程度不同，物體運(yùn)動(dòng)過程中始終受到沿水平方向5N的拉力F。物體經(jīng)過M點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過相同時(shí)間，頻閃相機(jī)會(huì)自動(dòng)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(yùn)動(dòng)。，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<POP1.能量：物體能夠__________我們就說這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱能。2.決定動(dòng)能大小的因素：__________、__________。3.決定重力勢(shì)能大小的因素__________、__________。4.決定彈性勢(shì)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)械能的總和不變。7.動(dòng)能和重力勢(shì)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(dòng)能__________，重力勢(shì)能__________，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為__________。②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動(dòng)能__________，重力勢(shì)能__________，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為__________。8.動(dòng)能和彈性勢(shì)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(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大，則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為__________。②如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小，則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為__________。9.存在外力情況下，根據(jù)“機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能”來判斷機(jī)械能的變化實(shí)例動(dòng)能變化勢(shì)能變化機(jī)械能水平路面加速運(yùn)動(dòng)的小車水平路面減速運(yùn)動(dòng)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?zèng)_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(duì)外做功；2.物體的質(zhì)量；物體運(yùn)動(dòng)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(dòng)能；重力勢(shì)能；彈性勢(shì)能；6動(dòng)能；勢(shì)能；7增大；減小；動(dòng)能；減小；增大；重力勢(shì)能；8.彈性勢(shì)能；動(dòng)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(yùn)動(dòng)的物體由于沒有對(duì)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【例19】19.如圖所示為“研究動(dòng)能大小與速度大小的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。實(shí)驗(yàn)中通過使用同一個(gè)小球A來保證__________不變；通過改變__________來改變小球A到達(dá)平面時(shí)的速度大小，小球A到達(dá)平面時(shí)動(dòng)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?！纠?0】20.如圖是研究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中讓同一輛小車從同一個(gè)斜面上不同的高度由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在平面上碰到同一個(gè)木塊M上。請(qǐng)回答以下問題：（1）上述實(shí)驗(yàn)的目的是研究小車動(dòng)能的大小跟___________的關(guān)系；（2）上述實(shí)驗(yàn)是通過比較木塊M被小車推動(dòng)距離的大小，來比較小車對(duì)木塊做功的多少，進(jìn)而比較小車原有__________的大?。唬?）在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，若想繼續(xù)研究物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)寫出必須添加的實(shí)驗(yàn)器材：__________。【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(shì)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．（1）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察比較________________來間接判斷物體重力勢(shì)能大小的．（2）實(shí)驗(yàn)中采用質(zhì)量不同的木塊，是為了探究物體重力勢(shì)能大小與物體_______的關(guān)系，操作時(shí)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(shì)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．【例22】22.在探究彈簧的彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，小陽提出了如下猜想：猜想1：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)；猜想2：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)；猜想3：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)；猜想4：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的原長(zhǎng)有關(guān)；接下來，小陽首先選用彈簧、小球、木塊和長(zhǎng)刻度尺各一個(gè)，按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)中木塊起始位置相同，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表。彈簧的原長(zhǎng)L0/cm1010被壓縮后彈簧的長(zhǎng)度L/cm85彈簧被壓縮的長(zhǎng)度△L/cm25木塊移動(dòng)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(shì)能轉(zhuǎn)化成小球的__________能；（2）由于彈性勢(shì)能的大小不便于用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)中把彈性勢(shì)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(yàn)證猜想__________；（選填序號(hào)）（4）如果要探究彈性勢(shì)能的大小與彈簧的粗細(xì)是否有關(guān)，需要控制的變量有__________、__________、__________?！纠?3】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(diǎn)，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(yùn)動(dòng)。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(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加B.在滾擺上升過程中，它的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加C.在滾擺下降的過程中，它的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減小D.在滾擺上升的過程中，它的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能增加【例24】24.下列過程中，物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是A.跳傘運(yùn)動(dòng)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【例25】25.下列實(shí)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(yùn)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(yùn)動(dòng)員加速?zèng)_刺【例26】26.在溫哥華冬奧會(huì)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(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，如果不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是A.從a點(diǎn)下滑到b點(diǎn)過程中，機(jī)械能保持不變B.在a點(diǎn)和c點(diǎn)速度都為零，因此這兩點(diǎn)動(dòng)能也為零C從c點(diǎn)下落到d點(diǎn)過程中，機(jī)械能保持不變D.在a點(diǎn)和e點(diǎn)都處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此機(jī)械能相等【例27】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)【例28】28.如圖所示，已知人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道是橢圓形的，有一近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，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(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變大B.當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度變大C.當(dāng)衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最小D.當(dāng)衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最小，重力勢(shì)能最大【例29】29.圖甲是研究“物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，小陽進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)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(dòng)了一段距離，比較木塊被推動(dòng)的距離；實(shí)驗(yàn)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(dòng)了一段距離，比較木塊被推動(dòng)的距離；根據(jù)實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你回答下列問題：（1）本實(shí)驗(yàn)中通過____________反映物體動(dòng)能的大小。（2）通過以上實(shí)驗(yàn)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(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制主要是由于動(dòng)能的大小跟物體的__________有關(guān)；而在同樣的道路上，對(duì)不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度主要是由于動(dòng)能的大小跟物體的____________有關(guān)?！纠?0】30.如圖所示，粗糙程度相同的斜面與水平面在M點(diǎn)相連，彈簧左端固定在豎直墻壁上，彈簧為原長(zhǎng)時(shí)右端在N點(diǎn)。小物塊從斜面上P點(diǎn)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(diǎn)。下列說法正確的是（）A.彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈性勢(shì)能最大B.小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能減少C.小物塊從N向M運(yùn)動(dòng)過程中，它的動(dòng)能增加D.小物塊從M向Q運(yùn)動(dòng)過程中，它的機(jī)械能減少【例31】31.擲實(shí)心球是某市的中考體育加試項(xiàng)目之一，擲出去的實(shí)心球從a處出手后，在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，球最終停在水平地面e點(diǎn)處（不計(jì)空氣阻力）．則實(shí)心球（）A.在a處重力勢(shì)能最小B.在b處動(dòng)能為零C.在a、b、c三處機(jī)械能相等D.在d處動(dòng)能為零【例32】32.用同一臺(tái)高速頻閃照相機(jī)拍攝兩個(gè)質(zhì)量相同的甲、