2025年中考物理復(fù)習(xí)資料專題11 功和機(jī)械能（知識(shí)梳理+典例+練習(xí)）（學(xué)生版）

專題11功和機(jī)械能一、思維導(dǎo)圖二、新課標(biāo)要求3.2.1知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說明機(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)例說明機(jī)械功和功率的含義。三、知識(shí)梳理與典例一、力學(xué)中的功1.功的概念（1）問題探究：圖甲是把小車向前推動(dòng)了一段距離，圖乙是把物體提高了一段距離。觀察圖中所示的兩種情況，找找他們活動(dòng)中的共同點(diǎn)。分析：活動(dòng)中的共同點(diǎn)是，都對(duì)其他物體施加了的作用，并且物體在力的方向上都移動(dòng)了一段，力的作用都有了成效。甲乙（2）功的概念如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的移動(dòng)了一段距離，就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。2.做功的兩個(gè)必要因素（1）現(xiàn)象分析丙人搬而未起丁提著滑板在水平路面上前行①如上圖甲、乙所示是力對(duì)物體做功的兩個(gè)實(shí)例。這些做功實(shí)例的共同點(diǎn)是：物體受到了力，在力的方向上移動(dòng)了。②如圖丙、丁所示是力對(duì)物體沒有做功的兩個(gè)實(shí)例。這些力不做功的原因：物體受到了力，但是在力的方向上沒有移動(dòng)。（2）結(jié)論力學(xué)里所說的做功，包含兩個(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。3.力對(duì)物體不做功的三種情況（1）有力無距離（勞而無功）如圖甲所示，有力作用在物體上，但物體沒動(dòng)，即物體沒有通過，力對(duì)物體沒有做功（力的作用無成效）。甲人搬而未起乙冰壺在冰面上滑行丙提著滑板在水平路面前進(jìn)（2）有距離無力（不勞無功）如圖乙所示，物體因?yàn)橥ㄟ^一段距離，在運(yùn)動(dòng)方向上沒有力對(duì)物體做功（離開力說功是無意義的）。（3）力與運(yùn)動(dòng)距離的方向垂直（垂直無功）如圖丙所示，物體受到了力的作用，也通過了距離，但通過的距離與力的方向，物體在力的方向上沒有通過距離，這個(gè)力對(duì)物體沒有做功（力的作用沒有成效）。二、功的計(jì)算1.功及其計(jì)算公式（1）影響功的大小因素作用在物體上的越大，物體在力的方向上移動(dòng)的越大，力所做的功越多。（2）功：力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的。（3）計(jì)算公式：功＝力×距離W=。F表示力，s表示物體沿力的方向移動(dòng)的距離，W表示功。（4）功的單位在國際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m，則功的單位是N?m，它有一個(gè)專門的名稱叫做，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。把2個(gè)雞蛋舉高m，做的功大約是1J。2.公式W=Fs的應(yīng)用F=s=（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的方向通過距離s的過程中，始終作用在物體上的力，其大小和方向都不變。（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的方向上通過的距離。例如，運(yùn)動(dòng)員用500N的力將足球踢出20m，若用公式W=Fs=500N×20m=10000J計(jì)算，結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)樘咔虻牧Φ淖饔镁嚯x不是20m，要計(jì)算運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做的功，關(guān)鍵看腳推動(dòng)球前進(jìn)的距離是多少。（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。3.關(guān)于克服阻力做功物體在力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，如果運(yùn)動(dòng)的方向與一個(gè)力（阻力）的方向相反，我們就說物體克服這個(gè)力做功。例如，在水平面上推動(dòng)物體前進(jìn)時(shí)，要克服做功；提高物體時(shí)要克服做功。如人爬樓梯時(shí)，要克服自己的重力做功，計(jì)算功的大小時(shí)，應(yīng)該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度h，即W=Gh。【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爭(zhēng)光，如圖所示是冬奧健兒在比賽中的情景。下列分析中正確的是（）A．甲圖中：短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過程中，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)員在空中下落過程中，運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做功【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?！纠}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J。例題3圖例題4圖【例題4】2022年，我國快遞業(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。三、功率1.比較做功快慢的方法（1）時(shí)間相同，比較物體做功的多少，做功多的做功。（2）做功相同，比較做功的時(shí)間，時(shí)間短的做功。（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。2.功率（1）功率的物理意義：表示物體做功的。（2）功率的定義：功與完成這些功所用時(shí)間叫做功率。。（3）功率的公式：功率=P=W/t（4）功率的單位①國際單位：焦/秒，叫做，符號(hào)，1W=1J/s②常用單位：（kW）1kW=W3.功率的推導(dǎo)公式（1）推導(dǎo)如果力F作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則力F的功率：P=W/t=Fs/t=。F表示物體受的力，v表示物體的運(yùn)動(dòng)速度。即拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積。適用條件：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與v在同一條直線上。（2）應(yīng)用①汽車上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換擋的方法減小速度。因?yàn)闄C(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)，需要牽引力，所以就要速度。②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。因?yàn)榇筘涇囋跐M載時(shí)，需要牽引力，所以就要速度。（以上均選填“增大”或“減小”）4.功率的測(cè)量（1）測(cè)量人爬樓梯的功率【測(cè)量原理】P=【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、、?！緶y(cè)量步驟】①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的m。②用皮尺測(cè)出所登樓層的h。③用秒表測(cè)出自己上樓所用的t。【計(jì)算】用公式P=W/t=求出人上樓的功率P。測(cè)量人爬樓梯的功率測(cè)量引體向上的功率（2）測(cè)量引體向上的功率【測(cè)量原理】P=W/t【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、刻度尺、停表?！緶y(cè)量步驟】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)出完成一次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)上升的高度h；③用停表測(cè)量出連續(xù)完成n次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)需要的時(shí)間t；【計(jì)算】用公式P=W/t=Gh/t=求出人上樓的功率P。5.功與功率的區(qū)別物理量定義物理意義公式單位功W功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。表示力的“成效”W=FsJ（焦）功率P功與做功所用時(shí)間之比叫做功率。表示做功的快慢P=W/tW（瓦）【例題5】下列估測(cè)中，你認(rèn)為最接近實(shí)際的是（）A．從地面上將物理書撿到桌面上，克服物理書重力做的功約為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頭頂過程中做的功約為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15W【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?？四、?dòng)能1.能量（1）現(xiàn)象探究：什么情況下能做功。觀察下述實(shí)例有什么共同特點(diǎn)？分析：流動(dòng)的水對(duì)水車做了功；飛行的子彈對(duì)蘋果做了功；拉開的弓對(duì)箭做了功。探究歸納：上述實(shí)例的共同特點(diǎn)是物體對(duì)外做了。（2）能量：物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f這個(gè)物體具有，簡(jiǎn)稱能。（3）能量的實(shí)質(zhì)：物體做功的過程就是能的過程。物體做的功越多，說明某種能轉(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的物理量。（4）能量的單位：能的單位與功的單位相同，是（J）。2.動(dòng)能（1）物體由于而具有的能量，叫做動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。例如，空中飛行的飛機(jī)、地上行駛的汽車、河水的流動(dòng)等。（2）影響物體動(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)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)能越大。（3）與動(dòng)能有關(guān)的現(xiàn)象及解釋某段道路的標(biāo)示牌顯示：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。請(qǐng)利用物理知識(shí)解釋，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，具有的越大，危害性大。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，載重量不同，如果載貨車與小汽車的行駛速度相同，由于載貨車的質(zhì)量大，具有的動(dòng)能，則剎車時(shí)滑行的距離，危害性大。所以質(zhì)量大的大型貨車最高行駛速度要些。五、勢(shì)能1.重力勢(shì)能（1）重力勢(shì)能：在地球表面附近，物體由于受到并處在一定時(shí)所具有的能，叫做重力勢(shì)能。（2）影響重力勢(shì)能大小的因素重力勢(shì)能的大小跟、有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢(shì)能就越大。2.彈性勢(shì)能（1）彈性勢(shì)能：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。4.動(dòng)能和勢(shì)能的異同異同點(diǎn)動(dòng)能勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能不同點(diǎn)形成原因物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能物體由于受到重力并處在一定高度所具有的能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能特點(diǎn)一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能一切被舉高的物體都具有重力勢(shì)能一切發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能決定因素質(zhì)量和速度質(zhì)量和高度彈性形變程度相同點(diǎn)都是能量的一種具體形式,都具有做功的本領(lǐng)【例題7】無人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示，是一款我國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大疆無人機(jī)，無人機(jī)勻速上升的過程中（）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【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，下列說法錯(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【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)能最大例題9圖單擺實(shí)驗(yàn)六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.機(jī)械能動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體具有的機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能之和。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（單擺實(shí)驗(yàn)如上圖所示）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)化情況見下表。運(yùn)動(dòng)過程高度重力勢(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)化為能B→C升高增大變小減小能轉(zhuǎn)化為能C→B降低減小變大增大能轉(zhuǎn)化為能B→A升高增大變小減小能轉(zhuǎn)化為能【結(jié)論】單擺在擺動(dòng)過程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。（2）動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化動(dòng)能和彈性勢(shì)能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。（3）結(jié)論動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(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)能的增減變化要以的變化來判斷；重力勢(shì)能的增減變化要以物體離地面的變化來判斷；彈性勢(shì)能的增減變化要根據(jù)大小的變化來判斷。（4）動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例①人從滑梯下滑時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。②拉弓射箭時(shí)，拉開的弓把箭射出去的過程中，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。③撐桿跳高時(shí)，能量的轉(zhuǎn)化過程：動(dòng)能→彈性勢(shì)能（跳桿）→重力勢(shì)能→動(dòng)能。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?；蛘哒f，機(jī)械能是的。（2）機(jī)械能守恒的條件只有能和能的相互轉(zhuǎn)化，而沒有機(jī)械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化（即忽略摩擦力造成的能量損失，機(jī)械能守恒也是一種理想化的物理模型）。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，表示沒有摩擦阻力，機(jī)械能是的（填“守恒”或“不守恒”）。（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（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。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。鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎？分析：鐵鎖下降的過程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，上升的過程是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。在上升和下降的過程中，鐵鎖和空氣之間存在，克服摩擦做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能，機(jī)械能不守恒（減小），也就是重力勢(shì)能的最大值越來越小，所以擺動(dòng)的高度會(huì)越來越，不會(huì)達(dá)到鼻尖的。②分析人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化許多人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行。離地球最近的一點(diǎn)叫，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫。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（選填“守恒”或“不守恒”）。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)，能減小，能增大，速度也增大。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，速度也減小。七、水能和風(fēng)能的利用地球上，海水潮汐漲落，江河日夜奔騰；有時(shí)微風(fēng)拂面，有時(shí)狂風(fēng)勁吹。從能量的角度來看，自然界的流水和風(fēng)都具有大量機(jī)械能的天然來源，即水能和風(fēng)能都是機(jī)械能。1.水能（1）水能：流動(dòng)的水具有能，高處的水具有能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱為能。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)，用來汲水、磨粉、碾谷。（3）水能發(fā)電站：將水的能轉(zhuǎn)化成能。修筑攔河壩提高上游水位，壩底裝水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)裝在水輪機(jī)上面，它們的軸連接在一起，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。2.風(fēng)能（1）風(fēng)能：流動(dòng)的空氣所具有的能叫做風(fēng)能。風(fēng)能的大小由風(fēng)速和流動(dòng)空氣的質(zhì)量決定。（2）古代對(duì)風(fēng)能的利用：我國早在2000多年前就開始利用風(fēng)來驅(qū)動(dòng)帆船航行；至少1700多年前已開始利用風(fēng)來推動(dòng)風(fēng)車做功。（3）風(fēng)能發(fā)電站：將風(fēng)的能轉(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?！纠}10】2022年2月北京冬奧會(huì)，中國代表團(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)起跳到落地過程的情景。下列關(guān)于這一過程說法正確的是（）A．他從起跳到最高點(diǎn)的過程中，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．他從空中下落過程中，重力做功越來越慢D．他從起跳到落地的整個(gè)過程中，機(jī)械能是守恒的【例題11】為響應(yīng)國家的“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，我國連續(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【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【例題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)由靜止開始自由滑下，沿軌道AOB到達(dá)B點(diǎn)后離開（不計(jì)空氣阻力），則小球離開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。四、實(shí)驗(yàn)專題一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)【猜想與假設(shè)】（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），因此動(dòng)能可能與物體的有關(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），因此動(dòng)能的大小可能與物體的有關(guān)?！局贫ㄓ?jì)劃】（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。（2）實(shí)驗(yàn)方法①轉(zhuǎn)換法：通過被撞物體B運(yùn)動(dòng)的s來反映動(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、物體的質(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)?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）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始滾下，撞擊木塊B。③觀察并測(cè)量木塊被撞出的距離s。④實(shí)驗(yàn)記錄表次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動(dòng)木塊的距離s/cm10.11020.11530.120（2）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。④實(shí)驗(yàn)記錄表次數(shù)質(zhì)量m/kg高度h/cm推動(dòng)木塊的距離s/cm10.11020.21030.310【分析與論證】探究（1）中：鋼球質(zhì)量相同，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)。說明：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：鋼球達(dá)到斜面底端速度相同時(shí)，鋼球質(zhì)量越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠(yuǎn)，說明：鋼球的動(dòng)能大小與有關(guān)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。【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)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)能越大。【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靜止釋放的目的：控制鋼球達(dá)到斜面底端時(shí)具有相同的（鋼球的速度與質(zhì)量無關(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）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)①若木塊質(zhì)量較大，為確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較明顯，可增大鋼球滾下的高度。②不用木塊的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：在桌上鋪一條毛巾，用鋼球在毛巾表面滾動(dòng)的來反映動(dòng)能的大小。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用：生活中超載、超速問題（超速：速度大，超載：質(zhì)量大；則使車輛的動(dòng)能大，危險(xiǎn)性大）。二、決定重力勢(shì)能大小的因素【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)能可能與物體的位置有關(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)?！驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系如圖甲所示，讓同一物體分別從不同的高度由靜止下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。（2）探究重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系如圖乙所示，讓質(zhì)量不同的物體分別從同一高度由靜止開始下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。甲探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系乙探究重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系【分析與論證】探究（1）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。說明：質(zhì)量相等的物體，高度越高，重力勢(shì)能越大。探究（2）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。說明：高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】物體重力勢(shì)能的大小跟、有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢(shì)能就越大。【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（選填“小球所處的高度”或“木塊移動(dòng)的距離”）來反映的，此情況下所用的研究方法。（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）（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。