中小学教育资源及组卷应用平台
本次课程：能量与功
年级：
九年级
科目
：
科学
本次课学习目标：
掌握1.能量及其形式2.机械能3.功和功率的相关计算
part1.考点思维导图
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考点1 能量及其形式
例1-1.（2020
衢州）下列用电器把电能主要转化为机械能的是（
??）
A.电风扇???????B.电灯???????C.电饭煲???????D.电熨斗
例1-2.自然界能量的存在形式多种多样，下列说法错误的是（ ）
A．宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能量
B．动物通过摄食来维持生命活动所需能量，储存在食物中的能量属于热能
C．汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量属于化学能
D．可见光，微波和X射线等都是电磁能的表现形式。电磁能以波的形式传播
考点2 动能、势能大小的影响因素
例2-1.（2020?温州）在做“
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？21cnjy.com
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是
。2·1·c·n·j·y
（2）小明选择大钢球、小钢
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。21
cnjy
com
斜面倾角速度（m/s）球的类别
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
小钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
木球
2.67
2.67
2.67
2.67
2.74
2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是
。
A.15°
B.25°
C.35°
D.45°21教育网
（3）小明利用图乙装置做“探究动能
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)大小与质量关系“的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是
。【来源：21·世纪·教育·网】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
例2-2.（2020?无
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＜m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越
，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的
有关；比较
可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
◆变式训练
1．（2020?孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）原理：运动的钢球A
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于
（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越
，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从
（选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能
。
考点3 动能、势能的相互转化及机械能守恒
例3-1.如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（
）
A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能
B．小球摆动到最低点B时，动能为零
C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小
D．小球在整个过程中的机械能守恒
例3-2.（2020?南京）如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
例3-3.（2020?安徽）一人造地球卫星
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么（ ）
A．卫星在远地点的势能最大、动能为零
B．卫星在近地点的动能最大、势能为零
C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小
D．卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小
例3-4.某运动员做蹦极运动，如图
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)8甲所示，从高处O点下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向上的运动），不考虑空气阻力，试回答下列问题：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）A→C过程，运动员的动能变化情况为
。
（2）运动员的动能最大时是
点，绳的弹性势能最大时
点。（填字母）
（3）B→C过程，运动员、绳的能量转化为
。
（4）结合乙图分析得，运动员所受重力大小
F0（填“=”、“<”或“>”）。
（5）A→C过程，机械能守恒的是
。
①运动员
②弹性绳
③运动员和弹性绳
◆变式训练
1.如图所示，物体沿斜面从顶端匀速下滑
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)至底端。在这一过程中，物体通过的距离s、动能Ek、重力势能Ep、机械能E随时间t的变化如下图所示，则错误的是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
2.如图所示，小球由静止开
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（ ）21世纪教育网21-cn-jy.com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能
B．小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能
C．小球在b和d时重力势能和动能都相等
D．小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能
3．（2020?舟山）乒
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（ ）
A．va＞vb＞vc
B．vb＞vc＞va
C．va＞vc＞vb
D．va＝vb＝vc
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考点4
做功条件的判断与相关计算
例4-1.（2020?湘西州）下图几种情景中，人做了功的是（ ）
A．人推车没有推动B．搬而未起
C．物体在绳子拉力的作用下升高
D．提着滑板在水平路面上前行
例4-2.上体育课时，小宇用30N的力一脚将足球踢出20m，那么关于足球的说法中正确的是（ ）
A．足球在运动过程中，小宇对足球做功600J
B．足球滚出20m远是由于受到惯性的作用
C．足球在滚动过程中动能减小，机械能不变
D．小宇对足球做功的多少无法确定
例4-3.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（
）
A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C．
桌面对球的支持力做了功
D.白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
例4-4.如图所示，木板可绕固定的水平
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2对物块做功为2J；④F1和F2对物块所做的总功为2J；⑤物块的重力势能增加了2J，其中正确的是（ ）21cnjy.com21·cn·jy·com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.①⑤??
??B.③④??
??C.③④⑤???
?D.②④⑤
例4-5.（2020?河南
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大
B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在ab段做功比在cd段多
D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢
◆变式训练
1．如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了80J的功，则在这一过程中（ ）
A．重力做的功一定为80J
B．物体一定受到20N的摩擦力
C．物体一定运动了2m
D．物体一定运动了4m
2．一质量为2kg的滑块，以
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力做的功为（ ）
A．0
B．8
J
C．16
J
D．32
J
3．下列说法中正确的是（ ）
A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功
B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功
C．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功
D．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
4.
如图(甲)所示，水平地面上的一物体
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于__________状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是_________焦耳。21·世纪
教育网
考点5
功率的比较与相关计算
例5-1.甲同学在1s内用50
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)N的水平力推动重100N的箱子在水平面上前进1m，而乙同学将这箱子匀速举高1m所用的时间为2.4s，用W1、P1和W2、P2分别表示甲、乙两同学对箱子做的功和功率，则（ ）
A．W1＞W2，P1＞P2
B．W1＞W2，P1＜P2
C．W1＜W2，P1＞P2
D．W1＜W2，P1＜P2
例5-2.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面A
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)B、AC以相同的速度从底部均匀拉到定点A，已知道AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力所做的功率分别为P1、P2，则：W1
W2，P1
P2。
例5-3.（2020?温州）某跳伞运动
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是
。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是
。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
◆变式训练
1.如图所示，小明和小强分别用沿水平
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)方向的力F1、F2推
A.
B两个木箱，使它们沿着推力的方向移动的距离分别为S1、S2，对它们所做的功分别为W1、W2，且W1＝W2。则下列说法正确的是
(
)
【来源：21cnj
y.co
m】
A.
如果F1>F2，则S1>S2
B.
如果F1
C.
如果F1＝F2,则S1>S2
D.
如果F1＝F2，则S1＝S2
2.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。按图像中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为__________，若他质量为50kg，则在此过程中，他克服重力做功的功率为__________W。（g取10N/kg）【来源：21cnj
y.co
m】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
车辆类型
电动车
电池类型
磷酸铁锂电池
续航里程
80千米
整车质量
1720千克
额定功率
100千瓦
3.电动汽车是指以车载电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。如图所示，某车有关数据如下表所示，在一次测试过程中，该车以额定功率在水平面上6分钟内匀速直线行驶了8千米。求：【出处：21教育名师】
（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦？
（2）该车受到的水平阻力为多少牛？
part2.课堂训练-真题再现
1．(2019·台州)立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（
）
A、上升时，动能减小，势能减小
B、上升时，动能增大，势能增大
C、下落时，势能增大，动能减小
D、下落时，势能减小，动能增大
2．（2018·温州）某智能百叶窗
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（
）
A、电能→机械能→光能
B、光能→机械能→电能
C、光能→电能→机械能
D、机械能→电能→光能
3.（2020
湖州）在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴(忽略质量变化)在（
??）
A.加速降落过程中只受重力作用???????????
B.加速降落过程中机械能逐渐增大
C.匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能???
D.匀速降落过程中机械能保持不变
4．（2018·绍兴）如图，木块以一定
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的速度滑过A，B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（
）
A、D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变
B、A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C、B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能
D、B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能
5．（2018·湖州）在某次演习中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车，如图所示。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用
B、后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C、空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小
D、伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8×107焦
6．(2019·宁波)20
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)18年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国。在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近（
）
A、5.5W
B、55W
C、550W
D、5500W
二、填空题
7．（2019·杭州）木块在两端开口且足够
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)长的竖直筒中自由释放可向下作匀速直线运动；若木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下则可向上作匀速直线运动（绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计），如图所示。问：（g取10牛/千克）
（1）当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦为的方向为
。
（2）木块的质量为
千克。
（3）若右侧物体下落20厘米时其重力做的功为
焦。
8．（2020?衡阳）如图甲所
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图象如图乙所示，木块运动速度v随时间t变化情况的图象如图丙所示。由以上情况可知，木块在
s至
s时间段内动能减小，此时动能转化为
能；木块在第15s时受到的摩擦力为
N。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
9．（2018·绍兴）两个完全相同的物体A，B，重均为20牛。
（1）在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度作匀速直线运动，如图甲。当物体通过的距离为3米时，推力所做的功为_______焦。
（2）若物体A，B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作匀速直线运动，如图乙。则此时A对B的推力为_______牛。
10．（2017·嘉兴）如图所示，不计
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)空气阻力，将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向_______。而将排球向斜上方击出后，其运动速度的大小和方向都会发生变化，原因是___________________________________________；排球在上升过程中动能将_______（选填
“增大”或“减小”）。
三、实验探究题
11．(2019·湖州)小华在建筑
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)工地上看到，工程车的车斗慢慢倾斜到一定程度时，车斗中的石料就沿车斗斜面滑落下来(如图甲所示)。小华想，车斗中的石料如果减少些，要滑落下来，车斗的倾斜程度是否可以减小些？
于是小华到实验室进行探究，先把长木板放在水平桌面上，将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的A处，如图乙所示。然后进行如下操作：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码，将木板的右端慢慢抬高到一定高度时，木块开始下滑，记录右端被抬升的高度h=20厘米。
②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码，第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码，分别重复上述实验。
（1）请你帮小华同学设计记录数据的表格。
小华发现三次实验中，木块开始下滑时木
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)板的倾斜程度是一样的。
那么车斗中的石料能刚好滑落下来，车斗的倾斜程度与什么因素有关呢？小明认为可能与石料和车斗间接触面的粗糙程度有关，于是他进行如下探究：
将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上，把放有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一个50克钩码的木块放在长木板的A处，慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑，测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。
www.21-cn-jy.com
（2）根据小华和小明的实验，可以得出的结论是
。
（3）根据以上探究，可以帮助我们解答其他
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)类似的疑惑，比如“为什么道路桥梁的引桥要做到一定长度？”“为什么
？”等。
12．(2019·温州)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)小明参加科技节“掷飞机”比赛，该项目的规则是：纸飞机掷出后在空中滞留的时间越长成绩越好。查阅资料得知：纸飞机在空中滞留的时间与其形状、质量、出手速度和出手角度有关。小明认为还可能与纸飞机表面的粗糙程度有关。为了验证自己的猜想，小明准备了以下器材进行实验研究：
发射器（如图）；秒表；剪刀；面积、质量大小和表面粗糙程度不同的两种纸A、B各若干张（同种纸正反面粗糙程度相同）。21世纪教育网版权所有
（1）发射器的弹簧压缩得越短，释放后纸飞机获得的速度越大，其原因是
。
（2）写出本实验的主要步骤。
13．（2020?绍兴）2020年5
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。www-2-1-cnjy-com
（1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？21教育名师原创作品
（2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是
。
（3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有
。
14．（2018·台州）将普通塑料水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。21
cnjy
com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的滑块放人管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录___________________________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。_______________________________________________________。
四、简答题
15．(2019·绍兴)如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗，它能稳健地爬陡坡。它的出现，让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70千克，每只脚与地面接触面积为50平方厘米。
（1）以行走的机器狗为参照物，旁边的台阶是
(选填“静止”或“运动”)的。
（2）机器狗行走时(两脚着地)，它对地面的压强为多少帕?
（3）机器狗爬上3米高的陡坡时，克服自身重力做功为多少焦？
16．(2019·湖州)打网球已成为我国青
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。2-1-c-n-j-y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明
(写两点)。【版权所有：21教育】
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡？
。
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)空气阻力不可忽略。图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中。下列说法正确的是
(选填序号)。
①在A、B、C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
part4.自我评价
1.本次课最重要的三个知识点：
1.能量及其形式
2.机械能
3.功和功率
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)本次课程：能量与功
年级：
九年级
本次课学习目标：
掌握1.能量及其形式2.机械能3.功和功率的相关计算
part1.考点思维导图
考点1 能量及其形式
例1-1.（2020
衢州）下列用电器把电能主要转化为机械能的是（
??）
A.电风扇???????B.电灯???????C.电饭煲???????D.电熨斗
【答案】A
【考点】能量的相互转化和转移
【解析】A、电风扇的主要结构为电动机，而电动机旋转时将电能转化为机械能，故A符合题意；
B、电灯主要将电能转化为光能，故B不合题意；C
D、电饭煲和电熨斗，将电能转化为内能，故C、D不合题意。
例1-2.自然界能量的存在形式多种多样，下列说法错误的是（ ）
A．宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能量
B．动物通过摄食来维持生命活动所需能量，储存在食物中的能量属于热能
C．汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这种能量属于化学能
D．可见光，微波和X射线等都是电磁能的表现形式。电磁能以波的形式传播
【解答】解：A、宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能量，故A正确；B、动物通过摄食来维持生命活动所需能量，储存在食物中的能量属于化学能，故B错误；C、汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这些能属于化学能，故C正确；D、可见光、红外线、紫外线、微波、X射线等都是电磁能的表现形式，电磁能以波的形式传播，故D正确。答案：B。
考点2 动能、势能大小的影响因素
例2-1.（2020?温州）在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
（1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是
。
（2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。
斜面倾角速度（m/s）球的类别
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
小钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
木球
2.67
2.67
2.67
2.67
2.74
2.89
分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是
。
A.15°
B.25°
C.35°
D.45°
（3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系“的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是
。
【解答】（1）图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为来控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案；
（2）根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意；
（3）体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
故答案为：（1）B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同；（2）D；（3）塑料软片对不同体积的小球的阻力不同。
例2-2.（2020?无锡）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量m1＝m2＜m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越
，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的
有关；比较
可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
【解答】（1）物体物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法；
（2）由a、b两图可知，物体的质量m1＝m2，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关；
比较a、c两图可知，物体的质量m1＜m3，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。故答案为：多；高度；a、c。
◆变式训练
1．（2020?孝感）如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于
（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越
，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从
（选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能
。
【解答】（1）该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（2）①同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。
②要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从同一高度滚下，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。
（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能。故答案为：（1）转换法；（2）①大；②同一；（3）越大。
考点3 动能、势能的相互转化及机械能守恒
例3-1.如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（
D
）
A．小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能
B．小球摆动到最低点B时，动能为零
C．小球摆动到最高点C时，重力势能最小
D．小球在整个过程中的机械能守恒
例3-2.（2020?南京）如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
【解答】由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A、球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B、由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C、球从B点到O点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D、球从O点到C点的过程中，高度增加，重力势能变大，故D错误。故选：C。
例3-3.（2020?安徽）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么（ ）
A．卫星在远地点的势能最大、动能为零
B．卫星在近地点的动能最大、势能为零
C．卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小
D．卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大、势能减小
【解答】A、卫星质量一定，在远地点时相对月球距离最大，势能最大，卫星仍在运动，故动能不为零；故A错误；B、卫星质量一定，在近地点时速度最大，动能最大，相对地球有一定距离，势能不为零；故B错误；
CD、卫星在运行过程中机械能保持不变，从近地点向远地点运动过程中，速度变小，动能变小；高度变大，势能变大，动能转化为势能；故C正确，D错误。
故选：C。
例3-4.某运动员做蹦极运动，如图8甲所示，从高处O点下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向上的运动），不考虑空气阻力，试回答下列问题：
（1）A→C过程，运动员的动能变化情况为
先增大后减小
。
（2）运动员的动能最大时是
B
点，绳的弹性势能最大时
C
点。（填字母）
（3）B→C过程，运动员、绳的能量转化为人的动能、重力势能转化为绳的弹性势能。
（4）结合乙图分析得，运动员所受重力大小
<
F0（填“=”、“<”或“>”）。
（5）A→C过程，机械能守恒的是
③
。
①运动员
②弹性绳
③运动员和弹性绳
◆变式训练
1.如图所示，物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端。在这一过程中，物体通过的距离s、动能Ek、重力势能Ep、机械能E随时间t的变化如下图所示，则错误的是（D）
2.如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（ ）www.21-cn-jy.com
A．小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能
B．小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能
C．小球在b和d时重力势能和动能都相等
D．小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能
答案：C
A、小球从a到c加速下滑，小球质量不变，速度增大，故动能增大；同时高度减小，重力势能减小，所以小球的重力势能转化为动能，故A正确；
om
B、小球从c到d减速上坡，小球质量不变，速度减小，故动能减小；同时高度增加，重力势能增大，所以小球的动能转化为重力势能，故B正确；
C、由于接触面粗糙，小球从b运动到d的过程中，有一部分机械能会转化为内能，故小球在b点的机械能大于在d点的机械能；已知b和d两点在同一水平高度，即两位置小球的重力势能相同，根据“机械能=动能+势能”可知，小球在b点的动能大于在d点的动能，故C错误；
D、由于接触面粗糙，所以小球从a到d的过程中部分机械能会转化为内能，小球的机械能减小，故D正确；
分析关键：粗糙的表面说明机械能转化为了热能，机械能肯定会减小。因此b和d两点虽然高度相同，势能相同，但因此过程中机械能减小，动能肯定减小了。
3．（2020?舟山）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，若不计空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（ ）
A．va＞vb＞vc
B．vb＞vc＞va
C．va＞vc＞vb
D．va＝vb＝vc
【解答】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同。故选：D。
考点4
做功条件的判断与相关计算
例4-1.（2020?湘西州）下图几种情景中，人做了功的是（ ）
A．人推车没有推动B．搬而未起
C．物体在绳子拉力的作用下升高
D．提着滑板在水平路面上前行
【解答】A、人推车没有推动，有力，没有通过距离，所以不做功，故A错误；
B、搬而未起，有力，没有通过距离，所以不做功，故B错误；
C、物体在绳子拉力的作用下升高，有力，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功，故C正确；
D、提着滑板在水平路面上前行，力的方向是向上的，运动方向是水平的，没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故D错误。故选：C。
例4-2.上体育课时，小宇用30N的力一脚将足球踢出20m，那么关于足球的说法中正确的是（ ）
A．足球在运动过程中，小宇对足球做功600J
B．足球滚出20m远是由于受到惯性的作用
C．足球在滚动过程中动能减小，机械能不变
D．小宇对足球做功的多少无法确定
【解答】解：A、足球在空中飞行时，不再受到脚对它的力，其仍能向前飞行是由于惯性造成的。由此可知，足球不受力时，仍能运动。故A错误。
B、足球离开脚向前运动时，不再受到脚对它的力，其仍能向前飞行是由于惯性造成的，但不能说成受惯性作用，故B错。C、足球在滚动过程中动能减小、重力势能不变，机械能减小，故C错；
D、只知道小宇对足球的力，但不知道作用距离，做功的多少无法确定，故D正确。答案：D。
例4-3.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（
B
）
A．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B．手推动球杆前进时，手对球杆做了功
桌面对球的支持力做了功
D.白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
例4-4.如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2对物块做功为2J；④F1和F2对物块所做的总功为2J；⑤物块的重力势能增加了2J，其中正确的是（ ）21cnjy.com
A.①⑤??
??B.③④??
??C.③④⑤???
?D.②④⑤
答案：D
F1对物体做功，有力且在竖直方向上通过一定距离。
F2对物体不做功，因在摩擦力的方向上没有通过一定的距离。
例4-5.（2020?河南）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力势能逐渐增大
B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在ab段做功比在cd段多
D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢
【解答】A、小球在下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小；故A错误；
B、小球在整个下落过程中，由于不计空气阻力，机械能没有转化为内能，机械能守恒，所以小球的机械能不变；故B错误；
C、小球的重力G不变，小球在ab段比cd段下落高度小，根据W＝Gh可知，小球的重力在ab段做功比在cd段少；故C错误；
D、小球在ab段和cd段下降所用时间相同，又知在ab段比cd段重力所做的功少，根据P＝可知，重力在ab段做功比在cd段慢；故D正确。故选：D。
◆变式训练
1．如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了80J的功，则在这一过程中（ ）
A．重力做的功一定为80J
B．物体一定受到20N的摩擦力
C．物体一定运动了2m
D．物体一定运动了4m
【解答】解：
A、物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故A错误。
B、用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，没有说物体做匀速直线运动，故摩擦力不一定是20N，故B错误。
CD、由W=Fs可得，物体沿水平方向运动的距离：s===4m，故C错、D正确。答案：D。
2．一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力做的功为（ ）
A．0
B．8
J
C．16
J
D．32
J
【解答】解：WF=mv右2﹣mv左2=2kg×（4m/s）2﹣×2kg×（4m/s）2=0J。答案：A。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功
B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功
C．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功
D．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
【解答】解：A、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，只有距离，不再受推力；故A错误；
B、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力竖直向上，距离水平向前，故拉力没有做功；故B错误；
C、用水平力推着购物车前进，推力与距离的方向一致均水平向前；故推车的力做了功；故C正确；
书静止在水平桌面上，书受到支持力作用，但没有移动距离；故支持力没有做功；故D错误；答案：C。
4.
如图(甲)所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于__________状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是_________焦耳。
答案：静止；24
解析：由图乙可知，第2秒末速度为0，物体处于静止状态；第6秒末到第9秒末物体以的速度做匀速运动，推力，所以推力F做功
考点5
功率的比较与相关计算
例5-1.甲同学在1s内用50N的水平力推动重100N的箱子在水平面上前进1m，而乙同学将这箱子匀速举高1m所用的时间为2.4s，用W1、P1和W2、P2分别表示甲、乙两同学对箱子做的功和功率，则（ ）
A．W1＞W2，P1＞P2
B．W1＞W2，P1＜P2
C．W1＜W2，P1＞P2
D．W1＜W2，P1＜P2
【解答】解：
甲同学水平推力做的功：W1=F1s1=50N×1m=50J，
甲同学做功的功率：P1===50W；
乙同学将这一箱子匀速提起，则F2=G=100N，
乙同学做的功：W2=F2s2=100N×1m=100J，
乙同学做功的功率：P2==≈41.67W。
通过以上计算可知：W1＜W2，P1＞P2。答案：C。
例5-2.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部均匀拉到定点A，已知道AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力所做的功率分别为P1、P2，则：W1
W2，P1
P2。
答案：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2。
（2）速度相同，物体沿AC运动时用的时间较少，根据公式P=W/t可知，做相同的功时，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1分析关键：这里的两个方面是都要注意，在分析时容易忽略。一个是光滑斜面没有摩擦力；一个是相同的速度。以这两个方面来分析做功和功率。【
例5-3.（2020?温州）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是
。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是
。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
【解答】
（1）由图甲可知，跳伞运动员在AB段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力；
（2）①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，故①不符合题意；
②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意；
③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合题意；
④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故④不符合题意；
（3）由图甲可知，运动员在AB段的速度为v＝50m/s，时间为t＝40s﹣20s＝20s，
由速度公式得，运动员在AB段下降的高度：
h＝s＝vt＝50m/s×20s＝1000m，
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为：
W＝Gs＝700N×1000m＝7×105J。
故答案为：（1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力；
（2）③；
（3）运动员和跳伞设备总重力在AB段所做的功为7×105J。
：21教育名师】
◆变式训练
1.如图所示，小明和小强分别用沿水平方向的力F1、F2推
A.
B两个木箱，使它们沿着推力的方向移动的距离分别为S1、S2，对它们所做的功分别为W1、W2，且W1＝W2。则下列说法正确的是
(
)
【来源：21cnj
y.co
m】
A.
如果F1>F2，则S1>S2
B.
如果F1C.
如果F1＝F2,则S1>S2
D.
如果F1＝F2，则S1＝S2
答案：D
解析：根据可知，当功一定时，力与距离成反比。所以选D。
2.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。按图像中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为__________，若他质量为50kg，则在此过程中，他克服重力做功的功率为__________W。（g取10N/kg）
答案：（1）从图可知，跳一次所用时间t1=0.4s
而t=1min=60s
∴1min内所跳的次数为：
n=t/t1=60s/0.4s=150
（2）∵m=50Kg
∴小明的重力为：G=mg=50Kg×10N/Kg=500N
（3）从图可知，起跳的高度h=6cm=0.06m
∴跳一次克服重力做的功为：W=Gh=500N×0.06m=30J
则1min内克服重力做的功为：W总=nW=150×30J=4500J
∴1min内克服重力做功的功率为：P=Wt=4500J/60S=75W
易错点：
1.周期为0.4S，而不是0.22S
2.跳起时是克服重力做功，下降时是重力做功。
车辆类型
电动车
电池类型
磷酸铁锂电池
续航里程
80千米
整车质量
1720千克
额定功率
100千瓦
3.电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。如图所示，某车有关数据如下表所示，在一次测试过程中，该车以额定功率在水平面上6分钟内匀速直线行驶了8千米。求：
（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦？
（2）该车受到的水平阻力为多少牛？
【解答】解：（1）由表格数据可知，电动汽车的额定功率P=100kW=105W，
由P=可得，牵引力所做的功：
W=Pt=105W×6×60s=3.6×107J；
（2）由W=Fs可得，牵引力的大小：
F===4.5×103N，
因电动汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，该车受到的水平阻力：
f=F=4.5×103N。
答案：（1）该车在这次测试过程中牵引力所做的功为3.6×107J；
（2）该车受到的水平阻力为4.5×103N。
part2.课堂训练-真题再现
1．(2019·台州)立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（
D
）
A、上升时，动能减小，势能减小
B、上升时，动能增大，势能增大
C、下落时，势能增大，动能减小
D、下落时，势能减小，动能增大
2．（2018·温州）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（
C
）
A、电能→机械能→光能
B、光能→机械能→电能
C、光能→电能→机械能
D、机械能→电能→光能
3.（2020
湖州）在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴(忽略质量变化)在（
??）
A.加速降落过程中只受重力作用???????????B.加速降落过程中机械能逐渐增大
C.匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能???D.匀速降落过程中机械能保持不变
【答案】C
【考点】能量的相互转化和转移，动能和势能的大小变化
【解析】A、加速降落过程中既受重力作用，又与空气摩擦受到摩擦阻力，故A错误；
B、加速降落过程中，机械能会不断转化为空气的内能，因此机械能逐渐减小，故B错误；
C、匀速降落过程中，机械能会不断转化为空气的内能而减小，而重力势能减小动能却是不变的，因此减少的重力势能全部转化为内能，故C正确；
D、匀速降落过程中，重力势能减小而动能不变，根据机械能=动能+重力势能可知，机械能是减小的，故D错误。
4．（2018·绍兴）如图，木块以一定的速度滑过A，B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是（
C
）
A、D点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变
B、A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C、B点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能
D、B点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能
5．（2018·湖州）在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车，如图所示。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是（
C
）
A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用
B、后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C、空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小
D、伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8×107焦
6．(2019·宁波)2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国。在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近（
C
）
A、5.5W
B、55W
C、550W
D、5500W
二、填空题
7．（2019·杭州）木块在两端开口且足够长的竖直筒中自由释放可向下作匀速直线运动；若木块在其右侧质量为5千克的物体牵引下则可向上作匀速直线运动（绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计），如图所示。问：（g取10牛/千克）
（1）当右侧物体刚落地时木块所受到的摩擦为的方向为
。
（2）木块的质量为
千克。
（3）若右侧物体下落20厘米时其重力做的功为
焦。
（1）竖直向下
（2）2.5
（3）10
8．（2020?衡阳）如图甲所示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图象如图乙所示，木块运动速度v随时间t变化情况的图象如图丙所示。由以上情况可知，木块在
s至
s时间段内动能减小，此时动能转化为
能；木块在第15s时受到的摩擦力为
N。
【解答】
根据图象可知，木块在40s﹣50s内的速度是减小的，质量不变，动能减小；木块与水平面之间有摩擦力的作用，克服摩擦力做功，机械能转化为内能；
由F﹣t图象可知，30s～40s内的拉力F＝4N，由v﹣t图象可知，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，则此时木块受到的摩擦力为4N；
由v﹣t图象可知，15s时木块做变速直线运动，因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与运动的速度无关，所以，木块受到的滑动摩擦力不变，则第15s时受到的摩擦力为4N；
故答案为：40；50；内；4。
9.（2018·绍兴）两个完全相同的物体A，B，重均为20牛。
（1）在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度作匀速直线运动，如图甲。当物体通过的距离为3米时，推力所做的功为_______焦。
（2）若物体A，B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作匀速直线运动，如图乙。则此时A对B的推力为_______牛。
（1）30
（2）7.5
10．（2017·嘉兴）如图所示，不计空气阻力，将排球竖直向上击出后，其运动速度越来越小，原因是排球受到的重力方向与运动方向_______。而将排球向斜上方击出后，其运动速度的大小和方向都会发生变化，原因是___________________________________________；排球在上升过程中动能将_______（选填
“增大”或“减小”）。
相反
排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上（或“成一夹角”）
减小
三、实验探究题
11．(2019·湖州)小华在建筑工地上看到，工程车的车斗慢慢倾斜到一定程度时，车斗中的石料就沿车斗斜面滑落下来(如图甲所示)。小华想，车斗中的石料如果减少些，要滑落下来，车斗的倾斜程度是否可以减小些？
于是小华到实验室进行探究，先把长木板放在水平桌面上，将质量为100克带有钩码槽的木块放在长木板的A处，如图乙所示。然后进行如下操作：
①在木块的钩码槽中放入三个50克的钩码，将木板的右端慢慢抬高到一定高度时，木块开始下滑，记录右端被抬升的高度h=20厘米。
②第二次在木块的钩码槽中放入两个50克的钩码，第三次在木块的钩码槽中放入一个50克的钩码，分别重复上述实验。
（1）请你帮小华同学设计记录数据的表格。
小华发现三次实验中，木块开始下滑时木板的倾斜程度是一样的。
那么车斗中的石料能刚好滑落下来，车斗的倾斜程度与什么因素有关呢？小明认为可能与石料和车斗间接触面的粗糙程度有关，于是他进行如下探究：
将一块棉布、一块毛巾分别铺在长木板上，把放有一个50克钩码的木块放在长木板的A处，慢慢抬高木板的右端直到木块开始下滑，测量并记录右端被抬升的高度分别为24厘米和30厘米。
（2）根据小华和小明的实验，可以得出的结论是
。
（3）根据以上探究，可以帮助我们解答其他类似的疑惑，比如“为什么道路桥梁的引桥要做到一定长度？”“为什么
？”等。
（1）
实验次数
质量m(克)
右端高度h(厘米)
1
2
3
（2）木块开始下滑时木板的倾斜程度与本块质量无关，跟木块与木板间粗糙程度有关。接触面越租糙，木块开始下滑时木板的倾斜程度越大。
（3）"为什么儿童乐园的滑滑梯应该有一定的倾斜程度”“为什么滑梯要做得光滑些”“为什么许多房子都做成倾斜的屋顶”“为什么上山的公路做成盘山公路”
12．(2019·温州)小明参加科技节“掷飞机”比赛，该项目的规则是：纸飞机掷出后在空中滞留的时间越长成绩越好。查阅资料得知：纸飞机在空中滞留的时间与其形状、质量、出手速度和出手角度有关。小明认为还可能与纸飞机表面的粗糙程度有关。为了验证自己的猜想，小明准备了以下器材进行实验研究：
发射器（如图）；秒表；剪刀；面积、质量大小和表面粗糙程度不同的两种纸A、B各若干张（同种纸正反面粗糙程度相同）。
（1）发射器的弹簧压缩得越短，释放后纸飞机获得的速度越大，其原因是
。
（2）写出本实验的主要步骤。
（1）弹簧压缩得越短，弹性势能越大，纸飞机获得动能越大，纸飞机的速度越大。
（2）①用剪刀将A、B两种纸裁成形状、面积大小相同的纸各若干张；
②将1张A纸叠放在1张B纸上，折一纸飞机；将1张B纸叠放在1张A纸上，按相同的折法制作另一纸飞机；③选择无风的环境，将两只纸飞机分别放在发射器上，压缩弹簧到相同的位置，以相同的角度进行发射；
④用秒表记录两只纸飞机滞空时间；
⑤多次重复实验；
⑥分别计算两只纸飞机的平均滞空时间，进行比较得出结论。
13．（2020?绍兴）2020年5月27日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。
（1）登顶的一大难关是“第二台阶”，这段垂直高度4米的岩壁上架着“中国梯”（图甲），登山队员的质量为75千克，爬完岩壁至少需要克服重力做功多少焦耳？
（2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是
。
（3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙）；打开激光笔开关，让激光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度H，需测出的数据有
。
【解答】（1）登山队员的重力：
G＝mg＝75kg×10N/kg＝750N，
爬完岩壁做功：
W＝Gh＝750N×4m＝3000J；
（2）科学家在珠峰底都设立了多个观测点来测量珠峰高度的目的是多次测量求平均值减小误差；
（3）要测算出旗杆高度H，利用相似三角形对应边的比等于相似比，则＝，因此需测出的数据有
AB、AC、OB。
答：（1）爬完岩壁至少需要克服重力做功3000J；（2）多次测量求平均值减小误差；AB、AC、OB。
14．（2018·台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放人管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录___________________________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。_______________________________________________________。
（1）滑块移动距离
速度大小
（2）将一钢球从管②的任一口放入，静止释放，观察并记录滑块移动距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一口放人，重复实验。
四、简答题
15．(2019·绍兴)如图是浙江大学机器人研究团队研发的名为“绝影”的四足机器狗，它能稳健地爬陡坡。它的出现，让我国四足机器人技术达到国际一流水平。机器狗质量为70千克，每只脚与地面接触面积为50平方厘米。
（1）以行走的机器狗为参照物，旁边的台阶是
(选填“静止”或“运动”)的。
（2）机器狗行走时(两脚着地)，它对地面的压强为多少帕?
（3）机器狗爬上3米高的陡坡时，克服自身重力做功为多少焦？
（1）运动
（2）F＝G＝mg＝70千克×10牛/千克＝700牛
p＝F/S＝700牛/0.01米2＝7×104帕（3）W＝Gh＝700牛×3米＝2100焦
16．(2019·湖州)打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目。如图甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间，图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
（1）网球遇到球拍时，球和球拍都变形了，这说明
(写两点)。
（2）球遇到球拍后的某一瞬间，网球的速度刚好变为零，则该瞬间网球所受的力是否平衡？
。
（3）网球表面比较粗糙，在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中，网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中。下列说法正确的是
(选填序号)。
①在A、B、C三点，网球在A点机械能最大
②位于最高点B时，网球的动能为零
③在该飞行过程中，网球的势能先增大后减小
（1）力使物体发生形变，力的作用是相互的
（2）否
（3）①③
part4.自我评价
1.本次课最重要的三个知识点：
2