(共19张PPT)
第十一章 功和机械能
第1节 功
1．力学中的功
(1)定义：如果一个力作用在物体上，使物体 ________________________，我们就说这个力对物体做了功。
(2)做功必要条件：一是 __________________；
二是 ___________________________________。
【特别提醒】做功的两个必要条件缺一不可，只有这两个条件同时具备时，这个力才做了功。不做功有三种情况：(1)物体受到了力，但保持静止；(2)物体由于惯性运动了距离，但没有受力；(3)物体受力的方向与运动的方向相互垂直。
在力的方向上移动了距离
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动的距离
2．功的计算：力学中，功等于 ____ 与 ___________________________ 的乘积。公式：W＝ _____。功的单位是 _______，简称 ____，符号是 ____。
【特别提醒】在利用公式W＝Fs进行计算时，必须注意以下几点：(1)F与s的方向必须一致；(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间，即公式中的F始终作用在物体上；(4)当有几个力同时作用在同一物体上时，要根据题意明确哪几个力做功和对谁做功；(5)做功多少与物体的运动形式无关，不管物体是做匀速运动还是变速运动，不管物体是在光滑平面上还是粗糙平面上，做功的多少只由W＝Fs决定。
力
物体在力的方向上移动的距离
Fs
焦耳
焦
J
知识点1 功
1．水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离。
则下列判断正确的是 ( )
A．文具盒所受重力做了功
B．文具盒所受支持力做了功
C．文具盒所受拉力做了功
D．没有力对文具盒做功
C
2．(2023·连云港)下列有关功的说法正确的是 ( )
A．用力推车没有推动，人对车也做了功
B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
B
知识点2 功的计算
3．一物体在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s，
拉力F大小为5 N，4 s内拉力F做的功为 ( )
A．1 J B．3 J C．2 J D．4 J
4．(易错题)一个足球运动员用100 N的力踢一个重为5 N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30 m。在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为 ( )
A．3000 J B．500 J C．150 J D．0 J
D
D
5．一起重机的钢索吊着重1000 N的物体匀速上升2 m后，又沿着水平方向缓慢移动了4 m，在整个过程中，起重机的钢索对物体做的功是 _______ J。
6．(2021·连云港)小明用20 N的水平推力，将重为150 N的购物车沿水平地面向前推动了10 m，在此过程中，推力对购物车做功 ______ J，支持力对购物车做功 ____ J。
2000
200
0
7．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他球。
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
B
C
B
10．如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，
小球受到的重力对小球 ____ 功；细绳对小球的拉力 _______ 功。(均选填“做”或“不做”)
做
不做
11．(2023·日照)在某次劳动课上，小陆同学用F1＝200 N的力水平向左推小车，小湾同学用F2＝100 N的力作用在该小车上。要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须 _______，在两人共同作用下，10 s内小车加速前行了5 m，则此10 s内两人作用在小车上的力做的总功为 _______ J。
相同
1500
300
3600
13．如图所示是某公司研发的智能服务机器人，它具有净化室内空气、陪伴老人聊天、散步等功能。若它在50 N的牵引力作用下，以0.5 m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60 s，求：
(1)它行驶的路程。
(2)此过程中牵引力所做的功。
14．(2023·上海模拟)如图甲所示，水平地面上的物体受到方向不变的推力F的作用，其F t和v t的图象分别如图乙、丙所示。
由图象可知，0～3 s内，推力对物体做功 ____ J；
t＝5 s时，物体受到的摩擦力是 ____ N；
9 s～12 s内推力F对物体做的功为 _____ J 。
0
6
54(共16张PPT)
第1节 功
知识点1 做功的两个必要因素及做功判断
【核心知识】做功的两个必要因素是：①作用在物体上的____；②物体在____的方向上移动的距离。
1．如图所示，甲、乙、丙、丁四个实例中，人对物体做了功的是( )
A．搬石头但没搬动
B．物体在绳子拉力作用下升高
C．踢出去的足球在空中飞行时
D．手提滑板车在水平路面匀速前行
力
力
B
2．下列关于力做功的说法中正确的是( )
A．苹果从树上掉下，重力对苹果不做功
B．铅球从手中推出后，在空中运行的过程中，推力对铅球不做功
C．人从一楼走到三楼，没有克服重力做功
D．车在水平公路上前进，地面支持力对车做了功
3．如图所示，粗糙的斜面上，木块在沿斜面向上的拉力作用下，匀速向上移动了一段距离，对此有下列几种说法：①木块所受的重力做了功 ②木块所受的拉力做了功 ③木块所受的支持力做了功 ④木块所受的摩擦力做了功，其中说法正确的是( )
A.①②④ B．①②③
C．①② D．②③④
B
A
知识点2 功的大小比较和计算
(1)功等于____与物体在力的方向上移动_______的乘积；(2)做功公式为W＝____；(3)公式W＝Fs中F的单位是_______，距离的单位是_______，功的单位是__________。1 J＝____N·m。
4．小明从一楼提20个普通鸡蛋送给三楼的爷爷，小明对这些鸡蛋大约做了多少功( )
A．0 B．600 J C．60 J D．6 J
5．用20 N的水平推力推着重为50 N的购物小车，在水平地面前进10 m，则推力和重力做的功分别是( )
A．200 J，500 J B．0，500 J
C．200 J，0 D．0，0
力
距离
Fs
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
1
C
C
6．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力F所做的功，下列判断正确的是( )
A．拉力F在AB段做功较多
B．拉力F在AB段与CD段做的功一样多
C．拉力F在CD段做功较多
D．无法判断
B
7．一个重为200 N的物体在25 N的水平拉力作用下匀速前进了20 m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了5 m。则拉力做的功为( )
A．125 N B．500 N
C．625 N D．4 000 N
B
8．小明提着重为50 N的一桶水上5楼，每层楼高为3 m，然后又沿水平走廊行走5 m来到教室，则在整个过程中小明对水做的功为( )
A．750 N B．850 N
C．600 N D．1 000 N
C
9．2022·杭州甲、乙、丙三个物体质量关系是m甲＞m乙＞m丙，在相等的恒力F作用下，分别沿力的方向移动相同的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是( )
A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙
C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
C
10．如图所示，有一满桶水，某同学分别采用背、抱、拉、滚的方式来运水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同的路程，水平运动这一过程中，他对这桶水做功最多的是( )
C
11．如图所示，两个滑梯高度相等，如果小玲分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小玲所受重力做功分别为W1和W2，则下列说法正确的是( )
A．W1＞W2 B．W1＜W2
C．W1＝W2 D．无法比较
C
12．如图所示，用10 N的水平推力推着重为60 N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60 J的功，则在这一过程中( )
A.物体一定受到10 N的摩擦力
B．重力做的功一定为360 J
C．物体一定运动了1 m
D．物体一定运动了6 m
D
13．如图甲所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力，弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与弹簧测力计上升的高度h之间的关系如图乙所示，试解答下列问题。
(1)钩码所受的重力为____N。
(2)当h＝4 cm时，弹簧测力计的示数是____N，桌面对钩码的支持力是____N。
(3)从开始提升到h＝16 cm，弹簧测力计对钩码所做的功是_________J。
4.5
3.0
1.5
0.45
14．一位学生在玩搭积木游戏时，将平放在水平地面上的完全相同的10块正方体实心积木一块一块地叠高，如图所示。已知每个正方体积木的质量为100 g，边长均为5 cm，这个过程中人至少要克服积木的重力做功______J。(g取10 N/kg)
2.25(共17张PPT)
第2节 功率
第1课时 认识功率及计算
知识点1 功率的理解
(1)做同样的功，比较_______________，时间少的做功____；(2)用相同的时间，比较______________，做功多的做功____。
1．下列关于功率的说法正确的是( )
A．物体做功越多，功率越大
B．物体做功时间越短，功率越大
C．物体做功越快，功率越大
D．物体做功时间越长，功率越大
所用的时间
快
所做的功
快
C
2．一台机器的功率是750 W，它表示的意思是( )
A．这台机器做功750 J
B．这台机器在1 min内做功750 J
C．这台机器在1 s内做功750 W
D．这台机器在1 s内做功750 J
3．甲、乙两位物理课代表将相同多的物理作业从一楼搬到三楼，所用时间分别为30 s和40 s。关于两同学对作业做功和功率的情况，下列说法正确的是( )
A．甲同学做功多，甲乙的功率相同
B．两同学做功相同，乙的功率更大
C．两同学做功相同，甲的功率更大
D．两同学做功相同，功率也一样
D
C
功
时间
快慢
焦耳(J)
秒(s)
瓦特(W)
1
4．小明提起总质量为20 kg的水桶，先沿一楼水平地面由A匀速运动10 m到达B点，用时10 s，然后由B沿楼梯匀速上升15 s到达二楼，一、二楼高度差为3 m(g取10 N/kg)。下列说法正确的是( )
A．由A到B，小明对水桶做功2 000 J
B．由A到B，小明对水桶做功的功率为20 W
C．上楼过程中，小明对水桶做功600 J
D．上楼过程中，小明对水桶做功的功率为400 W
C
5．下列有关物理量的估测，符合生活实际的是( )
A．中学生完成一次引体向上做的功约为2 000 J
B．中学生骑自行车的功率约为80 kW
C．中学生用20 s从一楼登上三楼的功率约为10 W
D．中学生从地上捡起一个鸡蛋缓缓举过头顶对鸡蛋做的功约为1 J
D
6．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC。如图所示，物体在AB段所用的时间为t1, 重力做功W1，做功功率P1；在BC段所用的时间为t2, 重力做功W2，做功功率P2，则t1____t2，W1____W2，P1____P2。(均选填“>”“<”或“＝”)
>
＝
<
7．某物体在水平推力作用下，沿水平方向做匀速直线运动，推力的功率为1 000 W，推力做的功为10 000 J，则做功所用的时间是____s。
8．一辆电动自行车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进10 min的过程中，其电机的功率恒为400 W，则牵引力所做的功是__________J，牵引力是____N。
10
2.4×105
80
9．粗糙水平面上有一个重为100 N的物体，用10 N的水平推力使其在10 s前进了20 m，则在此过程中( )
A．摩擦力为10 N
B．推力做了2 000 J的功
C．重力做了100 J的功
D．推力做功的功率为20 W
D
10．举重是我国的优势体育项目。一位身高170 cm的运动员和一位身高160 cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如图所示，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是 ( )
A．W1＝W2 P1＝P2
B．W1>W2 P1>P2
C．W1>W2 P1＝P2
D．W1
B
11．一辆汽车，其行驶时的功率与时间关系如图所示，则图中阴影部分面积表示的物理量是____，其大小为________________。
功
6×107 J
12．小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示。已知小推车重为130 N，所受阻力是总重的0.15倍。(g取10 N/kg)
(1)在0～10 s内，水平推力________(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为____N。
(2)10～20 s内水平推力做了多少功？
(3)10～20 s内水平推力的功率为多大？
大于
45
13．一小球从水平台面上滚落地面的过程中，经历了A、B、C三个位置，它们的位置关系如图所示。设小球在AB段重力做功为W1，重力的平均功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的平均功率为P2。则下列关系正确的是( )
A．W1＞W2，P1＞P2
B．W1＞W2，P1＜P2
C．W1＝W2，P1＝P2
D．W1＝W2，P1＜P2
D(共18张PPT)
第2节 功率
第2课时 推导式P＝Fv的应用及功率测量
Fυ
反
减速
牵引力
1．如图所示是利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照相机每隔0.2 s曝光一次。关于纸锥在竖直下落过程中重力的功率随时间变化的图象是下图中的 ( )
D
2．如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3 kg，机器人在水平地面运动时，所提供推力与速度关系如图乙所示(g取10 N/kg)，则该机器人在水平地面上以1.8 km/h的速度匀速直线运动时，水平推力的功率是( )
A．180 W B．100 W
C．75 W D．60 W
C
3．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程(s)—时间(t)图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是( )
A．两次物体运动的速度：v1＜v2
B．两次物体所受的拉力：F1＞F2
C．0～6 s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2
D．0～6 s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2
C
4．有甲、乙两辆功率相等的汽车，如果甲、乙在相同时间内匀速通过距离之比为2∶1，那么( )
A．甲、乙两辆汽车牵引力之比为1∶2
B．甲、乙两辆汽车牵引力之比为2∶1
C．甲、乙两辆汽车做功之比为1∶2
D．甲、乙两辆汽车做功之比为2∶1
5．两台起重机都在匀速吊起货物，甲机吊起的货物质量与乙机吊起的货物质量之比为1∶3，吊起的高度之比为5∶2，所用的时间之比为4∶3，则两台起重机的功率之比P甲∶P乙为( )
A．8∶45 B．5∶8 C．10∶9 D．10∶1
A
B
6．汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是( )
A．省力 B．安全
C．增大摩擦 D．增大爬坡的牵引力
D
①③④
8．工人用甲、乙两台抽水机抽水，两台抽水机的功率之比P甲∶P乙＝4∶3，则 ( )
A.乙抽水机做功更快
B．甲抽水机做功多
C．相同时间甲、乙抽水机做功之比为3∶4
D．做功相同，甲、乙抽水机用的时间之比为3∶4
9．一辆质量2 t的汽车，在平直公路上以恒定功率80 kW匀速直线运动25 s。已知汽车在运动过程中受到的阻力为4 000 N。则该汽车运动的速度为( )
A．20 m/s B．36 km/h
C．15 m/s D．54 km/h
D
A
B
11．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20 N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为3 m，用时约0.75 s。则球下降过程中重力的功率____W。
80
12．(改编题)如图甲所示，一块质量为0.2 kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝3 N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为____N，0～5 s内拉力F的功率是____W。(g取10 N/kg)
1
0.6
13．如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车总质量为1.5×103 kg，在性能测试中，沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍(g取10 N/kg)，求：
(1)汽车匀速行驶的速度。
(2)汽车受到的牵引力。
(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。
14．现有30包大米，总质量为180 kg。小明想尽快将它们搬上10 m高处的库房。如图所示为小明提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象。由图分析可知，他为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬____包。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为_______s。(g取10 N/kg)
2
540(共19张PPT)
第十一章 功和机械能
第2节 功率
1．比较做功的快慢
(1)做相同的功，比较 _______，用时少的做功快；
(2)用相同的时间比较 __________，做功多的做功快。
2．功率
(1)意义：在物理学中，功率表示 ______________。
(2)定义：____ 与 ______________ 之比叫做功率。
(3)公式：P＝ ______。
(4)单位：基本单位是 _______，简称 ____，符号是 ____；工程技术上还常用_______，符号是 ______；单位的换算关系：1 kW＝ _____ W，1 W＝1 J/s。
时间
做功多少
做功的快慢
功
做功所用时间
瓦特
瓦
W
千瓦
kW
103
1．甲机械比乙机械的功率大，表示两机械在工作时( )
A.甲做功多 B．乙更省力
C．甲做功快 D．甲用时少
2．如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是( )
A．大人与小孩做功相同，两人功率相同
B．大人与小孩做功相同，小孩功率大
C．大人比小孩做功多，大人功率大
D．大人比小孩做功多，小孩功率大
C
C
3．如图所示是某工地常见的一幕，由图示情景可知，挖土机比人做功____(选填“快”或“慢”)，你这样判断的理由是_________________________________，
我们用____来表示物体做功的快慢。
快
相等的时间内，挖土机做功较多
功率
4．如图所示，重为150 N的物体在大小为40 N的水平拉力F作用下，
向右匀速运动了10 m，所用的时间为20 s，则物体的运动速度是____m/s，
拉力做的功是____J，拉力做功的功率为____W。
0.5
400
20
5．(跨学科·社会发展)(2023·天津)第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m，用时2 s，此过程中对物体做功 ______ J，功率为 ______ W。(g取10 N/kg)
500
250
6．如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率，下面所列的物理量中，不需要测量的是 ( )
A.他的质量m
B．单杠的高度H
C．每次身体上升的高度h
D．做“引体向上”的时间t
B
7．两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，
如图所示，则 ( )
A．甲运动员做功较多，功率较小
B．甲运动员做功较多，功率较大
C．甲运动员做功较多，他们的功率相等
D．甲、乙运动员做功相等，功率相等
8．甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是 ( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
B
A
9. 一辆轿车在平直的高速公路上以75 kW功率匀速行驶10 min，通过的路程是18 km，汽车发动机做了_________J的功，发动机提供的牵引力是_________N。
4.5×107
2.5×103
10．(易错题)如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1 ____ W2，P1 ___ P2。(均选填“＞”“＝”或“＜”)
＝
<
11．如图为质量为1.2 kg的四旋翼无人机，下方悬挂着一个质量为0.1 kg的摄像机，在10 s内无人机从地面竖直上升了20 m，然后边摄像边斜向上飞行了30 s，仪表盘上显示离地面高度为36 m，无人机前10 s对摄像机做功____J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为____W。(g取10 N/kg)
20
0.9
12．(2023·济南模拟)在泉城济南，游客乘坐画舫游船穿行其间，如图所示，若画舫游船质量为3 t，从黑虎泉站出发以3.5 m/s的速度匀速行驶到泉城广场站，所用时间约为5 min，牵引力是6×103 N。g取10 N/kg，通过计算回答：
(1)黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长？
(2)游船在护城河中受到的浮力多大？
(3)这次水上航行中，牵引力对游船做了多少功？
(4)这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大？
D(共19张PPT)
第十一章 功和机械能
第3节 动能和势能
1．能量：物体能够对外 _______，表示这个物体具有能量，简称能。能量的单位是 _________。
2．动能
(1)定义：物体由于 _______ 而具有的能叫做动能。一切运动物体都具有动能。
(2)影响因素：物体的动能大小与物体的 ______ 和 ___________ 有关。质量相同的物体，运动的速度 _______，物体的动能越大；运动速度相同的物体，质量 ________，物体的动能越大。
做功
焦耳(J)
运动
质量
运动的速度
越大
越大
3．重力势能
(1)定义：在地球表面附近的物体由于受到重力并处在一定 _______ 时所具有的能叫做重力势能。
(2)影响因素：物体的重力势能大小与物体的 ______ 和 ____________ 有关。物体的质量越 _____，所处位置越 ____，具有的重力势能就越大。
【特别提醒】判断物体的动能或重力势能的大小变化时，在考虑物体的速度或高度变化的同时，还要注意物体的质量是否发生了变化，这一点不能忽视。
高度
质量
所处的高度
大
高
4．弹性势能
(1)定义：物体由于发生 __________ 而具有的能叫做弹性势能。
(2)影响因素：弹性势能的大小与物体 _________________ 有关。物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能 _______。
弹性形变
弹性形变的程度
越大
知识点1 能量
1．下列关于功和能的说法正确的是 ( )
A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B．物体具有的能量越大，它做的功就越多
C．物体做的功越少，它具有的能量就越少
D．物体能够做的功越多，它具有的能就越大
D
知识点2 动能
2．下列物体具有动能的是 ( )
A．悬挂在天花板上的吊灯
B．静止在山顶上的大石头
C．飞行的飞机
D．拉开的弹弓
C
3．在探究“物体动能大小跟哪些因素有关”的实验中，让小球由静止开始沿斜面向下运动去撞击水平面上的木块，实验步骤如图甲、乙、丙所示。
(1)实验中，木块运动的距离越远，说明刚要撞击木块时小球具有的动能越 ____。
(2)通过比较甲、乙两次实验可得，动能大小与 ______ 有关。
(3)通过比较甲、丙两次实验可得动能大小与 ______有关。
大
速度
质量
知识点3 势能
4．扬州城区的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的 ( )
A．弹性势能 B．重力势能
C．重力 D．阻力
5．(易错题)一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中 ( )
A．动能不变 B．动能减小
C．重力势能不变 D．重力势能增大
B
B
6．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铅球，C和D为铁球，那么A和B两球相比较，____ 球的重力势能较大；B和C两球相比较，做功本领较大的是 ____ 球。(ρ铅>ρ铁)
A
B
7．(2023·北京模拟)北京世园会上，车身离地30 cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的 ( )
A.动能变小
B．动能不变
C．动能变大
D．重力势能变小
C
8．(2023·德阳)第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是 ( )
A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大
B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大
C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大
C
9．如图所示，弹簧一端固定在木板上，用小车将弹簧压缩后松手释放，小车被弹开。弹簧的弹性形变越 ____，弹性势能越 ____，小车运动得越远。
10．高速公路上行驶的车辆不能超速、超载。不能超速是因为当车的质量一定时，_______ 越大，动能越大，刹车制动距离越 ____，容易出现交通事故；不能超载是因为当车的速度一定时，_______ 越大，动能越大，行驶时就越危险。
大
大
速度
大
质量
11．小明同学为了探究“物体的重力势能的大小与哪些因素有关”，设计了如下实验：把三个完全相同的木桩插在沙子中同一深度，然后将A、B、C三个铁块从空中某一高度由静止释放，分别撞击三个木桩，三个木桩被撞击陷入沙子中不同深度(如图所示)。
(1)在此实验中，小明是通过观察 ____________________________ 来比较各铁块重力势能的大小的。
(2)若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落的高度的大小关系是hA ____ hB；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的大小关系是mA ____ mC。(均选填“＜” “＞”或“＝”)
(3)实验得出的结论是：物体重力势能的大小与 ____________ 和 ______________ 有关。
物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越 ____。
木桩被撞击后陷入沙子中的深度
＜
＜
物体的质量
被举高的高度
大
12．(2023·遂宁模拟)某兴趣小组通过自主探究得知“在一定范围内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比”。如图所示，原长为10 cm的弹簧(质量不计)上端固定在天花板上，下端系一重为20 N的小球，静止时小球位于A处，弹簧长度变为11 cm，再用力F将小球竖直向下拉到B处，弹簧长度为11.5 cm(未超过弹性限度)，然后由静止释放，在释放瞬间小球受到的合力大小为 ______ N。小球从B处第一次回到A处过程中，小球的动能 ________ (选填“增大”“减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
10
增大(共19张PPT)
第3节 动能和势能
知识点1 能量
1．下列关于能量的说法正确的是( )
A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能量
B．用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能量
C．没有做功的物体，一定不能做功
D．运动的物体做了功，说明这个物体具有动能
知识点2 动能及影响因素
(1)物体由于_________而具有的能叫动能；(2)影响动能的因素是_______和________；(3)利用动能的事例有_____________、____________等，防止动能带来的危害有________________等。
A
运动
质量
速度
跳远助跑
飞机起飞
限速、限载
2．下列物体具有动能的是( )
A．静止不动的课桌 B．挂在树上的椰子
C．拉长了的橡皮筋 D．正在行驶的汽车
3．火车、汽车与摩托车三种车辆如果速度相等，那么，它们的动能( )
A．火车的最大 B．汽车的最大
C．摩托车的最大 D．一样大
D
A
4．如图所示，小朋友荡秋千，从A点经过B点再到达C点的过程中，比较A、B、C三点的动能( )
A.A点的动能最大
B．B点的动能最大
C．C点的动能最大
D．A、B、C三点的动能一样大
B
知识点3 势能及影响因素
(1)物体由于__________而具有的能叫做重力势能，影响重力势能的因素是_______和___________________，利用重力势能的事例有_______________________等；(2)物体由于发生____________而具有的能叫做弹性势能，影响弹性势能的因素是__________________。
被举高
质量
被举起的高度
蓄水发电、重锤打桩
弹性形变
弹性形变的大小
5．高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的( )
A．弹性势能 B．重力势能
C．体积 D．阻力
6．下列物体中具有弹性势能的是( )
A．自然伸长的弹簧
B．压扁的橡皮泥
C．被拉开的弹弓
D．悬挂在天花板上的吊灯
B
C
7．抛出后的小球在空中的运动轨迹如图所示，则小球的重力势能( )
A．一直增大 B．一直减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
C
8．如图所示为运动员在撑杆跳高的场景，下列说法正确的是( )
A．杆被压得越弯，产生的弹力越小
B．杆被压得越弯，杆的弹性势能越大
C．杆的弹性势能跟被压弯的程度无关
D．杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大
B
9．如图所示，货架上有A、B、C三个体积相同的实心球，已知ρA＝ρB＞ρC。则A与B相比，重力势能较大的是____，B与C相比，重力势能较小的是____。
A
C
10．三峡水电站是利用大坝把水拦住，使水位变高，从上游流下的水带动发电机发电，这是利用水的( )
A．弹性势能 B．重力势能
C．动能 D．以上三种能都有
11．正在飞行的乌鸦和燕子，若它们具有相同的重力势能，且乌鸦的质量大于燕子的质量，则( )
A．乌鸦飞得快 B．乌鸦飞得慢
C．燕子飞得高 D．乌鸦飞得高
B
C
12．2022·襄阳中考改(多选)一辆新能源电动汽车在上斜坡的过程中速度逐渐减慢，则汽车的( )
A．动能增大 B．动能减小
C．重力势能增大 D．重力势能减小
13．2022·柳州(多选)如图所示，一只蚂蚁以大小不变的速度沿碗中虚线从A点爬到B点，此过程中蚂蚁的( )
A.动能先变小后不变
B．动能不变
C．重力势能先变小后不变
D．重力势能不变
BC
BC
14．2022·常德北京冬奥会引入的AI评分系统能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态，将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众，为裁判评分提供可视依据。如图所示，某次比赛系统呈现运动员上升(ab)及下落(bc)瞬间，下列说法中正确的是( )
A．运动员在ab段重力势能增大，动能减小
B．运动员在ab段重力势能减小，动能增大
C．运动员在bc段重力势能减小，动能减小
D．运动员在bc段重力势能增大，动能增大
A
15．现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效，如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药，此过程中，喷药无人机的 ( )
A．动能减小、重力势能减小
B．动能减小、重力势能不变
C．动能不变、重力势能减小
D．动能不变、重力势能不变
A
16．如图所示，排球课的垫球基本动作训练中，离开胳膊后的排球能继续向上运动，排球上升过程中，动能逐渐_________，势能逐渐_______(两空均选填“变小”“不变”或“变大”)。
变小
变大
17．如图所示，跳水运动员为获得充足的空中滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板的____________让自己上升的更高。不计空气阻力，运动员从离开跳板到入水的过程中，________(选填“离开跳板”“最高点”或“入水”)时动能最大。
弹性势能
入水
18．如图所示，杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做匀速圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，在杯子做匀速圆周运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．动能不断变化
B．重力势能保持不变
C．重力势能在不断改变
D．运动状态没有发生变化
C(共18张PPT)
第十一章 功和机械能
第4节 机械能及其转化
1．机械能及其转化
(1)机械能：____ 能、________ 能和 ________ 能统称为机械能。机械能的单位是_________。
(2)能量转化判断：判断动能和势能的相互转化情况时，先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况，能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。
动
重力势
弹性势
焦耳(J)
2．机械能守恒定律
(1)内容：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和 _______，或者说机械能是守恒的。
(2)机械能守恒的条件：只有 _______ 和 ______ 的相互转化，而没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为机械能。
【特别提醒】物体上升时，若速度不变或速度增加，则肯定有外力对它做功，重力势能的增加是外力做功转化而来的；物体下降时，若速度不变或速度减小，则物体肯定对外做功，减小的重力势能往往是克服摩擦力做功转化为了内能。
不变
动能
势能
3．水能和风能的利用
(1)水能：利用水能发电，修筑拦河坝提高上游水位，水的 _________ 越大，能发出的电就越多。
(2)风能：风能也可以用来发电，风吹动风车，可以带动发电机发电。
重力势能
知识点1 机械能及其转化
1．如图所示，滚摆在运动的过程中，其机械能的变化描述正确的是 ( )
A．滚摆在下落过程中动能转化为重力势能
B．滚摆在下落过程中重力势能转化为动能
C．滚摆在最高处动能最大，重力势能最小
D．滚摆在下落过程中动能不断增大，重力势能不变
B
2．(2023·牡丹江)如图所示的“橡皮筋动力车”，旋转扇叶，将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的 _________ 能转化为扇叶的 ____ 能，扇叶快速转动，小车运动起来。
弹性势
动
知识点2 机械能守恒
3．如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，下列说法正确的是 ( )
A．卫星在近地点时，动能最大，机械能最大
B．卫星在远地点时，势能最大，机械能最大
C．卫星从近地点向远地点运行时，动能逐渐减小
D．卫星从远地点向近地点运行时，动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变
C
4．(2023·乐山)如图所示，用轻质细绳悬挂一小球在竖直平面内摆动。在某次摆动过程中，小球依次经过A、B、C三点，A、C两点高度相同，B点为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是 ( )
A．小球在B点动能最大
B．小球从B点运动到C点，重力势能转化为动能
C．A、C两点速度大小不同
D．小球机械能不守恒
A
知识点3 水能和风能的利用
5．我国是世界上水资源最丰富的国家之一，下列关于水能的说法中，不正确的是( )
A．诗句“不尽长江滚滚来”，描述的是长江水具有动能
B．诗句“黄河之水天上来”，描述的是黄河水具有重力势能
C．水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组
D．利用水能发电时，从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
C
6．(2023·临沂)2023年5月7日上午，我市第十三届全民健身运动会开幕式暨第七届万人健步行活动在五洲湖广场开启。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中 ( )
A.重力不做功
B．动能减小
C．重力势能不变
D．机械能减小
D
7．(2023·牡丹江模拟)下列情景中，属于动能转化为重力势能的是 ( )
A．热气球匀速下降 B．拉弓射箭
C．渔网散开落下 D．滑板车滑上坡顶
8．(2023·烟台)跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是 ( )
A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
D
C
9．(2023·凉山州)如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法不正确的是 ( )
A．小球在C点的机械能等于在F点的机械能
B．小球在C点的动能大于在F点的动能
C．小球从E点到F点的过程中，机械能不变
D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能
A
10．(2023·济南模拟)把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。小强仔细观察后发现，圆珠笔弹起的过程可以分为三个阶段：A.按下后放手；B.获得一个向上的速度；C.向上运动到达最高点，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，________ 能转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为 ________ 能。
弹性势
重力势
11．(科学思维)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是 ( )
A.人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
C(共16张PPT)
第4节 机械能及其转化
知识点1 机械能及转化
(1)____能和____能统称为机械能；(2)在一定条件下，动能和势能之间可以相互__________。
1．下列现象中，动能和势能之间没有发生相互转化的是( )
A．用弓将箭射出
B．上升的滚摆
C．在水平公路上匀速行驶的汽车
D．人造地球卫星绕地球运行
动
势
转化
C
2．荡秋千时，秋千从最低点荡到最高点时，____能转化为_________能；从最高点荡到最低点时，__________能转化为____能。拉弯的弓将箭射出时，将弓的__________能转化为箭的____能。
知识点2 机械能守恒条件
(1)如果只有____能和____能相互转化，机械能的总和_______；(2)在动能和势能的相互转化过程中，由于空气阻力或摩擦力，则机械能_______________。
动
重力势
重力势
动
弹性势
动
动
势
不变
不守恒(减少)
3．下列关于机械能守恒定律表述正确的是( )
A．长征二号运载火箭托举神舟十二号飞船从地面加速升空的过程中机械能守恒
B．人造卫星在地球同步轨道上运行过程中机械能守恒
C．过山车从轨道最高点到最低点的过程中机械能守恒
D．拉开的弓将箭射出去的过程中机械能守恒
B
4．如图所示的事例中，物体机械能增加的是( )
A．随直升机匀速上升的救灾物资
B．落地又弹起的皮球
C．缓缓降落的神舟飞船返回舱
D．上升的滚摆
A
知识点3 水能和风能的利用
5．唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句，从物理学的角度来看，前一句生动形象地表明黄河水存储大量的________能，后一句表明长江水具有大量的____能。
6．修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的_________能，使水下落时可以获得更多的____能，从而带动发电机发电。大坝下部总要比上部建造得宽一些，这是因为________________________________________。
机械
动
重力势
动
液体(水)的压强随深度的增加而增大
7．2022·湖北如图所示为运动员在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
B
8．2022·荆州打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( )
A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等
B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0
C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等
D．篮球在整个过程中机械能守恒
C
9．如图所示，体重不同的甲、乙两小孩沿着两条长度不同的光滑轨道下滑。若不计空气阻力，两人从A处自由滑到B处，则下列说法错误的是( )
A．甲、乙所受的重力做功不同
B．甲、乙下滑过程中机械能守恒
C．甲、乙的重力势能转化为动能
D．甲、乙到达B点时的动能相同
D
10．如图所示，甲、乙是两个完全相同的网球。在同一高度以大小相等的速度，同时将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，两球在地面上反复弹跳。不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．撞击地面时，乙球的最大形变大于甲球
B．抛出时刻，甲球的机械能大于乙球
C．反弹后，甲球到达的最大高度大于乙球
D．两球在到达地面瞬间的最大速度相同
D
11．如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度，从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将____能转化为___________能储存起来，此过程中机械能总量________。
动
重力势
减少
12．如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h(忽略空气阻力，以下计算均用字母表示)。
(1)物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能大小为_____________。
(2)C点距离水平面的高度为_____________。
mg(H－h)
2h－H
13．2021·绍兴滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图所示是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化，最有可能滑到滑台C处的是( )
B(共11张PPT)
第十一章复习训练
高频考点分类训练
考点一 功、功率的理解及相关计算
1．(2023·镇江)小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A．①中小华对这筐玉米做了功
B．②中小华对这筐玉米做了功
C．③中他们对这筐玉米做了功
D．④中他们对手推车没有做功
C
2．某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲＜v乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是( )
A．F甲＜F乙，W甲＜W乙 B．F甲＞F乙，W甲＞W乙
C．F甲＝F乙，W甲＜W乙 D．F甲＝F乙，W甲＝W乙
C
3．(2023·广元)如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐___________(选填“减小”“不变”或“增大”)；若某运动员质量为60 kg，在空中经1.5 s下落的竖直高度为10 m，则这段时间内该运动员的重力的功率是____________W。(g取10 N/kg)
减小
4000
4．(2023·黑龙江模拟)在水平地面上，小明沿水平方向推重400 N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图象如图所示。已知在4 s～8 s内木箱受到的推力恒为150 N，在这段时间内，木箱受到的推力的功率是___________W，8 s～10 s 内木箱受到的摩擦力是_________N。(忽略空气阻力)
150
150
5．某汽车行驶的功率为6×104 W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是2000 N。在以上功率下，当汽车匀速行驶时，求：
(1)使汽车行驶的牵引力大小。
(2)行驶速度的大小。
(3)行驶5 min牵引力所做的功。
考点二 机械能及其转化
6．(2023·荆州)2023年5月30日，三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员乘组会师天宫。下列说法正确的是( )
A.飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化
B．漂浮在空间站中的航天员重力势能为零
C．空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒
D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
C