10.1 机械功（巩固训练）
【基础堂清】
1.如图所示,这是扔实心球的四个分解动作,其中人对实心球做功的是分解动作
（选填序号）。已知学校实心球的质量为2 kg,八年级的小明同学进行分解动作①到②中,他对实心球做的功约为 J。（g取10 N/kg）
2.马拉着质量为2 000 kg的车在水平路面上前进了400 m,马的水平拉力做了3×105 J的功,则马的水平拉力为 N。
3.小华同学用100 N的水平推力去推放在水平地面上重500 N的物体,使其做匀速直线运动。若该物体在10 s内移动5 m,则在此过程中它的速度为 = m/s，小华对物体做的功是 J,地面对物体的支持力做的功为 J。
4.重300 N的物体沿水平方向运动时,受到的阻力是物重的,若物体在水平外力作用下,恰能以5 m/s的速度做匀速直线运动,则水平外力在1 min内做功 J。
5.如图所示,物体静止在水平桌面上,现用50 N的水平推力,使其在桌面上移动了0.2 m的距离,说明推力可以改变物体的 （选填“运动状态”或“形状”）,推力做功 J。
6. 如图所示,环保卫士小明正在进行垃圾分类,下列环节中小明对瓶子做功的是 （ ）
A.从地上拾起瓶子
B.保持瓶子在水平方向上走到可回收垃圾桶
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉落桶中
7.小明是一名八年级的学生,早上他从教学楼一楼走到三楼的过程中,他克服自身重力做功约为 （ ）
A.500 J B.1 000 J
C.3 000 J D.5 000 J
【素养日清】
8. 2024年8月10日晚,随着曹缘成功卫冕男子跳水10米台冠军,中国跳水队完成了在巴黎奥运会上的全部比赛任务。如图所示的是运动员正在比赛时的情景,下列判断正确的是 （ ）
A.起跳时,运动员对跳台施加了力,跳台对运动员没有力的作用
B.起跳后能继续向上运动,因运动员受到向上的力大于自身的重力
C.起跳上升过程中,若运动员所受的力全部消失,他将静止不动
D.运动员从空中下落过程中,运动员的重力做了功
9. 如图所示,将一小球从A点竖直向上抛出（不计空气阻力）,经过B点到达最高点C时速度为零。图中h1=h2,下列判断正确的是 （ ）
A.小球在AB段克服重力所做的功等于在BC段克服重力所做的功
B.小球从A运动到B的时间等于它从B运动到C的时间
C.小球抛出后向上运动是由于一直受到向上的力
D.小球运动到最高点C时所受的合力为零
10.重为300 N的木箱放在水平的地面上，在受到120 N的水平推力时，木箱沿水平方向向右匀速运动了5 m，此时撤去推力后，木箱又运动了2 m才停下来,则该过程中推力所做的功为 J;木箱受到的摩擦力是 N,方向是 。
11.一根金属棒AB置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W和棒B端距离地面的高度x的关系如图乙所示。请根据图像解答下列问题。
（1）该金属棒的长度L= m。
（2）在B端被拉起的过程中,当x=1.6 m时,测力计的示数为 N。
12. 如图所示,水平桌面上的物体A重100 N,物体B重40 N,物体B恰好能匀速下降。用一水平向左的力F拉动物体A,在2 s内匀速向左移动1 m的过程中,（不计动滑轮、绳自重,不计滑轮转轴的摩擦）,下列说法正确的是 （ ）
A.A的重力做功100 J
B.A受到的动摩擦力为40 N
C.拉力F做功40 J
D.B物体上升2 m
13.某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30 dm3、密度为3×103 kg/m3。每个滑轮的重力为20 N,不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力;
（2）工件在水中匀速上升6 m的过程中（工件始终浸没在水中）,工人做的功。
【参考答案】
基础堂清
1.①③ 40
2.750
3.0.5 500 0
4.1.8×104
5.运动状态 10
解析:物体在水平推力的作用下由静止开始运动,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态;由题知,推力F=50 N,物体在水平推力的作用下移动的距离s=0.2 m,故可得推力所做的功W=Fs=50 N×0.2 m=10 J。
6.A 解析:从地上拾起瓶子时,小明对瓶子施加了向上的力,瓶子在力的方向上移动了距离,所以小明对瓶子做了功,故A符合题意;保持瓶子在水平方向上走的过程中,小明对瓶子施加了向上的力,但瓶子没有在力的方向上移动距离,所以小明对瓶子没有做功,故B不符合题意;拿着瓶子站在垃圾桶旁不动时,小明对瓶子施加了向上的力,但瓶子没有移动距离,所以小明对瓶子没有做功,故C不符合题意;瓶子离开手后掉落桶中的过程,小明没有对瓶子施加力,所以小明对瓶子没有做功,故D不符合题意。
7.C
素养日清
8.D 9.A
10.600 120 水平向左
11.(1)1.2
(2)5
12.C
13.解:(1)工件浸没在水中时,排开水的体积:
V排=V=30 dm3=0.03 m3
工件在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m3=300 N
(2)根据ρ=,工件的质量:
m=ρV=3×103 kg/m3×0.03 m3=90 kg
工件受到的重力:G=mg=90 kg×10 N/kg=900 N
工件在水中上升受到的拉力:
F拉=G-F浮=900 N-300 N=600 N
绳子移动的距离:s=2h=2×6 m=12 m
工人拉绳子的力:
F=(F拉+G动)=×(600 N+20 N)=310 N
工人做的功:
W总=Fs=310 N×12 m=3 720 J10.1 机械功
情境创生 为了提升综合素质,小明利用暑假时间出去游学,如图所示,他用20 N的力水平地拉着重为200 N的行李箱,在水平路面上匀速运动了30 m,然后将行李箱放入汽车的后备箱。
（1）行李箱在水平路面上运动时,小明对行李箱的拉力做的功为 J。
（2）行李箱在水面路面上运动时重力对行李箱 ,将行李箱搬上汽车后备箱过程中重力对行李箱 。（均选填“做了功”或“没有做功”）
【基础堂清】
1.在国际单位制中,力的单位是 ,距离的单位是 ,则功的单位是 ,它有一个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。
2.力学里所说的做功,包含两个必要因素：一个是 ;另一个是 。判断有没有力对物体做功,这两个必要因素必须 （选填“同时”或“不同时”）具备,二者缺一不可。
3.如图所示,这是运动员正在举重。举重分为两个阶段：第一阶段,运动员抓起杠铃把它举过头顶;第二阶段,运动员举着杠铃在空中稳稳停了3 s。则运动员在第一阶段 ,在第二阶段 。（均选填“做功”或“没有做功”）
4. 如图所示,雪橇是雪地常见的交通工具。狗拉着雪橇以 15 km/h的速度沿直线匀速行进了2 min,雪橇所受的水平拉力为200 N。
变式① （判断做功情况）在这个过程中雪橇所受的重力 ,狗对绳的拉力 。（均选填“做了功”或“不做功”）
变式② （求做功）雪橇运动的路程为 m,狗对绳的拉力做功为 J。
5. 如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度v1和v2沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,且v1>v2,则第一次木块所受的摩擦力 第二次木块所受的摩擦力;第一次拉力做的功 第二次拉力做的功。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
6.如图所示,小明用100 N的水平推力,使重1 000 N的小车在水平面上匀速移动了5 m,推力做的功为 J,小车重力做的功为 J。
7.小华参加校外劳动时,经历了如下过程：①他用力搬一筐玉米,未能搬起;②他又用力推筐,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
8. 如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,B在光滑的斜面。现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s,则F对物体做的功 （ ）
A.对A做的功多
B.对A和B做的功一样多
C.对B做的功多
D.条件不足,无法确定
9.如图,这是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景,每次引体向上身体上升的高度为0.6 m,求解下列问题。（小伟的质量为50 kg,g取10 N/kg）
（1）引体向上前小伟先进行了热身训练,他绕操场跑了600 m用时5分钟,他热身运动的平均速度。
（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功。
【素养日清】
10. 如图甲所示的铁块重为4 N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当他在竖直方向上拉力F=6 N的作用下向上运动,铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示,4 s内拉力F做的功是 J。
11.如图所示,这是某山区的等高线图,其中A、B、C三个位置中大气压最低的是 。两个体重相同的登山运动员甲、乙,分别从A、B位置出发到达C,他们克服重力所做的功
（选填“相等”或“不相等”）。
12.重为600 N的送水工人把一桶重为190 N的矿泉水（如图所示）扛在肩上,沿着长为60 m的楼梯从一楼走到20 m高的七楼。桶与肩的接触面积为5×10-3 m2。求：
（1）桶对送水工人肩膀的压强;
（2）送达七楼的过程中,工人对水做的功;
（3）送达七楼的过程中,工人做的总功。
【参考答案】
情境创生
(1)600
(2)没有做功 做了功
基础堂清
1.N m N·m 焦耳 焦 J
2.作用在物体上的力 物体在这个力的方向上移动的距离 同时
3.做功 没有做功
4.不做功 做了功 500 1.0×105
5.等于 等于
6.500 0
7.C 解析:①他用力搬一筐玉米,未能搬起,没有移动距离,故不做功,故A错误;②他又用力推筐,仍未推动,虽然用力了,但没有移动距离,故不做功,故B错误;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上,抬的力竖直向上,玉米在竖直向上的方向上移动了距离,故他们对这筐玉米做了功,故C正确;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,推力水平方向,推车在水平方向移动了距离,因而做功了,故D错误。
8.B 解析:由题知,在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s,即F、s都相同,根据W=Fs可知,拉力对A和B做功一样多,故B正确。
9.解:(1)小伟热身运动的平均速度:
v===2 m/s
(2)小伟受到的重力:
G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N
完成1次引体向上做的功:
W=Gh=500 N×0.6 m=300 J
素养日清
10.4.8
11.C 相等
解析:由图可知,A、B、C三点的高度分别为300 m、300 m、380 m,C点最高,所以气压最低;运动员甲、乙的体重相同,分别从A、B出发到达C点,上升的高度也相等,根据W=Gh,两人克服重力做的功相等。
12.解:(1)桶对送水工人肩膀的压强:
p====3.8×104 Pa
(2)送达七楼的过程中,工人对水做的功:
W水=G水h=190 N×20 m=3 800 J
(3)送达七楼的过程中,工人做的总功:
W总=G总h=(190 N+600 N)×20 m=15 800 J10.2 功率（巩固训练）
【基础堂清】
1.在物理学中,定义一个物理量的时候常采用比值的形式定义,如：质量与体积的比定义为密度;路程与时间的比定义为速度。请你再写出两个用比值法定义的物理量：
和 。
2.雪橇是雪地常见的交通工具。若狗拉着雪橇以10 m/s的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行,雪橇受到的阻力是200 N,则狗在5 min内做了 J的功,功率为 W。
3.一辆汽车以72 km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10 min,汽车的质量为1 500 kg,行驶时所受阻力为车重的,则汽车在这一行驶过程中牵引力做的功为 J,此时汽车的功率为 kW。（g取10 N/kg）
4.小敏同学和她所骑的轻便自行车的总重约600 N,上学路上她骑车在20 s内匀速通过了一段长100 m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重的,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为 （ ）
A.150 W B.300 W
C.1 500 W D.3 000 W
5.下列说法正确的是 （ ）
A.功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
B.由P=可知,功率跟做的功成正比,所以只要做的功多,功率就大
C.功率大的机器比功率小的机器做的功多
D.甲每小时做的功比乙多,甲的功率就比乙大
【素养日清】
6. 将质量相同的甲、乙两物体,分别沿BA和CA两个光滑斜面从底端匀速拉到顶端,如图所示。如果所用的时间相同,则拉力 （ ）
A.F甲做的功较多,功率较大
B.F甲做的功较多,功率较小
C.F甲和F乙做的功相同,功率不同
D.F甲和F乙做的功和功率均相同
7.“绿色环保,低碳出行”。一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为200 kW，速度为72 km/h。公交车行驶1 h，发动机做的功为 J，公交车行驶的路程为 m。
8. 一位质量m=50 kg同学在原地跳绳过程中,离开地面后竖直方向的高度—时间图像如图所示。不计阻力,则跳绳者每跳绳一次克服自身所受重力做的功是 J,他做功的平均功率P= W。（g取10 N/kg）
9. 在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是 （ ）
A.3~6 s物体受到的摩擦力为9 N
B.0~6 s内拉力的功率逐渐变小
C.0~3 s内拉力做功为9 J
D.第10 s拉力的功率为6 W
10.如图所示,这是一款新型无人驾驶电动汽车,在某次性能测试中,汽车沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为1 500 N,在180 s的测试时间内汽车匀速行驶了1 800 m。求：
（1）汽车受到的牵引力;
（2）此过程中汽车牵引力所做的功;
（3）牵引力做功的功率。
11.快递服务业务提升了我们的生活质量,为了提高快递配送效率,可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时,该物流机器人重为6 000 N,轮胎与地面的总接触面积为0.2 m2,当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时,在某平直道路上以4 m/s的速度匀速行驶了100 s,已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的,g取10 N/kg。求此过程中：
（1）机器人对水平路面的压强;
（2）匀速行驶时牵引力对机器人所做的功;
（3）机器人匀速行驶时牵引力的功率。
【参考答案】
基础堂清
1.压强 功率
2.6×105 2×103
3.3.6×107 60
4.A 5.D
素养日清
6.D
7.7.2×108 7.2×104
8.50 150
解析:由图像可知,跳绳时跳起的高度h=0.1 m,跳绳者每跳绳一次克服自身所受重力做的功为W=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×0.1 m=50 J;每跳一次绳的时间t= s,跳绳的平均功率为P===150 W。
9.D 解析:由图乙知,9 s~12 s时物体做匀速直线运动,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,由图甲知,此时物体受到的拉力F=6 N,所以f=F=6 N,由图乙知,3~6 s物体加速运动,物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力大小与9 s~12 s时的摩擦力大小相等,等于6 N,故A错误;由图乙知,0~3 s时物体处于静止状态(速度为0),由P=Fv知,此过程中拉力功率为0;3 s~6 s物体做加速运动,拉力为F=9 N,由P===Fv可知,功率逐渐变大。所以0~6 s内拉力的功率先不变,后增大,故B错误;0~3 s时物体处于静止状态,由W=Fs知,此过程拉力不做功,故C错误;由图像知,第10 s物体的速度v=1 m/s,拉力F=6 N,拉力的功率P=Fv=6 N×1 m/s=6 W,故D正确。
10.解:(1)由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力,即F牵=F阻=1 500 N。
(2)此过程中汽车牵引力做的功:
W=F牵s=1 500 N×1 800 m=2.7×106 J
(3)汽车牵引力做功的功率:
P===1.5×104 W
11.解:(1)因为在水平地面上:F压=G=6 000 N
机器人对水平路面的压强:
p===3×104 Pa
(2)因为机器人做水平匀速直线运动,所以牵引力等于阻力,即F=f=G=×6 000 N=120 N
机器人匀速运动100 s的距离:
s=vt=4 m/s×100 s=400 m
匀速行驶时牵引力对机器人所做的功:
W=Fs=120 N×400 m=4.8×104 J
(3)机器人匀速行驶时牵引力的功率:
P===480 W10.2 功率
情境创生 如图所示的是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为F2,则F1 （选填“>”“<”或“=”）F2。
（2）如图乙,小明的质量为60 kg,做一次引体向上需克服重力做功 J,小明1 min完成10个引体向上,则他的功率是 W。（g取10 N/kg）
【基础堂清】
1.在物理学中,把一段时间内 的比叫作功率;功率是比较物体 的物理量;其计算公式： 。
2.在国际单位制中,功率的单位有个专门的名称叫作 ,符号是 ,工程技术上常用 。
3. 如图1和图2所示,小龙和小岩均从一楼搬运物体到三楼,楼层的高度相同,所用时间或物重不同。
图1 重物相同,时间不同 图2 重物不同,时间相同（桌子轻,箱子重）
问题① 比较（a）（b）两图,判断小龙和小岩对重物做功的大小,并说明理由： 。
问题② 比较（c）（d）两图,判断小龙和小岩对重物做功的功率大小,并说明理由： 。
4.一位同学用20 s从一楼走到三楼,他上楼时的功率可能是 （ ）
A.1.5 W B.15 W
C.150 W D.1500 W
5. 2023年5月,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰,巍巍珠峰再次见证历史!在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重（含装备）越大的队员一定 （ ）
A.做功越多 B.功率越大
C.做功越快 D.功率越小
6.甲和乙两台机械,甲的功率为162 kW,乙的功率为128 kW,下列正确的是 （ ）
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功快
D.甲做功时间一定比乙更短
7.有一台拖拉机,它的功率是25 kW。—头牛,它的功率是400 W。这台拖拉机4 h做的功由这头牛来完成,需要的时间是 （ ）
A.25 h B.10 h
C.250 h D.400 h
8. 用弹簧测力计两次水平拉同一木块使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是 （ ）
A.木块两次匀速直线运动过程中,重力都做功了
B.木块两次所受拉力做功功率：P1>P2
C.木块两次受到的拉力：F1>F2
D.相等时间内两次拉力做功：W1
【素养日清】
9.在如图所示的斜面上,一工人用200 N的拉力,将一重为250 N的物体,从底端匀速拉到顶端,用时6 s,则此过程中工人对物体做的功是 J,工人做功的功率为 W。
10. 时下,越来越多的人将借助运动App辅助健身当作一类时尚生活方式,如图所示的是某同学借助跳绳App获得的练习数据，若他自身质量为50 kg，每次跳起的高度为3.6 cm，根据图中数据，他每跳一次克服重力做的功是 J，跳绳时的平均功率是 W。（g取10 N/kg）
11. 如图所示,两个滑梯高度相等,如果小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面,所用时间分别为t1和t2,小阳所受重力做功分别为W1和W2,重力的功率分别为P1和P2,已知t1A.W1=W2 B.W1>W2 C.P112. 如图,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3 N的力F。物体经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,在NO、OP段做功分别为WNO、WOP,功率分别为PNO、POP,则 （ ）
A.WNOWOP C.PNO>POP D.PNO13.如图所示,在半径为R的油桶外绕了几圈绳子,在绳子的引出端施加一水平拉力F,使油桶在时间t内沿水平地面滚动了一周,在这一过程中,拉力F的功率是 （ ）
A. B. C. D.
【参考答案】
情境创生
(1)<
(2)420 70
基础堂清
1.做的功与做功所用的这段时间 做功快慢 P=
2.瓦特 W kW
3.小龙和小岩对重物做功的大小相等;重物的重力G相同,上升的高度h相同 小岩对重物做功的功率大;相同时间内,小岩对重物做功多
4.C 5.A 6.C 7.C 8.B
素养日清
9.600 100
10.18 73.2
解析:该同学每跳一次克服重力做的功W1=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×3.6×10-2 m=18 J;由图可知1 min内,他跳绳244个,则1 min内做的总功为W=244W1=244×18 J=4 392 J,跳绳时的平均功率为P===73.2 W。
11.A 解析:小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面,小阳的重力不变,滑梯的高度不变,由W=Gh可知,两种情况下小阳重力做的功相等,故W1=W2,故A正确,B错误;由题知,小阳两次所用时间t1P2,故C、D错误。
12.C 解析:由图可知,OP段和NO段的路程都为s=3 m,拉力都是F=3 N,由W=Fs可得做的功WNO=WOP,故A、B错误;由题知,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,设NO段用的时间tNO=t,则OP段用的时间tOP=2t,所以tNOPOP,故C正确,D错误。
13.A 解析:油桶在地面上滚动时形成一个动滑轮,当油桶转动一周时,油桶通过的距离为2πR,作用在油桶上的力,正好移动了两周的距离,即4πR。根据功的计算公式得出力F所做的功W=Fs=4πRF,拉力F的功率P==。10.3 动能和势能
情境创生 如图所示,“蹦床”不仅是奥运会的正式比赛项目,也是小朋友非常喜欢的游戏项目。小朋友通过对蹦床施力,使蹦床发生弹性形变。
（1）小朋友在对蹦床施加力的过程中,蹦床的 能增大,小朋友的重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）蹦床把小朋友弹起上升到最高点时,小朋友的 最大,小朋友下落至与蹦床刚刚接触时,小朋友的动能 （选填“达到”或“未达到”）最大。
【基础堂清】
1.物体由于 并处在 时具有的能,叫作重力势能。重力势能的大小与 和
有关。
2. 我国古代科技著作《天工开物》中记载“扬郡以风帆数扇,俟风转车,风息则止”,说明流动的空气具有 能,能够对风车做功;当风停时风车并没有立即停止,这是因为风车具有 。
3.下列各个物体中,具有弹性势能的是 （ ）
A.空中飞行的排球 B.被拧紧的闹钟发条
C.楼上的砖 D.正在下落的雨滴
4. 2024年3月20日,长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空,在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是 （ ）
A.动能减小,势能增大 B.动能增大,势能减小
C.动能增大,势能增大 D.动能不变,势能增大
【素养日清】
5.射箭运动员用力拉满弓,从能量转化的角度分析,这是为了让弓具有更大的 ,可以更多地转化为箭的 ,将箭射得更远。
6. 小华在甲、乙两个不同位置开展跨学科研学活动,如图所示的是研学点附近的等高线图,下列说法正确的是 （ ）
A.小华从甲处匀速运动到乙处,动能增大
B.甲处的气压比乙处的高
C.质量为50 kg的小华从甲处走到乙处,重力做了1.5×104 J的功
D.小华在甲处具有的重力势能比乙处大
7. 如图所示,舰载机在“山东舰”航母上起飞,其在加速上升过程中 （ ）
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,重力势能减小
8.如图所示,这是中学生自制水火箭比赛的场景。参赛选手对水火箭打气,拉开气阀,水向下喷出,水火箭一飞冲天。在水火箭上升过程中,下列说法正确的是 （ ）
A.水火箭能起飞是受到水对它向上的推力
B.水火箭受到的重力不变
C.水火箭的动能一直增大
D.水火箭的重力势能一直增大
【参考答案】
情境创生
(1)弹性势 减小
(2)重力势能 未达到
基础堂清
1.受到重力 一定的高度 物体的质量
位置高度
2.动 惯性
3.B 4.C
素养日清
5.弹性势能 动能
6.D 解析:小华从甲处匀速运动到乙处,质量不变,速度不变,动能不变,故A错误;由图可知,甲的位置高于乙的位置,甲处的气压比乙处的低,故B错误;质量为50 kg的小华从甲处走到乙处,重力做的功为W=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×(400 m-100 m)=1.5×105 J,故C错误;小华的质量不变,甲的位置高于乙的位置,所以小华在甲处具有的重力势能比乙处大,故D正确。
7.C 8.A10.4 机械能转化及其应用（巩固训练）
【基础堂清】
1.小明在超市乘坐手扶电梯匀速上升的过程中,以电梯为参照物,小明是 （选填“运动”或“静止”）的。匀速上升过程中,小明的动能 ,重力势能 。（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”）
2.排球运动中,运动员竖直向上垫起排球,若排球离开手臂后在空中自由飞行,那么排球离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是 （ ）
3.三峡水电站的水库大坝高185 m,当水库水位为175 m时,坝底受到的水的压强是 Pa。水库中的水奔流而下时具有巨大的 能和 能。（ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg）
4.请分析以下两个有关能量形式的问题。
（1）“强弩之末,势不能穿鲁缟者也。”强弩之末不能穿透薄薄的丝绸,说明物体的动能大小与它的 有关。
（2）旋转图中的吸管后,将可乐罐放在桌面上,罐就会运动起来,这是因为罐中的橡皮筋具有 。
5.将扁平的石子向水面快速抛出,在满足一定条件的情况下,石子会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。图中虚线是某次打水漂过程中石子在水面上的运动轨迹。下列说法正确的是 （ ）
A.抛石子时,手对石子做了功,石子的动能增大
B.据图可知,石子在水面上从右向左运动
C.据图可知,石子受到的重力逐渐减小
D.据图可知,石子最终将漂浮在水面上
6.一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物资。在此过程中飞机 （ ）
A.动能不变 B.动能减小
C.重力势能不变 D.重力势能增大
7.如图所示,我国空中加油机正在给战斗机加油。加油过程中,若战斗机的高度和速度不变,则战斗机的 （ ）
A.动能增大,势能减小 B.动能增大,势能增大
C.动能减小,势能不变 D.动能减小,势能增大
【素养日清】
8. 如图所示,运动员被撑竿弹起加速上升的过程中,下列说法正确的是 （ ）
A.运动员受到的弹力是由手臂发生弹性形变产生的
B.撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能
C.运动员的动能减小
D.撑竿对运动员没有做功
9. 如图,这是运动会中跳远运动员经过助跑、起跳、运动到空中最高点到落地四个阶段,则运动员 （ ）
A.在助跑过程中机械能总量不变
B.起跳时受到地面的弹力大于自身重力
C.在空中运动经过最高点时的动能为零
D.落地时具有的动能和重力势能均为零
10. 如图所示,同一小球分别沿光滑无阻力的斜面和曲面,由静止开始从顶端运动到底端。经过相同高度A、B两点的速度分别为vA和vB。（忽略空气阻力）
（1）下落过程中,球的 能转化为 能。
（2）vA （选填“<”“>”或“=”）vB。
11.小明通过下面的实验,研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是 （选填“相同”或“不同”）的。
实验1 将小球从斜面顶端自由滚下（图甲）,观察到木块被撞出了一段距离。
实验2 将小球从斜面中间自由滚下（图乙）,观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”“长”或“相等”）。
由上述实验现象,我们可以得出结论：同一物体, ,动能越大。
实验3 将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙）,依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力）,设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA （选填“>”“=”或“<”）EB。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将 。
A.沿a轨迹运动
B.沿b轨迹运动
C.沿c轨迹运动
D.保持静止
【参考答案】
基础堂清
1.静止 不变 增大
2.D
3.1.75×106 重力势 动
4.(1)速度
(2)弹性势能
5.A 解析:抛石子时,手对石子有力的作用,石子在该力的方向通过一定的距离,手对石子做了功,石子速度增大,它的动能增大,故A正确;由于石子运动时要克服摩擦做功,则石子的机械能会逐渐减小,弹起的最大高度将减小,所以由图可知石子在水面上从左向右运动,故B错误;石子的质量不变,根据G=mg可知,石子的重力不变,故C错误;石子的密度大于水的密度,根据物体浮沉条件可知,石子最终会下沉到水的底部,故D错误。
6.B 7.B
素养日清
8.B 9.B
10.(1) 重力势 动
(2) =
11.不同 短 速度越大 = A10.4 机械能转化及其应用
情境创生 经科学计算可知：一个50 g的鸡蛋从6楼抛下来,其具有的能量就可以砸破行人的头骨,从12楼抛下可使人当场死亡。《中华人民共和国民法典》第一千二百五十四条规定：建筑物、构筑物或者其他设施以及建筑物上的搁置物、悬挂物发生倒塌、脱落、坠落造成他人损害的,它的所有人或者管理人应当承担民事责任。
（1）物体重力势能的大小与物体 及其所处 有关。
（2）物体在下落过程中将 能转化为 能。
【基础堂清】
1.如图所示,你一定动手做过这个“会跳的卡片”吧!图中,A为外表面,B为内表面,实验时把卡片压平在桌面上,使橡皮筋伸长,当 （选填“A”或“B”）表面在下面时,卡片会弹跳得高一些。该过程中将橡皮筋的 能转化为卡片的机械能;若在卡片上再贴一层纸使卡片质量变大,仍将卡片压平在桌面上,发现卡片弹起高度变低,相比较于未贴纸片时橡皮筋对卡片做的功 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
2.“歼-20”是我国自主研制的新一代隐形重型歼击机,具有卓越的机动性能,当它在空中加速向下俯冲时,动能 ,重力势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
3.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”指出水从高处下落时, 能转化为 能。“弓开如满月,箭去似流星”可形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中弓的 能转化为箭的 能。
4. 如图,这是小伟玩蹦蹦杆的情景,蹦蹦杆由地面弹起,离开地面后在空中升高的过程中：小伟的重力势能 ;小伟的动能 ;在下落后,从杆尖触地到弹簧压缩至最短,弹性势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【素养日清】
5. 如图所示,人造地球卫星绕地球从远地点向近地点运动时,下列说法正确的是 （ ）
A.势能变大
B.动能不变
C.重力势能转化为动能
D.机械能变大
6. 把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去,如图所示。下列说法中正确的是 （ ）
A.铁锁摆回时一定会打到鼻子
B.铁锁最终停下来时机械能为零
C.铁锁由高处摆到低处的过程动能转化为势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于机械能不断减小
【参考答案】
情境创生
(1)质量 高度
(2)重力势 动
基础堂清
1.B 弹性势 不变
2.增大 减小
3.重力势 动 弹性势 动
4.增大 减小 增大
素养日清
5.C 6.D第10章 功与机械能 综合训练
一、填空题
1.如图所示,我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时,不考虑空气阻力,只有动能和势能的相互转化,由近火点向远火点运动时,探测器的势能 ,机械能 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
2.小山操控无人机竖直上升,无人机的速度-时间图像如图乙所示,上面安装的摄录器材C质量为1.5 kg。无人机在匀速上升阶段：对C做的功为 J,C的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10 N/kg）
甲 乙
3.如图所示,质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的,则她上半身的重力约为 N。她在1 min时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的高度均为0.3 m,则她在这段时间克服重力做的功约为 J,功率为 W。（g取10 N/kg）
仰卧起坐
二、选择题
4.一位初中生用30 s从坡底爬上了9 m高的山坡。他爬坡时的功率最接近 （ ）
A.5 W B.15 W C.150 W D.1 500 W
5.下列四幅图中所描述的力,对物体做了功的是 （ ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲,搬石头但没有搬动,手对石头的力
B.图乙,使小车向前运动了一段距离的推力
C.图丙,提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
D.图丁,托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
6.如图,小明在做模拟“蹦极”的实验时,将橡皮筋一端系上小球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A点下落所能到达的最低点,在小球下落过程中不考虑空气阻力,以下说法正确的是 （ ）
A.小球到达B点时受力平衡,其动能达到最大
B.从A点到C点小球的机械能守恒
C.小球在C点时受力平衡,速度为零
D.从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
7.两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随时间变化的关系图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是 （ ）
A.两次物体运动的速度：v1B.0~6 s内两次拉力对物体所做的功：W1=W2
C.两次物体所受的拉力：F1>F2
D.0~6 s内两次拉力对物体做功的功率：P1>P2
三、实验题
8.图1是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动同一木块在水平面上向前移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
图1
图2
（1）小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。
（2）分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 。
（3）分析比较 两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大。
（4）综合上述可知,如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 。
（5）在实验中,若增大水平面的粗糙程度,则木块移动的距离将 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
四、计算题
9.在泉城济南,游客乘坐画舫游船穿行其间,可以尽享“不出城郭而获山水之怡,身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。如图所示,若画舫游船（包括乘客）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的河段大约多长
（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
作业内容 调查城市或农村对机械能的利用
活动建议 1.寻找身边风能、水能等机械能的利用案例; 2.对其中一个案例（例如风车）进行深入的调查,分析其能量转化的过程,用简单的示意图画出它的构造; 3.3~6人为一个小组,注意分工与合作,在调查过程中注意人身安全
自我评价
【参考答案】
1.变大 不变
2.600 增大
3.300 3 600 60
4.C 5.B
6.D 解析:由题可知,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,不考虑空气阻力,小球到达B点时只受重力作用,故受力不平衡;小球从A到B的过程中,重力势能转化为动能,动能一直在增加,但从B到C的过程中,小球受到向上的弹力,随着形变的增大,弹力增大,在弹力小于重力这段时间内,合力向下,小球做加速运动,其动能逐渐增大;当弹力等于重力时,速度最大,因此在B点时速度不是最大,故动能不是最大,故A错误;小球从A点到B点过程中,质量不变,速度变大,动能变大;高度减小,重力势能减小,此过程中重力势能转化为动能。小球从B到C点的过程中,质量不变,速度变小,动能变小;高度减小,重力势能减小;橡皮筋发生形变,具有弹性势能。所以此过程是重力势能首先转化为动能,动能再转化为橡皮筋的弹性势能,所以从A点到C点小球的机械能不守恒,故B错误。小球到达C点时速度为0,此时的弹力大于小球的重力,所以受到的力不是平衡力,故C错误;从A点到C点过程中,重力势能减小,弹簧的长度增加,即弹性势能增加,由于在小球下落过程中不考虑空气阻力,因此减小的重力势能最终转化成了皮筋的弹性势能,即从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量,故D正确。
7.D
8.(1)距离s
(2)大
(3)甲、丙
(4)速度 减小
9.解:(1)黑虎泉站到泉城广场站的河段的长度:
s=vt=3.5 m/s×5×60 s=1 050 m
(2)游船在护城河中受到的浮力:
F浮=G=mg=3 000 kg×10 N/kg=3×104 N
(3)这次水上航行中,牵引力对游船做的功:
W=Fs=6×103 N×1 050 m=6.3×106 J
(4)这次水上航行中,牵引力对游船做功的功率:
P===2.1×104 W