第十一章 《功和机械能》达标检测
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题（每题3分，共42分）
1. （2017?通州区二模）在如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（ ）
A．举着杠铃原地不动 B．抱着书不动
C．沿水平地面推动小车 D．推石头没有推动
2. （2017?邵阳县模拟）用50牛的力将重4牛的球踢出去，球滚20米远停下．则踢球的力所做功的大小为（ ）www-2-1-cnjy-com
A．1000焦 B．80焦
C．1080焦 D．条件不够，无法确定
3. （2017?北京模拟）用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动，第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是（ ）
A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1m
B．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2m
C．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4m
D．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m
4. （2017?吉安模拟）斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（ ）
A．甲方法可以省力，但不能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法不可以省力，但能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
5. （2017春?迁安市期末）下列说法中正确的是（ ）
A．做功越大，功率越大
B．做功越少的机械做功越慢
C．功率大的所用时间少
D．功率大的机械做功一定快
6. （2017?玄武区二模）如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法错误的是（ ）21教育网
A．两次木块都作匀速直线运动
B．两次木块受到的摩擦力一样大
C．两次拉力对木块做的功一样多
D．两次拉力对木块做功的功率一样大
7. （2017?洪泽县校级一模）为了迎接体育中考，很多男生加强了引体向上的训练，如果想粗略测量某位同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（ ）
A．小明的质量 B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度 D．做引体向上的时间
8. （2017?滨海县二模）汽车在高速公路行驶，被限制最大行驶速度，用物理学的思维来解读，其目的是（ ）www.21-cn-jy.com
A．限制摩擦力 B．限制惯性 C．限制势能 D．限制动能
9. （2017?碑林区校级一模）2016年3月23日国足坐镇长沙主场迎战老对手韩国队，最终以1：0的比分战胜韩国队，图为比赛中的一个场景，关于足球，下列说法正确的是（ ）
A．足球在飞行过程中动能不变
B．足球在飞行过程中没有受到力的作用
C．足球比赛中的“香蕉球”主要与力的大小和作用点有关
D．足球下落时机械能减小
10. （2017?北仑区模拟）篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能（ ）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
11. （2017?深圳模拟）如图所示装置叫作滚摆．捻动滚摆的轴缠绕细线使它升高后由静止释放，观察滚摆的运动情况（不计任何阻力和摩擦）．对于滚摆的运动，下列说法中正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．在滚摆下降的过程中，动能减小，机械能增加
B．在滚摆下降的过程中，动能增加，机械能不变
C．在滚摆上升的过程中，重力势能减小，机械能减小
D．在滚摆上升的过程中，重力势能增加，机械能增加
12. （2017?东台市校级二模）小球从空中静止自由落下，记录某段时间小球的动能随时间变化情况如图甲所示．不计空气阻力的影响，小球这段时间内重力势能随时间变化情况是（ ）21·cn·jy·com
A． B． C． D．
13. （2016?梁园区二模）下列关于能量转化的说法正确的是（ ）
A．汽车匀速上坡时，动能转化为重力势能
B．燃料燃烧过程中化学能主要转化为内能
C．太阳能电池将太阳能转化为光能
D．电风扇正常工作时，电能主要转化为内能
14. （2017?无锡一模）木块从粗糙斜面顶端匀速滑到底端的过程中（ ）
A．木块的重力势能全部转化为动能
B．木块的动能增大，重力势能减小
C．木块有一部分机械能转化为内能
D．木块的机械能全部转化为内能
二、填空题（每空2分，共20分） 15. （2018?红安县校级模拟）如图所示，容器的质量为m，若从容器的底部通过小孔向容器内注入质量为M的水，需要做功为W．现将小孔打开，水自然会从小孔流出，与此同时提升容器，使容器内的水面相对地面始终保持原有高度，当容器内的水全部流走时，需要做的功为 。2·1·c·n·j·y
16. （2016?东丽区一模）马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m，马的水平拉力做了3×105J的功，马的水平拉力是 N，车受到的重力是 N．（g=10N/kg）
17. （2017?滨湖区二模）2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功．飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量．飞艇悬停时，推进器将空气推向后方获得向前的推力，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停．飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当平流层风速为40m/s时，飞艇推进器的推力大小为 N；推进器的功率为 W．21cnjy.com
18. （2016?建昌县校级模拟）过山车是一种惊险有趣的娱乐项目．游客坐在滑车上，从A点自由滑下，运动到B点停止．滑车在圆形轨道上滑行时，游客看到周围景物在旋转，是以 为参照物．滑车在B点的重力势能21·世纪*教育网
（填“大于”、“小于”或“等于”）滑车在A点的重力势能．
19. （2017?大丰市二模）极限跳伞是一项惊险的体育运动．如图，跳伞员从3600m高空跳下，一段时间后打开降落伞，开始做减速运动．下落过程中，其重力势能将 ?（选填“增大“、“减小“或“不变“）．减速下降时，跳伞员及降落伞所受的阻力 （选填“大于”、“等于“或”小于“）他们的重力．若跳伞员看到地面“迎面扑来“，则他是以 为参照物的．2-1-c-n-j-y
三、实验题（每空2分，共14分） 20. （2017?宁波模拟）在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图所示． （1）动能的大小不可直接测量，每一次实验都以 的大小来判断动能的大小． （2）小车放置的位置越高，处于相同位置的木块被撞击得越远．由此可以得出结论： ． （3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力f甲 f乙（填“大于”、“等于”、“小于”）．21*cnjy*com
21. （2017?揭西县模拟）如图所示，学习小组的同学在探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”时，设计了以下实验： 实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲图所示．取三个铁块从空中静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如乙图所示．其中hA=hB＞hC，mA＜mB=mC． （1）我们可以通过观察 来判断重力势能的大小，以下实验中，与本实验这步类似是 A．探究蒸发快慢与什么表面积是否有关时，保持温度，流速不变 B．学习光的三原色时，与颜料三原色做比较 C．探究影响动能大小因素时，以木块被撞距离作为判断依据 D．学习热机时，用热机模型来研究 （2）如图乙所示： 比较A、B情况，说明 ；比较B、C情况，说明 ．
四、计算题（每题12分，共24分）
22. （2017春?闽侯县期末）工人师傅用300N的水平推力推着一辆车匀速直线运动了6m．求： （1）车受到的阻力； （2）工人做的功．【来源：21·世纪·教育·网】
23. （2016春?天津期末）一辆重型卡车以20m/s的速度匀速行驶了?300s，已知这辆卡车行
（2）卡车牵引力．
第十一章 《功和机械能》达标检测
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题（每题3分，共42分）
1. （2017?通州区二模）在如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（ ）
A．举着杠铃原地不动 B．抱着书不动
C．沿水平地面推动小车 D．推石头没有推动
【答案】C 【解析】A、运动员举着杠铃不动，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功．不符合题意．B、抱着书不动，书没有在力的方向上移动距离，人对书不做功，不符合题意．C、沿水平地面推动小车，给车一个向前的力，车在推力作用下前进了一段距离，推力对车做功．符合题意．D、两人没有推动石头，石头没有移动距离，力对石头没有做功．不符合题意．故选C．21cnjy.com
2. （2017?邵阳县模拟）用50牛的力将重4牛的球踢出去，球滚20米远停下．则踢球的力所做功的大小为（ ）
A．1000焦 B．80焦
C．1080焦 D．条件不够，无法确定
【答案】D 【解析】不知道球在50N的作用下移动的距离；在滚动过程中踢力没有作用物体上，故不知道50N的力做功多少．故选D． 3. （2017?北京模拟）用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动，第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是（ ）
A．第一次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了1m
B．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2m
C．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4m
D．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m
【答案】C 【解析】AB、第一次物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的摩擦力：f=F=10N； 拉力对物体做了20J的功，则物体通过的距离；故A、B均不正确；CD、若拉力增大为20N，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为10N；第二次拉力对物体做了48J的功，则物体通过的距离；故C正确，D不正确．故选C．21*cnjy*com
4. （2017?吉安模拟）斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（ ）
A．甲方法可以省力，但不能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法不可以省力，但能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
【答案】A 【解析】图甲是利用斜面拉物体到斜面顶端，可以省力，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，使用斜面也不能省功；图乙是用手直接把物体拉到斜面顶端，不省力，也不省功，故A正确、BCD错误．故选A．21教育网
5. （2017春?迁安市期末）下列说法中正确的是（ ）
A．做功越大，功率越大
B．做功越少的机械做功越慢
C．功率大的所用时间少
D．功率大的机械做功一定快
【答案】D 【解析】A、由公式可得，W=Pt，所以做功的多少不仅与功率有关还与时间有关，故A错误；B、由公式可得，做功的快慢由功和时间共同决定，故B错误；C、根据可知，做功相同时，功率大的所用时间少，故C错误；D、功率越大，则单位时间内所做的功越多，则表示做功越快，故D正确．故选D．21·世纪*教育网
6. （2017?玄武区二模）如甲图所示，小明用弹簧测力计水平拉木块，使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象．下列说法错误的是（ ）
A．两次木块都作匀速直线运动
B．两次木块受到的摩擦力一样大
C．两次拉力对木块做的功一样多
D．两次拉力对木块做功的功率一样大
【答案】D 【解析】A、由乙图可知，两次路程和时间都成正比，故两次木块都做匀速直线运动．故A正确；B、用弹簧测力计拉着木块沿水平木板匀速滑动，木块做匀速直线运动，不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力；且压力大小和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力大小相同，故两次实验的拉力和摩擦力均相等．故B正确；C、在相同拉力作用下，木块两次运动的距离相同，由W=Fs可知，两次拉力对木块做的功一样多．故C正确；D、从图象中可看出，相同时间内第一次通过的路程大于第二次，所以第一次的速度大于第二次的速度，木块所受的拉力不变，根据公式P=Fv可知，第一次拉力做功的功率大．故D错误．故选D．
7. （2017?洪泽县校级一模）为了迎接体育中考，很多男生加强了引体向上的训练，如果想粗略测量某位同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（ ）
A．小明的质量 B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度 D．做引体向上的时间
【答案】B
【解析】（1）功的计算公式为：W=Gh，G=mg；故要得出功的多少，需要测量：质量m、高度h；（2）功率计算公式为：；故要得出功率的大小，需要测量时间t；综合以上信息，可分析出需要测量的物理量为：质量m、高度h、时间t．故不需要测量的是单杠的高度．故选B．
8. （2017?滨海县二模）汽车在高速公路行驶，被限制最大行驶速度，用物理学的思维来解读，其目的是（ ）
A．限制摩擦力 B．限制惯性 C．限制势能 D．限制动能
【答案】D 【解析】车的速度越大，动能就越大，由于惯性，在刹车时不容易停下来，为了防止交通事故，所以要限制汽车行驶最大速度．故选D．www-2-1-cnjy-com
9. （2017?碑林区校级一模）2016年3月23日国足坐镇长沙主场迎战老对手韩国队，最终以1：0的比分战胜韩国队，图为比赛中的一个场景，关于足球，下列说法正确的是（ ）
A．足球在飞行过程中动能不变
B．足球在飞行过程中没有受到力的作用
C．足球比赛中的“香蕉球”主要与力的大小和作用点有关
D．足球下落时机械能减小
【答案】D 【解析】A、足球在飞行过程中，质量不变，速度变小，故动能变小，故A错误；B、足球在飞行过程中受到重力和空气阻力的作用，故B错误；C、足球比赛中的“香蕉球”主要与力的方向和作用点有关，“香蕉球”的运动轨迹是由力的方向决定的，旋转情况是由力的作用点决定的，故C错误；D、足球在下落的过程中克服空气摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，故D正确．故选：D．【出处：21教育名师】
10. （2017?北仑区模拟）篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能（ ）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
【答案】D 【解析】从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小，故D正确．故选D． 11. （2017?深圳模拟）如图所示装置叫作滚摆．捻动滚摆的轴缠绕细线使它升高后由静止释放，观察滚摆的运动情况（不计任何阻力和摩擦）．对于滚摆的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．在滚摆下降的过程中，动能减小，机械能增加
B．在滚摆下降的过程中，动能增加，机械能不变
C．在滚摆上升的过程中，重力势能减小，机械能减小
D．在滚摆上升的过程中，重力势能增加，机械能增加
【答案】B 【解析】（1）滚摆下降时，越滚越快，质量不变、速度增大，动能增大，在不计任何阻力和摩擦时，机械能保持不变，故A错误、B正确；（2）滚摆上升时，越滚越慢，质量不变、动能转化为重力势能，重力势能增大，在不计任何阻力和摩擦时，机械能保持不变，故CD错误．故选B．21·cn·jy·com
12. （2017?东台市校级二模）小球从空中静止自由落下，记录某段时间小球的动能随时间变化情况如图甲所示．不计空气阻力的影响，小球这段时间内重力势能随时间变化情况是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B 【解析】由小球的动能随时间变化图象可知，动能是逐渐增加的，且动能先是增加的较慢，后增加的较快；不计空气阻力的影响，则该过程中没有能量的损失，所以增加的动能是由重力势能转化来的，即重力势能一定呈减小的趋势，故CD错误；由于一开始动能增加的慢，即重力势能转化的动能少，所以剩余的重力势能较多，而后随着动能增加较快，则重力势能减小的较多，剩余的较少，所以重力势能的变化趋势是：先减小较慢，后减小较快；而A图中重力势能先减小较快，后减小较慢，B则与A相反，故A错误，B正确．故选B．
13. （2016?梁园区二模）下列关于能量转化的说法正确的是（ ）
A．汽车匀速上坡时，动能转化为重力势能
B．燃料燃烧过程中化学能主要转化为内能
C．太阳能电池将太阳能转化为光能
D．电风扇正常工作时，电能主要转化为内能
【答案】B 【解析】A、汽车匀速上坡时，质量、速度不变，动能不变，不符合题意；B、燃料燃烧产生大量的热，将化学能转化为内能，符合题意；C、太阳能电池将太阳能转化为电能，不符合题意；D、电风扇正常工作时，电能主要转化为扇叶的机械能，不符合题意；故选B．
14. （2017?无锡一模）木块从粗糙斜面顶端匀速滑到底端的过程中（ ）
A．木块的重力势能全部转化为动能
B．木块的动能增大，重力势能减小
C．木块有一部分机械能转化为内能
D．木块的机械能全部转化为内能
【答案】C 【解析】因为斜面是粗糙的，所以存在摩擦．A、在下滑过程中，木块匀速，其动能不变；但木块的高度不断减小，所以其重力势能减小．因为动能没有变化，所以重力势能没有转化成动能．此项错误．B、由于木块下滑是匀速的，所以它的动能没有变化．此项错误．C、木块下滑过程，高度减小，所以它的重力势能减小了．由于斜面是粗糙的，下滑过程木块要克服摩擦做功，所以减小的重力势能转化成了热能即内能．此项正确．D、由于木块匀速滑到底端，到底端时，木块还具有动能，所以木块的机械能并没有完全转化成内能．此项错误．故选C．2·1·c·n·j·y
二、填空题（每空2分，共20分） 15. （2018?红安县校级模拟）如图所示，容器的质量为m，若从容器的底部通过小孔向容器内注入质量为M的水，需要做功为W．现将小孔打开，水自然会从小孔流出，与此同时提升容器，使容器内的水面相对地面始终保持原有高度，当容器内的水全部流走时，需要做的功为 。【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】（M+m）gH-W。 【解析】对容器及其内部的水来说，是等效的：先是小孔不打开，将容器提高H，此时容器及其内部整个系统增加的机械能为（M+m）gH，其后，再打开小孔，水自然会从小孔流完，水的机械能减少了W，所以相对于原状态，机械能增加了（M+m）gH-W．这就是“现将小孔打开，水自然会从小孔流出，与此同时提升容器，使容器内的水面相对地面始终保持原有高度，当容器内的水全部流走时，需要做的功。或这样理解：当容器内的水全部流走时，需要做的功包括：容器增加的重力势能mgH，水增加的重力势能。水增加的重力势能为MgH-W，所以需要做的功为W′=mgH+MgH-W=（M+m）gH-W。 16. （2016?东丽区一模）马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m，马的水平拉力做了3×105J的功，马的水平拉力是 N，车受到的重力是 N．（g=10N/kg）
【答案】750；20000．
【解析】由W=Fs得马的拉力：； 马车的重力：G=mg=2000kg×10N/kg=20000N． 17. （2017?滨湖区二模）2015年10月，我国研发的平流层飞艇“圆梦”号（如图甲）首飞成功．飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统有太阳能电池提供能量．飞艇悬停时，推进器将空气推向后方获得向前的推力，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停．飞艇所受的空气阻力与风速的关系如图乙，推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，当平流层风速为40m/s时，飞艇推进器的推力大小为 N；推进器的功率为 W．2-1-c-n-j-y
【答案】1440；1.44×105．
【解析】由图乙可知，飞艇受到的阻力与风速的平方成正比，所以，飞艇受到的阻力f=kv2（k为比例系数），由图乙可知，当风速的平方为400m2/s2时，飞艇受到的阻力f=360N，则：360N=k×400m2/s2，解得：.当平流层风速为40m/s时，飞艇受到的阻力：； 飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以，水平推力：F=f′=1440N，由题意可得，则此时飞艇推进器的功率为：． 【来源：21cnj*y.co*m】
18. （2016?建昌县校级模拟）过山车是一种惊险有趣的娱乐项目．游客坐在滑车上，从A点自由滑下，运动到B点停止．滑车在圆形轨道上滑行时，游客看到周围景物在旋转，是以 为参照物．滑车在B点的重力势能
（填“大于”、“小于”或“等于”）滑车在A点的重力势能．
【答案】滑车（自己）；小于．
【解析】（1）滑车在圆形轨道上滑行时，游客看到周围景物在旋转，是因为以滑车或自己为参照物，周围的景物位置在发生改变．（2）读图可知，滑车在B点的高度低于在A点的高度，而滑车的质量不变，因此，B点的重力势能小于A点的重力势能．
19. （2017?大丰市二模）极限跳伞是一项惊险的体育运动．如图，跳伞员从3600m高空跳下，一段时间后打开降落伞，开始做减速运动．下落过程中，其重力势能将 ?（选填“增大“、“减小“或“不变“）．减速下降时，跳伞员及降落伞所受的阻力 （选填“大于”、“等于“或”小于“）他们的重力．若跳伞员看到地面“迎面扑来“，则他是以 为参照物的．21世纪教育网版权所有
【答案】减小；大于；降落伞．
【解析】（1）跳伞员从3600m的高空跳下，一段时间后打开降落伞，开始做减速运动，下落过程中，其质量不变，高度减小，故重力势能将减小；（2）减速下降时，即说明向上的力大于向下的力，故跳伞员及降落伞所受的阻力大于自身的重力．（3）跳伞员在下降的过程中，跳伞员与地面之间的位置不断发生着变化，运动员看到地面在运动，是把自己或降落伞当做参照物． www.21-cn-jy.com
三、实验题（每空2分，共14分） 20. （2017?宁波模拟）在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图所示． （1）动能的大小不可直接测量，每一次实验都以 的大小来判断动能的大小． （2）小车放置的位置越高，处于相同位置的木块被撞击得越远．由此可以得出结论： ． （3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力f甲 f乙（填“大于”、“等于”、“小于”）．【版权所有：21教育】
【答案】（1）木块被推动距离的远近；（2）质量一定时，物体的运动速度越大，动能越大；（3）等于．
【解析】（1）实验中让小车从斜面上由静止滑下，通过观察小车推动木块距离的远近来判断小车对木块做功的多少，确定小车动能的大小；（2）图中实验中让同一辆小车从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，“同一小车”控制了小车的质量不变，小车放置的位置越高，运动的速度也就越大，因此该实验探究的是小车动能与运动速度的关系，得出的结论：质量一定时，物体的运动速度越大，动能越大；（3）在甲、乙两次移动过程中，木块对木板的压力不变，木板表面的粗糙程度不变，所以木块受的摩擦力大小不变，即f甲=f乙；
21. （2017?揭西县模拟）如图所示，学习小组的同学在探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”时，设计了以下实验： 实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲图所示．取三个铁块从空中静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如乙图所示．其中hA=hB＞hC，mA＜mB=mC． （1）我们可以通过观察 来判断重力势能的大小，以下实验中，与本实验这步类似是 A．探究蒸发快慢与什么表面积是否有关时，保持温度，流速不变 B．学习光的三原色时，与颜料三原色做比较 C．探究影响动能大小因素时，以木块被撞距离作为判断依据 D．学习热机时，用热机模型来研究 （2）如图乙所示： 比较A、B情况，说明 ；比较B、C情况，说明 ．
【答案】故答案为：（1）木桩陷入沙坑的深度；C；（2）物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；物体的质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大．
【解析】（1）铁块的重力势能转化为木桩的动能，铁块的重力势能就越大，说明木桩获得的能量就越多，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；A．探究蒸发快慢与什么表面积是否有关时，保持温度，流速不变，用到了控制变量法；B．学习光的三原色时，与颜料三原色做比较，用到了类比法；C．探究影响动能大小因素时，以木块被撞距离作为判断依据，通过木块被撞距离的长短表示动能的大小，用到了转换法；D．学习热机时，用热机模型来研究，用到了模型法．故选C．（2）比较A、B情况，物体处的高度相同时，物体质量越大，桩陷进沙坑的深度越深，说明物体的重力势能越大，研究重力势能与高度的关系时，应控制物体的质量相同，只让高度变化，被举高的高度越高，桩陷进沙坑的深度越深，重力势能越大，所以应比较B、C情况．
四、计算题（每题12分，共24分）
22. （2017春?闽侯县期末）工人师傅用300N的水平推力推着一辆车匀速直线运动了6m．求： （1）车受到的阻力； （2）工人做的功．21教育名师原创作品
22. 【答案】（1）此潜艇受到的浮力大小是1.5×107N；（2）此潜艇受到海水的压强是1.1×106Pa．
【解析】（1）因为车在水平方向上做匀速直线运动， 所以，由力的平衡条件可得，阻力：f=F=300N，方向与车的运动方向相反； （2）推力做的功为：W=Fs=300N×6m=1800J． 答：（1）车受到的阻力是300N；（2）工人做的功是1800J．21*cnjy*com
23. （2016春?天津期末）一辆重型卡车以20m/s的速度匀速行驶了?300s，已知这辆卡车行驶时发动机的功率为2×105W，求： （1）此过程发动机所做的功； （2）卡车牵引力．
【解析】（1）由可得，此过程发动机所做的功：W=Pt=2×105W×300s=6×107J； （2）由可得，卡车行驶的路程：s=vt=20m/s×300s=6×103m， 由W=Fs可得，卡车牵引力：． 答：（1）此过程发动机所做的功为6×107J；（2）卡车牵引力为1×104N．
第十一章 功和机械能
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.功
★★★★
1.理解机械功和功率的概念，知道做功的过程是能量转化或转移的过程。
2.知道影响动能、势能大小的因素。3.理解动能和势能以及他们的转化和守恒。
4.能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
本章内容常考：功、功率计算、影响动能势能的因素、或与机械、机械能及其转化，功和功率常与压强、浮力综合计算，多以选择题、实验计算形式出现，分值约8分。
2.功率
★★★★
3.动能和势能
★★★★
4.机械能及其转化
★★★★
知识点一：功
1.做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动距离。
不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动；②有距无力，如足球离开脚后水平移动；③力距垂直，如提着水桶水平移动。21教育网
2.做功公式是W＝Fs，在国际单位制中功的单位是焦耳(焦)，符号是J。
公式W＝Fs中F和s的同体性、同向性和同时性。
3.功的原理：使用任何机械都不省功。
知识点二：功率
1.功率：物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。
2.公式P＝，其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。还可以推导出公式P＝＝＝＝Fv，由公式可知：当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。
3.测功率原理是P＝，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
知识点三：机械能
1.功和能的关系
(1)一个物体具有能量，可以用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就具有能量。可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。21cnjy.com
(2)功是能量转化的量度，做功过程一定伴随能量转化，做了多少功，就有多少能量发生了转化。
(3)具有能的物体只表示物体可以做功，但不一定“正在做功”或“已经做功”。
2.能：一个物体能够做功，就说这个物体具有能量(能)，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦(J)。2-1-c-n-j-y
3.动能：物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，一切运动的物体都具有动能。
4.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。
5．弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
6.机械能：动能和势能统称为机械能。
7.机械能的转化：动能和势能在一定条件下可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能的总量不变，或者说机械能是守恒的。如考虑阻力的影响，机械能的总量减小。总机械能守恒(不计能量损失，物体质量不变).【来源：21cnj*y.co*m】
易错点1 在做功的两个必要因素的理解中，误认为沿斜面滚下的长度是物体重力做功时通过的距离。
典例1：如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为 J．【出处：21教育名师】
【错解】2.4，理由：克服物体重力所做的功：W =Gh=3N×0.8m=2.4J。
【析错】（1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算拉力所做的有用功； （2）使用任何机械都不省功，拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值． 【正解】1.2，理由：（1）已知G=3N，h=0.4m，所以克服物体重力所做的功：W =Gh=3N×0.4m=1.2J。21教育名师原创作品
易错点2 若每层楼高3 m，上到五楼误认为上升的高度是15 m。
典例2：小强同学家住在花园小区3号楼五楼．放学后，他从一楼上到五楼共用了20s．若小强及书包总重为400N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率是多少？
【错解】300W，理由：从一楼到五楼，上楼高度：h=3m×5=15m，上楼做功：W=Gh=400N×15m=6000J，上楼的功率：．
【析错】求出上楼将自己提升的高度（四层楼高），而上楼是克服自身重和书包重做功，利用W=Gh求上楼做功，再利用功率公式求上楼做功功率．
【正解】240W，理由：从一楼到五楼，上楼高度：h=3m×4=12m，上楼做功：W=Gh=400N×12m=4800J，上楼的功率：． 答：小强上楼的功率为240W．
易错点3 误认为做功多的机械功率一定大。
典例3：关于功率的说法正确的是（ ）
A．做功多的机械，功率一定大
B．机械效率高的机械，功率一定大
C．做功快的机械，功率一定大
D．做功时间短的机械，功率一定大
【错解】选A，理由：做功多的机械，功率一定大。
【析错】使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率；使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1；物体在单位时间完成的功叫功率，表示做功快慢的物理量．
【正解】选C，理由：A、根据，时间未确定，可知做功多、功率大的，故A错误；B、机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢没有关系，故B错误；C、功率表示做功快慢的物理量，做功快的机械，功率一定大，故C正确；D、根据，做功多少未确定，可知时间越长、功率越小，故D错误．故选C．
易错点4 在分析动能和势能变化时，往往容易忽略质量的变化。
典例4：飞机在空投救灾物资时保持匀速直线飞行（高度不变），则下列关于飞机机械能变化的描述正确的是（ ）2·1·c·n·j·y
A．动能变小，重力势能变小
B．动能不变，重力势能不变
C．动能变小，重力势能不变
D．动能不变，重力势能变小
【错解】选B，理由：飞机正在向灾区空投物资时，质量不变，速度不变，高度不变，动能不变，重力势能不变.
【析错】动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
【正解】选A, 理由：飞机正在向灾区空投物资时，速度不变，高度不变，飞机的质量变小，动能变小，重力势能变小，故机械能变小；故选A．
易错点6 在蹦极现象，误认为橡皮绳只要伸长，人的动能一定减小。
典例6：在“蹦极”运动中，运动员身系一根自然长度为L、弹性良好的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落到达最低点．在此下落过程中若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．下落高度为L时，人的动能最大，绳的弹性势能同时也达到最大
B．下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的动能先增大后变小，绳的弹性势能一直变大
C．下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的机械能的减少量大于绳的弹性势能的增加量
D．下落高度为L后，在继续下落到达最低点过程中，人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加量
【错解】选C，理由：橡皮绳伸长，人的动能一定减小，人的机械能的减少量大于绳的弹性势能的增加量.
【析错】在弹性绳从原长达最低点的过程中，开始阶段，游戏者的重力大于橡皮绳的拉力，游戏者做加速运动，后来橡皮绳的拉力大于游戏者的重力，游戏者做减速运动，根据牛顿第二定律分析加速度变化情况．www-2-1-cnjy-com
【正解】选B，理由：A、运动员先做自由落体运动，下落高度为L，此时弹性绳处于原长，绳的弹性势能为零，继续向下加速运动，速度不是最大值，动能也不是最大值，故A错误；B、下落高度为L后，在继续下落的过程中，开始阶段，运动员的重力大于橡皮绳的拉力，根据牛顿第二定律，加速度方向向下，先向下做加速度减小的加速运动，当弹力和重力相等时，速度达到最大，然后橡皮绳的拉力大于游戏者的重力，加速度方向向上，做加速度逐渐增大的减速运动，到达最低点时，速度为零，加速度达到最大，此时弹性绳被拉伸的最长，所以人的动能先增大后变小，绳的弹性势能一直变大，故B正确；C、人的机械能的减少量等于绳的弹性势能的增加量，故C错误；D、系统机械能守恒，所以人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加量和人的重力势能减小量之和，故D错误．故选：B．
易错点6 不注意题目条件，误认为机械能转化过程中机械能的总量总是不变的。
典例6： (多选)下列对能量转化与守恒分析错误的是（ ）
A．水电站主要将机械能转化为电能
B．由能量守恒定律可知，永动机总是不可以制造成功的
C．降落伞匀速下落过程中机械能总量保持不变
D．由能量守恒定律可知，滑轮组的机械效率可以达到100%
【错解】选AD，理由：机械能转化过程中机械能的总量总是不变的，C说法正确。
【析错】解答本题需要掌握能量守恒定律，机械效率的概念．判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量．
【正解】CD, 理由：A、水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的，故A正确；B、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程都服从能量守恒定律．所以由能量守恒定律可知，永动机是不可能制造成功的，故B正确；C、跳伞运动员在空中匀速下落时，运动员和伞的总质量不变，高度减小、速度不变，由于与空气摩擦，将机械能转化为内能，因此机械能减小，故C错误；D、机械效率是有用功跟总功的比值，因为使用任何机械都不可避免的要做额外功，所以有用功总是小于总功，则机械效率总是小于100%，故D错误．故选CD
知识点一：功
典例1：（2017?长春）一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对球做功的是（ ）
A．手拿球静止
B．手托球水平匀速直线运动
C．将球举起
D．抛出后的球在空中继续运动
【考查方向】力是否做功的判断．
【名师点睛】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．
典例2：（2017春?韩城市校级期末）下列哪种情况不是重力做功？（ ）
A．熟透了的苹果从村上掉到地下
B．飞机在高空作水平飞行
C．竖直向上抛后的石块直往下砸
D．放进水池里的玻璃球慢慢下沉
【考查方向】功．
【名师点睛】重力的方向是竖直向下的；做功的两个必要因素：作用在物体上的力和在力的作用下沿力的方向上移动的距离．www.21-cn-jy.com
知识点二：功、功率计算
典例3：（2017?怀化）小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m，则小张对物体所做的功是（ ）
A．400J B．600J C．1000J D．1400J
【考查方向】功的计算．
【名师点睛】已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离，利用W=Fs计算该过程中小张对物体所做的功．
典例4：（2017春?肥城市期末）中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量22t，配备发动机的额定功率420kW．水上最大速度14km/h，陆地最大速度54km/h．该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54km（发动机正常工作），行驶过程中受到牵引力为 N．（g取10N/kg）
【考查方向】功率计算公式的应用．
【名师点睛】根据公式P=Fv变形可求牵引力F的大小．
知识点三：动能和势能
典例5：（2017?赤峰）我们知道，动能的大小与物体的质量、速度有关．那么，哪个因素对动能的影响更大呢？对表中数据进行分析，能初步得出： 对动能的影响更大．【版权所有：21教育】
物体
动能
抛出去的篮球
约30J
行走的牛
约60J
百米冲刺时的运动员
约4000J
【考查方向】动能的影响因素．
【名师点睛】动能与物体的质量和速度有关，根据表中物体的质量和速度情况以及它们的动能大小分析解答．
典例6：（2014?郴州）从飞机空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是（ ）
A．重力势能 B．动能 C．重力 D．质量
【考查方向】势能的影响因素．
【名师点睛】（1）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（2）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．（3）质量是物体本身的一种属性，不随位置、形状、状态的变化而变化．（4）重力跟质量成正比．21世纪教育网版权所有
知识点四：动能和势能的转化
典例7：（2017?衡阳）下列四幅图中，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．在水平公路匀速行驶的汽车 D．人造地球卫星绕地球运行
【考查方向】动能和势能的转化与守恒．
【名师点睛】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）动能与势能发生相互转化，一定是一种能变大，另一种能变小，若有一种能不变，就不会是动能与势能发生相互转化．
典例8：（2017?昆明）用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能 下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能 小球在最高点所具有的势能．（填“大于“、”等于“或”小于“）
【考查方向】动能和势能的转化与守恒．
【名师点睛】（1）机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒．（2）能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．21·cn·jy·com
知识点五：探究动能(或势能)跟哪些因素有关
典例9:（2017?广元）如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置． （1）小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，是为了探究动能大小与 的关系； （2）同班同学小红发现，木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成．为了验证猜测，小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验，当接触面粗糙程度不变，用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时，通过多次实验得到了表格中的相关数据，请你根据表中数据帮她分析并得出，滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为
．
实验次数
1
2
3
4
5
木块对木板压力F/N
2
3
4
5
6
弹簧测力计读数f/N
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
【考查方向】探究影响物体动能大小的因素．
【名师点睛】 （1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同．则让质量不同的小球从同一高度滚下．（2）由表格中的数据分析得出．21·世纪*教育网
典例10：（2017?福建）小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系．”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
?次数
?橡皮条
?橡皮条宽/cm
?橡皮条长/cm
?弹射的水平距离/m
?1
?a
?0.50
?20.00
?10.10
?2
?b
?0.50
?30.00
?8.20
?3
?c
?1.00
?20.00
?14.00
请回答以下问题： （1）实验中，是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小； （2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关； （3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关； （4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 21*cnjy*com
???????? A、窄而长的???????? B、宽而长的??????? C、窄而短的????? D、宽而短的．21*cnjy*com
大小跟物体发生弹性形变大小有关，弹性形变越大，具有的弹性势能越大． （2）（3）（4）根据表格中的数据，利用控制变量法分析．
第十一章 功和机械能
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.功
★★★★
1.理解机械功和功率的概念，知道做功的过程是能量转化或转移的过程。
2.知道影响动能、势能大小的因素。3.理解动能和势能以及他们的转化和守恒。
4.能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
本章内容常考：功、功率计算、影响动能势能的因素、或与机械、机械能及其转化，功和功率常与压强、浮力综合计算，多以选择题、实验计算形式出现，分值约8分。
2.功率
★★★★
3.动能和势能
★★★★
4.机械能及其转化
★★★★
知识点一：功
1.做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动距离。
不做功的三种情况：①有力无距，如一位同学推车未动；②有距无力，如足球离开脚后水平移动；③力距垂直，如提着水桶水平移动。21世纪教育网版权所有
2.做功公式是W＝Fs，在国际单位制中功的单位是焦耳(焦)，符号是J。
公式W＝Fs中F和s的同体性、同向性和同时性。
3.功的原理：使用任何机械都不省功。
知识点二：功率
1.功率：物体做的功与所用时间的比叫做功率，它是表示做功快慢的物理量。
2.公式P＝，其单位有瓦特(W)、千瓦(kW)。还可以推导出公式P＝＝＝＝Fv，由公式可知：当功率一定时，减小速度，可以增大牵引力，如汽车上坡要换低速挡等。
3.测功率原理是P＝，需测物理量有物重、上升高度、所用时间。
知识点三：机械能
1.功和能的关系
(1)一个物体具有能量，可以用来做功，反过来，一个物体能够做功，它就具有能量。可用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。【来源：21·世纪·教育·网】
(2)功是能量转化的量度，做功过程一定伴随能量转化，做了多少功，就有多少能量发生了转化。
(3)具有能的物体只表示物体可以做功，但不一定“正在做功”或“已经做功”。
2.能：一个物体能够做功，就说这个物体具有能量(能)，它是表示物体做功本领大小的物理量，其单位与功的单位相同，也是焦(J)。【版权所有：21教育】
3.动能：物体由于运动而具有的能叫动能，其大小与质量和运动速度有关，一切运动的物体都具有动能。
4.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与质量和被举的高度有关。
5．弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，同一物体发生弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
6.机械能：动能和势能统称为机械能。
7.机械能的转化：动能和势能在一定条件下可以相互转化，若只有动能和势能之间的转化(不计各种阻力)，机械能的总量不变，或者说机械能是守恒的。如考虑阻力的影响，机械能的总量减小。总机械能守恒(不计能量损失，物体质量不变).2·1·c·n·j·y
易错点1 在做功的两个必要因素的理解中，误认为沿斜面滚下的长度是物体重力做功时通过的距离。
典例1：如图所示，将一个重3N的物体匀速拉到斜面顶端，人沿斜面向上的拉力为2N，物体沿斜面移动的距离为0.8m，上升的高度为0.4m，则物体重力做功为 J．21·世纪*教育网
【错解】2.4，理由：克服物体重力所做的功：W =Gh=3N×0.8m=2.4J。
【析错】（1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算拉力所做的有用功； （2）使用任何机械都不省功，拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值． 【正解】1.2，理由：（1）已知G=3N，h=0.4m，所以克服物体重力所做的功：W =Gh=3N×0.4m=1.2J。2-1-c-n-j-y
易错点2 若每层楼高3 m，上到五楼误认为上升的高度是15 m。
典例2：小强同学家住在花园小区3号楼五楼．放学后，他从一楼上到五楼共用了20s．若小强及书包总重为400N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率是多少？21教育名师原创作品
【错解】300W，理由：从一楼到五楼，上楼高度：h=3m×5=15m，上楼做功：W=Gh=400N×15m=6000J，上楼的功率：．
【析错】求出上楼将自己提升的高度（四层楼高），而上楼是克服自身重和书包重做功，利用W=Gh求上楼做功，再利用功率公式求上楼做功功率．
【正解】240W，理由：从一楼到五楼，上楼高度：h=3m×4=12m，上楼做功：W=Gh=400N×12m=4800J，上楼的功率：． 答：小强上楼的功率为240W．
易错点3 误认为做功多的机械功率一定大。
典例3：关于功率的说法正确的是（ ）
A．做功多的机械，功率一定大
B．机械效率高的机械，功率一定大
C．做功快的机械，功率一定大
D．做功时间短的机械，功率一定大
【错解】选A，理由：做功多的机械，功率一定大。
【析错】使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率；使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1；物体在单位时间完成的功叫功率，表示做功快慢的物理量．【来源：21cnj*y.co*m】
【正解】选C，理由：A、根据，时间未确定，可知做功多、功率大的，故A错误；B、机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢没有关系，故B错误；C、功率表示做功快慢的物理量，做功快的机械，功率一定大，故C正确；D、根据，做功多少未确定，可知时间越长、功率越小，故D错误．故选C．
易错点4 在分析动能和势能变化时，往往容易忽略质量的变化。
典例4：飞机在空投救灾物资时保持匀速直线飞行（高度不变），则下列关于飞机机械能变化的描述正确的是（ ）
A．动能变小，重力势能变小
B．动能不变，重力势能不变
C．动能变小，重力势能不变
D．动能不变，重力势能变小
【错解】选B，理由：飞机正在向灾区空投物资时，质量不变，速度不变，高度不变，动能不变，重力势能不变.
【析错】动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
【正解】选A, 理由：飞机正在向灾区空投物资时，速度不变，高度不变，飞机的质量变小，动能变小，重力势能变小，故机械能变小；故选A．
易错点6 在蹦极现象，误认为橡皮绳只要伸长，人的动能一定减小。
典例6：在“蹦极”运动中，运动员身系一根自然长度为L、弹性良好的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落到达最低点．在此下落过程中若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．下落高度为L时，人的动能最大，绳的弹性势能同时也达到最大
B．下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的动能先增大后变小，绳的弹性势能一直变大
C．下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的机械能的减少量大于绳的弹性势能的增加量
D．下落高度为L后，在继续下落到达最低点过程中，人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加量
【错解】选C，理由：橡皮绳伸长，人的动能一定减小，人的机械能的减少量大于绳的弹性势能的增加量.
【析错】在弹性绳从原长达最低点的过程中，开始阶段，游戏者的重力大于橡皮绳的拉力，游戏者做加速运动，后来橡皮绳的拉力大于游戏者的重力，游戏者做减速运动，根据牛顿第二定律分析加速度变化情况．
【正解】选B，理由：A、运动员先做自由落体运动，下落高度为L，此时弹性绳处于原长，绳的弹性势能为零，继续向下加速运动，速度不是最大值，动能也不是最大值，故A错误；B、下落高度为L后，在继续下落的过程中，开始阶段，运动员的重力大于橡皮绳的拉力，根据牛顿第二定律，加速度方向向下，先向下做加速度减小的加速运动，当弹力和重力相等时，速度达到最大，然后橡皮绳的拉力大于游戏者的重力，加速度方向向上，做加速度逐渐增大的减速运动，到达最低点时，速度为零，加速度达到最大，此时弹性绳被拉伸的最长，所以人的动能先增大后变小，绳的弹性势能一直变大，故B正确；C、人的机械能的减少量等于绳的弹性势能的增加量，故C错误；D、系统机械能守恒，所以人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加量和人的重力势能减小量之和，故D错误．故选：B．
易错点6 不注意题目条件，误认为机械能转化过程中机械能的总量总是不变的。
典例6： (多选)下列对能量转化与守恒分析错误的是（ ）
A．水电站主要将机械能转化为电能
B．由能量守恒定律可知，永动机总是不可以制造成功的
C．降落伞匀速下落过程中机械能总量保持不变
D．由能量守恒定律可知，滑轮组的机械效率可以达到100%
【错解】选AD，理由：机械能转化过程中机械能的总量总是不变的，C说法正确。
【析错】解答本题需要掌握能量守恒定律，机械效率的概念．判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量．
【正解】CD, 理由：A、水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的，故A正确；B、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程都服从能量守恒定律．所以由能量守恒定律可知，永动机是不可能制造成功的，故B正确；C、跳伞运动员在空中匀速下落时，运动员和伞的总质量不变，高度减小、速度不变，由于与空气摩擦，将机械能转化为内能，因此机械能减小，故C错误；D、机械效率是有用功跟总功的比值，因为使用任何机械都不可避免的要做额外功，所以有用功总是小于总功，则机械效率总是小于100%，故D错误．故选CD
知识点一：功
典例1：（2017?长春）一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对球做功的是（ ）
A．手拿球静止
B．手托球水平匀速直线运动
C．将球举起
D．抛出后的球在空中继续运动
【考查方向】力是否做功的判断．
【名师点睛】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可．
【答案】C
【解析】A、手拿球静止，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故A错误；B、手托球水平匀速直线运动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故B错误；C、将球举起，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功，故C正确；D、球飞出去，球由于惯性向前运动，有距离，但没有对球施加力，没有对球做功，故D错误．故选C．
典例2：（2017春?韩城市校级期末）下列哪种情况不是重力做功？（ ）
A．熟透了的苹果从村上掉到地下
B．飞机在高空作水平飞行
C．竖直向上抛后的石块直往下砸
D．放进水池里的玻璃球慢慢下沉
【考查方向】功．
【名师点睛】重力的方向是竖直向下的；做功的两个必要因素：作用在物体上的力和在力的作用下沿力的方向上移动的距离．21教育网
【答案】B
【解析】A、熟透了的苹果从村上掉到地下，沿重力的方向移动了距离，重力做了功；不符合题意；B、飞机在高空作水平飞行，没有沿重力的方向移动距离，重力没有做功；符合题意.C、高处的石块直往下砸，沿重力的方向移动了距离，重力做了功；不符合题意；D、玻璃球在水中慢慢下沉，沿重力的方向移动了距离，重力做了功；不符合题意．故选B．
知识点二：功、功率计算
典例3：（2017?怀化）小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m，则小张对物体所做的功是（ ）
A．400J B．600J C．1000J D．1400J
【考查方向】功的计算．
【名师点睛】已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离，利用W=Fs计算该过程中小张对物体所做的功．
【答案】A
【解析】小张对物体所做的功：W=Fs=40N×10m=400J．故选A． 典例4：（2017春?肥城市期末）中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量22t，配备发动机的额定功率420kW．水上最大速度14km/h，陆地最大速度54km/h．该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54km（发动机正常工作），行驶过程中受到牵引力为 N．（g取10N/kg）
【考查方向】功率计算公式的应用．
【名师点睛】根据公式P=Fv变形可求牵引力F的大小．
【答案】2.8×104．
【解析】功率P=420kW=4.2×105W，陆地速度v=54km/h=15m/s； 由P=Fv得牵引力：； 知识点三：动能和势能
典例5：（2017?赤峰）我们知道，动能的大小与物体的质量、速度有关．那么，哪个因素对动能的影响更大呢？对表中数据进行分析，能初步得出： 对动能的影响更大．21*cnjy*com
物体
动能
抛出去的篮球
约30J
行走的牛
约60J
百米冲刺时的运动员
约4000J
【考查方向】动能的影响因素．
【名师点睛】动能与物体的质量和速度有关，根据表中物体的质量和速度情况以及它们的动能大小分析解答．
【答案】速度．
【解析】由表中数据知，行走的牛质量比抛出去的篮球质量大的很多倍，但牛速度要小于球的速度，但球的动能只比牛小一半；行走的牛比百米冲刺时的运动员质量大很，但运动员速度比牛的速度大的多，而运动员动能比牛大的多．由此说明质量和速度中速度对动能的影响更大．
典例6：（2014?郴州）从飞机空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是（ ）
A．重力势能 B．动能 C．重力 D．质量
【考查方向】势能的影响因素．
【名师点睛】（1）重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（2）动能大小的影响因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．（3）质量是物体本身的一种属性，不随位置、形状、状态的变化而变化．（4）重力跟质量成正比．
【答案】A
【解析】A、救灾物资下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小．符合题意．B、救灾物资下落过程中，质量不变，速度增大，动能增大．不符合题意．C、重力跟质量成正比，质量不变，重力不变．不符合题意．D、质量是物体本身的一种属性，位置变化，质量不变．不符合题意．故选A．21·cn·jy·com
知识点四：动能和势能的转化
典例7：（2017?衡阳）下列四幅图中，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．在水平公路匀速行驶的汽车 D．人造地球卫星绕地球运行
【考查方向】动能和势能的转化与守恒．
【名师点睛】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．（3）动能与势能发生相互转化，一定是一种能变大，另一种能变小，若有一种能不变，就不会是动能与势能发生相互转化．
【答案】C
【解析】A、用弓将箭射出去，弓弹性势能减小，箭的动能增大，弹性势能转化为动能．故A不合题意；B、上升的滚摆，高度增加，重力势能增大；速度减小，动能减小，所以是将动能转化为重力势能的过程，故B不符合题意；C、在水平公路匀速行驶的汽车，动能不变，重力势能不变，所以动能与势能没有发生相互转化，故C合题意；D、向近地点运动的卫星，高度减小，重力势能变小，但是速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故D不合题意．故选C． 典例8：（2017?昆明）用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能 下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能 小球在最高点所具有的势能．（填“大于“、”等于“或”小于“）www.21-cn-jy.com
【考查方向】动能和势能的转化与守恒．
【名师点睛】（1）机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒．（2）能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．
【答案】等于；小于．
【解析】如图所示，用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么机械能守恒，所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能；小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒，小球摆动过程中，重力势能一部分转化为动能，一部分转化为内能，所以内能小于小球在最高点的势能．
知识点五：探究动能(或势能)跟哪些因素有关
典例9:（2017?广元）如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置． （1）小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，是为了探究动能大小与 的关系； （2）同班同学小红发现，木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成．为了验证猜测，小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验，当接触面粗糙程度不变，用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时，通过多次实验得到了表格中的相关数据，请你根据表中数据帮她分析并得出，滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为
．
实验次数
1
2
3
4
5
木块对木板压力F/N
2
3
4
5
6
弹簧测力计读数f/N
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
【考查方向】探究影响物体动能大小的因素．
【名师点睛】 （1）要探究动能大小与质量的关系，需控制速度相同．则让质量不同的小球从同一高度滚下．（2）由表格中的数据分析得出．www-2-1-cnjy-com
【答案】（1）质量；（2）f=0.3F．
【解析】（1）影响动能大小的两个因素是质量和速度，小明选用大小不同钢球，故质量不同，从同一斜面的同一高度由静止滚下，那么它们的速度相同，故该实验是为了探究动能大小与质量的关系．（2）根据表格中数据F=2N时，f1=0.6N，当F=3N时，f1=0.9N，则由此知f1=0.3F；滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，即弹簧测力计的示数大小，故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：f=0.3F．
典例10：（2017?福建）小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系．”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
?次数
?橡皮条
?橡皮条宽/cm
?橡皮条长/cm
?弹射的水平距离/m
?1
?a
?0.50
?20.00
?10.10
?2
?b
?0.50
?30.00
?8.20
?3
?c
?1.00
?20.00
?14.00
请回答以下问题： （1）实验中，是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小； （2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关； （3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关； （4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 21cnjy.com
???????? A、窄而长的???????? B、宽而长的??????? C、窄而短的????? D、宽而短的．21*cnjy*com
【考查方向】探究影响物体势能大小的因素．
（2）（3）（4）根据表格中的数据，利用控制变量法分析．
【答案】（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）宽度；（4）D．
【解析】（1）弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大．（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关；（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关；（4）由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，故选D．【出处：21教育名师】
