课件65张PPT。第 17 讲 机械能 功和功率第二部分 物质科学(一)专题一 机械能专题二 机械功内容索引实验探究与学科素养专题三 功 率专题一 机械能返回基础知识一、动能
1.定义：物体由于 而具有的能量叫做动能。
2.影响动能大小的因素： 和 。物体的质量越大，动能 ；速度越大，动能也 。梳理运动质量速度越大越大二、势能
1.重力势能
(1)定义：物体由于 而具有的能量叫做重力势能。
(2)影响重力势能大小的因素： 和 。物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能 。
2.弹性势能
(1)定义：物体由于 而具有的能量叫做弹性势能。
(2)影响弹性势能大小的因素：物体的 程度。物体的弹性形变程度越大，弹性势能就 。被举高质量高度越大发生弹性形变形变越大三、动能和势能的转化
1.滚摆：
(1)滚摆从最高点开始往下运动时，始点处 能最大， 能为“0”。
(2)开始向下运动中， 能开始转换为 能，动能渐趋增大，势能渐趋减小，机械能总和不变；到达最下端时，此刻 能最大。势动势动动(3)反方向的转换，滚摆不断上升过程中， 能转换为势能， 能渐趋增大，动能渐趋减小，到达了一个新的最高点时， 能最大，
能为“0”。动势势动2.单摆：将摆锤拉高一定的高度后放手。摆锤在向下摆动的过程中_____
转化为 ；在摆锤摆过中点后向上摆动的过程中 转化为 。
3.结论：大量事实表明，如果没有摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能总量保持不变。因为存在摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量会减少，减少的机械能转化为摩擦产生的热能。重力势能动能动能重力势能四、机械能守恒
1.机械能：动能和势能之和。
2.机械能守恒的含义：在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下)，物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化，但机械能的 保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。总量命题点1 识别动能、重力势能和弹性势能
1.(2017·广州)电梯匀速上升过程中，电梯的( )
A.动能保持不变 B.机械能保持不变
C.重力势能保持不变 D.动能转化为重力势能
解析 动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能与质量和高度有关，质量、高度越大，重力势能越大。
因为电梯匀速，因此动能不变；
又因为上升，所以重力势能增大；
机械能是重力势能和动能之和，因此机械能增大。12345答案 解析命题规律探究A6789命题点2 动能大小跟质量、速度的定性关系；重力势能大小跟质量、
举高高度的定性关系
2.(2016·大连)一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是( )
A. B. C. C. D. D.答案 解析123456789解析 若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落地的过程中，石块做加速运动，石块在相同时间内下降的高度越来越大，石块所处的高度减小得越来越快，石块的重力势能Ep减小得越来越快，符合这一规律的只有C图，而D图是石块的重力势能Ep随时间减小得越来越慢。123456789命题点2 动能大小跟质量、速度的定性关系；重力势能大小跟质量、
举高高度的定性关系
2.(2016·大连)一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是( )
A. B. C. C. D. D.答案 解析123456789C3.(2017·郴州)改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就。如图所示，为我国“神舟号”飞船返回舱减速降落的情景。返回舱在此过程中( )
A.动能减小，重力势能减小，机械能减小
B.动能增大，重力势能增大，机械能增大
C.动能不变，重力势能减小，机械能减小
D.动能减小，重力势能不变，机械能减小
解析 返回舱的速度减小，质量不变，动能减小；
高度减小，质量不变，重力势能减小；
机械能＝动能＋势能，故机械能减小。答案 A123456789答案 解析命题点3 弹性势能大小跟弹性形变的定性关系
4.(2016·温州)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是( )
A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大123456789解析 向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变程度变大，故其具有的弹性势能变大，故A错误；
由于重力势能与质量、高度有关，所以向下按笔的过程中，笔的高度减小，故其重力势能减小，故B错误；
笔向上弹起的过程中，笔的质量不变，高度增加，故笔的重力势能增大，故C正确；
笔向上弹起的过程中，弹簧形变程度变小，所以其弹性势能变小，故D错误。123456789答案 解析命题点3 弹性势能大小跟弹性形变的定性关系
4.(2016·温州)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图)，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是( )
A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大C123456789答案 解析5.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是 ；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)123456789解析 (1)利用功的公式W＝Fs，得到铁球从A位置到C位置铁球的重力做功是W＝Gh；
(2)功是能量转化的量度，从A位置到C位置铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的弹性势能增加量为Gh；
(3)小球在B位置速度达到最大，而到C位置小球的速度变为零，这个过程小球向下做减速运动，所以向上的弹力大于重力。1234567895.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是 ；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)GhGh小于答案 解析123456789命题点4 动能和势能的相互转化
6.(2016·泰州)如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球
在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，
下列说法正确的是( )
A.从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大
B.从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小
C.摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等
D.摆球在B点的机械能最大，在A、C两点的机械能最小答案 解析123456789解析 从A→B的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大、重力势能最小；在此过程中重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，故A错误。
从B→C的过程中，金属小球的质量不变、高度增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，在C点动能最小、重力势能最大；在此过程中动能转化为重力势能，机械能守恒，故B错误。
不计空气阻力，小球会在AC间来回摆动，总机械能守恒，故C正确、D错误。123456789命题点4 动能和势能的相互转化
6.(2016·泰州)如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球
在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，
下列说法正确的是( )
A.从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大
B.从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小
C.摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等
D.摆球在B点的机械能最大，在A、C两点的机械能最小答案 解析C1234567897.(2016·烟台)如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中( )
A.动能增加，机械能增加
B.重力势能减小，机械能减少
C.动能先减小后增大，机械能不变
D.重力势能先减少后增大，机械能不变答案 解析123456789解析 运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，达到最高点动能为零；
在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小；
在整个过程中，若不计空气阻力，机械能是守恒的，机械能不变。1234567897.(2016·烟台)如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中( )
A.动能增加，机械能增加
B.重力势能减小，机械能减少
C.动能先减小后增大，机械能不变
D.重力势能先减少后增大，机械能不变答案 解析C123456789命题点5 机械能守恒
8.(2017·自贡)如图所示，一名运动员
投掷铅球的过程示意图。铅球在b点
离手，c点是铅球运动的最高点，
不计空气阻力，在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是( )
A.只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B.在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C.在c到d的过程中，铅球的重力势能减少
D.在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化答案 解析123456789解析 在a到b的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离，故运动员对铅球做了功，故A的说法正确；
因为不计空气阻力，在b到d的过程中，铅球的机械能不变，故B的说法错误；
在c到d的过程中，由于铅球的高度减小，故铅球的重力势能减小，故C的说法正确；
在a到d的过程中，铅球的运动方向和速度都不断变化，故铅球的运动状态在不断的变化，故D的说法正确。123456789命题点5 机械能守恒
8.(2017·自贡)如图所示，一名运动员
投掷铅球的过程示意图。铅球在b点
离手，c点是铅球运动的最高点，
不计空气阻力，在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是( )
A.只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B.在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C.在c到d的过程中，铅球的重力势能减少
D.在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化答案 解析B1234567899.(2015·广州)小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动。
(1)如图1所示，小球从A点静止释放，小球到达C点时速度是否为零？
。
解析 小球从A点静止释放，由于不计空气阻力和摩擦，没有机械能的损失，所以小球到达C点时速度是0。答案 解析图1是123456789(2)将轨道BC段改为水平，如图2所示，小球仍从A点静止释放，小球经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能？ 。以小球经过M点时为计时起点，大致画出小球在MN段运动的速度—时间图线。等于解析 据题目可知，由于不计空气阻力和摩擦，机械能是守恒的，所以小球经过M点时的机械能是等于其在A点的机械能；由于不计空气阻力和摩擦力，小球原来是运动的，所以小球在MN段做匀速直线运动，如右图。图2答案 见下图返回解析答案123456789专题二 机械功返回基础知识1.科学上规定，一个物体在力的作用下，沿着 移动了一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称功。可见，做功的两个必要因素：一个是 ；二是 。
2.科学上定义：功等于作用在物体上的力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。功的公式是W＝ 。
3.功的单位：在国际单位制中，功的单位是 (简称“ ”)，符号是 ；1焦＝ 牛·米。梳理力的方向作用在物体上的力物体在力的方向上通过的距离Fs焦耳焦J14.做功的实质：能量转化的过程，通过做功的形式将一种能量转化为其他形式的能量。所以，物体做了多少功，就有多少 发生了转化。能与功的单位一样，都是 。
特别提醒 在功的计算时，要注意：
(1)必须判定这个力是否做功：物体有没有受到这个力的作用？在这个力的方向上物体有没有移动一段距离？
(2)计算时要注意力与距离在方向上的一致。
(3)要注意单位：F(牛顿)、s(米)。能量焦耳命题点1 理解功的概念
1.(2016·泰州)据如图所示的几个情景，下列说法正确的是( )123答案 解析命题规律探究. .A.女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功
B.司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功
C.吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功命题规律探究解析 女孩搬起一个箱子，女孩对箱子有力的作用，且沿力的方向运动了一段距离，所以女孩对箱子做了功，故A正确；
司机费了很大的力也未能推动汽车，虽然有力但没有距离，所以司机对汽车没有做功，故B错误；
吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物有向上的力，但向上并没有移动距离，所以吊车对货物没有做功，故C错误；
足球被踢出后在草地上能继续滚动是由于惯性，此过程中运动员对足球不再做功，故D错误。123答案 解析命题规律探究. .命题点1 理解功的概念
1.(2016·泰州)据如图所示的几个情景，下列说法正确的是( )A.女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功
B.司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功
C.吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功
D.足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功A123命题点2 运用功的公式进行简单计算
2.(2016·攀枝花)小强骑着电动自行车以5m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶了200s，假设在此过程中电动自行车的牵引力为300N，求：
(1)电动自行车行驶的路程是多少米？
解 由v＝ 可得，电动自行车行驶的路程：s＝vt＝5m/s×200s＝1000m；
答：电动自行车行驶的路程是1000米；解答123(2)牵引力做的功是多少焦耳？
解 牵引力做的功：W＝Fs＝300N×1000m＝3×105J。
答：牵引力做的功是3×105J。解答123命题点3 做功伴随能量的转化(或转移)
3.如图所示是一个传送带，A、B轮转动带动物体C向右上方匀速运动，物体C没有在皮带上发生滑动，皮带与轮之间不打滑，物体C的重力势能不断增加，这是因为( )
A.重力做功的缘故 B.支持力做功的缘故
C.摩擦力做功的缘故 D.动能转化为势能的缘故答案 解析123解析 货物随传送带一起匀速斜向上运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用。如图所示，重力方向竖直向下，支持力垂直于传送带向上，因为物体C向右上方匀速运动，所以重力和支持力都不做功。物体运动方向与摩擦力方向一致，所以摩擦力对物体做功。物体C的重力势能不断增加，但物体做匀速运动，所以物体的动能不变，没有将动能转化为物体的重力势能。123命题点3 做功伴随能量的转化(或转移)
3.如图所示是一个传送带，A、B轮转动带动物体C向右上方匀速运动，物体C没有在皮带上发生滑动，皮带与轮之间不打滑，物体C的重力势能不断增加，这是因为( )
A.重力做功的缘故 B.支持力做功的缘故
C.摩擦力做功的缘故 D.动能转化为势能的缘故C返回解析答案123专题三 功 率返回基础知识1.定义：单位时间内所做的功叫做功率。
2.功率的物理意义：用来描述物体 的快慢，也可反映能量转化的快慢。
3.计算公式：P＝ 。
4.推导式：当物体在力F的作用下，以速度v做匀速运动时，由W＝Fs可得，P＝Fv。
5.单位：在国际单位制中，功率的单位是 ，符号为 。1瓦特＝1焦/秒。功率还有更大的单位：千瓦(kW)。1 kW＝1000 W。梳理做功瓦特W深化理解
(1)由定义可知，功率与时间和功两个因素有关：功率越大，表示做功越快，不能表示做功多；物体做功多，功率不一定大，需要考虑时间的因素。
(2)由P＝Fv，可以解释为“功率一定时，相同的机械，其牵引力和速度大小的关系”，如汽车为了爬坡，要换成低挡、低速，从而获得较大的动力(牵引力)。12答案 解析命题规律探究命题点1 功率的概念
1.(2015·深圳)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.甲更省力
C.甲做功快 D.甲用时少
解析 功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的做功快。C342.(2017·安顺)在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，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段重力做功W1，做功功率P1，在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2。(两空均选填“＞”、“＜”或“＝”)答案 解析解析 因为重力不变，AB＝BC，由W＝Fs得，重力所做的功相同；＝＜1234答案 解析命题点2 运用功率公式进行简单计算
3.(2017·绍兴)如图为四旋翼无人机，质量为1.2千克，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功 焦，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 瓦。1234解析 (1)前10秒对摄像机做功W＝Gh＝mgh＝0.1kg×10N/kg×20m＝20J；1234答案 解析命题点2 运用功率公式进行简单计算
3.(2017·绍兴)如图为四旋翼无人机，质量为1.2千克，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功 焦，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 瓦。200.91234答案 解析命题点3 从能量的转化来说明功率
4.如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距离sab＝scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.ab段做功较多 B.ab段与cd段的功一样多
C.ab段功率较大 D.ab段与cd段的功率一样大1234解析 因为F1＝F2，sab＝scd，由W＝Fs可知，拉力所做的功相同，故A错误，B正确；1234命题点3 从能量的转化来说明功率
4.如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距离sab＝scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.ab段做功较多 B.ab段与cd段的功一样多
C.ab段功率较大 D.ab段与cd段的功率一样大B返回解析答案1234实验探究与学科素养返回探究体验17探究影响物体动能大小的因素典例1 如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。解析答案 (1)实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小。
解析 动能的大小与物体的质量和速度有关。探究动能与质量关系时，控制速度不变；探究动能与速度关系时，控制质量不变。该实验采用了转换法，通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小。木块被推动距离的大小解析答案 (2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系。
解析 实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，即钢球滚动到斜面底端的速度是不同的，来探究动能大小与物体运动速度的关系。速度解析答案 (3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与 的关系。
解析 质量不同钢球从相同的高度释放，运动到斜面底端的速度也是相同的，即该实验探究的是钢球动能与质量的关系。质量解析答案 (4)木块最终会停下来的主要原因是 ，在此过程中木块通过 方式把动能转化为内能。
解析 由于木块受到摩擦力的作用，所以木块最终会停下来。在此过程中木块通过做功的方式把动能转化为内能。受到摩擦力的作用做功解析答案 (5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将_____________
。
解析 据牛顿第一定律可知，若物体在不受任何外力时，运动的物体将永远做匀速直线运动。永远做匀速直线运动要点 所谓“转换法”，主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。初中科学在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。素养提升17转换法在科学探究中的应用典例2 在研究“物体的重力势能与哪些因素有关”
的实验中，让两个质量相等的铁块A和B从空中
静止释放，撞击相同的木桩，陷入沙坑中的情况
如图所示。
(1)在此实验中，我们是通过观察________________________来比较各铁块重力势能的大小的。
解析 铁块的重力势能越大，则木桩陷进沙坑的深度越深，本题是把铁块的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小；木桩陷入沙坑中的深度解析答案 (2)A和B下落高度的关系是hA hB(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
解析 由图可知，A、B两铁块质量相等，但B木桩陷入的更深，所以B的重力势能较大，故B的高度一定大于A；解析答案 小于(3)该实验的实验方法是 ；由实验可以得出：重力势能的大小与 有关。
解析 实验通过控制铁块的质量相等而下落高度不同，应用了控制变量法；实验通过木桩陷入沙坑的深度比较铁块重力势能的大小，应用了转换法；由实验可以得出：重力势能的大小与高度有关。控制变量法和转换法高度解析答案 返回本课结束考点跟踪练 17 机械能 功和功率
A组 基础排查练
1．(2017·鄂州)下列生活实例中，力对物体做功的有( )
A．甲和乙 B．甲和丙
C．乙和丙 D．丙和丁
2．(2017·扬州)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．体积 D．阻力
3．(2016·怀化)炎热的夏天，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在匀速行驶洒水过程中，以下关于能量变化说法正确的是( )
A．动能减小、机械能不变 B．动能不变、机械能减小
C．动能减小、机械能减小 D．动能增大、机械能增大
4．(2016·大连)如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动。B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA>hc。在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是( )
A．小球运动状态保持不变
B．小球的机械能总量逐渐变小
C．绳的拉力对小球做了功
D．小球的动能全部转化为重力势能
5．(2017·杭州)如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的( )
A．重力势能减小，动能增大
B．重力势能减小，机械能减小
C．动能不变，机械能不变
D．重力势能不变，机械能减小
6．(2016·山西)如图所示，滑滑梯是我们儿时喜欢的游戏，下列对小梦滑滑梯过程分析正确的是( )
A．下滑过程中，小梦相对地面是静止的
B．下滑过程中，小梦的动能转化为重力势能
C．小梦躺着比坐着下滑受力面积大，增大了摩擦力
D．下滑过程中，所有的力突然全部消失，小梦将做匀速直线运动
7．(2016·安徽)掷实心球是某地中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实心球( )
A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零
C．在a、b、c三处机械能相等 D. 在d处动能为零
8．(2016·丽水)如图是小朋友在荡秋千，下列分析正确的是( )
A．手抓的绳子表面粗糙不平，可减小摩擦
B．秋千摆动时，以地面为参照物是运动的
C．秋千从高处摆到低处，动能转化为势能
D．秋千速度越大，小孩具有的惯性也越大
B组 深化突破练
9．(2016·广州)如图所示，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3N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。物体在MO段做匀速直线运动，F在MN、OP段做功分别为WMN、WOP，功率分别为PMN、POP，则( )
A. WMN
WOP
C. PMN>POP D. PMN10．(2017·连云港)如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1________W2，P1________P2。(选填“＞”、“＜”或“＝”)
11．(2016·潍坊)为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”，小明同学设计了如图所示的装置，并进行了如下实验。
①将弹簧放在水平面上，一端固定；
②在弹性限度内，用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧压缩，测量并记录弹簧的形变量△L；
③由静止释放物块，测量并记录物块在水平面上滑行的距离S；
④多次改变弹簧的形变量，重复步骤②③；
⑤分析实验数据得出结论。
请回答以下问题：
(1)本实验中，探究了弹簧弹性势能大小跟________________的关系。
(2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过________________来间接反映的。
(3)本实验中，从物块离开弹簧到静止，物块将________能转化为________能。
12．(2016·济宁)小希用如图所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。
(1)本实验运用了物理研究方法中的转换法：用____________________来表示小球动能的大小。
(2)小希通过实验探究，发现质量和速度都是影响动能大小的因素。得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能(如表所示)，结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是________。
一些物体的动能
行走的牛
约60J
跑百米的运动员
约3×102J
飞行的步枪子弹
约5×108J
(3)如图2为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：
①对机动车限定最高行驶速度：______________________________________________
________________________________________________________________________。
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度：____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是________。(请从以下三个选项中选择)
A．倾斜程度不同的斜面
B．粗糙程度不同的水平面
C．质量不同的钢球
13．(2017·舟山)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”)。
14．(2017·绍兴)探究“水平抛出物体飞行的距离s与物体质量m、抛出高度H、抛出时的速度v的关系”时，设计并进行了如图甲实验。
实验一：质量不同的A、B球在斜面同一高度处由静止滑下，下落到不同高度的地面；
实验二：质量不同的A、B球在斜面不同高度处由静止滑下，下落到同一高度的地面。
实验得到表一、表二两组数据：
表一
mA＝100克，mB＝50克，h＝0.2米
次数
球
桌面离地高度H/米
落地点与抛出点水平距离s/米
1
A
0.5
2
A
1.0
0.74
3
A
1.5
0.90
4
B
0.5
0.53
5
B
1.0
0.74
6
B
1.5
0.91
表二
mA＝100克，mB＝50克，H＝1.2米
次数
球
小球在斜面高度h/米
落地点与抛出点水平距离s/米
1
A
0.1
0.59
2
A
0.2
0.81
3
A
0.3
0.99
4
B
0.1
0.58
5
B
0.2
0.81
6
B
0.3
1.00
(1)如图乙是A球从斜面高h＝0.2米处下落时，测量球落地点与抛出点水平距离的示意图，该距离是________米。
(2)实验一，球在斜面的同一高度静止释放，是为了保持小球离开桌面时的_______相同。
(3)根据实验数据，可得出的结论是____________________________________________
________________________________________________________________________。
15．(2017·苏州)小华和妈妈去超市购物，她们将17kg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变化的关系图像如图所示。已知小推车重130N，所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)
(1)在0～10s内，水平推力________(大于/小于/等于)阻力，阻力大小为________N。
(2)10～20s内水平推力做了多少功？
(3)10～20s内水平推力的功率多大？
课时作业答案精析
1. B 解析 做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。乙：有力作用在物体上，拉力方向向上，物体运动方向是水平的，没有在力的方向上通过距离。丁：有力作用在物体上，但物体没有运动。因此乙和丁都没有做功，只有甲和丙做功。
2. B 解析 物体的重力势能与物体的质量和高度有关，物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，所以高处的物体具有较大的重力势能。
3. C 解析 洒水车在平直的马路上匀速行驶，在工作的过程中，洒水车的质量不断减小，速度不变，动能变小，重力势能变小，机械能＝动能＋势能，所以洒水车的机械能变小。
4. B 解析 物体的运动状态包括速度和方向两个方面，小球摆动过程中运动方向不断变化，也就是运动状态在变化，所以选项A错误。小球从A到B的过程中，大部分重力势能转化为动能；从B到C的过程中，大部分动能转化为重力势能；由于与空气有摩擦，摆动过程中部分机械能转化为内能，所以机械能总量减少，动能也不可能全部转化为重力势能，所以选项B正确、选项D错误。细绳对小球有拉力，但小球在拉力的方向上没有移动距离，所以细绳的拉力对小球不做功，选项C错误。
5. B 解析 木块在匀速下滑的过程中，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小；同时，木块在下滑过程中，受到摩擦力的作用，木块要克服摩擦力做功，机械能减少。
6. D 解析 下滑过程中，小梦相对于地面有位置的变化，是运动的；下滑过程是重力势能转化为动能；故A、B错。滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度、压力大小有关，与接触面积大小无关，故C错；下滑时，所有力都消失，根据牛顿第一定律可知小梦做匀速直线运动，故D正确。
7. C 解析 重力势能的大小与物体的质量、高度有关，据图可知，d、e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；据图可知，球在b点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，在a、b、c三处的机械能相等，故C正确；据图可知，球到达d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误。
8. B 解析 手抓的绳子表面粗糙不平，可增大摩擦，而不是减小摩擦，故A错误；秋千摆动时，以地面为参照物，其位置发生了改变，所以是运动的，故B正确；秋千从高处摆到低处，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故C错误；惯性的大小只与物体的质量有关，秋千速度越大，小孩具有的惯性大小不变，故D错误。
9. D 解析 由功的公式W＝Fs可知，MN、OP两段F、s都一样，所做的功一样，故A、B 错。由功率的公式P＝W/t可知，MN段时间较大，功率小，故D 正确。
10. ＝ ＜ 解析 由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝f；物体运动的距离都为10m，且F1＝F2，由W＝Fs可知W1＝W2；因为v1＜v2，且F1＝F2，由P＝＝＝Fv可知，P1＜P2。
11. (1)弹簧形变量 (2)物块滑行的距离 (3)动 内 解析 (1)由步骤②③可知，本实验中，探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变量的关系。
(2)由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较物块滑行的距离来判断弹簧的弹性势能大小。
(3)本实验中，从物块离开弹簧后，因为受到摩擦力的作用，速度减小，动能不断减小，在此过程中，木块克服摩擦力做功，物块将动能转化为内能。
12. (1)木块被推动的距离 (2)速度 (3)①质量一定，速度越快动能越大 ②速度相同时，质量越大动能越大 (4)B 解析 (1)探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，用到的是转换法。
(2)子弹的质量很小，约是运动员质量的，子弹的速度是运动员的80倍，而它们的动能却差很大，说明速度对物体动能的影响更大。或者：运动员的质量约是牛的质量的，运动员的速度是牛的速度的20倍，而运动员的动能却是牛动能的50倍，说明速度对物体动能影响更大。
(3)①机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；②在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
(4)探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面，故B正确。
13. 相反 (2)排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上 (3)减小 解析 (1)排球在上升过程中，由于受到的重力方向与运动方向相反，排球的速度越来越小；(2)向斜上方击出排球，排球受到的重力是竖直向下的，重力方向与速度方向不在同一条直线上，其运动速度的大小和方向都会发生变化，这时排球做曲线运动；(3)排球在上升过程中速度减小，质量不变，动能减小。
14. (1)0.53 (2)水平速度 (3)水平抛出的物体飞行的距离与抛出点的水平速度和抛出的高度有关，与质量大小无关；水平抛出速度越大，抛出的高度越高，水平飞行距离越远 解析 (1)由图乙可知，分度值为1dm，则落地点与抛出点距离的估值为5.3dm＝0.53m；(2)球在斜面的同一高度静止释放，使重力做的功相同，保持小球离开桌面时的速度相同；(3)由表格可知，都使用A球时，s的大小与抛出点的水平速度、抛出的高度有关；使用A和B，在抛出点的水平速度、抛出的高度相同时，小球飞行的距离s相同，即飞行距离与质量无关。
15. (1)由v－t图像可知，在0～10s内小推车做加速运动，处于非平衡状态，水平推力大于阻力；阻力的大小：f＝0.15G总＝0.15×(m物品g＋G车)＝0.15×(17kg×10N/kg＋130N)＝45N。
(2)由v－t图像可知，在10～20s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力F＝f＝45N，
由v＝可得，10～20s内小推车运动的距离：s＝vt＝0.8m/s×10s＝8m；
10～20s内水平推力做的功：W＝Fs＝45N×8m＝360J。
(3)10～20s内水平推力的功率：P＝＝＝36W。
答：(1)水平推力大于阻力，阻力大小为45N；(2)10～20s内水平推力做了360J功；(3)10～20s内水平推力的功率是36W。
