第20课时 功和功率 机械能
一、机械能
1．动能是物体由于___________而具有的能。
2．势能
(1)重力势能：物体由于___________而具有的能叫做重力势能。
(2)弹性势能：物体由于___________而具有的能叫做弹性势能。
动能的大小与物体的___________及物体运动的__________有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越______；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越________。
重力势能的大小与物体的___________及物体所处的___________有关。
弹性势能的大小跟物体的材料以及___________的大小有关，弹性形变越大，物体的弹性势能就越___________。
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__动__，在摆锤摆过中点后向上摆动的过程中___________转化为___________。
动能和势能统称为___________。动能和势能之间可以___________。如果没有摩擦等阻力，那么在势能和动能的相互转化中，机械能的___________，即机械能守恒。(注意不考虑阻力)
1．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___________。
2．如果存在摩擦阻力，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________能。
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．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
二、机械功
1．做功的两个必要因素：___________和___________。
2．功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的___________的___________。
功的单位：__________，简称焦，符号是J。1焦＝1牛·米。
公式：功＝力×距离，即___________。
力没有做功的三种情况：
①物体受到力的作用，但没有移动距离；②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动；③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。
注意：物体做功的多少与物体是否做匀速直线运动、速度多大、接触面是否粗糙均无关。
三、功率
1．定义：___________内做的功叫功率。
2．意义：功率是用来描述物体___________的物理量。
功率的单位：__________，简称瓦，符号是W。
1瓦＝1焦/秒
功率的公式：__________ P＝Fv
__________________，所以做功快慢也就是能量转化的快慢。因此，功率是表示能量转化快慢的物理量。
3．(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( )
A．5.5W B．55W
C．550W D．5500W
4．(2018·湖州)在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。
人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
(1)人的拉力所做的功。
(2)人的拉力做功的功率。
(3)动滑轮受到的重力。
(2018·成都)如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是( )
A．弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小
B．弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变
C．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大
D．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大
(2019·荆州)如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计)，下列说法正确的是( )
A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒
C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加
D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态
(2019·淄博)如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦)，下列说法错误的是( )
A．小球在A点的重力势能最大
B．小球在B点的速度最大
C．小球在C点和B点的机械能相等
D．小球不能到达D点
2．(2018·连云港)如图是上海“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__动__能转化为__重力势__能储存起来，此过程中机械能总量__减少__。
(2019·连云港)物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是( )
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2 D．F1＜F2 P1＞P2
3．(2018·宁波)如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动
【提醒】弄懂题意，并能明确小球在AC段损失的机械能相当于小球在斜面上多大高度的势能是解决该题的关键。
光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如图乙。回答下列问题：
(1)如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
(2)要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放并说明理由。
(2019·温州)为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛(不包含燃料)，发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示。
(1)模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有___________。
(2)图中标注的A、B、C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是________。
(3)模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是________瓦。
(友情提示：本栏目建议午休时间完成)
1．(2019·株洲)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
第1题图
第2题图
2．(2019·深圳)如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是( )
A．从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能
B．经过b点时，小球动能最大
C．从b到c的过程中，小球动能增大
D．从a到c的过程中，小球机械能守恒
第3题图
3．(2018·杭州)跳绳是大家喜爱的体育运动之一。小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次。下列说法正确的是( )
A．向上起跳过程中小金的动能持续增大
B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C．小金跳一次克服重力做功约3焦
D．小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦
4．(2018·荆州)如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，
第4题图
此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是( )
A．物体A所受滑动摩擦力大小为275N
B．F的大小为530N
C．F做功的功率为42W
D．B的重力为500N
5．(2018·广州)如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2。则( )
第5题图
A．W1＞W2 B．W1＜W2
C．P1＞P2 D．P1＜P2
一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是( )
第6题图
A．物体10s时的速度大于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
D．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
7．(2018·绍兴、义乌)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( )
第7题图
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
第8题图
8．(2019·岳阳)如图，动滑轮实质上是一个___________(填“省力”或“费力”)杠杆，用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上，拉力做的功是___________J。
9．(2019·绍兴)某工厂发货传输分拣线示意如图，等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台，在工作台AB上匀速下滑时被扫描，后滑至水平工作台BC，最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接，AB与BC材料相同，且长度均为1米，空气阻力忽略不计。
第9题图
(1)若货物对AB的压力小于对BC的压力，则货物在AB上减小的机械能___________(填“大于”、“等于”或“小于”)在BC上减小的机械能。
(2)若机械手臂每隔3秒钟取走一件货物，传送带运动的速度为0.8米/秒，为防止货物的碰撞与堆积，货物之间的距离d至少为________米。
第10题图
10．(2019·金华、义乌、丽水)2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图)，部分参数如表所示。已知小金的质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目
参数
最高车速(km/h)
25
整车质量(kg)
40
电动自行车最大功率(W)
400
(1)车轮上刻花纹的目的是___________。
(2)小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强为多少帕？
(3)小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
(4)若小金骑行过程中电动车以最大的功率输出，匀速行驶时的车速为多少？
参考答案
课前预热
考点1 1.运动 2.(1)被举高 (2)弹性形变
考点2 质量 速度 大 大
考点3 质量 高度
考点4 弹性形变 大
考点5 重力势能 动能 动能 重力势能
考点6 机械能 相互转化 总量保持不变
考点7 1.保持不变 2.热
【考点真题】1.D 2.B
考点8 1.作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 2.距离 乘积
考点9 焦耳
考点10 W＝Fs
考点11 1.单位时间 2.做功快慢
考点12 瓦特
考点13 P＝W/t
考点14 功是能量转化的量度
【考点真题】3.C 4.(1)s＝2×2米＝4米 W＝Fs＝18牛×4米＝72焦 (2)P＝＝＝18瓦 (3)f＝0.35G＝0.35×100牛＝35牛 G轮＝2F－f＝2×18牛－35牛＝1牛
课堂突破
例1 C 例2 C 例3 B 例4 (1)从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB＝3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以在乙斜面上时小球机械能比在甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度h＝H。 (2)小球在乙斜面上升高度为2h，即H，因为AC段上消耗的机械能与第一次相同，即消耗高度的机械能，所以小球应在甲斜面上的释放高度是：2h＋＝H。 例5 (1)惯性
(2)C (3)70
【变式拓展】
1．C 2.动 重力势 减少 3.D
校内作业
1．A 2.B 3.D 4.B 5.C 6.B 7.C
8．省力 1620
9．(1)小于 (2)2.4
10．(1)增大摩擦 (2)F＝G＝mg＝(40kg＋60kg)×10N/kg＝1000N，p＝F/S＝G/S＝1000N/(50×10－4m2)＝2×105Pa (3)W＝Fs＝fs＝0.08Gs＝100kg×10N/kg×0.08×10000m＝8×105J (4)v＝s/t＝W/(Ft)＝P/F＝400W/80N＝5m/s
课件52张PPT。第二篇 物质科学(一)第20课时 功和功率 机械能
一、机械能
考点1 识别动能、重力势能和弹性势能
1. 动能是物体由于_______而具有的能。
2. 势能
(1)重力势能：物体由于________而具有的能叫做重力势能。
(2)弹性势能：物体由于__________而具有的能叫做弹性势能。运动被举高弹性形变考点2 知道动能大小跟质量、速度的定性关系
动能的大小与物体的_____及物体运动的 有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越____；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越____。
质量速度大大考点3 知道重力势能大小跟质量、举高高度的定性关系
重力势能的大小与物体的 及物体所处的 有关。质量高度
考点4 知道弹性势能大小跟弹性形变的定性关系
弹性势能的大小跟物体的材料以及_________的大小有关，弹性形变越大，物体的弹性势能就越 。弹性形变大考点5 举例说出动能和势能的相互转化
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_____________。重力势能动能动能重力势能考点6 描述机械能守恒的含义
动能和势能统称为__________。动能和势能之间可以___________。如果没有摩擦等阻力，那么在势能和动能的相互转化中，机械能的 。即机械能守恒。(注意不考虑阻力)机械能相互转化总量保持不变考点7 利用机械能守恒解释简单的现象
1．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______________。
2．如果存在摩擦阻力，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_____能。保持不变热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D2.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B二、机械功
考点8 理解功的概念
1．做功的两个必要因素：_____________________和___________________________。
2．功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的
的 。
作用在物体上的力物体在力的方向上通过的距离距离乘积考点9 知道功的单位
功的单位： ，简称焦，符号是J。1焦＝1牛?米焦耳考点10 运用功的公式进行简单的计算
公式：功＝力×距离，即________。
力没有做功的三种情况：
①物体受到力的作用，但没有移动距离；②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动；③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。
注意：物体做功的多少与物体是否做匀速直线运动、速度多大、接触面是否粗糙均无关。W＝Fs三、功率
考点11 说明功率的概念
(1)定义：___________内做的功叫功率。
(2)意义：功率是用来描述物体___________的物理量。
考点12 知道功率的单位
功率的单位：________，简称瓦，符号是W。
1瓦＝1焦/秒 单位时间做功快慢瓦特考点13 运用功率公式进行简单的计算
功率的公式：_____________ P＝Fv
考点14 从能的转化来说明功率
______________________，所以做功快慢也就是能量转化的快慢。因此，功率是表示能量转化快慢的物理量。P＝W/t功是能量转化的量度3．(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( )
A．5.5W
B．55W
C．550W
D．5500WC4．(2018·湖州)在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
(1)人的拉力所做的功。
(2)人的拉力做功的功率。
(3)动滑轮受到的重力。【答案】(1)s＝2×2米＝4米 W＝Fs＝18牛×4米＝72焦
(2)P＝ ＝18瓦
(3)f＝0.35G＝0.35×100牛＝35牛
G轮＝2F－f＝2×18牛－35牛＝1牛高频点1 弹性势能的大小
★例1 (2018·成都)如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是( )
A．弹性绳绷直前，重力势
能增大，动能减小
B．弹性绳绷直前，
重力势能减小，动能不变
C．下降到最低点，动能最小，弹性势能最大
D．下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大C【解析】AB.人在下降过程中，弹性绳绷直前，高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故AB错误；CD.下降到最低点时，人的速度减小为0，动能最小；高度最小，重力势能最小；弹性绳的形变最大，则弹性势能最大，故C正确，D错误。故选C。★1．(2019·荆州)如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计)，下列说法正确的是( )
A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B．小木块P离开弹簧后在粗糙
水平面AB上滑行时机械能守恒
C．小木块P在斜面上向上运动
时，动能减小，重力势能增加
D．小木块P运动到最高点时处
于平衡状态C【解析】A.在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的形变程度变小，弹性势能变小。木块的速度变大，动能变大，同时因为水平面AB粗糙，木块需要克服摩擦力做功，内能变大，故弹簧的弹性势能一部分转化为小木块P的动能，一部分转化为木块的内能。故A错误；B.小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时，需要克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，所以机械能减小。故B错误；C.小木块P在斜面上向上运动时，高度增加，重力势能变大，因为斜面BC光滑，且空气阻力忽略不计，所以机械能守恒，故动能减小，故C正确；D.因为斜面BC光滑，故木块不受摩擦力作用，若空气阻力忽略不计，小木块P运动到最高点时受到垂直于斜面向上的支持力和竖直向下的重力作用，这两个力不在一条直线上，不属于平衡力，所以木块处于非平衡状态，故D错误。故选C。高频点2 动能势能的相互转化
★例2 (2019·淄博)如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦)，下列说法错误的是( )
A．小球在A点的重力势能最大
B．小球在B点的速度最大
C．小球在C点和B点的机械能相等
D．小球不能到达D点C【解析】A.小球在A时，高度最高，重力势能最大，故A正确；B.小球在B时，小球的质量不变，高度最小，势能最小，动能最大，速度最大，故B正确；C.小球和轨道间存在摩擦，小球需要克服摩擦做功，故小球从B点到C点的机械能减小，故C错误；D.因为小球需要克服摩擦做功，在运动过程中有一部分机械能转化为内能，故小球不能到达D点，故D正确。故选C。
2．(2018·连云港)如图是上海“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 。动重力势减少高频点3 功、功率的简单计算
★例3 (2019·连云港)物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是( )
A．F1＝F2 P1＞P2
B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2
D．F1＜F2 P1＞P2B【解析】由图像甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为v甲＝ ＝2m/s；由v－t图像乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙＝4m/s；因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力没变，故受到的水平推力为F1＝F2；已知v甲＜v乙，由P＝ ＝Fv可得，两次推力的功率P1＜P2。故选B。 3．(2018·宁波)如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )
A．F2的功率为0.6W
B．弹簧测力计读数为9N
C．物体A和地面之间有摩擦力
D．如果增大F2，物体A可能向左运动D【提醒】弄懂题意，并能明确小球在AC段损失的机械能相当于小球在斜面上多大高度的势能是解决该题的关键。例4 光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如图乙。回答下列问题：
(1)如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
(2)要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放并说明理由。(1)如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
(2)要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放并说明理由。【答案】(1)从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB＝3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以在乙斜面上时小球机械能比在甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度h＝ H。 (2)小球在乙斜面上升高度为2h，即 ，因为AC段上
消耗的机械能与第一次相同，即消耗 高度的机械
能，所以小球在甲斜面上的释放高度是：
2h＋ 。★例5 (2019·温州)为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛(不包含燃料)，发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示。
(1)模型火箭燃料耗尽后
仍能向上飞行一段距离，
这是因为模型火箭具有
。惯性(2)图中标注的A、B、C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是 。
(3)模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是 瓦。C70【解析】(1)模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
(2)模型火箭燃料耗尽后在飞行过程中质量不变，由图可知，C位置最低，所以，模型火箭的重力势能最小的是C；
(3)由图可知，模型火箭从最高点B下落到地面的垂直距离h＝140m，t＝22s－6s＝16s，则重力做功：W＝Gh＝8N×140m＝1120J，功率：P＝ ＝70W。
(友情提示：本栏目建议午休时间完成)
1．(2019·株洲)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A第1题图2．(2019·深圳)如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是( )
A．从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能
B．经过b点时，小球动能最大
C．从b到c的过程中，
小球动能增大
D．从a到c的过程中，
小球机械能守恒B第2题图3．(2018·杭州)跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米(人整体上升，如图所示)，一分钟跳100次，下列说法正确的是( )
A．向上起跳过程中小金的动能持续增大
B．在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C．小金跳一次克服重力做
功约3焦
D．小金在这一分钟内跳绳
的功率约为50瓦D第3题图4.(2018·荆州)如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是
( )
A．物体A所受滑动摩擦力大小为275N
B．F的大小为530N
C．F做功的功率为42W
D．B的重力为500NB第4题图5．(2018·广州)如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2，功率为P2。则( )
A．W1＞W2
B．W1＜W2
C．P1＞P2
D．P1＜P2C第5题图★6．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是( )
A．物体10s时的速度大于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于
6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s拉力对物体做功的功率小
于6～12s拉力对物体做功的功率
D．0～6s物体所受的拉力大于
6～12s物体所受的拉力B第6题图【解析】A.从图像上看，0～6s和6～12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～6s过程中通过的路程是3m，6～12s过程中通过的路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～6s过程中的速度大于6～12s过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故A错误；
B.从图中可以看出，0～6s过程中通过的距离为3m；6～12s过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由W＝Fs可知，0～6s内拉力对物体做的功大于6～12s内拉力对物体做的功，故B正确；C.由于速度发生了改变，根据P＝Fv可知，由0～6s过程中的速度大于6～12s过程中的速度，0～6s拉力对物体做功的功率大于6～12s拉力对物体做功的功率，故C错误；
D.由图像可知，物体做匀速直线运动，拉力等于阻力，0～6s物体所受的拉力等于6～12s物体所受的拉力，故D错误。故选B。7．(2018·绍兴、义乌)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( )
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C第7题图 8．(2019·岳阳)如图，动滑轮实质上是一个
(填“省力”或“费力”)杠杆，用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上，拉力做的功是
J。第8题图省力1620 9．(2019·绍兴)某工厂发货传输分拣线示意如图，等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台，在工作台AB上匀速下滑时被扫描，后滑至水平工作台BC，最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接，AB与BC材料相同，且长度均为1米，空气阻力忽略不计。
(1)若货物对AB的压力小于对BC的压力，则货物在AB上减小的机械能 (填“大于”、“等于”或“小于”)在BC上减小的机械能。第9题图小于 (2)若机械手臂每隔3秒钟取走一件货物，传送带运动的速度为0.8米/秒，为防止货物的碰撞与堆积，货物之间的距离d至少为 米。第9题图2.4 10．(2019·金华、义乌、丽水)2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图)，部分参数如表所示。已知小金的质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
第10题图(1)车轮上刻花纹的目的是 。
(2)小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强为多少帕？
(3)小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
(4)若小金骑行过程中电动车以最大的功率输出，匀速行驶时的车速为多少？增大摩擦【答案】(2)F＝G＝mg＝(40kg＋60kg)×10N/kg＝1000N，p＝F/S＝G/S＝1000N/(50×10－4m2)＝2×105Pa
(3)W＝Fs＝fs＝0.08Gs＝100kg×10N/kg×0.08 ×10000m＝8×105J
(4)v＝s/t＝W/(Ft)＝P/F＝400W/80N＝5m/s课件28张PPT。第20课时 功和功率 机械能1．(2019·北京)如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功D第1题图2．(2018·连云港)如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为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＜P2C第2题图3．(2019·海南)用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，F所做的功分别为W1和W2，则( )
A．W1＝ W2
B．W1＝W2
C．W1＝2W2
D．W1＝4W2B第3题图第4题图4．(2019·聊城)如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是( )
A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系
B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能
D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速D5．(2018·随州)都市生活离不开电梯，如图，将电梯简化为“钢绳拉着电梯厢在竖直导轨上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一楼到五楼，电梯厢和人的总质量为500kg，电梯上行受到轨道摩擦力为500N，钢绳对电梯厢的拉力用T表示。电梯(底面)在A点(一楼地面)到B点(二楼地面)过程中速度在增加，用时4s；在B点到D点(四楼地面)过程中匀速运动，用时4s；在D点到E点(五楼地面)过程中速度逐渐减小，用时4s。若每层楼高3m，g取10N/kg，下列说法第5题图正确的是( )
A．电梯从A点到B点过程中，钢
绳拉力T做功1.65×104J
B．电梯从B点到C点过程中，钢
绳拉力T做功的功率4.125×103W
C．电梯从C点到D点过程中，钢
绳拉力T做功的功率8.25×103W
D．电梯从D点到E点过程中，钢
绳拉力T＝5.5×103NC【解析】电梯厢和人的总重力G＝mg＝500kg×10N /kg＝5000N，匀速运动时，钢绳的拉力T＝G＋f＝5000N＋500N＝5500N，电梯从A点到B点过程中，加速运动，T′＞5500N，A.钢绳拉力T做功W＞Ts＝5500N×3m＝1.65×104J，故A错误；B.电梯从B点到C点过程中，做匀速运动，上升一层楼高，s＝3m，用时t＝2s，拉力做的功W1＝Ts＝5500N×3m＝1.65×104J，钢绳拉力T做功的功率P＝
J＝8.25×103W，故B错误；C.电梯从C点到D点过程中，做匀速运动，上升一层楼高，s＝3m，用时t＝2s，拉力做的功W1＝Ts＝5500N×3m＝1.65×104J，钢绳拉力T做功的功率P＝ ＝8.25×103W，故C正确；D.电梯从D点到E点过程中，减速运动，T″＜5500N，故D错误。故选C。6．如图所示，婷婷同学用12N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B相对于地面静止，弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是( )
A．B受到的摩擦力大小为2N，方向为水平向左
B．木板A受到地面的摩擦力大小为2N，方向水平向左
C．拉力F做功的功率为1.2W
D．在运动过程中若将拉力F增大，弹簧测力计的示数也将增大C第6题图【解析】A、由图知，弹簧测力计的示数是2N，因为物体B水平方向受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以物体A对物体B的摩擦力也是2N，水平向右，故A错误；B.物体A在水平方向上受到向右的拉力和物体B对A的向左的摩擦力以及地面对A的向左的摩擦力，由于弹簧测力计示数为2N，手拉滑轮的力为F＝12N，则木板A受到的地面的摩擦力为f＝ －2N＝ －2N＝4N，水平向左，故B错误；C.手拉滑轮的速度为v＝ ×0.2m/s＝0.1m/s，所以拉力的功率为P＝Fv＝12N×0.1m/s＝1.2W，故C正确；D.在运动过程中若将拉力F增大，但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则AB间的滑动摩擦力不变，故弹簧测力计的示数也不变。故D错误。故选C。第7题图7．(2018·贵阳)如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能C【解析】A.小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故A错误；B.在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，故在A、B两点具有的动能不同，故B错误；C.小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC，故C正确；D.要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误。故选C。8．(2019·大庆)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则( )
A．t1至t2时间内，汽车做加速运动
B．F0＝2f
C．t2时刻之后，汽车将
保持功率P0行驶
D．v＝ v0第8题图D【解析】由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，则：P0＝F0v0……①；在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变(仍为v0)，由图像知牵引力由F0突然减小为
F0，所以：P＝ F0v0……②，由①②可知P＝
P0(即汽车的功率突然减小为原来的一半)。A.由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P＝Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故A错误；B.汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0＝f，故B错误；C.由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持P＝ P0不变，故C错误；D.由题知，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；根据P＝Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v＝
，故D正确；故选D。9．(2019·威海)如图是一款健身拉力器原理图，斜面的倾角为30°，重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连，小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态)，小明对绳的拉力所做的功为1000J，克服弹簧拉力做功300J，则克服物块重力做的功为 J，物块与斜面之间摩擦力的大小为
N。(忽略绳重、滑轮
与轴的摩擦)第9题图500100第10题图10．如图所示，在滑轮组的作用下，重为300N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60N，不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力F＝ N，拉力F的做功功率P＝ W。12072【解析】由图可知：n＝3，不计摩擦和绳重时，绳子末端的拉力F＝ (G＋G动)＝ ×(300N＋60N)＝120N，因为绳子自由端移动的速度v2＝nv1＝3×0.2m/s＝0.6m/s，所以拉力做功的功率P＝
= ＝Fv＝120N×0.6m/s＝72W。11．(2018·金华、丽水)无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通管理等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。
第11题图(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强为 帕。
(2)无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？
(3)无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速？10000【答案】(2)G＝mg＝2千克×10牛/千克＝20牛
W＝Gh＝20牛×60米＝1200焦 (3)220帧/(11000帧/秒)＝0.02秒 v＝s/t＝0.6米/0.02秒＝30米/秒＝108千米/时＜120千米/时，所以不超速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 .
。 弹簧压缩得越短，弹性势能越大，纸飞机获得的动能越大，纸飞机的速度越大第12题图(2)写出本实验的主要步骤。 答题要点：自变量的设计(纸飞机表面的粗糙程度)、无关变量的控制(质量、弹簧压缩程度、发射角度、选择无风的环境)、因变量的观测(空中滞留时间的测量)、控制实验误差(多次实验求平均值)、实验结果的比较与分析。满分示例：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。第13题图13．(2019·湘潭)如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机启动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC，重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问：
(1)钢丝绳自由端上作用力F的大小为 N。5000第13题图(2)当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是 力杠杆。
(3)当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？费【答案】钢丝绳自由端移动速度为v＝3×0.4m/s＝1.2m/s，绳自由端上作用力F的功率：P＝ = =Fv＝5000N×1.2m/s＝6000W。第20课时 功和功率 机械能
1．(2019·北京)如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
第1题图
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
第2题图
2．(2018·连云港)如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为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
3．(2019·海南)用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，F所做的功分别为W1和W2，则( )
第3题图
A．W1＝W2 B．W1＝W2
C．W1＝2W2 D．W1＝4W2
4．(2019·聊城)如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是( )
第4题图
A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系
B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能
D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速
第5题图
(2018·随州)都市生活离不开电梯，如图，将电梯简化为“钢绳拉着电梯厢在竖直导轨上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一楼到五楼，电梯厢和人的总质量为500kg，电梯上行受到轨道摩擦力为500N，钢绳对电梯厢的拉力用T表示。电梯(底面)在A点(一楼地面)到B点(二楼地面)过程中速度在增加，用时4s；在B点到D点(四楼地面)过程中匀速运动，用时4s；在D点到E点(五楼地面)过程中速度逐渐减小，用时4s。若每层楼高3m，g取10N/kg，下列说法正确的是( )
A．电梯从A点到B点过程中，钢绳拉力T做功1.65×104J
B．电梯从B点到C点过程中，钢绳拉力T做功的功率4.125×103W
C．电梯从C点到D点过程中，钢绳拉力T做功的功率8.25×103W
D．电梯从D点到E点过程中，钢绳拉力T＝5.5×103N
如图所示，婷婷同学用12N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B相对于地面静止，弹簧测力计的示数为2N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是( )
A．B受到的摩擦力大小为2N，方向为水平向左
B．木板A受到地面的摩擦力大小为2N，方向水平向左
C．拉力F做功的功率为1.2W
D．在运动过程中若将拉力F增大，弹簧测力计的示数也将增大
第6题图
第7题图
(2018·贵阳)如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA＞vB＞vC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
(2019·大庆)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的图像如图所示，则( )
A．t1至t2时间内，汽车做加速运动
B．F0＝2f
C．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
D．v＝v0
第8题图
第9题图
9．(2019·威海)如图是一款健身拉力器原理图，斜面的倾角为30°，重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连，小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态)，小明对绳的拉力所做的功为1000J，克服弹簧拉力做功300J，则克服物块重力做的功为________J，物块与斜面之间摩擦力的大小为________N。(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦)
第10题图
如图所示，在滑轮组的作用下，重为300N的A物体以0.2m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60N，不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力F＝________N，拉力F的做功功率P＝________W。
第11题图
11．(2018·金华、丽水)无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通管理等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2，摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。(g取10牛/千克)
(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强为________帕。
(2)无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？
(3)无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速？
第12题图
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。
13．(2019·湘潭)如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机启动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC，重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问：
(1)钢丝绳自由端上作用力F的大小为________N。
(2)当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是________力杠杆。
(3)当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？
第13题图
参考答案
1．D 2.C 3.B 4.D 5.C 6.C 7.C 8.D
9．500 100
10．120 72
11．(1)10000 (2)G＝mg＝2千克×10牛/千克＝20牛 W＝Gh＝20牛×60米＝1200焦 (3)220帧/(11000帧/秒)＝0.02秒 v＝s/t＝0.6米/0.02秒＝30米/秒＝108千米/时＜120千米/时，所以不超速
12．(1)弹簧压缩得越短，弹性势能越大，纸飞机获得的动能越大，纸飞机的速度越大 (2)答题要点：自变量的设计(纸飞机表面的粗糙程度)、无关变量的控制(质量、弹簧压缩程度、发射角度、选择无风的环境)、因变量的观测(空中滞留时间的测量)、控制实验误差(多次实验求平均值)、实验结果的比较与分析。满分示例：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．(1)5000 (2)费 (3)钢丝绳自由端移动速度为v＝3×0.4m/s＝1.2m/s，绳自由端上作用力F的功率：P＝＝＝Fv＝5000N×1.2m/s＝6000W。
