1、专题专题 2020 功和功率功和功率 机械能机械能 【知识点回顾】【知识点回顾】 一、机械能一、机械能 考点考点1 识别动能、重力势能和弹性势能识别动能、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 重力势能：物体由于_而具有的能叫做重力势能。 弹性势能：物体由于_而具有的能叫做弹性势能。 考点考点2 知道动能大小跟质量、速度的定性关系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_。 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
2、_及物体所处的_有关。 考点考点4 知道弹性势能大小跟弹性形变的定性关系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_。 考点考点5 举例说出动能和势能的相互转化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_。 考点考点6 描述机械能守恒的含义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) 考点考点7 利用机械能守
3、恒解释简单的现象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。 二、机械功二、机械功 考点考点8 理解功的概念理解功的概念 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_。 考点考点9 知道功的单位知道功的单位 功的单位：_，简称焦，符号是 J。1 焦1 牛米。 考点考点10 运用功的公式进行简单的计算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： 物体受到力的作用，但没有移动
4、距离；物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动；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、功率三、功率 考点考点11 说明功率的概念说明功率的概念 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。 考点考点12 知道功率的单位知道功率的单位 功率的单位：_，简称瓦，符号是 W。 1 瓦1 焦/秒 考点考点13 运用功率公式进行简单的计算运用功率公式进行简单的计算 功率的公式：_ PFv 考点考点14 从能的转化来说明功率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
5、量转化快慢的物理量。 考点 1 1.运动 2.被举高 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 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 WFs 考点 11 1.单位时间 2.做功快慢 考点 12 瓦特 考点 13 PW/t 考点 14 功是能量转化的量度 【例题精析】【例题精析】 例 1 （2020舟山）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出 a、b、c 三
6、个球，若不计 空气阻力，则落到水平桌面时三者的速度大小关系是（ ） Avavbvc Bvbvcva Cvavcvb Dvavbvc 【解答】解：乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出 a、b、c 三个球，由于高度 和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌 面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同。 故选：D。 例 2 （2020湖州）在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨 滴（忽略质量变化）在（ ） A加速降落过程中只受重力作用 B加速降落过程中机械能逐渐增大 C匀
7、速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能 D匀速降落过程中机械能保持不变 【解答】解：A、加速降落过程中，雨滴受到重力和空气阻力的共同作用，故 A 错误； B、加速降落过程中，由于空气阻力存在，克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能逐渐减小， 故 B 错误； CD、匀速降落过程中，动能不变，重力势能减小，机械能减小；雨滴克服空气的阻力做功，减少的重力 势能全都转化成内能，故 C 正确，D 错误； 故选：C。 例 3 （2019雅安）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面，一小球由 A 点以一定的速度沿轨道 滚下，经另一侧与 A 等高点 B 后到达最高点 C下列分析正确是（ ） A整个过
8、程只有重力在对小球做功 B小球在 A 点的惯性比在 C 点的惯性大 C小球在 A 点的动能比在 B 点的动能大 D小球在 A 具有的机械能等于它在 C 点具有的重力势能 【解答】解： 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、惯性大小只与质量有关，小球在运动过程中，质量不变，其惯性不变，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， 小球在 A、 B 两点时的高度相同， 其重力势能相同，因 A 点的机械能大于 B 点的机械能（机械能等于动能与势能
9、的总和） ，所以可知 A 点 的动能要大于 B 点的动能，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。 例 4 （2018湖州）在某次演习中，解放军在海拔 6000 米的高空空投重达 8 吨的新型履带式伞兵战车，如 图。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是（ ） A伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用 B后阶段匀速下降的过程中机械能守恒 C空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小 D伞兵战车从出机舱到地面的整个
10、过程中，重力做功 4.8107焦 【解答】解： A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受 到惯性的作用，故 A 错误； B、后阶段匀速下降的过程中，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故 B 错误； C、空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，由于飞机的质量减小了，故飞机的势能比空投前减小， 故 C 正确； D、 伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功为：WGhmgh8000kg10N/kg6000m4.8 108J，故 D 错误。 故选：C。 例 5 （2018绍兴）如图，木块以一定的速度滑过 A、B 点，到 C 点滑出下落至
11、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（ ） AD 点与 A 点相比，动能增加，势能减少，机械能不变 BA 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 CB 点的动能可能等于 A 点的动能，但一定大于 C 点的动能 DB 点的动能可能等于 D 点的动能，但一定大于 A 点的动能 【解答】解： A、D 点与 A 点相比，势能减少，由于存在摩擦，机械能转化为内能，机械能减小，故 A 错误； B、A 和 B、C 和 D 之间的垂直距离均为 h，则 A 点到 C 点减少的重力势能等于 C 点到 D
12、点减少的重力 势能，故 B 错误； C、 若斜面光滑， 则 B 的速度一定大于 A 的速度， 且大于 C 的速度； 若斜面粗糙， 则 AB 段有可能匀速， 但因摩擦力的存在 B 的速度一定大于 C 的速度，故 C 正确； D、木块从 B 到 C，若木块与地面有摩擦，则 C 处的动能小于 B 处的动能，从 C 到 D，由于忽略空气阻 力，木块的重力势能减小，动能增加，故 D 点动能大于 C 点动能，但与 A 点的动能不确定，故 D 错误。 故选：C。 例 6（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
13、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 小于 （选填 “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 2.4 米。 【解答】解： （1）货物在地面上运动时和地面之间存在摩擦力，机械能转化为内能，若货物对 AB 的压力小于对
14、BC 的压力，AB 与 BC 材料相同，接触面粗糙程度相同，货物和 AB 的摩擦力小于和 BC 的摩擦力，且长度 均为 1 米，货物在 BC 面上克服摩擦力做功多，机械能转化为的内能多，机械能减少量就多，所以，则 货物在 AB 上减小的机械能小于在 BC 上减小的机械能。 （2）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，所以货物之间的距离最小为： dvt0.8m/s3s2.4m。 故答案为： （1）小于； （2）2.4。 例 7 （2019衢州）2019 年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜） ，电站利用电 网多余电能把水从下水库抽到上水库中
15、储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。 （1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将 电 能转化为水的机械能。 （2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的 电站上、下水库的高度差比较 大 ，有利于蓄能与发电。 【解答】解： （1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的机械能； （2）抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能，水的机械能越大转化 获得的电能越多，所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大，最初水的重力势能较大，有利于蓄 能与发电。 故答案为： （1）电； （2）大。 例例 8 （2020温州）在做“
16、探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材 质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？ （1）图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择 A 方案而 不能选择 B 方案的原因是 B 方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同 。 （2）小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止 开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。 10 20 30 40 50 60 大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97 小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75
17、 2.88 2.97 木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89 分析表中数据可知： 要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关， 则斜面倾角不可能是 D 。 A.15 B.25 C.35 D.45 （3）小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目 来比较球的动能大小 （图中未画出固定塑料软片的装置） 。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实 验，原因是 塑料软片对不同体积的小球的阻力不同 。 【解答】解： （1） 图 A 中挡板水平放置， 两小球从起始位置到水平位置的高度差相同， 图 B 中挡板与斜面垂直放置， 两小球从
18、起始位置到水平位置的高度差不同，为来控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平 位置的高度差相同，实验时选择 A 方案而不能选择 B 方案； （2）根据表中数据可知，斜面倾角为 10、20、30时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速 度相同，斜面倾角为 40、50、60时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使 球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是 40以上，故 D 符合题意； （3） 体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时 受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系” 。 故答案为： （1）B 方
19、案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同； （2）D； （3）塑料软片对不同体积 的小球的阻力不同。 例 9 （2020温州） 某跳伞运动员从飞机上跳下， 沿竖直方向降落， 一段时间后打开降落伞， 最后安全着地。 已知运动员和跳伞设备的总重力为 700 牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。 （1）图甲中曲线 OA 段速度越来越大的原因是 运动员和跳伞设备的总重力大于阻力 。 （2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中 CD 阶段对应的是 。 （3）计算运动员和跳伞设备的总重力在 AB 段所做的功。 【解答】解： （1）由图甲可知，跳伞运动员在 AB 段处于加
20、速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空 气阻力； （2）图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中 BC 阶段，故不符合题意； 图中运动员已经着陆，运动员的速度为 0，与图甲曲线中 CD 阶段不符，故不符合题意； 图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中 CD 阶段， 故符合题意； 图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中 AB 阶段，故不符合题意； （3）由图甲可知，运动员在 AB 段的速度为 v50m/s，时间为 t40s20s20s， 由速度公式得，运动员
21、在 AB 段下降的高度： hsvt50m/s20s1000m， 则运动员和跳伞设备的总重力在 AB 段所做的功为： WGs700N1000m7105J。 故答案为： （1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力； （2）； （3）运动员和跳伞设备总重力在 AB 段所做的功为 7105J。 例 10 （2020绍兴）2020 年 5 月 27 日，中国珠峰高程测量登山队从北坡成功登顶，圆满完成峰顶测量任 务，亿万民众共同见证这一极限挑战，激起国人满腔豪情。 （1）登顶的一大难关是“第二台阶” ，这段垂直高度 4 米的岩壁上架着“中国梯” （图甲） ，登山队员的 质量为 75 千克，爬完岩壁至少需要克服
22、重力做功多少焦耳？ （2）科学家在珠峰底部设立了多个观测点（图乙）来测量珠峰高度的目的是 多次测量求平均值减小误 差 。 （3）受到测量珠峰高度的启发，小敏用激光笔来测量校内的旗杆高度（图丙） ；打开激光笔开关，让激 光对准旗杆的顶端，要测算出旗杆高度 H，需测出的数据有 AB、AC、OB 。 【解答】解： （1）登山队员的重力： Gmg75kg10N/kg750N， 爬完岩壁做功： WGh750N4m3000J； （2）科学家在珠峰底都设立了多个观测点来测量珠峰高度的目的是多次测量求平均值减小误差； （3）要测算出旗杆高度 H，利用相似三角形对应边的比等于相似比，则 = ，因此需测出的数据有
23、 AB、AC、OB。 答： （1）爬完岩壁至少需要克服重力做功 3000J； （2）多次测量求平均值减小误差； （3）AB、AC、OB； 。 【习题巩固】【习题巩固】 一选择题（共一选择题（共 15 小题）小题） 1蹦床运动有“空中芭蕾”之称，运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧。下列对蹦床运 动员的叙述正确的是（ ） A离开蹦床后的速度是先变大后变小 B从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大 C从接触蹦床至到达最低点，只有人的动能转化为蹦床的弹性势能 D后一次比前一次“蹦”得更高，一定是做了功 【解答】解： A、离开蹦床后，人在空中受到竖直向下的重力的作用而做减速运动，速度会变小
24、，故 A 错误； B、从最高点下落时，重力势能转化为动能，动能变大，速度变大，接触到蹦床后，开始蹦床竖直向上 的弹力要小于重力，人做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大，继续下落时，弹力大于重力，人做 减速运动，直到速度为 0，即人从最高点到落到蹦床最低点时速度先变大后变小，故 B 错误； C、从接触蹦床至到达最低点，人的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能，故 C 错误； D、后一次比前一次“蹦”得更高，说明人对蹦床做了功，使得蹦床的弹性势能变大，人的机械能变大， 故 D 正确。 故选：D。 2如图，重物 P 放在一长木板 OA 上，将长木板绕 O 端匀速缓慢转动一定角度，重物 P 相对于木板
25、始终保 持静止。匀速转动过程中，下列说法错误的是（ ） A外力对木板做了功 B木板对重物 P 做了功 C重物 P 的机械能不断变大 D长木板和重物的总机械能保持不变 【解答】解： A、将长木板绕 O 端匀速缓慢转动一定角度，木板受到了外力的作用，且在这个力的方向上通过了一定 距离，所以，外力对木板做了功。故 A 正确。 B、重物在木板的支持力作用下，沿力的方向移动了距离，木板对重物做了功；故 B 正确； CD、重物在上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度逐渐增加，重力势能逐渐增加，所以 机械能不断变大；同理可知，长木板的动能不变，重力势能不断变大，长木板的机械能变大；所以长木 板和重
26、物的总机械能不断变大；故 C 正确、D 错误。 故选：D。 3如图甲，木块在恒定不变的拉力 F 的作用下沿斜面作匀速直线运动，随时间变化规律如图乙所示的科学 量是（ ） A动能 B距离 C重力势能 D拉力做的功 【解答】解：由图乙可知，随着时间的增大，该物理量保持不变； A、木块在恒定不变的拉力 F 的作用下沿斜面作匀速直线运动，由于木块的质量和速度均不变，所以它 的动能不变，故 A 符合题意； B、在上升的过程中，木块的高度增大，其重力势能变大，故 B 不符合题意； C、在上升的过程中，木块运动的距离是一直增大的，故 C 不符合题意； D、由题知拉力的大小不变，而木块运动的距离 s 变大，根
27、据 WFs 可知，拉力做的功一直变大，故 D 不符合题意。 故选：A。 4为了证明高空抛物的危害， 专家进行了实验测试， 从 30 米的高处掉下的瓶装水可以将 5 毫米木板压碎， 出现很长的裂缝。专家认为，高空抛物的效果相当于将物体本身的质量放大。下列关于高空抛物物体下 落过程中说法正确的是（ ） A下落过程中物体的质量在增大 B下落过程中物体的重力在增大 C下落过程中物体的动能在增大 D下落过程中物体的势能在增大 【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而 且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。 当物体下落时，质量不变，重力不变，高度降低，
28、速度增大，所以重力势能逐渐减小，动能逐渐增大， 重力势能转化为动能。 故只有选项 C的说法是正确的。 故选：C。 5超期服役的“天宫一号”空间站于 2018 年 4 月 2 日在大气层坠落烧毁，走完了它辉煌的一生。下列有 关说法正确的是（ ） A “天宫一号”坠毁时将依次通过外层、中间层、平流层和对流层 B “天宫一号”坠落时重力势能转化为动能，且机械能守恒 C “天宫一号”燃烧所得产物的总质量和“天宫一号”的总质量相同 D浙江地区 4 月 2 日昼长夜短 【解答】解：A、 “天宫一号”坠毁时，将依次通过暖层、中间层、平流层和对流层。故 A 错误； B、 “天宫一号”坠落时高度降低、速度增大，
29、重力势能会转化为动能，但由于空气的摩擦，一部分机械 能会转化为内能，所以机械能不守恒，故 B 错误； C、 “天宫一号” 燃烧的过程是与氧气发生反应的过程， 所得产物的总质量要大于 “天宫一号” 的总质量。 故 C 错误； D、在我国夏至日是 6 月 21 日或 22 日，冬至是 12 月 21 日或 22 日，从夏至日到冬至日，我国浙江地区 是昼短夜长，但过了冬至日，白昼逐渐变长，黑夜变短。故 D 正确。 故选：D。 6如图所示，乘客站在水平台阶上随自动扶梯匀速上楼，在此过程中蕴含着许多科学知识。下列说法正确 的是（ ） A乘客的机械能增加 B乘客的重力势能不变 C扶梯台阶不对乘客做功 D扶
30、梯上乘客受到重力、支持力和摩擦力的作用 【解答】解： AB、顾客的质量不变、速度不变所以动能不变，高度升高，所以重力势能增加，机械能增大，故 A 正 确、B 错误； C、顾客相对于站立的台阶其位置没有发生改变，故相对于其站立的台阶是静止的，但台阶对人有向上 的力，人在力的方向上通过了距离，所以扶梯台阶对乘客做了功，故 C 错误； D、乘客处于匀速直线运动状态，合力为 0，受到重力、支持力的作用，故 D 错误。 故选：A。 7如图所示，A、B 两球质量相等，A 球用不可伸长的轻绳系于 O 点，B 球用轻弹簧系于 O点，O 与 O 点在同一水平面上。 分别将 A、 B 球拉到与悬点等高处， 细绳和
31、轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态， 将两球分别由静止开始释放，当两球第一次达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则两 球各自第一次到达悬点正下方时（不计空气阻力） （ ） AA 球的速度较大 BB 球的动能较大 C两球的动能相等 D两球的机械能相等 【解答】解： ABC、 两个小球质量相同， 且开始时处于同一高度， 因此它们具有的重力势能相等， 也就是机械能相等。 当 A 球摆动到最低点时，不计空气阻力，它的重力势能全部转化为动能，即动能等于原来的重力势能； 当 B 球到达最低点时，小球的重力势能会转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，即小球的动能小于它原 来的重力势能，因此 A 球的
32、动能大，速度较大，故 A 正确，而 B、C 错误； D、小球 A 的机械能无损耗，而小球 B 的机械能部分转化为弹簧的弹性势能，因此两球到达最低点时的 机械能不相同，故 D 错误。 故选：A。 8如图所示，小晨用拴在细线下的小球在竖直平面内来回摆动做实验，A、C 是小球能摆到的最高点，B 点是小球的最低点，忽略空气阻力，下列分析不正确的是（ ） A如在 B 点把绳子剪断，小球此后至落地前的运动状态都将时刻在改变，机械能不变 B如在 D 点绳子突然断了，小球不可能落到 E 点，如果落到 E 点左侧，则小球脱离绳子后动能先减小 后增大 C小球在整个运动过程中受到 2 个力的作用，这 2 个力都对小
33、球做功，其中小球在 B 点受到平衡力的 作用 DA、C 距地面高度相同，小球在 A、C 两点速度为零，但小球受到的力不平衡 【解答】解：A、如在 B 点把绳子剪断，小球由于惯性继续向前运动，由于受重力作用小球向下运动， 小球进行曲线运动， 小球的运动状态时刻在变， 由于忽略空气阻力作用， 小球的机械能不变， 选项正确。 B、小球无论是上升还是下降，由于惯性小球保持原来的运动状态，不能落到绳子断开点的下方 E 点， 如果落到 E 点左侧，说明小球从 B 向 A 运动过程中，小球脱离绳子，小球由于惯性还在处于上升阶段， 动能转化为重力势能，动能减小，速度减小，但是小球还受到重力作用，重力改变小球的
34、运动状态，小 球在下降过程中重力势能转化为动能，速度在增大，所以小球的速度先变小后增大，选项正确。 C、小球在整个运动过程中受到重力和拉力两个力的作用，小球在重力的作用下移动距离，重力对小球 做功，小球在拉力作用下没有移动距离，拉力对小球没有做功，选项错误。 D、A、C 距地面高度相同，重力势能相同，整个过程忽略空气阻力，机械能守恒，小球的动能相等， 小球在 A、C 两点速度为零，此时小球受到竖直向下的重力和拉绳子方向的拉力作用，这两个力方向不 是相反的，所以不是平衡力，选项正确。 故选：C。 9如图所示是体能测试中掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（ ） A实心球从 a 点运动到 b
35、点的运动过程中，惯性越来越小 B实心球在 b 点时，受推力和重力的作用 C实心球从 b 点运动到 c 点的过程中，重力势能转化为动能 D实心球在 c 点时，内能为零 【解答】解：A、惯性大小只跟物体的质量大小有关，实心球从 a 点运动到 b 点的运动过程中质量不变， 故惯性不变，故 A 错误； B、实心球在 b 点时，不再受到推力的作用，受到重力和空气阻力的作用。故 B 错误； C、实心球从 b 点运动到 c 点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，同时速度变大，动能变 大，故重力势能转化为动能，故 C 正确； D、一切物体在任何时候都有内能，所以实心球在 c 点时，内能不为零，故 D
36、错误。 故选：C。 10在同一斜面上先后用相同大小的拉力 F，平行于斜面拉动质量为 m 和 2m 的物体，使它们在斜面上移动 相同的距 s，如图甲和乙所示。若拉力 F 在前后两个过程中所做的功分别为 W甲和 W乙，则 W甲和 W乙 的大小关系是（ ） AW甲W乙 BW甲W乙 CW甲W乙 D无法确定 【解答】解： 在同一斜面上先后用相同大小的拉力 F，平行于斜面拉动质量为 m 和 2m 的物体，使它们在斜面上移动 相同的距 s， 拉力 F 相等，物体在拉力的方向上移动的距离 s 相等， 根据 WFs 可知，拉力 F 在前后两个过程中所做的功相等，即 W甲W乙。 故选：B。 112019 年 5
37、月 17 日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功发射第 45 颗北斗导航卫星。 如图所示是北斗卫星随火箭加速上升与沿椭圆轨道绕地球运行时的情景。下列说法错误的是（ ） A运载火箭加速上升过程中，重力势能变大，动能增大 B运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的 C北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用 D北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时，动能变大，机械能守恒 【解答】解：A、火箭上升过程中速度增大，动能增大，重力势能增大，机械能增大，故 A 正确； B、火箭升空时向后喷出高温气体有一个向后的力，气体给火箭以反作用力，是利用了物体间力的作用 是相互的，故 B 正确； C、火
38、箭入轨后做圆周运动，运动状态不断改变，故受的力不是平衡力，故 C 正确； D、入轨后的卫星从近地点向远地点运动时，高度增大，重力势能变大，速度变小，动能变小，机械能 守恒，故 D 错误； 故选：D。 12济南市中小学田径比赛中，运动员跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（ ） A助跑阶段机械能不变 B经过最高点时重力势能最大 C经过最高点时动能最大 D起跳时机械能为零 【解答】解：A、助跑过程中，速度越来越快，高度不变，动能增加，重力势能不变，因此机械能增加； 故 A 错误； B、经过最高点时，高度最高，即重力势能最大，故 B 正确； C、经过最高点时，其速度最小，所以动能最小，故 C 错误；
39、 D、人起跳时，其获得了最大的初速度，且在整个过程中有机械能的损失，所以起跳时机械能最大，故 D 错误。 故选：B。 13如图所示，图中速度的方向是小强同学在体育中考“原地掷实心球”项目测试中球出手时的飞行方 向。对从球出手到落地的过程，下面关于机械能的一些说法中正确的是（空气阻力忽略不计） （ ） A球出手时动能最大 B球出手时势能最大 C球落地时机械能最大 D球的机械能保持不变 【解答】解：从球出手到落地的过程中，球先上升后下降，上升过程中，动能转化为重力势能，最高点 时，竖直方向的动能为零，重力势能最大。 下降过程中，重力势能转化为动能，重力势能减小，动能变大，当到达最低点时，速度最大，
40、动能最大。 整个过程动能先减小后最大。重力势能先增大后减小。 不计空气摩擦，动能和重力势能的总和机械能不变。 故选：D。 14如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的 O 点，自由伸长到 B 点，今将一小物体 m 连在弹簧上，并把弹 簧压缩到 A 点，然后释放，小物体能运动到 C 点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正 确的是（ ） A物体从 A 到 B 动能越来越大，从 B 到 C 动能越来越小 B物体从 A 到 B 动能越来越小，从 B 到 C 所受合力不变 C物体从 A 到 B 动能先增大后减小，从 B 到 C 动能一直减小 D物体在 B 点动能最大 【解答】解：物体在竖直方向受到
41、重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。 从 A 到 B 过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力， 故物体先加速后减速， 从 B 到 C 过程， 物体由于惯性继续向前运动， 摩擦力方向向左， 物体做减速运动； 当质量一定时， 速度越大动能越大， 速度越小动能越小， 所以物体从 A 到 B 过程中， 动能先增大后减小， 从 B 到 C 过程中，动能一直减小。故 AB 错误，C 正确。 物体在 B 点时，不是速度最大的位置，已经进入减速阶段，所以在 B 点动能不最大。故 D 错误。 故选：C。 15一个物体由 A 点自由下落时，相继经过
42、 B、C 两点，如图所示，已知 ABBC，物体在 AB 段重力做 功 W1，功率 P1；在 BC 段重力做功 W2，功率 P2，则下列关系正确的是（ ） AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2 CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2 【解答】解： （1）物体在 AB 和 BC 段，距离相同，重力相同，根据 WGh，重力做功相同，所以 W1 W2。 （2）物体在下落过程中，重力势能转化为动能，物体质量不变，所以 v1v2， 因为 ABBC，所以 t1t2， 又因为 W1W2，根据 P= ，所以 P1P2。 故选：C。 二实验探究题（共二实验探究题（共 3 小题）小题） 16为了研究动能的
43、大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示） ，让静止的 小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。 （1）该实验的设计思路是采用 转换 法，用木块移动的距离来表示动能的大小； （2）该实验“物体的动能”是指物体 A （选填“A”或“B” ）的动能； （3） 若要研究物体动能与物体质量的关系， 实验中让质量不同的物体从斜面同一高度上静止滚下的目的 是 保证物体到达水平面时的速度相同 。 【解答】解： （1）用木块移动的距离来表示动能的大小，采用的是转换法； （2）该实验研究的是小球 A 动能的大小与速度和质量的关系； （3） 研究物体动能与物体质量的关系时需要控制速度相同，
44、 需要让质量不同的物体从斜面同一高度上静 止滚下。 故答案为： （1）转换； （2）A； （3）保证物体到达水平面时的速度相同。 17李老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后，小沈想：小球在摆动过程中的机械 能的大小是否与细线的长度有关呢？为了探究此问题，她设计了以下实验装置：将无弹性的细线上端固 定在铁架台上，下端拴住小球，使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块，如图乙所示。 （不计细线固定端的摩擦与空气阻力） （1）小沈将长为 l 的细线拉至水平状态静止时，小球具有的机械能是以 重力势 能的形式存在； （2）释放小球后，木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离
45、 s 后停下，写出被撞击后木块的能量 转化形式： 机械能转化为内能 。 （3）小沈多次改变拴小球的细线长度，并调整细线固定端的位置，每次均将小球拉至细线处于水平状态 时自由释放，使它摆动到相同的最低点撞击同一木块，测出木块被撞击后运动的距离，通过比较运动距 离的长短来判断小球具有的机械能大小。请你分析小沈的实验方案是否可行？并说明理由。 不可行； 小球到水平桌面的高度不同 。 【解答】解： （1）小沈将长为 l 的细线拉至水平状态静止时，小球的速度为 0 即动能为 0，绳子没有形变 即弹性势能为 0，有下落的高度即有重力势能，而机械能等于动能和势能之和，所以，小球具有的机械 能是以重力势能的形
46、式存在； （2）木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离 s 的过程中，水平方向只受到摩擦力的作用，故在 此过程中木块克服摩擦力做功；所以此过程中机械能转化为内能； （3）改变拴小球的细线长度时，小球撞击同一木块后，木块运动的距离越远，克服摩擦力做的功越多， 但此时小球小落的高度也会发生变化，而重力势能的大小与高度有关，即重力势能发生变化，不能探究 小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关。 故答案为： （1）重力势； （2）机械能转化为内能； （3）不可行；小球到水平桌面的高度不同。 18在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小蔡先探究“物体的动能与质量是否有关” ，所
47、 用的器材有：一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的铁球、一个木块。各器材的组装示意图如图 1 所示。 （1）如图 1，每一次实验时都应将铁球从同一斜面的 同一高度 处由静止释放，通过观察比较木块移 动的距离来判断铁球动能大小。 （2）小金对小蔡的实验方案进行改进：不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前 面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图 2 所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥，通过观察比较 橡皮泥的形变程度 来判断铁球动能大小。此外，他还需要调整 金属球的体积 相同。 （3）探究完成后，小蔡看到右图 3，如果小球从 A 点静止释放运动到 C 点时，若一切外力消失，则小 球会沿哪条 路线继续运动，并写出你判断的依据 b；牛顿第一定律 。 【解答】解： （1）根据实验的要求可知，从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面速度相同，该实验的目的是 研究铁球的动能大小与质量的关系； （2）每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥。这样，铁球动能的大小又可以通过橡皮泥的形变程度来 间接反映； 实验时要多次试验，以便得出普遍规律。如图 2 所示，每次实验后都用同一铁球，这是不合理的，要换 成 3 个体积完全相同，质量不同的其他金属球。 （3）让小球从 A 点由静止释放，运动到 C 点时，若一切外力全部消失，根据牛顿第
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