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1、第八章 功和机械能 简单机械 第13讲 功和机械能 考点一考点一功功 1.1.力学里所说的功,包含两个必要因素:一个是作用力学里所说的功,包含两个必要因素:一个是作用 在物体上的在物体上的_;另一个是物体在这个力的方向上移动;另一个是物体在这个力的方向上移动 的的_._. 2.2.常见的不做功的三种情况:常见的不做功的三种情况: (1)(1)有力有力F F无无_; (2)(2)有距离有距离s无无_; (3)(3)有力有力F,也有距离,也有距离s,但在力,但在力F的方向上没有通过距的方向上没有通过距 离离s( (即运动方向和力的方向即运动方向和力的方向_)._). 力力 距离距离 距离距离s 力

2、力F 垂直垂直 3.在物理学中,把在物理学中,把_和物体在和物体在_的方向上通过的的方向上通过的 _的乘积叫做功的乘积叫做功.计算公式:计算公式:_,功的单位,功的单位 是是_,符号是,符号是_. 力力力力 距离距离 W=Fs 焦耳焦耳 J 考点二考点二功率功率 1.1.在物理学中,用在物理学中,用_表示物体做功的快慢表示物体做功的快慢. .功与做功与做 功所用功所用_之比叫做功率,它在数值上等于之比叫做功率,它在数值上等于_ _内所做的功内所做的功. .功率的表达式为功率的表达式为_._.在国际单位在国际单位 制中,功率的单位是制中,功率的单位是_,符号是,符号是_. _. 2. =_2.

3、=_,由这个公式可知,在功率一定时,由这个公式可知,在功率一定时, 力力F F与速度与速度v v成反比,因此汽车在上坡时,司机采取成反比,因此汽车在上坡时,司机采取 换低速挡的方法减小换低速挡的方法减小_,以获得较大的牵引力,以获得较大的牵引力. . 功率功率 时间时间单位单位 时间时间 瓦特瓦特W W Fv 速度速度 W P = t WF s P = tt 考点三考点三动能和势能动能和势能 1.1.物体由于物体由于_而具有的能叫做动能而具有的能叫做动能. .动能的大小跟物体动能的大小跟物体 的的_和和_有关有关. .运动物体的质量越大,速度越大,运动物体的质量越大,速度越大, 这个物体的动能

4、就越这个物体的动能就越_._. 2.2.物体由于物体由于_所决定的能叫做重力势能所决定的能叫做重力势能. .物体重力势能物体重力势能 的大小跟物体的的大小跟物体的_和位置的和位置的_有关有关. .物体的质量越物体的质量越 大,位置越高,它具有的重力势能就越大,位置越高,它具有的重力势能就越_._. 3.3.物体由于发生物体由于发生_而具有的能叫弹性势能而具有的能叫弹性势能. .物体的物体的 弹性势能的大小跟物体发生弹性势能的大小跟物体发生_形变的程度有关,物体形变的程度有关,物体 的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大. . 运动运动 质量质量速度速度 大

5、大 高度高度 质量质量高低高低 大大 弹性形变弹性形变 弹性弹性 考点四考点四机械能及其转化机械能及其转化 _和和_统称为机械能统称为机械能. .大量研究结果表明,如果大量研究结果表明,如果 只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小 会变化,但机械能的总和会变化,但机械能的总和_._. 动能动能势能势能 不变不变 考点一考点一功功 命题点:命题点:(1)功的定义;功的定义;(2)功的两个必要因素;功的两个必要因素;(3)功的公式与运用功的公式与运用. 例例1(2013福州福州)如图所示的情景中,关于力对杯子如图所示的情景中,关于力对杯子 做功的描

6、述正确的是(做功的描述正确的是( ) 解析:解析:本题考查功的两个必要因素本题考查功的两个必要因素.A、B两个选项中,杯子没有沿力的方两个选项中,杯子没有沿力的方 向通过距离,属于不动无功;向通过距离,属于不动无功;C选项中,托力与杯子通过距离的方向垂直,选项中,托力与杯子通过距离的方向垂直, 属于垂直无功;属于垂直无功;D选项中,杯子沿托力方向通过了一段距离,托力做了功选项中,杯子沿托力方向通过了一段距离,托力做了功. 故选故选D. 答案:答案:D 例例2(2013自贡自贡)小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课 本所做功最接近于(本

7、所做功最接近于( ) A0.02 JB0.2 JC2 JD20 J 解析:解析:本题考查功的估算本题考查功的估算.物理课本重约物理课本重约3 N,桌面高约,桌面高约0.7 m,W=Fs=3 N0.7 m=2.1 J.故故C选项最符合选项最符合. 答案:答案:C 考点二考点二功率功率 命题点:命题点:(1)(1)功率的定义;功率的定义;(2)(2)功率的公式与运用功率的公式与运用. . 例例3 3(20132013武汉武汉) )三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大. .他们展开他们展开 了如下的讨论:了如下的讨论: 甲:只有测出各自的体重、爬楼用的时间

8、和爬楼的高度,才能进行比较;甲:只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较; 乙:在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进乙:在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进 行比较;行比较; 丙:在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进丙:在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进 行比较行比较. . 上述说法中,你认为合理的是(上述说法中,你认为合理的是( ) A.A.甲、乙和丙甲、乙和丙B.B.甲和乙甲和乙 C.C.甲和丙甲和丙 D.D.乙和丙乙和丙 解析:解析:本题考查功率本题考查功率. .人爬楼时,

9、需要克服人的重力做功,根据功率的计算人爬楼时,需要克服人的重力做功,根据功率的计算 公式公式 可知,测量人的重力、爬楼的高度、爬楼的时间可以比较功可知,测量人的重力、爬楼的高度、爬楼的时间可以比较功 率率. .在时间相同时,比较功的大小或在爬楼高度相同时,比较体重和爬楼时在时间相同时,比较功的大小或在爬楼高度相同时,比较体重和爬楼时 间也可以比较功率间也可以比较功率. . 答案:答案:D D WG h P = tt 例例4 4(20132013长沙长沙)2013)2013年长沙体育中考,男生新设引体向上项目年长沙体育中考,男生新设引体向上项目. .如图是引如图是引 体向上的示意图,小云同学在半

10、分钟内做了体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了1212个规范的引体向上个规范的引体向上. .已知小云已知小云 的质量为的质量为60 kg60 kg,每次引体向上他能将自身重心提高,每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m0.4 m,则小云每做一,则小云每做一 次引体向上所做的功为次引体向上所做的功为_J_J,整个过程中的平均功率为,整个过程中的平均功率为_W.(_W.(g g取取10 10 N Nkg)kg) 解析:解析:本题考查功和功率的计算本题考查功和功率的计算.小云做引体向上,是克服重力做功,已小云做引体向上,是克服重力做功,已 知他的质量根据知他的质量根据G=mg求出他的重力,即求出

11、他的重力,即G=mg=60 kg10 N/kg=600 N, 根据根据W=Gh求出克服重力做的功,即求出克服重力做的功,即W=Gh=600 N0.4 m=240 J,整个过,整个过 程共做了程共做了12个,可以求出整个过程中做的总功是个,可以求出整个过程中做的总功是 2 880 J,根据,根据 答案:答案:24096 2 880 96 W 30 s W P = t 考点三考点三动能和势能动能和势能 命题点:命题点:(1)(1)动能和势能的概念;动能和势能的概念;(2)(2)动能和势能的影响因素动能和势能的影响因素. . 例例5 5(20132013滨州滨州) )今年今年6 6月月1 1日,我国

12、引进的首架波音日,我国引进的首架波音787787客机飞赴广州交付使客机飞赴广州交付使 用用. .当波音当波音787787客机加速起飞上升的过程中,下列说法正确的是(客机加速起飞上升的过程中,下列说法正确的是( ) A.A.动能增大,重力势能减小动能增大,重力势能减小 B.B.动能减小,重力势能减小动能减小,重力势能减小 C.C.动能增大,重力势能增大动能增大,重力势能增大 D.D.动能减小,重力势能增大动能减小,重力势能增大 解析:解析:本题考查动能和重力势能的影响因素本题考查动能和重力势能的影响因素.物体的质量越大,速度越大,物体的质量越大,速度越大, 动能越大;质量越大,高度越高,物体的重

13、力势能越大动能越大;质量越大,高度越高,物体的重力势能越大.飞机加速上升的飞机加速上升的 过程中,质量保持不变,高度和速度都在增加,则动能和重力势能都不过程中,质量保持不变,高度和速度都在增加,则动能和重力势能都不 断增大断增大. 答案:答案:C 例例6(2013湛江湛江)图图1是探究是探究“物体动能的大小与哪些因素有关物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装的实验装 置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块 上;图上;图2是探究是探究“牛顿第一定律牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面的实验装置,实验

14、中让同一小车从斜面 上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动,请回答以上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动,请回答以 下问题:下问题: (1)(1)图图1 1实验的目的是探究钢球动能的大小与实验的目的是探究钢球动能的大小与_的的 关系关系. .通过木块被推动距离的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判通过木块被推动距离的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判 断钢球动能的大小,这种常用的实验方法是断钢球动能的大小,这种常用的实验方法是_法法. . (2)(2)图图2 2实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是:实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下

15、的目的是: _._.水平面越光滑,小车受到的摩擦力越水平面越光滑,小车受到的摩擦力越_(填(填“大大” 或或“小小”),根据小车运动距离的远近,推理得出:运动的物体如果不),根据小车运动距离的远近,推理得出:运动的物体如果不 受外力作用,将永远做受外力作用,将永远做_._. (3)小明同学想在图小明同学想在图1基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系,请你基础上继续探究物体动能的大小与质量的关系,请你 帮 他 设 计 实 验 , 写 出 简 要 的 实 验 步 骤 及 论 证 方 法帮 他 设 计 实 验 , 写 出 简 要 的 实 验 步 骤 及 论 证 方 法 : _._. 解析:解析:本

16、题是对影响动能大小的因素、力和运动的关系的综合考查本题是对影响动能大小的因素、力和运动的关系的综合考查.(1).(1) 题图中让钢球从不同高度由静止滚下,是探究钢球动能大小与速度的关题图中让钢球从不同高度由静止滚下,是探究钢球动能大小与速度的关 系,因为钢球从不同的高度滚下,到达水平面时速度不同,质量相同,系,因为钢球从不同的高度滚下,到达水平面时速度不同,质量相同, 推动木块的距离不同,说明物体的质量相同时,速度不同具有的动能不推动木块的距离不同,说明物体的质量相同时,速度不同具有的动能不 同,这里用木块被推动的距离的大小来表示钢球的动能的大小,用的是同,这里用木块被推动的距离的大小来表示钢

17、球的动能的大小,用的是 转换法;转换法; (2)让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是使小车具有相同让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下的目的是使小车具有相同 的速度,水平面越光滑说明小车受到的摩擦力越小,最后根据理想推理的速度,水平面越光滑说明小车受到的摩擦力越小,最后根据理想推理 法得出运动的物体如果不受外力作用,将永远做匀速直线运动;法得出运动的物体如果不受外力作用,将永远做匀速直线运动; (3)探究物体动能的大小与质量的关系,应控制物体的速度不变,选用不探究物体动能的大小与质量的关系,应控制物体的速度不变,选用不 同质量的物体从同一高度滑下,根据推动木块的远近,得出结论同质量

18、的物体从同一高度滑下,根据推动木块的远近,得出结论. 答案:答案:(1)速度速度转换转换(2)保持小车在水平面上的速度一样保持小车在水平面上的速度一样小小 匀速直线运动匀速直线运动 (3)步骤步骤:取两个质量不同的小球取两个质量不同的小球A、B让两个小球分别从同一高度让两个小球分别从同一高度 自由滑下自由滑下 论证:通过观察两个小球分别推动木块的距离大小判断动能与质量的关论证:通过观察两个小球分别推动木块的距离大小判断动能与质量的关 系系. 考点四考点四机械能及其转化机械能及其转化 命题点:命题点:(1)机械能的概念;机械能的概念;(2)机械能之间的相互转化机械能之间的相互转化. 例例7(20

19、13广州广州)如图所示,足球以初速度如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从沿着凹凸不平的草地从a运动运动 到到d,足球(,足球( ) A.在在b、d两点动能相等两点动能相等 B.在在a、d两点动能相等两点动能相等 C.从从b到到c的过程机械能减少的过程机械能减少 D.从从c到到d的过程重力势能减少的过程重力势能减少 解析:解析:本题考查机械能及其转化本题考查机械能及其转化. .足球在运动中沿着凹凸不平的草地运动,足球在运动中沿着凹凸不平的草地运动, 足球在运动过程中,克服摩擦力做功,故总的机械能减少,足球在运动过程中,克服摩擦力做功,故总的机械能减少,C C选项正确;选项正确;b 和和d

20、两点的高度相同所以势能相等,因为存在摩擦力,所以机械能减少,机两点的高度相同所以势能相等,因为存在摩擦力,所以机械能减少,机 械能等于动能和势能之和,所以械能等于动能和势能之和,所以d处动能小于处动能小于b处,处,A A选项错误;克服摩擦力选项错误;克服摩擦力 做功的多少无法计算,故无法判断做功的多少无法计算,故无法判断a、d两点足球的动能,两点足球的动能,B B选项错误;由选项错误;由c 到到d过程中足球位置升高,重力势能增加,所以过程中足球位置升高,重力势能增加,所以D D选项错误选项错误. . 答案:答案:C C 1.在如图所示的四种情境中,人对物体做功的是(在如图所示的四种情境中,人对

21、物体做功的是( ) A.提着水桶在水平地面上匀速前进提着水桶在水平地面上匀速前进 B.扛着米袋爬上楼梯扛着米袋爬上楼梯 C.用力推汽车,汽车没动用力推汽车,汽车没动 D.举着杠铃原地不动举着杠铃原地不动 答案:答案:B 2.2.一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱, ,分别在光滑和粗糙两种水分别在光滑和粗糙两种水 平地面上前进相同的距离平地面上前进相同的距离, ,关于拉力所做的功关于拉力所做的功, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( )( ) A.A.在粗糙地面上做功较多在粗糙地面上做功较多 B.B.在光滑地面上做功较多在光滑地面上做功较多 C.

22、C.两次做功一样多两次做功一样多 D.D.条件不够条件不够, ,无法比较两次做功的多少无法比较两次做功的多少 答案:答案:C C 3.(3.(原创原创) )如图所示,是位于美国亚如图所示,是位于美国亚 利桑那州的华拉派印第安自然保护利桑那州的华拉派印第安自然保护 区的科罗拉多空中走廊区的科罗拉多空中走廊( (悬空玻璃悬空玻璃 观景台观景台) ),因建在大峡谷西端距,因建在大峡谷西端距 谷底谷底1 200 m1 200 m的悬崖上,被誉为的悬崖上,被誉为 人类建筑史上的一大奇迹人类建筑史上的一大奇迹. .在这样的高度,一只篮球做自由落体坠落,需在这样的高度,一只篮球做自由落体坠落,需 15 s1

23、5 s才能到达地面才能到达地面. .如果篮球的质量为如果篮球的质量为600 g600 g,则下落过程中,篮球的重,则下落过程中,篮球的重 力所做的功和功率分别是力所做的功和功率分别是(g(g取取10 N/kg)( )10 N/kg)( ) A.720 J48 W B.7200 J480 W C.7.2105 J4.8103 W D.7.2106 J4.8104 W 答案:答案:B 4.4.如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,关于 该洒水车,下列说法正确的是该洒水车,下列说法正确的是( )( ) A.A.机械能不变,

24、重力势能不变机械能不变,重力势能不变 B.B.机械能变小,重力势能、机械能变小,重力势能、 动能变小动能变小 C.C.机械能不变,动能变小机械能不变,动能变小 D.D.机械能变小,动能不变机械能变小,动能不变 答案:答案:B B 5.5.如图所示,蚂蚁用如图所示,蚂蚁用1010-3 -3 N N的力的力 拉着树叶,拉着树叶,10 s10 s内沿拉力方向前内沿拉力方向前 进了进了10 cm10 cm,则蚂蚁对树叶做功,则蚂蚁对树叶做功 为为_J_J,此时的功率为,此时的功率为_W._W. 答案:答案:1 11010-4 -4 1 11010-5 -5 6.6.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由

25、近地点向远地点运行时,卫人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫 星的动能星的动能_(_(填填“增大增大” “减小减小”或或“不变不变”) ),卫星的势能,卫星的势能_(_(填填“增大增大” “减小减小”或或“不变不变”).). 答案:答案:减小减小增大增大 考点训练考点训练 13 一、选择题(每小题一、选择题(每小题3 3分,共分,共3636分)分) 1.1.(20132013湘西湘西) )在水平地面上,用在水平地面上,用50 N50 N的水平拉力拉重为的水平拉力拉重为100 N100 N的小车,的小车, 使小车沿水平方向前进了使小车沿水平方向前进了5 m5 m,这时拉力

26、所做的功是,这时拉力所做的功是( )( ) A A50 J50 JB B250 J250 J C C750 J750 J D D0 J0 J 答案:答案:B B 2.(2.(原创原创) )如图所示,用如图所示,用F=10 N=10 N的水平推力推着重为的水平推力推着重为20 N 20 N 的物体沿水平方的物体沿水平方 向做直线运动,若推力向做直线运动,若推力F对物体做了对物体做了 30 J30 J的功,则在这一过程中的功,则在这一过程中( ) ( ) A.物体一定运动了物体一定运动了1 m B.重力做的功一定为重力做的功一定为60 J C.物体一定受到物体一定受到10 N的摩擦力的摩擦力 D.

27、物体一定运动了物体一定运动了3 m 答案:答案:D 3.如图所示,在水平拉力如图所示,在水平拉力F的作用下,使物体沿水平面做匀速直线运动,的作用下,使物体沿水平面做匀速直线运动, 若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计,已知物体与地面间的摩擦力为若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计,已知物体与地面间的摩擦力为5 N, 物体运动的速度为物体运动的速度为2 m/s,则拉力做功的功率大小为(,则拉力做功的功率大小为( ) A.5 WB.10 WC.15 WD.20 W 答案答案:B 4.中考体育测试跳绳的项目中,某同学在中考体育测试跳绳的项目中,某同学在1 min 内跳了内跳了180次,每次跳的次,每次跳的

28、高度大约为高度大约为5 cm.他跳绳时的功率大约为(他跳绳时的功率大约为( ) A.1000 W B.100 W C.10 WD.1 W 解析:解析:一名中学生的质量约一名中学生的质量约60 kg,每次跳的高度约为,每次跳的高度约为5 cm =0.05 m,做功为,做功为W0=Fs=Gs=mgs=60 kg10 N/kg0.05 m =30 J,1 min跳跳180次做的功是次做的功是W=30 J180=5 400 J,他跳绳的功率,他跳绳的功率 故选择故选择B. 答案:答案:B 5 400 J 90 W 60 s , W P = t 5.一个人先后用同样大小的力一个人先后用同样大小的力F将不

29、同质量的物体分别在光滑水平面、粗将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗 糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力(如图所示),该力 在这三个过程中所做的功分别为在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系,关于它们之间的大小关系 说法正确的是说法正确的是( ) A.W1W2W3 B.W1W2=W3 C.W1=W2=W3 D.W1=W2F乙乙 B.F甲 甲F乙乙,所以 ,所以A选选 项正确项正确 答案:答案:A 7.图中是一个两面光滑的斜面,图中是一个两面光滑的斜面, ,同一个物体分别在同一个物体分别在AC

30、和和BC斜面斜面 受拉力匀速运动到受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为,所做功分别为WA、WB, 则(则( ) A.FA=FB WA=WB B.FAFB WA=WB C.FAFB WAFB WAWB 解析:解析:因两个斜面均光滑,沿两个不同斜面将同一物体匀速拉到顶端,因两个斜面均光滑,沿两个不同斜面将同一物体匀速拉到顶端, 所做的功相等,因为所做的功相等,因为 故沿边故沿边AC拉上顶端所用的拉力较小拉上顶端所用的拉力较小 答案:答案:B , G h F = L 8.(原创原创)2013年年2月月15日上午日上午9时时30分左右,俄罗斯车里雅宾斯克州发生

31、天分左右,俄罗斯车里雅宾斯克州发生天 体坠落事件,坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光,如图所示体坠落事件,坠落的陨石与大气剧烈摩擦发出耀眼的白光,如图所示.则则 陨石在空中加速降落时陨石在空中加速降落时( ) A.重力势能不断减少,机械能不变重力势能不断减少,机械能不变 B.重力势能不断增加,机械能不变重力势能不断增加,机械能不变 C.重力势能不断增加,机械能增加重力势能不断增加,机械能增加 D.重力势能不断减少,机械能减少重力势能不断减少,机械能减少 解析:解析:陨石在空中加速降落时高度越来越小,所以其重力势能不断减小陨石在空中加速降落时高度越来越小,所以其重力势能不断减小. 因为降落过

32、程中与空气摩擦,损失了部分能量,所以其机械能减小因为降落过程中与空气摩擦,损失了部分能量,所以其机械能减小.故选故选 D. 答案:答案:D 9.(2013黄石黄石)如图所示是老师在课堂如图所示是老师在课堂 上进行的滚摆演示实验示意图,下列上进行的滚摆演示实验示意图,下列 说法不正确的是说法不正确的是( ) A.滚摆运动过程中,机械能守恒滚摆运动过程中,机械能守恒 B.滚摆向下运动时,重力势能部分转化为动能滚摆向下运动时,重力势能部分转化为动能 C.滚摆向上运动时,动能部分转化为重力势能滚摆向上运动时,动能部分转化为重力势能 D.滚摆上升的最大高度逐渐降低滚摆上升的最大高度逐渐降低 解析:解析:

33、滚摆旋转上升时,动能部分转化为重力势能;旋转下降时,重力滚摆旋转上升时,动能部分转化为重力势能;旋转下降时,重力 势能部分转化为动能势能部分转化为动能.但是在空气中,由于摩擦的存在,总的机械能并不但是在空气中,由于摩擦的存在,总的机械能并不 守恒,有一部分机械能转化为内能守恒,有一部分机械能转化为内能.故选故选A. 答案:答案:A 10.(2013宜昌宜昌)人造卫星沿人造卫星沿 椭圆轨道绕地球运行,如图椭圆轨道绕地球运行,如图 所示为卫星从远地点向近地所示为卫星从远地点向近地 点运动的过程点运动的过程.针对该过程,针对该过程, 以下说法正确的是以下说法正确的是( ) A.动能逐渐增大,机械能增

34、大动能逐渐增大,机械能增大 B.势能逐渐减小,机械能减小势能逐渐减小,机械能减小 C.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变 D.动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小 解析:解析:卫星从远地点向近地点运动时,位置越来越低,重力势能越来越卫星从远地点向近地点运动时,位置越来越低,重力势能越来越 小,动能越来越大,是势能转化为动能,所以势能减小,动能增大小,动能越来越大,是势能转化为动能,所以势能减小,动能增大. .因为因为 在外太空由于没有大气的影响,总的机械能是守恒的在外太空由于没有大气的影响,总的机械能是守恒的.

35、.故选故选C.C. 答案:答案:C C 11.(2013嘉兴)如图是杂技演员演出时的过程示意图,男演员从甲处用嘉兴)如图是杂技演员演出时的过程示意图,男演员从甲处用 力向上起跳,落下后踩在跷跷板的力向上起跳,落下后踩在跷跷板的a端,能把站在端,能把站在b端的女演员弹上乙处端的女演员弹上乙处. 由于存在阻力,故(由于存在阻力,故( ) A.甲演员的质量必须要大于女演员的质量甲演员的质量必须要大于女演员的质量 B.甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能 C.男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

36、 D.女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等 解析:解析:由图可知,因为男演员跳起后的高度大于女演员在乙处的高度,由图可知,因为男演员跳起后的高度大于女演员在乙处的高度, 所以男演员的质量即使等于女演员的质量,其刚下落时的机械能也大于所以男演员的质量即使等于女演员的质量,其刚下落时的机械能也大于 女演员的机械能,女演员的机械能,A选项错误;选项错误; 男演员离开跳台时,向上跳起,具有的机械能为势能和动能之和,落下男演员离开跳台时,向上跳起,具有的机械能为势能和动能之和,落下 后,转化为女演员的机械能,由于存在阻力,所以男演员离开跳台时的后,转化

37、为女演员的机械能,由于存在阻力,所以男演员离开跳台时的 机械能一定大于女演员在乙处的机械能,但具有的势能不一定大于乙处机械能一定大于女演员在乙处的机械能,但具有的势能不一定大于乙处 女演员的势能,女演员的势能,B选项错误,选项错误,C选项正确;女演员跳起后,因为存在阻力,选项正确;女演员跳起后,因为存在阻力, 在上升过程中,整个机械能减少,故女演员弹起来时的动能大于她站在在上升过程中,整个机械能减少,故女演员弹起来时的动能大于她站在 乙处时的机械能,乙处时的机械能,D选项错误选项错误.故选故选C. 答案:答案:C 12.(2013十堰)跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员(十堰)跳远运动的几个

38、阶段如图所示,则运动员( ) A助跑过程中机械能不变助跑过程中机械能不变 B起跳后升空的过程中,动能转化为重力势能起跳后升空的过程中,动能转化为重力势能 C经过最高点时动能为零经过最高点时动能为零 D经过最高点时重力势能最小经过最高点时重力势能最小 解析:解析:助跑过程中,速度越来越快,高度不变,动能增加,重力势能不助跑过程中,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,变,因此机械能增加,A选项错误;起跳后升空的过程中,高度增加,速选项错误;起跳后升空的过程中,高度增加,速 度减小,即动能减小,重力势能增加,故将动能转化为重力势能,度减小,即动能减小,重力势能增加,故将

39、动能转化为重力势能,B选项选项 正确;经过最高点时,水平方向速度不为零,因此动能不为零,正确;经过最高点时,水平方向速度不为零,因此动能不为零,C选项错选项错 误;经过最高点时,高度最高,即重力势能最大,误;经过最高点时,高度最高,即重力势能最大,D选项错误故选选项错误故选B 答案:答案:B 二、填空题(每空二、填空题(每空3 3分,共分,共2727分)分) 13.13.(20132013安徽)我国设计的安徽)我国设计的 “中华月球车中华月球车”20132013年将登陆年将登陆 月球,如图为该车的模型月球,如图为该车的模型. .物体物体 在月球表面附近受到的重力仅在月球表面附近受到的重力仅 为

40、在地球表面附近所受重力的为在地球表面附近所受重力的1616,月球车的质量为,月球车的质量为120 kg120 kg,它在月球表,它在月球表 面受到的重力为面受到的重力为_N._N.若它在月球表面上方竖直下落若它在月球表面上方竖直下落4 m4 m,则重力对它做,则重力对它做 的功为的功为_J.(g_J.(g取取10 N/kg)10 N/kg) 答案:答案:200 800 14.用弹簧测力计水平拉着重为用弹簧测力计水平拉着重为8 N的木块,在水平长木板上沿直线匀速移的木块,在水平长木板上沿直线匀速移 动动0.5 m,如图所示,木块受到的摩擦力是,如图所示,木块受到的摩擦力是_N,摩擦力所做的功是,

41、摩擦力所做的功是 _J. 解析:解析:用弹簧测力计水平拉着木块,在水平木板上匀速运动时,拉力与用弹簧测力计水平拉着木块,在水平木板上匀速运动时,拉力与 木板对木块的摩擦力是一对平衡力,则木块所受的摩擦力大小就等于弹木板对木块的摩擦力是一对平衡力,则木块所受的摩擦力大小就等于弹 簧测力计示数,即为簧测力计示数,即为2.4 N;做功的条件是:在力的方向上要产生距离,;做功的条件是:在力的方向上要产生距离, W=Fs=2.4 N0.5 m=1.2 J. 答案:答案:2.41.2 15.15.(20132013无锡)木块在大小为无锡)木块在大小为5 N5 N的水平拉力作用的水平拉力作用 下,下,10

42、s10 s内在水平面上沿拉力方向前进内在水平面上沿拉力方向前进2 m2 m,拉力做功,拉力做功 为为_J,_J,功率为功率为_W_W;若木块重;若木块重15 N15 N,在此过程中,在此过程中 重力对木块做功为重力对木块做功为_J._J. 解析:解析:根据计算功的公式根据计算功的公式W=Fs=5 N2 m=10 J;功率;功率 为为 由于物体在竖直方向上没有移动由于物体在竖直方向上没有移动 距离,因此重力做功为距离,因此重力做功为0. 答案:答案:10 1 0 10 J 1 W 10 s , W P = t 16.(2013广安)为捍卫祖国海疆,人民解放军某航空兵大队在南海上空广安)为捍卫祖国

43、海疆,人民解放军某航空兵大队在南海上空 举行了多次实兵实战对抗演习举行了多次实兵实战对抗演习.在演习过程中,一空中加油机给某歼在演习过程中,一空中加油机给某歼-10战战 机进行空中加油,加油后若该歼机进行空中加油,加油后若该歼-10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行,战机仍以原来的高度和速度匀速飞行, 则该战机的动能则该战机的动能_,机械能,机械能_(填(填“增大增大”“”“减小减小”或或 “不变不变”). 解析:解析:加油机给战机加油后,战机的质量增大,而物体的动能与物体的加油机给战机加油后,战机的质量增大,而物体的动能与物体的 质量和运动速度有关,该战机仍匀速飞行,其速度大小不变,故它的动质

44、量和运动速度有关,该战机仍匀速飞行,其速度大小不变,故它的动 能增大;而机械能是动能和势能的总和,故机械能也增大能增大;而机械能是动能和势能的总和,故机械能也增大. 答案:答案:增大增大增大增大 三、实验探究题(三、实验探究题(15分)分) 17.(2013青岛)探究影响动能大小的因素:青岛)探究影响动能大小的因素: (1 1)过程:如图,三次实验都要让小球由)过程:如图,三次实验都要让小球由_状态开始滚下状态开始滚下. .乙、丙两乙、丙两 次实验,研究的是动能大小与次实验,研究的是动能大小与_ _的关系的关系. .小球沿斜面滚下过程中,它的小球沿斜面滚下过程中,它的_ 能主要转化为能主要转化

45、为_能能. . (2 2)作图:请在甲图中画出小球滚下时的受力示意图)作图:请在甲图中画出小球滚下时的受力示意图. . (3 3)问题讨论:如果在甲中将物体)问题讨论:如果在甲中将物体A A去掉,在水平面依次铺上毛巾、棉去掉,在水平面依次铺上毛巾、棉 布、木板,使小球在平面上所受阻力越来越小,小球速度将减小得越来布、木板,使小球在平面上所受阻力越来越小,小球速度将减小得越来 越越_._. 解析:解析:本题考查动能的大小与哪些因素有关及机械能的转化本题考查动能的大小与哪些因素有关及机械能的转化.(1)三次实验三次实验 中都应让小球从静止状态开始滑下,这样才便于控制速度相同或不同中都应让小球从静止

46、状态开始滑下,这样才便于控制速度相同或不同.乙、乙、 丙两次实验中用的是相同的铝球,质量相同,但铝球的初始高度不同,丙两次实验中用的是相同的铝球,质量相同,但铝球的初始高度不同, 因而到达水平面时的速度也不同,这样研究的是动能大小与速度的关系因而到达水平面时的速度也不同,这样研究的是动能大小与速度的关系. 小球沿斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,重力势能逐渐减小,速小球沿斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,重力势能逐渐减小,速 度逐渐增大,动能逐渐增大,重力势能主要转化为动能,此外有一小部度逐渐增大,动能逐渐增大,重力势能主要转化为动能,此外有一小部 分克服摩擦力做功转化为内能分克服摩擦力做

47、功转化为内能. (2)小球沿斜面滚下时,受重力、摩擦力、支持力三个力的作用,方向分小球沿斜面滚下时,受重力、摩擦力、支持力三个力的作用,方向分 别是竖直向下、沿斜面向上、垂直于斜面向上别是竖直向下、沿斜面向上、垂直于斜面向上.(3)根据实验现象分析可知,根据实验现象分析可知, 运动的物体在平面上受到的阻力越小,它的速度减小的越慢运动的物体在平面上受到的阻力越小,它的速度减小的越慢. 答案:答案: (1)静止)静止速度速度重力势重力势动动 (2)如图所示)如图所示 (3)慢)慢 四、计算题(四、计算题(18题题8分,分,19题题14分,共分,共22分)分) 18.(2013上海上海)物体在物体在

48、20 N的水平拉力作用下沿拉力的方向做匀速直线的水平拉力作用下沿拉力的方向做匀速直线 运动,运动,5 s内前进了内前进了3 m.求此过程中拉力做的功求此过程中拉力做的功W和功率和功率P. 解解:拉力做的功:拉力做的功:W=Fs=20 N3 m=60 J 拉力做功的功率拉力做功的功率: 60 J 12 W 5 s W P = t 19.(2013广州广州)效率是效率是30%,水平叉臂面积为,水平叉臂面积为1 m2的电动叉车的电动叉车(如图甲如图甲), 托着重量为托着重量为6 000 N,底面积为,底面积为6 m2的货物的货物(如图乙如图乙),5 s内从内从A点匀速水平点匀速水平 移动到移动到B点

49、,再从点,再从B点匀速竖直提升点匀速竖直提升10 s到达到达C点,所用时间及各点间距离点,所用时间及各点间距离 如丙图所示,求:如丙图所示,求: (1)A到到B过程,货物对叉臂的压强;过程,货物对叉臂的压强; (2)A到到C过程,叉车对货物的支持力做的功;过程,叉车对货物的支持力做的功; (3)B到到C过程,叉车对货物做功的功率;过程,叉车对货物做功的功率; (4)B到到C过程,叉车消耗的电能过程,叉车消耗的电能. 解:解:(1)A到到B过程中,货物对叉臂的压力为货物的重力过程中,货物对叉臂的压力为货物的重力 6 000 N,受力面积为叉臂面积,受力面积为叉臂面积1 m2. (2)A到到C过程中,叉车对货物的支持力只在过程中,叉车对货物的支持力只在B到到C过程过程 做功,支持力做的功为做功,支持力做的功为 W=Fs=Gs2=6 000 N1 m=6 000 J 2 6 000 N 6 000 P a 1 m F p = S (3)B到到C过程中叉车对货物做功功率为过程中叉车对货物做功功率为 (4)由由(2)知,叉车对货物做的有用功

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