第十一章功和机械能(知识点及练习)

PAGEPAGE4第十一章功和机械能一、功1、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况：（1）有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动；（2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。（3）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动；3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。公式W=FS=Pt各量单位—W：J（焦耳）F：N（牛顿）S：m（米）P：W（瓦特）t：s（秒）4、国际单位：将N·m称为焦耳简称焦，符号(J)1J=1N·m把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。5、公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。③功的单位“焦”（1牛·米=1焦）。6、常见的功：克服重力做功：W=Gh克服阻力（摩擦力）做功：W=fs二、功的原理：使用任何机械都不省功1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。2、说明：①功的原理对于任何机械都适用。②使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。④对于理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）：人做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）3、应用：斜面①理想斜面：斜面光滑（不计摩擦）②理想斜面遵从功的原理③理想斜面公式：FL=Gh其中—F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度④实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦）若斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh。三、功率：单位时间内做的功—P(单位：W)1、公式：2、单位：瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW，马力换算：1kW=103W1MW=106W1马力=735W3、物理意义：表示做功快慢的物理量（与机械效率无关）。某小轿车功率66kW，它表示：小轿车１s内做功66000J4、机械中的功率5、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。（1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；（2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。四、机械能能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。②一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。机机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量决定其大小的因素：物体质量越大、举得越高（高度），重力势能就越大弹性势能定义：发生弹性形变的物体具有的能量决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大1、机械能：动能和势能统称为机械能。（1）理解①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。（2）探究决定动能大小的因素a、猜想：动能大小与物体质量和速度有关；b、实验研究—研究对象：小钢球方法：控制变量法c、如何判断动能大小？看小钢球能推动木快做功的多少；如何控制速度不变？使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；如何改变钢球速度？使钢球从不同同高度滚下；d、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。动能转化动能转化转化势能弹性势能重力势能（1）动能和重力势能间的转化规律：①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；（2）动能与弹性势能间的转化规律：①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。3、动能与势能转化问题的分析①首先分析决定动能大小、重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化——质量，速度，高度，弹性形变②机械能守恒：如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。③人造地球卫星的运动，近地点动能（速度）最大，势能最小；远地点势能最大，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒。④滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，机械能守恒。上升动能转化为重力势能，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降过程反之。考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。4、水能和风能的利用机械能的天然资源机械能的天然资源风能水能拦河筑坝海水潮汐直接做功发电5、水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。6、水电站修筑拦河大坝的目的是什么？水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。第一节功1.如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（）2.下列四个实例中，力对物体没有做功的是（）A.起重机吊起重物B.马拉车，车未动C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员将杠铃举起3.对功的理解，下列说法中正确的是（）A.力的方向跟距离垂直时，则力没有做功B.有力又有距离，则力一定做了功C.作用在物体上的力越大，则力做的功越多D.物体移动的距离越长，则力做的功越多4.一个足球运动员用100N的力踢一个重2N的足球，球离脚后在水平草地上滚动了10m。在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（）A.1020JB.1000JC.20JD.0J5.小红同学将掉在地上的物理课本捡回桌面，所做的功最接近（）A.0.2JB.2JC.20JD.200J6.一只重200N的箱子放在水平地面上，甲同学用40N的水平力将箱子水平移动了5m，乙同学把这只箱子匀速提高了1m。他们做功的多少关系是（）A.甲同学做功多B.乙同学做功多C.他们做的功相等D.条件不足，无法判断7.如图所示，水平地面上的物体在水平恒定拉力F的作用下沿ABC方向做直线运动，已知AB=BC。设AB段是光滑的，拉力F做功为W1；BC段是粗糙的，拉力做功为W2。则W1和W2的关系是（）A.W1=W2B.W1＞W2C.W1＜W2D.不能确定F1F2O8.如图所示，分别沿不同光滑斜面AO、BO把同一物体匀速推到斜面顶端，所用沿斜面的推力的大小分别为F1、F2，对物体所做的功分别为W1F1F2OA.F1>F2，W1=W2B.F1>F2，W1<W2C.F1<F2，W1=W2D.F1<F2，W1>W29.力学里所说的功包含两个必要因素：一个是，另一个是。10.在物理学中，叫做功。功的定义公式是，其变形公式有、。11.在国际单位制中，功的单位是牛·米，它有一个专门的名称叫做，简称，符号是。12.使用机械时，人们所做的功，都不用机械时所做的功，也就是，这个结论叫做功的原理。13.质量为50kg的箱子在200N的水平推力作用下沿水平地面匀速前进了10m。那么木箱受到的阻力是N，推力做的功为J，重力做的功为J。14.重力为100N的小车，在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了20m，小车所受阻力为车重的0.2倍。则拉力做的功为J，重力做的功为J。15.一个重200N的物体在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了25m；拉力撤消后，物体由于惯性又前进了5m。若拉力做的功为750J，则拉力的大小为。16.举重运动员在2s内将重1500N的杠铃匀速举高2m后在空中又停止了3s，则运动员在前2s做功J，后3s做功J，5s内共做功J。17.一台起重机将重1.5×104N的钢材竖直匀速提升4m后，又沿水平方向匀速移动10m，则起重机在整个过程中对钢材做的功为J。AF18.如图所示，重为10N的物体A在拉力FAF及机械摩擦不计。则物体A与水平桌面间的摩擦力f=N，拉力F=N，拉力F做的功W=J。19.一个人用500N的力往下压杠杆一端，把杠杆另一端的物体匀速抬高了40cm，手下降的高度为1m。若不计杠杆自重和摩擦，则此过程中人做功J，被抬高的物体重力为N。20.如图所示，用一个滑轮匀速提起重400N的物体。不计滑轮重、绳重和摩擦，人对绳做的功为600J，求（1）拉力F的大小。（2）物体被提起的高度。第二节功率1.甲、乙两个集装箱的质量相等，起重机把甲以1m/s的速度提升10m；再以2m/s的速度把乙提升相同的高度，那么（）A.两次做功一样多B.第一次做功多C.第二次做功多D.无法比较2.体育课上，小明用100N的水平力把放在地面上重5N的足球踢了出去，足球在水平地面上滚了30m停下，在球滚动的过程中，脚对球所做的功为（）A.150JB.500JC.3000JD.03.(2010甘肃兰州模拟，2)平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙（）A.牵引力做功之比为2∶3B.牵引力做功之比为3∶2C.牵引力的功率之比为1∶1D.汽车所受的阻力之比为3∶22.甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（）A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快C.甲做功所用的时间比乙的少D.以上说法都不对4.初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后，想估测某同学上楼的功率有多大，已知该同学从一楼上到三楼用了10s，则他上楼的功率大约是（）A.3WB.30WC.300WD.3000W5.判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。（1）物体做的功多，功率一定大。（）（2）物体做功时间短，功率一定大。（）（3）物体做功多，需要的时间不一定多。（）6.质量为40kg的某同学，在体育课上用12s的时间匀速爬到了一根竖直长杆的3m处。则在这段时间内，该同学所做的功为_______________J，功率为_____________W。(g=10N/kg)7.某起重机将1000N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始先向上做变速直线运动，然后做匀速直线运动。已知重物在做变速运动的30s内上升了16m，在接着的10s内又匀速上升了8m，若空气的阻力不计，则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。8.(2010广东珠海模拟，14)如图15-3-3所示，在50s的时间内，男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m，女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m，他们中，对物体做功的是_______________（选填“男孩”或“女孩”），做功的功率是_______________。图15-3-39.甲、乙两人用力之比为2∶5，各自使物体在力的方向上移动的距离之比是3∶2，所用的时间之比为2∶1，则甲、乙的功率之比为______________。10.(2010上海浦东模拟，8)图15-3-4是中国科学家正在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。在组装时，需要用如图15-3-4所示的滑轮把重为1000N的物体匀速提升12m，则作用在滑轮上的拉力F为___________N，绳子对重物所做的功为____________J。若提升重物所用的时间为1min，则绳子对重物做功的功率为__________W。图15-3-411.小红每天都练习跳绳，跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4kg，平均每分钟她跳绳120次，假定每次双脚抬离地面的高度均为5cm，则每上升一次她对鞋做的功为____________J；她跳绳时对鞋做功的平均功率为____________W。(g取10N/kg)12.体育课上，汪洋和李鹏在练引体向上，汪洋突发奇想，对李鹏说：“咱俩谁做引体向上的功率大？”（1）请你告诉他俩怎么比较功率的大小。（2）如果汪洋的体重已知，要测出他的功率，还需要测出的物理量有_____________。（3）写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。（4）测量中为了便于记录测量数据，请你帮助他设计出实验数据记录表。13.如图15-3-2所示的装置中，使重40N的重物向右做匀速直线运动，水平拉力F=4N。若物体移动的速度为2m/s，求：图15-3-2（1）拉力F在2s内做的功；（2）拉力的功率。14.如图15-3-5所示，某矿产工人用200N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。若不计一切摩擦，求：图15-3-5(1)矿工在10s内所做的功和他做功的功率；(2)动滑轮受到的重力；(3)滑轮组的机械效率。(取g=10N/kg)第三节动能和势能1.动能是指物体由于而具有的能，其大小与物体的和有关.2.势能包含势能和势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做势能，它与物体的和有关；物体由于发生而具有的能叫做势能，它的大小与有关.3.我们常用的能量单位是，用字母来表示.1999年11月20日，由我国科学家自行设计的“神舟”号载人舱成功地发射并按时返回到指定地点.“神舟”号载人舱在下落（如图）到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速运动，则载人舱在匀速下降的过程中：它的动能，势能.4.下列物体各具有什么形式的能量？（1）高速升空的火箭.（2）被拉弯的钢板尺.（3）被水电站拦河坝拦住的上游水.（4）空中下落的皮球.(5)被拉长的橡皮筋________.(6)飞泻的瀑布________.(7)平路上奔驰的汽车_______。5.如图所示，在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁，其中甲和乙为铅制的，丙和丁为铝制的.则甲和乙相比，的势能大；丙和乙相比，的势能大.四个金属盒中，势能最小的是.二、选择题1.下列说法中正确的是A.用同样的速度抛出去的铅球和乒乓球具有相等的动能B.重力势能相等的物体一定在同一高度上C.两辆相同的汽车，行驶在同一条公路上，它们具有相等的动能D.同一物体的弹性形变越大时，它所具有的弹性势能也越大2.关于能量的大小，下列说法中错误的是A.运动速度越大的物体，动能也越大B.质量大的物体，动能不一定大C.质量大的物体，其重力势能不一定大D.质量越大的物体，被举得越高，其重力势能就越大3.骑自行车上坡前，一般要加紧蹬几下，这是为了A.增大惯性B.增大动能C.增大势能D.增大冲力4.物体在平衡力的作用下，下列说法中正确的是A.具有的机械能一定不变B.具有的动能一定不变C.具有的重力势能一定不变D.无法判断5.下列物体中具有弹性势能的是（多选）A.拉弯的弓把箭射出去B.钟表里的发条带动齿轮转动C.火箭发射升天D.小孩荡秋千从高处向低处落下6.物体做匀速直线运动时，它（多选）A.具有的动能一定不变B.具有的重力势能一定不变C.具有的动能可能增加D.具有的重力势能可能减小7．关于物体的动能，下列说法中正确的是()A．质量大的物体动能一定大B．速度大的物体动能一定大C．质量相等的物体，举得越高的动能越大D．质量相等的物体，速度大的动能大8．以下说法正确的是()A．甲物体所处位置比乙物体高，甲物体的势能一定比乙物体的大B．甲物体的速度比乙物体的大，甲物体的动能一定比乙物体的大C．质量相等的两个物体，放在同一高度，它们的重力势能一定相等D．重力势能相等的两个物体，质量大的在低处，质量小的在高处9．体积相等的实心铜球和铅球，放在同一高度，则()A．铜球具有的重力势能大B．铅球具有的重力势能大C．铅球和铜球的重力势能相等D．条件不足，无法判断10．以下现象中，动能和势能都增加的现象是()A．玩具弹簧枪将“子弹”水平射出去时B．水从高处流向低处时C．越来越快地上升的气球D．列车在乎直的轨道上匀速行驶时11.小孩从滑梯上匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是A.重力势能减少，动能增加B.重力势能增加，动能减少C.重力势能增加，动能不变D.重力势能减少，动能不变12.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体，在这一过程中，物体的A.动能增加，重力势能减小B.动能不变，重力势能增加C.动能减小，重力势能增加D.动能减小，重力势能不变13.水电站拦河坝处的水从高处流向低处的过程中，水的A.重力势能不变，动能增加B.重力势能减小，动能增加C.重力势能增加，动能减小D.重力势能增加，动能不变14.如图14—1所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，在运动过程中图14—1A.动能减小，重力势能增加B.动能增加，重力势能减小C.动能不变，重力势能增加D.动能不变，重力势能减小二、填空题1.竖直向上抛出的小石子，上升到最高点时速度为零，此时石子具有_________能；当石子落到地面时，速度不为零，此时石子具有_________能.2.一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，小汽车的动能_______大卡车的动能（填“大于”“等于”或“小于”）.3.体积相同的铁球和木球，放在同一水平桌面上，铁球静止，木球运动，_______球的重力势能大，_______球的动能大.4.汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的_______能不变，_______能增大.自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐_______.5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么_______飞得快.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的动能将_______，重力势能将_______.6.物体的质量和速度都能影响物体的动能，在这两个因素中，_______对物体的动能影响较大.运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行，当它把救灾物资投下时，它的重力势能将_______，动能将_______.三简答题1．为什么高速飞行的子弹对人体有杀伤力，而静止的子弹没有呢?以相同速度飞行的炮弹和子弹哪个杀伤力更大些?为什么？一般情况下，货车造成的车祸比摩托车造成的车祸要严重的多，这是什么道理？机械能及其转化1.如果一个物体_____________，我们就说这个物体具有能量。动能的大小由物体的_________和_____________决定；重力势能的大小由物体的_____________和_____________决定；弹性势能的大小由物体的_____________的大小决定。2.在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投救灾物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是（）A.动能和重力势能都增加B.动能和重力势能都减小C.动能减小，重力势能增加D.动能增加，重力势能减小3.下列过程中，属于动能转化为势能的是（）A.钟表里的发条带动指针转动B.自行车在水平地面上行驶得越来越快C.被拉开的弹簧门自动关上D.跳高运动员跃起的过程4.下列过程中，属于势能转化为动能的是（）A.向上抛出的石子B.从坡顶匀速滑到坡底的自行车C.竖直向下落得越来越快的冰雹D.足球场上越滚越慢的足球5.在桂林兴安“乐满地主题乐园”里有个极刺激的游乐项目：蹦极。游乐者系上弹性牵索从高处跳下，利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。那么游乐者在其中的下降过程中（）A.重力势能一直在减小B.动能一直在增大C.重力势能一直在增大D.机械能保持不变6.(2010河北模拟，18)在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是（）A.动能不变B.动能减小，机械能减小C.动能不变，机械能不变D.动能减小，机械能增大7.(2010湖北武汉模拟，14)如图15-5-2所示，小孩从不太陡的滑梯上滑下的过程中，臀部有灼热的感觉。下列说法正确的是（）图15-5-2A.动能一定越来越大B.重力势能一定越来越小C.机械能总量保持不变D.以上说法都不对8.(2010湖北襄樊模拟，3)为了使快速降落的“神舟”五号返回舱安全着陆，返回舱在距离地面几米处，向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆，返回舱的（）A.动能增大，重力势能减少，机械能不变B.动能不变，重力势能减少，机械能减少C.动能减小，重力势能增加，机械能不变D.动能减小，重力势能减少，机械能减少9.(2010浙江台州模拟，6)如图15-5-3所示，小明分别沿三条路径滑到地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，滑到地面时速度最大的路径是…（）图15-5-3A.1B.2C.3D.都一样10.(2010湖北宜昌)小孩在荡秋千游戏中，从最低处荡到最高处。关于动能和重力势能的转化的叙述，正确的是（）A.动能增大，重力势能增大B.动能减小，重力势能增大C.动能不变，重力势能增大D.动能不变，重力势能不变11.如图15-5-4，小刚对子弹击穿木板靶心前后，子弹能量变化的问题进行了思考。有如下四点看法：图15-5-4（1）动能减少，是因为有部分机械能转化成其他形式的能（2）动能减少，是因为子弹的机械能增加了（3）动能减少，是因为子弹克服摩擦做了功（4）子弹的机械能不变你认为他的看法中，正确的有几点（）A.1点B.2点C.3点D.4点二．填空题1.一只小鸟在空中飞行，它具有的动能是15J，重力势能是18J，它的机械能是____________J。2.一个篮球从高处自由落下，在下落的过程中，它的高度越来越小，重力势能越来越小，你认为减小的重力势能哪里去了？篮球在下落过程中，速度越来越大，动能越来越大，那它增加的动能又是来自哪里？根据动能和重力势能的大小变化，你能猜想到什么？3.“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句，表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志。被拉弯的弓，把箭射出去，在这一过程中能量的转化情况是____________________能转化为______________能。4.随着我国经济的发展，城市的建筑越建越高，但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆)，就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中,它具有的____________能转化成_______________能，而且高度越高，物体落到地面时做功本领就越_____________(选填“大”或“小”)，所以危险性也越大。5.(2010浙江杭州模拟，27)图15-5-5表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：图15-5-5(1)助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______________(选填“大于”“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。(2)撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。(3)运动员越过横杆后，运动员将______________能转化为______________能。6.(2010安徽庐江模拟，8)我国的《道路交通安全法》已于2010年5月1日正式实施。据交通管理部门的统计，有70％的道路交通安全事故是由于车辆超限超载引发的，车辆超限超载还是造成公路受损严重的原因之一。根据以上情况请回答：(1)由于汽车超载，使得汽车对路面的______________增大，而汽车与路面的接触面积几乎不变，因而所产生的______________增大而导致路面容易损坏。(2)要对机动车进行限速的原因是_________________________________________。三、实验题1.如图15-5-1所示，人造地球卫星在大气层外，绕地球运行，它的速度很快，一天可以绕地球飞行几圈到十几圈，能够迅速获取大量的信息。它运行的轨道为椭圆形，它的轨道上有一点离地球最近，这个点叫近地点；有一点离地球最远，这个点叫远地点，卫星在运行的过程中，机械能是守恒的。回答下列问题：图15-5-1（1）当卫星从远地点向近地点运行的过程中，它的动能和势能如何变化？从近地点向远地点运行的过程中，它的动能和势能又如何变化？（2）卫星在近地点动能最_____________，势能最____________；在远地点动能最__________，势能最_____________________。2.(2010江苏盐城模拟，39)物理课上，同学们观察了右图15-5-6所示的实验：用细线将一金属小球悬挂起来，把小球拉到一定的高度（此时细线偏离竖直方向的角度为α，小球离开最低位置的距离为s，然后释放，小球将左右摆动。图15-5-6（1）此实验说明：__________________________________________。（2）刚开始时，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手让小球自由摆动，小球还能摆回到他的鼻尖位置吗？这是为什么？你能帮他解释吗？（3）课后小宁同学提出这样的问题：小球来回摆动一次的时间（或摆动的快慢）跟哪些因素有关呢？对此，同学们进行了探究。小宁提出猜想：小球摆动的快慢可能跟细线的长度（L）有关。除了他的猜想外，请你再提出两个猜想：①________________________________________________________。②________________________________________________________。3.如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务，下图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小的斜坡，其目的是充分利用重力的作用来提高轻轨列车能量的利用率。试从能量转化的角度说明这种设计可以节能的理由。八年级物理第十一章《功和机械能》综合练习题1.下列各种情况中做功的是()Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走Ｃ.运动员举高1800N的杠铃坚持10sＤ.水球重50N，沿光滑水平面运动10m2.如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员()A.起跳上升过程中，重力势能转化为动能B.匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力C.以滑板为参照物，运动员始终是静止的D.由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上3.某起重机将1×104N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始向上做变速直线运动，然后做匀速直线运动，已知重物在开始的30s内上升的高度为16m，在接着的10s内又匀速上升了8m。若空气阻力忽略不计，则在匀速运动过程中，起重机对重物的拉力的功率_______W；在上述的40s内重物运动的平均速度是________m/s，克服重物重力做功J。4.某学生用40N的力将重60N的铅球抛出5m远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：()Ａ．200JＢ．300JＣ．0JＤ．500J5.如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼．已知扶梯以1m／s的速度匀速上行．则扶梯对他做的功是____J，对他做功的功率是______W，小华的机械能将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)．6.甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的()A.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1B.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1C.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3D.做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶17.四位同学一起到泰州园博园游玩时，突发奇想，要进行一次比赛。他们商定：四人同时出发，绕园博园中心的天德湖跑一圈，功率最大者获胜．那么，最后胜出者一定是A．体重最大的同学B．最快跑完一圈的同学C．速度最大的同学D．做功最快的同学8.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（）A.F甲>F乙B..F甲＜F乙C.B..F甲=F乙D.条件不足，无法比较9.青少年在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的100min内，心脏做功约为______J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高____m．(g取10N/kg)10.用100N的水平力推小车在水平面上匀速直线运动，5s内小车前进了10m,则在这段时间内：（1)物体运动的速度是多大？（2）推力做功是多少？（3）推力的功率是多大？11.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12.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动．据图可知运动员A.重力大小为F0B.t0时刻重力势能最小C.t0时刻动能最大D.所受拉力F始终不做功13.如图4甲所示，一物体放在水平地面上静止，受到水平的力F作用时，开始计时，F的大小和方向随时间变化，在0～6s时间内，力F方向水平向右，F的大小与时间t的关系如图乙所示，在0～6S时间内，物体运动速度ν与时间t的关系如图4丙所示，则下列说法正确的是A.在4～6s时间内，力F做功的功率为16WB.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小为6N，物体将沿水平地面向左做加速直线运动C.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小为2N，物体将先沿水平地面向右做减速运动，最后静止在水平面上D.若在第6s末开始施加水平向左，大小为6N的力F，物体所受合力大小先为10N，物体先沿水平地面向右做减速运动，然后物体所受合力大小为2N，再沿水平地面向左做加速运动自行车净重200N行驶过程轮胎与地面接触总面积1×10－2m2匀速行驶过程中的总阻力30N车轮直径0.61m轮胎承受的最大压强1.2×105Pa14.一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶。有关数据如右表所示。（1）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？（2）该同学骑车沿直线匀速行驶10min至少做了多少功？15.如图1－11所示，在某学校举行的田径运动会上，质量为60kg、身高为1.7m的某运动员参加跳高比赛时的示意图．跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部(重心处)，另一端穿过固定在地面上的小环，然后，将绳子拉直后让运动员尽力往上跳．刚起跳时，该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍，当运动员跳到最高点时，拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8m．(g＝10N/kg)则：(1)在这个过程中，运动员重心上升的高度是多少？运动员跳高所做的功是多少？(2)月球表面的引力是地球表面引力的1/6，如果该运动员按同样的方式起跳，那么，他在月球上能跳起的高度为多少？图1－1116.甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面,它们在相等的水平推力作用下移动相同的距离,试判断推力对物体做功W甲和W乙及功率P甲和P乙的大小关系为()A.W甲>W乙,P甲＝P乙 B.W甲＝W乙,P甲＝P乙C.W甲<W乙,P甲>P乙 D.W甲＝W乙,P甲<P乙.17.航模小组的某位同学在操场上利用电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10m的高度处。飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s。假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，下列说法正确的是()A、在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小B、在上升的阶段受到的升力大于重力C、在上升阶段飞机的功率为2.5W在匀速阶段飞机升力的功率为3W18.商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能，势能（选填“变大”、“变小”或“不变”）．有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度运行；载人时则以较高的速度运行．则这种自动调速扶梯载人时做功的功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）不载人时做功的功率．19.飞机在空中沿水平方向匀速飞行，同时往地面投放救灾物资。在这个过程中，飞机的动能__________，势能__________（填“增大”、“减小”或“不变”）,因为。20.电动自行车在匀速爬坡的过程中，动能，骑电动自行车下坡时，关闭电源开关，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐，重力势能逐渐。（填“增大”、“不变”或“减小”）21.如图4所示，小明用水平力推汽车但未推动，下列说法中正确的是A．小明的推力没有对汽车做功B．汽车不受摩擦力的作用C．小明的推力小于汽车受到的摩擦力D．此时汽车的动能大于零22.如果小轿车造成的车祸比载重汽车造成的车祸还要严重的话，这通常是由于A.小轿车的速度较大B.小轿车的质量较小C.小轿车的体积较小D.小轿车的动能较小23.学校进行实验室仪器升级工程，买了30套总质量为300kg的物理实验器材，每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室。（1）实验员至少需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取=10N/kg）（2）如上图所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数N应为多少？（3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少s？。24.在学习势能知识时，小红将一张硬纸片对折，在开口一边剪两刀，然后将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片．(1)小红将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的实验现象是_______，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋对卡片_______，因此橡皮筋具有_________________．(2)接下来小红仍将卡片下压，但不压平，迅速松手后观察到的实验现象是________，小红这样做的目的是为了研究橡皮筋的弹性势能大小与___________的关系．小红根据实验现象可以得出的结论是：在一定限度内，______________________________________．(3)要想纸片弹得更高，实验时应注意什么？（写出两点）_____________________________________。25.检测机构为了检测汽车的刹车性能，在同一场地做了如下实验：（1）某车以不同车速行驶时，测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；刹车距离是指脚踩在刹车踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。如果司机以60km/h的速度驾驶，从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为m。（2）汽车的刹车方式有两种：方式一：刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。方式二：刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。图乙反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。从图中可知，在车速相同时，采用（刹车方式一/刹车方式二）刹车后，刹车距离较短。（3）检测中，相同的A、B两车均以v1速度行驶，A车采取方式一刹车，B车采取方式二刹车，刹车时车与障碍物的距离相等（距离小于S1，如图），则撞击时________（A/B）车对障碍物的破坏程度更大，理由是______________________________（请结合图乙中曲线说明）。第25题第25题26.如下图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答：（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：；（2）从单摆的实验看，在A、B、C三点位置，哪个点的位置动能最大；（3）小明通过查阅资料知道单摆的周期只与摆绳的长度有关，那么单摆的周期公式最有可能的是下面；A.T=mB.T=2C.T=D.T=2㎡完成下表的数据：实验次数摆绳的长度L/m小球的质量m/kg单摆的周期T/s110.52.01220.52.84321▲27.如图14-3所示，学下小组的同学在探究“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。ABABC甲乙ABC图14-3（1）在此实验中，我们可以通过观察_______________________________来比较铁块重力势能的大小。（2）若hA=hB>hC，mA<mB=mC，如图乙所示：比较A、B情况，说明__________________________________________________。比较B、C情况，说明__________________________________________________。（3）实验得出的结论是：物体重力势能的大小跟物体的_________和________有关。28.请设计一个实验来测定你跳绳的功率．要求：（1）写出实验中要测量的物理量及其测量器材；（2）实验步骤（3）给出计算功率的表达式；（4）为了提高测量的准确程度，实验时应注意哪些事项．29.一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg，在F=4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动，lmin内行驶了900m取g=10N/kg，求：(1)卡车连同货物受到重力的大小；(2)卡车受到阻力的大小(3)牵引力做功的功率30.今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水，g取10N/kg，求：此柴油抽水机在这段时间内对水做了多少功？功率是多少kW？31.如图5A－6所示是××型汽车，下表列出的是有关它的部分数据：汽车的质量1200kg汽车的额定功率40kW每个轮胎与地面接触面积400cm2100km耗油量10L汽油的密度求：假设该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶，速度为90km/h。请计算该车10min内牵引力所做的功和汽车受到的阻力。综合训练一、选择题1.炎热的暑期,小乐去水上乐园游玩,他发现与在岸上相比,在水中行走比较困难,若他在水平泳池中行走距离与水平池岸行走距离相同时,克服重力做功的大小关系是 ()A.一样大 B.在岸上做功多C.在水中做功多 D.小乐重力未知,无法判断2.如图所示,用F=10N的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了30J的功,则在这一过程中()A.重力做的功一定为20J B.物体一定受到10N的摩擦力C.物体一定运动了3m D.物体一定运动了6m3.如图所示,我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机,在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降,下列说法正确的是()A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能B.飞机沿水平方向匀速飞行时,其动能增大C.飞机减速下降的过程中,其机械能一定减小D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小4.有两台机械甲和乙,甲的功率为198kW,乙的功率为96kW,下列说法正确的是 ()A.甲一定比乙做功多 B.乙一定比甲做功多C.甲一定比乙做功慢 D.相同时间内,甲一定比乙做功多5.在平直高速公路上,甲、乙两车以不同的速度匀速行驶,若甲、乙两车牵引力的功率之比为2∶3,牵引力之比为4∶5,则甲、乙两车的速度之比为()A.8∶15 B.3∶4 C.5∶6 D.6∶56.体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在()A.a、c两点的动能相等 B.a点的机械能比d点机械能大C.a点动能比d点动能大 D.b点的动能最大7.图甲是北京冬奥会中运动员翻跃大跳台的情境。运动员不借助滑雪杖,只踩着雪板从高处滑行而下,通过起跳台起跳,完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.从a点到b点的过程中,运动员的机械能不变B.从b点到c点的过程中,运动员的动能减少,重力势能增加C.在c点时,运动员的动能为零D.从c点到d点的过程中,运动员的机械能减少8.用a、b两弹簧测力计分别拉着质量相同的甲、乙两物体同时开始竖直向上运动,其运动的路程随时间变化的图像如图所示,则在运动过程中()A.甲、乙均做加速运动B.在2~6s内,乙相对于甲向上运动C.a、b两弹簧测力计的示数之比为2∶1D.a、b两弹簧测力计拉力的功率之比为2∶19.(多选)水平桌面上放一物块,物块上方固定一轻质弹簧,将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点,如图甲所示。将小球下压至B点,用轻质细线把物块和小球锁定,如图乙所示。烧断细线解锁后,小球向上弹起、不计空气阻力,下列说法正确的是()A.图甲中弹簧的弹性势能为零B.图甲和图乙中物块对桌面的压力相等C.图乙中小球从B点运动到最高点过程中速度先变大后变小D.图乙中小球从B点运动到最高点过程中机械能守恒10.(多选)物体受到恒力F作用,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所示时,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所示时,受到的水平推力为F2;当物体运动的速度和时间图像如图丙所示时,受到的水平推力为F3;三次运动时的速度分别为v1、v2、v3。下列说法正确的是()A.0~2s内,物体受到的水平推力F1=F2<F3B.2s末,物体的速度v1=v2=v3C.0~2s内,推力F1所做的功W1小于推力F2所做的功W2D.2s末,推力F2做功的功率P2等于推力F3做功的功率P3二、填空题11.为减少扬尘对空气质量的影响,各地进行洒水作业。洒水车沿水平道路匀速直线行驶,在洒水过程中,洒水车受到地面的摩擦力将,整车的动能将,水箱中水对箱底的压强将。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

12.“兄弟同心,其利断金”,在某次劳动课上,小辉同学用F1=200N的力水平向左推小车,小恒同学用F2=100N的力作用在该小车上,要使两人作用在小车上的力的效果最大,两个力的方向须,在两人共同作用效果最大的情况下,10s内小车前行了5m,则这10s内两人作用在小车上的力做的总功为J。

13.某轻轨车站站台的设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个斜坡,列车进站时虽然提前关闭发动机,但是列车由于,能冲上斜坡