第十一章 功和机械能（专项训练）-人教版八年级物理下册

第十一章功和机械能（解析版）

------------------目录

A题型建模-专项突破

题型一、功的概念及其做功的必要因素（常考点）..................................................1

题型二、功的计算（常考点）.....................................................................2

题型三、功的比较（难点）.......................................................................3

题型四、功率的概念.............................................................................5

题型五、功率的简单计算（常考点）...............................................................6

题型六、功率的比值计算（难点）.................................................................7

题型七、功率的测量（常考点）....................................................................8

题型八、能量的理解..............................................................................9

题型九、动能的理解.............................................................................10

题型十、探究影响物体动能的因素（难点常考点）.................................................11

题型十一、重力势能的理解......................................................................11

题型十二、探究影响重力势能大小的因素（难点常考点）..........................................12

题型十三、弹性势能的概念及其影响弹性势能的因素（难点常考点）...................................13

题型十四、机械能及其转化与机械能守恒（常考点）..................................................14

B综合攻坚-能力跃升

题型建模•专项突破

题型一、功的概念及其做功的必要因素

1、在国际单位制中，功的单位是（）

A.牛顿B.焦耳C.瓦特D.帕斯卡

【答案】B

【解析】A.牛顿是力的单位，不是功的单位，故A不符合题意；

B.焦耳是功和能量的单位，在国际单位制中，功的单位是焦耳，故B符合题意；

C.瓦特是功率的单位，不是功的单位，故C不符合题意；

D.帕斯卡是压强的单位，不是比的单位，故D不符合题意。

故选B。

2、做功有两个必要因素：•是作用在物体上的:二是物体在力的方向.上通过的

【答案】力：距离

【解析】解：

做功有两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过了距离。

故答案为：力；距离。

3、下列所述情境中，人没对物体做功的是（）

A.把一箱报刊搬起来

B.足球被踢出后，在地面上滚动

C.背着书包乘坐电梯由1楼到3楼

D.费了很大的力气将车推动很小的距离

【答案】B

【解析】

解：A、把一箱报刊搬起来，人给报刊一个向上的力，报刊在力的方向上通过了一段距离，人对这箱报刊做

了功，故A不符合题意；

B、足球被踢出后，不再受踢力的做功，在地面上滚动时，人对足球没有做功，故B符合题意：

C、背着书包乘坐电梯由1楼到3楼，人给书包一个向上的力，书包在力的方向上通过了一段距离，人对书

包做了功，故C不符合题意；

D、费了很大的力气将车推动很小的距离，人给车一个力的作用，车在力的方向上通过了一段距离，人对车

做了功，故D不符合题意。

故选：Bo

题型二、功的计算

1、放学后，小刚背着重50N的书包，先从一楼匀速走到三楼教室（每层楼高约3m）,然后在水平走廊走

了30m到座位（水平行走时忽略书包高度变化）。整个过程中也对书包做的功约为（）

A.0JB.150JC.300JD.15（X）J

【答案】C

【解析】解：小刚从一楼匀速走到三楼，对书包的力竖直向上，书包在竖直方向移动的距离为：h=2X3m=6m,

可得做功为：W=Gh=50NX6m=300J,

小刚在水平走廊行走时，对书包的力是竖直向上的，而书包在水平方向移动，在力的方向（竖直方向）上

没有移动距离，所以此过程不做功。

综上，整个过程中他对书包做的功约为300J,故ABD错误，C符合题意。

故选：Co

2、一只木箱放在水平地面上，对木箱施加水平向右的推力F（如图甲），F的大小与时间t的关系、木箱的

运动速度v与时间t的关系（如图乙）。下列选项说法正确的是（）

A.在0-2s内木箱所受摩擦力为IN

B.在0-2s内推力F对木箱所做的功为2J

C.在24s内木箱所受摩擦力为3N

D.在4-6s内推力F对木箱做的功为8J

【答案】A

【解析】解：A、由v-t图像可知，在0-2s内木箱处于静止状态；

再由F-t图像可知，第一个2s内木箱受到的推力为1N,因此，静摩擦力与推力平衡，则静摩擦力也为1N,

故A正确。

B、由v-l图像可知，在0-2s内木箱处于静止状态，即在0-2s内有力无距离，因此，推力F不做功，故B

错误：

C、由v-t图像可知，在4-6s内木箱处于匀速直线运动状态；再由F-t图像可知，4-6s内木箱受到的推力为2

N,因此，推力与滑动摩擦力平衡，则滑动摩擦力也为2N,在2-4s,木箱处于加速状态，但压力和接触面的

粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为2N,而不是3N,故C错误；

D、在4-6s内木箱移动的距离s=w=4m/sX2s=8m,F对木箱做的功为W=Fs=2NX8m=16J,故D错误。

故选：Ac

3、一颗质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是

60CN,枪膛长80cm,射出后子弹在空中飞行1000m,则气体对子弹做的功是（）

A.480JB.0.18JC.120JD.6X105J

【答案】A

【解析】解：子弹在枪膛中受火药爆炸气体的作用力而运动的距离为枪膛长度，子弹离开枪膛后就不再受

火药爆炸产生的气体推力，子弹飞行1000米过程中，气体推力不再做功；

所以，气体对子弹做功：W=Fs=600NX0.8m=480Jo

故选：Ao

题型三、功的比较

1、如图所示，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的

电离S,力F做的功分别为W|、W2、W3,则它们之间的关系是（）

光滑水平面相椅水平面斜面

A.Wi>W2>W3B.W3>W2>WiC.W|>W2=W3D.Wi=W2=W5

【答案】D

【解析】解：由题可知，物体在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移

动了相同的距离s,力相同，物体在力的方向上移动的距离也相同，根据W二Fs可知，力所做的功也相同，

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选:Do

2、如图甲所示，木块放在水平面匕用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块

得到的s-t图象分别是图乙中的图线①、②.两次对应的弹簧测力计示数分别为&、F2,相同时间内拉力

所做的功分别是Wi、W2,则FiF2,W,W2.（均填“>”、或"V"）

【答案】=;>

【解析】

解：（1）两次在水平面上拉动同•木块，压力大小和接触面的殂糙程度均不变，故木块受到的滑动摩擦力

大小不变；

木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用，由s-t图象可知，木块两次都做匀速直线运动，所以拉力

和滑动摩擦力是一对平衡力，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，则拉力也相等，即F尸F2。

（2）由图乙可知，相同时间内第1次通过的路程大于第2次通过的路程，即Si>S2；拉力相等，由公式W=Fs

可知，拉力所做的功的关系为：Wi>W2o

故答案为：=；>O

3、“双】1”期间，两快递小哥同时送货到同一单元。甲提着5kg的货物从1楼爬到5楼，然后在5楼水平

地面走了4m；乙提着10kg的货物从1楼爬到3楼，然后在3楼水平地面走了3m。若按对货物做功多少

计算运费，则（）

A.甲的运费高B.乙的运费高C.甲、乙运费相同D.无法确定

【答案】C

【解析】解：甲、乙水平行走时，拉力是竖直向上的，而货物在水平方向上移动距离，此过程中人对货物

不做功;

甲、乙爬楼时克服物体重力做的功，则甲对货物做的功：

WH=G甲货h甲二m甲货gh甲=5kgX1ON/kgX（5-1）X3m=600J,

乙对货物做的功：

W乙二G乙版h乙=111乙优gh乙=10kgX10N/kgX（3-1）X3m=600J»

由于甲、乙对货物做的功一样多，若按对货物做功多少计算运费，则甲、乙运费相同，

故C符合题意，ABD不符合题意。

故选：Co

题型四、功率的概念

1、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（）

A.功率大的机械做的功多

B.功率大的机械做功时用的时间少

C.单位时间内完成的功越多，则功率越大

D.省力多的机械功率大

【答案】C

【解析［解：A、由公式P二W/t可得，W二Pt,所以做功的多少不仅与功率有关还与时间有关，改A错误；

B、由公式P二W/t可得，t=W/P,所以做功时用的时间不仅与功率有关还与功有关，故B错误；

C、物体单位时间内所做的功叫功率，所以单位时间内完成的功越多，则功率越大，故C正确；

D、功率大小与是否省力无关，故D错误；

故选：Co

2、某机器的功率是150W,表示该机器（）

A.能做150J的功B.1s能做150J的功

C.每秒内做功15OJ/sD.1s的功率是150J

【答案】B

【解析】解：某机器的功率P=l50W=I50J/s,它表示这台机器1s做的功是150J,故ACD错、B正确。

故选：Bo

3、在学校里，小明和小森分别将不同数最的课本从一楼搬运至二楼教室。在搬运过程中，小明对课本做功

的功率较大，则小明比小森（）

A.做功一定快

B.用的时间一定少

C.做的功一定多

D.做功与所用时间的比值一定小

【答案】A

【解析】解：A、功率是表示做比快慢的物理品，功率越大，做功越快，故A正确；

B、根据公式P=W/l可知，只有在做功相同时;功率越大，做功时间越少，故B错误：

C、根据公式W二Pt可知，做功的多少还与时间有关，功率越大不一定做功越多，故c错误：

D、功率越大，做功多少与做功时间的比值越大，故D错误。

故选：Ao

题型五、功率的简单计算

1、小明同学用I5N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进

了10m,松开手后，又滑行2m,在整个过程中重力做功J,推力做功J,推力做功的功率

为W。

【答案】0；150；15。

【解析】解：购物车在水平地面上运动，购物车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功

为0J。松手后购物车由于惯性继续滑行2米，此过程推力不做功，则在整个过程中推力做功W=Fs=15NX

10m=150Jo推力做功的功率P=W/t=150J/10s=15Wo

故答案为:0；150；15o

2、跳绳是多地中小学体能测试项目之一，根据中小学体能测试评分标准，初中学生Imin跳绳不低于160

次可得满分。小智同学今年参加中考，他的质量为50kg,每次跳起高度约6cm。要想获得满分，小智1min

跳绳的功率至少是（）

A.0.8WB.8WC.80WD.800W

【答案】C

【解析】解：小智重力G=mg=50kgX10N/kg=500N,

跳绳•次克服重力做的功W=Gh=500NX6XIO-2m=3OJ,

小智要得满分，Imin跳绳不低于160次,做的功不少于W'=160X30J=4800J,

功率至少为P=W/l=4800/60=80Wc

故选：Co

3、如图所示是某快递公司使用的一款无人智能配送车。若该无人配送车某次装运快递后的总重为6000N,

在一段平直道路上匀速行驶了60叽所用时间为12s。此过程中无人配送车受到的水平牵引力恒为车重的0.1

倍。求该无人配送车在这段时间内：

（1）牵引力做的功；

（2）牵引力做功的功率。

【答案】（I）牵引力做的功是36OOOJ；（2）牵引力做功的功率是3000W。

【解析】解：（1）此过程中无人配送车受到的水平牵引力F=0.1G=0.1X6000N=600N,

牵引力做的功W=Fs=600NX60m=360（X）J：

(2)牵引力做功的功率P=W/t=36OOOJ/12s=3OOOWc

答：(1)牵引力做的功是36000J；(2)牵引力做功的功率是3000W。

题型六、功率的比值计算

1、一次体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶

用时10s.若甲、乙两人体重8：9,则他们爬竿功率之比为()

A.5：4B.8：9C.10：9D.9：10

【答案】C

【解析】解：甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端，爬杆上升的高度h相同，

又因为w=Gh,G甲：G乙二8：9,

甲、乙两同学爬杆做功的比：

WGhG

SS国8

W乙二G乙h=耳「=§'

由题知，甲、乙两同学爬杆所用时间:

t甲：I乙=8s：10s=4：5,

所以甲、乙两同学爬杆做功功率:

PtWt

68_国_68乙_85_10

PWWi949-

乙7乙乙国

二

故选：Co

2、物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为

FI；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时;受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为Pi、P2,

A.3：59：25B,1：11：1C.3：53：5D.1：13：5

【答案】D

【解析】解：同一物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受

到的摩擦力不变，物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等，则

两次推力相等，故有Fi：F2=l：1

由图甲可知，第一次的运动速度vi=s/t=6/2=3m/s

由图乙可知,V2=5m/s,

由p=w/t=Fs/t=Fv

可知两次推力的功率之比Pi：P2=FIVI：F2V2=VI：V2=3m/s：5m/s=3：5

故选：D。

题型七、功率的测量

1、小明和小华想测后白己通常情况下爬楼的功率。实睑原理是：需要的测晶器材有磅秤、米

尺、o他们给出了以下2种方法：小明认为每天测1次自己正常爬楼的功率，一个星期后把测得的

功率求平均值；小华认为在lh内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼功率的平均值。其中（选填

“小明”或“小华”）求得的平均功率值，能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。

【答案】P=W/t；秒表；小明。

【解析】解：测量爬楼功率的实验原理是功率的计算公式P二W/t。人爬楼时要克服自身重力做功,W二Gh二mgh,

其中m为人体质量，h为爬楼高度，t为爬楼所用时间，通过测量m、h、t,即可根据公式算出功率。

根据实验原理，需要用磅秤测量人的质量m,用米尺测量楼的高度h,还需要用秒表来测量爬楼所用的时间I。

小明每天测1次自己正常爬楼的功率，一个星期后求平均值，每次测量时，小明的身体状态相对正常，且

爬楼速度也可保持在口常水平，测量结果能较好地反映通常情况。

而小华在lh内不间断地爬楼n次，随着体力消耗，后续爬楼速度会变慢，功率会变小，测得的平均值会比

通常情况下的功率偏小，不能准确反映其通常情况下爬楼的功率。所以小明求得的平均功率值，能较准确

地反映他通常情况下爬楼的功率。

故答案为:P=W/t；秒表;小明。

2、“1分钟跳绳”是多地体育测试的自选项目之一，小南想估测自己跳绳时的功率（不计绳重），将下列

步骤补充完整。

（1）用体重秤测最自己的:（填物理量及其符号）

（2）估测自己每次跳起的平均高度h；

（3）JTJ测量跳n次绳所用的（填物理量及其符号）；

（4）小南跳绳的功率「=：（用物理量符号表示）

（5）若要比较小南和其他同学跳绳的功率大小，（设跳起的平均高度相同）则。

A.跳绳快的功率一定大

B.跳绳的快慢相同时，体重大的功率大

C.体重相同时，跳的个数越多的功率越大

D.体重相同时，跳的时间越长的功率越大

【答案】（1）质量m：（3）秒表；时间t；（4）nmgh/t；（5）B。

【解析】解：（1）实验中需要用体重秤测显自己的质量m；

（3）用秒表测量跳n次绳所用的时间t：

（4）自己所受的重力为G=mg：每次克服重力所做的功W=Gh=mgh,则跳n次所做的总功W总二nmgh,

则跳绳的平均功率P=nmgh/t；

（5）A、起跳的高度相同，不知道体重的大小，无法根据跳绳的快慢比较功率的大小，故A错误；

B、起跳的高度相同，跳绳的快慢相同，体重越大，所做的功越多，时间相同，根据P=W/t可知，体重大的

功率大，故B正确；

C、体重相同，起跳的高度相同，跳的个数越多的功越多，但不知道时间，无法判定功率的大小，故C错误；

D、体重相同，起跳的高度相同，由于不知道跳绳的个数无法判定功的大小，所以根据跳的时间无法判定功

率的大小，故D错误。

故选:B。

故答案为：（1）质量m；（3）秒表；时间t；（4）nmgh/l；（5）B。

题型八、能量的理解

1、下列关于能量的说法中，正确的是（）

A.具有能量的物体，一定在做比

B.具有能量的物体，已经做了功

C.没有做功的物体，一定不具有能量

D.具有能量的物体，一定具有做功的本领

【答案】D

【解析】解：ABD、物体能够对外做功，则这个物体具有能量，能够对外做功，说明物体有做功的本领,

但此时不一定正在做功，也不一定必须做功或己经做了功，故AB错误，D正确；

C、没有做功的物体，不一定就没有做功的本领，可能具有能量，故C错误。

故选：Do

题型九、动能的理解

1、物体由于而具有的能叫做动能。

【答案】运动

【解析】解：物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。

故答案为：运动。

2、下列物体具有动能的是（）

A.被拉长的弹簧B.悬停在天花板上的吊扇

C.空中飞行的炮弹D.静止在草坪上的足球

【答案】C

【解析】解：A.被拉长的弹簧，发生了弹性形变，具有弹性势能，故A不正确;

B.悬停在天花板上的吊扇，有一定高度，具有重力势能，故B不正确；

C.空中飞行的炮弹，具有速度和高度，具有动能和重力势能，故C正确；

D.静止在草坪上的足球，物体保持静止，速度为零，不具有动能，故D不正确。

故选：Co

题型十、探究影响物体动能的因素

1、小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是没计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的

大小与哪些因素有关。

甲Z

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒

相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。

（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，

纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。上述甲、乙两组实验中：

①选用图甲探究的是动能与—的关系，理由是：由于

②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的,选用图

乙探究的是动能与的关系，得出结论。

③物理研究方法有许多，本实验中运用了两种研究方法，一是控制变量法；二是,

即用来判断小球动能的大小。

【答案】①速度；由于小球质量相同，而从不同高度下滑，到达水平面时的速度不同；②速度；质量；③

转换；纸盒在水平面.1：移动的距离。

【解析】解：①在图甲中，让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动。由于

小球质量相同，而从不同高度下滑，到达水平面时的速度不同，所以该实验是在控制质量不变的情况下，

改变小球的速度。根据控制变量法的思想，该实验探究的是动能与速度的关系；

②乙图中让小球从同一高度滚下是为了使小球到达水平面时的速度相同；

乙图中两小球从斜面同一高度下滑，速度相同，质量大的小球推动纸盒运动的距离远，表明质量大的小球

的动能大。实验可得出的结论是：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大；

③本实验中，小球动能的大小无法直接测量,而是通过观察纸盒在水平面上移动的距离来间接反映•这种

研究方法叫转换法。

小球动能越大，对纸盒做的功就越多，纸盒在水平面上移动的距离就越远，所以用纸盒在水平面上移动的

距离来判断小球动能的大小。

故答案为：①速度；由于小球质量相同，而从不同高度下滑，到达水平面时的速度不同；②速度；质量；

③转换；纸盒在水平面上移动的距离。

2、行驶的货车因为质量大而具有较大的动能。下列四次实验中，小车均从图示位置静止释放，对比哪两次

实验能说明其道理（）

n0^n,0^n门，

①②③④

A.①②B.②@C.②④D.③@

【答案】B

【解析】解：观察小球推动小木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小，动能的大小与质量、速度

有关，说明行驶的货车因为质量大而具有较大的动能，应该控制速度不变改变质量，而实验①和②改变速

度向质量不变，是验证动能与速度的关系，所以A错误，实验②和③改变质量而速度不变，故②®两次实

验能说明行驶的货车因为质量大而具有较大的动能，B正确。实验②和④改变了速度和质量所以C错误，

实验③和④也改变了速度和质量所以D错误。故选：Bo

题型十一、重力势能的理解

1、我们周围很多物体都具有能量，物体由于被而具有的能叫重力势能

【答案】举高

【解析】解：物体由于•被举高而具有的能叫重力势能，

故答案为：举高。

2、观察如图所示的两幅漫画，该现象主要说明高处的物体具有较大的（）

A.重力B.动能C.重力势能D.弹性势能

【答案】C

【解析】

解：由图可知，物体处在高处时，由于其位置较高，具有较大的重力势能；物体的质量一定时，高度越高，

重力势能越大，下落后造成的破坏力也就越大。

故选：Co

题型十二、探究影响重力势能大小的因素

I、小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关

为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌

援朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进

入沙子的深度。

按上述方案进行‘实验，其实验数据如下表所示。

实验铁块质量铁块距桌面高度桌腿进入沙子

序号m/gH/cm的深度h/cm

①20201.9

②20302.9

③20403.8

④30202.9

⑤40204.1

（1）实验中通过比较来判断物体重力势能的大小;

（2）为了验证猜想一，需选择表中（填实验序号）三组数据进行分析；

（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：

【答案】I）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。

【解析】解：（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重:力势能的大

小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原米具有的重力势能越大；

（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质最

的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；

故①④⑤三组数据符合，所以应利用①©⑤三组数据分析得出结论。

（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更大，所以，③中的物

体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。

故答案为：（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。

2、在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小雨提出了如下猜想：

刻度尺

=^.丁0=木棒

4

_C150g100g50g

钩码

甲乙

猜想一：物体的重力势能可能与物体的质量有关；

猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关。

为此他设计了如图甲所示的实脸装置。将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架

台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置.于玻璃管内O点处（塑料块与玻璃管内壁有适房的摩擦）；其他

器材还有：刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒（如图

乙所示）

请你帮助小雨回答下列问题：

（I）探究“猜想一”时，应使用质量_______（选填“相同”或“不同”）的钩码从（选填

“相同”或“不同”）的高度在玻璃管内由静止下落，去冲击O点的泡沫塑料块，然后用刻度尺分别测

量:从而比较M重力势能的大小。

（2）设计探究“猜想二”的记录实验数据的表格。

【答案】（1）不同；相同；泡沫塑料块下移的距离。（2）见解析。

【解析】解：（1）要探究物体的重力势能与质量的关系，根据控制变量法的思路，就要控制钩码的高度

不变，钩码的质量变化。通过泡沫塑料块下移的距离来反映钩码重力势能的多少。

故答案为：不同；相同；泡沫塑料块下移的距离。

（2）由于实验是在物体质量一定时，研究物体的重力势能与高度的关系，所以要使物体的质量一定，改

变物体的高度，通过泡沫塑料决下移的距离来反映物体重力势能的多少。因此表格中包含的栏目有：物

体的质量、物体的高度、泡沫塑料块下移的距离。由于是通过多次实验来比较物体的重力势能的大小的，

所以表格中要包括实验次数。故设计表格如下表：

实验次数钩码的质量（g）钩码下落的高度泡沫塑料块下移的距

（cm）离（cm）

1

2

3

题型十三、弹性势能的概念及其影响弹性势能的因素

1、下列物体中不具有弹性势能的是（）

A.形变的蹦床B.拉开的弓

C.压弯的撑杆D.处于原长状态的弹簧

【答案】D

【解析】A.形变的蹦床发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A不符合题意；

B.扑开的弓发牛弹性形变,具有弹性势能，故B不符合撅意：

C.被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故C不符合题意；

D.被压紧或拉伸的弹簧发生了弹性形变，才具有弹性势能；处于原长状态的弹簧没有发生弹性形变，不具

有弹性势能，故D符合题意。

故选Do

2、探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；

猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；

猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。

（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩（选填“相同”或“不同”）

的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木

块上，分析比较,从而比较弹性势能的大小。

（2）为验证猜想二，在其他因素相同时，实验时将两根弹簧压缩（选填“相同”或“不

同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，

若，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。

（3）小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机

械能最终都消失了，你认为小明的观点是（正确或不正确），理由是。

【答案】（1）不同；木块被撞击后移动的距离；

（2）相同；木块被撞击后移动的距离不同；

（3）不正确；能量是不会消失的，机械能转化为了内能。

【解析】解：（1）此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法,

观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。

（2）为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，

将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动

的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

（3）小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化

为内能，而不是机械能消失了。故小明的观点是错误的。

故答案为：（1）不同；木块被撞击后移动的距离；（2）相同；木块被撞击后移动的距离不同；

（3）不正确；能量是不会消失的，机械能转化为了内能。

题型十四、机械能及其转化与机械能守恒

1、用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中（）

B.速度变小，动能变大

C.速度变大，重力势能变小

D.速度变大，重力势能变大

【答案】C

【解析】解：小球从A点摆动到B点的过程中，质量不变、高度减小，重力势能减小；质量不变、速度变

人，动能变人，故ABD错误，C正确。

故选：Co

2、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（选填“增大”、

“减小”、“不变”），卫星的势能（选填“增大”、“减小”、“不变”）。

【答案】减小；增大。

【解析】解：当人造卫星由近地点向远地点运行时，其运行速度减小，故动能减小；卫星的高度在增大故

重力势能在增大；

人造卫星由近地点向远地点运行时，动能转化为重力势能；

故答案为：减小；增大。

3、长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，成功将神舟十四号载人飞行器送入太空。

神舟十四号加速升空的过程中（忽略燃料质量变化），它的（）

A.动能减小,重力势能增大，机械能减小

B.动能增大，重力势能增大，矶械能增大

C.动能增大，重力势能减小，咒械能不变

D.动能减小，重力势能增大，机械能不变

【答案】B

【解析】神舟十四号加速升空的过程中，神舟十四号的质量不变，速度变大，动能增大；质量不变、高

度增大，重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，故神舟十四号的机械能增大，B符合题意，

ACD不符合题意。

故答案为：Bo

4、如图是一种神奇的“魔罐〃，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间

系一个钩码。当你用手按着〃魔罐“在水平地面上滚出后，松手后它能自动滚回来的原因是—能转化为—

能。“魔罐”滚回来后不能回到原释放点的位置，主要原因是魔罐离开手后，它的机械能—（选填“减小”

或“增大”），其主要原因是

【答案】弹性势动减小克服阻力做功

【解析】魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，熊子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动

能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增

大，弹性势能转化为动能；“魔罐”在运动过程受到地面的阻力，要克服阻力做功，所以罐的机械能会减小,

即一部分机械能会转化为内能，故魔罐滚回来后不能归I到原释放点的位置。

5、《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦。经验表明，弦拉得越长，

弓拉得越弯，弓具有的（选填“动能"或•'弹性势能"）就越大。忽略空气阻力，箭在空中飞

行时，忽略空气阻力（选填“动能”“势能”或“机械能”）保持不变。

【答案】弹性势能；机械能

【解析】解：弹性势能的大小与弹性形变的程度的大小有关，弦拉得越长，弓拉得越弯，弓的弹性形变较

大，弓具有的弹性势能就越大。

箭在空中飞行时，忽略空气阻力，机械能守恒，即箭的机械能不变。

故答案为：弹性势能；机械能。

B综合攻坚•能力跃升

一、单选题

1、下列情况中，力对物体做功的是（）

A.将书包从地面提到书桌上B.提着水桶水平匀速行走

C.举着杠铃静止不动D,用力推车但车未动

【答案】A

【解析】

解：A.将书包从地面提到书桌上时，人对书包施加竖直向上的力，书包在该力的方向上移动了距离，力对

物体做功，故A符合题意；

B.提着水桶水平匀速行走时，人对水桶的力竖直向上，水桶运动的方向与力的方向垂直，力对物体不做功，

故B不符合题意；

C.举着杠铃静止不动时，虽然施加了力，但杠铃没有移动距离，力对物体不做功，故C不符合题意；

D.用力推车但车未动时，虽然施加了力，但车没有移动距离，力对物体不做功，故D不符合题意。

故选：Ao

2、在体育课上，小明同学练习投篮，篮球进入篮筐。估算篮球从篮筐处落到地面的过程中，篮球的重力所

做的功最接近于（篮球质量约为0.6kg,篮筐高度约为3m）（）

A.2JB.20JC.200JD.0.2J

【答案】B

【解析】

解：篮球的重力G=mg=0.6kgX10N/kg=6N；篮球的重力所做的功约为W=Gh=6NX3m=18J,篮球的重力所

做的功最接近于20J,故B正确，ACD错误。

故选：Bo

3、据报道，我国动力电池企业国轩高科所研发的“金石”固态电池，一次充电6分钟，可将能量补充至60%,

满电续航预计超过1000公里，其能量密度达525W・h/kg。其中“W・h”是下列哪个物理量的单位（）

A.力B.速度C.功（能）D.功率

【答案】C

【解析】解：“W”是电功率的单位，“h”是时间的单位，由公式W二Pt知，“W・h”是电功的单位，因

此“W・h”指功和能的单位，故C符合题意；ABD不符合题意。

故选：Co

4、用大小相同的力F作用在质量不同的物体上，使它们分别在司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Wi和W2,则（）

2第F—*|~§河*

乃"力7777777775777777777777777-

A.WI=0.5W2B.WI=4W：C.W,=2W2D.W）=W2

【答案】D

【解析】

解：两个物体受到的力都是F,通过的距离都是s,根据W二Fs可以判断两个力做功相等，即W尸W2。

故选：D。

5、甲推土机的功率比乙推土机的功率大，以下说法正确的是（）

A.甲推土机做功比乙推土机多

B.甲推土机做功比乙推土机少

C.甲推土机做功比乙推土机快

D.甲推土机做功比乙推土机慢

【答案】C

【解析】解：功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快；甲推土机的功率比乙推土机

的功率大，则甲推土机做功比乙推土机快，根据w=Pt可知，由于做功的时间不确定，所以做功的多少不确

定，故C正确，ABD错误3

故选：Co

6、手握两枚鸡蛋，用时1s将其匀速举高Im,手对鸡蛋做功的功率约为（）

A.0.1WB.1WC.10WD.IkW

【答案】B

【解析】解：两个鸡蛋的质量约为100g=0.1kg,

其重力：G=mg=0.1kgX10N/kg=IN,

把两个鸡蛋匀速举高1m做的功：W=Gh=lNXlm=iJ,

做功功率：p=w/t=l/I=lWo

故选：Bo

7、如图所示，世界女子攀岩大赛中，中国选手先登顶。若两位选手体重相同，整个过程中国选手和瑞士选

手克服重力做功分别为Wl,W2,对应的功率分别为Pl,P2,则（）

A.W尸Wz，Pi=P2B.Wi>W2,Pj>P2

C.Wi>W2,Pi=P2D.W（=W2,P）>P2

瑞士中国

【答案】D

【解析】解：两位选手体重相同，上升的高度相同，根据w二Gh可知克服重力做功相同；

中国选手先登顶，则中国选手所用时间少，根据P=W/t可知，中国选手功率较大，即P|>P2。

故选：D。

8、《天工开物》中记载的筒车如图所示，利用流动的河水冲击轮叶转动，将低处的水提升到高处的水槽。

筒车能转动的主要原因是流动的河水（）

A.具有重力势能B.对轮叶放热

C.对轮叶有浮力D.具有动能

【答案】D

【解析】解：A.重力势能是物体由于被举高而具有的能量，河水流动时高度变化不大，主要依靠动能而非

重力势能推动筒车，故A不符合题意；

B.河水推动筒车时主要依靠机械作用，放热不是筒车转动的主要原因，故B不符合题意；

C.筒车转动需要的是水平方向的动力，浮力的方向总是竖直向上的，浮力对轮叶转动影响很小，故C不符

合题意；

D.流动的河水具有动能，冲击轮叶时能将动能传递给筒车，这是筒车能够持续转动的主要原因，故D符

合题意。

故选:Do

9、.高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的伤害，因为高处的物体具有较大的（）

A.弹性势能B.重力势能C.动能D.重力

【答案】B

【解析】解:由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而旦

物体的质量越大、高度越高，重力势能越大。因此，高空抛物会造成很大的危害。

故选:Bo

10、《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层

人民的生活状况。如图所示为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点检过程中，下

列判断中正确的是（）

A.动能增大，重力势能增大B.动能增大，重力势能减小

C.动能减小，重力势能增大D.动能减小，重力势能减小

【答案】C

【解析】解：荡秋千时，秋千（包括上面的人）的质量不变，从最低点运动到最高点的过程中，速度减小,

动能减小，随着秋千向最高点的运动，它的高度是在逐渐增加的，重力势能逐渐增大。

故选：Co

II、汽车驶上陡坡时，驾驶员通常要进行调换挡位操作，以减小汽车的行驶速度，这样做的根本目的是（）

A.省力B.安全C.增大摩擦D.增大爬坡的牵引力

【答案】D

【解析［解：根据P=W/l=FS/l=Fv可知，汽车牵引力F=P/v,由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速

度时，可以获得更大的牵引力。

故选:Do

12、超市进了一批洗衣粉，每箱10kg,搬运工要把它们搬到二楼的柜台上，假设他身体可以提供的功率P与

他所搬运物体的质最m的关系如图所示。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应

为（）

A.2个B.3个C.4个D.6个

IPW

80IIIIIIII

60ZE==EZ=Z

4。二二二二二三一二

205二二二二二至二

0204060m/kg

【答案】B

【解析】解：由P-m图象可知，搬运30kg物体时，功率最大为70W,此时做功最快。

每箱洗衣粉质量为10kg,所以每次搬30/10=3箱，搬运最快。

故选：Bo

13、如图甲所示，在水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物

体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（）

甲乙

A.2〜4s,物体所受的合力为ON

B.2〜4s,物体受到的摩擦力是3N

C.4〜6s,物体受到的推力做功16J

D.4〜6s,物体受到的推力做功的功率为16W

【答案】C

【解析】解：A、由图乙中v-t图象可知，2〜4s物体的速度随时间的变化而增大，所以物体做加速直线运

动，处于非平衡状态，合力不为0,故A错误；

B、由v-t图象可知，在4s〜6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F-1图象可知在4s〜6s可知拉力F=2N,

由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N,由v-i图象可知，物体在2〜4s做匀加速运动，因物体受到的摩擦力

只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与运动的速度无关，因此物体受到的摩擦力不变，是2N,故B

错误;

C,由图乙中的V”图像可知，4〜6s内，物体通过的路程为s=vl=4m/sX(6s-4s)=8m,推力所做的功为W=F

推s=2NX8m=16J,故C正确;

D,