2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)講與練專題11 功和機(jī)械能（知識(shí)梳理+典例+練習(xí)）（教師版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

二、新課標(biāo)要求
3.2.1 知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
3.2.2 知道機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說(shuō)明機(jī)械功和功率的含義。
三、知識(shí)梳理與典例
一、力學(xué)中的功
1. 功的概念
（1）問(wèn)題探究：圖甲是把小車向前推動(dòng)了一段距離，圖乙是把物體提高了一段距離。觀察圖中所示的兩種情況，找找他們活動(dòng)中的共同點(diǎn)。
分析：活動(dòng)中的共同點(diǎn)是，都對(duì)其他物體施加了的作用，并且物體在力的方向上都移動(dòng)了一段，力的作用都有了成效。

甲乙
（2）功的概念
如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的移動(dòng)了一段距離，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。
2. 做功的兩個(gè)必要因素
（1）現(xiàn)象分析
丙人搬而未起丁提著滑板在水平路面上前行
①如上圖甲、乙所示是力對(duì)物體做功的兩個(gè)實(shí)例。這些做功實(shí)例的共同點(diǎn)是：物體受到了力，在力的方向上移動(dòng)了。
②如圖丙、丁所示是力對(duì)物體沒(méi)有做功的兩個(gè)實(shí)例。這些力不做功的原因：物體受到了力，但是在力的方向上沒(méi)有移動(dòng) 。
（2）結(jié)論
力學(xué)里所說(shuō)的做功，包含兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的；二是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了。
3. 力對(duì)物體不做功的三種情況
（1）有力無(wú)距離（勞而無(wú)功）
如圖甲所示，有力作用在物體上，但物體沒(méi)動(dòng)，即物體沒(méi)有通過(guò) ，力對(duì)物體沒(méi)有做功（力的作用無(wú)成效）。

甲人搬而未起乙冰壺在冰面上滑行丙提著滑板在水平路面前進(jìn)
（2）有距離無(wú)力（不勞無(wú)功）
如圖乙所示，物體因?yàn)? 通過(guò)一段距離，在運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有力對(duì)物體做功（離開(kāi)力說(shuō)功是無(wú)意義的）。
（3）力與運(yùn)動(dòng)距離的方向垂直（垂直無(wú)功）
如圖丙所示，物體受到了力的作用，也通過(guò)了距離，但通過(guò)的距離與力的方向，物體在力的方向上沒(méi)有通過(guò)距離，這個(gè)力對(duì)物體沒(méi)有做功（力的作用沒(méi)有成效）。
二、功的計(jì)算
1. 功及其計(jì)算公式
（1）影響功的大小因素
作用在物體上的越大，物體在力的方向上移動(dòng)的越大，力所做的功越多。
（2）功：力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的。
（3）計(jì)算公式：功＝力×距離 W = 。F表示力，s表示物體沿力的方向移動(dòng)的距離，W表示功。
（4）功的單位
在國(guó)際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m，則功的單位是N?m，它有一個(gè)專門(mén)的名稱叫做，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。
把2個(gè)雞蛋舉高 m，做的功大約是1J。
2. 公式W=Fs的應(yīng)用
（1）公式變形：由功的計(jì)算公式W=Fs可知，已知三個(gè)物理量中的任意兩個(gè)，可求第三個(gè)。
①求作用在物體上的力： F=
②求在力的方向上移動(dòng)的距離：s=
式中物理量全部用國(guó)際單位制。
（2）F與s具有同時(shí)性：即物體在受力的同時(shí)移動(dòng)了距離，移動(dòng)距離的同時(shí)受了力。公式W=Fs中的F是使物體沿力F的方向通過(guò)距離s的過(guò)程中，始終作用在物體上的力，其大小和方向都不變。
（3）F與s具有同向性：公式W=Fs中的F是作用在物體上的力，s是物體在力F的方向上通過(guò)的距離。
例如，運(yùn)動(dòng)員用500N的力將足球踢出20m，若用公式W=Fs =500N×20m=10000J計(jì)算，結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)樘咔虻牧Φ淖饔镁嚯x不是20m，要計(jì)算運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做的功，關(guān)鍵看腳推動(dòng)球前進(jìn)的距離是多少。
（4）F與s具有同體性：即F與s對(duì)應(yīng)同一個(gè)研究對(duì)象。
3. 關(guān)于克服阻力做功
物體在力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，如果運(yùn)動(dòng)的方向與一個(gè)力（阻力）的方向相反，我們就說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。
例如，在水平面上推動(dòng)物體前進(jìn)時(shí)，要克服做功；提高物體時(shí)要克服做功。如人爬樓梯時(shí)，要克服自己的重力做功，計(jì)算功的大小時(shí)，應(yīng)該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度h，即W=Gh。
【例題1】在2022年北京冬奧會(huì)上，運(yùn)動(dòng)健兒們奮勇拼搏為國(guó)爭(zhēng)光，如圖所示是冬奧健兒在比賽中的情景。下列分析中正確的是（）
A．甲圖中：短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過(guò)程中，他所受力的合力為零
B．乙圖中：擲出的冰壺在水平冰面上滑行過(guò)程中，支持力對(duì)冰壺做功
C．丙圖中：花滑運(yùn)動(dòng)員向前減速滑行的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的慣性逐漸減小
D．丁圖中：?jiǎn)伟寤┻\(yùn)動(dòng)員在空中下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做功
【例題2】一個(gè)人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），該力在這三個(gè)過(guò)程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系是。
【例題3】如圖所示，質(zhì)量為50kg的同學(xué)在做仰臥起坐運(yùn)動(dòng)。若該同學(xué)上半身的質(zhì)量約為全身質(zhì)量的3/5，則她上半身的重力約為 N。她在一段時(shí)間內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，每次時(shí)起上半身重心上升的距離均為0.3m，則她在這段時(shí)間克服重力做的功約為 J。

例題3圖例題4圖
【例題4】2022年，我國(guó)快遞業(yè)務(wù)量首破950億件，如圖是一物流機(jī)器智能配送時(shí)情景，在某平直道路上100s勻速行駛了400m，已知機(jī)器所受阻力為120N。求：
（1）該物流機(jī)器勻速行駛時(shí)的速度；
（2）勻速行駛的100s內(nèi)牽引力做的功。
三、功率
1. 比較做功快慢的方法
（1）時(shí)間相同，比較物體做功的多少，做功多的做功。
（2）做功相同，比較做功的時(shí)間，時(shí)間短的做功。
（3）功與時(shí)間都不相同，用“ ”可以比較做功的快慢。該比值越大，做功越快。
2. 功率
（1）功率的物理意義：表示物體做功的。
（2）功率的定義：功與完成這些功所用時(shí)間叫做功率。。
（3）功率的公式：功率= P=W/t
（4）功率的單位
①國(guó)際單位：焦/秒，叫做，符號(hào) ，1W=1J/s
②常用單位：（kW） 1kW= W
3. 功率的推導(dǎo)公式
（1）推導(dǎo)
如果力F作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則力F的功率：
P=W/t=Fs/t = 。F表示物體受的力，v表示物體的運(yùn)動(dòng)速度。即拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積。
適用條件：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與v在同一條直線上。
（2）應(yīng)用
①汽車上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換擋的方法減小速度。因?yàn)闄C(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牽引力的大小和運(yùn)動(dòng)速度成反比。汽車上坡時(shí)，需要牽引力，所以就要速度。
②同樣一輛機(jī)動(dòng)車，在滿載時(shí)的行駛速度一般比空載時(shí)小得多。因?yàn)榇筘涇囋跐M載時(shí)，需要牽引力，所以就要速度。（以上均選填“增大”或“減小”）
4. 功率的測(cè)量
（1）測(cè)量人爬樓梯的功率
【測(cè)量原理】P=
【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、、。
【測(cè)量步驟】①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的 m。
②用皮尺測(cè)出所登樓層的 h。
③用秒表測(cè)出自己上樓所用的 t。
【計(jì)算】用公式P= W/t = 求出人上樓的功率P。

測(cè)量人爬樓梯的功率測(cè)量引體向上的功率
（2）測(cè)量引體向上的功率
【測(cè)量原理】P=W/t
【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、刻度尺、停表。
【測(cè)量步驟】①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的質(zhì)量m。
②用刻度尺測(cè)出完成一次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)上升的高度h；
③用停表測(cè)量出連續(xù)完成n次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)需要的時(shí)間t；
【計(jì)算】用公式 P=W/t=Gh/t = 求出人上樓的功率P。
5. 功與功率的區(qū)別
【例題5】下列估測(cè)中，你認(rèn)為最接近實(shí)際的是（）
A．從地面上將物理書(shū)撿到桌面上，克服物理書(shū)重力做的功約為200J
B．小明在中考體育跳繩中獲得合格的成績(jī)，他跳繩的功率約為10W
C．一位學(xué)生從地面上拿起一個(gè)雞蛋并把它緩慢舉過(guò)頭頂過(guò)程中做的功約為1J
D．一位初中生以正常速度從一樓登上三樓，登樓的功率約為15W
【例題6】一輛小轎車以15m/s的速度在水平路面上勻速直線行駛，受到的阻力是1200N。小轎車沿水平路面勻速直線行駛600m后駛上一個(gè)斜坡。設(shè)行駛過(guò)程中小轎車的功率始終保持不變。求：
（1）在水平路面上勻速直線行駛600m，小轎車牽引力所做的功；
（2）行駛過(guò)程中小轎車的功率；
（3）小轎車上坡后行駛速度降為10m/s，則牽引力變?yōu)槎啻螅?br>四、動(dòng)能
1. 能量
（1）現(xiàn)象探究：什么情況下能做功。
觀察下述實(shí)例有什么共同特點(diǎn)？
分析：流動(dòng)的水對(duì)水車做了功；飛行的子彈對(duì)蘋(píng)果做了功；拉開(kāi)的弓對(duì)箭做了功。
探究歸納：上述實(shí)例的共同特點(diǎn)是物體對(duì)外做了。
（2）能量：物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有，簡(jiǎn)稱能。
（3）能量的實(shí)質(zhì)：物體做功的過(guò)程就是能的過(guò)程。物體做的功越多，說(shuō)明某種能轉(zhuǎn)化為別的形式的能就越多，就表示這個(gè)物體的能量越大。即能量是表示物體做功的物理量。
（4）能量的單位：能的單位與功的單位相同，是（J）。
2. 動(dòng)能
（1）物體由于而具有的能量，叫做動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。例如，空中飛行的飛機(jī)、地上行駛的汽車、河水的流動(dòng)等。
（2）影響物體動(dòng)能大小的因素
物體動(dòng)能的大小跟、有關(guān)，質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大。
（3）與動(dòng)能有關(guān)的現(xiàn)象及解釋
某段道路的標(biāo)示牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過(guò)100km/h；大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過(guò)80km/h。請(qǐng)利用物理知識(shí)解釋，為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制？為什么在同樣的道路上，對(duì)不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？
分析：同一輛汽車，質(zhì)量不變，速度越大，具有的越大，危害性大。所以限制機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度才能保證機(jī)動(dòng)車行駛的安全性。
車型不同，載重量不同，如果載貨車與小汽車的行駛速度相同，由于載貨車的質(zhì)量大，具有的動(dòng)能，則剎車時(shí)滑行的距離，危害性大。所以質(zhì)量大的大型貨車最高行駛速度要些。
五、勢(shì)能
1. 重力勢(shì)能
（1）重力勢(shì)能：在地球表面附近，物體由于受到并處在一定時(shí)所具有的能，叫做重力勢(shì)能。
（2）影響重力勢(shì)能大小的因素
重力勢(shì)能的大小跟、有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢(shì)能就越大。
2. 彈性勢(shì)能
（1）彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生而具有的能叫做彈性勢(shì)能。
（2）影響彈性勢(shì)能大小的因素：影響彈性勢(shì)能大小的因素是物體本身的材料和的程度。在材料相同時(shí)，物體的彈性形變?cè)酱?，它具有的彈性?shì)能就越大。
3. 勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。
4. 動(dòng)能和勢(shì)能的異同
【例題7】無(wú)人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示，是一款我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大疆無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)勻速上升的過(guò)程中（）
A．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小B．動(dòng)能減小，勢(shì)能增大
C．動(dòng)能不變，勢(shì)能減小D．動(dòng)能不變，勢(shì)能增大
【例題8】某段道路的標(biāo)志牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過(guò)100km/h，大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過(guò)80km/h，對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）
A．對(duì)機(jī)動(dòng)車設(shè)定限制速度，是為了限制它的動(dòng)能
B．小型客車的行駛速度比大型客車行駛速度大，慣性也大，行駛時(shí)危險(xiǎn)性大
C．對(duì)機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度，是因?yàn)橘|(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大
D．對(duì)不同車型限定不一樣的最高行駛速度，是因?yàn)樗俣认嗤瑫r(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大
【例題9】如圖所示，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（）
A．從A到O，小球的動(dòng)能減小，彈簧的彈性勢(shì)能增大
B．在O位置，彈簧的彈性勢(shì)能最大
C．從O到B，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能
D．在B位置，小球的動(dòng)能最大

例題9圖單擺實(shí)驗(yàn)
六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1. 機(jī)械能
動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體具有的機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能之和。
2. 動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
（1）動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化（單擺實(shí)驗(yàn)如上圖所示）
如圖所示，擺球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，在A、C點(diǎn)時(shí)最高，在B點(diǎn)時(shí)最低，所以擺球的運(yùn)動(dòng)可分為下降段和上升段。其能量轉(zhuǎn)化情況見(jiàn)下表。
【結(jié)論】單擺在擺動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
（2）動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
動(dòng)能和彈性勢(shì)能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
（3）結(jié)論
動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
注意：動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化的條件
①動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，必定有動(dòng)能和勢(shì)能各自的變化，而且一定是此增彼減。
②動(dòng)能的增減變化要以的變化來(lái)判斷；重力勢(shì)能的增減變化要以物體離地面的變化來(lái)判斷；彈性勢(shì)能的增減變化要根據(jù) 大小的變化來(lái)判斷。
（4）動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例
①人從滑梯下滑時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
②拉弓射箭時(shí)，拉開(kāi)的弓把箭射出去的過(guò)程中，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。
③撐桿跳高時(shí)，能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程：動(dòng)能→彈性勢(shì)能（跳桿）→重力勢(shì)能→動(dòng)能。
3. 機(jī)械能守恒
（1）機(jī)械能守恒
如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化，但機(jī)械能的不變?；蛘哒f(shuō)，機(jī)械能是的。
（2）機(jī)械能守恒的條件
只有能和能的相互轉(zhuǎn)化，而沒(méi)有機(jī)械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化（即忽略摩擦力造成的能量損失，機(jī)械能守恒也是一種理想化的物理模型）。在物理學(xué)中常常出現(xiàn)“光滑的表面”、“不計(jì)空氣阻力” 、“不計(jì)摩擦”等文字描述，表示沒(méi)有摩擦阻力，機(jī)械能是的（填“守恒”或“不守恒”）。
（3）機(jī)械能不守恒的一些事例
汽車爬坡跳傘者勻速下落火箭發(fā)射
（4）用機(jī)械能守恒及其轉(zhuǎn)化解釋現(xiàn)象
①用繩子把一個(gè)鐵鎖懸掛起來(lái)。把鐵鎖拿近自己的鼻子，穩(wěn)定后松手，頭不要?jiǎng)印ｈF鎖向前擺去又?jǐn)[回來(lái)。鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎？
分析：鐵鎖下降的過(guò)程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，上升的過(guò)程是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。在上升和下降的過(guò)程中，鐵鎖和空氣之間存在，克服摩擦做功，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能，機(jī)械能不守恒（減?。簿褪侵亓?shì)能的最大值越來(lái)越小，所以擺動(dòng)的高度會(huì)越來(lái)越，不會(huì)達(dá)到鼻尖的。

②分析人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化
許多人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行。離地球最近的一點(diǎn)叫，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫。衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，因此機(jī)械能（選填“守恒”或“不守恒”）。
衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí) 能最大，當(dāng)它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能減小，能增大，速度也增大。當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的能減小，能增大，速度也減小。
七、水能和風(fēng)能的利用
地球上，海水潮汐漲落，江河日夜奔騰；有時(shí)微風(fēng)拂面，有時(shí)狂風(fēng)勁吹。從能量的角度來(lái)看，自然界的流水和風(fēng)都具有大量機(jī)械能的天然來(lái)源，即水能和風(fēng)能都是機(jī)械能。
1. 水能
（1）水能：流動(dòng)的水具有能，高處的水具有能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱為能。水能的大小由流量、流速和水位差決定。
（2）古代對(duì)水能的利用：早在1900多年前，我們的祖先就制造了水輪，讓流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，用來(lái)汲水、磨粉、碾谷。

（3）水能發(fā)電站：將水的能轉(zhuǎn)化成能。
修筑攔河壩提高上游水位，壩底裝水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)裝在水輪機(jī)上面，它們的軸連接在一起，水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢(shì)能越大，能發(fā)出的電就越多。
2. 風(fēng)能
（1）風(fēng)能：流動(dòng)的空氣所具有的能叫做風(fēng)能。風(fēng)能的大小由風(fēng)速和流動(dòng)空氣的質(zhì)量決定。
（2）古代對(duì)風(fēng)能的利用：我國(guó)早在2000多年前就開(kāi)始利用風(fēng)來(lái)驅(qū)動(dòng)帆船航行；至少1700多年前已開(kāi)始利用風(fēng)來(lái)推動(dòng)風(fēng)車做功。
（3）風(fēng)能發(fā)電站：將風(fēng)的能轉(zhuǎn)化成能。
單個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率較小，在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以同時(shí)安裝幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田”，連在一起供電。
【例題10】2022年2月北京冬奧會(huì)，中國(guó)代表團(tuán)共收獲9金4銀2銅共15枚獎(jiǎng)牌，金牌數(shù)和獎(jiǎng)牌數(shù)均創(chuàng)歷史新高。如圖為高速攝影機(jī)記錄的單板滑雪男子大跳臺(tái)金牌得主蘇翊鳴在比賽中，從跳臺(tái)起跳到落地過(guò)程的情景。下列關(guān)于這一過(guò)程說(shuō)法正確的是（）
A．他從起跳到最高點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能
B．他起跳后到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能最大
C．他從空中下落過(guò)程中，重力做功越來(lái)越慢
D．他從起跳到落地的整個(gè)過(guò)程中，機(jī)械能是守恒的
【例題11】為響應(yīng)國(guó)家的“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)連續(xù)多次成功發(fā)射通信衛(wèi)星，人造地球衛(wèi)星廣泛運(yùn)用全球通信、氣象觀察等。如圖所示，衛(wèi)星沿著橢圓軌道繞地球運(yùn)行，下列說(shuō)法正確的是（）
A．衛(wèi)星在近地點(diǎn)勢(shì)能最大 B．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)機(jī)械能最大
C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒 D．從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，勢(shì)能減小
【例題12】將皮球從離地某一高度O點(diǎn)水平拋出，球落地后又彈起，它的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）
A．皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能
B．皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等
C．皮球第一次反彈后達(dá)到最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零
D．若將皮球涂黑，則會(huì)在地面M、N兩點(diǎn)留下兩個(gè)大小相等的黑色圓斑
【例題13】如圖AOB是光滑軌道，A點(diǎn)的高度H大于B點(diǎn)的高度h，讓小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由滑下，沿軌道AOB到達(dá)B點(diǎn)后離開(kāi)（不計(jì)空氣阻力），則小球離開(kāi)B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡最符合實(shí)際的是，若小球到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)時(shí)所受的外力全部消失，則小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是。
四、實(shí)驗(yàn)專題
一、探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)
【猜想與假設(shè)】
（1）動(dòng)能是由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能，子彈飛行的速度大，對(duì)物體的殺傷力也大（做功多），因此動(dòng)能可能與物體的有關(guān)。
（2）錘子擊碎物體時(shí)，錘頭的質(zhì)量越大，破壞力越強(qiáng)（做功越多），因此動(dòng)能的大小可能與物體的有關(guān)。
【制定計(jì)劃】
（1）如圖所示，鋼球A從高為h的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的鋼球A碰到木塊B后，能將B撞出一段距離s。在同一水平面上，木塊B被撞得越遠(yuǎn)，鋼球A對(duì)B做的功就越多，A的動(dòng)能越大。
（2）實(shí)驗(yàn)方法
①轉(zhuǎn)換法：通過(guò)被撞物體B運(yùn)動(dòng)的 s來(lái)反映動(dòng)能的大小。
②控制變量法：在探究動(dòng)能大小可能與物體運(yùn)動(dòng)速度、物體的質(zhì)量有關(guān)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)這兩個(gè)變量只能變化一個(gè)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系
①控制鋼球的質(zhì)量m不變。
②讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開(kāi)始滾下，撞擊木塊B。
③觀察并測(cè)量木塊被撞出的距離s。
④實(shí)驗(yàn)記錄表
（2）探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系
①控制速度不變，即固定鋼球在滑槽上的釋放位置的高度h。
②改變鋼球的質(zhì)量m。
③觀察并測(cè)量木塊被撞出的距離s。
④實(shí)驗(yàn)記錄表
【分析與論證】
探究（1）中：鋼球質(zhì)量相同，鋼球達(dá)到斜面底端的速度越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠(yuǎn)。說(shuō)明：鋼球的動(dòng)能大小與有關(guān)，速度越大，動(dòng)能越大。
探究（2）中：鋼球達(dá)到斜面底端速度相同時(shí)，鋼球質(zhì)量越大，木塊被撞擊滑行的距離越遠(yuǎn)，說(shuō)明：鋼球的動(dòng)能大小與有關(guān)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
物體動(dòng)能的大小跟速度、質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大。
【交流與討論】
（1）使鋼球獲得動(dòng)能的方法：將鋼球由斜面某一高度釋放（重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能）。
（2）將質(zhì)量不同的鋼球放在斜面上同一高度處?kù)o止釋放的目的：控制鋼球達(dá)到斜面底端時(shí)具有相同的（鋼球的速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)）。
（3）將質(zhì)量相同的鋼球由斜面上不同位置靜止釋放的目的：改變鋼球達(dá)到斜面底端時(shí)的。
（4）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
①若木塊質(zhì)量較大，為確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較明顯，可增大鋼球滾下的高度。
②不用木塊的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：在桌上鋪一條毛巾，用鋼球在毛巾表面滾動(dòng)的來(lái)反映動(dòng)能的大小。
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的應(yīng)用：生活中超載、超速問(wèn)題（超速：速度大，超載：質(zhì)量大；則使車輛的動(dòng)能大，危險(xiǎn)性大）。
二、決定重力勢(shì)能大小的因素
【猜想與假設(shè)】
（1）重力勢(shì)能是由于物體處在一定高度而具有的能，所以重力勢(shì)能可能與物體的位置有關(guān)。
（2）位置高度相同的足球和鉛球下落到地面，鉛球?qū)Φ孛孀龅墓Ρ茸闱虼蟮枚啵茰y(cè)重力勢(shì)能可能與物體的有關(guān)。
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系
如圖甲所示，讓同一物體分別從不同的高度由靜止下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。
（2）探究重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系
如圖乙所示，讓質(zhì)量不同的物體分別從同一高度由靜止開(kāi)始下落，觀察桌腿在沙坑下陷的深度。

甲探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系乙探究重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系
【分析與論證】
探究（1）中：同一物體從不同高度的位置下落時(shí)，桌腿在沙坑下陷的深度不同；高度越高，桌腿在沙坑下陷的深度越大。說(shuō)明：質(zhì)量相等的物體，高度越高，重力勢(shì)能越大。
探究（2）中：質(zhì)量不同的物體從同一高度下落時(shí)，質(zhì)量越大，桌腿在沙坑下陷的深度越大。說(shuō)明：高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體重力勢(shì)能的大小跟、有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢(shì)能就越大。
【例題1】如圖某小組在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，木塊移動(dòng)一段距離后靜止。
（1）實(shí)驗(yàn)中探究的是小球的動(dòng)能，其動(dòng)能大小是通過(guò) （選填“小球所處的高度”或“木塊移動(dòng)的距離”）來(lái)反映的，此情況下所用的研究方法。（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）
（2）分析比較兩次實(shí)驗(yàn)，可得到結(jié)論：速度相同的物體，，動(dòng)能越大。
（3）若用上述實(shí)驗(yàn)器材探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，必須增加的器材是。
A．質(zhì)量不同的木塊 B．傾斜程度不同的斜面 C．粗糙程度不同的水平面
【例題2】如圖所示，小雨利用透明的箱子、沙子、小桌、重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
（1）小雨做甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，讓重物由靜止下落，他探究的是重力勢(shì)能的大小與是否有關(guān)；
（2）小雨想做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與甲圖對(duì)比，就能探究重力勢(shì)能與物體質(zhì)量是否有關(guān)，他的具體做法是；
（3）小雨做丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)，探究壓力的作用效果與壓力大小是否有關(guān)，指出他實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題。

五、綜合練習(xí)
1．小紅和小田從一樓爬到五樓，她們同時(shí)出發(fā)，小紅先到，小田后到。過(guò)程中（）
A．小紅的功率大 B．小田的功率大
C．小紅和小田的功率一樣大 D．無(wú)法確定誰(shuí)的功率大
2. 如圖所示的四幅圖中的情境，對(duì)物體做了功的是（）
A．叉車托著貨物停在水平路面上 B．搬石頭但沒(méi)有搬動(dòng)
C．推小車向前運(yùn)動(dòng)了一段距離 D．提著滑板在水平路面上前行
3. 一同學(xué)在體育課上進(jìn)行實(shí)心球投擲訓(xùn)練，如圖所示：B→C→D表示實(shí)心球離開(kāi)手之后的運(yùn)動(dòng)軌跡，忽略空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）
A．實(shí)心球從A→B的過(guò)程中，只有重力對(duì)它做功
B．實(shí)心球從B→C→D過(guò)程中，沒(méi)有力對(duì)它做功
C．實(shí)心球從C→D過(guò)程中，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小
D．實(shí)心球到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，若重力突然消失實(shí)心球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)
4. 用如圖所示的器材探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車從斜面上由靜止開(kāi)始下滑，撞擊置于水平面上的木塊，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）
A．本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車
B．小車撞擊木塊對(duì)木塊做功，使木塊獲得動(dòng)能
C．木塊被撞擊后移動(dòng)的距離可反映小車的動(dòng)能大小
D．本套器材只能探究小車的動(dòng)能大小與速度的關(guān)系
5. 在北京冬奧會(huì)自由式滑雪空中技巧女子個(gè)人項(xiàng)目決賽中，遼寧運(yùn)動(dòng)員徐夢(mèng)桃勇奪冠軍。如圖所示，在她滑行過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）
A．A點(diǎn)時(shí)不具有機(jī)械能
B．從A點(diǎn)滑行到C點(diǎn)的過(guò)程中重力不斷變大
C．滑雪板底面比較光滑是為了增大滑行時(shí)與雪面的摩擦
D．在B點(diǎn)的速度大于與它高度相同的D點(diǎn)的速度
6. 如圖，小夢(mèng)參加中考體育的跳繩項(xiàng)目考試，若小夢(mèng)體重50kg，站立時(shí)雙腳與地面接觸面積400cm2，每次跳起高度5cm，1分鐘跳180次。（g取10N/kg）求：
（1）小夢(mèng)雙腳站立時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）小夢(mèng)跳一次克服重力所做的功；
（3）小夢(mèng)克服重力做功的功率。

物理量
定義
物理意義
公式
單位
功W
功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。
表示力
的“成效”
W=Fs
J（焦）
功率P
功與做功所用時(shí)間
之比叫做功率。
表示做功
的快慢
P=W/t
W（瓦）
異同點(diǎn)
動(dòng)能
勢(shì)能
重力勢(shì)能
彈性勢(shì)能
不同點(diǎn)
形成
原因
物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能
物體由于受到重力并處在一定高度所具有的能
物體由于發(fā)生
彈性形變而具有的能
特點(diǎn)
一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能
一切被舉高的物體
都具有重力勢(shì)能
一切發(fā)生彈性形變的
物體都具有彈性勢(shì)能
決定
因素
質(zhì)量和速度
質(zhì)量和高度
彈性形變程度
相同點(diǎn)
都是能量的一種具體形式,都具有做功的本領(lǐng)
運(yùn)動(dòng)過(guò)程
高度
重力勢(shì)能
速度
動(dòng)能
能的轉(zhuǎn)化
A→B
降低
減小
變大
增大
能轉(zhuǎn)化為能
B→C
升高
增大
變小
減小
能轉(zhuǎn)化為能
C→B
降低
減小
變大
增大
能轉(zhuǎn)化為能
B→A
升高
增大
變小
減小
能轉(zhuǎn)化為能
次數(shù)
質(zhì)量m/kg
高度h/cm
推動(dòng)木塊的距離s/cm
1
0.1
10
2
0.1
15
3
0.1
20
次數(shù)
質(zhì)量m/kg
高度h/cm
推動(dòng)木塊的距離s/cm
1
0.1
10
2
0.2
10
3
0.3
10

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