第11章功和機(jī)械能（高頻考點(diǎn)精講）-最新中考物理一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講與易錯(cuò)題精練（全國(guó)通用）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1.“網(wǎng)絡(luò)式”復(fù)習(xí)法：即采用章、節(jié)、標(biāo)題、要點(diǎn)四個(gè)層次對(duì)教材進(jìn)行梳理；
2.提高“回頭率”：為了防止遺忘，就要采用提高“回頭率”的`方法，即看完一節(jié)、一章、一部分之后，再回頭掃視一遍，這樣知識(shí)得到了系統(tǒng)的鞏固，效果很好；
3.“空想法”：所謂空想法就是不看課本回想看過的內(nèi)容;或看課本的大綱填充細(xì)節(jié)；
4.樹形圖：選出一本較有代表性的參考書，通讀全書后，理出該領(lǐng)域研究的主要線索。
5.梳理錯(cuò)題法：把綜合復(fù)習(xí)階段做過的所有習(xí)題重新瀏覽一遍；
6.“齊頭并進(jìn)”法：在復(fù)習(xí)過程中，由于要復(fù)習(xí)的學(xué)科多，所以必須合理安排時(shí)間。
第11章功和機(jī)械能（高頻考點(diǎn)精講）
考點(diǎn)01 功
【高頻考點(diǎn)精講】
一、判斷力是否對(duì)物體做功
1、概念：如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上通過了一段距離，就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。
2、兩個(gè)必要因素：一個(gè)是作用在物體上的力，另一個(gè)是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離。
3、力對(duì)物體不做功分為以下三種情況
（1）有力無(wú)距離：物體受到力的作用但沒有移動(dòng)距離，這個(gè)力對(duì)物體沒有做功，例如人用力推箱子，但沒有推動(dòng)。
（2）有距離無(wú)力：物體由于慣性移動(dòng)一段距離，但沒有受到力的作用，例如運(yùn)動(dòng)員投擲冰壺，冰壺離開手后在冰面上移動(dòng)一段距離，移動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)員沒有對(duì)冰壺做功。
（3）力與距離垂直：物體移動(dòng)的距離并不在力的方向上。例如人提著禮盒在水平面上行走，人對(duì)禮包沒有做功。
二、功的計(jì)算
1、規(guī)定：功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積。
2、表達(dá)式：，推導(dǎo)公式：，
3、單位：在國(guó)際單位制中，力的單位是牛，距離的單位是米，則功的單位是牛米，它有一個(gè)專門的名稱叫做焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)J。
【熱點(diǎn)題型精練】
1．下列生活實(shí)例中，力對(duì)物體做功的有（）
A．甲和乙B．甲和丙C．乙和丙D．丙和丁
解：
甲、推著小車前進(jìn)，人對(duì)小車有推力的作用，小車在推力的方向上通過了距離，所以推力對(duì)小車做了功；
乙、用力提著滑板在水平路面上前行，此過程中，拉力與距離的方向垂直，故拉力沒有做功；
丙、繩子對(duì)物體有向上的拉力，物體在拉力的方向上通過了距離，所以拉力對(duì)物體做了功；
丁、人用力搬石頭但沒有搬動(dòng)，有力作用在石頭上，但石頭沒有通過距離，故力對(duì)物體沒有做功。
所以做了功的是甲和丙。
答案：B。
2．如圖，是小球從某高度處由靜止下落h過程的路程與時(shí)間關(guān)系圖，在下面的四個(gè)選項(xiàng)中，描述重力對(duì)該球做功大小與時(shí)間關(guān)系正確的圖線是（）
A． B． C． D．
解：由h﹣t可知，單位時(shí)間內(nèi)物體下落的高度越來(lái)越大，
根據(jù)W＝Gh可知，單位時(shí)間內(nèi)重力對(duì)該球做功也越來(lái)越多，
因物體的重力不變，所以重力做功的變化與高度的變化是相同的。
結(jié)合選項(xiàng)可知C符合，ABD不符合。
答案：C。
3．體育課上兩位同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽，假如他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端。如果要粗略比較一下兩人做功的大小，需要知道的物理量是（）
A．爬桿的速度B．爬桿的時(shí)間
C．兩人的體重D．桿的具體高度
解：由W＝Gh可知做功的多少與他們的體重和爬桿的高度有關(guān)，
題中所給的條件是他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端，即他們爬桿的高度相等，
那么需要知道的物理量就是兩人的體重，
答案：C。
4．舉重是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)體育項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員需將杠鈴舉過頭頂，等到裁判判定站穩(wěn)之后才能算成績(jī)有效。中國(guó)選手鄧薇在舉重世錦賽上獲得女子舉重64公斤級(jí)冠軍，打破三項(xiàng)世界紀(jì)錄，其中在挺舉比賽中她成功舉起了142kg的杠鈴，在挺舉過程中她對(duì)杠鈴做功最接近于（）
A．500JB．1000JC．1500JD．2500J
解：杠鈴重力：
G＝mg＝142kg×10N/kg＝1420N；
在舉起杠鈴過程中被舉起的高度約為h＝1.8m，
挺舉時(shí)做功：
W＝Gh＝1420N×1.8m＝2556J，與D選項(xiàng)最接近。
答案：D。
5．在臺(tái)球比賽中，選手推動(dòng)球桿撞擊白球，白球發(fā)生運(yùn)動(dòng)后碰撞其它球，以下說法正確的是（）
A．在水平桌面滾動(dòng)的球受到了重力，重力對(duì)它做了功
B．手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，手對(duì)球桿做了功
C．桌面對(duì)球的支持力做了功
D．白球撞擊黑球后沒有靜止，是因?yàn)槿说氖诌€在對(duì)白球做功
解：A、重力與小球運(yùn)動(dòng)的方向垂直，重力對(duì)小球不做功，故A錯(cuò)誤；
B、手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，有力也有距離，所以手對(duì)球桿做了功，故B正確；
C、桌面支持力與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，支持力對(duì)小球不做功，故C錯(cuò)誤；
D、手對(duì)白球沒有力的作用，白球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)榘浊蚓哂袘T性，故D錯(cuò)誤。
答案：B。
6．如圖所示，已知固定斜面長(zhǎng)6m，傾角為30°，木箱重200N。某同學(xué)用大小為150N的推力沿斜面向上推木箱，使木箱沿斜面勻速?gòu)牡锥诉\(yùn)動(dòng)到頂端的過程中，關(guān)于木箱所受的力對(duì)木箱做的功，下列判斷正確的是（）
A．木箱克服斜面摩擦力大小為50N
B．木箱克服重力做功的大小為900J
C．推力做功的大小為1200J
D．斜面支持力做功的大小為600J
解：
B、由題意知，木箱的重力G＝200N，斜面高h(yuǎn)＝s×sin30°＝6m×12=3m，木箱克服重力做功：W有用＝Gh＝200N×3m＝600J，故B錯(cuò)誤；
D、木箱移動(dòng)方向與支持力方向垂直，沒有在支持力的方向上移動(dòng)距離，所以斜面的支持力做功為零，故D錯(cuò)誤；
C、推力F做的功：W總＝Fs＝150N×6m＝900J，故C錯(cuò)誤；
A、克服摩擦力做的額外功W額＝W總﹣W有用＝900J﹣600J＝300J，摩擦力f=W額s=300J6m=50N，故A正確。
答案：A。
7．如圖所示的單擺，讓小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球從A點(diǎn)向B點(diǎn)擺動(dòng)的過程中，小球受到的重力對(duì)小球做功，細(xì)繩對(duì)小球的拉力不做功（均選填“做”或“不做”）。
解：小球從A點(diǎn)向B點(diǎn)擺動(dòng)的過程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移動(dòng)了距離，所以小球受到的重力對(duì)小球做了功；
細(xì)繩對(duì)小球的拉力方向與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，小球沒有在拉力的作用下移動(dòng)距離，故細(xì)繩對(duì)小球的拉力沒有做功。
答案：做；不做。
8．小偉在測(cè)量玩具冰墩墩所受重力時(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)從圖甲所示位置開始豎直向上緩慢提升，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與彈簧測(cè)力計(jì)上升高度h之間的關(guān)系如圖乙所示，則玩具冰墩墩所受重力大小為 4 N；彈簧測(cè)力計(jì)上升9cm的過中對(duì)冰墩墩所做的功為 0.16 J。
解：（1）用測(cè)力計(jì)從圖甲所示位置開始豎直向上緩緩提升，冰墩墩離開桌面后測(cè)力計(jì)的示數(shù)不再變化，此時(shí)示數(shù)即為冰墩墩所受重力大小；
根據(jù)圖乙可知，冰墩墩所受的重力為4N；
（2）當(dāng)緩緩提升冰墩墩離開桌面后，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N，冰墩墩通過的距離：s＝9cm﹣5cm＝4cm＝0.04m，
彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)冰墩墩所做的功：W＝Fs＝4N×0.04m＝0.16J。
答案：4；0.16。
9．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35，則她上半身的重力約為 300 N，她在一段時(shí)間內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，每次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 3600 J。
解：該同學(xué)的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
她上半身的重力：G上=35G=35×500N＝300N，
做一次仰臥起坐克服重力做的功：W＝G上h＝300N×0.3m＝90J，
做了40個(gè)仰臥起坐克服重力做的功：W′＝40W＝40×90J＝3600J。
答案：300；3600。
10．小敏和小慧分別在不同水平地面上推動(dòng)箱子；小敏用50N的水平推力推動(dòng)甲箱子勻速前進(jìn)10m，用時(shí)40s；小慧用30N的水平推力推動(dòng)乙箱子加速前進(jìn)15m，用時(shí)10s，如圖所示，已知m甲：m乙＝1：2，則：
（1）甲、乙兩箱子重力所做的功分別為W甲、W乙，則W甲等于 W乙；小敏、小慧兩人的推力所做的功分別為W敏、W慧，則W敏大于 W慧（以上兩空均選填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2）與圖1相比，圖2中的箱子與地面的接觸面 A （選填以下對(duì)應(yīng)的字母）。
A．更光滑
B．更粗糙
C．粗糙程度相同
D．無(wú)法判斷哪個(gè)更粗糙
解：（1）小敏和小慧推動(dòng)甲、乙兩箱子在水平地面上運(yùn)動(dòng)，箱子在重力方向沒有移動(dòng)距離，因此兩箱子在重力方向上沒有做功，重力做功都等于0，則W甲等于W乙；
小敏用50N的水平推力推動(dòng)甲箱子勻速前進(jìn)10m，推力做的功：
W敏＝F1s1＝50N×10m＝500J，
小慧用30N的水平推力推動(dòng)乙箱子加速前進(jìn)15m，推力做的功：
W慧＝F2s2＝30N×15m＝450J，故W敏大于W慧；
（2）小敏用50N的水平推力推動(dòng)甲箱子勻速前進(jìn)，甲箱子處于平衡狀態(tài)，在水平方向上甲箱子受到的摩擦力大小等于推力為50N；小慧用30N的水平推力推動(dòng)乙箱子加速前進(jìn)，在水平方向上乙箱子受到的摩擦力小于30N，即f甲＞f乙，
由題知
m甲：m乙＝1：2，則有G甲＜G乙，
在水平地面上箱子對(duì)地面的壓力等于箱子的重力，即F甲＜F乙，由于滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力以及接觸面的粗糙程度有關(guān)；壓力越大、接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；乙的壓力大于甲，滑動(dòng)摩擦力卻比甲小，說明乙與地面的接觸面更光滑。
答案：（1）等于；大于；（2）A。
11．如圖所示是科學(xué)家新開發(fā)的一種便攜式汽車WalkCar，小亮仔細(xì)閱讀了此車的說明書，主要參數(shù)如表所示：（g取10N/kg）
求：（1）小亮站在WalkCar上去距家2.5km的學(xué)校共用時(shí)10min，此過程中平均速度；
（2）小亮的質(zhì)量為50kg，當(dāng)他站立在WalkCar上靜止時(shí)，WalkCar對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（3）若小亮站在WalkCar上以最高車速在水平路面上勻速前行30s，所受阻力為總重力的0.2倍，此過程中牽引力做的功。
解：
（1）此過程中平均速度：v=st=2.5km10×160?=15km/h；
（2）當(dāng)他站立在WalkCar上靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力：
F＝G總＝（m1+m2）g＝（50kg+2kg）×10N/kg＝520N，
對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=FS=520N1×10?3m2=5.2×105Pa；
（3）WalkCar以最高車速在水平路面上勻速前行30s，其通過的路程：s′＝v′t′＝18×13.6m/s×30s＝150m，
WalkCar勻速行駛時(shí)受到的摩擦力：f＝0.2G總＝0.2×520N＝104N，
由于WalkCar做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，則牽引力：F′＝f＝104N，
牽引力做的功：W＝F′s′＝104N×150m＝15600J。
答：（1）他騎行的平均速度是15km/h；
（2）WalkCar對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是5.2×105Pa；
（3）牽引力做的功是15600J。
考點(diǎn)02 功率
【高頻考點(diǎn)精講】
一、功率
1、定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫功率，在物理學(xué)中用字母P表示。
2、物理意義：物理學(xué)中，用功率來(lái)表示物體做功的快慢。
3、公式：，推導(dǎo)公式：，。
4、單位：在國(guó)際單位制中，功率單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)W。常用單位：千瓦（kW），兆瓦（MW）。
5、換算關(guān)系：，。
6、由可得，即功率一定時(shí)，力與速度成反比，汽車爬坡時(shí)，可以通過換擋降速來(lái)增大牽引力。
二、功率大小的比較
1、在相同時(shí)間內(nèi)，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大；
2、在做功相同的情況下，比較所用時(shí)間的長(zhǎng)短，所用時(shí)間越短的物體，功率越大；
3、做功多少和所用時(shí)間都不同時(shí)，通過計(jì)算，然后進(jìn)行比較。
【熱點(diǎn)題型精練】
12．物理中常用圖像來(lái)表示某些量的關(guān)系，如圖所示中能用陰影面積表示某個(gè)物理量的是（）
A． B． C． D．
解：A、由圖可知，陰影部分的面積為WP，由P=Wt可知t=WP，故A錯(cuò)誤；
B、由圖可知，陰影部分的面積為Wt，由P=Wt可知，故B錯(cuò)誤；
C、由圖可知，陰影部分的面積為FS，由p=FS可知，故C錯(cuò)誤；
D、由圖可知，陰影部分的面積為Fs，由W＝Fs可知，故D正確。
答案：D。
13．學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上舉行“雙搖跳繩”比賽，“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后，繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法，比賽中，初三某同學(xué)1min內(nèi)搖輕繩240圈，則他在整個(gè)跳繩過程中的功率最接近于（）
A．120WB．400WC．600WD．1000W
解：中學(xué)生的質(zhì)量約50kg，其重力為G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
跳躍過程中騰空高度約h＝0.12m；
因此一次做功W＝Gh＝500N×0.12m＝60J；
由于“雙搖跳繩”是指每次在雙腳跳起后，繩連續(xù)繞身體兩周的跳繩方法，
所以1min內(nèi)搖輕繩240圈，人起跳2402=120次；
在1min內(nèi)一共做功：W總＝60J×120＝7200J，
則功率P=W總t=7200J60s=120W。
答案：A。
14．如圖是一個(gè)小球自由下落過程的頻閃照片（間隔時(shí)間相等）的一部分，物體由A點(diǎn)落下相繼經(jīng)過B、C兩點(diǎn)，物體在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，則它們的大小關(guān)系是（）
A．W1＞W(wǎng)2，P1＜P2B．W1＜W2，P1＞P2
C．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D．W1＜W2，P1＜P2
解：由圖可知：AB＜BC，且同一物體的重力大小不變，
則根據(jù)W＝Gh可知，小球在AB段重力做的功小于BC段重力做的功，即W1＜W2；
間隔時(shí)間相等，即小球在AB段和BC段所用的時(shí)間相等，
根據(jù)P=Wt可知，小球在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即P1＜P2。
答案：D。
15．超市進(jìn)了一批洗衣粉，每箱10kg，搬運(yùn)工要把它們搬到二樓的柜臺(tái)上，假設(shè)他身體可以提供的功率P與他所搬運(yùn)物體的質(zhì)量m的關(guān)系如圖所示。若要盡可能快地把這批器材搬上去，那么他每次搬運(yùn)的箱子數(shù)應(yīng)為（）
A．2個(gè)B．3個(gè)C．4個(gè)D．6個(gè)
解：由P﹣m圖象可知，搬運(yùn)30kg物體時(shí)，功率最大為70W，此時(shí)做功最快。
每箱洗衣粉質(zhì)量為10kg，所以每次搬30kg10kg/箱=3箱，搬運(yùn)最快。
答案：B。
16．汽車在平直公路上以速度V0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，牽引力為F0，t1時(shí)刻開始，司機(jī)減小了油門，使汽車保持恒定功率P行駛，到t2時(shí)刻，汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v，已知運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力f恒定不變，汽車牽引力F隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則（）
A．t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車做加速運(yùn)動(dòng)
B．F0＝2f
C．t2時(shí)刻之后，汽車將保持功率P0行駛
D．v=12v0
解：
由題知，在t1時(shí)刻以前，汽車以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，牽引力為F0，則：P0＝F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
在t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門，汽車的功率突然減小為P，在該瞬間汽車的速度不變（仍為v0），由圖象知牽引力由F0突然減小為12F0，所以：P=12F0v0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可知P=12P0（即汽車的功率突然減小為原來(lái)的一半）。
A．由圖可知，t1至t2時(shí)間內(nèi)，汽車受到的牽引力增大，功率不變，由P＝Fv可得，汽車行駛的速度減小，所以汽車做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力與阻力平衡，所以F0＝f，故B錯(cuò)誤；
C．由題可知，t1時(shí)刻后汽車的功率保持恒定；由前面分析知，汽車的功率將保持P=12P0不變，故C錯(cuò)誤；
D．由題知，到t2時(shí)刻，汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v；
由圖可知，汽車再次做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力與最初做勻速運(yùn)動(dòng)的牽引力大小相等，均為F0；
根據(jù)P＝Fv可得第二次做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度：v=PF0=12P0F0=12F0v0F0=12v0，故D正確；
答案：D。
17．如圖所示，木塊放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動(dòng)，兩次拉動(dòng)木塊得到的s﹣t圖象分別是圖乙中的圖線①②，兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，則F1 ＝ F2，P1 ＞ P2（均選填“＜”、“＝”或“＞”）
解：（1）木塊兩次都進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力相等，拉力F相等，即F1＝F2。
（2）從圖象中可以判斷出，第②次的運(yùn)動(dòng)速度v較小，根據(jù)公式P＝Fv，當(dāng)拉力相等時(shí)，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。
答案：＝；＞。
18．放在粗糙程度相同的水平地面上的物體受到水平拉力的作用，在0～6s內(nèi)其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像和該拉力做功的功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖像分別如圖所示。在2～6s內(nèi)物體移動(dòng)的距離是 16 m，拉力做的功是 40 J，拉力做功的功率是 10 W。
解：（1）根據(jù)其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像知2～6s內(nèi)物體的速度為4m/s，
由v=st知在2～6s內(nèi)物體移動(dòng)的距離為：
s＝vt＝4m/s×4s＝16m；
（2）根據(jù)P﹣t圖像知在2～6s內(nèi)的功率為10W，
2～6s內(nèi)物體做的功為：
W＝Pt＝10W×4s＝40J。
答案：16；40；10。
19．人體心臟的功能是為人體血液循環(huán)提供能量，正常人在靜息狀態(tài)下，心臟搏動(dòng)一次，能以1.6×105Pa的平均壓強(qiáng)將70mL的血液壓出心臟，送往人體各部位，每分鐘人體血液循環(huán)量約為6000mL，則此是心臟的平均功率為 16 W，當(dāng)人運(yùn)動(dòng)時(shí)，心臟的平均功率比靜息狀態(tài)增加20%，若此時(shí)心臟每搏動(dòng)一次輸出的血量變?yōu)?0mL，而輸出壓強(qiáng)維持不變，則心臟每分鐘搏動(dòng)次數(shù)為 90 。
解：（1）心臟每分鐘做的功：W＝FL＝PSL＝PV＝1.6×105Pa×6000×10﹣6m3＝960J，
心臟的平均功率：P=Wt=960J60s=16W。
（2）人運(yùn)動(dòng)時(shí)心臟的功率：P′＝P+20%P＝16W+20%×16W＝19.2W，
心臟每分鐘做的功：W′＝P′t＝19.2W×60S＝1152J，
根據(jù)W＝FL＝PSL＝PV得，
V′=W′P=1152J1.6×105Pa=7.2×10﹣3m3＝7200mL，
心臟每分鐘搏動(dòng)次數(shù)：n=7200mL80mL=90（次）。
答案：16，90。
20．風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置。小明制作了一架小風(fēng)車，他想粗略測(cè)定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）觀察實(shí)驗(yàn)裝置，小明是通過測(cè)量細(xì)線對(duì) 回形針做功的功率來(lái)測(cè)定風(fēng)車做功的功率；
（2）除了圖中的實(shí)驗(yàn)器材，還必需的測(cè)量工具有：天平、刻度尺和秒表；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止。若測(cè)得回形針勻速上升的高度h、所用的時(shí)間t、回形針的總質(zhì)量m，則風(fēng)車做功的功率P＝ mg?t （表達(dá)式中的物理量均用符號(hào)表示）；
（4）如果選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn)，則與選用較細(xì)的線相比，測(cè)得風(fēng)車的功率值偏大。
解：（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，通過測(cè)量細(xì)線對(duì)回形針做功的功率即可粗略測(cè)定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率；
（2）由W＝Gh＝mgh可知，要測(cè)細(xì)線對(duì)回形針做的功需要天平測(cè)出回形針的總質(zhì)量m和刻度尺測(cè)出回形針上升的高度h，
由P=Wt可得，要測(cè)出細(xì)線對(duì)回形針做功的功率需要秒表測(cè)出所用的時(shí)間t；
（3）風(fēng)車做功的功率P=Wt=G?t=mg?t；
（4）線本身有質(zhì)量，對(duì)回形針做功的同時(shí)要對(duì)線做功，選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)線做的功大于對(duì)選用較細(xì)做的功，測(cè)得風(fēng)車的功率值偏大。
答案：（1）回形針；
（2）刻度尺；秒表；
（3）mg?t；
（4）大。
21．推土機(jī)在祖國(guó)建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)有一履帶式推土機(jī)，其額定功率為120kW，質(zhì)量為1.5×104kg。
（1）若推土機(jī)的牽引力用F表示，速度用v表示，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率用P表示，請(qǐng)你推導(dǎo)出F、v與P之間的關(guān)系式。
（2）若推土機(jī)在120kW的額定功率下工作，在平直場(chǎng)地上以1.5m/s的速度勻速前進(jìn)了20m，則推土機(jī)產(chǎn)生的牽引力和推土機(jī)所做的功分別是多少？
解：
（1）設(shè)推土機(jī)的工作時(shí)間為t，
由v=st可知，推土機(jī)通過的路程s＝vt，
推土機(jī)的牽引力做功：W＝Fs＝Fvt，
所以發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：P=Wt=Fvtt=Fv；
（2）由P＝Fv可得，推土機(jī)產(chǎn)生的牽引力：
F=Pv=120×103W1.5m/s=8×104N，
推土機(jī)所做的功：
W＝Fs＝8×104N×20m＝1.6×106J。
答：（1）推導(dǎo)過程見上；
（2）推土機(jī)產(chǎn)生的牽引力和推土機(jī)所做的功分別是8×104N、1.6×106J。
考點(diǎn)03 動(dòng)能和勢(shì)能
【高頻考點(diǎn)精講】
一、能量
1、定義：物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體具有能量。
2、一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。
3、單位：焦耳，符號(hào)：J，能的單位與功的單位相同。
二、動(dòng)能
1、定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。
2、影響動(dòng)能大小的因素：物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度。
（1）質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，物體的動(dòng)能越大。
（2）運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大。
三、勢(shì)能
（一）重力勢(shì)能
1、定義：物體由于受到重力并處在一定高度時(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：物體的質(zhì)量和物體所處的高度。
（1）質(zhì)量相同的物體，所處的高度越高，物體的重力勢(shì)能越大。
（2）所處高度相同的物體，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大。
（二）彈性勢(shì)能
1、定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢(shì)能。
2、影響彈性勢(shì)能大小的因素：彈性形變程度。物體的彈性形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能越大。
【熱點(diǎn)題型精練】
22．有甲、乙兩個(gè)完全相同的小球，在同一高度以大小相等的速度，將甲球豎直向下拋出、將乙球豎直向上拋出，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）
A．剛拋出時(shí)刻，甲球的動(dòng)能大于乙球的動(dòng)能
B．剛拋出時(shí)刻，甲球的動(dòng)能小于乙球的動(dòng)能
C．兩球在各自剛落地的一瞬間，動(dòng)能相等
D．兩球在各自剛落地的一瞬間，動(dòng)能不相等
解：AB、由于兩小球的質(zhì)量相等，剛拋出時(shí)刻的速度和高度都相等，因此剛拋出時(shí)兩球的動(dòng)能和重力勢(shì)能均相等，機(jī)械能相等，故AB錯(cuò)誤；
CD、由于不計(jì)空氣阻力，在上升和下落的過程中，只有重力做功，因此，小球的機(jī)械能守恒，所以，兩小球落地的一瞬間動(dòng)能大小相等，故C正確，D錯(cuò)誤。
答案：C。
23．一個(gè)小石塊從空中的某一高度，由靜止開始豎直下落，若不計(jì)空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，小石塊的重力勢(shì)能Ep隨著時(shí)間的變化圖象可能是（）
A． B． C． D．
解：若不計(jì)空氣阻力，從小石塊開始下落，到剛落到地面的過程中，石塊做加速運(yùn)動(dòng)，石塊在相同時(shí)間內(nèi)下降的高度越來(lái)越大，石塊所處的高度減小得越來(lái)越快，石塊的重力勢(shì)能Ep減小得越來(lái)越快，符合這一規(guī)律的只有C圖，而D圖是石塊的重力勢(shì)能Ep隨時(shí)間減小得越來(lái)越慢，故D錯(cuò)誤。
答案：C。
24．一人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行，我們把衛(wèi)星運(yùn)行過程中離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)（如圖所示）。已知衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，那么（）
A．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的勢(shì)能最大、動(dòng)能為零
B．衛(wèi)星在近地點(diǎn)的動(dòng)能最大、勢(shì)能為零
C．衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，勢(shì)能增大、動(dòng)能減小
D．衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能增大、勢(shì)能減小
解：
A、衛(wèi)星質(zhì)量一定，在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)相對(duì)地球距離最大，勢(shì)能最大，衛(wèi)星仍在運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能不為零；故A錯(cuò)誤；
B、衛(wèi)星質(zhì)量一定，在近地點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，相對(duì)地球有一定距離，勢(shì)能不為零；故B錯(cuò)誤；
CD、衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，速度變小，動(dòng)能變小；高度變大，勢(shì)能變大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能；故C正確，D錯(cuò)誤。
答案：C。
25．一個(gè)籃球不小心被水打濕，小明繼續(xù)使用該籃球進(jìn)行訓(xùn)練，球離手后，發(fā)現(xiàn)籃球在干燥的地面上向前彈跳的過程中，地面上留下了一個(gè)個(gè)“印跡”，以下判斷正確的是（不考慮籃球質(zhì)量的變化）（）
A．球離手后，手仍對(duì)球做功
B．D點(diǎn)時(shí)籃球的動(dòng)能不為0
C．B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能
D．1、2、3三個(gè)“印跡”大小相同
解：A．球離手后，手沒有對(duì)球施加力，所以手不對(duì)球做功，故A錯(cuò)誤；
B、籃球在D點(diǎn)時(shí)在水平方向有一定的速度，所以動(dòng)能不為零，故B正確；
C、從圖可知，籃球在干燥的地面上向前彈跳的過程中，彈跳的高度會(huì)越來(lái)越低，所以籃球的機(jī)械能越來(lái)越小，B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，而B點(diǎn)和C點(diǎn)高度相同，重力勢(shì)能相等，所以，B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；
D．因 A、B、C、D處的機(jī)械能逐漸變小，籃球落到地面轉(zhuǎn)成的彈性勢(shì)能逐漸變小，由于籃球彈性勢(shì)能大小與籃球的形變程度有關(guān)，故所以1、2、3三個(gè)“印跡”越來(lái)越小，故D錯(cuò)誤。
答案：B。
26．“反向蹦極”是一項(xiàng)比蹦極更刺激的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，彈性輕繩的上端固定在O點(diǎn)，拉長(zhǎng)后將下端固定在體驗(yàn)者的身上，并與固定在地面上的扣環(huán)相連。打開扣環(huán)，人從A點(diǎn)由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發(fā)射”，經(jīng)上升到最高位置C點(diǎn)，在B點(diǎn)時(shí)速度最大。對(duì)此過程，下列描述正確的是（）
A．人在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
B．彈性繩的彈性勢(shì)能在B點(diǎn)時(shí)最大
C．人從A到B的過程中，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少
D．人從A到C的過程中，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能一直減少
解：A、人的質(zhì)量一定，在上升的過程中，開始時(shí)彈力大于重力，人向上做加速運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)時(shí)，彈力等于重力，此時(shí)的速度最大，動(dòng)能最大；故A正確；
B、彈性繩在A點(diǎn)時(shí)彈性形變最大，彈性勢(shì)能最大；故B錯(cuò)誤；
C、從A到B的過程中，質(zhì)量不變、高度增大，重力勢(shì)能增加；質(zhì)量不變、速度逐漸變大，動(dòng)能變大；故C錯(cuò)誤；
D、人從A到C的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，重力勢(shì)能增加；AB段速度逐漸變大，動(dòng)能逐漸變大；BC段速度逐漸變小，動(dòng)能逐漸變??；故D錯(cuò)誤。
答案：A。
27．在水平地面上鋪一張紙，將皮球表面涂黑，使皮球分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑A、B，如圖所示。球從較高處下落形成的圓斑是圖中 B （選填“A”或“B”），由此可知重力勢(shì)能大小與高度有關(guān)。
解：從圖中A、B的印跡看出，B球的形變大，說明它原有的重力勢(shì)能大；在質(zhì)量相同的情況下，高度越高，重力勢(shì)能越大。
答案：B；高度。
28．如圖所示，是小明制作的“會(huì)跳的卡片”，用手把它反過來(lái)平壓在桌面上，使橡皮筋伸長(zhǎng)，迅速松手后，卡片就會(huì)彈跳起來(lái)。圖中A為外表面，B為內(nèi)表面，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)把 A （A/B）面緊貼桌面，卡片彈起來(lái)的過程中，橡皮筋的彈性勢(shì) 能會(huì)轉(zhuǎn)化為卡片的動(dòng) 能，使卡片能向上運(yùn)動(dòng)。
解：由圖中可知要利用橡皮筋的彈性勢(shì)能，只有把橡皮筋拉開才會(huì)有彈性勢(shì)能，所以要把卡片A面緊貼桌面，卡片B按平后放在水平面上然后松開，松開后，橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為紙片的動(dòng)能，所以卡片能跳起來(lái)。
答案：A；彈性勢(shì)；動(dòng)。
29．如圖所示，彈簧一端與木塊相連，另一端固定在左側(cè)的墻壁上，木塊放在光滑的水平木板上。木塊位于A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度，用力壓縮彈簧使木塊到達(dá)B點(diǎn)；松手后，木塊由位置B運(yùn)動(dòng)至位置C，在位置C時(shí)速度為零。則木塊從位置B運(yùn)動(dòng)至位置C的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是先減小后增大（選填“減小”、“增大”、“先減小后增大”、“先增大后減小”或“不變”）；木塊的動(dòng)能達(dá)到最大值的位置在 A點(diǎn) （選填“A點(diǎn)”、“A點(diǎn)左側(cè)”或“A點(diǎn)右側(cè)”）。
解：從B到彈簧自然長(zhǎng)度A時(shí)，是彈簧恢復(fù)原狀的過程，彈簧的彈性勢(shì)能減?。粡腁到C的過程，小車由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧發(fā)生彈性形變，彈簧的彈性勢(shì)能增大；所以彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是先減小后增大；
小車在光滑的木板上運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，就是彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能時(shí)，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，彈性勢(shì)能為0，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能，所以木塊的動(dòng)能達(dá)到最大值的位置在A點(diǎn)。
答案：先減小后增大；A點(diǎn)。
30．小明同學(xué)在體育活動(dòng)中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想：
猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)；
猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體的下落高度有關(guān)；
猜想三：物體的重力勢(shì)能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。
為此小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：
用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)金屬小球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，讓A、B兩球從距沙表面高H處由靜止下落，C球從距沙表面高2H處由靜止下落，D球從距沙表面高2H處的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下。（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量損失不計(jì)）實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B兩球陷入沙中深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙中深度均為h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本實(shí)驗(yàn)是通過觀察球陷入沙面的深度來(lái)判斷重力勢(shì)能大小的，這種物理研究方法叫做轉(zhuǎn)換法；
（2）比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙中深度更大，由此可得出的結(jié)論是當(dāng)下落高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；
（3）為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較 A、C 兩球，可得出結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，下落的高度越高，物體的重力勢(shì)能越大；
（4）由B、C兩圖不能探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，理由是沒有控制下落高度相同；
（5）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān) （填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；
（6）實(shí)際情況下，管道還是粗糙的，摩擦力會(huì)導(dǎo)致小球D陷入沙子中的深度變小。在力學(xué)分析時(shí)，例如某一個(gè)力相對(duì)非常小，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響不大時(shí)，物理學(xué)中經(jīng)常采用忽略次要因素，建立理想模型的方法來(lái)研究問題。為了使管道對(duì)鉛球的摩擦力成為“次要因素”，除了使用更光滑的管道之外，本實(shí)驗(yàn)可以選用質(zhì)量更大（填“大”或“小”）的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
解：（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢(shì)能大小是通過球陷入沙面的深度來(lái)反映；
（2）比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)下落高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；
（3）C球陷入沙深度更大，比較知，C球下落的高度最大，要研究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系，需要保持球的質(zhì)量一定，所以選擇的是A、C兩球；
（4）研究物體重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需要保持物體下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同，改變質(zhì)量；而B、C兩球的下落高度不同，所以不能研究物體重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系；
（5）比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動(dòng)路徑不同，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。
（6）為了使管道對(duì)鉛球的摩擦力成為“次要因素”，除了使用更光滑的管道之外，本實(shí)驗(yàn)可以選用質(zhì)量更大的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
答案：（1）球陷入沙面的深度；（2）當(dāng)下落高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；（3）A、C；（4）沒有控制下落高度相同；（5）無(wú)關(guān)；（6）大。
31．超速、超載行駛危害都很大，如圖為某道路交通標(biāo)志牌：小型車最高行駛速度不得超過100km/h。而大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過80km/h。
（1）請(qǐng)用動(dòng)能的知識(shí)解釋交通部門為什么要這樣規(guī)定？
（2）超載的危害很多，請(qǐng)你選取某一知識(shí)點(diǎn)如慣性、壓強(qiáng)、動(dòng)能等說說超載所造成的危害？
答：（1）機(jī)動(dòng)車質(zhì)量一定，速度越快，動(dòng)能越大，剎車時(shí)制動(dòng)距離越大，容易出現(xiàn)交通事故，所以要限速行駛；在相同的道路上，不同車型的機(jī)動(dòng)車質(zhì)量不同，速度相同時(shí)，大型客車、載貨汽車質(zhì)量大的動(dòng)能大，制動(dòng)距離大，小型車質(zhì)量小的動(dòng)能小，制動(dòng)距離小，當(dāng)制動(dòng)距離相同時(shí)，不同車型限速就不同；
（2）超載使汽車對(duì)路面的壓力增大，壓強(qiáng)增大，超過地面所能承受的壓強(qiáng)，使路面損壞。
考點(diǎn)04 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【高頻考點(diǎn)精講】
一、機(jī)械能
1、動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
2、動(dòng)能和勢(shì)能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。
二、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒
1、動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互相互轉(zhuǎn)化一般發(fā)生在只受重力作用下的運(yùn)動(dòng)過程中，例如滾擺在下降過程中，越轉(zhuǎn)越快，它的重力勢(shì)能越來(lái)越小，動(dòng)能越來(lái)越大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；滾擺在上升過程中，越轉(zhuǎn)越慢，它的重力勢(shì)能越來(lái)越大，動(dòng)能越來(lái)越小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
2、動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間，例如，從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中，由于皮球發(fā)生彈性形變，皮球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，皮球在恢復(fù)形變的過程中，它的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。拉彎的弓把箭射出去的過程中，拉彎的弓具有彈性勢(shì)能，射出去的箭具有動(dòng)能，這是弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。

3、在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過程中，如果沒有機(jī)械能和其它形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律。
三、機(jī)械能守恒
1、條件：如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，或者說，機(jī)械能是守恒的。
2、如果只有重力或彈力做功，沒有其它的力做功，機(jī)械能是守恒的。
【熱點(diǎn)題型精練】
32．下列有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說法正確的是（）
A．彎弓射箭，箭的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢(shì)能
B．?dāng)r河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢(shì)能
C．蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
D．人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢(shì)能減小，動(dòng)能增大
解：A、彎弓射箭，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；
B、攔河大壩使上游的水位升高，水量增大，提高了水的重力勢(shì)能，故B正確；
C、蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下，其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；
D、人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，速度減小，相對(duì)高度增加，則動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤。
答案：B。
33．滑板是深受青少年喜歡的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)。如圖是U形滑臺(tái)和運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的簡(jiǎn)化示意圖。運(yùn)動(dòng)員在滑臺(tái)A處由靜止自由下滑，不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力，僅依靠滑行過程中運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)的自然（不用力）變化，最有可能滑到滑臺(tái)C處的是（）
A． B．
C． D．
解：不計(jì)滑臺(tái)摩擦和空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)過程中機(jī)械能守恒；
A、若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，若是站立著，則此時(shí)重力勢(shì)能等于A點(diǎn)的重力勢(shì)能，動(dòng)能為零，所以運(yùn)動(dòng)員不會(huì)繼續(xù)向前滑行，就不會(huì)到達(dá)C點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
B、若運(yùn)動(dòng)員站立著從A開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，若是全蹲著，則此時(shí)重力勢(shì)能小于A點(diǎn)的重力勢(shì)能，則A點(diǎn)部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能此時(shí)不為零，所以運(yùn)動(dòng)員會(huì)繼續(xù)向前滑行，就可能會(huì)到達(dá)C點(diǎn)，故B正確；
CD、若運(yùn)動(dòng)員全蹲著從A開始滑行，到達(dá)U形滑臺(tái)另一側(cè)最高位置B點(diǎn)時(shí)，也應(yīng)該是全蹲著（前后兩次重力勢(shì)能相等，動(dòng)能均為零），因?yàn)槿羰钦局竭_(dá)或者平蹲著到達(dá)B點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的重力勢(shì)能大于初始的A點(diǎn)（違反機(jī)械能守恒定律），故CD錯(cuò)誤。
答案：B。
34．一顆番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時(shí)濺起許多水珠（如圖），同時(shí)番茄仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計(jì)一切機(jī)械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時(shí)減少的勢(shì)能（）
A．等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和
B．大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和
C．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和
D．小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和
解：番茄從開始下落至剛好浸沒時(shí)，此時(shí)番茄仍有較大速度，末狀態(tài)與初狀態(tài)相比，番茄的速度增大，其動(dòng)能增大；番茄的高度減小，重力勢(shì)能減??；同時(shí)濺起許多水珠，則這些水珠的動(dòng)能和重力勢(shì)能都增大（即所有濺起的水珠的機(jī)械能增大）；
不計(jì)一切機(jī)械能損耗，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，此過程中番茄減少的勢(shì)能＝番茄增加的動(dòng)能+所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和，所以番茄減少的勢(shì)能大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和。
答案：B。
35．如圖所示，甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的小球從相同高度靜止釋放，下落起點(diǎn)到地面之間距離用虛線劃分，相鄰虛線間距相等。甲球下落過程中經(jīng)過M、N兩點(diǎn)，乙球經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)。忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）
A．甲球在M點(diǎn)的動(dòng)能比它在N點(diǎn)的動(dòng)能大
B．乙球到Q點(diǎn)減少的重力勢(shì)能比它增加的動(dòng)能大
C．甲球在N點(diǎn)時(shí)與乙球在P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相等
D．甲球在N點(diǎn)時(shí)的速度比乙球在Q點(diǎn)的速度小
解：A、甲球靜止釋放，下落的過程中速度越來(lái)越快，所以甲球在N點(diǎn)的速度大于甲球在M點(diǎn)的速度，動(dòng)能由質(zhì)量和速度決定，甲球質(zhì)量不變，所以甲球在M點(diǎn)的動(dòng)能比它在N點(diǎn)的動(dòng)能小，故A錯(cuò)誤；
B、忽略空氣阻力，小球的機(jī)械能是守恒的；乙球下落過程中，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以乙球到Q點(diǎn)減少的重力勢(shì)能與它增加的動(dòng)能大小相同，故B錯(cuò)誤；
C、甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的小球從相同高度靜止釋放，甲和乙的機(jī)械能相等，由于忽略空氣阻力，所以甲和乙的機(jī)械能守恒，所以兩球在N點(diǎn)和P點(diǎn)的機(jī)械能相等，故C正確；
D、由圖可知，Q點(diǎn)的高度等于N點(diǎn)的高度，甲和乙的機(jī)械能相等，重力勢(shì)能相等，所以動(dòng)能相等，甲和乙質(zhì)量相等，所以甲球在Q點(diǎn)的速度等于乙球在 N 點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。
答案：C。
36．如圖，讓小球從光滑軌道AOB的A點(diǎn)由靜止開始自由滑下，A點(diǎn)的高度H大于B點(diǎn)的高度h，沿軌道AOB到達(dá)B點(diǎn)后離開（不計(jì)空氣阻力）。則小球離開B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)軌跡最符合實(shí)際的是（）
A．a(chǎn)B．bC．cD．d
解：根據(jù)題意，小球從A點(diǎn)由靜止滑下，所以小球的機(jī)械能等于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能，整個(gè)過程中，軌道光滑，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒。a的最高點(diǎn)超過了A點(diǎn)的高度，這是不可能的，故a錯(cuò)誤；
b點(diǎn)的最高點(diǎn)與A點(diǎn)的高度相同，而在最高點(diǎn)時(shí)，小球仍具有向右運(yùn)動(dòng)的速度，即b點(diǎn)時(shí)小球還具有動(dòng)能，所以b圖線的機(jī)械能大于A點(diǎn)的機(jī)械能，故b錯(cuò)誤；
c圖線的最高點(diǎn)低于A點(diǎn)，由于在最高點(diǎn)時(shí)小球仍運(yùn)動(dòng)，有一定動(dòng)能，其總機(jī)械能可能與開始時(shí)的機(jī)械能相等，故c正確；
小球離開軌道時(shí)，由于慣性，應(yīng)具有沿軌道方向向上運(yùn)動(dòng)的速度，故d錯(cuò)誤。
答案：C。
37．我國(guó)獨(dú)立自主研制的火星探測(cè)器“天問一號(hào)”沿橢圓軌道繞火星運(yùn)動(dòng)時(shí)，不考慮空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的動(dòng)能變小，機(jī)械能不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
解：探測(cè)器由近火點(diǎn)向遠(yuǎn)火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受空氣阻力，只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能是守恒的，保持不變；探測(cè)器相對(duì)于火星的高度增加，質(zhì)量不變，重力勢(shì)能變大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能變小。
答案：變?。徊蛔?。
38．如圖所示，在一個(gè)金屬罐的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過蓋和底的小洞并固定起來(lái)，使小鐵塊懸于罐體內(nèi)。做好后將罐子從不太陡的斜面滾下，罐子和小鐵塊的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為橡皮筋的勢(shì)能，滾動(dòng)一段時(shí)間后罐子停下來(lái)，然后再沿斜面向上滾動(dòng)，此時(shí)罐子的重力勢(shì)能會(huì) 增大（選填“增大”“減小”或“不變”）。
解：金屬罐不太陡的斜面上滾下，是從最高處滾下時(shí)，金屬罐先由慢到快、后由快到慢滾到最低點(diǎn)，上面一段滾動(dòng)主要是重力勢(shì)能減小，金屬罐的動(dòng)能和橡皮筋的彈性勢(shì)能增加；下面一段滾動(dòng)主要是重力勢(shì)能和金屬罐的動(dòng)能減小，橡皮筋的彈性勢(shì)能增加；金屬罐在斜面上滾到最低處時(shí)，橡皮筋形變到最大程度，具有較大彈性勢(shì)能。
在橡皮筋恢復(fù)的過程中，金屬罐會(huì)由斜面底部自動(dòng)滾上去。從最低處滾上時(shí)，金屬罐先由慢到快、后由快到慢滾到最高點(diǎn)，下面一段向上滾動(dòng)主要是橡皮筋的彈性勢(shì)能減小，金屬罐的動(dòng)能和重力勢(shì)能增加；向上面一段滾動(dòng)主要是橡皮筋的彈性勢(shì)能和金屬罐的動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加。
答案：勢(shì)能；增大。
39．如圖所示：在A點(diǎn)，將同一小球分別沿豎直和水平方向拋出，每次拋出時(shí)的速度大小相等，它的機(jī)械能數(shù)據(jù)如下表所示。（忽略空氣作用力）
（1）第1次實(shí)驗(yàn)：小球豎直向上運(yùn)動(dòng)的過程中，動(dòng) 能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì) 能。小球在最高處的機(jī)械能為 1.2 J。
（2）第1次實(shí)驗(yàn)：小球第一次經(jīng)過B點(diǎn)的速度為v1；第2次實(shí)驗(yàn)：小球經(jīng)過C點(diǎn)（與B點(diǎn)等高）的速度為v2，則：v1 ＝ v2（選填“＜”“＝”“＞”）。
解：（1）小球豎直向上運(yùn)動(dòng)的過程中，小球的質(zhì)量不變，速度變小，動(dòng)能變??；高度變大，重力勢(shì)能變大，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；不計(jì)空氣阻力，小球的機(jī)械能守恒，保持不變，所以小球在最高處的機(jī)械能為0.8J+0.4J＝1.2J；
（2）C與B點(diǎn)同高，小球的質(zhì)量不變，由于整個(gè)過程中小球的機(jī)械能是守恒的，小球在B、C點(diǎn)的重力勢(shì)能相同，所以動(dòng)能相同，速度相同。
答案：（1）動(dòng)；重力勢(shì)；1.2；（2）＝。
40．在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)中，小科采用如圖甲所示的裝置。其做法是：重物從高處由靜止開始落下，重物上連著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)打出一系列的點(diǎn)（每隔0.1秒再取另一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C等），測(cè)出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙條上打出點(diǎn)的間距大小，如圖乙所示，計(jì)算出重物重力勢(shì)能和動(dòng)能，并將重物的重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量進(jìn)行比較。小科用質(zhì)量為0.5kg和1kg的重物做了兩組實(shí)驗(yàn)，獲得表一和表二兩組數(shù)據(jù)。請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)過程和表格數(shù)據(jù)回答下列問題：
表一：質(zhì)量為0.5kg的重物
表二：質(zhì)量為1kg的重物
（1）小科認(rèn)為重物下落時(shí)動(dòng)能增加，請(qǐng)從圖乙中找出證據(jù)并說明理由重物下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng) 。
（2）分析表格數(shù)據(jù)，小科發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能減少量，其原因是重物克服空氣阻力做功，一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
（3）為了使動(dòng)能的增加量更接近于重力勢(shì)能減少量，以便得出機(jī)械能守恒定律?，F(xiàn)有1kg、2kg、3kg三個(gè)重物，選擇哪個(gè)重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更合理？ 3kg 。
解：（1）圖乙中相同時(shí)間內(nèi)重物下降的距離越來(lái)越大，即重物下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，高度變小，質(zhì)量不變，重力勢(shì)能減小，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能，所以重物的動(dòng)能越來(lái)越大；
（2）重物從高處由靜止開始落下時(shí)會(huì)受到空氣阻力的作用，克服阻力做功，重物的一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能減少量；
（3）根據(jù)表一和表二中的數(shù)據(jù)可知，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能增加量與重力勢(shì)能減少量就越接近，所以為了使動(dòng)能的增加量更接近于重力勢(shì)能減少量，以便得出機(jī)械能守恒定律，應(yīng)選用3kg的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
答案：（1）重物下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)；（2）重物克服空氣阻力做功，一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（3）3kg。
41．已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP＝mgh，動(dòng)能表達(dá)式為EK=12mv2；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，將一質(zhì)量為0.4kg的物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計(jì)空氣阻力，物體從被拋出到落地的瞬間，整個(gè)過程中機(jī)械能守恒。求：
（1）物體被拋出時(shí)的重力勢(shì)能EP和動(dòng)能EK1；
（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過程中，其重力所做的功W；
（3）物體落地前瞬間的動(dòng)能EK2。
解：
（1）由題知，物體質(zhì)量和被拋出時(shí)的高度和速度，
物體的重力勢(shì)能：Ep＝mgh＝0.4kg×10N/kg×1.5m＝6J；
動(dòng)能EK1=12mv2=12×0.4kg×（2m/s）2＝0.8J；
（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過程中，其重力所做的功：
Gh＝mgh＝0.4kg×10N/kg×1.5m＝6J；
（3）物體下落時(shí)高度減小，速度增大，所以重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，落地時(shí)高度為0，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，
所以物體落地前瞬間的動(dòng)能：EK2＝EK1+Ep＝0.8J+6J＝6.8J。
答：（1）物體被拋出時(shí)的重力勢(shì)能EP為6J，動(dòng)能EK1為0.8J；
（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過程中，其重力所做的功W為6J；
（3）物體落地前瞬間的動(dòng)能EK2為6.8J。
質(zhì)量
2kg
地面接觸總面積
1×10﹣3m2
最高車速
18km/h
重力勢(shì)能/J
動(dòng)能/J
A點(diǎn)
0.8
0.4
位置
A
B
C
D
E
動(dòng)能增加量（焦）
0.09
0.27
0.45
0.63
0.81
重力勢(shì)能減少量（焦）
0.15
0.45
0.75
1.05
1.35
位置
A1
B1
C1
D1
E1
動(dòng)能增加量（焦）
0.36
1.06
1.76
2.46
3.16
重力勢(shì)能減少量（焦）
0.4
1.2
2.0
2.8
3.6

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