1、專題16 功和機械能考點一：功與計算1.以下物理量的單位中，不是功的國際單位的是（）A.牛/米B.牛米C.焦耳D.焦2.小亮同學從地面走上10m高的四樓教室，估計他克服重力做的功為（）A.500WB.500JC.5000WD.5000J3.兩個光滑斜面，其長度之比是3:4，頂端高度之比是2:3，將同一物體分別從斜面底端勻速拉至頂端，拉力所做的功之比是（）A.1:1B.2:3C.9:4D.4:94.在國際單位制中，功的單位是_，符號是_ 5.龍舟比賽是中國傳統運動項目之一。如圖，某隊龍舟和運動員總質量為2.5103kg，在一次龍舟賽上，該隊以1min40s的成績奪得500m比賽冠軍。已知該龍舟在

2、運動過程中受到的阻力是龍舟和運動員的總重力的0.12倍。 （1）該隊的龍舟比賽在500m比賽過程中的平均速度是多少米/秒？ （2）如果把在比賽過程中該隊龍舟的運動看作勻速直線運動，求運動員在比賽過程中劃船時所做的總功？（g=10N/kg) 考點二：功率與計算1.如圖所示，在拉力 F 作用下，物體 A 在水平桌面上以速度向右勻速運動，繩子自由端 5s 內移動了6m 已知A的重力為 200N ，桌面對 A 的摩擦力為 600N ，機械效率為80 （滑輪及繩重不計）求：（1）使用滑輪組做的有用功和總功分別為多少 （2）拉力的功率為多少 2.“千百年夢想成真，十五年玉汝于成”，上天入地，騰云駕霧，曾是

3、巫文化中神仙大咖才有的曠世絕技，承載這世人對對飛天夢的原始想象。2019年8月16日，巫山神女機場正式通航，回想艱苦奮斗的激情歲月：立項選址、建設、試飛、驗收，三峽人民的“飛天夢”一步一步變成現實，實踐證明，只要路走對了，就不怕遙遠；只要有夢想，就一定能實現。已知圖中的汽車在裝載完成后重力為105N，當汽車在水平路面勻速運動，所受阻力為重力的五分之一，汽車牽引力功率為92kW，請你運算汽車運動100s以內時： （1）汽車所受的阻力有多大？ （2）牽引力做了多少功？ （3）汽車通過的距離多長？ 3.閱讀以下材料，回答問題： 混合動力型汽車 利用兩種或兩種以上能源的汽車稱為混合動力型汽車，通常指的

4、是利用汽油和電池發動的車該類型汽車，一般有一臺質量較小且較為經濟的汽油發動機與電動機，汽油發動機可以滿足大多數情況下行駛的需要，當需要更多的動力時，可以再由電動機提供，電動機由能重復充電的蓄電池供電 有一種類型的混合動力型汽車，稱為“并聯混合動力型汽車”（如圖），該車的汽車發動機和電動機通過同一個變速器與車輪相連，何時使用汽油發動機、何時使用電動機、何時兩者同時使用，均由內置電腦控制這類汽車除了油箱里的汽油之外，不再需要外界其他能源，與電動汽車不同，你不需要將混合動力型汽車的蓄電池接到電源插座上去充電普通汽車在制動時，汽車的動能全部轉化為內能，混合動力型汽車在制動時，電動機作為發動機使用，把汽

5、車的一部分動能轉化為電能，實現了對電池的充電（1）混合動力型汽車與普通汽車相比，具有哪些優點（寫出兩點）_ （2）并聯混合動力型汽車在水平面上制動時，汽車的動能轉化為_和_ （3）并聯混合動力型汽車以速度v行駛，若汽油發動機與電動機同時提供動力，其功率分別為P1、P2 ， 此時該車的牽引力F=_ 考點三：動能與勢能1.“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動某運動員做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示將蹦極過程近似為在豎直方向的運動據圖可知運動員 （ ）A.重力大小為F0 B.t0時刻重力勢能最小C.t0時刻動能最大 D.所受拉

6、力F對其始終不做功2.用電器是將電能轉化為其他形式能的器件，在下列用電器中，利用電能轉化為機械能的是A.電飯鍋B.電燈泡C.電風扇D.電視機3.下列過程中，物體的重力勢能轉化為動能的是 A.跳傘運動員在空中勻速下落的過程B.熱氣球上升的過程C.汽車在水平路面上勻速行駛的過程D.鉛球自由下落的過程4.體積相同的銅塊和鐵塊，從同一高度沿光滑的斜面滑下，下列說法正確的是( ) A.在頂端勢能一樣多，底端銅塊的動能大于鐵塊的動能B.與鐵塊相比銅塊在頂端勢能少，到底端動能也少C.與銅塊相比鐵塊在頂端勢能少，到底端動能也少D.兩金屬塊在頂端勢能不一樣，到底端動能一樣5.假設質量為m的冰雹從高h處下落，在下

7、落的過程中，所受阻力大小與冰雹下落速度的平方成正比，比例系數為k，則該冰雹降落可能達到的最大速度是_（可以認為冰雹下落過程中質量不變）。 6.壓縮的彈簧具有_能，舉高的重錘具有_能。 7.小孩從滑梯上坐著滑下時，速度越來越快，是因為他的重力勢能轉化為_能；他感到臀部發燙，是因為他的部分機械能轉化為_能。 8.蹦極是一項極限體育運動，如圖所示，A點最高點、B點為彈性繩自然伸長的位置，蹦極人在C點受彈性繩的彈力與自身重力相等，D點是能下落到的最低點在蹦極人從A點下落到D點的過程中，_（填“B”、“C”或“D”）點動能最大，在這個過程中，減小的重力勢能都轉化為_能（不計空氣阻力） 9.高空拋物現象被

8、稱為“懸在城市上空的痛”據報道：一個30g的雞蛋從25樓拋下可使人當場死亡是因為：雞蛋的_，重力勢能與高度有關，下落過程_，動能大，所以危險性大10.一單擺小球，從A點放手后，經最低點B蕩至另一側的C點，若不考慮能量損失，請在圖上畫出C點所在位置。 11.火車進站時仍具有較大的動能，要使火車停下來需要剎車，造成能量的損失。小紅想：怎么樣才能讓火車到車站時把動量轉化為其它形式的能量先儲存起來，這樣火車就可以不剎車而停下來；當火車開動時，再將這些能量轉化加以利用，從而避免能量的浪費。請你根據小紅的思路，在下面的框中簡單畫出你設計的火車站臺（用于停靠火車的平臺）12.利用如圖所示的裝置探究“物體的動

9、能大小與哪些因素有關”.將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度的位置，然后都由靜止釋放，當小球擺動到豎直位置時，將與靜止在水平面上的木塊C發生碰撞，木塊就會在水平面上滑行一定距離后停止.圖中的擺長L都相同，1 2 ， 球A、B的質量分別為mA 、mB (mAf，冰雹加速下落。隨著冰雹速度的增大，它受到的阻力也在不斷增大，而當阻力增大到與重力相等時，即當Gf時，冰雹開始做勻速向下運動，冰雹的速度不再增大，此時的速度就是冰雹的最大速度；由題意可知： fv2 k,由此得出：fkv2,所以v .6.壓縮的彈簧具有_能，舉高的重錘具有_能。 【答案】彈性勢能；重力勢能 【解析】判斷物體是否具有彈性勢能

10、，要看物體是否發生彈性形變，壓縮的彈簧發生了彈性形變，所以具有彈性勢能；判斷物體是否具有重力勢能，要看物體是否被舉高重錘因為被舉高，所以具有重力勢能；故答案為：彈性勢能；重力勢能.7.小孩從滑梯上坐著滑下時，速度越來越快，是因為他的重力勢能轉化為_能；他感到臀部發燙，是因為他的部分機械能轉化為_能。 【答案】動；內 【解析】動能和勢能的可以相互轉化，在只有動能和勢能的相互轉化過程中機械能的總量保持不變，這就是機械能守恒，若還有其他能量的轉化，則總的能量守恒。小孩從滑梯上坐著滑下時，速度越來越快，是因為他的重力勢能轉化為動能；他感到臀部發燙，是因為滑梯表面不光滑有摩擦，他的臀部和滑梯相互摩擦，部

11、分機械能轉化為內能。故答案為：動，內。8.蹦極是一項極限體育運動，如圖所示，A點最高點、B點為彈性繩自然伸長的位置，蹦極人在C點受彈性繩的彈力與自身重力相等，D點是能下落到的最低點在蹦極人從A點下落到D點的過程中，_（填“B”、“C”或“D”）點動能最大，在這個過程中，減小的重力勢能都轉化為_能（不計空氣阻力） 【答案】 C；彈性勢 【解析】彈性繩繃緊后，開始階段，拉力小于重力，人向下做加速運動，當拉力大于重力后，人做減速運動，即速度先增大后減小 當拉力等于重力時，速度最大，動能最大即人到達C點時動能最大人到達D點時，彈性繩伸長最長，彈性繩的彈性勢能最大，開始的重力勢能全部轉化成彈性勢能故答案

12、為：C；彈性勢9.高空拋物現象被稱為“懸在城市上空的痛”據報道：一個30g的雞蛋從25樓拋下可使人當場死亡是因為：雞蛋的_，重力勢能與高度有關，下落過程_，動能大，所以危險性大【答案】 高度大；重力勢能轉化為動能【解析】根據雞蛋從樓上拋下來就可以砸破行人的頭骨，可知高度越高，造成的后果越嚴重，說明高度越高雞蛋具有的重力勢能就越大，從而得出重力勢能與高度有關；雞蛋下落過程中，質量不變，高度減小，因此重力勢能減小，同時速度增大，因此動能增加，增加的動能是由重力勢能轉化來的，即雞蛋下落過程是將重力勢能轉化為動能；10.一單擺小球，從A點放手后，經最低點B蕩至另一側的C點，若不考慮能量損失，請在圖上畫

13、出C點所在位置。 【答案】 解：如圖所示： 【解析】小球從A到B的過程中，重力勢能轉化為動能；從B到C的過程中，動能轉化為重力勢能不計能量損失，小球在C點和在A點具有的重力勢能相同，所以C點與A點在同一水平線畫出小球在A位置時的懸掛點關于豎直線的對稱位置，這一位置就是C的位置，如圖所示： 11.火車進站時仍具有較大的動能，要使火車停下來需要剎車，造成能量的損失。小紅想：怎么樣才能讓火車到車站時把動量轉化為其它形式的能量先儲存起來，這樣火車就可以不剎車而停下來；當火車開動時，再將這些能量轉化加以利用，從而避免能量的浪費。請你根據小紅的思路，在下面的框中簡單畫出你設計的火車站臺（用于停靠火車的平臺

14、）【答案】【解析】火車進站時速度要降低，如果直接靠剎車時速度降低，車的動能轉化為內能而被消耗掉；為了避免浪費，我們可以使車的動能轉化為重力勢能，出站時，重力勢能轉化為動能，這樣就可節約一部分能量。要滿足上述要求可將站臺設計成兩個斜坡，如圖所示： 12.利用如圖所示的裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關”.將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度的位置，然后都由靜止釋放，當小球擺動到豎直位置時，將與靜止在水平面上的木塊C發生碰撞，木塊就會在水平面上滑行一定距離后停止.圖中的擺長L都相同，1 2 ， 球A、B的質量分別為mA 、mB (mAmB ). （1）如圖甲、乙所示，同時釋放A、B，觀察到

15、它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達豎直位置，這表明兩小球在擺動過程中的任一時刻的速度大小與小球的_無關. （2）如圖甲、乙所示，觀察到B球能將木塊C撞得更遠，由此可得出結論:_. （3）圖乙中小球B到達豎直位置時的速度_ (選填“大于”“小于”或“等于”)圖丙中小球B到達豎直位置時的速度。 （4）本實驗中判斷小球動能大小的研究方法是_法。 【答案】 （1）質量（2）速度相同時,物體質量越大,它的動能就越大（3）小于（4）轉換法 【解析】(1)甲乙兩圖中，小球的質量不同，根據題意知，擺角相同，小球同時到達豎直位置，說明小球的速度大小與小球的質量無關;(2) mAmB ， 兩球的速度相同，B球能

16、將木塊C撞得更遠，說明B球的動能更大，因此可得速度相同時，物體質量越大，動能越大;(3)乙丙兩圖，小球的質量相同， 1 2 ， 所以丙圖小球的速度更大;(4) 小球將木塊C推動的距離大小判斷其動能大小，采用了轉換法的思想。13.小明騎自行車上學途中，要經過一段上坡路他思考：物體沖上斜坡的最大距離可能與哪些因素有關呢？按要求完成下面各題：（1）他發現車子的初始速度越大，沖上斜坡的最大距離就越長這是因為車子的初始速度越大，它的初始動能也越大，上坡過程中增加的_就越大（2）他進而又提出兩個猜想：猜想一：物體沖上斜坡的最大距離可能與物體的質量大小有關；猜想二：物體沖上斜坡的最大距離可能與斜坡的傾角大小

17、有關為了驗以相同的初始速度滑上長證猜想一，他將與水平面平滑連接的長木板以一定的傾角固定，如圖甲所示實驗時為了讓不同質量的小球木板，請你在甲圖中的虛線框內為小明設計一實驗裝置，并說明使用該裝置進行實驗時的操作要點：_小明發現當不同質量的小球以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離均相同這說明猜想一是_（選填“正確”或“錯誤”）的在驗證猜想二的實驗中，小明讓一小球以相同的初始速度分別滑上不同傾角的長木板，測得的數據記錄如表：根據表中數據，請在圖乙中描點作出s圖象_根據圖象得出的結論是_【答案】（1）重力勢能（2）讓小球在軌道同一高度由靜止釋放；錯誤；隨傾角的增大，小球上滑的最大距離S先減小后

18、增大【解析】（1）車子上坡的過程是一個將動能轉化為重力勢能的過程，轉化出的重力勢能的多少決定于物體具有動能的多少（2）由于物體上升的高度已經知道了與物體的速度大小有關，新的猜想有兩個，根據控制變量法的思想，探究與物體質量的關系時，只控制質量不同，其它因素都相同由此去考慮設計思路猜想的正確與否，要通過實驗現象來判定，因此，根據不同質量的木塊以相同初始速度滑上長木板時，向上滑行的最大距離是否相同即可知道猜想是否正確利用表中給出的實驗數據，即可確定物體上升的最大距離與傾斜角度的關系14.小蘇同學的物理興趣小組準備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈

19、簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關。他們的實驗裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長，水平面O點左側光滑，右側粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點，然后由靜止釋放，當物體M運動到O點與彈簧分開，最終運動到Q點靜止。請補充完成他們的探究過程：（1）彈簧彈性勢能的大小是通過_來衡量的。 （2）探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關系，應該選用_（選填“相同”或“不同”）彈簧進行實驗，并先后改變_之間的距離，測出OQ的距離，重復實驗，測量多組數據并記錄。 （3）小蘇的實驗小組經過多次實驗得出了結論。在上面的實驗中，他們運用到了轉換法和_兩種物理思想方法。 【答案】（1）物體M被彈出的距離 （2）相同；AP （3）控制變量法 【解析】（1）實驗中彈性勢能的大小時通過物體M被彈出的距離來間接的反應，這用到了轉換法；（2）探究的是彈性勢能和彈簧長度變化量之間的關系，根據控制變量的思想，必須使用相同的彈簧，改變彈簧長度變化量，即AP（OP）間的距離；彈性勢能通過彈簧推動物體在粗糙表面上運動的距離遠近來體現，所以必須測出OQ間的距離