功和機(jī)械能考點(diǎn)、考題與提升訓(xùn)練【考點(diǎn)一】功與功率★典例一：用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】依據(jù)功的計(jì)算公式，得，。可見，故應(yīng)選B。★典例二：參與今年邵陽市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）。A．1.5WB．15WC．150WD．1500W【答案】C。【解析】王小鵬同學(xué)的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時(shí)間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P=150W。故選C。★典例三：滑板車是深受小摯友們寵愛的玩具，運(yùn)用時(shí)一只腳站在滑板上，另一只腳蹬地，滑板車就能載著人前進(jìn)。蹬地時(shí)人對(duì)車（選填“做功”或“不做功”）；蹬地的腳離地后，人和車由于一起接著向前滑行，滑行時(shí)以人為參照物，滑板車是（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的。【答案】做功、慣性、靜止。【解析】滑板車運(yùn)用時(shí)一只腳站在滑板上，另一只腳蹬地，滑板車就能載著人前進(jìn)，有力有距離，所以蹬地時(shí)人對(duì)車做功；蹬地的腳離地后，人和車由于具有慣性，仍要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)一起接著向前滑行；滑行時(shí)以人為參照物，滑板車與人之間的位置沒有變更，所以是滑板車是靜止的。★典例四：小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想：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)能與物體所在高度有關(guān)為了驗(yàn)證上述猜想，他安排利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行試驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。按上述方案進(jìn)行試驗(yàn)，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。試驗(yàn)序號(hào)鐵塊質(zhì)量m/g鐵塊距桌面高度H/cm桌腿進(jìn)入沙子的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）試驗(yàn)中通過比較______來推斷物體重力勢(shì)能的大小；（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填試驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；（3）分析表中①②③的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度；①④⑤；質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。【解析】（1）通過小明設(shè)計(jì)的試驗(yàn)可以知道，他是通過比較桌腿進(jìn)入沙子的深淺來比較重力勢(shì)能的大小的。桌腿進(jìn)入沙堆越深說明物體做的功越多，它原來具有的重力勢(shì)能越大；（2）依據(jù)限制變量法，要驗(yàn)證物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)限制物體的高度相同，變更物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，須要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行試驗(yàn)；故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應(yīng)利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。（3）比較表中①②③的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)覺，高度相同，③中桌腿進(jìn)入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢(shì)能大，即可以得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。故答案為：（1）桌腿進(jìn)入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。典例五：“節(jié)能減排，低碳生活”旨在提倡節(jié)約能源和削減二氧化碳排放。李明同學(xué)堅(jiān)持騎自行車上下學(xué)，他的質(zhì)量為50kg，所騎自行車質(zhì)量為15kg。（g=10N/kg）求：（1）若他在平直馬路上5min內(nèi)勻速行駛了1500m，則這段時(shí)間他騎行的速度是多大？（2）若他騎行時(shí)的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了多少功？（3）若他騎行時(shí)自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？【解析】（1）他騎行的速度是：v===5m/s。（2）他在平直馬路上5min內(nèi)勻速行駛，受力平衡，則阻力f=F=60N，所以他騎行這5min內(nèi)克服阻力做的功：W=fs=60N×1500m=9×104J。（3）騎行過程中地面受到的壓力為：F壓=G總=（m人+m車）g=（50kg+15kg）×10N/kg=650N，則他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為：p==2.6×105Pa。答：（1）這段時(shí)間他騎行的速度是5m/s；（2）若他騎行時(shí)的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了9×104J功；（3）若他騎行時(shí)自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.6×105Pa。【考點(diǎn)二】動(dòng)能和勢(shì)能★典例一：無人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示是一款四翼無人機(jī)。在無人機(jī)勻速上升過程中，對(duì)其分析正確的是（）。A．質(zhì)量增加B．動(dòng)能增加C．重力勢(shì)能增加D．機(jī)械能不變【答案】C。【解析】無人機(jī)勻速上升過程中，無人機(jī)的質(zhì)量不變，高度增大，重力勢(shì)能增大；速度不變，質(zhì)量不變，其動(dòng)能不變；無人機(jī)上升過程中，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢(shì)能，所以機(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能的總和，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能不變，其機(jī)械能增大。故選C。★典例二：（多選題）為了更好的推動(dòng)習(xí)總書記提出的“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，我國安排放射十八顆通信衛(wèi)星，為沿線國家供應(yīng)服務(wù)。下列關(guān)于人造衛(wèi)星說法中，正確的是（）。A．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最小；B．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最小；C．衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；D．衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】A、D。【解析】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，速度最大，距離最近，所以動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最小，故A正確。衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，速度最小，距離最遠(yuǎn)，所以動(dòng)能最小，重力勢(shì)能最大，故B錯(cuò)誤。衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度越來越小，動(dòng)能越來越小，同時(shí)距離地球越來越遠(yuǎn)，重力勢(shì)能越來越大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤。衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度越來越大，動(dòng)能越來越大，同時(shí)距離地球越來越近，重力勢(shì)能越來越小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D正確。★典例三：揚(yáng)州城區(qū)的高層建筑越來越多，但高空拋物卻存在巨大的平安隱患，因?yàn)楦咛幍奈矬w具有較大的（）。A．彈性勢(shì)能B．重力勢(shì)能C．體積D．阻力【答案】B。【解析】物體的重力勢(shì)能與物體的高度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大、高度越高，重力勢(shì)能越大，所以高處的物體具有較大重力勢(shì)能，故B正確為答案。★典例四：關(guān)于功和能，下列描述正確的是（）。A．機(jī)械表上發(fā)條是增加了發(fā)條的彈性勢(shì)能；B．深圳大亞灣核電站是把電能轉(zhuǎn)化為核能；C．汽車加油后，以原來的速度接著勻速行駛它的動(dòng)能會(huì)降低；D．“飛流直下三千尺”中水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能【答案】A。【解析】A：上緊的機(jī)械表發(fā)條具有彈性勢(shì)能，并且發(fā)條形變?cè)酱缶哂械膹椥詣?shì)能越大；故A正確。B：在核電站中，核燃料發(fā)生裂變，釋放出核能，把核能再轉(zhuǎn)化為電能；故B錯(cuò)誤。C：汽車加油后相對(duì)于原來質(zhì)量增加，雖然仍按原速度行駛，但動(dòng)能相對(duì)于原來是增加的；故C錯(cuò)誤。D：“流直下三千尺”中，高處的水具有大量重力勢(shì)能，下落過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；故D錯(cuò)誤。★典例五：2024年1月3日，嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類探測器首次勝利在月球背面軟著陸。嫦娥四號(hào)探測器在距離月球表面100米高處懸停，對(duì)月球表面識(shí)別，并自主避障，選定相對(duì)平坦的區(qū)域后，起先緩慢地豎直下降，最終勝利軟著陸。從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，嫦娥四號(hào)探測器的重力勢(shì)能________，機(jī)械能________。（選填“增加”或“不變”或“削減”）【答案】削減；削減。【解析】嫦娥四號(hào)從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能削減；該過程中其速度減小，動(dòng)能削減；探測器沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢(shì)能，則機(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能的總和，所以其機(jī)械能削減。故答案為：削減；削減。【考點(diǎn)三】機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化★典例一：如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運(yùn)行，下列說法正確的是（）。A．衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，機(jī)械能最大；B．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，勢(shì)能最大，機(jī)械能最大；C．衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能漸漸減小，勢(shì)能漸漸增大，機(jī)械能不變；D．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能漸漸減小，勢(shì)能漸漸增大，機(jī)械能不變【答案】C。【解析】衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，距離地球最近，勢(shì)能最小，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故A錯(cuò)誤。衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，速度最小，動(dòng)能最小，距離地球最遠(yuǎn)，勢(shì)能最大，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故B錯(cuò)誤。衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，速度越來越小，動(dòng)能漸漸減小，距離地球越來越遠(yuǎn)，勢(shì)能漸漸增大，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故C正確。衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，速度越來越大，動(dòng)能漸漸增大，距離地球越來越近，勢(shì)能漸漸減小，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故D錯(cuò)誤。答案C。★典例二：電梯勻速上升過程中，電梯的（）。A.動(dòng)能保持不變B.機(jī)械能保持不變C.重力勢(shì)能保持不變D.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能【答案】A。【解析】動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量厚度越大，重力勢(shì)能越大。因?yàn)殡娞輨蛩伲虼藙?dòng)能不變；又因?yàn)樯仙灾亓?shì)能增大，機(jī)械能是重力勢(shì)能和動(dòng)能之和。因此機(jī)械能增大。一、選擇題1.一物體在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了4s，拉力F大小為5N，4s內(nèi)拉力F做的功為（）。A．1JB．3JC．2JD．4J【解析】D。【解析】由v可得，物體移動(dòng)的距離s＝vt＝0.2m/s×4s＝0.8m，拉力F做的功W＝Fs＝5N×0.8m＝4J。故選D。2.參與今年邵陽市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）。A．1.5WB．15WC．150WD．1500W【答案】C。【解析】王小鵬同學(xué)的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時(shí)間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P150W。故選C。3.媽媽與小明進(jìn)行爬山競賽，他們選擇的起點(diǎn)、路徑和終點(diǎn)都相同，全程設(shè)為勻速運(yùn)動(dòng)，媽媽的體重是小明的2倍，媽媽所用的時(shí)間是小明的3倍，若媽媽克服重力做功為W1、功率為P1，小明克服自身重力做功為W2、功率為P2，則下列關(guān)系正確的是（）。A．W1:W2=1:1B．W1:W2=2:3C．P1:P2=1:1D．P1:P2=2:3【答案】D。【解析】由題意可知，媽媽的重力與小明的重力之比是：，他們所用時(shí)間之比為：；依據(jù)功的公式：（h是高度），得到：，；依據(jù)功率公式：，得到：，；下面解答此題：，；由此可見正確答案是D。4．如圖，小明沿水平地面推箱子，但箱子沒有移動(dòng)，此過程（）。A．小明對(duì)箱子沒有做功；B．重力對(duì)箱子做了功；C．小明對(duì)箱子的推力大于地面對(duì)箱子的阻力；D.箱子所受的重力與箱子對(duì)地面的壓力是一對(duì)平衡力【答案】A。【解析】做功包括兩個(gè)必要的條件：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向通過了一段距離；小明對(duì)箱子用了力且箱子在力的方向上移動(dòng)了距離，所以小明做了功，故A正確。箱子在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，所以重力不做功，故B錯(cuò)。箱子處于靜止?fàn)顟B(tài)，在水平方向上受力平衡，所以小明對(duì)箱子的推力等于地面對(duì)箱子的阻力，故C錯(cuò)。重力和壓力和方向是相同的，它們不是平衡力，故D錯(cuò)；應(yīng)選A。5.一位同學(xué)正在進(jìn)行投擲實(shí)心球的訓(xùn)練，以下情境中，他對(duì)球做功的是（）。A.手拿球靜止；B.手托球水平勻速直線運(yùn)動(dòng)C.將球舉起；D.拋出后的球在空中接著運(yùn)動(dòng)【答案】C。【解析】A、手拿球靜止，有力，但球沒有在力的方向上移動(dòng)距離，故沒有做功，故A錯(cuò)誤。B、手托球水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，有力，但球沒有在力的方向上移動(dòng)距離，故沒有做功，故B錯(cuò)誤。C、將球舉起，有力作用在球上，球在力的方向上通過了肯定的距離，故有力做功，故C正確。D、球飛出去，球由于慣性向前運(yùn)動(dòng)，有距離，但沒有對(duì)球施加力，沒有對(duì)球做功，故D錯(cuò)誤。故選C。6.肯定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)的路程S-t時(shí)間圖象如圖所示，依據(jù)圖象，下列推斷正確的是（）。A．物體10s時(shí)的速度大于4s時(shí)的速度；B．0-6s拉力對(duì)物體所做的功大于6-12s拉力對(duì)物體所做的功；C．0-6s拉力對(duì)物體做功的功率小于6-12s拉力對(duì)物體做功的功率；D．0-6s物體所受的拉力大于6-12s物體所受的拉力【答案】B。【解析】從圖象上看，0～6s和6s～12s物體以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而0～6s過程中通過的路程是3m，6～12s的過程中通過路程為1m，因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)通過的路程越多，速度越大，因此0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，即4s時(shí)的速度大于10s時(shí)的速度，故A錯(cuò)誤。從圖中可以看出，0～6s過程中通過的距離為3m；6～12s的過程中通過的距離為1m；而拉力相同，由W=FS可知，0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功大于6s至12s內(nèi)鋼索拉力做的功；故B正確。由于速度發(fā)生了變更，依據(jù)P=Fv可知，由0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，0-6s拉力對(duì)物體做功的功率大于6-12s拉力對(duì)物體做功的功率，故C錯(cuò)誤。因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于阻力，0～6s物體所受的拉力等于6-12s物體所受的拉力，故D錯(cuò)誤。7.如圖所示，木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過程中，木塊的（）。A．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大；B．重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小；C．動(dòng)能不變，機(jī)械能不變；D．重力勢(shì)能不變，機(jī)械能減小【答案】B。【解析】木塊在勻速下滑的過程中，速度不變，動(dòng)能不變；高度減小，重力勢(shì)能減小；木塊在下滑過程中，受到摩擦力的作用；木塊要克服摩擦力做功，機(jī)械能削減。二、填空題8.如圖為四旋翼無人機(jī)，質(zhì)量為1.2千克，下方懸掛著一個(gè)質(zhì)量為0.1千克的攝像機(jī)。在10秒內(nèi)無人機(jī)從地面豎直上升了20米，然后邊攝像邊斜向上飛行了30秒，儀表盤上顯示離地高度為36米。無人機(jī)前10秒對(duì)攝像機(jī)做功焦，整個(gè)過程中，無人機(jī)對(duì)攝像機(jī)做功的功率為瓦。【答案】（1）20；（2）0.9W。【解析】（1）前10秒對(duì)攝像機(jī)做功W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×20m=20J。整個(gè)過程無人機(jī)對(duì)攝像機(jī)做功，功率：。9.如圖是老師設(shè)計(jì)的探究機(jī)械能轉(zhuǎn)化的試驗(yàn)裝置，將一彈簧下端固定于帶槽的斜面底端，彈簧上端處于斜面A點(diǎn)處；將一小球從斜面頂端釋放，小球經(jīng)過斜面A點(diǎn)后壓縮彈簧，在斜面C點(diǎn)停止；然后在彈力的作用下小球再向上運(yùn)動(dòng)到斜面的D點(diǎn)，接看再向下運(yùn)動(dòng)；如此往復(fù)幾次后小球在斜面的B點(diǎn)靜止，那么小球第一次下降經(jīng)過斜面的______（選填“A““B““C”“D”“O”）點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大；小球上升時(shí)不能再回到O點(diǎn)的緣由主要是小球克服摩擦做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了______。【答案】B；內(nèi)能。【解析】（1）從O到A的過程中，小球沿斜面對(duì)下重力的分力大于沿斜面對(duì)上的摩擦力，合力沿斜面對(duì)下，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；由題意可知，小球最終在斜面的B點(diǎn)靜止，小球在該點(diǎn)受到的合力為零，則從A到B的過程中，小球沿斜面對(duì)下重力的分力大于沿斜面對(duì)上的摩擦力與彈力之和，合力沿斜面對(duì)下，小球做變加速直線運(yùn)動(dòng)；從B到C的過程中，小球沿斜面對(duì)下重力的分力小于沿斜面對(duì)上的摩擦力與彈力之和，合力沿斜面對(duì)上，小球做變減速直線運(yùn)動(dòng)，直至在C點(diǎn)瞬時(shí)靜止，綜上可知，小球第一次下降經(jīng)過斜面的B點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大；（2）小球上升時(shí)不能再回到O點(diǎn)的緣由主要是小球克服摩擦做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。故答案為：B；內(nèi)能。10.打網(wǎng)球已成為我國青少年寵愛的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如圖甲為快速飛行的網(wǎng)球遇到迎面而來的球拍時(shí)的三個(gè)瞬間，圖乙為用頻閃相機(jī)拍攝的網(wǎng)球離開球拍后在空中飛行過程的照片。（1）網(wǎng)球遇到球拍時(shí)，球和球拍都變形了，這說明______（寫兩點(diǎn)）。（2）球遇到球拍后的某一瞬間，網(wǎng)球的速度剛好變?yōu)榱悖瑒t該瞬間網(wǎng)球所受的力是否平衡？______（3）網(wǎng)球表面比較粗糙，在空中飛行時(shí)所受空氣阻力不行忽視。圖乙中，網(wǎng)球從A點(diǎn)經(jīng)過最高點(diǎn)B飛行到C點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是______（選填序號(hào)）。①在A、B、C三點(diǎn)，網(wǎng)球在A點(diǎn)機(jī)械能最大②位于最高點(diǎn)B時(shí)，網(wǎng)球的動(dòng)能為零③在該飛行過程中，網(wǎng)球的勢(shì)能先增大后減小【答案】力使物體發(fā)生形變；力的作用是相互的；否；①③。【解析】（1）球撞到球拍上，球拍發(fā)生了形變；說明：力能變更物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；同時(shí)球的運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生了變更，說明球也受到了球拍的力；說明：力的作用是相互的；（2）物體受力平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生變更；物體速度某個(gè)瞬間為零并能說明物體就受力平衡，小球速度為零下一瞬間將反向運(yùn)動(dòng)，說明小球不是出于平衡狀態(tài)。所以該瞬間小球受力不平衡。（3）網(wǎng)球飛行過程中高度先增大再削減，所以小球的重力勢(shì)能先增大再減小，而過小球離開球拍后它的彈性勢(shì)能是不變的，所以勢(shì)能先增大后減小。故答案是：（1）力使物體發(fā)生形變，力的作用是相互的；（2）否；（3）①③。三、試驗(yàn)探究題11.如圖甲所示是小張“探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的試驗(yàn)裝置。（1）小張讓大小不同的實(shí)心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下，在水平面上運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)木塊移動(dòng)，是為了探究動(dòng)能大小與的關(guān)系；（2）同班同學(xué)小紅發(fā)覺，木塊被鋼球撞擊后移動(dòng)的距離沒有其他同學(xué)的明顯，認(rèn)為是木塊太重導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力過大的緣由造成。為了驗(yàn)證揣測，小紅設(shè)計(jì)了如圖乙所示“探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小關(guān)系”的試驗(yàn)，當(dāng)接觸面粗糙程度不變，用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過多次試驗(yàn)得到了表格中的相關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你依據(jù)表中數(shù)據(jù)幫她分析并得出，滑動(dòng)摩擦力f與壓力F之間的數(shù)量關(guān)系式為。試驗(yàn)次數(shù)12345木塊對(duì)木板壓力F/N23456彈簧測力計(jì)讀數(shù)f/N0.60.91.21.51.8【答案】（1）質(zhì)量；（2）f=0.3F。【解析】（1）影響動(dòng)能大小的因素是物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度；小明選用大小不同的鋼球，故其質(zhì)量也不同，假如從同一斜面的同一高度靜止?jié)L下，它們的速度相同，故試驗(yàn)是為了探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系。（2）由表哥中的數(shù)據(jù)，可求得f1=0.3F；滑動(dòng)摩擦力的大小等于拉力大小，即彈簧測力計(jì)的示數(shù)，故滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力之間的關(guān)系為：f=0.3F。12.探究“水平拋出物體飛行的距離a與物體質(zhì)量m、拋出高度H、拋出時(shí)的速度v的關(guān)系”時(shí)，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖甲試驗(yàn)。試驗(yàn)一：質(zhì)量不同的A、B球在斜面同一高度處由靜止滑下，下落到不同高度的地面。試驗(yàn)二：質(zhì)量不同的A、B球在斜面不同高度處由靜止滑下，下落到同一高度的地面。試驗(yàn)得到表一、表二兩組數(shù)據(jù)：表一mA=100克，mB=50克，h=0.2米次數(shù)球桌面離地高度H/米落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)水平距離s/米1A0.52A1.00.743A1.50.904B0.50.535B1.00.746B1.50.91表二mA=100克，mB=50克，H=1.2米次數(shù)球桌面離地高度H/米落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)水平距離s/米1A0.10.592A0.20.813A0.30.994B0.10.585B0.20.816B0.31.00(1)如圖乙所示，是A球從斜面高h(yuǎn)=0.2米處下落時(shí)，測量球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)水平距離的示意圖，該距離是米。(2)試驗(yàn)一，球在斜面的同一高度靜止釋放，是為了保持小球離開桌面時(shí)的相同。(3)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是。【答案】（1）0.51～0.54；（2）水平速度；（3）水平拋出物體飛行的距離與拋出點(diǎn)的水平速度和拋出高度有關(guān)，與質(zhì)量大小無關(guān)。水平拋出速度越大、拋出高度越高，水平飛行距離越遠(yuǎn)。【解析】（1）依據(jù)尺子的示數(shù)，估讀距離為0.51～0.54m；（2）球在斜面的同一高度靜止釋放，使重力做的功相同，保持小球離開桌面時(shí)的速度相同；（3）依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是水平拋出物體飛行的距離與拋出點(diǎn)的水平速度和拋出高度有關(guān)，與質(zhì)量大小無關(guān)。水平拋出速度越大、拋出高度越高，水平飛行距離越遠(yuǎn)。四、計(jì)算題13.跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在越來越受到人們的寵愛．在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重為500N的運(yùn)動(dòng)員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止起先豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，起先做勻速直線運(yùn)動(dòng)直至落地，整個(gè)過程用時(shí)30s，求在這個(gè)過程中：（1）運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率。【解析】（1）由題可知，運(yùn)動(dòng)員在0﹣15s下落的路程為s前=210m，由圖象可知，15s后運(yùn)動(dòng)員以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員在15﹣30s通過的路程為：s后=vt后=6m/s×15s=90m；運(yùn)動(dòng)員通過的總路程為：s=s前+s后=210m+90m=300m，總時(shí)間為t=30s，則整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度：v′===10m/s。（2）運(yùn)動(dòng)員下落的高度為：h=s=300m；重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J。（3）勻速下降時(shí)，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W。答：（1）運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度為10m/s；（2）重力做的功為1.5×105J；（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率為3×103W。14.如圖所示是正在航拍的無人機(jī)。起飛前，放在地面上要確保四腳著地；啟動(dòng)后，利用遙控器可限制它運(yùn)動(dòng)和工作。無人機(jī)的參數(shù)如下表，求：（g取10N/kg）（1）無人機(jī)從地面飛到離地20m高處，至少要多長時(shí)間？（2）無人機(jī)從20m高處著陸到地面，重力做功是多少？（3）無人機(jī)停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（4）無人機(jī)的突出問題是飛行時(shí)間短，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)解決問題的合理建議。【解析】（1）由得至少要用的時(shí)間為：（2）重力做功為：（3）無人機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為：（4）無人機(jī)飛行過程須要消耗電能來克服重力做功，所以為了削減電能的消耗，延長飛行時(shí)間，可以減小無人機(jī)的質(zhì)量。或者增加電池儲(chǔ)存的電能也可以延長飛行時(shí)間。15.為解決某偏遠(yuǎn)山區(qū)的用電困難，利用當(dāng)?shù)厮Y源豐富的特點(diǎn)，扶貧工作隊(duì)籌措資金為當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)了一座小型水力發(fā)電站，讓水壩的水下泄時(shí)沖動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，供當(dāng)?shù)鼐用裆钏琛Ｈ羲畯?0m高處下泄，每小時(shí)下泄量為7.2×106kg，取g=10N/kg。（1）每小時(shí)水的重力做的功W為多少？（2）若水的重力做的功有80%轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率P是多少？【解析】（1）每小時(shí)下泄量為7.2×106kg，則這些水的重力：G=mg=7.2×106kg×10N/kg=7.2×107N，每小時(shí)水的重力做的功：W=Gh=7.2×107N×10m=7.2×108J；（2）由可得，產(chǎn)生的電能：W電=80%×W=80%×7.2×108J=5.76×108J，則發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率：答：（1）每小時(shí)水的重力做的功W為7.2×108J；