專項(xiàng)分類05功和機(jī)械能（解析版）

八年級(jí)物理下學(xué)期期末復(fù)習(xí)必刷分類專項(xiàng)訓(xùn)練（人教版）

W知識(shí)點(diǎn)詳解

一、目標(biāo)要求

1.理解：功的概念；功率的概念；影響物體動(dòng)能大小的因素；影響物體重力勢(shì)能大小的因素；

2.認(rèn)識(shí)：生活中常見功率值；

3.會(huì)：利用功解釋生活中常見現(xiàn)象；利用功率解釋生活中常見現(xiàn)象；分析動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)

化過程；利用機(jī)械能分析生活中常見動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化；

4.了解：能量和動(dòng)能的概念；機(jī)械能概念；機(jī)械能守恒定律；

5.知道：什么是重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能；影響彈性勢(shì)能大小的因素；

6.能：分析力是否對(duì)物體做功；進(jìn)行功的簡(jiǎn)單計(jì)算；進(jìn)行功率的簡(jiǎn)單計(jì)算。

二、知識(shí)體系

功的定義?作用在物體上的力，與在力的方向上的距離的乘積叫做力的功

做功的條件。有力作用在物體上；物體在力的方向上移動(dòng)了距離

物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫“勞而無功”

物體移動(dòng)了一段距離，但在此運(yùn)動(dòng)方向上沒有受到力的作用（如物體因

不做功的三種情況慣性而運(yùn)動(dòng)），此情況叫“不勞無功”

物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直（如起重機(jī)吊起

貨物在空中沿水平方向移動(dòng)），此情況叫“垂直無功”

功的計(jì)算附

------工I會(huì)單位：焦耳（簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)J）,

?、、相同時(shí)間，比較做功的多少

比較做功快慢的方法?.

在做功相同的情況下，比較所用時(shí)間

功率的物理意義表示物體做功快慢的物理量

單住時(shí)間內(nèi)所做的功

［功率］功率的定義功率公式：尸=：

單住：瓦特（簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)W）,1W=1J/s

P=FV

功率的導(dǎo)出式

應(yīng)用：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率一定時(shí)，車輛的速度v越小，牽引力越大

功和機(jī)械能

能做功的物體具有能量，簡(jiǎn)稱能

能量能量表示物體的做功本領(lǐng)，物體做功過程實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移

能量的單位：與功的單住相同，在國(guó)際單住制中能量的單位是焦耳（J）

物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量

*物體的質(zhì)量

動(dòng)能影響動(dòng)能大小的因素

一物體運(yùn)動(dòng)的速度

動(dòng)能和勢(shì)能

分析動(dòng)能大小必須考慮兩方面因素：質(zhì)量和速度

物體由于被舉高而具有的能量

重力勢(shì)能

物體的質(zhì)量

影響重力勢(shì)能的因素

勢(shì)能物體離開地面的高度

物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量

彈性勢(shì)能

影響彈性勢(shì)能大小的因素：物體發(fā)生彈性形變程度

機(jī)械能物體具有的動(dòng)能和勢(shì)能總和稱為機(jī)械能

機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化＞物體遇到過程中，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化

機(jī)械能的轉(zhuǎn)化機(jī)械能守恒：在只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過程中（只

有重力或彈力做功），機(jī)械能的總和保持不變

三、知識(shí)點(diǎn)概覽

★知識(shí)點(diǎn)一：功

1.功的定義：一個(gè)力作用在物體上，使物體在力的方向上通過一段距離，這個(gè)力就對(duì)物體

做了功。

2.功的兩個(gè)必要條件：①有力作用在物體上；②物體在力的方向上通過了距離。

3.不做功的三種情況：有力無距離；有距離無力、力和距離垂直。

4.功的公式：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS.

5.功的單位：國(guó)際單位制中，功的單位是：焦耳，符號(hào)是J,1J=IN-mo

6.功的公式的應(yīng)用：①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；②公式中S一定是在力

的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)；③功的單位“焦”（牛?米二焦），不是力和力臂的乘積（牛?米,

力臂單位不能寫成“焦”）。

※知識(shí)拓展一：功的概念

功的概念是物理學(xué)中最重要的概念之一。其關(guān)鍵點(diǎn)是判斷是否做功，這需要同學(xué)們通過分析大

量實(shí)例來練習(xí)，明確做功必須具備的兩個(gè)條件。弄清了這些，功的計(jì)算就非常簡(jiǎn)單了。

力學(xué)中所說的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距

離。所謂必要因素，就是說這兩個(gè)因素缺一不可，如果缺少了其中一個(gè)因素，從力學(xué)的觀點(diǎn)來看，

都認(rèn)為沒有做功，可見這兩個(gè)因素是我們判斷物體是否做功的唯一依據(jù)。所以判斷一個(gè)力是否做了

功，必須從作用在物體上的力和物體在力的方向上是否通過距離這兩個(gè)方面考慮。判斷物體是否做

功要注意下面幾點(diǎn)：

1.作用在物體上的力是否使物體在力的方向上移動(dòng)了距離。如果有力作用在物體上，但物體沒

有移動(dòng)，即FWO,s=0,則W=Fs=O,不做功。例如：推一輛陷在泥濘中的轎車卻沒有推動(dòng)。這個(gè)例

子中雖然有力作用在物體上，但物體沒有在力的方向上通過一段距離，力學(xué)里就說沒有做功，這是

“勞而無功”。

2.物體移動(dòng)的某段距離是否受到了力的作用。如果沒有力作用在物體上，但物體由于慣性運(yùn)動(dòng)，

即F=0,sWO,則W=Fs=O,不做功。例如：一在光滑的水平地面上滑動(dòng)的鉛球，是由于慣性而運(yùn)動(dòng)，

雖然在水平方向上通過了距離，但并沒有水平方向的力作用于它，所以沒有什么力做功，這是“不

勞無功”。

3.物體移動(dòng)的距離是否在力的方向上。如果有力作用在物體上，而且物體也運(yùn)動(dòng)了，但物體運(yùn)

動(dòng)的方向和受到的力的方向垂直，即物體在力的方向上沒有移動(dòng)距離，即F=0,s=0,則歸Fs=O,

不做功。例如：人手提水桶在水平路上行走，水桶沿水平方向向前運(yùn)動(dòng)，這時(shí)人對(duì)水桶的力是豎直

向上的，而水桶移動(dòng)的距離是水平的，并沒有向上移動(dòng)，在力的方向上也沒有移動(dòng)距離，也是“勞

而無功”。

※知識(shí)拓展二：功的計(jì)算

1.如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離，就說這個(gè)力做了功。功

是物理學(xué)中表示力對(duì)距離的累積的物理量；公式：W=Fs；在國(guó)際單位制中力F的單位是（N）,距離

s的單位是（m）,功的單位就是牛?米（N-m）o功的單位有一個(gè)專門的名稱一焦耳，簡(jiǎn)稱焦，用

字母（J）表示。

2.對(duì)于“功”，主要考查學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握程度，主要內(nèi)容有：功概念的認(rèn)識(shí)以及簡(jiǎn)單

計(jì)算，能解釋生活中做功例子等。涉及功的考題，常見題型是選擇題和計(jì)算型填空題，均屬于基礎(chǔ)

題型，試題難度以中等為主；難度較高主要是涉及功的大型計(jì)算題，這類題型屬于綜合計(jì)算題，考

查學(xué)生計(jì)算題能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力。

★知識(shí)點(diǎn)二：功率

1.定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功；或說成：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)力作做的功。

2.功率的物理意義：功率是表示力做功快慢的物理量；即單位時(shí)間內(nèi)完成的功。

W一

3.公式：P=—=Fvo

t

4.單位：在國(guó)際單位制中，功率單位是瓦特，符號(hào)是Wo常用單位還有千瓦（kW）、馬力。

換算關(guān)系：1左卬=1。3卬,1馬力=735卬。

5.功率公式的解釋：（1）物體在拉力尸的作用下，以速度/沿拉力的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則

拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積，即。=/丫。

（2）利用該公式時(shí)要注意：拉力F必須是恒力，且物體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)不變；v的單位必須用m/s,

這樣算出的功率單位才是W；速度v跟拉力F必須對(duì)應(yīng)，即v必須是受到拉力的物體在拉力的方向

上移動(dòng)的速度。

※知識(shí)拓展：功率

1.功與做功所用時(shí)間之比稱為功率，它在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功，用P表示。功率是

表示力做功快慢程度的物理量。

2.在國(guó)際單位制中，規(guī)律單位是瓦特（W）o常用單位還有千瓦（kW）,lkW=lX103W；馬力，1

馬力=735W。

3.對(duì)“功率”的考查主要有對(duì)功率概念的理解和掌握程度，主要內(nèi)容有：功率概念的認(rèn)識(shí)以及

簡(jiǎn)單計(jì)算，能進(jìn)行功率的計(jì)算并利用功率解釋生活中例子等。

★知識(shí)點(diǎn)三：動(dòng)能

1.能量：如果一個(gè)物體能對(duì)其他物體做功，那么這個(gè)物體一定具有能量。能量單位是焦耳（J）。

2.什么是動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。如圖（1）所示，物體都具有動(dòng)能。

行駛的汽車飛翔的小鳥空中的客機(jī)自由下落的小球

圖（1）運(yùn)動(dòng)的物體

3.影響動(dòng)能的因素

物體動(dòng)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動(dòng)的速度大小。當(dāng)物體的質(zhì)量

一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大其動(dòng)能越大，物體的速度越小其動(dòng)能越??；具有相同運(yùn)動(dòng)速度的物體,

質(zhì)量越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越小動(dòng)能越小。

4.動(dòng)能是“由于運(yùn)動(dòng)”而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能”，不

運(yùn)動(dòng)的物體也具有能量，但不具有動(dòng)能。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動(dòng)能而且還具有其它形式

的能量。

※知識(shí)拓展：探究影響動(dòng)能大小的因素

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄空n題：探究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)

【實(shí)驗(yàn)裝置】

【實(shí)驗(yàn)方法】控制變量法，轉(zhuǎn)換法。

【實(shí)驗(yàn)原理】察下車在木板上移動(dòng)的距離，如木塊移動(dòng)的越遠(yuǎn)，表示木塊做的功越多，說明小

車具有很大的動(dòng)能。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

L按照?qǐng)D將木板的一端墊高，組成一個(gè)斜面；

2.讓同一小球在斜面的不同高度滾下，推動(dòng)木塊在木板上前進(jìn)，觀察木塊在木板上移動(dòng)的距離;

3.讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，觀察木板在木板上移動(dòng)的距離（如圖乙）；

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】1、質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能越大；2、運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量

越大，動(dòng)能越大。

【考查方向】

1.斜面的作用：使物體具有速度并改變物體速度的大小;

2.實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象：小球，實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法；轉(zhuǎn)換法；

3.使質(zhì)量不同的小球從同一高度靜止釋放的目的：使小球到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同;

4.如何判斷動(dòng)能大?。和ㄟ^觀察木塊被推動(dòng)的距離多少;

5.通過比較實(shí)驗(yàn)甲，得到的結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大;

6.通過比較實(shí)驗(yàn)乙，得到的結(jié)論：當(dāng)物體的速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

★知識(shí)點(diǎn)四：勢(shì)能

1.重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢(shì)能。

(1)重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢(shì)能越大。

(2)重力勢(shì)能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能

量叫重力勢(shì)能”，被舉高的物體具有重力勢(shì)能，同時(shí)也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機(jī),

不但有重力勢(shì)能而且還具有其它形式的能量。

2.彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢(shì)能。如圖(2)所示，撐桿跳高時(shí)

彎曲的桿、拉開的弓箭都具有彈性勢(shì)能。

彈性勢(shì)能的大小與彈性形變的程度有關(guān)；形變程度越大，其彈性勢(shì)能越大。

撐桿跳高拉開的弓箭

※知識(shí)拓展：認(rèn)識(shí)勢(shì)能

1.重力勢(shì)能：對(duì)于重力勢(shì)能，其大小由地球和地面上物體的相對(duì)位置決定。物體質(zhì)量越大、位

置越高、做功本領(lǐng)越大，物體具有的重力勢(shì)能就越多。

判斷一個(gè)物體是否具有重力勢(shì)能，關(guān)鍵看此物體相對(duì)某一個(gè)位置有沒有被舉高，即相對(duì)此位置

有沒有一定的高度。若有，則物體具有重力勢(shì)能，若沒有，則物體不具有重力勢(shì)能。

2.彈性勢(shì)能：由于物體發(fā)生形變而具有的能量。確定彈性勢(shì)能的大小需選取零勢(shì)能的狀態(tài)，一

般選取彈簧未發(fā)生任何形變，而處于自由狀態(tài)的情況下其彈力勢(shì)能為零。

★知識(shí)點(diǎn)五：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

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)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

(1)在一定的條件下，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處,

再?gòu)母呦侣涞倪^程中，先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，后又是重力勢(shì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

(2)在一定的條件下，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如跳水運(yùn)動(dòng)員，在起跳的過程中，

壓跳板是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，跳板將運(yùn)動(dòng)員反彈起來是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

※知識(shí)拓展一：機(jī)械能間的轉(zhuǎn)化

1.動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。

①動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的標(biāo)志是速度減小，所處的高度增加；

②重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的標(biāo)志是所處的高度減小，速度增大。

2.動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。

①動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能的標(biāo)志是速度減小，形變?cè)龃?；?/p>

②彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的標(biāo)志是動(dòng)能增大，形變減小；

③動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(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。

3.在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過程中，若沒有能量損失(如克服阻力)或其他形式的能量的補(bǔ)充，

機(jī)械能的總和保持不變，機(jī)械能守恒。

4.機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

※知識(shí)拓展二：對(duì)能量轉(zhuǎn)化的理解

對(duì)能量轉(zhuǎn)化的理解：

(1)分析某個(gè)物體在物理變化的過程中機(jī)械能的大小發(fā)生改變與否時(shí)，應(yīng)全面考慮。即同時(shí)考慮

動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的變化情況。

(2)物體儲(chǔ)存能量時(shí)，物體具有做功的本領(lǐng)，物體損失能量時(shí)，就說物體正在做功。

(3)物體對(duì)外界做功時(shí)，物體的能量減小。

(4)外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的能量增加。

★知識(shí)點(diǎn)六：機(jī)械能守恒與能量的利用

L機(jī)械能守恒：如果一個(gè)過程中，只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和就保持不變，這個(gè)

規(guī)律叫做機(jī)械能守恒。

2.水能和風(fēng)能的利用：自然界的流水和風(fēng)能都是具有大量機(jī)械能的天然資源。利用水能發(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。利用風(fēng)能發(fā)電，在風(fēng)力

資源豐富的地區(qū)，可以同時(shí)安裝幾十臺(tái)到幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成''風(fēng)車田”聯(lián)在一起供電。

※知識(shí)詳解：機(jī)械能守恒

動(dòng)能與勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，即動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化成勢(shì)能，勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。在只有

動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過程中，機(jī)械能的總量保持不變。如圖：衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于太空是真空，

動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能不變。

規(guī)律總結(jié)：在只有重力、彈力做功時(shí)，機(jī)械能是守恒的，其他力做功，機(jī)械能不守恒。

※知識(shí)拓展：機(jī)械能守恒與轉(zhuǎn)化

1.滾擺：滾擺又稱麥克斯韋擺，它是在學(xué)習(xí)機(jī)械能時(shí)，常用來演示重力勢(shì)能和動(dòng)能之間相互轉(zhuǎn)

化的儀器，如圖。

做滾擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，先調(diào)整懸繩，使擺輪處于水平最低位置，然后轉(zhuǎn)動(dòng)擺輪，使懸繩均勻地繞在擺

輪的軸上，直至擺輪上升到懸繩的最上部，并且保持?jǐn)[輪的軸與水平地面平行。此時(shí)，擺輪具有一

定的重力勢(shì)能，而動(dòng)能為零。當(dāng)由靜止釋放擺輪，在重力和懸繩拉力的共同作用下，擺輪邊旋轉(zhuǎn)，

邊下降，擺輪的重力勢(shì)能不斷減少，轉(zhuǎn)化成擺輪的動(dòng)能。當(dāng)懸線全部伸開時(shí)，擺輪的重力勢(shì)能不再

減少，擺輪的動(dòng)能達(dá)到最大值。由于慣性，擺輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，擺輪軸又開始把繩繞在軸上，使擺輪開

始上升，隨著重力勢(shì)能的增加，動(dòng)能不斷減少，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。直到上升到開始位置，擺輪停止

轉(zhuǎn)動(dòng)，停止上升。接著又開始新的一輪下降、上升……實(shí)際上，擺輪每次下降后再上升都不會(huì)上升

到前一次的高度，這是摩擦力、空氣阻力等作用的結(jié)果，使一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

2.水能及其利用：

水能及其利用流動(dòng)的水具有動(dòng)能，高處的水具有勢(shì)能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱水能。

瀑布的水向下流時(shí)（如圖），它會(huì)以極大的力量沖擊瀑布下的巖石，并且以很大的速度沖刷土壤。

水能

數(shù)千年前，人們已知道利用流水的能量來轉(zhuǎn)動(dòng)水車，汲水灌溉。自從19世紀(jì)末德國(guó)建成世界上

第一座水電站以來，水力發(fā)電就成了水能利用的主要形式。當(dāng)上游的水沖擊水輪機(jī)的葉片時(shí)，就把

大部分動(dòng)能傳遞給水輪機(jī)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，由此帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

為了增加水的機(jī)械能，必須修筑攔河大壩來提高河流上游的水位。如圖是水力發(fā)電站的原理圖。

水力發(fā)電

，卜考題與備考

☆考點(diǎn)1：判斷力是否做功

考點(diǎn)概述：判斷力是否做功的方法

(1)判斷力是否做功的兩個(gè)必要要素(有力作用在物體上和物體在力的方向上移動(dòng)距離)是否

存在；

(2)看是否符合三種不做功的情況。

典例1：快遞在現(xiàn)代物流中發(fā)揮重要作用，下列哪項(xiàng)工作中快遞小哥對(duì)貨物做了功()。

A.抱著貨物乘電梯上樓；

B.提著貨物在水平路上勻速前進(jìn)；

C.用力搬貨物但未搬動(dòng)；

D.抱著貨物在原地等待簽收

【答案】Ao

【解析】A.快遞小哥抱著貨物乘電梯上樓，人對(duì)物體施加了力，物體在力的方向上最終通過了

距離，所以人對(duì)物體做了功，故A符合題意;

B.提著貨物在水平路上勻速前進(jìn)，貨物受到了力，在力的方向上沒有移動(dòng)距離，所以快遞小哥

對(duì)貨物不做功，故B不符合題意；

C.用力搬貨物但未搬動(dòng)，對(duì)貨物有力的作用，在力的方向上沒有距離，所以不做功，故C不符

合題意；

D.抱著貨物在原地等待簽收，對(duì)貨物有力的作用，在力的方向上沒有距離，所以不做功，故D

不符合題意。故選A。

典例2：下列實(shí)例中，有力對(duì)物體做功的是（）。

A.跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下；

B.背著書包在水平路面上前進(jìn)；

C.舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴?fù)Ｔ诳罩校?/p>

D.小球在光滑水平面上滾動(dòng)

【答案】A。

【解析】A.跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下，受重力作用，且在重力方向上通過了距離，故重力對(duì)物體

做功，A符合題意；

B.背著的書包在水平路面上前進(jìn)，沒有在力的方向上通過距離，所以不做功.故B不符合題意;

C.舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴?fù)Ｔ诳罩?，?duì)杠鈴有力的作用，但沒有在力的方向上通過距離，所以不

做功，故C不符合題意；

D.小球在光滑水平面上滾動(dòng)，在水平方向上沒有受到力的作用，故不做功，D不符合題意。

☆考點(diǎn)2：功的計(jì)算

考點(diǎn)概述：

根據(jù)公式W=Fs,做功多少取決于力和物體在力的方向上的距離的乘積。計(jì)算功時(shí)，要注意要求

得哪個(gè)力的功，所以公式中的功肌力F和距離s必須相對(duì)應(yīng)。

典例3：如圖所示，明明同學(xué)用20牛的水平推力推動(dòng)重為200牛的超市購(gòu)物車，購(gòu)物車在20

秒內(nèi)沿水平方向前進(jìn)了10米，松手后購(gòu)物車?yán)^續(xù)滑行1米，在整個(gè)過程中推力做功為焦，重

力做功為焦。

Aw

【答案】200；0。

【解析】［1］明明同學(xué)用20牛的水平推力推動(dòng)超市購(gòu)物車沿水平方向前進(jìn)了10米。松手后車?yán)^

續(xù)向前滑行一米是由于慣性向前運(yùn)動(dòng)，此過程人對(duì)車沒有推力，不做功，整個(gè)過程中推力做功為

^s=20NX10m=200J

［2］重力的方向是豎直向下的，購(gòu)物車沿水平方向上運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上沒有發(fā)生位置的移動(dòng)，

故重力不做功，即做功0。

典例4：利用如圖所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重為500N的貨物沿斜面由底部

勻速推到頂端，耗時(shí)20s,在這過程中克服貨物重力做的功是J；推力做的功是J；推

力做功的功率為W。

【答案】2500；3000；150o

【解析】［1］物體的重力&500N,提升的高度左5m,

則貨物克服重力做的功為%=67F500NX5m=2500J

［2］推力大小4300N,物體在推力的方向上移動(dòng)的距離盧10m,

可知推力做的功W2=F5-300NX10m=3000J；

［3］i=20s,推力做功的功率為尸="=雙吧=150W。

t20s

☆考點(diǎn)3：對(duì)功率公式的理解

W

考點(diǎn)概述：由功率公式尸=一可知，功率的大小是由做功多少與做功時(shí)間兩個(gè)因素共同決定的。

t

典例5：小明兩次分別用時(shí)60s、40s從一樓爬到五樓，小明的體重與前后兩次上升的高度均不

變，比較兩次爬樓過程（）。

A.用時(shí)少的做功多B.用時(shí)少的做功功率大

C.用時(shí)多的做功多D.用時(shí)多的做功功率大

【答案】Bo

【解析】AC.由題知小明的體重與前后兩次上升的高度均不變，因此由jy=G%可知，兩次所做

的功相同，故AC錯(cuò)誤；

BD.兩次所做的功相同，由尸=七可知，用時(shí)少的做功功率大，用時(shí)多的做功功率小，故B正

確，D錯(cuò)誤。故選B。

典例6：下列關(guān)于功和功率的的說法中正確的是（）。

A.力對(duì)物體做功越多，其功率越大B.力對(duì)物體做功越少，其功率越小

C.功率大的機(jī)械一定比功率小的機(jī)械用時(shí)少D.功率越大的機(jī)械做功越快

【答案】Do

【解析】AB.功率的大小與功和做功所用時(shí)間有關(guān)，做功多，但做功所用時(shí)間長(zhǎng)，其功率也有可

能較小，或者做功少，但做功所用時(shí)間也短，其功率也有可能較大，故AB錯(cuò)誤；

C.做功量未知，功率大的機(jī)械做功所用時(shí)間不一定少，故C錯(cuò)誤；

D.功率表示物體做功的快慢程度，功率越大表示物體做功速度越快，故D正確。故選D。

☆考點(diǎn)4：比較做功的快慢

考點(diǎn)概述：比較不同物體做功的快慢，要采用控制變量法。比較相同時(shí)間內(nèi)做功的多少，或比

較做同樣功所以時(shí)間的長(zhǎng)短。如果時(shí)間不同，做功也不同，則需要通過比較比較單位時(shí)間內(nèi)所做的

功來比較做功的快慢。

典例7：如圖所示，甲運(yùn)動(dòng)員比乙運(yùn)動(dòng)員高，若他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等，則

A.甲做功較多，功率較大B.甲做功較多，功率較小

C.甲做功較多，甲、乙功率相等D.甲、乙做功相等，甲的功率較大

【答案】Ao

【解析】因?yàn)楦茆彽馁|(zhì)量相等，根據(jù)功的定義，舉起杠鈴的高度越高，所做的功就越多，甲比

乙高，所以甲做的功大；兩人舉起杠鈴所用時(shí)間相同，由功率定義可知，相同時(shí)間內(nèi)所做的功越多,

功率就越大，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。

典例8：關(guān)于功率，下列說法正確的是（）。

A.力對(duì)物體做的功越多，功率就越大；

B.做功時(shí)間短的機(jī)械功率大；

C.完成相同的功，用的時(shí)間越長(zhǎng)，功率越大；

D.功率大的機(jī)械在單位時(shí)間里做的功多

【答案】D?

【解析】功率是單位時(shí)間內(nèi)完成的功，表示做功的快慢，功率越大，在單位時(shí)間里做的功多，

做功越快。與功和時(shí)間兩個(gè)物理量有關(guān)，做功時(shí)間短的機(jī)械功率不一定大；完成相同的功，用的時(shí)

間越短，功率越大。故選D。

☆考點(diǎn)5：功率的計(jì)算

考向點(diǎn)撥：

1.計(jì)算功率時(shí)，公式P=W以適用于任何情況下功率的計(jì)算，而推導(dǎo)公式P=Fv一般適用于做

t

勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體；

2.如果計(jì)算功率時(shí)涉及到速度，用推導(dǎo)公式P=Fv會(huì)更為方便、快捷。

典例9：一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng),其l力圖像如圖所示，在第10s

時(shí)速度達(dá)到15m/s,通過的路程為80m。求：

(1)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度；

(2)設(shè)汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變，大小為公4000N,則汽車勻速行駛時(shí)的功率;

(3)在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功。

【答案】⑴8m/s；⑵6xl()4w；⑶GxlO5」。

【解析】(1)由題知，在0~10s內(nèi)汽車通過的路程g80m,則在0~10s內(nèi)汽車的平均速度

(2)由圖可知，10s后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度片15m/s,此時(shí)汽車受到的牽引力和阻力是一

對(duì)平衡力，大小相等，則牽引力足A4000N

汽車行駛時(shí)的功率為P=—=7<V=4000Nx]5m/s=6xlO4W

t

(3)因?yàn)槠嚨墓β什蛔?，所以?~10s內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功

r=A=6xio4wxia>=6x1/1

答：(1)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度為8m/s；(2)汽車行駛時(shí)的功率為6x102；(3)在0~10s

內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是6xlO*J。

典例10：如圖所示，是李老師駕駛汽車在某段平直高速公路上行駛時(shí)記錄的數(shù)據(jù)，描繪出的S

一力圖像。請(qǐng)你根據(jù)圖像，求：

（1）若20min~40min時(shí)間段內(nèi)汽車的牽引力為2000N,求這段時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做的功；

（2）若汽車以速度/勻速行駛時(shí)間t,已知汽車總重為G,勻速行駛時(shí)受到的阻力為汽車總重

的工，求汽車在這段時(shí)間內(nèi)的功率。

s/km

80

60

40——7

°102030405060

【答案】（1）5.3x105（2）—o

n

【解析】（1）由圖象知道，汽車在20?50min時(shí)間段內(nèi)的圖象都是一條斜線，說明汽車在做勻

速直線運(yùn)動(dòng)，在20?50min內(nèi)通過的路程為s=80km-40km=40km

_s_40km..

則這段時(shí)間內(nèi)汽車的速度,二7一西；一85小

—U

20min~40min時(shí)間段，汽車通過的路程s=%=80km/hx—h=一km

603

on

由配=尸S知道，這段時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做的功用=Fs=2000Nx—xl000m=5.3xl07J

3

（2）汽車以速度/勻速行駛，則牽引力夕=/=上G

汽車做的功用=餐=上前

則功率為?_郎_78_1

-----------------------------------_'

ttn

答：（1）這段時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做的功5.3xl（）7j；（2）汽車在這段時(shí)間內(nèi)的功率與。

☆考點(diǎn)6：動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化

方法點(diǎn)撥：分析動(dòng)能和勢(shì)能變化時(shí)，要同時(shí)考慮質(zhì)量、高度和速度幾個(gè)因素是否發(fā)生變化，再

綜合分析動(dòng)能和勢(shì)能的保護(hù)情況。

典例11：將一個(gè)小球從空中某點(diǎn)由靜止釋放，小球在下落時(shí)，它的（）。

A.動(dòng)能不變B.動(dòng)能變大C.重力勢(shì)能不變D.重力勢(shì)能變大

【答案】Bo

【解析】AB.在下落過程中，小球的質(zhì)量不變，速度越來越大，所以動(dòng)能變大，故A不符合題意,

B符合題意；

CD.在下落過程中，小球的質(zhì)量不變，高度越來越低，所以重力勢(shì)能變小，故CD不符合題意。

故選B。

典例12：彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)新潮的運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示、圖乙是運(yùn)動(dòng)員玩彈跳桿時(shí)，由最

低位置上升到最高位置的過程，針對(duì)此過程，下列分析正確的（）。

A.A-C的過程中，小明的速度在增大，在C狀態(tài)時(shí)速度最大；

B.A-B的過程中，彈簧的彈力越來越大，在B狀態(tài)時(shí)彈力最大；

C.B-C的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小明的重力勢(shì)能；

D.在A狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，小明的動(dòng)能為零

【答案】Do

【解析】A.A-B的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小明的動(dòng)能，小明速度增大；B-C的過程中,

小明的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，小明速度減小，在C狀態(tài)時(shí)速度為零，故A錯(cuò)誤；

B.A-B的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小明的動(dòng)能，在B狀態(tài)時(shí)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，彈力為零,

故B錯(cuò)誤；

C.B-c的過程中，小明的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；

D.在A狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性形變最大，彈簧的彈性勢(shì)能最大；此時(shí)小明速度為零，小明的動(dòng)能為

零，故D正確。故選D。

☆考點(diǎn)7：探究動(dòng)能大小的影響因素

考點(diǎn)概述：考查方向

1.斜面的作用：使物體具有速度并改變物體速度的大小;

2.實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象：小球，實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法；轉(zhuǎn)換法；

3.使質(zhì)量不同的小球從同一高度靜止釋放的目的：使小球到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同;

4.如何判斷動(dòng)能大小：通過觀察木塊被推動(dòng)的距離多少;

5.通過比較實(shí)驗(yàn)甲，得到的結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大;

6.通過比較實(shí)驗(yàn)乙，得到的結(jié)論：當(dāng)物體的速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。

典例13：物理興趣小組決定對(duì)超載超速問題進(jìn)行一次模擬探究，經(jīng)討論后認(rèn)為，可以用小球作

為理想模型，代替汽車作為研究對(duì)象。如圖，將小球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下，推

動(dòng)同一小木塊向前移動(dòng)一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，其中〃1=%>%,%=叫<WCo

（1）把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制到達(dá)平面的相同;

（2）實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來的危害程度用表示，這種研究方法叫；

（3）研究超載帶來的危害時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)行比較;

（4）為比較超載超速帶來的危害程度，興趣小組利用上述器材進(jìn)行定量研究。得到數(shù)據(jù)如下表:

小球質(zhì)量/克高度/厘米木塊移動(dòng)距離/厘米

A10510

B20518

C30529

D101038

E101586

請(qǐng)根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害更大的是—

【答案】速度；轉(zhuǎn)換法；甲丙；超速。

【解析】（1）[1]為了控制小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度相同，把小球放在同一高度由靜止開始

沿斜面滾下。

(2)[2]實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來的危害程度用木塊被推動(dòng)的距離來表示，用到轉(zhuǎn)換法。

(3)[3]研究超載帶來的危害時(shí)，要控制速度相同、質(zhì)量不同，所以選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)

中的甲和丙進(jìn)行比較。

(4)[4]小球由斜面滑下的高度越高，到斜面底端時(shí)的速度越大，由表格中對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可

知，速度對(duì)物體的動(dòng)能影響更大，當(dāng)超速20%發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重。

典例14：如圖所示是“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)甲、乙兩圖中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時(shí)，具有相

同的：

(2)選用甲、乙兩圖探究的是動(dòng)能與的關(guān)系，得出的結(jié)論是：；

(3)選用兩圖探究的是動(dòng)能與速度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：;

(4)觀察木塊被撞擊后移動(dòng)距離的長(zhǎng)短，是為了判斷；這種研究方法稱為轉(zhuǎn)換法，本實(shí)

驗(yàn)設(shè)計(jì)用的另一種研究方法是;若水平面絕對(duì)光滑，本實(shí)驗(yàn)將(選填“能”或“不能”)

達(dá)到探究目的。

【答案】速度；質(zhì)量；當(dāng)物體速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大動(dòng)能越大；速度；當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí),

物體速度越大動(dòng)能越大；小球動(dòng)能的大??；控制變量法；不能。

【解析】(1)[1]為了探究物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該讓不同質(zhì)量的小球沿斜面同一高度

靜止?jié)L下，使它們到達(dá)斜面底端的速度相等。

(2)[2][3]甲、乙兩圖中，讓不同質(zhì)量的小球沿斜面的同一高度由靜止?jié)L下撞擊水面上的木塊,

這是控制速度相同，目的是探究物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，甲圖中小球的質(zhì)量大于乙圖中小球的質(zhì)

量，甲圖中木塊被撞擊的距離比乙圖中遠(yuǎn)，故可得結(jié)論：當(dāng)物體速度一定時(shí)，物體質(zhì)量越大動(dòng)能越

大。

(3)[4][5]甲、丙兩圖中，小球的質(zhì)量相同，但下落高度不同，所以選用甲、丙兩圖可以探究

動(dòng)能與速度的關(guān)系，甲圖中小球下落的高度大于丙圖中小球下落的高度，甲圖中木塊被撞擊的距離

比丙圖中遠(yuǎn)，故可得結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，速度越大動(dòng)能越大。

(4)[6][7][8]實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)距離的大小來間接判斷小球動(dòng)能的大小，這

種研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；因物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，所以當(dāng)研究與其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí),

應(yīng)采取控制變量法；若水平面絕對(duì)光滑，小球和木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，本實(shí)驗(yàn)將不能達(dá)到探究目

的。

☆考點(diǎn)8：探究勢(shì)能大小的影響因素

典例15：小明探究“重力勢(shì)能與重物質(zhì)量和下落高度的關(guān)系”，如圖所示，重物質(zhì)量/〈肌

(1)讓重物自由下落到平放在細(xì)沙表面的小桌上，通過觀察桌腿下陷的深度判斷(小桌

/重物)的重力勢(shì)能大??；

(2)由實(shí)驗(yàn)步驟和,可判斷重力勢(shì)能的大小和重物下落高度的關(guān)系；

(3)小明認(rèn)為由實(shí)驗(yàn)步驟B和C,可判斷重力勢(shì)能的大小和重物質(zhì)量的關(guān)系，該觀點(diǎn)(正

確/錯(cuò)誤)，理由是o

【答案】重物；AB錯(cuò)誤；沒有控制兩個(gè)重物下落的高度相同。

【解析】(1)此實(shí)驗(yàn)探究的是重物重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度的關(guān)系，根據(jù)轉(zhuǎn)換法的思想可知，通

過觀察桌腿下陷的深度可以判斷重物重力勢(shì)能的大小。

(2)判斷重力勢(shì)能的大小和重物下落高度的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思想可知，需要控制重物

的質(zhì)量相等，改變重物下落的高度，所以選擇步驟AB。

(3)觀察步驟BC可知，重物的質(zhì)量和下落的高度都不同，所以無法去判斷重力勢(shì)能的大小和

重物質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法可知，若要研究重力勢(shì)能的大小和重物質(zhì)量的關(guān)系，需要控制兩

個(gè)重物的下落高度相同，來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

典例16：在探究影響物體的重力勢(shì)能因素的實(shí)驗(yàn)中，小明猜想重力勢(shì)能可能與物體質(zhì)量和物體

被舉高的高度有關(guān):

叵I

[Z1

.T..S-T"

甲乙丙

(1)小明要完成探究，需要找數(shù)個(gè)—不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)小明找來A、B、C三個(gè)物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中他是通過比較—來比較物體重力勢(shì)能的大小,

這種方法叫—法。

(3)比較圖甲和丙，可以得出的初步結(jié)論是(A、C是體積不等的實(shí)心鐵塊)―o

【答案】質(zhì)量；木樁下陷的深度；轉(zhuǎn)換；高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大重力勢(shì)能越大。

【解析】(1)小明要完成探究質(zhì)量對(duì)重力勢(shì)能的影響，則需要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)小明找來A、B、C三個(gè)物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中他是通過比較木樁下陷的深度來比較物體重力

勢(shì)能的大小，這種方法叫轉(zhuǎn)換法，轉(zhuǎn)換法主要是指在保證效果相同的前提下，將難以測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的

物理量轉(zhuǎn)換為能夠測(cè)量或測(cè)準(zhǔn)的物理量的方法。

(3)比較圖甲和丙，物體被舉高的高度相同，但A、C是體積不等的實(shí)心鐵塊，木樁下陷的深度

不同，則可以得出的初步結(jié)論是：高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大重力勢(shì)能越大。

☆考點(diǎn)9：動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

思路點(diǎn)撥：

物體運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢(shì)能是可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化的。動(dòng)能和勢(shì)能之間是否相互轉(zhuǎn)化，關(guān)鍵是看動(dòng)

能的減小是否用來增加勢(shì)能，反之亦然。

典例17：2019年1月3日，嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次成功在月球背面軟著陸。嫦娥四號(hào)

探測(cè)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，

開始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸。懸停時(shí)它的動(dòng)能(選填“最大”或“不變”或“為

0”)，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(cè)器的重力勢(shì)能,

機(jī)械能。(選填“增加”或“不變”或“減少”)

【答案】為；0；減少；減少。

【解析】［1］嫦娥四號(hào)探測(cè)器在距離月球表面100米高處懸停，處于靜止?fàn)顟B(tài)，速度為零，其動(dòng)

能為0。

[2][3]嫦娥四號(hào)從距離月球表面100米開始緩慢地豎直下降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)能減少；該過程中其速度減小，動(dòng)能減少；探測(cè)器沒有發(fā)生彈性形變，

不具有彈性勢(shì)能，機(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能的總和，所以其機(jī)械能減少。

典例18：我國(guó)長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星（簡(jiǎn)稱“量子衛(wèi)星”）“墨

子號(hào)”發(fā)射升空，當(dāng)火箭在加速上升的過程中（）。

A.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加B.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能增加

C.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加D.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變

【答案】A。

【解析】火箭在加速上升的過程中，質(zhì)量不變，速度增大，動(dòng)能增加；同時(shí)高度增大，重力勢(shì)

能增加；機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能之和，所以機(jī)械能增加，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。

☆考點(diǎn)10：機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒

思路點(diǎn)撥：

判斷機(jī)械能是否生活的關(guān)鍵是：

（1）從能量角度：若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，沒有其他形式的能參與轉(zhuǎn)化，

則機(jī)械能守恒；

（2）從受力角度：若物體只受重力、彈力作用，而沒有其他力的作用，則機(jī)械能守恒。

典例19：運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)下滑，過程中先后經(jīng)過以S兩點(diǎn)，她在這兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能如圖

所示，則運(yùn)動(dòng)員：

境力勢(shì)能"10?j■動(dòng)能

（1）在〃點(diǎn)的動(dòng)能為J;

（2）在候S兩點(diǎn)相比，速度,重力勢(shì)能,機(jī)械能（均選填“M點(diǎn)大”、

“S點(diǎn)大”或“一樣大”）。

【答案】5000；S點(diǎn)大；〃點(diǎn)大；〃點(diǎn)大。

【解析】⑴[1]由圖可知,〃點(diǎn)的動(dòng)能為0.5X104J=5000J

(2)[2]運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，S點(diǎn)的動(dòng)能為2義10"J,〃點(diǎn)的動(dòng)能為0.5X10,J,S點(diǎn)的動(dòng)能大

于〃點(diǎn)的動(dòng)能，所以在S點(diǎn)的速度大于〃點(diǎn)速度。

[3]運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，S點(diǎn)的重力勢(shì)能為0.5X10"J,〃點(diǎn)的重力勢(shì)能約為2.3X10'J,〃點(diǎn)

的重力勢(shì)能大于S點(diǎn)的重力勢(shì)能。

[4]5點(diǎn)的機(jī)械能為2乂1。4尸0.5X104J=2.5X104J

〃點(diǎn)的機(jī)械能為0.5X10,J+2.3X104J-2.8X104J；

〃點(diǎn)的機(jī)械能較大。

典例20：如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，"0時(shí)刻，將一重為G的金屬小球從彈簧

正上方某一高度處?kù)o止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后被彈簧彈起，上升到一定高

度后再下落，如此反復(fù)，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過程彈簧彈力尸隨時(shí)間t變

A」】時(shí)刻小球的動(dòng)能最大；

B.4時(shí)刻小球的重力勢(shì)能最大；

C.4時(shí)刻小球的機(jī)械能等于q時(shí)刻小球的機(jī)械能；

D.從開始下落到第一次到達(dá)最低點(diǎn)，小球內(nèi)能的增加量小于這兩個(gè)時(shí)刻小球機(jī)械能的減少量

【答案】Do

【解析】AB.G時(shí)刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，開始一段時(shí)間內(nèi)彈力小于重力，則小