功和機(jī)械能

課前檢測

1.下列有關(guān)力做功的說法中正確的是（）

A.用水平力推著購物車前進(jìn)，推車的力做了功

B.把水桶從地面上提起來，提水桶的力沒有做功

C.書靜止在水平桌面上，書受到的支持力做了功

D.掛鉤上的書包靜止時(shí)，書包受到的拉力做了功

2.（2018?棗莊）媽媽與小明進(jìn)行爬山比賽，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，若媽媽克服自身重力做功為Wi、功率為Pi,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.WI：W2=2:1PI:P2=6:1B.WI：W2=2:3PI：P2=2:1

C.WI:W2=2:1PI：P2=3:2D.WI:W2=2:1PI：P2=2:3

3.某工人在水平地面上，用1.00N水平推力以0.5m/s的速度勻速推動(dòng)重500N

的物體，使它沿水平方向移動(dòng)10m,該過程中工人所做的功是J,水平

推力的功率是_______Wo

4.（2019?四川南充）將物體A放在水平面上，在水平拉力Fi作用下，以Vi=4m/s

的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，在同一水平面上，物體A受到水平拉力F2作用時(shí):以V2

=6m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)兩次移動(dòng)的距離相同，則兩次拉力做功WiW2

（填“>”、"V”或“=”），兩次拉力的功率PiP2（填“>”、"V”或“=”）。

5.如圖所示，小球由靜止開始沿光滑的斜面下滑，經(jīng)過B、C兩位置時(shí)具有相同

的（）

A.速度

B.動(dòng)能

C.重力勢能

D.機(jī)械能

6.（2019.桂林）如圖所示，物塊在光滑斜面上由靜止開始下滑，依次經(jīng)過心b

1

兩個(gè)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，比較物塊在。、方兩點(diǎn)的能量，下列說法正確的是（)

A.物塊在。點(diǎn)動(dòng)能大

B.物塊在b點(diǎn)動(dòng)能大

C.物塊在8點(diǎn)重力勢能大

D.物塊在小〃兩點(diǎn)的重力勢能一樣大

7.（2018.德州）如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力

F的作用，其F-t和V-［圖象分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是（）

A.當(dāng)t=2s時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力是0

B.當(dāng)t=3s時(shí)，物體受到摩擦力是7N

C.4-6s內(nèi)，拉力F做的功是20J

D.2-4s內(nèi)，物體的機(jī)械能保持不變

8.（2018?山東德州）我國首款大型水陸兩棲飛機(jī)“鯨龍”AG600如圖所示，該飛機(jī)

蓄滿水后總質(zhì)量53.5t。為檢測飛機(jī)性能，先后進(jìn)行了模擬火火和水面滑行測試。

在滅火測試中：飛機(jī)盤懸在火場上方15（）m處，將所蓄水分次投下，每次投水

200kg,用時(shí)20s到達(dá)地面。在水面滑行測試中：飛機(jī)在水平面上以10m/s的速

度沿直線勻速滑行了60s,若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.

水=1.0xl（）3kg/m3,g=10N/kg）

求：（1）飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積；

（2）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率;

（3）飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力。

（一）功和功率

U知識梳理

（一）功

1.力學(xué)里所說的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的;二是物

體在力的方向上通過的O

2.不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。

3.力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公

式：O

4.功的單位：焦耳，U=lNmo把一個(gè)雞蛋舉高1m,做的功大約是J。

2

（二）功率

1.定義：與做功所用之比。

2.物理意義：表示做功的物理量。

3.公式：.

4.單位：基本單位W；常用單位kW；換算lkW=W

考點(diǎn)突破

題型一：做功和功率的理解

1.如圖，小麗和爺爺進(jìn)行爬樓比賽.他們同時(shí)從一樓出發(fā)，爬到五樓，結(jié)果小麗

先到達(dá).已知小麗的體重比爺爺?shù)捏w重小.下列說法正確的是（

A.爬到五樓時(shí)，小麗做的功比爺爺做的功多

B.爬到五樓時(shí)，爺爺做的功比小麗做的功多

C.小麗做功的功率一定比爺爺做功的功率大

D.爺爺做功的功率一定比小麗做功的功率大

2.甲、乙兩輛汽車在公跟上勻速行駛.如果它們的切率相同，行駛速度之比v3：v

乙=2：1.在

相同的時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩車牽引力做功之比為.

3.跳繩是大家喜愛的體育運(yùn)動(dòng)之一，小金的質(zhì)量為50kg,每次跳起高度約為

6cm（人整體上

升），Imin跳100次.小金跳一次克服重力做功約J,他在這Imin內(nèi)跳

繩的功率約為Wo

4.某商場有一自動(dòng)扶梯（如圖所示），質(zhì)量為40kg的小明站在該扶梯上，從一樓到

了二樓.已知扶梯的運(yùn)行速度為1m/s,則扶梯對小明做的功是_______J,其功

率是W.若扶梯的速度不變，而小明又以lm/s的速度相對扶梯向上步

行，則他從一樓到達(dá)二樓所需的時(shí)間為s.（g=

10N/k.g）

3

B.貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，4s時(shí)的速度小于10s時(shí)的速度

C.0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功小于6s至12s內(nèi)鋼索拉力做的功

D.貨物在。至12s內(nèi)的豎直向上運(yùn)動(dòng)過程中，鋼索拉力的功率保持不變

題型三：做功類綜合計(jì)算

1.一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時(shí)所受的阻力為車總重的0.1

倍，貨車（含駕駛員）空載時(shí)重為2.5X1（）4N。

（1）求貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大小。

（2）求貨車以36km/h的速度.空載勻速行駛時(shí)，10s內(nèi)貨車牽引力做的功。

（3）當(dāng)貨車以90kW的額定功率、90km/h的速度勻速行駛時(shí)，求貨車最多可裝載

多重的貨物。

2.（2019.安徽?。┤鐖D，水平地面上一個(gè)重為50N的物體，在大小為10N的水

平拉力下作用下，向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在5s的時(shí)間內(nèi)通過的距離為2m。求物

體運(yùn)動(dòng)過程中：

（1）所受摩擦力的大小;

（2）拉力F做功的功率。

5

3.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喜愛.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)上由靜止開始豎直跳下，其

速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，開始做勻速直線運(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。

4.（2016?泰安）如圖甲所示是使用汽車打撈水庫二重物的示意圖，汽車通過定滑

輪牽引水下一個(gè)質(zhì)量均勻分布的正方體重物，在整個(gè)打撈過程中，汽車以恒定的

速度v=0.1m/s向右運(yùn)動(dòng).圖乙是此過程中汽車?yán)跟時(shí)間t變化的圖象.設(shè)

t=0時(shí)汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪

的摩擦,g取10N/kg.求：

（1）水庫水的深度；

（2）重物的密度.

（3）整個(gè)打撈過程中汽車的最小電功率為多少？

6

(二)機(jī)械能及能量的轉(zhuǎn)化

y知識梳理

(一)動(dòng)能和勢能

1.能量：一個(gè)物體能夠做功，我們就說這個(gè)物體具有O

2.動(dòng)能和勢能：

,動(dòng)能

(1)定義：物體由于而具有的能，叫做功能。

(2)影響動(dòng)能大小的因素：①物體的;②物體運(yùn)動(dòng)的o物體的質(zhì)

量越大，運(yùn)動(dòng)速度越大，物體具有的動(dòng)能就o

?重力勢能

(1)定義：物體由于而具有的能，叫做重力勢能。

(2)影響重力勢能大小的因素：①物體的;②物體被舉高的o物體

的質(zhì)量越大，被舉得越高，具有的重力勢能就O

?彈性勢能

(1)定義：物體由于而具有的能，叫做彈性勢能。

(2)影響彈性勢能大小的因素：①物體發(fā)生彈性形變的。物體的彈性形

變程度越大，具有的彈性勢能就o

(二)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化

1.動(dòng)能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

①質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則能增大，能減小，

能轉(zhuǎn)化為能。

②質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則能減小，能增大，

能轉(zhuǎn)為勢能。

2.動(dòng)能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

①如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小，而另一個(gè)物體的彈性勢能增大，則轉(zhuǎn)化

為O

②如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大，而另一個(gè)物體的彈性勢能減小，則轉(zhuǎn)化

為。

7

3.機(jī)械能守恒：大量研究結(jié)果表明，如果只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)

能、勢能的大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總和，或者說，機(jī)械能是的。

@鎏點(diǎn)當(dāng)

題型一：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

1.（2016?泰安）下列事例中，由彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是（）

A.風(fēng)吹動(dòng)樹葉B.秋千從高處向低處擺動(dòng)

C.汽車沿盤山公路勻速前進(jìn)D.拉彎的弓把箭射出

2.（2012.泰安）人騎自行車下坡時(shí)，不用蹬車自由滑行的過程中速度也會(huì)越來越

快，下列關(guān)于這一運(yùn)動(dòng)過程的說法中，正確的是（）

A.人與車的動(dòng)能增大，重力勢能增大B.人與車的動(dòng)能增大，重力勢能減少

C.人與車的動(dòng)能減少，重力勢能增大D.人與車的動(dòng)能不變，重力勢能不變

3.（2016?泰安）當(dāng)殲20飛機(jī)加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，飛行員的機(jī)械能o

（選填“增大”、“不變”或“減小”）

4.（2019?長沙）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)化為弓的彈性勢能

B.攔河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢能

C.蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能

D.人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢能減小，動(dòng)能增大

5.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速直線下降的過程中，下列說法正確的是（）

A.人對傘的拉力大于傘對人的拉力B.人和傘受的合力為零

C.人和傘的重力勢能在增大D.人和傘的動(dòng)能在減小

6.（全國視野創(chuàng)新題推薦?2（）19深圳）如圖，弧形軌道ab段光滑，be段粗糙，小

球從a點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn).下列分析正確的是（）

A.從u到b的過程中，小球動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能飛

B.經(jīng)過b點(diǎn)時(shí).，小球動(dòng)能最大\

C.從b到c的過程中，小球動(dòng)能增大'J'

D.從a到c的過程中，小球機(jī)械能守恒

7.（2018?云南）如圖所示，光滑斜面PM與水平面MN平滑連接,彈簧左端固定.小

物塊在斜面上從P點(diǎn)由靜止滑向M點(diǎn)的過程中，機(jī)械能；小物塊壓縮

彈簧的過程中，彈簧的彈性勢能.（均選填“變大”、"變小”或”不變”）

8

HIi?l?lf

題型二：探究影響物體動(dòng)能大小的因素

1.小希用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響物體動(dòng)能大小的因素.

一些物體的功能

行走的牛約60J

跑百米的運(yùn)動(dòng)員約3xl（）2j

飛行的步槍子彈約5xl（）8j

（1）本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了物理研究方法中的轉(zhuǎn)換法：用來表示小

球動(dòng)能的大小.

（2）小希通過實(shí)驗(yàn)探究.發(fā)現(xiàn)質(zhì)量和速度都是影響動(dòng)能大小的因素，得出實(shí)驗(yàn)

結(jié)論后，又提出了新的問題：物體的質(zhì)量和速度對物體動(dòng)能的影響一樣大嗎？小

希查閱了相關(guān)資料，收集了一些物體的動(dòng)能（如表所示），結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)分析表

中數(shù)據(jù)，你認(rèn)為在“質(zhì)量”和“速度”這兩個(gè)因素中，對物體動(dòng)能影響較大的

是.

_E1_________________________圖2

（3）如圖2為某段道路的標(biāo)志牌，請結(jié)合所學(xué)知識解釋：

①對機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度：.

②對不同車型限定不一樣的最高行駛速度：.

（4）用如圖1中的使用裝置和器材探究阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響，必須增加的器

材是（請從以下三個(gè)選項(xiàng)中選擇）.

A.傾斜程度不同的斜面B.粗糙程度不同的水平面C.質(zhì)量不同

的鋼球.

2.如圖所示是探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)？”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.

9

?、kF

（1）該實(shí)驗(yàn)裝置要探究的是物體動(dòng)能的大小與物體的關(guān)系（物體A、B質(zhì)

量不變）.

（2）該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的功能是指物體（選填或"夕'）的動(dòng)能.

（3）該實(shí)驗(yàn)物體動(dòng)能的大小是通過__________________來反映的.

⑷該實(shí)驗(yàn)物體的速度是指物體A從斜面上由靜止?jié)L下與物體B即將碰撞時(shí)的速

度，它是通過_______（選填“高度”或"質(zhì)量”）來改變的.

（5）實(shí)驗(yàn)表明，同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體8被撞得越遠(yuǎn)，可

得結(jié)論.

⑹若要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，則需用不同質(zhì)量的物體從斜面高

度由靜止?jié)L下，并觀察記錄C

標(biāo)測評

一、選擇題

1.奧運(yùn)舉重冠軍陳小敏在比賽時(shí)，第一階段她把100kg的杠鈴很快地舉過頭頂,

第二階段使杠鈴在空中穩(wěn)穩(wěn)地停留了3s,三名裁判都亮出了白燈，舉重成功.關(guān)

于她舉重時(shí)對杠鈴做功的情況，下列說法正確的是（）

A.她在第一階段內(nèi)沒有做功

B.她在第二階段內(nèi)沒有做功

C.她在兩個(gè)階段內(nèi)都做了功

D.她在兩個(gè)階段內(nèi)都沒有做功

2.關(guān)于機(jī)械能的論述，下列說法正確的是（）

A.在空中飛行的飛機(jī)只具有動(dòng)能

B.炮彈具有的機(jī)械能一定比子彈具有的機(jī)械能大

C.質(zhì)量和速度都相同的物體具有的動(dòng)能一樣大

D.質(zhì)量大的物體的具有的重力勢能一定大

3.如圖所示，木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過程中，木塊的（）

10

A.重力勢能減小，動(dòng)能增大

B.重力勢能減小，機(jī)械能減小

C.動(dòng)能不變，機(jī)械能不變

D.重力勢能不變，機(jī)械能減小

4.上體育課時(shí)，小宇用30N的力一腳將足球踢出2（）m,那么關(guān)于足球的說法中

正確（）

A.足球在運(yùn)動(dòng)過程中，小宇對足球做功600J

B.足球滾出20m遠(yuǎn)是由于受到慣性的作用

C.足球在滾動(dòng)過程中動(dòng)能減小，機(jī)械能不變

D.小宇對足球做功的多少無法確定

5.一定質(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，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）

A.物體10s時(shí)的速度大于4s時(shí)的速度；

B.0-6s拉力對物體所做的功大于6-12s拉力對物體所做的功；

C.0-6s拉力對物體做功的功率小于6-12s拉力對物體做功的功率

D.0-6s物體所受的拉力大于6-12s物體所受的拉力

6.航模小組的某位同學(xué)在操場上利用如圖所示的電動(dòng)搖控直升飛機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，使

重為3N的《機(jī)從水平地面由靜止開始豎直上升，飛機(jī)先后經(jīng)歷加速、勻速、減

速三個(gè)階段，然后懸停在距離地面10m的高度處。飛機(jī)豎直上升的總時(shí)間為12s,

勻速上升階段的速度為lm/s。假設(shè)飛機(jī)在空中的受力情況可以簡化為僅受到重

力和豎直向上的升力，則下列說法正確的是（）

A.在離開地面的過程中飛機(jī)對地面的壓力先增大后減小

B.在上升階段飛機(jī)受到的升力大于重力

C.在上升階段飛機(jī)升力的功率為2.5W

D.在懸停階段飛機(jī)升力的功率為3W

二、填空題

7.在2019年10月1日的國慶閱兵式上，新型遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)轟一6N首次亮相,

轟一6N不僅可以空中受油，而且能夠遠(yuǎn)程奔襲、大區(qū)域巡航和防區(qū)外打擊.在

加速起飛的過程中，轟一6N的動(dòng)能,重力勢能；轟一6N在空

11

中勻速水平飛行時(shí)，其機(jī)械能.（均選填“增大”、“減小”或“不變”，忽略

燃料質(zhì)量的變化）

8.體育中考男生新設(shè)引體向上項(xiàng)目。如圖是引體向上的示意圖，小云同學(xué)在半分

鐘內(nèi)做了12個(gè)規(guī)范的引體向上。已知小云的質(zhì)量為6（）kg,每次引體向上他能將

自身重心提高0.4m,則小云每做一次引體向上所做的功為I,整個(gè)過程

中的平均功率為Wo（g=10N/kg）

9.（2019.海南）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Wi和

w2,則Wi：W2=________-1'二Ir?——‘二I

一2m\2m\勺陽|m|

II1,兄

三、實(shí)驗(yàn)題

10.了解至『'重力勢能''知識的小東同學(xué)，想用身邊的器材（鉛球），來探究影響重

力勢能大小的因素，其探究程序如下：

（1）猜想：影響重力勢能大小的因素可能有：

a、重力勢能大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)

b、重力勢能大小可能與物體的高度有關(guān)

（2）實(shí)驗(yàn)提供的實(shí)心鉛球有2kg、2kg、3kg各一個(gè)，細(xì)沙（足夠多）、刻度尺、

兩個(gè)相同大紙盒，請你利用上述器材，幫他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、驗(yàn)證猜想、完成實(shí)驗(yàn)

步驟：

A、將適量的沙子放進(jìn)大紙盒里撥平；

B、取質(zhì)量為的鉛球各一個(gè)，將兩球分別對準(zhǔn)紙盒位置提高到相

同高度然后放手，用刻度尺量出鉛球所砸沙坑的深度進(jìn)行比較；

C、取質(zhì)量為的鉛球各一個(gè)，將兩球分別對準(zhǔn)紙盒位置提高到

不同高度然后放手，用刻度尺量出鉛球所砸沙坑的深度進(jìn)行比較.

（3）通過對該實(shí)驗(yàn)的探究，B步驟得到的結(jié)論是：重力勢能跟

有關(guān)；C步驟得出的結(jié)論是：重力勢能跟有關(guān).

12

四、計(jì)算題

11.（2016.德州）近日，我國新型戰(zhàn)略核潛艇（如圖所示）為保障國家安全，進(jìn)

行了戰(zhàn)略巡航.下表是核潛艇的部分性能參數(shù)

水下排水量11500噸水下最大航速36節(jié)

水面排水量9(X)0噸水下巡航速度2()節(jié)

艇長135米最大潛深350米

艇寬13米發(fā)電機(jī)最大功率25000千瓦

求：（1）核潛艇以水下最大航速行駛，到距離2700km外的某海域執(zhí)行任務(wù)所用

的時(shí)間；（1節(jié)k0.5m/s）

（2）核潛艇在水面航行時(shí)受到的浮力；下潛到最大深度時(shí)受到水的壓強(qiáng)；

（