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练习PAGE1练习第十一章功和机械能(原卷版)01考向解读1.了解功与功率的单位、机械能概念。2.会计算功的大小,计算功率;解释生活中利用动能或势能的现象。3.理解功的概念,功与速度的关系;动能和势能的概念。4.掌握功率的概念,影响物体动能和势能大小的因素。0202知识导航0303考点回顾一、功1、功的概念和判定(1)功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。(2)功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J,1J=1N·m。(3)判断力是否做功包括两个必要因素:一是力作用在物体上;二是物体在力的方向上通过的距离。

(4)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

(5)不做功的三种情况:有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。(6)功的原理:使用任何机械时,人们所做的功,都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。2、功的计算(1)功的计算公式:W=FS,其中各量单位功W:J(焦耳),力F:N(牛顿);移动距离S:m(米);或者W=Pt。二、功率1、功率的概念(1)功率定义:物体在单位时间内所做的功叫功率,在物理学中用字母P表示。(2)功率意义:物理学中,用功率来表示物体做功的快慢。(3)功率公式:功率=功/时间,即。

(4)功率单位:国际单位:瓦(W),1W=1J/s;常用单位:千瓦(kW),1kW=103W。(5)功率的种类①平均功率:物体做变速运动时,力在不同的时间段内做功快慢不同,平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。

②瞬时功率:物体做变速运动时,力在某时刻做功的快慢。

2、功率大小比较

(1)在相同时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率越大。

(2)在完成相同功的条件下,比较所用时间的长短,所用时间越短的物体,功率越大。

(3)做功多少和所用时间都不同的情况下,通过公式计算,然后进行比较。3、功率的应用(1)功率的公式:(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)。

(2)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做的功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)。

a.推导:由,联立W=Fs,得==Fv。

由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。

b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。三、动能和势能1、动能

(1)概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切物体都具有动能。

(2)影响动能大小的因素:物体的质量和速度。物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。

(3)单位:焦耳(J)。

2、势能:弹性势能和重力势能统称为势能。

(1)重力势能

①概念:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。

②影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大。

③单位:焦耳(J),重为1N的物体(质量约为0.1kg),被举高1m时所获得的能量,就是1J。

(2)弹性势能

①概念:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。

②影响弹性势能大小的因素:弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大,弹性势能就越大。③单位:焦耳(J)。3、影响动能和势能的大小因素(1)动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小,具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。(2)重力势能的大小与两个因素有关:一个是物体的质量,另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时,物体距零势能面的高度越大,其重力势能越大,物体距零势能面的高度越小,其重力势能越小;当物体距零势能面的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小,物体的质量越大,举得越高,其重力势能就越大。(3)弹性势能的大小与两个因素有关:一个是弹簧本身的性质,另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大,形变越小,具有的弹性势能就越小;当弹簧形变相同时,性质不同的弹簧弹性势能不同。四、\o"11.4机械能及其转化"机械能及其转化1、机械能的概念(1)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。

(2)机械能大小:等于动能和势能的总和。2、动能和势能的转化与机械能守恒(1)在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能,后又是重力势转化为动能。(2)在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。(3)机械能守恒:如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变,这个规律叫做机械能守恒。(4)水能和风能的利用:自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电,一定量的水,上、下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电就越多。利用风能发电,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发电机,组成“风车田”联在一起供电。0404典例分析考点1\o"11.1功"功【典例1】(2023•东莞市模拟)2023年2月6号,女足亚洲杯决赛在印度打响。中国女足最终凭借下半时的3个进球绝杀韩国队,第9次捧起亚洲杯冠军奖杯。右图是运动员在最后阶段进球的瞬间,下列说法正确的是()A.足球在空中飞行过程中处于平衡状态 B.运动员在踢球时,脚对球的力与球受到的重力是一对平衡力 C.球在空中飞行过程中,脚持续在对球做功 D.球被踢飞后依靠自身的惯性在维持运动【典例2】(2023•鄄城县二模)如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这一过程中()A.重力做的功一定为40J B.物体定受到20N的摩擦力 C.物体一定运动了2m D.物体一定运动了1m【典例3】(2023•南关区校级一模)一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4s~8s内小车受到的牵引力恒为10N,则在4s~8s内小车运动的路程为m,牵引力对小车做的功为J;在0~4s内小车受到的摩擦力10N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。【典例4】(2023•两江新区校级模拟)如图所示,为重庆地标建筑——公轨两用的千厮门大桥,主桥全长720m;桥面上层为双向四车道城市快速路,设计速度40km/h;下层为轨道交通6号线过江通道。若地铁列车电动机功率为400kW,长度为130m,行驶速度为25m/s,求:(1)汽车以设计时速通过大桥所花的时间为多少秒;(2)在地铁列车完全通过大桥过程中,地铁列车电动机做的功为多少焦耳?考点2\o"11.2功率"功率【典例5】(2023•杜尔伯特县二模)物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1:F2和P1:P2分别为()A.1:1,3:5 B.3:5,1:1 C.3:5,5:3 D.1:1,9:25【典例6】(2023•武进区校级模拟)如图所示,小华从地上拿起一个鸡蛋,用了大约2s的时间将它匀速举过头顶,在这2s内小华做的功和做功的功率分别约为()A.200J100W B.100J50W C.2J1W D.1J0.5W【典例7】(2023•庐阳区校级四模)吊车的钢索拉着货物竖直向上运动,如图所示是货物上升的路程s随时间t变化的图象。不考虑空气的阻力和钢索受到的重力,在4s和10s时钢索拉力的功率之比是P:P'=。【典例8】(2023•根河市校级二模)爸爸开满载质量为1.8×103kg的小轿车带小明去旅行,如图所示,汽车行驶过程中牵引力的功率恒为1.2×105W。汽车从启动到匀速运动之前行驶的路程为150m,汽车匀速运动过程中受到的阻力保持不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则:(g=10N/kg)(1)在10s内,牵引力做了多少功?(2)小轿车匀速运动时,牵引力是多少?(3)当汽车牵引力做功7.2×106J时,汽车行驶路程多少米。考点3\o"11.3动能和势能"动能和势能【典例9】(2023•北京一模)如图所示,我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机,在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是()A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能 B.飞机沿水平方向匀速飞行时,其所受重力不做功 C.飞机减速下降的过程中,其重力势能增加 D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小【典例10】(2023春•崇川区校级月考)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动。据图可知运动员()A.重力大小为0.8F0 B.t0时刻重力势能最大 C.t0时刻动能最大 D.t0时刻跳跃者机械能最小【典例11】(2023•高青县一模)在中考体育考试中,小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,则实心球从离开手后到达最高点的过程中,球受个力的作用,球的机械能(选填“增大”“减小”或“不变”),在最高点时,球的动能(选填“大于”或“等于”)0。【典例12】(2023•辽宁模拟)汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中h1<h2。(1)三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中,动能的大小是通过来反映的;(2)甲、乙两次实验探究的是动能与的关系;(3)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是:mAmB,与乙图实验进行比较,可以得出:相同时,质量越大,动能越大。为了实验安全,需改进丙图实验,再与乙图实验对比,在不改变木板长度的情况下,以下可行的方法是(填写正确选项前的字母)。A.换用质量更小的钢球B.给水平木板铺上毛巾C.适当降低钢球B的高度D.换用一个较重的木块(4)善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能(填“相同”或“不同”)。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做(填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系。考点4\o"11.4机械能及其转化"机械能及其转化【典例13】(2023•东城区三模)如图为小孩荡秋千的示意图,下列分析正确的是()A.小孩在A点具有的动能最大 B.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能 C.小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能 D.小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能【典例14】(2023•姑苏区校级一模)如图所示在水平台面上,一根弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块能到达的最右端,AO>OB,滑块从A位置滑到B位置的过程中(滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方,不计空气阻力),下列说法正确的是()①速度最快的位置在AO之间②弹簧对滑块弹力最大的位置在A点③滑块在从A位置滑到B位置的过程中机械能不变④滑块最终可能停在O点的右侧A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【典例15】(2023•淄川区一模)如图所示,橡皮筋两头分别固定在罐子两端,中间系一个钩码,就制成了一个“魔罐”,将魔罐在水平地面上滚出,橡皮筋的弹性势能(填“变大”、“不变”或“变小”);魔罐能自动滚回来,滚回的过程中能转化为能。0505巩固训练1.(2023•郫都区二模)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱返回地面,打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是()A.返回舱的机械能保持不变 B.返回舱的重力势能保持不变 C.返回舱所受重力不做功 D.返回舱的动能保持不变2.(2023•花山区二模)如图所示是岛山滑雪极限运动的示意图,运动员从最高处A点下滑,经过起跳点B点后在空中飞行,再在智陆坡上C点着陆,经过一段时间后静止。则下列说法中正确的是()A.运动员在C点时重力势能最大 B.运动员在空中飞行过程中,动能不变 C.运动员从A点到B点的过程中,动能一直增大 D.运动员从A点到C点的过程中机械能变小3.(2023•江都区二模)掷实心球是我市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球()A.在a、b、c三处机械能相等 B.在b处动能为零 C.在a处重力势能最小 D.在d处动能为零4.(2023•朝阳区校级模拟)非洲干旱,常用中间有转轴的塑料桶运水。如图所示,小明分别用背背、滚拉、手抱、平拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同的路程,他对满桶水做功最多的是()A.B.C.D.5.(2023•通州区模拟)如图所示的四个情境中,有关力做功的说法中正确的是()A.甲图中,把水桶从地面上提起来,人对水桶的拉力没有做功 B.乙图中,推着购物车沿着水平路面匀速前进,推车的力做了功 C.丙图中,茶杯静止在水平桌面上,茶杯受到的支持力做了功 D.丁图中,挂钩上的毛巾静止时,毛巾受到的重力做了功6.(2023•尉氏县一模)冬奥会期间,奥运村部餐饮处的智能送菜机器人大放异彩。如图所示,机器人采用电动机驱动,重500N,工作时牵引力恒为50N,最大速度为0.8m/s。机器人在匀速行进的过程中,下面说法正确的是()A.当托盘中放入菜品后,机器人的惯性保持不变 B.当托盘中放入菜品后,机器人受到地面的摩擦力将变大 C.机器人在匀速行进的过程中,牵引力与地面的摩擦力是一对相互作用力 D.机器人运行30m将菜送到餐桌,牵引力做功1.5×104J7.(2023•朝阳区校级二模)如图所示,用手掌平托着两个鸡蛋匀速升高50cm,在此过程中()A.手对鸡蛋没做功 B.鸡蛋的动能转化为重力势能 C.手掌对鸡蛋做的功大约是0.5J D.鸡蛋对手掌的压强约为50Pa8.(2023•白云区一模)如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图3时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是()A.F1<F2 B.P1<P2 C.F1>F2 D.P1>P29.(2023•济南模拟)“粽叶又飘香,颗粒正归仓。建设新时代,农民丰收忙。”如图所示,斜向上的传送带将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,其中1kg小麦的()A.动能不变,势能减小 B.动能减小,势能增大 C.动能不变,机械能增大 D.动能增大,机械能不变10.(2023•秦州区校级模拟)如图1所示,分别用水平拉力F1、F2拉物体甲、乙,使甲、乙在水平面上做直线运动,如图2是F1、F2所做的功﹣路程图象,如图3是物体甲、乙的路程﹣时间图象,甲、乙所受的摩擦力分别为f甲、f乙,F1、F2所做的功率是P甲、P乙,则下列说法正确的是()A.F1=F2 B.v甲<v乙 C.f甲=f乙 D.P甲>P乙11.(2023•平邑县二模)在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时,木块两次运动的图象如图所示,下列判断正确的是()A.第1次物块的速度小 B.第2次的拉力小 C.第1次拉力的功率大 D.两次拉力的功率相等12.(2023•薛城区一模)我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时,不考虑空气阻力,只有动能和势能的相互转化,由近火点向远火点运动时,探测器的动能,机械能(选填“变大”“变小”或“不变”).13.(2023•市中区模拟)如图甲是2022年北京冬奥会会徽,以汉字“冬”为灵感来源,运用中国书法的艺术形态,传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景,运动员加速下落过程中重力势能,动能。(选填“增大”、“减小”或“不变”)14.(2023•东湖区校级模拟)如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能(选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能。15.(2023•广陵区校级一模)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断(选填“钢球”或“木块”)动能的大小;(2)利用如图所示的实验情景,可以得到的结论是:;(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是:(选填序号)。①换质量更大的木块:②降低第二次钢球的高度;③换质量更大的钢球;④换质量更小的钢球;(4)小明由此实验还联想到探究牛顿第一﹣定律的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止,在水平面运动的整个过程中,克服摩擦力做的功(选填“相等”或“不相等”)。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2,则P1P2。(选填“>”或“=”或“<”)(5)小明同学尝试改用如图丙所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关”,经过思考设计了以下两个实.验方案:实验方案一:探究动能大小与速度的关系:用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离;实验方案二:探究动能大小与质量的关系:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离。关于小明的实验方案,。(填序号)A.只有实验方案一可行B.只有实验方案二可行C.两个实验方案均可行D.两个实验方案均不可行16.(2023•九龙坡区模拟)随着科技的发展,低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天,小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的,电瓶车的牵引力恒为100N,从家到学校的路程是1.5km,用时5min。求:(1)电瓶车行驶的速度是多少;(2)电瓶车牵引力的功率。17.(2023•青羊区校级模拟)车速过快是造成交通事故的重要原因之一,为限制车速,常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾角为30°的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t,车轮与地面接触总面积为0.5m2的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑。(小汽车的长度不计,减速带的宽度不计,g=10N/kg)则:(1)小汽车在水平地面上时对地面的压强为多少?(2)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中,重力做的功为多少J?18.(2023•九龙坡区模拟)如图所示,置于水平地面上底面积为50cm2的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。(1)正方体静止在位置A时拉力的大小为多少?(2)正方体静止在容器底部B时,液体对正方体底面的压力为多少?(3)正方体从开始下落至其静止在容器底部B时底部的过程中重力做功为多少?第十一章功和机械能(解析版)01考向解读1.了解功与功率的单位、机械能概念。2.会计算功的大小,计算功率;解释生活中利用动能或势能的现象。3.理解功的概念,功与速度的关系;动能和势能的概念。4.掌握功率的概念,影响物体动能和势能大小的因素。0202知识导航0303考点回顾一、功1、功的概念和判定(1)功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。(2)功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J,1J=1N·m。(3)判断力是否做功包括两个必要因素:一是力作用在物体上;二是物体在力的方向上通过的距离。

(4)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

(5)不做功的三种情况:有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。(6)功的原理:使用任何机械时,人们所做的功,都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。2、功的计算(1)功的计算公式:W=FS,其中各量单位功W:J(焦耳),力F:N(牛顿);移动距离S:m(米);或者W=Pt。二、功率1、功率的概念(1)功率定义:物体在单位时间内所做的功叫功率,在物理学中用字母P表示。(2)功率意义:物理学中,用功率来表示物体做功的快慢。(3)功率公式:功率=功/时间,即。

(4)功率单位:国际单位:瓦(W),1W=1J/s;常用单位:千瓦(kW),1kW=103W。(5)功率的种类①平均功率:物体做变速运动时,力在不同的时间段内做功快慢不同,平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。

②瞬时功率:物体做变速运动时,力在某时刻做功的快慢。

2、功率大小比较

(1)在相同时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率越大。

(2)在完成相同功的条件下,比较所用时间的长短,所用时间越短的物体,功率越大。

(3)做功多少和所用时间都不同的情况下,通过公式计算,然后进行比较。3、功率的应用(1)功率的公式:(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)。

(2)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做的功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)。

a.推导:由,联立W=Fs,得==Fv。

由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。

b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。三、动能和势能1、动能

(1)概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切物体都具有动能。

(2)影响动能大小的因素:物体的质量和速度。物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。

(3)单位:焦耳(J)。

2、势能:弹性势能和重力势能统称为势能。

(1)重力势能

①概念:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。

②影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大。

③单位:焦耳(J),重为1N的物体(质量约为0.1kg),被举高1m时所获得的能量,就是1J。

(2)弹性势能

①概念:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。

②影响弹性势能大小的因素:弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大,弹性势能就越大。③单位:焦耳(J)。3、影响动能和势能的大小因素(1)动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小,具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。(2)重力势能的大小与两个因素有关:一个是物体的质量,另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时,物体距零势能面的高度越大,其重力势能越大,物体距零势能面的高度越小,其重力势能越小;当物体距零势能面的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小,物体的质量越大,举得越高,其重力势能就越大。(3)弹性势能的大小与两个因素有关:一个是弹簧本身的性质,另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大,形变越小,具有的弹性势能就越小;当弹簧形变相同时,性质不同的弹簧弹性势能不同。四、\o"11.4机械能及其转化"机械能及其转化1、机械能的概念(1)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。

(2)机械能大小:等于动能和势能的总和。2、动能和势能的转化与机械能守恒(1)在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能,后又是重力势转化为动能。(2)在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。(3)机械能守恒:如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变,这个规律叫做机械能守恒。(4)水能和风能的利用:自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电,一定量的水,上、下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电就越多。利用风能发电,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发电机,组成“风车田”联在一起供电。0404典例分析考点1\o"11.1功"功【典例1】(2023•东莞市模拟)2023年2月6号,女足亚洲杯决赛在印度打响。中国女足最终凭借下半时的3个进球绝杀韩国队,第9次捧起亚洲杯冠军奖杯。右图是运动员在最后阶段进球的瞬间,下列说法正确的是()A.足球在空中飞行过程中处于平衡状态 B.运动员在踢球时,脚对球的力与球受到的重力是一对平衡力 C.球在空中飞行过程中,脚持续在对球做功 D.球被踢飞后依靠自身的惯性在维持运动【答案】D【解答】解:A、足球在空中飞行过程中,受到重力和空气阻力作用,受到非平衡力,不是平衡状态,故A错误;B、踢球时,脚对球的力与球受到的重力方向不在同一直线上,不是平衡力,故B错误;C、踢足球过程中,球在空中飞行,不再受到脚的踢力,因此脚对球不做功,故C错误;D、足球离开脚后继续飞行,是因为足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故D正确;故选:D。【典例2】(2023•鄄城县二模)如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这一过程中()A.重力做的功一定为40J B.物体定受到20N的摩擦力 C.物体一定运动了2m D.物体一定运动了1m【答案】C【解答】解:A.物体在重力的方向没有移动距离,故重力做的功为0,故A错误;B.用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,没有说是匀速直线运动,故摩擦力不一定是20N,故B错误;CD.由W=Fs可得,物体沿水平方向运动的距离:s===2m。故C正确,D错误。故选:C。【典例3】(2023•南关区校级一模)一遥控小电动车在平直的路面上做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示。已知在4s~8s内小车受到的牵引力恒为10N,则在4s~8s内小车运动的路程为16m,牵引力对小车做的功为160J;在0~4s内小车受到的摩擦力等于10N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。【答案】16;160;等于。【解答】解:(1)由v﹣t图像可知,在4s~8s内小车做匀速直线运动,且小车的速度为4m/s,则此过程中小车运动的路程为:s=vt=4m/s×(8s﹣4s)=16m;牵引力做的功为:W=Fs=10N×16m=160J;(2)在4s~8s内小车在平直路面上做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,它受到的摩擦力与牵引力大小相等,则摩擦力f=F=10N;由图像可知在0~4s内小车做加速运动,但压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以小车受到的摩擦力大小也不变,仍然等于10N。故答案为:16;160;等于。【典例4】(2023•两江新区校级模拟)如图所示,为重庆地标建筑——公轨两用的千厮门大桥,主桥全长720m;桥面上层为双向四车道城市快速路,设计速度40km/h;下层为轨道交通6号线过江通道。若地铁列车电动机功率为400kW,长度为130m,行驶速度为25m/s,求:(1)汽车以设计时速通过大桥所花的时间为多少秒;(2)在地铁列车完全通过大桥过程中,地铁列车电动机做的功为多少焦耳?【答案】(1)汽车以设计时速通过大桥所花的时间为64.8s;(2)在地铁列车完全通过大桥过程中,地铁列车电动机做的功为1.36×107J。【解答】解:(1)由v=可得,汽车以设计时速通过大桥所花的时间:t===0.018h=64.8s;(2)地铁列车完全通过大桥所走路程s′=130m+720m=850m,由v=可得,地铁列车完全通过大桥所用时间:t′===34s,地铁列车电动机功率P=400kW=4×105W,由P=可得在地铁列车完全通过大桥过程中,地铁列车电动机做的功:W=Pt′=4×105W×34s=1.36×107J。答:(1)汽车以设计时速通过大桥所花的时间为64.8s;(2)在地铁列车完全通过大桥过程中,地铁列车电动机做的功为1.36×107J。考点2\o"11.2功率"功率【典例5】(2023•杜尔伯特县二模)物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1:F2和P1:P2分别为()A.1:1,3:5 B.3:5,1:1 C.3:5,5:3 D.1:1,9:25【答案】A【解答】解:因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力没变,故受到的水平推力为F1=F2,因此F1:F2=1:1,由图象甲可知,第一次物体的速度大小为:v甲===3m/s,由v﹣t图象乙可知,第二次物体的速度大小为:v乙=5m/s,由P=Fv可得,两次推力的功率之比:====,故A正确。故选:A。【典例6】(2023•武进区校级模拟)如图所示,小华从地上拿起一个鸡蛋,用了大约2s的时间将它匀速举过头顶,在这2s内小华做的功和做功的功率分别约为()A.200J100W B.100J50W C.2J1W D.1J0.5W【答案】D【解答】解:一个鸡蛋的重力约为0.5N,鸡蛋上升的高度约为2m,把它匀速举过头顶时所做的功:W=Gh=0.5N×2m=1J,小华做功的功率约为:P===0.5W。故选:D。【典例7】(2023•庐阳区校级四模)吊车的钢索拉着货物竖直向上运动,如图所示是货物上升的路程s随时间t变化的图象。不考虑空气的阻力和钢索受到的重力,在4s和10s时钢索拉力的功率之比是P:P'=3:1。【答案】3:1。【解答】解:由图可知,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,在0~6s的过程中通过的路程是3m,速度为:v1==0.5m/s,在6~12s的过程中通过路程为1m,速度为:v2==m/s,不考虑空气的阻力和钢索受到的重力,钢索的拉力与货物的重力平衡,大小相等,根据P==Fv可得,在4s和10s时钢索拉力的功率之比:P:P'=Gv1:Gv2=v1:v2=0.5m/s:m/s=3:1。故答案为:3:1。【典例8】(2023•根河市校级二模)爸爸开满载质量为1.8×103kg的小轿车带小明去旅行,如图所示,汽车行驶过程中牵引力的功率恒为1.2×105W。汽车从启动到匀速运动之前行驶的路程为150m,汽车匀速运动过程中受到的阻力保持不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则:(g=10N/kg)(1)在10s内,牵引力做了多少功?(2)小轿车匀速运动时,牵引力是多少?(3)当汽车牵引力做功7.2×106J时,汽车行驶路程多少米。【答案】(1)在10s内,牵引力做了1.2×106J的功;(2)小轿车匀速运动时,牵引力是4000N;(3)当汽车牵引力做功7.2×106J时,汽车行驶路程1650m。【解答】解:(1)在10s内,牵引力做的功W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J;(2)小轿车匀速运动时,v=30m/s,根据P===Fv可知牵引力F===4000N;(3)汽车从启动到匀速运动之前行驶的路程为150m,从图中可知所用时间t=10s,汽车匀速运动过程中所做的功W′=W总﹣W=7.2×106J﹣1.2×106J=6×106J,汽车匀速行驶的路程s′===1500m,汽车行驶路程s=s0+s′=1500m+150m=1650m。答:(1)在10s内,牵引力做了1.2×106J的功;(2)小轿车匀速运动时,牵引力是4000N;(3)当汽车牵引力做功7.2×106J时,汽车行驶路程1650m。考点3\o"11.3动能和势能"动能和势能【典例9】(2023•北京一模)如图所示,我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机,在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是()A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能 B.飞机沿水平方向匀速飞行时,其所受重力不做功 C.飞机减速下降的过程中,其重力势能增加 D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小【答案】B【解答】解:A、飞机腾空而起的过程中,质量不变,速度变大,动能增加;高度增大,重力势能增加,不是重力势能转化为动能,故A错误;B、飞机沿水平方向匀速飞行时,飞机没有在重力的方向上通过距离,其所受重力不做功,故B正确;C、飞机减速下降的过程中质量不变,高度降低,重力势能减小,故C错误;D、飞机加速向上飞行时,重力势能会增大,故D错误。故选:B。【典例10】(2023春•崇川区校级月考)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动。据图可知运动员()A.重力大小为0.8F0 B.t0时刻重力势能最大 C.t0时刻动能最大 D.t0时刻跳跃者机械能最小【答案】D【解答】解:A、由图象可知,当跳跃者最终静止时(拉力大小不变),跳跃者所受拉力与重力平衡,大小相等,则运动员的重力为0.6F0,故A错误;B、由图象可知,t0时刻拉力最大(弹性绳被拉得最长),此时跳跃者所处的位置最低,重力势能最小,故B错误;C、t0时刻拉力最大,跳跃者位置最低,此时运动员的速度为零,动能最小为零,故C错误;D、由BC可知,t0时刻重力势能最小,动能最小,而跳跃者的机械能等于动能与重力势能之和,所以t0时刻跳跃者的机械能最小。故D正确。故选:D。【典例11】(2023•高青县一模)在中考体育考试中,小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,则实心球从离开手后到达最高点的过程中,球受1个力的作用,球的机械能不变(选填“增大”“减小”或“不变”),在最高点时,球的动能大于(选填“大于”或“等于”)0。【答案】一;不变;大于【解答】解:实心球从离开手后到达最高点的过程中,不考虑空气阻力,球只受到重力的作用;只有动能转化为重力势能,实心球的机械能守恒,即球的机械能不变;实心球在最高点时,仍有向前的速度,所以其动能大于零。故答案为:一;不变;大于。【典例12】(2023•辽宁模拟)汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中h1<h2。(1)三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中,动能的大小是通过木块移动的距离来反映的;(2)甲、乙两次实验探究的是动能与速度的关系;(3)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是:mA<mB,与乙图实验进行比较,可以得出:速度相同时,质量越大,动能越大。为了实验安全,需改进丙图实验,再与乙图实验对比,在不改变木板长度的情况下,以下可行的方法是A(填写正确选项前的字母)。A.换用质量更小的钢球B.给水平木板铺上毛巾C.适当降低钢球B的高度D.换用一个较重的木块(4)善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能不同(填“相同”或“不同”)。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做不能(填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系。【答案】(1)木块移动的距离;(2)速度;(3)<;速度;A;(4)不同;不能。【解答】解:(1)实验中,动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,用到了转换法。(2)甲、乙两次实验,小球的质量不变,而滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,探究动能与速度的关系。(3)由图乙和图丙可知,两个小球的质量不同,小球滚下的高度相同,到达水平面的速度相同,图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,说明丙图中B球的动能较大,B球的质量较大,可以得到速度相同时,质量越大,动能越大。A.换用质量更小的钢球,在速度不变的情况下,动能更小,推动木块移动的距离变小,故A符合题意;B.给水平木板铺上毛巾,不能与乙控制相同的接触面,故B不符合题意;C.适当降低钢球B的高度,钢球的速度发生了变化,无法完成探究,故C不符合题意;D.换用一个较重的木块,木块与木块受到的摩擦力不同,不能完成探究,故D不符合题意。故选A。(4)用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,弹簧的弹性形变不同,两次实验弹簧具有的弹性势能不同。若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧势能相同,转化出的动能相同,因此,木块最终移动的距离相同,这样是不能完成实验的。故答案为:(1)木块移动的距离;(2)速度;(3)<;速度;A;(4)不同;不能。考点4\o"11.4机械能及其转化"机械能及其转化【典例13】(2023•东城区三模)如图为小孩荡秋千的示意图,下列分析正确的是()A.小孩在A点具有的动能最大 B.小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能 C.小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能 D.小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能【答案】B【解答】解:A、小孩在A点的位置最高,重力势能最大,动能为零,故A错误。B、小孩从B荡到C的过程中,质量不变,高度增加,重力势能增加;速度减小,动能减少,是动能转化为重力势能,故B正确。C、小孩从C荡到B的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减少;速度增加,动能增大,是重力势能转化为动能,故C错误。D、小孩从A荡到B的过程中,由于克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,使得机械能减小,所以在B点的机械能小于A点的机械能,故D错误。故选:B。【典例14】(2023•姑苏区校级一模)如图所示在水平台面上,一根弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块能到达的最右端,AO>OB,滑块从A位置滑到B位置的过程中(滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方,不计空气阻力),下列说法正确的是()①速度最快的位置在AO之间②弹簧对滑块弹力最大的位置在A点③滑块在从A位置滑到B位置的过程中机械能不变④滑块最终可能停在O点的右侧A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】C【解答】解:从A到B,AO>OB,说明此过程存在摩擦力;①③金属滑块从A运动到O的过程中,因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力;开始时,弹力大于摩擦力,滑块做加速运动;当弹力等于摩擦力时,滑块的速度最大;继续运动到O的过程中,弹力小于摩擦力,滑块做减速运动;滑块从O运动到B的过程中,因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力,则滑块的速度不断减小,所以速度最大点在AO之间,而由于摩擦力的存在,滑块和弹簧整个过程机械能逐渐减小,因而滑块的机械能不守恒,故①正确,③错误;②O点是弹簧保持原长时滑块的位置,已知AO>OB,所以弹簧在A点的形变量最大,即弹力最大的位置在A点,故②正确;④金属滑块运动到B点,速度为零,停止运动,但是由于弹簧要恢复原来的形状,受到水平向左的弹力作用,所以金属滑块可能不会保持静止,有可能向左运动,直到在水平方向上受到的弹力和摩擦力相等,故物体最终可能停在O的右侧,故④正确。本题共有3个正确。故选:C。【典例15】(2023•淄川区一模)如图所示,橡皮筋两头分别固定在罐子两端,中间系一个钩码,就制成了一个“魔罐”,将魔罐在水平地面上滚出,橡皮筋的弹性势能变大(填“变大”、“不变”或“变小”);魔罐能自动滚回来,滚回的过程中弹性势能转化为动能。【答案】见试题解答内容【解答】解:魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,魔罐的动能转化为橡皮筋的弹性势能,弹性势能变大;当魔罐的动能为0时,橡皮筋的弹性势能最大;魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小,魔罐的动能增大,即弹性势能转化为动能。故答案为:变大;弹性势;动。0505巩固训练1.(2023•郫都区二模)2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱返回地面,打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是()A.返回舱的机械能保持不变 B.返回舱的重力势能保持不变 C.返回舱所受重力不做功 D.返回舱的动能保持不变【答案】D【解答】解:ABD、返回舱匀速下落的过程中,其质量不变,速度不变,所以动能大小不变;质量不变,高度减小,则重力势能减小;因为机械能等于动能与势能的总和,所以返回舱的机械能减小,故D正确、AB错误;C、返回舱竖直向下匀速运动,在重力的方向上通过了距离,其所受的重力做功,故C错误。故选:D。2.(2023•花山区二模)如图所示是岛山滑雪极限运动的示意图,运动员从最高处A点下滑,经过起跳点B点后在空中飞行,再在智陆坡上C点着陆,经过一段时间后静止。则下列说法中正确的是()A.运动员在C点时重力势能最大 B.运动员在空中飞行过程中,动能不变 C.运动员从A点到B点的过程中,动能一直增大 D.运动员从A点到C点的过程中机械能变小【答案】D【解答】解:A、运动员在A点时的质量不变,高度最高,所以重力势能最大,故A错误;B、运动员在空中飞行过程中,其速度发生了改变,质量不变,所以动能改变,故B错误;C、运动员从A点到B点的过程中,高度先变小后变大,所以是重力势能先转化为动能,动能再转化为重力势能,故C错误;D、运动员从A到C的过程中,克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,机械能会减小,故D正确。故选:D。3.(2023•江都区二模)掷实心球是我市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球()A.在a、b、c三处机械能相等 B.在b处动能为零 C.在a处重力势能最小 D.在d处动能为零【答案】A【解答】解:A、不计空气阻力,则球在空中运动时的机械能是守恒的,在a、b、c三处的机械能相等,故A正确;B、据图可知,球在b点时仍有水平向前的速度,所以此时的动能不是零,故B错误;C、重力势能的大小与物体的质量、高度有关,据图可知,d、e两点高度最小,重力势能最小,故C错误;D、据图可知,球达到d点后没有静止,仍然向前滚动,所以在d处动能不是零,故D错误;故选:A。4.(2023•朝阳区校级模拟)非洲干旱,常用中间有转轴的塑料桶运水。如图所示,小明分别用背背、滚拉、手抱、平拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同的路程,他对满桶水做功最多的是()A. B. C. D.【答案】C【解答】解:由图可知,AB中小明是用背背、用手抱,即力的方向向上,桶是在水平方向上移动的距离,即沿向上的方向没有移动距离,因此不做功;在其他条件相同时,滑动摩擦力大于滚动摩擦力,则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力;又因为匀速拉动水桶向前运动,所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力,且水平移动的距离s相同,根据W=Fs可知C做功最多,故ABD不合题意,C符合题意。故选:C。5.(2023•通州区模拟)如图所示的四个情境中,有关力做功的说法中正确的是()A.甲图中,把水桶从地面上提起来,人对水桶的拉力没有做功 B.乙图中,推着购物车沿着水平路面匀速前进,推车的力做了功 C.丙图中,茶杯静止在水平桌面上,茶杯受到的支持力做了功 D.丁图中,挂钩上的毛巾静止时,毛巾受到的重力做了功【答案】B【解答】解:A、把水桶从地面上提起来,人给水桶一个向上的力,水桶在该力的方向上通过了距离,所以提水桶的力做功,故A错误;B、用力推着购物车前进,购物车在推车的力的方向上通过了距离,所以推车的力做功,故B正确;C、茶杯静止在水平桌面上,茶杯受到的支持力方向向上,茶杯没有在支持力的方向上通过一定的距离,支持力没有做功,故C错误;D、挂钩上的毛巾静止时,重力的方向竖直向下,毛巾没有在重力的方向上通过一定的距离,重力没有做功,故D错误。故选:B。6.(2023•尉氏县一模)冬奥会期间,奥运村部餐饮处的智能送菜机器人大放异彩。如图所示,机器人采用电动机驱动,重500N,工作时牵引力恒为50N,最大速度为0.8m/s。机器人在匀速行进的过程中,下面说法正确的是()A.当托盘中放入菜品后,机器人的惯性保持不变 B.当托盘中放入菜品后,机器人受到地面的摩擦力将变大 C.机器人在匀速行进的过程中,牵引力与地面的摩擦力是一对相互作用力 D.机器人运行30m将菜送到餐桌,牵引力做功1.5×104J【答案】B【解答】解:A.惯性的大小与质量有关,当托盘中放入菜品后,质量变大,机器人的惯性变大,故A错误;B.摩擦力大小与接触面的粗糙程度和接触面的压力大小有关,当托盘中放入菜品后,机器人的总质量变大,所受的重力变大,对地面的压力变大,机器人受到地面的摩擦力将变大,故B正确;C.机器人在匀速行进的过程中处于平衡状态,受到的牵引力与地面的摩擦力是一对平衡力,故C错误;D.机器人运行30m将菜送到餐桌,牵引力做功W=Fs=50N×30m=1.5×103J,故D错误。故选:B。7.(2023•朝阳区校级二模)如图所示,用手掌平托着两个鸡蛋匀速升高50cm,在此过程中()A.手对鸡蛋没做功 B.鸡蛋的动能转化为重力势能 C.手掌对鸡蛋做的功大约是0.5J D.鸡蛋对手掌的压强约为50Pa【答案】C【解答】解:A、用手掌平托着两个鸡蛋匀速升高50cm,鸡蛋在手施加的力的方向上通过了距离,所以手对鸡蛋做了功,故A错误;B、用手掌平托着两个鸡蛋匀速升高50cm,鸡蛋的质量不变,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,不是动能转化为重力势能,故B错误;C、手掌对鸡蛋做的功大约是:W=Gh=1N×0.5m=0.5J,故C正确;D、两个鸡蛋的重力约为1N,与手的接触面积约为10cm2=1×10﹣3m2,则压强为:p====1000Pa,故D错误。故选:C。8.(2023•白云区一模)如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图3时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是()A.F1<F2 B.P1<P2 C.F1>F2 D.P1>P2【答案】B【解答】解:由图像甲可知,物体做匀速直线运动,速度大小为v甲===2m/s;由图像乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v乙=4m/s;因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体受到的摩擦力不变,故受到的水平推力为:F1=F2;已知v甲<v乙,由P===Fv可得,两次推力的功率P1<P2。故选:B。9.(2023•济南模拟)“粽叶又飘香,颗粒正归仓。建设新时代,农民丰收忙。”如图所示,斜向上的传送带将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,其中1kg小麦的()A.动能不变,势能减小 B.动能减小,势能增大 C.动能不变,机械能增大 D.动能增大,机械能不变【答案】C【解答】解:将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,传送带上1kg小麦的质量不变,速度也不变,所以小麦的动能不变;将小麦匀速运送到高处粮仓的过程中,传送带上1kg小麦的质量不变,小麦的高度变大,所以小麦的重力势能变大;1kg小麦的动能不变,重力势能变大,则它的动能与重力势能的和变大;该过程中小麦不具有弹性势能,则机械能等于动能与重力势能之和,所以1kg小麦的机械能变大。故选:C。10.(2023•秦州区校级模拟)如图1所示,分别用水平拉力F1、F2拉物体甲、乙,使甲、乙在水平面上做直线运动,如图2是F1、F2所做的功﹣路程图象,如图3是物体甲、乙的路程﹣时间图象,甲、乙所受的摩擦力分别为f甲、f乙,F1、F2所做的功率是P甲、P乙,则下列说法正确的是()A.F1=F2 B.v甲<v乙 C.f甲=f乙 D.P甲>P乙【答案】D【解答】解:A、由图2可知,当拉力移动的距离相同时,拉力F1做的功多,如下图所示:;由W=Fs可知,水平拉力的大小关系为F1>F2,故A错误;B、由图3可知,两物体的s﹣t图象均为过原点的一条直线,即两物体运动路程与时间成正比,因此两物体均做匀速直线运动,当两物体的时间相同,甲运动的路程大,如下图所示:;由v=可知,两物体的速度关系为v甲>v乙,故B错误;C、因为两物体都做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,甲所受的摩擦力为f甲=F1,乙所受的摩擦力为f乙=F2,由A可知,F1>F2,因此甲、乙所受摩擦力的大小关系为f甲>f乙,故C错误;D、因为F1>F2,v甲>v乙,所以,由P===Fv可知,F1、F2所做功率的大小关系为P甲>P乙,故D正确。故选:D。11.(2023•平邑县二模)在探究滑动摩擦力与物体运动的速度是否有关时,木块两次运动的图象如图所示,下列判断正确的是()A.第1次物块的速度小 B.第2次的拉力小 C.第1次拉力的功率大 D.两次拉力的功率相等【答案】C【解答】解:A、根据图乙可知运动时间相同时,第一次运动的距离大,由v=可知第一次木块运动的速度大于木块第二次运动的速度,即第1次物块的速度大,故A错误;B、第一次和第二次木块均做匀速直线运动,拉力和摩擦力二力平衡。影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度,而两次实验中压力和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力的大小不变,拉力的大小也不变,所以木块第1次受到的拉力大小等于木块第二次受到拉力的大小,故B错误;CD、两次的拉力相同,由A知第一次木块运动的速度大于木块第二次运动的速度,根据P===Fv知第1次拉力做功的功率大于第2次拉力做功的功率,故C正确,D错误。故选:C。12.(2023•薛城区一模)我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时,不考虑空气阻力,只有动能和势能的相互转化,由近火点向远火点运动时,探测器的动能变小,机械能不变(选填“变大”“变小”或“不变”).【答案】变小;不变。【解答】解:由近火点向远火点运动时,探测器的动能减小,动能转化为重力势能,由于不考虑空气阻力,所以在动能和势能转化中,机械能保持不变。故答案为:变小;不变。13.(2023•市中区模拟)如图甲是2022年北京冬奥会会徽,以汉字“冬”为灵感来源,运用中国书法的艺术形态,传递出实现“三亿人参与冰雪运动”的目标。图乙是滑雪运动员起跳后下落的情景,运动员加速下落过程中重力势能减小,动能增大。(选填“增大”、“减小”或“不变”)【答案】减小;增大。【解答】解:运动员加速下落过程中质量不变,高度变小,重力势能减小,速度增大,动能增大。故答案为:减小;增大。14.(2023•东湖区校级模拟)如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落,A点处弹性绳正好处于原长;B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能增大(选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”,下同);运动员的动能先增大后减小。【答案】增大;先增大后减小【解答】解:在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能;A点到B点的过程中,重力大于弹性绳对运动员拉力,因此速度越来越大,动能越来越大;到达C点动能变为0,弹性势能增大到最大值,所以从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势能增大,而运动员的动能先增大后减小。故答案为:增大;先增大后减小。15.(2023•广陵区校级一模)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。(1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球(选填“钢球”或“木块”)动能的大小;(2)利用如图所示的实验情景,可以得到的结论是:质量一定时,物体的速度越大,动能越大;(3)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是:④(选填序号)。①换质量更大的木块:②降低第二次钢球的高度;③换质量更大的钢球;④换质量更小的钢球;(4)小明由此实验还联想到探究牛顿第一﹣定律的实验,让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止,在水平面运动的整个过程中,克服摩擦力做的功相等(选填“相等”或“不相等”)。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2,则P1<P2。(选填“>”或“=”或“<”)(5)小明同学尝试改用如图丙所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关”,经过思考设计了以下两个实.验方案:实验方案一:探究动能大小与速度的关系:用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距

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