人教版八年级下册物理第十一章《功和机械能》课时作业课堂作业同步练习+单元检测卷含答案解析

人教版八年级下册物理第十一章《功和机械能》

课时作业课堂作业同步练习+单元检测卷含答案解析

第1节功

一、学习目标

L理解做功的两个必要因素。认识在什么.情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功。

2.理解计算功的公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。

学习重点是理解计算功的公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。

学习难点是理解做功的两个必要因素。

二、知识点解读

知识点一：力学中的功

1.如果一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就

说这个力做了功。

2.功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是在力的方向上移动的距离。

3.不做功的三种情况：①物体受到了力，但静止。②物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。③物体受

力的方向与运动的方向相互垂直，这个力也不做功。

知识点二：功的计算

计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W=Fso

（2）符号的意义及单位：W表示功，单位是J,1J=1N-m；F表示力，单位是N；S表示距离，单位是m。

（3）计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。②公式中的“S”是在力F的

方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、S的单位分别是N、m,得出的功的单位才是J。

三、深化理解知识点的例题及其解析

【例题1】关于功的说法正确的是（）

A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功

B.吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功

C.足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功

D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功

答案：D

解析：A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功，错误，有力的作用，没有沿力的方

向移动距离，没有做功；

B.吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功，错误，有力的作用，没有沿力的

方向移动距离，没有做功；

C.足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功，错误，错误，有力的作用，没有沿力的方向移

动距离，没有做功；

D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功，正确。

【例题2】如图是一款新研发的机器人。若机器人重为15N,与地面的接触面积是1义10一3mz,牵引力大小是

ION、机器人在水平地面上沿直线行走10m,用时100s。求：

(1)机器人行走的平均速度；

(2)机器人牵引力做的功；

(3)机器人静止时对水平面的压强。

答案：(1)机器人行走的平均速度为0.1m/s；

(2)机器人牵引力做的功为100J；

(3)机器人静止时对水平面的压强为1.5X10“Pa。

解析：机器人行走的平均速度：

v=s/t=10m/100s=0.lm/s5

(2)机器人牵引力做的功:

W=Fs=10NX10m=100Jj

(3)机器人静止时对水平面的压力：

F=G=15N,受力面积SulXlO-^,对地面的压强：

324

p=F/S=15N/lX10_m=l.5X.10Pao

四、本节课的课时作业(含答案与解析)

第1节《功》课外同步课时作业

一、选择题

1.为了纪念其在能量转化中发现守恒思想的重大贡献，用他的名字来命名功和能单位的物理学家是

A.牛顿B.焦耳C.安培D.・欧姆

2.如图实例中，力对物体没有做功的是()

A.起重机吊起大象，B.马拉着马车前进＜

3.小张用40N的推力将重力为100N的物体沿-水平方向匀速推动了10m,则小张对物体所做的功是（)

A.400JB.600-JC.1000JD.1400J

4.在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为出2〃的两个物体在大小为尸的恒力作用

下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（）

甲乙.

A.甲图中尸做的功小于乙图中尸做的功

B.甲图中尸做的功等于乙图中户做的功

C.甲图中厂做的功大于乙图中尸做的功

D.条件不足，无法确定甲、乙图中尸做的功谁大。

5.如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动了一段距离s,在此

过程中拉力F做的功为（）

二、填空题

1.小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m,松开手后，书箱仍向前滑行了4m,

整个过程中小明做功—J,书箱的重力做功—J.

2.如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图象分别如图乙、

丙所示.由图象可知，。〜3s内，推力对物体做功J；t=5s时，物体受到的摩擦力是N.

9

6

33

0

36912必36912t/s

甲乙丙

3.某一型号的汽车质量为5Xl（fkg,轮胎与地面接触面积为4X250cm）在一段平直公路上用0.5小时匀速

行驶了54km,车受到的阻力为车重的0.1倍.g取10N/kg.则该汽车的行驶速度为km/h,该汽车对地

面的压强为—Pa,该汽车牵引力所做的功为—Jo

4.如图.甲所示，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力厂

=3N的作用下向上运动，铁块运动速度/与时间力的关系图像如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为—N,

0~6s内拉力户做的功是Jo（取g=10N/kg）

O4-1

乙，

计算题

L电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动自行车自身

重力为600N,在水平公.路上匀速直线行驶了4.8km用了lOmin,行驶时受到的阻力是40N。

（1）求该车在这段时间内行驶的速度是多少m/s?牵引力做功是多少？

（2）若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m?,车胎能承受的最大压强为2X10'Pa,求该车的最大载

重量是多少N?

2.如图，质量为10kg的物体放在水平桌面上。（g=10N/kg）求：

/〃///〃〃〃//〃〃・

ci）物体所受重力大小；

（2）物体底面积为0.1mn,物体对桌面的压强大小；

（3）用20N的水平推力，使物体在桌面上移动0.5m,推力对物体做的功。

第1节《功》课外同步课时作业答案与解析

一、选择题

L答案：B.

解析：功和能的国际单位是焦耳，简称焦，符号为J.

A.牛顿是力的单位；故A错误；

B.功和能的国际单位是焦耳，简称焦，符号为J；故B正确；

C.安培是电流的国际单位；故C错误；

D.欧姆是电阻的国际单位；故D错误。

2.答案：D

提示：力对物体做功有两个必要条件，缺一不可。有力和力的方向上通过的距离。

3.答案:A.

解析：已知推力大小和物体在水平方向上移动的距离，利用归Fs计算该过程中小张对物体所做的功.小张

对物体所做的功：W=Fs-=40NX10m=400J.

4.答案:B

5.答案：C

解析：由图可以看出，该滑轮组绳子的有效股数n=2,绳子自由端移动2s,已知拉力为F,由功的公式可以

计算拉力所做的功.由功的公式得：W=2Fs.故选C.

点拨：本题考查功的计算，做功的两个必要因素是：一是作用在物体上的力，一是物体在力的方向上移动

的距离，本题中的难点是判断拉力方向上移动的距离.

二、填空题

1.答案：80；0.

解析：知道水平推力和水平方向上移动的距离，可利用功W=Fs计算推力做的功；书箱受到重力但在重力的

方向上没移动距离，重力不做功.

(1)小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m,

推力对箱子做的功：W1=Fs1=40NX2m=80J；

松开手后，书箱仍向前滑行了1m,书箱由于惯性滑行，则小刚没有做功，即Wz=OJ；

整个过程中小明对书箱一共做的功：W=W1+W2=80J+0J=80J；

(2)书箱在水平面上运动，虽然受重力，也有距离，但在重力的方向上没有移动距离，所以重力没做功，

为0J.

2.答案：0；6.

解析：v-t图象、F-t图象相结合，判断出物体各段运动状态，根据平衡状态中二方平衡找出力的大小是

本题的关键所在.从速度图象中分析0-3s时物体的速度大小可得出物体此时所处的状态，然后根据做功

的两个必要条件分析解答；首先从速度图象中9-12s得出物体匀速直线运动.然后对应的从F-t图象中

得出物体所受的摩擦力；最后根据摩擦力的影响因素判断出t=5s时物体受到的摩擦力大小.

(1)由丙图知：0〜3s内物体的速度大小为零，物体处于静止状态，有力无距离，所以，推力对物体做功

0J.

(2)由丙图知，9-12s时，•物体匀速运动，

由乙图知，9-12s时，F=6-N,

所以摩擦•力与推力F平衡，大小为6N.

3-6s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度

没有改变，所以摩擦力大小不变；即仍为6N.

3.答案:108,5X105,2.7X10%

解析：(1)根据速度公式v=s/t可求汽车的行驶速度；

(2)汽车对地面压力F=G=mg,地面受力面积已知，根据压强公式P=F/S可求汽车对地面的压强；

(3)牵引力F=0.1G,行驶的路程已知，根据公式W=Fs可求汽车牵引力所做.的功；

(4)汽车匀速行驶，车受到的阻力等于牵引力。

点评：压强的计算，需要确定压力、面积。要注意面积的计算与单位，其中压力的确定是难点。正确判断

物体间的压力，进行受力分析是关键；物体间接触部分的面积，一般与较小的物体面积相同。

4.答案：13.6

三、计算题

1.答案：(1〉v=r/1=4800m/(600s)—8m/s

因为该车在水平面上做匀速直线运动，所以4440N

iP=5jr=40NX4800m=l.92X10)

(2)由0=//S得尸=092X105PaX2X0.01m2=4000N

在水平面上，G=Q40OONG载=4000N—600N=3400N

2.答案:(1)G=/»g=10kgX10N/kg=100N

、100N

(2)户=G=100N,p=—-^=1X103Pa

0.Im2

(3)r=As=20NX0.5m=10J

第2节功率

一、学习目标

1.理解功率的概念及计算公式。

2.知道功率的单位。

3.通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。

学习重点是理解功率的概念及计算公式。

学习难点是功率的物理意义。

二、知识点解读

知识点一：功率的概念

1.物理意义功率是表示物体做功快慢的物理量。

2.定义：单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示。单位是瓦特（W）。

3.公式：P=W/t»式中表示功率，单位是瓦特（W）；W表示功，单位是焦耳（J）；t表示时间，单位

是秒（S）o

知识点二：功率与机械效率的区别

功率表示物体做功的快慢；机械效率表示机械做功的效率。

三、深化理解知识点的例题及其解析

【例题1】如图所示是正在建造中的我国自主设计的首艘科考破冰船“雪龙2号”，它将助力我..国极地科考

工作。该船设计空载排水量为8000t,满载排水量为140003能在厚冰层上连续破冰。（排水量为轮船在水

中排开水的质量，g取10N/kg）。

（1）空载时该船受到的重力为多少N?

（2）假设破冰船在1.5m厚的冰层海域以7.2km/h的速度匀速直线破冰时所受的阻力为2X107N,则此时破

冰船推进功率为多大？

答案：（1）空载时该船受到的重力为8X10'N；

（2）假设破冰船在1.5m厚的冰层海域以7.2km/h的速度匀速直线破冰时所受的阻力为2X107N’则此时破

冰船推进功率为4X10‘W。

解析：根据伊mg算出空载时排开水的重力；根据阿基米德原理求出空载时该船受到的重力；利用二力平衡

条件求出牵引力，然后利用P=也住=Fv计算功率。

tt

（1）船空载时排水量:m=8000t=8X10Ekgj

排开水的重力：G=mg=8X10；kgX10N/kg=8XION;

7

根据阿基米德原理Fff=G排=8X10N,

因为漂浮，所以空载时该船受到的重力：

G=F浮=8X107N；

（2）v=7.2km/h=2m/s；

匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F=f=2Xl（/N,

推进功率：P=—=—=Fv=2X107NX2m/s=4X107W„

tt

四、本节课的课时作业（含答案与解析）

第2节《功率》课外同步课时作业

一、选择题

1.中学生小华在一次跳绳的体能测试中，Imin内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm,则他跳绳时

的功率最接近（）

A..5WB.50WC.500WD.5000W

2.妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小

明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为用、功率为P,小明克服自身重力做功为

W,、功率为Pz,则下列关系正确的是（）

A.Wi：W2=l:lB.Wi：Wz=2:3

C.P!：P2=1:1D.PI：P2=2:3

3.如图，小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。已知小丽的体重

比爷爷的体重小。下列说法正确的是（）

A.爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多

B.爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多

C.小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大

D.爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大。

4..已知小汽车的总质量为1500kg,该车以30m/s的速度作水平匀速直线运动，行驶180s,汽车在行驶过程

中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg）则结论正确的是（）

A.小车行驶的距离为540m.

B.在此过程中汽车的牵引力为240N

C.在此过程中汽车的牵引一力做功为L296X1（）6J

D.汽车的功率为7.2X104W

5.如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相

同。甲、乙分别在水平拉力E和凡的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正

确的是（）。

/甲8TT

/乙注一&-

A.A大于F2B.Fi比Fz做功多

B.C.F?比储的功率大D.甲的重力做功较多

二、填空题

L新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，

质量为2kg,在5s内匀速竖直上升10m,则该无人机克服自身重力做功为J,功率

为一.—W„

2.在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知

AB=BC.如图所示，物体在AB段重力做功％,做功功率R；在BC段重力做功％,做功功率Pz,贝UW2,

PiP2（两空均选填或“=”）

"I

B6

3.如图所示，一物体在水平向右的拉力件作用下以lm/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力E所做的

功为％,功率为P”若该物体在水平向右的拉力F?作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,

拉力F2所做的功为Wz,功率为P2,则gW2,PiP2（选填“〈”或“=

4.若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系

如图甲所示.则在20-25s时间内，轿车运动的距离是—m,该过程发动机做的功是—J,轿车在运动

过程中受到的阻力是—N.

5.一辆轿车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车的质量为1500kg,行驶时所受阻

力为车重的0.2倍(g取10N/kg),则牵引力为N.此时汽车的功率为kW„

三、计算题

1.如图甲所示，物体重500N,某人用F=400N平行于斜面的拉力使物体沿斜面向上做直线运动，其路程随时

间变化的图象如图乙所示.

(1)物体运动的速度多大？

(2)10s内人对物体做了多少功？功率多大？

(3)10s内人对物体做了多少有用功？

2.星期天，小强同学参加社区举办的“体验日”活动中，体验了一回送水工的工作，将一桶20L的饮用桶

装水搬到五楼的张爷爷家。(g=10N/kg,lL=lX10-3m3)求：

(1)桶中水的质量是多少？

(2)小强同学质量为40kg,桶重不计，每只脚与地面接触面积约0.025m,,当他扛起这桶水双脚站立时，

他对水平地面的压强是多大？

(3)小强同学将水从一楼搬到12m高的五楼用时2min,小强对水做功的平均功率是多少？

第2节《功率》课外同步课时作业答案与解析

一、选择题

L答案：B

2.答案：D

3.答案：B

4.答案:D

解析：本题考点是速度公式及其应用；功、功率的计算..

(1)已知速度与行驶时间，由速度公式可以求出小车的路程.

(2)小车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可以求出牵引力，然后由功率公式求出功率.

<1)由如可知，小车行驶的距离：

s=vt=30m/sX180s=5400m

(2)小车做匀速直线运动，处于平衡状态，

由平衡条件得：F=f=O.16mg=0.16X1500kgX10N/kg=2400N

(3)牵引力做的功:W=FS=1.296X107J

(4)牵引力的功率：p=Zs

=2400NX5400ID=72000W

t180s

5.答案：AB

解析：本题考查滑动摩擦力大小的决定因素、功和功率。滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，甲

对桌面的压力大于乙对桌面的压力，甲的摩擦力大于，因为匀速运动，拉力与摩擦力大小相等，所以A正

确；因为速度相同，时间相同，运动距离相同，根据公式W=Fs,F1大于F2,则F1做的功多，所以B正确；

根据P=W/t,时间相同时，F1做功多，故F1的功率大于F2的功率，C错误；重力与运动方向垂直，重力不

做功，D错误。

二、填空题

1.答案：200,40

解析：根据无人机的质量m=2kg,可以求出该物体的重力G=mg=20N,求克服重力做功

W=网=20Nx10机=200J；求功率P=W/t=40W

2.答案：=；<.

解析：本题考点是功、功率的大小比较.已知AB=BC,根据W=Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在自

由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的

功率关系.

由题AB=BC,

根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即

由于小球在自由下落时做加速运动，

根据t=旦可知，小球在BC段运动的时间短，

v

m

根据公式P=R可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P!<P2.

t

3.答案：=；<.

解析：本题考点是功、功率大小的比较.根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉

力的大小；知道拉力拉力做功的大小关系，根据W=Fs和P=Fv判断比较功和功率的关系.

<1)由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，

接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；

又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，

大小相等,即F：=F：=f;

(2)物体运动的距离都为10m-,且FI=F2,由W=Fs可知Wi=W2；

因为vi<V2,且Fi=F"由P=®=E^=FV可知，Pi<P2.

tt

4.答案:150；4.5X105；3000.

解析：由图象可知，在20-25s时间内，轿车运动的速度为30m/s,则轿车运动的距离s=vt=30m/sX5s=150m；

因轿车以90.kW的恒定功率启动做直线运动，所以轿车发动机做功W=Pt=9X10"X5J=4.5X105J；轿车运动过

程中受到的阻力f=E=90Xl°'W=3000N.

v30in/s

5.答案:3X103!60„

解析：汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据f=0.2G=0.2mg

求出.阻.力，利用二力平衡条件求出牵引力的大小；

根据P=g=^=Fv求出汽车的功率。

(1)汽车做匀速运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得牵引力：

F=f=0.2G=0.2mg=0.2X1500kgX10N/kg=3X103N；

(2)汽车的速度：v=72km/h=20m/s；

汽车的功率：P=—=—=Fv=3X103NX20m/s=6X104W=60kW

tt

三、计算题

1.答案：(1)物体运动的速度为L2m/s；

(2)10s内人对物体做了4800J功；功率为480W；

(3)10s内人对物体做了3000J有用功.

解析：本题考点有功的计算；有用功和额外功；功率的计算.

根据图象读出10s时物体运动的路程，利用可求速度；知道10s物体运动的路程，又知拉力大小，利

用W=Fs计算10s内人对物体做的功，再利用P4计算功率；利用相关数学知识求出10s物体上升的高度，

利用W=Gh计算有用功.

(1)由图可知，物体运动的图象是一条斜线，表明物体做-匀速直线运动，并且10s时，运动的路程是12m,

则物体运动的速度v=—=2m/s；

t10s

(2)10s内人对物体做的功：W=Fs=400NX12m=4800J；

好索p_W_4800J

t10s

(3)10s内运动的路程是12m,

根据直角三角形中，30°角所对直角边是斜边的一半可知，10s时物体上升的高度为h=^=6m,

则10s内人对物体做的有用功：WWffl=Gh=500NX6m=3000J.

2.解答：(1)m=PV=1X103.kg/m3X20XWmMOkg

(2)小强扛起水后对水平地面的压力

F=G=mg=(40kg+20kg)X10N/kg=600N

小强双脚站立，与地面的接触面积S=2X0.025m2=0.05m2

4

对地面的压强P=F/S=600N/0.05m=1.2X10Pa

(3)对水做功W=Gh=mgh=20kgX10N/kgX12m=2400J

做功功率P=W/t=2400J/120s=20W

第3节动能和势能

一、学习目标

1.知道动能势能的概念。

2.在探究实验中理解影响动能势能的因素。

3.用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。

学习重点是知道动能势能的概念。

学习难点是理解影响动能势能的因素。

二、知识点解读

知识点一：能量

物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能，单位：焦耳（J）。

知识点二：动能

1.定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。

2.影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有

的动能就越大。

知识点三：重力势能

L定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。

2.影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质.量越大，被举得越高，具有

的重力势能就越大，单位是焦耳。

知识点四：弹性势能

L定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能，单位是.焦耳。

2.影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的幅度。物体的弹性形变幅度越大，具有的弹性势能就越

大。

三、深化理解知识点的例题及其解析

【例题11如图。两个质量不相等的实心铁球甲和乙（m甲＞m乙）相距S,在无限长的光滑水平面上以相同

的速度向右运动（空气阻力不计）。则—（选填“甲”或“乙”）球的动能大，—（选填“甲”或“乙”）

球的惯性大。随着时间的延长，甲球（选填“可能”或.“不可能”）撞上乙球。

甲乙

答案：甲；甲；不可能。

解析：动能的大小与物体的质量和速度有关。由题意可知，甲乙两球的速度相同，甲的质量大，所以甲的

动能大；

惯性的大小只与物体的质量有关，甲的质量大，所以甲球的惯性大。

由于物体在光滑的水平面是以相同的速度运动，因此，甲乙之间的距离不会改变，两球不可能相撞。

【例题2】相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题

进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象，如图，将小球从

高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙三

次实验，其中hi=h3>h2,mA=mB<mc

（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制—相同。

（2）实验中超载超速带来的危害程度用—表示；

（3）研究超载带来的危害时，选择甲、乙、丙三次实验中的进行比较；

（4）为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表：

小球质量/克高度/厘米木块滑动距离/厘米

A10510

B20518

C30529

D101038

E101586

请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是.

答案：（1）速度；（2）小木块移动的距离；（3）甲、丙；（3）超速20虬

解析：本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现

象发现质量、速度的不同是此题的关键。

实验中通过控制小球滚下的高度来控制小球滚下的速度；动能的大小通过木块被推动距离来表示；根

据控制变量法来分析超载带来的危害；分析表格数据得出结论。

（1）把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度大小相等；

（2）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，将木块推动得越远，说明动能越大，故实睑中超载

超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示；

（3）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大，将木块推动得越远，说明动能越大，故需要需要高

度相同，质量不同的小球，图中甲丙符合要求；

（4）表格中对应的实验数据可知速度对物体的动能影响更大，当超速20%发生交通事故时，由此造成的危

害更严重。

四、本节课的课时作业（含答案与解析）

第3节《动能和势能》课外同步课时作业

一、选择题

1.下列物体具有动能的是（）

A.静止不动的课桌B.挂在树上的椰子

C.拉长了的橡皮筋D.正在行驶的汽车

2.中华传统文化中古诗词词句优美，蕴含了丰.富的物理知识.下列说法错误的是（）

A.春风得意马蹄疾，一日看尽长安花.“马蹄疾”说明马具有的动能小。

B.唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，生动、形象地反映这条江河蕴藏了大量的机械能.

C.”会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，“拉弯的弓”具有弹性势能

D.”黄河远上白云间，一片孤城万仞山”，“黄河水”具有重力势能

3.为了纪念在物理学中作出杰出贡献的科学家，有时会利用他们的名字作为物理量的单位。其名字被用作

“能量”单位的是（）

A.伽利略B.安培C.牛顿D.焦耳

4.体积相等的实心铜球和实心木球在水平地而上以相同的速度做匀速直线运动，铜球的动能为Ei,木球的

动能为E?。已知铜的密度大于木头的密度，则

A.EI>E2B.EI=E2C.EI<E2D.无法判断

5.如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。（如〈秋；A

<玲）能说明物体的动能与物体的速度有关的是（）

A.甲、丙B.乙、丙

C.甲、乙D.甲、乙、丙

二、填空题

1.在2046年8月8日巴西奥运会中，我国运动员吴敏霞与施廷懋在女子双人三米板跳水比赛中，勇夺金牌,

她们在下落过程中，重•力势能变―，动能变.

2.达•芬奇既是一位伟大的艺术家，同时也是一位伟大的发明家。如图是达•芬奇设计的一架投石机，试

用学过的物理知识解释下列问题。

（1）投石机将巨石抛出后，巨石仍能继续向前飞行的原因是：巨石仍然继续向前飞行是由于巨石具有

（2）为什么速度相同的巨石，质量越大，击中目标后，对目标的伤害越大？这是因为速度相同的"巨石，质

量越大,越大。能够做的功越多，击中目标后对目标的伤害越大。

3.甲、乙两车运动的s-t图像分别如图所示，以甲为参照物，乙是.的（选填“静止”或“运动”）；

甲、乙各运动8米，所用时间相差.秒甲在上坡过程中，其重力势能（选填“增大”、“不

变”或“减小”）。

4.为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。实验中

通过比较木块来判断钢球动能的大小。在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相

同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的相同。比较甲、乙两图，得到的结论是

三、实验题

1.如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静

止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停,止.

(1)实验中是通过观察•来判断钢球的动能大小.

(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关系.

(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与的关

系.

(4)木块最终会停下来的主要原因是,在此过程中木块通过方式把动能转化为内能.

(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0,木块将

2.小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、

宽度的关系.”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同

一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：

次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距

离/m

1a0.5020.0010.10

2b0.5030.008.20

3c1.0020.0014.00

请回答以下问题：

(1)实验中，是通过比较来间接反映橡皮条的弹性势能大小；

(2)比较第1次和第2次实验知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的—有关;

(3)比较低1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条

的—有关；

(4)用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是―

A.窄面长的B.宽面长的

C.窄面短的D.宽面短的.

第3节《动能和势能》课外同步课时作业答案与解析

一、选择题

L答案：D.

解析：本题考点是动能和势能的概念.机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体

由于高度而具有的能量叫重力势能；物体发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能.

A.物体由于运动而具有的能量叫动能；静止的课桌不具有动能；故A错误；

B.物体由于运动而具有的能量叫动能；挂在树上的椰子是静止的，不具有动能；故B错误；

C.物体由于运动而具有的能量叫动能；拉长的橡皮筋不具有动能，具有弹性势能；故C错误；

D.物体由于运动而具有的能量叫动能；正在行驶的汽车具有动能；故D正确.

2.答案：A.

3.答案：D

4.答案:A

5.答案：C

二、填空题

L答案：小；大

解析：动能的大小与物体的质量、速度有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关.跳水运动员下落

过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能变小；同时其速度变大，所以动能变大.

2.答案：（1）惯性⑵动能。

3.答案：运动，9。增大。

4.答案：移动的距离。速度。质量相同时，速度越大动能越大。

三、实验题1.答案：（1）木块被推动距离的大小；（2）速度；（3）质量；（4）受到摩擦力的作用；做

功；（5）永远做匀速直线运动.

解析：本题的考点是探究影响物体动能大小的因素.

（1）动能的大小与物体的质量和速度有关，探究动能与质量关系时，控制速度不变；探究动能与速度关系

时，控制质量不变.该实验也采用了转换法，通过比较小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小；

（2）由于动能的大小与物体的质量和速度有关，要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不同质量的钢

球从斜面相同的高度滑下；

（3）力是改变物体运动状态的原因；

（4）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；

（5）据牛顿第一定律分析即可判断.

2.答案：（1）弹珠被弹射的水平距离；（2）长度；（3）宽度；（4）D.

解析：本题考点是探究影响物体势能大小的因素.

具有弹性的物体发生弹性形变时，具有弹性势能.弹性势能的大小跟物体发生弹性形变大小有关，弹性形

变越大，具有的弹性势能越大.根据表格中的数据，利用控制变量法分析.

（1）弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大.

（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不

同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关；

（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度度相同，■条宽不同，弹珠射出的距离不

同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关；

（4）由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时宽度越宽，弹性势能越大，

长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽面短的，故选D.

第4节机械能及其转化

一、学习目标

1.知道机械能包括动能和势能。

2.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性

势能之间相互转化的简单现象。

3.了解机械能守恒的含义。

学习重点是知道机械能。

学习难点是了解机械能守恒的含义。

二、知识点解读

知识点一：机械能

（1）定义：动能和势能统称为机械能。

（2）单位：J

（3）影响机械能大小的因素：①动能的大小；②重力势能的大小；③弹性势能的大小。

知识点二：动能和势能的转化

1.在一定的条件下，动能和势能可以互相转化。

2.物体只受到重力作用时，动能和重力势能在转化过程中，机械能的总和不变，即，机械能守恒。

三、深化理解知识点的例题及其解析

【例题1】体育测试中，小明立定跳远的运动轨迹如图所示，他在上升过程中（）

A.动能减小B.动能增大C.重力势能减小D.重力势能不变

答案：A

解析：小明在上升过程中质量不变，速度变小，动能变小，同时高度升高，重力势能增大。故A正确，BCD

错误。

随题2】如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q两点.忽略空气阻力，

下列说法正确的是（）

甲乙

—9-------d―

I

Q

P，

I

I

Q，

A.着地瞬间，两球的动能相等

B.甲球在P点和Q点的机械能相等

C.释放瞬间，两球的重力势能相等

D.从释放到着.地，两球所受重力做的功相等

答案：B

解析：忽略空气阻力，则此过程机械能守恒。在同一高度静止释放，说明刚开始动能均为零，又就质量不

同，舱重辎杯等。部蟒间，耐始展都钻为褊3,到期）翅树l£t）势肓环等，舱动能W,

A镯吴。期过程机碳知恒，所以封在自由掉流堆中，机椭摊豺符，B正确。释放瞬间，酮高度

相同但质量不同，城置势能不相等，C错误。两球笳U在重力的作用下掉落了相同的距离，但耐的重力

不同，由胴=纺可知，下相同，但G不同，因此两球所受重力做的功不相等。

【例题3】如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等

高点B后到达最高点C.下列关于小球滚动过程的分析正确的是（）

A.整个过程只有重力在对小球做功

B.小球在A、B两点具有的动能相同

C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是VA>VB>vc

D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能

答案：C

解析：A.小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧

形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故A错误；

B.在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，故在A、B两点

具有的动能不同，故B错误；

C.小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速.度大小

关系是VA>VB>VC,故C正确；

D.要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误。

【例题4】跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上

升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（）

A.向上起跳过程中小金的动能持续增大

B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒

C.小金跳一次克服重力做功约3焦

D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦

答案：D

解析：（1）影响动能的因素是质量和速度；

（2）跳绳时由于存在阻力，机械能减小；

（3）根据G=mg算出重力，根据G=mg算出跳一次克服重力做功；

（4）根据P=.算出小金在这一分钟内跳绳的功率。

t

A.向上起跳过程中，质量不变，速度减小，小金的动能减小，故A错误；

B.人在跳绳的过程中，由于存在阻力，机械能减小，所以机械能不守恒，故B错误;

C.小金的重力为：G=mg=50kgX10N/kg=500N,

小金跳一次克服重力做功：W=Gh=500NX0.06m=30J,故C错误；

D.小金在这一分钟内跳绳的功率：pJ^=30JX100=5OW,故D正确。

t60s

【例题5】人造地球卫星在大气层外环绕地球运行（不受空气阻力），当它从远地点向近地点运动时（）

A.动能减小，势能增大，机械能不变

B.动能减小，势能减小，机械能减小

C.动能增大，势能减小，机械能不变

D.动能增大，势能减小，机械能减小

答案：C

解析：（1）在太空中，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。

（2）势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大。

（3）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。

卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。卫星在远地点时势

能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，所以势能减小、动能增大，速度增大。

四、本节课的课时作业（含答案与解析）

第4节《机械能及其转化》课外同步课时作业

一、选择题

L下列四幅图中，动能和势能之间没有发生转化的是（）

2.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小，同时小球会变

热.有关能量转化说法错误的是()

A.小球在下落时，它的重力势能减小，

B.小球在上升时，它的动能减小，

C.根据能量守恒定律，小球在弹跳过程中有一部分机械能转化为内能.

D.小球的弹性势能不变.

3.2016年8月1-6日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）

“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（）

A.动能不变，重力势能增加，机械能增加

B.动能增加，重力势能不变，机械能增加

C.动能增加，重力势能增加，机械能增加

D.动能不变，重力势能不变，机械能不变

4.如图所示，在不计空气阻力的情况下，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（）

C.铅球由b-c时，机械能逐渐减小D.铅球在c点时动能最大

5.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成

功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫

近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.卫星从远地点运行到近地点,重力势能减小，动能增大,机械能守恒

B.卫星从远地点运行到近地点,重力势能增大，动能减小,机械能守恒

C.卫星从近地点运行到远地点,重力势能增大，动能增大,机械能不守恒

D.卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小,机械能不守恒

二、填空题

1.从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中,能转化为能，由于球与空气有摩擦,

上升过程中球的机械能

2.在2017年4月22日，货运飞船“天舟一号”与空间站“天空二号”成功对接.对接后，以“天宫二号”

为参照物，“天舟一号”处于状态.由于外太空存在少量空气，“天空二号”运行时受到阻力，机械

能（选填“变大”、“变小”或“不变”）.

3.2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建.其工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网

多余电能把水从下水库抽到