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易错点09 不做功情况分析及功、功率、能量辨识问题
目 录
01 知识点梳理
02 易错陷阱（3大陷阱）
03 举一反三
【易错点提醒一】明确三种不做功的物理模型
【易错点提醒二】功率强调力做功的快慢，功侧重力做功的多少
【易错点提醒三】机械能守恒定律强调无能量损失的情况
04 易错题通关（真题+模拟）
(
1.
一个力作用在物体上，物体在力的方向上移动一段距离，表明这个力对物体做了功；（
W=FS
）
2.
功率表示做功多少与做功所用时间之比，描述力对物体做功的快慢。（
P=W/t=Fv
）
)
易错陷阱1：不做功模型混淆分析判断类问题
【分析】
描述物理模型中的做功问题需明确受力物体，确定物体所受力的大小和方向，以及物体在力方向上移动的距离，考生容易出现混淆受力方向与运动方向对应关系的问题。
【解题技巧】
1．确定受力物体；
2．明确作用力的大小与方向；
3．判定在做用力的方向上是否存在有效距离。
易错陷阱2：物理情境中功、功率物理意义相互混淆的问题
【分析】
物理学中比较力对物体做功的快慢可以通过比较相同时间内做功的多少，也可以比较通过做相同功所需的时间，对于做功的多少、做功时间均不相同的问题需通过求解平均功率进行比较，考生在区分功率，功，做功的多少，做功的快慢等物理概念的过程中容易出现混淆，进而出现分析求解错误的问题。
【解题技巧】
1．判断物体是否受力的作用；
2．结合物体运动特性判断作用在物体上的力是否做了功；
3．在力对物体做了功的基础上结合做功所用的时间，判定做功的快慢，得出对应的功率概念。
易错陷阱3：改变物理模型中单一变量对应的功、能关系混淆问题
【分析】
机械能守恒强调物体在机械循环中无能量损失的情况，简单来说就是没有摩擦做功损耗的情况，考生在区分动能、重力势能、弹性势能及相应影响因素等物理概念的过程中容易出现混淆，进而出现分析求解错误的问题。
【解题技巧】
1．判断物体机械运动的状态；
2．结合物体运动情况确定物体具有对应机械能的种类；
3．分析影响物体能量大小的有关影响因素，判定机械能的变化情况。
【易错点提醒一】明确三种不做功的物理模型
【例1】如图，小明沿水平地面用力推箱子，但箱子始终没有移动，此过程中（ ）
A．小明对箱子没有做功
B．重力对箱子做了功
C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力
D. 箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
易错分析：对有力的作用但物体没产生力方向的位置移动的不做功物理情景辨别不清。
【答案】A
【知识点】力对物体做了功，表现为作用在物体上的力使物体在力的方向上移动了一段有效距离
【解析】
A．小明对箱子没有做功，正确。做功有二要素力与沿力的方向通过距离；
B．重力对箱子做了功，错误，不符合做功的二要素；
C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力 ，错误，不符合，没推动，受平衡力的条件；
D. 箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力，错误，平衡力必须作用在同一个物体上；
故选A 。
【变式1-1】如图所示，同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（ ）
A．文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
【变式1-2】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lm，整个过程中小明做功 　J，书箱的重力做功　 　J。
【变式1-3】同学扔实心球的情景如下图所示(包含四个过程)。其中，手对实心球做功的过程是（ ）
A.①和③
B.②和④
C.①和④
D.②和③
【易错点提醒二】功率强调力做功的快慢，功侧重力做功的多少
【例2】一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程（s）～时间（t）图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（　　）
A．物体10s时的速度大于4s时的速度
B．0﹣6s拉力对物体所做的功大于6﹣12s拉力对物体所做的功
C．0﹣6s拉力对物体做功的功率小于6﹣12s拉力对物体做功的功率
D．0﹣6s物体所受的拉力大于6﹣12s物体所受的拉力
易错分析：分析物理情景时混淆功率与功对应的物理概念，造成功和功率相应物理区间判定及相关物理量计算问题的分析错误。
【答案】B
【知识点】通过功的定义求解力对物体做功的大小，应确定受力物体，找准物体所受力的作用及在力的方向运动的有效距离；判定某一个作用力对物体做功时对应功率的大小，应确定做功的大小及对应做功的时间间隔
【解析】
A. 从图象上看，0～6s和6s～12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而0～6s过程中通过的路程是3m，6～12s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此0～6s过程中的速度大于6～12s的过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故A错误；
B. 从图中可以看出，0～6s过程中通过的距离为3m；6～12s的过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由W=FS可知，0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功；故B正确；
C. 由于速度发生了改变，根据P=Fv可知，由0～6s过程中的速度大于6～12s的过程中的速度，0﹣6s拉力对物体做功的功率大于6﹣12s拉力对物体做功的功率，故C错误；
D. 因为物体做匀速直线运动，拉力等于阻力，0～6s物体所受的拉力等于6﹣12s物体所受的拉力，故D错误，故选B。
【变式2-1】如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2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W2，功率为P2，则W1　 　W2，P1　 　P2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
【变式2-2】一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，如果对木块施加的水平拉力为F，如图甲所示；F的大小与时间t的关系如图乙所示；木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示，以下说法正确的是（　　）
A. 当t=1s时，木块受到的摩擦力是0
B. 当t在2-4s内，木块做匀速直线运动，受到的摩擦力为5N
C. 当t在4-6s内，拉力F的功率为6W
D. 当t在2-6s内，木块的机械能保持不变
【变式2-3】如图所示，一款新型无人驾驶电动汽车，总质量为1.5×103kg，在性能测试中，沿平直的公路匀速行驶，行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：
(1)汽车匀速行驶的速度；
(2)汽车受到的牵引力；
(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。
【易错点提醒三】机械能守恒定律强调无能量损失的情况
【例3】我国的“天舟一号”飞船圆满完成飞行任务返回地球，飞船受空气阻力匀速下降过程中，下列说法中正确的是（）
A．动能增加，势能减少，内能不变
B．动能减少，势能不变，内能增加
C．动能不变，势能增加，内能减少
D．动能不变，势能减少，内能增加
易错分析：针对题目中涉及到的“飞船受空气阻力匀速下降”信息提取不足。
【答案】D
【知识点】物体机械运动过程中，无阻力影响时，机械能守恒
【解析】
A．动能增加，势能减少，内能不变，错误，匀速下降，动能不变，势能减少。
B．动能减少，势能不变，内能增加，错误，匀速下降，动能不变，势能减少。
C．动能不变，势能增加，内能减少 ，错误，匀速下降，动能不变，势能减少。，
D．动能不变，势能减少，内能增加，正确，匀速下降，动能不变，势能减少，内能增加。
故选D。
【变式3-1】（多选题）为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为眼线国家提供服务．下列关于人造卫星说法中，正确的是（　　）
A．卫星运动到近地点时，动能最大，重力势能最小
B．卫星运动到远地点时，动能最大，重力势能最小
C．卫星由近地点向远地点运动，重力势能转化为动能
D．卫星由远地点向近地点运动，重力势能转化为动能
【变式3-2】如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 小球的重力势能--直在减少，动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
【变式3-3】如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
(1)原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映物体A动能大小的方法在物理学中属于____（选填“控制变量法”或“转换法”）。
(2)步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越______，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从___ （选填 “同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远。
(3)结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大：运动速度相同的物体，质量越大，它的动能________。
A组 中考真题
1. （2023山东枣庄）掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是（　　）
A．小球越跳越低，说明小球的机械能逐渐减少
B．从A点运动到B点，小球的重力势能转化为动能
C．经过相同高度的B、C两点时，小球的重力势能相同
D．经过相同高度的B、C两点时，小球的动能相同
2．（2023湖北随州）在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”，如图是课本上的原图，针对图中情境增加条件拓展科学思维：小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是（　　）
A．这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N
B．这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J
C．这一过程中小车的速度为1m/s
D．这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
3．（2023四川自贡）2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过3个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　）
A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
D．飞机降落后，在水平道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
4．（2023·湖南长沙）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
5．（2023·吉林）关于小球竖直上抛后的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．运动过程中小球始终具有惯性 B．运动至最高点时动能不为零
C．上升过程中受到平衡力作用 D．下落过程中重力势能变大
6．（2023·山东潍坊）巡航导弹是导弹的一种，具有突防能力强，难以拦截的优点。图示为某巡航导弹的飞行路线图，发射升空段，发动机点火，导弹以极快的速度穿出大气层升至高空；俯冲加速段，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的速度；巡航阶段，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡，可以实现远距离“巡航状态”，最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是（ ）
A．整个过程中，在F点动能最大 B．O点到E点的过程中，机械能不变
C．G点到H点的过程中，机械能不变 D．I点到J点的过程中，不消耗导弹携带的燃料
7．（2023·湖南益阳）荡秋千是人们平时喜爱的一项运动。如图所示，秋千在摆荡的过程中，A为最低点，B是摆荡到右边时的最高点。下列说法正确的是（　　）
A．人从A点运动到B点是利用了人具有惯性
B．人在A点时惯性最大，在B点时的惯性最小
C．人由A点运动到B点的过程中，重力势能不变，机械能增大
D．人从B点运动到A点的过程中，重力势能增大，动能增大
8. （2023山西）图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg）
（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5分钟，他热身运动的平均速度；
（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功；
（3）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强。
9．（2023湖南郴州）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是 的。（选填“相同”或“不同”）。
（1）实验1将小球从斜面顶端自由滚下（图甲），观察到木块被撞出了一段距离。
（2）实验2将小球从斜面中间自由滚下（图甲乙），观察到木块被撞出的距离比实验1的距离 （选填“短”、“长”或“相等”）由上述实验现象，我们可以得出结论；同一物体， ，动能越大。
（3）实验3将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为和，则 （选填“>”、“=”或“<”）。当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将 。
A．沿a轨迹运动　　B．沿b轨迹运动
C．沿c轨迹运动　　D．保持静止
B组 最新模拟题
1．成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成。从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用 完全正确的一组是（ ）。
A. ①③ B. ①② C. ①④ D. ②④
2．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙（ ）
A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶2
3．下列有关功的说法正确的是（ ）
A．用力推车没有推动，人对车也做了功
B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
4．用甲、乙、丙三把刻度尺测量同一物体的长度，分别测得三个数据：2.32 dm、23.20 cm、232.0 mm，则分度值相同的刻度尺是（ ）
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丙 D. 都不相同
5．在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
6． 跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（ ）
A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小
B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小
C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小
D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大
7．（多选）用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平地面拉相同的木箱，拉力方向和木箱运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力F 所做的功及其功率(　　)
A.AB段做的功较多
B.CD段的功率较大
C.AB段与CD段做的功一样多
D.AB段与CD段的功率一样大
8．中学生在安静思考时，心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，表示心脏1 s内 ；在物理考试的60 min时间内，心脏做功约为　 　J；做同样多的功可以将一个重为450 N的中学生匀速提升 m。
9．物理学中常用数学方法来表示某些量的关系，下列图像中能用阴影面积表示某物理量的是(　　)
10． 如图所示，在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中(m1=m2A.实验中木桩下陷的深度越深，则物体的重力势能越大
B.比较a、b两图可知:物体被举得越高，重力势能越大
C.选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D.本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
11．“熊猫空中列车”是我国建造的世界第一列以锂电池动力包为牵引动力的空中悬挂式轨道列车(如图所示)，某次试验过程中，它以15 m/s的速度做匀速直线运动运行了100 s，其牵引力为9×103 N.求列车在该次试验过程中:
(1)牵引力做的功，
(2)牵引力的功率。
12. 小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15。(g取10 N/kg)
(1)在0-10 s内，水平推力　　 (填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为　 N；
(2)10-20 s内水平推力做功 J；
(3)10-20 s内水平推力的功率为 W。

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