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第十一章 功和机械能
初/中/物/理——八年级下册 —————————————————————
《功和机械能》章复习
本章小节 新课标要求 评价方向
功 3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
《功和机械能》是力学的重点内容，是学习能量内容的基础。在学习过程中对概念相关内容的理解和分析是较难的内容。本单元涉及到的概念和知识点较多，尤其是在理解功与能的关系上，通过社会生活的实例来加以说明。
本单元常考题型有：选择题、填空题、实验探究题、计算题和综合题等。
主要命题点有：功的概念、功的简单计算、功率及其计算、动能和势能、动能和势能之间的转化、机械能守恒等。
功率 3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 动能和势能 3.2.1 知道动能、势能和机械能。 机械能及其转化 3.1.3知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 3.2.1 通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
课标导读
功和机械能
merit and Mechanical energy
功
力学中的功
功的计算
功率
功率的计算
功率
动能和势能
能量
动能
势能
机械能及其转化
水能和风能的利用
机械能机器转化
知识点梳理
1.功
定义
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
必要条件
a.作用在物体上的力F
b.物体在力的方向上移动的距离s（缺一不可）
公式
W＝Fs
常用式W＝Gh或W＝f阻s
单位
功的单位是焦耳（J）
1J=1N·1m
正负功
a.当力和距离共线同向时，力做正功；
b.当力和距离共线反向时，力做负功，或者说克服力做功。
知识点梳理
（1）不做功的三种情况
a.有力无距离（劳而无功），F≠0，s＝0
b.有距离无力（不劳无功），F＝0，s≠0
c.有力有距离，但力和运动的方向垂直
知识点梳理
2.功率
功与做功时间之比叫做功率，数值上等于单位时间内所做的功。
国际制单位：瓦特（W），常用单位：千瓦（kW），兆瓦（MW）；1kW＝1×103W，1MW＝1×103kW＝1×106W。
表示力做功的快慢程度
定义
定义式
单位
物理意义
3.动能和势能
知识点梳理
动能：物体由于运动而具有的能。
动能
势能
重力势能：物体由于被举高而具有的能。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。
动能
质量相同时，运动速度越大，动能越大；
运动速度相同时，质量越大，动能越大。
（1）动能和势能影响因素
重力势能
高度相同时，质量越大，重力势能越大；
质量相同时，高度越大，重力势能越大。
弹性势能
弹性形变越大，弹性势能越大；
弹性势能的大小，还与物体的材质有关。
知识点梳理
.
知识点梳理
机械能：动能和势能统称为机械能。
机械能
能的
转化
4.机械能及其转化
动能
重力势能
弹性势能
机械能
守恒
机械能守恒
从能的角度：只有动能和势能之间的转换，机械能总和保持不变。
从功的角度：不存在摩擦和阻力做功的情况下机械能守恒。
功是能量转化的量度，做了多少功，就伴随有多少能量发生了转化。
知识点梳理
卫星：
从近地点运动到远地点时，动能转化势能，
从远地点运动到近地点时，势能转化动能，
太空中近似真空，卫星不受空气阻力，机械能守恒。
（1）卫星运动中能的转化及守恒
知识点梳理
不记空气阻力和一切摩擦的时候单摆小球和滚摆机械能守恒。
（2）单摆和滚摆中的能的转化与守恒
知识点梳理
小球从A点运动到B点过程中，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能，从B点运动到C点的过程中，动能减小，重力势能增加，动能转化重力势能。
当忽略一切阻力的情况下，小球机械能守恒，将一直沿轨道滚上滚下不停息。
A
B
C
D
当不能忽略阻力和摩擦时，小球机械能不守恒，且最终会停下，小球从A到D机械能一直在减小。
（3）足球滚动中的能的转化与机械能变化
知识迁移
1.如图小明同学正在做“引体向上”:他先两手握住单杠,两脚离地,两臂及身体自然下垂。然后缓缓曲肘,将身体向上拉起,直到下巴超过横杠。这个过程中,小明做的功最接近于( )
A. 3J B.30J C.300J D.3000.J
解:中学生的体重大约是G=500N,通过的距离大约为h=0.6m;
小明做的功最接近W=Gh=500N×0.6m=300J。
故选:C。
C
知识迁移
2.如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,下列说法正确的是（ ）
A.体重小的一定做功快
B.用时长的做功一定慢
C.体重大的做功一定多
D.用时短的一定做功少
解:AC、两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层,则做功为W=Gh,因为h相同,故体重大的做功多,故A错误，C正确;
BD、做功的快慢体现功率的大小,根据P= W/t可知,功率大小与功和做功时间有关,根据题意无法判断功率大小,故BD错误。
故选:C。
C
知识迁移
3.如图所示是小红交作业的情景，下列过程中小红对作业本做功的是（ ）
A.抱着作业本停在教室门口
B.抱着作业本沿水平走廊行走
C.将作业本从三楼抱到四楼
D.作业本不慎滑落,下落一段距离
解:A、抱着作业本停在教室门口,虽然用了力但作业本没有移动距离,所以小红对作业本没有做功,故A错误;
B、抱着作业本沿水平走廊行走,力与距离的方向垂直,所以不做功,故B错误;
C、将作业本从三楼抱到四楼的过程中,小红对作业本施加了力,作业本在力的方向移动了距离,所以小红对作业本做了功，故C正确;
D,作业本不慎滑落,下落一段距离,作业本在重力的方向上移动了距离,所以重力做了功,故D错误。
故选:C。
C
知识迁移
4.如图所示,老师正在给小施讲解垃圾分类的知识，下列各环节中小施对瓶子做功的是（ ）
A.从地上拾起瓶子
B.拿着瓶子在水平方向上匀速运动
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉落桶中
解:A、从地上拾起瓶子,有力作用在瓶子上,瓶子在力的方向上通过了距离,所以做了功,故A符合题意;
B、拿着瓶子在水平方向上匀速运动,力的方向竖直向下,瓶子移动的方向是水平的,所以不做功,故B不合题意;
C、拿着瓶子站在垃圾桶旁不动,有力作用在瓶子上,但瓶子没有移动距离,所以不做功,故C不合题意;
D、瓶子离开手后掉落桶中,瓶子在重力作用下移动了距离,是重力做了功,但人没有做功,故D不合题意。
故选:A。
A
知识迁移
5.如图所示mA>mB>mC，三个物体在同样大小的力F的作用下,都沿着力F的方向移动距离s,比较F对三个物体所做的功，结论是（ ）
A.三次做功一样多
B.对A做的功多
C.对B做的功多
D.对C做的功多
解:因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F,三个物体在力F的方向上移动的距离都是s,
根据功的计算公式W=FS可知，F对三个物体所做的功一样多。
故选:A。故选:A。
A
知识迁移
6.为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则在此过程中推力做的功为_________J,克服人和轮椅重力做的功为______J, 楼梯斜面的支持力对轮椅做的功为_______J。
解:在此过程中推力做的功为W=Fs=200N×8m=1600J;
服人和轮椅重力做的功W'=Gh=600Nx2m=1200J:
楼梯斜面的支持力的方向为垂直于斜面向上,未在轮椅运动的方向上移动距离,对轮椅做的功为0J。
故答案为:1600；1200；0。
1600
1200
0
知识迁移
7.物体A重5N,如图甲,A在水平拉力F1作用下,在水平面从M匀速直线运动到N用时3s;如图乙,在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下,在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。在MN、PQ段,A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2,则v1_______ v2,f1 ______f2。(均选填“>”、“=”、“<”)。A从M运动到N,A所受重力做的功为 _________J。
解:由图1可知,在MN段,A匀速运动的路程s1=0.3m,水平拉力F1=1N,其速度:v1=s1/t1=0.3m/3s=0.1m/s,
在PQ段,A匀速运动的路程s2=0.4m,水平拉力F2=0.6N,其速度:v2=s2/t2=0.4m/2s=0.2m/s,则v1因A在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，
所以,A所受摩擦力:f1=F1=1N,f2=F2=0.6N,则f1>f2。
A从M运动到N,没有在A所受重力的方向上移动距离，所以重力做的功为0。故答案为:<;>;0。
<
>
0
方法总结
功
1.做功的两个必要条件：力和力方向上的距离（二者缺一不可）。
2.不做功的三种条件：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3.功的公式：W=FS。
知识迁移
解:功率反映的是物体做功的快慢,等于功和时间的比值;健身教练通过改变音乐的节奏来控制健身者的运动量,从而改变健身者的做功快慢，即功率的大小。
故选:C。
8.如图所示,健身教练通过改变播放音乐的节奏，控制健身者运动时的（ ）
A.时间 B.动力
C.功率 D.距离
C
知识迁移
解:AB.由W=Pt可知,做功的多少由功率和时间共同决定,时间长短不确定,所以甲乙做功多少无法比较,故AB错误;
C.甲的功率为198kW,乙的功率为96kW,甲的功率大,甲做功一定比乙做功快,故C正确;
D.乙的功率小,由W=Pt可知,相同时间内,乙一定比甲做功少,故D错误。
故选:C。
9.有两台机械甲和乙,甲的功率为198kW,乙的功率为96kW,下列说法正确的是（ ）
A.甲一定比乙做功多
B.乙一定比甲做功多
C.甲一定比乙做功快
D.相同时间内，甲一定比乙做功少
C
知识迁移
解:AC、增加举起杠铃的质量,减小单次举起所用时间,根据P=W/t=Gh/t=mgh/t可知,可以增大对杠铃做功的功率；增加举起杠铃的质量,保持单次举起时间不变;根据P=W/t=Gh/t=mgh/t 可知,可以增大对杠铃做功的功率;但采取的最有效措施是A;故C不符合题意;
BD、减小举起杠铃的质量,延长单次举起所用时间,保持举起杠铃的质量,减小单次举起所用时间,根据P= W/t=Gh/t=mgh/t 可知,他对杠铃做功功率减小,故BD不符合题意。
故选:A。
10.如图所示,举重运动员提高训练的运动量(增大功率),采取的最有效措施是( )
A.增加举起杠铃的质量,减小单次举起所用时间
B.减小举起杠铃的质量,延长单次举起所用时间
C.增加举起杠铃的质量，保持单次举起时间不变
D.保持举起杠铃的质量,减小单次举起所用时间
A
知识迁移
解:A.取水筒内的水,从取水处到倒水处,速度和质量不变,动能不变,故A错误;
B.取水筒内的水,在倒水处时高度最大,重力势能最大,故B正确;
C.取水筒内的水,从取水处到倒水处,动能不变,重力势能增大,总的机械能一直增大,故C正确，
D.筒车取水时转得越快,在相同时间取水就越多,对水做功越大,功率越大,故D正确。
故选:A。
11.国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者,堰陂障流,绕于车下,激轮使转,挽水入筒,--倾于枧(jiàn,引水的竹、木管子)内,流入亩中。昼夜不息,百亩无忧。”这段文字描述的是筒车(如图甲)这样一种以水流为动力来取水的机械,其模型如图乙所示,筒车的转动速度不变,下列说法不正确的是( )
A.取水筒内的水，在取水处时动能最大
B.取水筒内的水，在倒水处时重力势能最大
C.取水筒内的水，从取水处到倒水处，
机械能一直在增大
D.筒车取水时转得越快，功率越大
A
知识迁移
解:A.物体间力的是相互的,踢毽子时,脚对毽子的踢力等于毽子对脚的作用力,故A错误；
B.毽子在空中上升时,受到重力和空气阻力的作用,合力的方向向下,故B正确;
C、踢出的毽子能上升，是由于它具有惯性,此时没有受到脚的作用力,所以毽子在空中上升时,人对毽子没有做功,故C错误；
D.毽子在空中加速下落过程中,受重力不变,速度变大,根据P=W=Fs/t=Fv=Gv知,重力功率变大,即重力做功变快，故D正确。故选:BD。
12.（双选）如图所示,踢毽子作为一种古老的传统民俗体育活动,由于其娱乐性和灵活性深受大家喜爱。在踢毽子过程中，下列说法正确的是（ ）
A.踢毽子时，脚对毽子的踢力大于键子对脚的作用力
B.毽子离脚后在空中上升时，合力方向向下
C.毽子离脚后在空中上升时，人对毽子做了功
D.毽子在空中加速下落时，重力做功越来越快
BD
知识迁移
解:由图乙可知,遥控汽车在0~20s路程和时间成正比,做匀速直线运动。
由图乙可知，40~50s时间内,遥控汽车运动了20m,速度为:
v=s/t=20m/10s =2m/s,
由P=W/t=Fs/t=Fv可得,遥控汽车的牵引力为：
F=P/v=10W/2m/s=5N
故答案为:匀速;5。
13.如图甲所示是科技活动上的一款遥控汽车。小明遥控其运动的s-t图像如图乙所示,由图乙可知,遥控汽车在0~20s做_________(选填“匀速”或“变速”)直线运动;若40~50s时遥控汽车牵引力做功的功率为10W,则遥控汽车的牵引力为_______N。
匀速
5
知识迁移
解:A.在0~2s内，由F-t图象可知,木箱受到的推力为1N,由v-t图象可知,木箱静止处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力，所以木箱受到的摩擦力为1N,故A错误;
B.在4s~6s内,木箱做匀速直线运动,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,所以木箱受到的滑动摩擦力为2N,在2s~4s内，由v-t图象可知,木箱做变速运动,因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关、与速度无关,所以木箱所受摩擦力为2N，故B错误；
C.在0~2s内，木箱静止,在推力F的方向上没有移动的距离,所以推力F对木箱所做的功为0J.故C错误；
D.在4s~6s内，由F-t图象可知,木箱受到的推力为2N,由v-t图象可知,木箱以4m/s的速度做匀速直线运动,则推力F对木箱做功的功率P=W/t=Fs/t=Fv=2N×4m/s=8W,故D正确,故选:D。
14.木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同,对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲)，F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.在0~2s内木箱所受摩擦力为2N
B.在2~4s内木箱所受摩擦力为3N
C.在0~2s内推力F对木箱所做的功为2J
D.在4~6s内推力F对木箱做功的功率为8W
D
知识迁移
解:由于物体沿水平地面做匀速直线运动,OP段拉力对物体做的功W1=F1s1=300N×4m=1200J,PQ段拉力对物体做的功W2=F2s2=200N×6m=1200J,所以W1:W2=1200J:1200J=1:1；
由于物体在OQ段做匀速直线运动,物体在OQ段的速度不变,所以OP段拉力做功的功率P1=W1/t1=F1s1/t1=F1v1，PQ段拉力做功的功率P2=W2/t2=F2s2/t2=F2v2所以P1:P2=(F1v1):(F2v2)=F1:F2=300N:200N=3:2。 故选:D。
15.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下，从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1，功率为P1，PQ段拉力F2，为200牛，F2做的功为W2，功率为P2，则（ ）
A.W1:W2=1:1 P1:P2=1:1
B.W1:W2=3:2 P1:P2=3:2
C.W1:W2=2:3 P1:P2=3:2
D.W1:W2=1:1 P1:P2=3:2
D
知识迁移
解:(1)该汽车的总重力G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
(2)所受阻力f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N;
汽车匀速行驶，牵引力F=f=1.6×103N
牵引力所做的功W=Fs=1.6×103N×1000m=1.6×106J;
(3)牵引力做功的功率P=W/t=1.6×106J/50s=3.2×104W
答:(1)汽车的总重力为1.6×104N;
(2)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功为1.6×106J;
(3)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率为3.2×104W。
16.绿色出行,低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们的购车新选择。如图是国内某型号的新能源汽车,满载时的总质量为1.6×103kg,在平直公路上匀速行驶
1000m,用时50s,所受阻力为车总重的0.1倍，g取10N/kg。求满载时:
(1)汽车的总重力；
(2)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功；
(3)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。
知识迁移
解:(1)由p=F/s上得,电动车对地面的压力为F=ps=1.2×105Pa×1000×10-4m2=1.2×104N
电动车的重力为:G=F=1.2×104N，
则电动车的质量为:m=G/g=1.2×104N/10N/kg=1.2×10 kg
(2)电动车的最高时速为:v=180km/h=50m/s,
由P=W/t=Fs/t=Fv可得,电动的牵引力为:F=P/v=90×103w/50m/s=1.8×10 N
由于电动车做匀速直线运动，牵引力与所受的阻力二力平衡,则电动车匀速行驶时所受的阻力为:
f=F牵 =1.8×103N。
答:(1)电动车的质量是1.2×103kg;(2)匀速行驶时所受的阻力1.8×103N。
17.新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款迷你无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上,对地面的压强为1.2×105Pa,车胎与地面接触总面积为1000cm2。最高时速可达180km/h,此时车的功率为90kW。(q汽油=4.6×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)电动车的质量;
(2)若电动车以最高时速在平直公路上进行测试,
匀速行驶时所受的阻力。
知识迁移
解:(1)返回舱从打开伞舱盖到落地的平均速度:v=s/t=10×1000m /800s=12.5m/s;
(2)返回舱从打开伞舱盖到落地过程中重力做功:W=Gh=mgh=3×1000kg×10N/kg×10×1000m=3×108J
重力做功的平均功率:p=W/t=3×108J/800s=3.75×105W
答:(1)返回舱从打开伞舱盖到落地的平均速度是12.5m/s;
(2)返回舱从打开伞舱盖到落地过程中重力做功的平均功率是3.75×105W。
18.2024年4月24日是第九个“中国航天日”。从首次载人飞行任务成功，到今天进入太空，已经成为中国航天的“家常便饭”。已知某次任务时载人返回舱的总质量约3t,在距离地面约10km时，返回舱会先打开伞舱盖,然后依次拉开引导伞、减速伞、牵顶伞、最后主降落伞落地,如图所示，总共用时800s。求:
(1)返回舱从打开伞舱盖到落地的平均速度;
(2)返回舱从打开企舱盖到落地过程中重力做功的平均功率。
2.功率物理意义：做功的快慢程度。
1.功率的定义式：P=W/t
导出公式：P=W/t=Fs/t=Fv。在功率习题中一般会遇到已知速度和力求功率的情况，在大题书写步骤时，P=Fv不能作为公式直接用，必须有P=W/t=Fs/t=Fv的推导过程。
方法总结
功 率
知识迁移
解:A、一个物体没有做功，可能具有能量。例如:静止在高处的苹果具有重力势能。此选项错误；
B、物体能够做功,表示这个物体具有能量,能够做功越多,说明该物体具有的能量就越大,并不一定是动能越大,也有可能是重力势能，或其他形式的能。此选项错误;
C、一个物体具有能量,说明它具有做功本领,但物体不一定做功。此选项错误,
D、一个物体能够做功,具有做功的本领,说明它一定具有能。此选项正确。
故选:D。
19.下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（ ）
A.一个物体没有做功，它一定不具有能量
B.一个物体能够做的功越多,其动能一定越大
C.一个物体具有能量,说明它正在做功
D.一个物体能够做功,说明它具有能量
D
知识迁移
解:火箭加速上升时,质量不变,高度增大,重力势能变大,而质量不变,速度变大,动能增大,机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能增大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
20.如图所示是火箭发射时的情景,关于火箭加速上升的过程中。下列说法正确的是（ ）
A.动能变小，势能变大，动能转化为重力势能
B.动能变大，势能变小，重力势能转化为动能
C.动能变小，势能不变，机械能不变
D.动能变大，势能变大，机械能变大
D
知识迁移
解:人机匀速下降时,所载货物的质量不变,速度不变,动能不变;高度减小,快递的重力势能减小。
综上分析可知，选项A正确、BCD错误。
故选:A。
21.科技不断发展,一些快递公司尝试用无人机送货(如图)。无人机匀速下降时所载货物的（ ）
A.动能不变，重力势能减小
B.动能不变，重力势能增大
C.动能增大，重力势能减小
D.动能减小，重力势能增大
A
知识迁移
解:A、助跑过程中,运动员的质量一定,速度越大,动能越大,故A正确;
B、运动员的质量一定,高度越大,重力势能越大,运动员到最高点时重力势能最大,故B错误;
当到达最高点,运动员下落的过程中,不考虑空气阻力,减少的重力势能全部转化为动能,机械能保持不变,故C错误;
D、撑杆上升的过程中,杆的弹性势能一部分转化为运动员的动能,一部分转化为运动员的重力势能;故D错误。故选:A。
22.如图是某运动员在一次撑竿跳高过程中的多个状态,若不计空气的阻力，以下分析正确的是（ ）
A.运动员助跑可以增大动能
B.运动员到最高点时重力势能最小
C.运动员从最高点下落的过程中,机械能一直增大
D.运动员撑竿上升的过程中,竿的弹性势能全部转化为运动员的动能
A
知识迁移
解:为了研究物体动能与质量的关系,根据控制变量法可知,应控制小球的速度相同,即让不同质量的小球从斜面相同高度由静止滚下;
由图甲、乙可知,小球速度相同,质量不同,质量越大,推动木块移动的距离越远,故可得出结论:速度相同的物体,质量越大,动能就越大,由此,可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为:相同;越大;超载。
23.为了研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球从斜面______高度由静止滚下,观察比较木块被撞后移动的距离。对比图甲、乙,可以得出结论:速度相同的物体,质量____,动能就越大。由此,可以解释汽车________(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
相同
越大
超载
知识迁移
解:由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能,只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能,所以要把卡片面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能,所以卡片能跳起来。
由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关,乙图中皮筋弹性形变的程度更大一些,其弹性势能更大一些,所以它能够转化的动能更多，跳的更高。
故答案为:B;乙;乙中卡片压平后橡皮筋形变量更大,能够转化成的动能更多。
24.如图甲为“会跳的卡片”,A为卡片外侧,B为内侧,实验时应把_________(A/B)面朝下紧贴桌面，压平后松手,卡片会跳起来。图乙、丙中是用相同的橡皮筋和卡片制成的,且豁口的深度相同,分别将它们在桌面上压平后松手，_______(乙/丙)中卡片跳得更高些，理由是:__________________。
B
乙
乙中卡片压平后橡皮筋形变量更大,能够转化成的动能更多
知识迁移
解:由题意可知，小孩在空中上升的过程中质量不变,速度减小,所以动能减少;
在空中下落的过程中,速度变大,动能增多,高度降低,重力势能减少,将转化为动能,
小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时,蹦蹦床的弹性形变最大,所以弹性势能最大。
故答案为:减少;重力势能:弹性势。
25.如图是小朋友玩蹦蹦床的情景,小孩在空中上升的过程中动能_______(填“增加”、“减少”或“不变”);在空中下落的过程中__________转化为动能;小孩落到蹦蹦床后下降到最低点时，蹦蹦床的______能最大。
减少
重力势能
弹性势
知识迁移
解:(1)钢球从A到O过程中,质量不变,速度变大,所以,钢球的动能增大;
(2)钢球从A点以一定的初速度v,释放,经过B、O、C点到达等高的最高点D;则A、D两点的重力势能相等,钢球在A点时具有一定的动能,钢球在D点时动能为0,所以钢球在A点的机械能大于D点,机械能减少的原因,钢球运动过程中，要克服阻力做功:
由此可知,钢球在B点的机械能大于C点,钢球质量不变,在B、C两点的高度相同,钢球在B点的重力势能等于在C点的重力势能;因为机械能等于动能和势能之和，所以，钢球在B点动能大于C点的动能;
(3)由(2)分析知,从A到D点的过程中,要克服摩擦力做功,钢球的机械能减小。
故答案为:增大;B点大;减小。
26.如图所示,弧形轨道竖直固定在水平面上,钢球从A点以一定的初速度v0释放，经过B、O、C点到达等高的最高点D;钢球从A到O过程中,钢球的动能________(填“增大”“减小”或“不变”);在等高的B、C两点动能大小是___________ (填“相等”“B点大”“C点大”);从A到D点的过程中，钢球的机械能________(填“增大”“减小”或“不变”)。
增大
B点大
减小
知识迁移
解:(1)投篮时,篮球离开手后继续向上运动的过程中,质量不变,速度变小,动能变小;质量不变,高度变大,重力势能变大，动能是转化为重力势能；
(2)篮球撞在篮板上被弹回的过程中,弹性势能转化为动能。
故答案为:动;重力势;弹性势。。
27.如图是杭州亚运会女篮决赛中,中国队战胜日本队夺冠的画面。投篮时,篮球离开手后继续向上运动的过程中，_____能转化为__________能。篮球被篮板弹回的过程，______能转化为动能。
动
重力势
弹性势
知识迁移
解:小球在地面弹跳,在上升和下降的过程中,由于与空气摩擦,部分机械能转化为内能,小球机械能不守恒,会逐渐减小,所
以在A点的机械能大于B点的机械能:
AB两点高度相同，所以AB两点小球的重力势能相等:
因为小球的机械能等于动能与重力势能之和，所以小球在A点的动能大于在B点的动能。
故答案为:大于;不守恒。
28.图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的动能 _______(选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的动能;在运动过程中,小球的机械能_______(选填“守恒”或“不守恒”)。
大于
不守恒
知识迁移
解:排球的质量不变,在M点的重力势能大于S点重力势能,所以排球在M点的高度大于S点高度:
排球在运动过程中没有发生弹性形变,所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，排球在M点动能和S点重力势能相O等，M点的重力势能大于S点的动能,所以M点的机械能大于S点的机械能,说明排球经过M、S两点时其机械能不守恒。
故答案为:大于;不守恒。
29.排球是我市体育中考项目之一。排球竖直向上运动,并落回地面，这过程中球先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图所示，由图判断，在M点的高度_______S点的高度(选填“大于”“小于”或“等于”)，,球在空中运动的过程中,机械能________ (选填“守恒”或“不守恒”)。
大于
不守恒
知识迁移
解:AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是返回器的动能转化为重力势能和内能,所以返回器的动能变小:
BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变;
CD段,质量不变，高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能和内能,重力势能变小。
故答案为:变小;不变:变小。
30.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”);BC段返回器的机械能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)，CD段返回器的重力势能_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
变小
不变
变小
知识迁移
解:A、从a点到d点的过程中,受到雪面的摩擦,一部分机械能转化为内能,机械能不守恒,故A错误;
B、从b点到c点的过程中，运动员的动能转化为重力势能,同时克服雪面的摩擦做功,所以运动员的动能减少量大于重力势能的增加量，故B正确;
C、在c点时,运动员仍具有向前的速度,运动员的动能不为零,故C错误;
D、不计空气阻力,从c点到d点的过程中,运动员只受到重力作用,运动员的机械能不变,故D错误。故选:B。
31.如图甲是冬奧会中运动员翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖,只踩着雪板从高处滑行而下通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹,不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.从a点到d点的过程中，机械能守恒
B.从b点到c点的过程中,运动员的动能
减少量大于重力势能的增加量
C.在c点时，运动员的动能为零
D.从c点到d点的过程中，运动员的机械能变小
B
知识迁移
解:硬币在上升过程中,高度增大重力势能变大,下降过程中速度增大,动能增大,忽略空气阻力,故其机械能守恒。
案为:大;大;守恒。
32.如图所示,小陈在进行弹硬币的小游戏。向上弹起的硬币在上升过程中(忽略空气阻力)，重力势能越来越_______，下降过程中动能越来越_______(前两个空均选填“大”或“小”),在硬币被弹起的过程中，硬币的机械能________。(选填“守恒”或“不守恒”)。
大
大
守恒
2.机械能的转化：动能和势能一定条件下可以相互转化，一种形式的能减小总伴随另一种形式的能增加。
方法总结
功和机械能
1.机械能：动能和势能的总和。
3.机械能守恒：
从能的角度：只有动能和势能之间的转换，机械能总和保持不变；
从功的角度：不存在摩擦和阻力做功的情况下机械能守恒。
做题时，可以根据已知条件选定不同的角度判断机械能是否守恒，尤为注意题目中是否有“光滑”、“忽略空气阻力”、“不计摩擦”等字眼。
知识导图
定义
功与做功时间之比叫做功率，数值上等于单位时间内所做的功。
定义式
单位
瓦特（W）
物理意义
表示力做功的快慢程度
功率
定义
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
W＝Fs
常用式W＝Gh或W＝f阻s
单位
焦耳（J）1J=1N·1m
功
必要条件
b.物体在力的方向上移动的距离s（缺一不可）
正负功
机械能
动能
势能
动能和势能统称为机械能。
物体由于运动而具有的能。
机械能及其转化
能的转化
能的守恒
b.当力和距离共线反向时，力做负功或者说克服力做功。
a.当力和距离共线同向时，力做正功；
a.作用在物体上的力F
公式
重力势能：物体由于被举高而具有的能。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。
动能和势能之间可以发生相互转化
从能的角度：只有动能和势能之间的转换，机械能总和保持不变。
从功的角度：不存在摩擦和阻力做功的情况下机械能守恒。教案
课 题 第十一章 功和机械能 章复习 课型 复习课
教学目标 1、知道功的含义，做功的两个必要因素，能够判断力对物体是否做功； 2、知道功率的定义式，了解功率的物理意义； 3、能够运用功和功率的公式进行简单的运算； 4、掌握动能和势能的概念，知道能量和做功的关系； 5、知道动能、势能大小的影响因素，以及二者可以相互转化； 6、知道机械能是物体动能和势能的总和，初步掌握机械能守恒的条件； 7、通过学习，培养学生从物理现象和实验中归纳简单的科学规律的能力，能尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。
教学重点 知道功的含义，做功的两个必要因素，能够判断力对物体是否做功； 能够运用功和功率的公式进行简单的运算；知道动能、势能大小的影响因素，以及二者可以相互转化。
教学难点 知道机械能是物体动能和势能的总和，初步掌握机械能守恒的条件。
教学方式 讲授式、讨论式
教具 多媒体
教学过程设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的
【ppt3】 教师先让学生先复习回忆第十一章功和机械能包含哪些重要的知识点，然后在通过ppt展示功和机械能这一章包含的全部知识点。让学生自己发现有没有错漏的地方。 【ppt4】 复习功的相关知识点，包括功的定义、公式、单位、必要条件、正负功等。重点复习做功的两个必要条件，给学生再次强调二者缺一不可。对于正负功的复习，告诉学生力和距离共线分两种情况，同向或是反向，同向时力做正功，反向时力做负功。 【ppt5】 复习不做功的三种情况，教师让学生从做功的必要条件入手复习。 【ppt6】 复习功率的相关知识点，包括：定义、定义式、单位、物理意义。重点复习功率的物理意义和定义式。 【ppt7】 复习动能和势能的定义，再次向学生强调，物体所具有的不同形式的能量，本质都是这个物体可以对外做功。 【ppt8】 复习动能、重力势能、弹性势能的大小影响因素，重点强调控制变量的比较方法。 【ppt9】 复习机械能及其转化的相关知识，包括：机械能的定义、动能和势能之间的转化、机械能守恒的条件等。重点复习能之间的转化及机械能守恒的两个角度。再次向学生强调，功是能量转化的量度，做了多少功，就伴随有多少能量发生了转化。 【ppt10】 复习卫星运动中机械能的转化和守恒。 【ppt11】 复习单摆运动和滚摆运动中机械能的转化和守恒。 【ppt12】 复习足球滚动中机械能的转化和机械能的变化。 【ppt13~19】 随堂练习：功的练习题【ppt20】 功的练习题方法总结 【ppt21~31】 随堂练习：功率的练习题 【ppt32】 功率的练习题方法总结 【ppt33~46】 随堂练习：机械能的练习题 【ppt47】 机械能的练习题 【ppt48】 知识导图 复习、回忆 复习、听讲 思考、记忆 复习、回忆 复习、记忆 分析、记忆 复习、听讲、思考 听讲、思考 听讲、思考 听讲、思考 练习 引导学生自主复习第十一章功和机械能的相关知识点。 培养学生归纳总结的能力，特别是正负功的复习，同向共线、反向共线的两种情况的复习，为以后力和距离成一定角度时，力的功怎样计算做铺垫。 提高学生思考辨析能力。并且能够理论联系实际，解决物理题中的具体问题。 通过机械能的转化和守恒条件的复习让学生知道同一个物理情景模型，当已知条件不同时，结论完全可以变成另一种结果。 从练习题中找到学生知识的漏洞，并且提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
板书设计 第十一章 功和机械能 一、功 1.定义；2.公式；3.单位；4。必要条件；5.正负功； 6.不做功的三种情况。 二、功率 1.定义；2.定义式；3、单位；4.物理意义。 三、动能和势能 1.动能；2.重力势能；3.弹性势能；4.动能和势能大小的影响因素。 四、机械能及其转化。 1.机械能；2.动能和势能的相互转化；3.机械能守恒； 4.卫星、单摆、滚摆、足球中的能的转化和守恒条件。

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