资源简介

(共16张PPT)
11.4　动能和势能
动能和势能
1.飞行的子弹能击穿靶子，是因为子弹具有　动　能；建筑工地上打桩机的重锤被举高后落下就能把木桩打入地下，是因为重锤具有　重力势　能；手表中的发条上紧后，可使手表走很长时间，这是因为上紧的发条具有　弹性势　能。
2.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能　 （　B　）
A.不变 B.变小
C.变大 D.无法判断
　动　
　重力势　
　弹性势　
　B　
3.周末，小丽跟妈妈去黄山游玩。小丽和妈妈乘坐缆车匀速上山时，她们的 （　A　）
A.重力势能增加 B.重力势能减少
C.动能增加 D.动能减少
　A　
机械能的转化
4.科技强国2025年4月11日0时47分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，随后将通信技术试验卫星十七号顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。在火箭推动卫星加速升空的过程中，卫星的动能　增大　，重力势能　增大　，机械能　增大　。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
　增大　
　增大　
　增大　
5.跨学科·体育【2023·安徽】如图所示，在射箭比赛中，运动员释放弓弦将箭射出，弓弦的弹性势能转化为箭的　动　能。
第5题图　　　　
　动　
6.【2021·安徽】如图所示的是游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则在她从最低点上升到最高点的过程中 （　C　）
A.动能减少 B.重力势能不变
C.机械能增加 D.机械能不变
第6题图
　C　
7.周末，小明一家到游乐园游玩。如图所示的是游乐园的过山车运行的示意图，在过山车从高处加速下滑的过程中，过山车的动能　增加　（选填“增加”或“减少”），在过山车从低处上升的过程中，过山车的　动　能转化为　重力势　能。
第7题图
　增加　
　动　
　重力势　
8.如图甲所示，过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E四点。图乙是过山车在B、C、D、E四点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在　　C　　点最大，B点重力势能的大小　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）E点动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是　变化　（选填“变化”或“不变”）的。
第8题图
　　C　　
　等于　
　变化　
9.【2024·安徽】如图所示的是某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的 （　B　）
第9题图
A.动能一直增大
B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变
D.机械能一直增大
　B　
10.一人造地球卫星沿椭圆形轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，则（　D　）
第10题图
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
　D　
C.卫星在从近地点向远地点运动的过程中，动能增加、势能减少
D.卫星在从近地点向远地点运动的过程中，势能增加、动能减少
11.如图所示，乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个乒乓球。若不计空气阻力，则落到水平桌面时三个乒乓球的速度大小关系是 （　D　）
第11题图
A.va>vb>vc B.vb>vc>va
C.va>vc>vb D.va=vb=vc
　D　
12.核心素养·科学探究如图所示的是某学习小组“探究动能大小与哪些因素有关”的实验操作（图甲、图乙、图丙中小球的质量分别为m、2m、3 m）。
第12题图
（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的　速度　。
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）。
　速度　
　转换法　
（3）小华认为由图乙和图丙可以判断动能大小与速度的关系，该观点是　错误　（选填“正确”或“错误”）的，理由是　没有控制小球的质量相同 　。
（4）通过比较图　甲　和图　乙　可以判断动能大小与物体质量的关系。
　错误　
　没有控制小球的质量相同
　甲　
　乙　
13.在做“探究重力势能的大小与哪些因素有关”实验时，让A、B两个质量不同的铅球分别从沙坑表面上方由静止释放，铅球落下后陷入沙坑中，实验情境如图甲所示。
甲　　 　乙
第13题图
（1）实验中通过比较　铅球陷入沙坑的深度　来判断铅球重力势能的大小。
　铅球陷入沙坑的深度　
（2）由该实验可得出结论：当　下落高度　　一定时，物体的　质量　越大，重力势能越大。
（3）若要探究物体的重力势能与高度的关系，则需用　质量相同 　的两个铅球，让两个铅球 　从不同高度由静止释放　，比较它们陷入沙坑中的深度。
（4）如图乙所示，球C由静止下落，球D沿光滑弯曲管道由静止滑下。实验表明，物体重力势能的大小与　运动路径无关 　。
　下落高度　　
　质量　
　质量相同　
　 从不同高度由静止释放　
　运动路径无关 (共13张PPT)
11.1　功
做功的定义
1.第九届亚洲冬季运动会于2025年2月7日~14日在哈尔滨市举行。如图所示，在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，在冰壶向前滑动的过程中，水平冰面对冰壶的支持力　不做功　，冰壶滑行时克服摩擦力　做功　。（均选填“做功”或“不做功”）
第1题图
　不做功　
　做功　
2.下列四幅图中，力对物体做功的是 （　D　）
A.推车但未推动　 　B.提着滑板水平前行
C.搬石头但未搬起 　D.用绳子提升物体
　D　
功的计算
3.如图所示，水平地面上有一重为20 N的物块，在水平拉力F=5 N的作用下向右运动了10 m，在这个过程中拉力F对物体做的功为　50 　J，重力做的功为　0 　J。
第3题图
　50 　
　0 　
4.如图所示，将一个重为15 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，用时10 s。已知沿斜面向上的拉力F=6 N，斜面长s=1.2 m，斜面高h=0.3 m，则克服重力所做的功为　4.5　J，拉力所做的功为　7.2　J。
第4题图　
　4.5　
　7.2　
5.跨学科·体育垫排球是中考体育的选考项目之一。如图所示，在排球从图示位置下落至手腕处的过程中，重力做的功约为 （　B　）
A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J
第5题图
6.我们在使用杠杆时，有的杠杆省力但费距离，有的杠杆费力但省距离。不管是省力杠杆还是费力杠杆，都　不能　（选填“能”或“不能”）省功。
　B　
　不能　
7.如图所示，沿光滑斜面AB、AC先后将同一重物从斜面底部匀速拉到顶部，所需拉力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2，则F1　<　F2，W1　=　W2。（均选填“>”“<”或“=”）
第7题图
8.瑶瑶同学用大小为20 N的水平推力推动重为100 N的购物车。购物车自静止开始沿水平方向前进了5 m，在保证安全的情况下松手后，购物车又向前滑行了1 m，则整个过程中重力做的功为　0　J，推力做的功为　100　J。
　<　
　=　
　0　
　100　
9.如图所示，利用该滑轮将G=100 N的物体匀速提升20 cm（不计绳重和摩擦），此过程中克服物体重力做的功为　20　J。若动滑轮的重力为10 N，则拉力F=　210　N。
第9题图
　20　
　210　
10.现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲>m乙>m丙），在相等的恒力F的作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。恒力F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，下列判断中正确的是 （　C　）
第10题图
A.W甲>W乙>W丙
B.W甲C.W甲=W乙=W丙
D.W甲=W乙　C　
11.甲、乙两物体分别在水平拉力的作用下做匀速直线运动。若物体甲的质量是物体乙的4倍，物体甲所受的水平拉力是物体乙的2倍，物体甲的速度是物体乙的3倍，则在同一时间内，拉力对甲、乙两物体所做的功之比为　 （　C　）
A.24∶1 B.12∶1
C.6∶1 D.2∶1
　C　
12.核心素养·科学态度与责任“绿色出行，低碳生活。”新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图所示的是国内某型号的新能源汽车，该汽车满载时的总质量为1.8×103 kg，四个轮胎的着地总面积是0.06 m2，在平直公路上匀速行驶1 000 m，用时50 s，此过程中汽车的牵引力做功1.5×106 J。已知g取10 N/kg，求满载时：
（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强。
（2）该汽车匀速行驶时的速度。
（3）该汽车匀速行驶时所受的牵引力。
第12题图
解：（1）满载时的总重力
G=mg=1.8×103 kg×10 N/kg=1.8×104 N，
因为该汽车静止在水平地面上时F=G=1.8×104 N，
故该汽车静止在水平地面上时对地面的压强p===3×105 Pa。
（2）该汽车匀速行驶时的速度
v===20 m/s。
（3）该汽车匀速行驶时所受的牵引力
F===1.5×103 N。
答：（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强是3×105 Pa。
（2）该汽车匀速行驶时的速度是20 m/s。
（3）该汽车匀速行驶时所受的牵引力是1.5×103 N。(共15张PPT)
11.2　功　率
做功的快慢
1.我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图所示的是挖掘机和人同时开始工作到某时刻的情形，　挖掘机　（选填“挖掘机”或“人”）做功较快，理由是相同时间内　挖掘机　（选填“挖掘机”或“人”）做的功多。另一种方法是做相同的　功　，比较做功时间的多少。
第1题图
　挖掘机　
　挖掘机　
　功　
功率
2.功率是表示物体做功　快慢　的物理量。某物体做功的功率为50 W，则该功率值的物理意义是　物体在1 s内做的功是50 J 　。
3.跨学科·体育如图所示的是世界女子攀岩大赛的比赛情境，右边的中国选手先登顶。若两位选手的体重相同，当她们都登顶后，所做的功分别为W左和W右，则W左　=　W右，功率的大小关系是P左　<　P右。（均选填“>”“<”或“=”）
第3题图
　快慢　
　物体在1 s内做的功是50 J
　=　
　<　
4.如图所示，大石头的质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m，则起重机提升大石头的功率是　4×103　W。（g取10N/kg）
第4题图
　4×103　
5.在课外实践活动中，小明站在学校五楼的阳台上，每隔0.5 s将一个足球（重力约5 N）从阳台由静止丢下。当第五个足球刚丢下时，第一个足球正好落地。在足球从五楼落到地面过程中，足球所受重力做功的功率约为 （　B　）
A.15 W B.30 W C.60 W D.90 W
　B　
功率的测量
6.“引体向上”是安徽省中考男生考核项目之一。如图所示，为了尽可能正确地估测某位同学引体向上运动的功率，下列需要测量的物理量有 （　B　）
①人体的质量m；②单杠的高度H；③每次身体上升的高度h；④n次引体向上的总时间t；⑤引体向上的次数n。
第6题图
A.①②④ B.①③④
C.①③⑤ D.①②⑤
　B　
7.跨学科·生物学正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W，那么，在一天时间内心脏做功约　1.296×105　J，这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高 　216　m。（g取10N/kg）
8.【2024·淄博】在某次测试中，一款重为6.4×104 N的超音速汽车以1 260 km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105 N，10 s内汽车通过的路程为　3 500　m，牵引力做功的功率为　6.3×107　W。
　1.296×105　
　216　
　3 500　
　6.3×107　
9.在一个闯关游戏中，需要把相同的正方体叠放起来。如图甲所示，正方体的棱长为a，由密度为ρ的材料制成，质量分布均匀。某选手把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面，用时为t，如图乙所示。该选手在叠放这两个正方体的过程中，克服正方体的重力做功的功率为 　。（g为已知物理量，用已知物理量的符号表示）
第9题图
　
10.【2024·自贡】如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了5 s，弹簧测力计的示数为8 N（不计滑轮和绳子的质量以及它们之间的摩擦），则拉力F做功的功率为 （　B　）
第10题图
A.1.6 W B.3.2 W C.8 W D.16 W
　B　
11.跳绳是某市初中毕业考试体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m。
（2）用刻度尺测量出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）。
（3）用　秒表　（填测量器材）记录跳n次所用的　时间t　（填物理量与其对应字母）。
（4）小华跳绳时克服重力的平均功率P= 　（g为已知物理量，用已知物理量的符号表示）。
　秒表　
　时间t　
　
12.【2024·安徽】一起重机在10 s内将重为5 000 N的物体竖直向上匀速提升2 m，求：
（1）物体上升的速度大小。
（2）起重机提升物体的功率。
解：（1）物体上升的速度v====0.2 m/s。
（2）由题可知，物体匀速上升，物体受到的拉力与重力是一对平衡力，
拉力F=G=5 000 N，
起重机做的功W=Fh=5 000 N×2 m=10 000 J，
起重机提升物体的功率P===1 000 W。
答：（1）物体上升的速度大小为0.2 m/s。
（2）起重机提升物体的功率为1 000 W。
13.跨学科·体育俯卧撑是一种简单且适合在多种场所锻炼身体的运动方式。如图所示，质量为50 kg的小明正在家中做俯卧撑，可将他的身体视为一个杠杆（g 取10 N/kg）。
（1）将身体撑起的过程中，求地面对手掌的最小支持力。
（2）小明在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4 m，求他做俯卧撑的功率。
第13题图
解：（1）小明的重力
G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N，
根据杠杆的平衡条件得，
GL2=FL1，
则500 N×0.9 m=F×（0.9 m+0.6 m），
解得F=300 N。
（2）因为做一个俯卧撑时，支持力对人做的功
W=Fh=300 N×0.4 m=120 J，
所以做30个俯卧撑做的功
W'=30W=30×120 J= 3 600 J，　
所用时间t=1 min=60 s，做俯卧撑的功率
P===60 W。
答：（1）地面对手掌的最小支持力为300 N。
（2）他做俯卧撑的功率为60 W。(共16张PPT)
回归教材（一）　教材素材与变式1
来源教材的图片
1.（人教八物下P85图11.1-3改编）如图所示，小丽用力搬石头，但未搬动，则小丽对石头　没有　（选填“有”或“没有”）做功。
第1题图　　
　没有　
2.（沪科八物全P239图10-11改编）小红用如图所示的装置来锻炼关节的功能。重物的质量为4 kg，若小腿拉绳使重物在5 s内匀速上升0.8 m，则克服重物重力做的功为　32　J，绳子拉重物的功率为　6.4　W。（不计摩擦，g取10 N/kg）
第2题图
　32　
　6.4　
3.（人教八物下P97图11.4-3甲改编）如图所示，捻动滚摆的轴使它升高后释放，可以观察到滚摆沿着悬线上下运动。当滚摆向下运动时，它的动能　增加　（选填“增加”“减少”或“不变”），重力势能　减少　（选填“增加”“减少”或“不变”），动能的变化量　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）重力势能的变化量。
第3题图　　
　增加　
　减少　
　小于　
4.（人教八物下P97图11.4-3乙改编）如图所示的是荡秋千的模型，小球从A点由静止释放，依次经过B、O、C点，到达右侧最高点D，其中B、C两点等高。下列说法中正确的是（　D　）
A.小球在B、C两点的动能相等
B.小球在A、D两点的机械能相等
C.小球在B点的机械能比在O点的机械能小
D.小球在B点的机械能比在D点的机械能大
第4题图
　D　
5.（沪粤九物上P10T3改编）如图所示，九（10）班的张程逸同学参加体能测试，在20s内完成10次引体向上标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则该同学做功的平均功率约为 （　B　）
第5题图
A.0 B.150W C.300W D.450W
　B　
来源教材的变式
6.（沪科八物全P272T5改编）用如图所示的滑轮组提升货物M，已知动滑轮重为50 N，货物重为100 N，货物匀速上升的速度为0.1 m/s，不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是 （　B　）
第6题图
A.绳子自由端的拉力F大小为75 N
B.绳子自由端的拉力F做功的功率为15 W
C.该滑轮组的机械效率为80%
　B　
D.匀速提升物体的速度越快，滑轮组的机械效率越高
来源教材的实验探究
7.（人教八物下P92演示改编）为探究影响物体的动能大小的因素，某兴趣小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
第7题图
（1）该实验中，物体的动能是指物体　A　（选填“A”或“B”）的动能。
　A　
（2）让同一个钢球从斜面上不同高度自由滚下，是为了探究钢球的动能与　速度　的关系。
（3）用本实验的装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是　B　（填字母）。
A.倾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.质量不同的钢球
　速度　
　B　
8.（北师八物下P125实验探究改编）某实验小组用如图所示的装置来“测量滑轮组的机械效率”，实验测得的部分数据如下表所示。
　　
第8题图
（1）通过分析表中数据可知，第1次实验使用的是图　甲　（选填“甲”或“乙”）所示的装置。
（2）根据表中数据可知，第2次实验的机械效率η=　83.3%　。（结果精确到0.1%）
实验次数 1 2
钩码的重力/N 4 4
钩码上升的高度/m 0.1 0.1
拉力的大小/N 1.5 1.2
绳子自由端移动的距离/m 0.3 0.4
机械效率η 88.9%
　甲　
　83.3%　
来源教材的计算
9.（人教八物下P89例题改编）合肥轨道交通7号线的全线贯通有“大国重器”——盾构机的功劳。如图所示，某次作业中，功率为5×104 W的起重机将质量为3×104 kg的盾构机部件从33 m深的竖井匀速吊起，用时330 s，g取10 N/kg。求：
（1）该部件受到的重力。
（2）该部件上升的速度。
（3）此次作业起重机做的功。
第9题图
解：（1）该部件的质量为3×104 kg，
该部件受到的重力G=mg=3×104 kg×10 N/kg=3×105 N。
（2）从33 m深的竖井匀速吊起，用时330 s，
该部件上升的速度v===0.1 m/s。
（3）起重机的功率为5×104 W，时间为330 s，
起重机做的功W=Pt=5×104 W×330 s=1.65×107J。
答：（1）该部件受到的重力为3×105 N。
（2）该部件上升的速度为0.1 m/s。
（3）此次作业起重机做的功为1.65×107 J。
10.（沪科八物全P272T3改编）如图所示，在测量杠杆的机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在质量均匀的杠杆OB上的物块缓慢上升至虚线位置，弹簧测力计竖直移动的距离s=0.2 m，物块的重力G=1.5 N，物块上升的高度h=0.3 m。求：
（1）杠杆的机械效率。
（2）杠杆的重力。（不计整个机械的摩擦）
第10题图
解：（1）由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.1 N，示数F=2.5 N，
拉力做的有用功
W有用=Gh=1.5 N×0.3 m=0.45 J，
总功W总=Fs=2.5 N×0.2 m=0.5 J，
机械效率η=×100%=×100%=90%。
（2）不计整个机械的摩擦，克服杠杆的重力所做的额外功
W额外=W总-W有用=0.5 J-0.45 J=0.05 J，
物块上升的高度h=0.3 m，则杠杆的重心上升的高度h'===0.15 m，
杠杆的重力G杠杆==≈0.33 N。
答：（1）杠杆的机械效率为90%。
（2）杠杆的重力约为0.33 N。(共29张PPT)
11.3　机械效率
第1课时　有用功、额外功与机械效率
有用功与额外功
1.核心素养·物理观念如果你把一木箱书籍从一楼搬上四楼，你对木箱做的功是　额外功　，你对书籍做的功是　有用功　。（均选填“总功”“有用功”或“额外功”）
　额外功　
　有用功　
2.小红用如图所示的滑轮向左匀速拉动物体，下列说法中正确的是 （　C　）
第2题图
A.物体重力做的功是有用功
B.拉力F1做的功是额外功
C.拉力F做的功是总功
D.克服物体受到的摩擦力做的功是总功
　C　
机械效率
3.在物理学中，把有用功W有用与总功W总的　比　，叫作机械效率，常用百分率来表示。使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是　小于　总功，机械效率总是　小于　1。（后两空均选填“大于”“小于”或“等于”）
4.一台机械做功时，下列说法中正确的是 （　D　）
A.机械做的额外功越少，机械效率就越高
B.机械做的有用功越多，机械效率就越高
C.机械做的总功越多，机械效率就越高
D.机械做的有用功在总功中占的比例越大，机械效率就越高
　比　
　小于　
　小于　
　D　
5.【2022·安徽】用如图所示的滑轮组将重为3.6 N的物体竖直向上匀速提升0.5 m，拉力F的大小为1.5 N，则该滑轮组的机械效率为　80%　。
第5题图
　80%　
6.如图甲所示，将A、B两个相同的物体从斜面底端匀速拉到顶端，做功情况如图乙所示。力对物体B做的有用功和额外功分别是　2　J和　0.5　J。若左右两侧斜面的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA　<　（选填“>”“<”或“=”）ηB。
甲 乙
第6题图
　2　
　0.5　
　<　
7.用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，将重为450 N的货物匀速吊起2 m高，每个滑轮的自重为50 N，绳子自由端的拉力分别为F1、F2。不计绳重和摩擦，F1　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）F2，滑轮组甲的机械效率为　90%　，滑轮组乙的机械效率为　90%　。
第7题图　　　　
　大于　
　90%　
　90%　
8.如图所示，物体A在拉力F的作用下以0.1 m/s的速度匀速上升，弹簧测力计的示数为4 N，该动滑轮的机械效率为80%，则动滑轮的自重为　2　N。（不计绳重及摩擦）
第8题图
　2　
9.核心素养·科学思维某同学总结了机械的几条“规律”，其中正确的是 （　C　）
A.克服摩擦力做的功一定是额外功
B.机械效率大的机械，做的有用功一定越多
C.使用任何机械都一定不能省功
D.机械的功率越大，机械效率也一定越大
　C　
10.如图所示，将5块相同的大理石分两次从地面匀速提升到相同的高度。若每块大理石的重力均为G，第一次运2块，第二次运3块，两次拉力分别为F1、F2，机械效率分别为η1、η2（绳重及摩擦均忽略不计），则下列选项中正确的是 （　D　）
第10题图
A.F1=G B.F2<1.5G
C.η1=η2 D.η1<η2
　D　
11.【2024·西宁】如图所示，虚线框内是由两个滑轮组装成的滑轮组，利用该滑轮组拉动重为960 N的物体M在水平面上做匀速直线运动，物体所受的摩擦力是物重的，绳子自由端的水平拉力为40 N，物体M移动的距离为4 m（不计绳重和滑轮重）。下列说法中正确的是 （　D　）
第11题图
A.物体M所受的拉力为960 N
B.绳子自由端移动的距离是8 m
C.滑轮组拉动物体M做的有用功是160 J
　D　
D.滑轮组的机械效率是80%
12.在建筑工地上，工人需要将一堆建材运到10 m高处。小董设计安装了如图所示的装置。该装置中每个滑轮重100 N。工人利用该装置每次匀速提升一块重为900 N的建材，建材上升的速度是0.6 m/s。
（1）若不计绳重和摩擦，求该装置的有用功的功率和机械效率。
第12题图
（2）若不计绳重，绳子自由端的拉力为520 N时，求每次匀速提升克服摩擦做的功。
解：（1）该装置的有用功的功率
P有用===Gv物=900 N×0.6 m/s=540 W，
机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=90%。
（2）由图可知，总功W总=Fs=520 N×2×10 m=10 400 J，
有用功W有用=Gh=900 N×10 m=9 000 J，
克服动滑轮重力做的功W动=G动h=100 N×10 m=1 000 J，
每次匀速提升克服摩擦做的功
Wf=W总-W有用- W动=10 400 J-9 000 J-1 000 J=400 J。
答：（1）该装置的有用功的功率为540 W，机械效率为90%。
（2）每次匀速提升克服摩擦做的功为400 J。
13.【2023·安徽改编】如图所示，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m，物体上升的高度为0.3 m，弹簧测力计的示数为4 N。求此过程中：
第13题图
（1）做的有用功。
（2）该装置的机械效率。
（3）（拓展）物体在斜面上受到的摩擦力。
解：（1）克服物体重力做的有用功
W有用=G h=6 N×0.3 m=1.8 J。
（2）弹簧测力计的示数大小即为拉力大小，故拉力做的总功W总=Fs=4 N×0.6 m=2.4 J，
该装置的机械效率η=×100%=×100%=75%。
（3）由W总=W有用+可得，=W总-W有用=fs，则f×0.6 m=2.4 J-1.8 J，解得f=1 N。
答：（1）做的有用功是1.8 J。
（2）该装置的机械效率为75%。
（3）物体在斜面上受到的摩擦力是1 N。
第2课时　测量滑轮组的机械效率
机械效率的测量
1.如图所示，某同学在做“测量滑轮组的机械效率”实验，需要的测量工具有　刻度尺　和弹簧测力计。该同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计的示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　不正确　（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到　摩擦　对滑轮组的机械效率的影响。
第1题图
　刻度尺　
　不正确　
　摩擦　
2.小明同学做“测量滑轮组的机械效率”实验。实验后对实验数据进行分析，发现三次实验中动滑轮的重力相同，提起的钩码的重力相同，绕绳方法和测量器材都相同，但绳子自由端的拉力不同，从而造成滑轮组的机械效率不同。绳子自由端拉力不同的原因不可能是 （　D　）
A.滑轮和绳之间、轮与轴之间的摩擦力大小不同
B.测拉力时没有使弹簧测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D.钩码被提升的高度不同
　D　
影响机械效率的因素
3.要提高滑轮组的机械效率，应从以下两个方面着手：①有用功一定时，尽可能　减小　额外功，具体措施是　减小摩擦 　
和　减轻机械自身重量 　。
②额外功一定时，尽可能　增大　有用功，具体措施是　增大滑轮组吊起重物的重量 　。
　减小　
　减小摩擦
　减轻机械自身重量
　增大　
　增大滑轮组吊起重物的重量
4.如图所示，用滑轮组将重为540 N的重物匀速提升2 m，所用拉力F为200 N，则该滑轮组的机械效率为　90%　。要提高滑轮组的机械效率，你的做法是　在绳子能承受的拉力范围内，增大物重　　　　　 　　（写出一条即可）。
第4题图　　　
　90%　
　 在绳子能承受的拉力范围内，增大物重　　　　　 　　
5.核心素养·物理观念如图所示，建筑工人使用滑轮组匀速向楼上运送石料。下列做法中不能提高滑轮组机械效率的是 （　C　）
A.换用轻质的动滑轮
B.滑轮转轴处加润滑油
C.增大匀速提升的速度
D.增大单次运送石料的重力
第5题图
　C　
6.如图所示，斜面与水平地面的夹角为30°，某快递员用500 N的力，将重为800 N的货物沿斜面匀速推上车厢，不考虑斜面形变，货物所受摩擦力的方向沿斜面向　下　，斜面的机械效率为　80%　。不改变斜面与地面的夹角和货物的质量，采用　减小斜面的粗糙程度　　　　的方法可以提高斜面的机械效率。
第6题图
　下　
　80%　
　减小斜面的粗糙程度　　　　
7.【2024·四川】如图所示，装修房屋时，工人利用滑轮组提升物体，已知物体的重力为800 N，在绳子自由端用500 N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体被提升了3 m，该滑轮组的机械效率为　80%　。要提高滑轮组的机械效率，可采用的措施有　①③　（填序号）。
①增加物体的重力。
②增加提升物体的高度。
③减小动滑轮的重力。
第7题图
　80%　
　①③　
8.核心素养·科学探究小楠同学用如图所示的装置测量斜面的机械效率，实验数据如表所示。
第8题图
实验次数 1 2 3 4
斜面的粗糙程度 玻璃面 玻璃面 玻璃面 棉布面
物体的重力G/N 2 2 2 2
斜面的高度h/m 0.1 0.15 0.2 0.2
拉力F/N 0.6 0.8 1.0 1.2
斜面的长度s/m 0.5 0.5 0.5 0.5
机械效率η 66.7% 80.0% 66.7%
（1）根据表格中的数据，第2次实验的机械效率是　75.0%　。
（2）分析第1、2、3次实验的数据，可以得出结论：　　斜面的粗糙程度一定时，斜面的坡度越大　 　，斜面的机械效率越大。
（3）分析第4次与第　3　次实验的数据可知，在斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
　75.0%　
斜面的粗糙程度一定时，斜面的坡度越大　
　3　
9.在做“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验时，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。
第9题图
（1）根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法。
（2）实验时沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计使物体升高，在测量绳子自由端所受的拉力时，弹簧测力计应　匀速上升　（选填“保持静止”或“匀速上升”）。
实 验 次 数 动滑 轮的 重力 G1/N 物重 G/N 物体上 升的高 度h/m 绳子自 由端受 到的拉 力F/N 绳子自 由端移 动的距 离s/m 滑轮组
的机械
效率η
1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6%
2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
3 0.5 4 0.1 1.8 0.3
　匀速上升　
（3）第3次实验中滑轮组的机械效率为　 　。（结果精确到0.1%）
（4）根据表格中的数据分析可知，随着物重的增大，额外功
　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
74.1%
变大(共22张PPT)
第十一章 功与机械能
1.功、功率与机械效率
功 功率 机械效率
定义 力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 做的功与做功所用时间的比 有用功与总功的比
公式 W=Fs
影响 因素 力、物体在力的方向上移动的距离 做的功、做功所用的时间 有用功、额外功、总功
国际 单位 焦耳（J） 瓦特（W） 无单位，用百分数表示
物理 意义 能量转化的量度 表示物体做功的快慢 反映机械性能的好坏
定义 描述的 物理量 单位 关系
功 力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 过程量 焦耳（J） 一个物体能做的功越多，它具有的能量就越多
能 物体能够对其他物体做功，就说物体具有能量 状态量 焦耳（J） 2.功与能
3.动能、重力势能与弹性势能
机械能 的形式 共同点 区别 影响大小
的因素
动能 具有能的物体都能够做功 与运动有关 质量和速度
重力势能 与高度有关 质量和位置高低
弹性势能 具有能的物体都能够做功 与弹性形变有关 弹性形变程度的大小
混淆功、功率和机械效率
1.关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是 （　C　）
A.机械效率越高的机械，功率越大
B.做功越多的机械，功率越大
C.功率越大的机械，做功越快
D.做有用功越多的机械，机械效率越高
力和距离不对应
　C　
2.如图所示，用50 N的水平拉力F，使重为200 N的物体A水平向右匀速移动12 m。下列说法中正确的是 （　D　）
A.拉力F做的功是150 J
B.重力做的功是300 J
C.重力做的功是600 J
D.拉力做的功是300 J
第2题图　　第3题图
不理解影响滑轮组机械效率的因素
　D　
3.如图所示，用同一滑轮组先后将物体A、B匀速提升相同的高度，GAA.η1<η2 B.η1>η2
C.η1=η2 D.无法比较
不会判断动能和势能变化
4.如图所示的是跳远运动过程的示意图（不计空气阻力），下列说法中正确的是 （　D　）
第4题图
A.助跑过程中，运动员的机械能不变
　A　
　D　
B.经过最高点时，运动员的动能为零
C.经过最高点时，运动员的重力势能最小
D.起跳后升空的过程中，运动员的动能转化为重力势能
（时间：45分钟　满分：70分） 得分：　　　　
一、填空题（每空3分，共33分）
1.跨学科·体育在2024年巴黎奥运会羽毛球比赛中，中国组合郑思维、黄雅琼夺得金牌。在羽毛球离开球拍上升的过程中，羽毛球的动能　减小　，重力势能增大。物体的动能和势能之间是可以相互转化的，在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量　不变　。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
　减小　
　不变　
2.如图所示的是撑竿跳高运动员在比赛时的情境。运动员起跳时，笔直的撑竿变得弯曲，此过程中撑竿的　弹性势　能增大。若在撑竿由弯变直的过程中把运动员看作在匀速上升，则此过程运动员的机械能　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”），当运动员上升至最高点时，运动员的动能　不为　（选填“为”或“不为”）零。
第2题图
　弹性势　
　增大　
　不为　
3.跨学科·数学以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车，在相同时间内两辆汽车通过的路程之比为2∶1，则两辆汽车做功之比为　1∶1　，两辆汽车所受牵引力之比为　1∶2　。
4.如图所示，小明用沿斜面向上、大小为150 N的推力，将总重为500 N的小车匀速推到长5 m、高1.2 m的斜面顶端，用时20 s。在此过程中，小明的推力做功的功率为　37.5　W，该斜面的机械效率为　80%　。
第4题图
　1∶1　
　1∶2　
　37.5　
　80%　
5.小宇利用如图所示的滑轮组，在10 s内用500 N的拉力，将重为800 N的物体匀速吊起2 m，则小宇做的有用功为　1 600　J，滑轮组的机械效率为　80%　。
第5题图
　1 600　
　80%　
二、选择题（每小题4分，共20分）
6.关于功，下列说法中正确的是 （　A　）
A.足球在水平地面上滚动时，重力对足球没有做功
B.运动员举着杠铃在空中停留的时间内要对杠铃做很多功
C.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动时，吊车对重物做了功
D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离，做的功不同
　A　
7.【2024·内蒙古】如图所示，从A点沿水平桌面滚落的小球的运动轨迹如虚线所示，C、F两点等高，D点为小球与水平地面的接触点，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　D　）
第7题图
A.小球在C点和F点的机械能相等
B.小球在C点和F点的动能相等
C.小球从E点到F点的过程中，机械能变小
D.小球在E点的动能不为零
　D　
8.关于功率、机械效率，下列说法中正确的是 （　D　）
A.做功越多的机械，其功率就越大
B.越省力的机械，其功率就越小
C.做功越慢的机械，其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高
　D　
9.如图所示，小球在一个光滑的轨道上从O点由静止释放，小球始终没有离开轨道（O、C两点高度相同），则小球（　D　）
第9题图
A.最终能滚到D点
B.运动过程中机械能减少
C.在从A到B的过程中，重力势能增加
D.在C点的速度大小等于在O点的速度大小
　D　
10.【2024·德州】如图甲所示，虚线框内是由两个滑轮组成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用大小为200 N、方向竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3 m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示。已知动滑轮重为120 N，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是 （　C　）
第10题图
A.绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
B.工人做的有用功为360 J
　C　
C.该滑轮组的机械效率为80%
D.拉力F的功率为100 W
三、实验题（每空3分，共9分）
11.核心素养·科学探究如图所示的是“探究动能的大小与哪些因素有关”实验。
第11题图
（1）实验中通过观察木块B被钢球撞击后移动距离的长短来判断钢球动能的大小，这种方法叫作　转换法　（选填“控制变量法”“转换法”或“理想模型法”）。
　转换法　
（2）让同一钢球A分别从不同的高度处由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时的速度越快，木块B被撞击后移动得越远，所以质量相同时，钢球的速度越大，动能就　越大　；改变钢球的质量，让不同质量的钢球从同一高度处由静止开始滚下，　质量越大　的钢球撞击木块B后，木块B移动得越远，钢球的动能就越大。
　越大　
　质量越大　
四、计算题（共8分）
12.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，第10 s时速度达到最大值20 m/s，0~10 s通过的路程为120 m。
（1）求0~10 s内汽车的平均速度。
（2）设汽车在行驶过程中所受的阻力不变，大小为4 000 N，求汽车发动机的功率。
第12题图
解：（1）由题意可知，0~10 s
内汽车通过的路程s=120 m，
汽车的平均速度v===12 m/s。（4分）
（2）由图像可知，10 s后汽车做匀速直线运动，速度v=20 m/s，
根据二力平衡条件可得，汽车受到的牵引大小F=f=4 000 N，
汽车发动机的功率P===Fv=4 000 N×20 m/s=8×104 W。（4分）
答：（1）0~10 s内汽车的平均速度为12 m/s。
（2）汽车发动机的功率为8×104 W。

展开更多......

收起↑