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(共16张PPT)
第四节　机械能转化及其应用
基础过关
01
能力提升
02
第十章　功与机械能
核心素养
03
知识点1　机械能
1．为捍卫祖国海疆，中国人民解放军某航空兵大队在南海上空举行了多次实兵实战对抗演习。在演习过程中，一空中加油机给某歼－10战机进行空中加油，加油后若该歼－10战机仍以原来的高度和速度匀速飞行，则该战机的动能　 　，机械能　 　。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
　增大　
　增大　
2．甲站在以0.5 m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在以0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，某时刻他们的位置如图所示，甲的机械能　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的机械能。
　小于　
3．我国现代农业已进入信息化和数字化时代，农用机械已经能通过北斗导航系统精准作业。如图所示，水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药，在此过程中( )
A．它的动能不变，重力势能减小，机械能减小
B．它的动能不变，重力势能不变，机械能不变
C．它的动能减小，重力势能不变，机械能减小
D．它的动能减小，重力势能减小，机械能减小
D
知识点2　机械能及其转化
4．哈尔滨冰雪大世界火热出圈，全国各地的游客纷纷去东北打卡，感受东北人民的热情。当游客脚踏滑雪板从斜坡上滑下来时，其重力势能主要转化为　 　能；滑过终点时，游客由于　 　很难立即停下来。
　惯性　
　动　
5．如图，滚摆沿着悬线向上运动的过程中，它的动能转化为　 　能。滚摆下降后又会上升，但每次上升的高度都在逐渐减小，说明滚摆的机械能在　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
　减小　
　重力势　
6．在方特研学的最后一个半小时，某同学以惊人的效率游玩了13个项目，请问以下项目中重力势能没有转化成动能的是( )
D
7．如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，不考虑空气阻力，对小朋友在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析正确的是( )
A．小朋友上升到最高点时其动能最小
B．小朋友下落到最低点时其重力势能最大
C．小朋友下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最小
D．小朋友在空中下落的过程中(未接触蹦蹦床)，动能转化为弹性势能
A
8．甲、乙两个完全相同的小球，从同一位置以相同速度v0分别竖直上抛和斜上抛，空气对小球的阻力忽略不计。下列关于甲、乙两球两次上抛过程的分析正确的是( )
A．小球的动能全部转化为重力势能
B．上升的高度不相同
C．最高点动能相同
D．最高点时所具有的机械能不相同
B
9．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句，表达了诗人苏轼期望为国御敌立功的壮志，被拉弯的弓把箭射出去，在这一过程中能量的转化情况是　 　转化为 　能。
动　
　弹性势能　
10．如图所示，把一个小球用细线悬挂起来，将小球拉到A点，由静止释放，小球在A、B间往复摆动，C是摆动过程中的最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A．小球从A到C的过程中，动能减小
B．小球从A到C的过程中，重力势能转化为动能
C．小球从C到B的过程中，重力势能减小
D．小球从C到B的过程中，重力势能转化为动能
B
11．人造地球卫星在大气层外环绕地球运行，离地球最远的一点叫远地点，离地球最近的一点叫近地点。以下关于卫星的说法中不正确的是 ( )
A．卫星在远地点时，势能最大
B．卫星在近地点时，动能最大
C．卫星在运行过程中机械能逐渐减小
D．卫星从近地点向远地点运动时，动能转化为势能
C
A．实心球从B→C的过程中，动能转化为重力势能
B．实心球到达最高点C时，动能为零
C．实心球从B→C→D的过程中，没有受到力的作用
D．实心球从A→B→C→D的过程中，机械能守恒
12．同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示，A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是( )
A
13．如图，瀑布是一种壮观的自然景观，有瀑布的地方常成为游客们的旅游胜地。落差越大的瀑布，底部的水流越湍急。瀑布旁常设有警示标语“靠近危险、禁止游泳”。请用所学的物理知识回答以下两个现象：
(1)落差越大，底部的水流越湍急。
解：(1)瀑布是水的重力势能转化为动能，瀑布落差越大，水的重力势能越大，转化的动能就越大，所以底部的水流越湍急。
(2)靠近瀑布游泳，将被“吸入”瀑布之下而发生危险。
(2)靠近瀑布游泳时，人靠近瀑布的一侧空气流速大压强小，而人的外侧空气流速小压强大，在内外压强差的作用下，人容易被“吸入”瀑布之下而发生危险。
A．120 J B．100 J
C．90 J D．80 J
14．如图所示的是小球在地面上弹跳的情景。小球在A点的机械能为120 J，当小球由A点运动到B点时，机械能变为100 J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为( )
C(共19张PPT)
专题训练(八)　功和功率的计算
类型一　重力做功
1．如图甲所示，一棱长为10 cm的正方体木块，从距离水平地面3 m的高处由静止释放，空气阻力忽略不计，用压力传感器记录了水平地面从木块撞击地面开始到最后完全静止时受到的压力变化情况，并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图像，如图乙所示(g取10 N/kg)。求：(1)木块的密度。
解：(1)根据压力随时间变化的关系图像可知，木块静止时对水平地面的压力F＝6 N，则木块的重力G＝F＝6 N，木块的质量m＝＝0.6 kg，正方体木块的体积V＝10 cm×10 cm×10 cm＝1 000 cm3＝1×10－3 m3，
木块的密度ρ＝＝0.6×103 kg/m3。
(2)木块下落过程中，重力对木块所做的功。
(2)木块下落过程中，
重力对木块所做的功W＝Gh＝6 N×3 m＝18 J。
(3)木块对地面的最大压强。
(3)由题图像可知，木块撞击地面时的最大压力F最大＝36 N，正方体木块的面积S＝10 cm×10 cm＝100 cm2＝1×10－2 m2，则木块对地面的最大压强
p最大＝＝3.6×103 Pa。
类型二　克服重力做功
2．无人机在生产、生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机，机身总质量2 kg。小新同学操作该无人机以1.2 m/s的速度沿竖直方向匀速上升48 m，无人机在上升过程中(g取10 N/kg)。求：
(1)克服重力做的功。
解：(1)机身总质量2 kg，无人机的重力G＝mg＝2 kg×10 N/kg＝20 N，无人机克服重力做的功W＝Gh＝20 N×48 m＝960 J。
(2)克服重力做功的功率。
(2)该无人机以1.2 m/s的速度沿竖直方向匀速上升48 m，无人机上升的时间t＝＝40 s，无人机克服重力做功的功率P＝＝24 W。
3．如图所示，利用叉车运送货物，已知货物质量为500 kg、底面积为5 m2，货物与叉车水平叉臂的接触面积为0.8 m2，g取10 N/kg。求：
(1)叉车托着货物匀速水平移动，货物对叉车水平叉臂的压强。
解：(1)货物对叉臂的压力
F＝G＝mg＝500 kg×10 N/kg＝5×103 N，
货物对叉车水平叉臂的压强p＝＝6.25×103 Pa。
(2)叉车在20 s内将货物匀速举高1.8 m，叉车支持力对货物做功的功率。
(2)叉车对货物的支持力F'＝F＝5×103 N，
叉车支持力对货物做功W＝F's＝5×103 N×1.8 m＝9×103 J，叉车支持力对货物做功的功率P＝＝450 W。
类型三　克服摩擦力做功
4．杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演；甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1＝50 N的竖直竹竿，重为G2＝550 N的乙沿竹竿匀速上爬4 m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2 m。求在此过程中：
(1)乙受到摩擦力的大小和方向。
解：(1)乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，所以，乙受到摩擦力的大小f＝G2＝550 N，方向和重力的方向相反，即竖直向上。
(2)摩擦力对乙所做的功。
(2)乙沿竹竿匀速上爬时，
摩擦力对乙所做的功W＝fh＝550 N×4 m＝2 200 J。
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2 m时，竖直方向没有移动距离，此过程中摩擦力对乙所做的功为0 J，所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2 200 J。
(3)甲对竿和乙做的功。
(3)甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2 m时，运动的方向是水平方向，所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动距离，则甲对竿和乙做的功为零。
类型四　克服空气阻力做功
5．我国自主研发的某新型运输机，对于推进我国经济和国防现代化建设，应对抢险救灾、人道主义援助等紧急情况，具有重要意义。
(1)假设该机的速度最快可达700 km/h，从广州到沈阳某地的距离是2 730 km，该机从广州飞到沈阳某地至少需要多少时间？
解：(1)至少需要的时间t＝＝3.9 h。
(2)若飞机在空中水平飞行时，所受平均阻力为8×104 N，飞机飞行10 000 m的过程中，克服阻力所做的功为多少？
(2)克服阻力所做的功W＝fs＝8×104 N×1×104 m＝8×108 J。
(3)该机有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.3 m2，一次试飞时的总质量为2.1×105 kg，该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少？(g取10 N/kg)
(3)飞机与地面的接触面积S＝14×0.3 m2＝4.2 m2，飞机对水平地面的压力F＝G＝mg＝2.1×105 kg×10 N/kg＝2.1×106 N，飞机静止在水平跑道上时对地面的压强
p＝＝5×105 Pa。
类型五　利用公式P＝
6．第七届世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m，用时2 s，此过程中对物体做功　 　J，功率为　 　W。(g取10 N/kg)
　250　
　500　
7．在某建筑工地上，起重机在2 min内把体积为30 m3的花岗岩碑石匀速提升2.5 m，如图所示。已知该花岗岩的密度为2.8×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)这块花岗岩碑石的质量。
解：(1)这块花岗岩碑石的质量
m＝ρV＝2.8×103 kg/m3×30 m3＝8.4×104 kg。
(2)起重机对碑石所做的功。
(2)碑石的重力G＝mg＝8.4×104 kg×10 N/kg＝8.4×105 N，起重机对碑石所做的功W＝Gh＝8.4×105 N×2.5 m＝2.1×106 J。
(3)起重机对碑石做功的功率。
(3)起重机对碑石做功的功率
P＝＝1.75×104 W。
类型六　利用P＝的推导式P＝Fv
8．为提高车辆通行量，交警在市区一些道路某些时段推广“绿波通行”，即车辆在绿波路段以如图所示的50~55 km/h范围内的速度行驶，一路绿灯。在绿波时段，一辆质量是1.2×103 kg的汽车，经过绿波路段上相距2.7×103 m 的两个路口，用时180 s。求：
(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？
解：(1)v＝＝15 m/s＝54 km/h，
由于50 km/h＜54 km/h＜55 km/h，所以汽车是“绿波通行”。
(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3 000 N不变，则汽车的输出功率是多少？
(2)汽车的输出功率P＝Fv＝3 000 N×15 m/s＝4.5×104 W。
(3)若轮胎与地面接触的总面积是0.6 m2，汽车静止时对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg)
(3)汽车静止在水平地面上， F压＝G＝mg＝1.2×103 kg×10 N/kg＝1.2×104 N，p＝＝2×104 Pa。(共17张PPT)
第三节　动能和势能
基础过关
01
能力提升
02
第十章　功与机械能
核心素养
03
知识点1　能量
1．关于能的概念，下列说法中正确的是( )
A．高山上静止的石头不具有能
B．物体已做的功越多，说明物体具有的能量越多
C．只要物体能够做功，说明物体具有能
D．只有正在做功的物体才具有能
C
2．关于功和能的关系，下列说法正确的是( )
A．具有能的物体一定正在做功
B．物体具有的能越大，它做的功就越多
C．物体做的功越多，它具有的能就越大
D．物体能够做的功越多，它具有的能就越大
D
知识点2　动能及其影响因素
3．清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器。清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
　增大　
4．为了使环境更清洁，某市环保局每天给城市洒水作业。在水平道路上匀速行驶的洒水车工作过程中，动能 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。为了减轻洒水车对路面的损伤，选用较宽大的轮胎是通过增大　 　来减小压强的。在汽车突然加速时，水向　 　(选填“前”或“后”)运动。交警在处理交通事故过程中，两车相碰有时很难判断是谁主动撞的谁，是因为力的作用是　 　。
　相互的　
　后　
　受力面积　
减小　
5．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么( )
A．燕子比鸽子飞得快　 B．鸽子比燕子飞得快
C．燕子比鸽子飞得高 D．鸽子比燕子飞得高
A
A．甲、乙两车的动能相等
B．甲车的动能大
C．乙车的动能大
D．缺乏条件，无法判断
6．如图所示，表示甲、乙两辆相同小车的s－t图像，关于这两辆小车的动能，以下判断中正确的是( )
B
知识点3　势能及其影响因素
7．如图所示的是撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆。运动员在助跑阶段时具有　 　能，运动员撑竿起跳阶段时，竿具有　 　能，运动员在越横杆阶段时具有　 　能和　 　能。
　动　
　重力势　
　弹性势　
　动　
8．如图所示为运动员在撑竿跳高的场景，下列说法正确的是( )
A．竿被压得越弯，产生的弹力越小
B．竿被压得越弯，竿弹性势能越大
C．竿的弹性势能跟被压弯程度无关
D．竿被压得越弯，运动员的弹性势能越大
B
9．如图所示，货架上放着甲、乙、丙、丁四个体积相同的实心球，其中甲和乙为铁球，丙和丁为铜球(已知ρ铜＞ρ铁)，则四个球中势能最大的是( )
A．甲球 　B．丙球 　
C．丁球 　D．无法比较
D
10．如图所示，在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，已知物块的质量关系为m1＝m2＜m3，实验时，让物块从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。在此实验中，研究对象是
　 　(选填“物块”或“木桩”)；为了探究物体的重力势能与高度的关系，应选择　 　两图实验进行分析；物块从某一高度处自由下落时，将重力势能转化为　 　能。
　动　
　a、b　
　物块　
11．如图，两相同小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下，撞击水平面上的木块，该实验是探究动能与　 　的关系，通过比较　 　比较动能大小，木块因受到
　 　最终停止。
　摩擦力　
　木块移动的距离　
　速度　
12．商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能　 　，势能　 　(均选填“变大”“变小”或“不变”)。为节约能源，有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度v1运行；载人时则以较高的速度v2运行。如果v2＝5v1，那么仅对扶梯做功的功率，以v2上行时的功率是以v1上行时的　 　倍。
　5　
　变大　
　不变　
13．美国太空探索技术公司(SpaceX)成功在大西洋上回收猎鹰9号一级火箭。回收中，当火箭接近海面时，向下喷火(燃料质量忽略不计)，并以2 m/s的速度匀速下降，火箭在匀速下降过程中，下列说法正确的是( )
A．动能增加，势能减小
B．动能不变，势能减小
C．动能减小，势能增加
D．动能增加，势能不变
B
(1)该实验是通过观察比较　 　来间接判断物体重力势能的大小。
(2)实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体　 　的关系，操作时应该让木块从________
(选填“相同”或“不同”)的高度自由下落。
相同
　质量　
14．如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能的大小与哪些因素有关”实验。
　小桌陷入沙中的深度　
选择相同的木块，从不同的高度释放木块，观察小桌下陷的深度，确定重力势能的大小。
(3)若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法。
A．小球的惯性不断减小
B．小球到达b处时，其所受的合力不为零
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球所受的重力始终大于弹簧产生的弹力
15．如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻质弹簧上并压缩弹簧，已知小球从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中，小球的速度v和弹簧被压缩的长度Δl之间的关系如图乙所示，且在整个过程中弹簧始终发生弹性形变，则从a至c处的过程中(不计空气阻力)，下列说法中正确的是( )
C(共23张PPT)
本章总结提升
思维导图
01
整合训练
02
第十章　功与机械能
热点一　 力是否做功的判断
1．电动平衡车是一种时尚的代步工具，当平衡车带着人沿水平路面加速前行时，平衡车对人　 　，人的重力对人
　 　。(均选填“做功”或“不做功”)
　不做功　
　做功　
2．如图所示是小华同学扔实心球的情景。其中，手对球做功的是( )
A
A．甲：举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做功了
B．乙：起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做功了
C．丙：人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做功了
D．丁：足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做功了
3．如图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是( )
B
热点二　 功、功率的分析和计算
4．如图所示，用10 N的推力，将桌面上重20 N的物体由A处水平推动1 m到达B处后，停止推动，物体继续向前运动了0.2 m后掉到地面C处，在此过程中，推力对物体做功　 　J，重力对物体做功　 　J。
　16　
　10　
5．如图所示，无人机总质量2 kg，它以1 m/s的速度沿竖直方向匀速上升50 m，又以1.2 m/s的速度沿水平方向匀速飞行100 m，无人机在上升过程中克服重力做功　 　J(g＝10 N/kg)；在水平方向飞行时，无人机相对于地面是　 　(选填“运动”或“静止”)的。
　运动　
　1 000　
6．如图甲所示，某轿车在水平地面上行驶，25 s的时间内其v－t和F－t的图像分别如图甲、乙所示。已知前15 s轿车运动的路程为180 m，平均速度为　 　m/s，整个过程汽车发动机做功　 　，汽车匀速阶段发动机的功率为　 　kW。
　60　
　1.14×106 J　
　12　
7．重为450 N的小明背着2 kg的背包周末去麓山，他先在水平路面步行500 m到达山脚、用了30 min爬一座高150 m的小山，则在水平路面上小明对背包做的功为　 　J，爬山过程中小明克服自身重力做的功为　 　J，功率为
　 　W，而同班的小华同学只用了25 min爬上了此山，则小华的功率　 　(选填“一定等于”“一定大于”或“可能小于”)小明的功率。
　可能小于　
　37.5　
　6.75×104　
　0　
8．如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可以估算出他将一只鸡蛋抛出后，鸡蛋从最高点落到手中的过程中。鸡蛋重力做的功最接近于( )
A．0.02 J　 B．0.2 J　 C．2 J　 D．20 J
B
9．如图所示，暑假外出旅游的小明，用30 N的水平推力推着重为50 N的行李箱，沿着水平方向做匀速直线运动，物体经过10 s运动了2 m。关于这个过程描述正确的是( )
A．行李箱受到的阻力为50 N
B．行李箱的重力做功100 J
C．小明对行李箱做功300 J
D．小明对行李箱做功的功率为6 W
D
10．用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10 N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20 J的功；第二次拉力增大为20 N，拉力对物体做了48 J的功。分析两次做功过程，以下判断正确的是( )
A．第一次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了1 m
B．第一次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了2 m
C．第二次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了 2.4 m
D．第二次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了 4.8 m
C
A．3∶5　9∶25
B．1∶1　3∶5
C．3∶5　3∶5
D．5∶3　1∶1
11．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像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，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( )
B
A．木块两次运动的速度v1＜v2
B．木块两次所受的拉力分别为F1、F2，则F1＞F2
C．在10 s内两次拉力对木块做功分别为W1、W2，则W1＜W2
D．在10 s内两次拉力分别对木块做功的功率为P1、P2，则P1＞P2
12．用弹簧测力计两次水平拉同一木块使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是它运动的路程随时间变化的图像，下列说法正确的是( )
D
13．健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体与地面水平，然后往回收归位，反复操作，如图所示。小梦的体重为500 N，做一次运动身体从状态1到状态2，小梦身体的重心下降20 cm。求：
(1)状态1到状态2的过程中小梦所受的重力做功为多少？
解：(1)体重为500 N的小梦身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功W＝Gh＝500 N×0.2 m＝100 J。
(2)若小梦每分钟可以做15个这样的运动，每次重心上升的高度和下降时相同，完成一个运动要克服重力做功一次，则她健身时克服重力做功的平均功率是多少？
(2)小梦每分钟做的总功W总＝15×100 J＝1 500 J，她健身时克服重力做功的平均功率P＝＝25 W。
(3)完成运动后，小梦站立休息一会儿，双脚与地面的总接触面积为500 cm2，此时她对地面的压强为多少？
(3)她对地面的压强p＝＝104 Pa。
热点三　动能和势能的转化与守恒
14．神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，返回舱在空中加速下落时，重力势能　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)；在着陆前最后一段距离中，要利用发动机向　 　(选填“上”“下”“前”或“后”)喷火，以进一步减速从而安全着陆。
　下　
　减小　
15．如图所示，完全相同的甲、乙两球分别由橡皮筋OA和无弹性细线OB系于O点，两球和O点处于同一高度，此时橡皮筋达到原长，细线恰好拉直，OA＜OB。先后由静止开始释放两球，两球到达O点正下方C点时，橡皮筋与细线长度恰好相等。乙球摆下过程中，乙球的　 　能转化为
　 　能。若甲、乙两球下落到C点时的动能分别为E甲、E乙，则它们的大小关系为E甲　 　(选填“＞”“＜”或“＝”)E乙。(不计空气阻力)
　＜　
　动　
　重力势　
16．将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手会发现圆珠笔将竖直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析，正确的是( )
A．动能→重力势能→弹性势能
B．重力势能→动能
C．弹性势能→动能→重力势能
D．动能→重力势能
C
17．下列有关机械能及其转化的说法正确的是( )
A．跳伞运动员在空中匀速下降过程中机械能守恒
B．飞机减速降落过程中重力势能减少，动能增大
C．滑雪运动员从高处沿坡道加速下滑过程中，动能减小
D．拉开弓箭的过程中，弓的势能增大
D
A．小石子可以增大失控车辆与避险车道之间的摩擦力
B．失控车辆撞击废旧轮胎时，将动能转化成重力势能
C．失控车辆在避险车道向上运动速度减小时，动能减小
D．从汽车驶上避险车道到最后停下来，车的机械能减小
18．避险车道是在长且陡的下坡路段，行车道外侧增设的供刹车失灵车辆安全减速的专用车道。如图所示是上坡型避险车道，避险车道上铺有很多小石子，车道尽头有废旧轮胎或防撞墙。下列分析错误的是( )
B
A．从A点下落到C点的过程中，小石块的动能一直增大
B．从A点下落到C点的过程中，小石块的机械能总量不变
C．从A点下落到B点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为动能
D．从A点下落到B点时，小石块的动能最大
19．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
C
20．在跳台滑雪比赛中(如图所示)，运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上空自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是( )
A．运动员的动能不变
B．运动员的重力势能不变
C．运动员的重力势能减小
D．运动员的动能转化为重力势能
C(共20张PPT)
第二节　功率
基础过关
01
能力提升
02
第十章　功与机械能
核心素养
03
知识点1　功率
1．功率表示物体做功的　 　，由功率的定义可知功率的表达式是　 　，在国际单位制中功率的单位是　 　，人跳绳的功率约为60 W，表示的物理含义是 　。
人每秒做功60 J　
　瓦　
　快慢　
P＝
2．如图所示，爸爸和小华从一楼到三楼进行爬楼梯比赛，爸爸的体重比小华重，小华先到达三楼爸爸后到达。小华上楼做的功比爸爸　 　，小华和爸爸上楼的功率大小能否判定：　 　(选填“能”或“不能”)。
　不能　
　少　
3．如图所示，某举重运动员为了提高举重竞赛成绩，在平时训练时需要增大举起杠铃的总重，同时减小单次举起所用时间。从物理学角度看，这样做能够( )
A．减小做功 B．保持功率不变
C．减小功率 D．增大功率
D
4．下列关于功率的说法中，正确的是( )
A．物体做功越多，功率越大
B．物体做功时间越短，功率越大
C．物体做功越快，功率越大
D．物体做功时间越长，功率越大
C
知识点2　功率的计算
5．某工人在水平地面上，用100 N的水平推力以 0.5 m/s的速度匀速推动重500 N的物体，使它沿水平方向移动10 m，该过程中工人所做的功是　 　J，水平推力的功率是
　 　W。
　50　
　1 000　
6．用水平的力F拉着大车沿较平滑的路面前进一段路程，力F对车做的功为W1，功率为P1，用相同的力F拉着小车沿较粗糙的路面在相同一段时间内前进同样一段路程，力F对车做的功为W2，功率为P2。则W1和W2，P1和P2的关系是W1
　 　W2，P1　 　P2。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
　＝　
　＝　
7．如图所示是某商场的自动扶梯，质量为60 kg的小华站在该扶梯上用时5 s从商场一楼到二楼，在此过程中扶梯克服小华重力做功的功率是　 　W。(g取10 N/kg)
　360　
8．一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100 m。在0.1 s内有18 kg的水流过瀑布顶端，经过4.5 s落到瀑布底端。质量为18 kg 的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为( )
A．4×102 W B．4×103 W
C．1.8×104 W D．1.8×105 W
B
9．“绿色环保、低碳出行”的意识已经深入人心。小杨的爸爸为尽量减少驾驶机动车，每天坚持骑自行车上下班。如果人和自行车的总质量为90 kg，自行车总的着地面积为0.005 m2，当他以5 m/s的速度在水平的公路上匀速骑行时，所受阻力是人和自行车总重的0.03倍(g＝10 N/kg)。求：
(1)正常行驶的自行车对路面的压强。
解：(1)人和车的总重力G总＝m总g＝90 kg×10 N/kg＝900 N，自行车对水平路面的压力F＝G总＝900 N，正常行驶的自行车对路面的压强p＝＝1.8×105Pa。
(2)小杨的爸爸以5 m/s的速度匀速骑行1 000 m，动力所做的功。
(2)当他以5 m/s的速度在水平的公路上匀速骑行时，动力与所受阻力平衡，大小相等，故动力F动＝f＝0.03G总＝0.03×900 N＝27 N，动力做的功W＝F动s＝27 N×1 000 m＝27 000 J。
(3)小杨爸爸的骑行功率。
(3)根据P＝＝Fv可得，小杨爸爸的骑行功率
P＝F动v＝27 N×5 m/s＝135 W。
10．跳绳是一种健身运动，小科同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m＝40 kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是　 　，在1 min内克服重力做功的平均功率为
　 　。
　108 W　
　36 J　
11．如图所示，小车同时受到甲水平推力100 N和乙水平拉力80 N的作用，在50 s内向前运动了70 m。小车受到这两个力的合力是　 　N，甲对车做功的功率是　 　W。
　140　
　180　
12．如图所示，质量为50 g的金属小球从A处自由下滑。经过B处，到达C处，恰好停下。如果小球从在A到B的过程用了4 s的时间，重力做功为　 　J，重力做功的功率为
　 　W。(空气阻力忽略不计，g取10 N/kg)
　0.05　
　0.2　
13．爷爷和小宁进行爬山比赛，起点和终点相同。爷爷和小宁体重之比G1∶G2＝3∶2，所用时间之比t1∶t2＝4∶3，爷爷克服重力做功为W1、功率为P1，小宁克服重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是( )
A．W1∶W2＝1∶1 B．W1∶W2＝2∶3
C．P1∶P2＝8∶9 D．P1∶P2＝9∶8
D
A．甲的速度一定大于乙的速度
B．甲的重力一定大于乙的重力
C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功
D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
14．如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则( )
B
A．0~1 s，推力做的功为100 J
B．3~5 s，推力克服摩擦做功200 J
C．3~5 s，推力做功的功率为200 W
D．1~3 s木箱受到的摩擦力小于5~6 s木箱受到的摩擦力
15．如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的木箱。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙，木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙，则( )
C
16．一辆质量2 t的汽车，在平直公路上以额定功率100 kW从静止开始运动，经15 s运动200 m恰好达到最大速度，接着匀速运动20 s关闭发动机，滑行156.25 m停下。其v－t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍(g取10 N/kg)。求：
(1)在运动过程中受到的阻力。
解：(1)汽车受到的重力G＝mg＝2×103 kg×10 N/kg＝2×104 N，汽车受到的阻力f＝0.2 G＝0.2×2×104 N＝4 000 N。
(2)整个过程中发动机所做的功的大小。
(2)由题意可知，
整个过程中发动机的工作时间t＝15 s＋20 s＝35 s，
由P＝得，
整个过程中发动机做的功W＝Pt＝100×103 W×35 s＝3.5×106 J。
(3)汽车运动的最大速度。
(3)由题意和图像可知，15~35 s汽车的速度最大且做匀速直线运动，根据二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动时的牵引力F＝f＝4 000 N，由P＝＝Fv可得，汽车的最大速度v最大＝＝25 m/s。(共15张PPT)
第一节　机械功
基础过关
01
能力提升
02
第十章　功与机械能
核心素养
03
知识点1　做功的两个条件
1．俗话说：人家坐轿我骑驴，回头看看推车汉——比上不足，比下有余。轿夫对轿的力是向上的，驴对人的力也是向上的，推车汉推车的力是向前的，当他们在水平地面上行走时，　 　(选填“轿夫对轿”“驴对人”或“推车汉对车”)做了功。
　推车汉对车　
2．下列几种情景中，人做了功的是( )
C
A．课本受到的支持力对它做了功
B．课本的重力对它做了功
C．课本受到的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对课本做功
3．如图所示，小明把放在课桌边上的课本水平推到课桌中央，他对该过程提出了以下猜想。你认为正确的是( )
C
4．举重运动员在比赛时，第一阶段把杠铃拿起并举过头顶，第二阶段使杠铃在空中静止 3 s。关于运动员对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是( )
A．在第一阶段内做了功
B．在第二阶段内做了功
C．在两个阶段内一直都在做功
D．在两个阶段内一直都没有做功
A
知识点2　功的计算
5．质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物，一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前进，将货物运到了3 000 m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是600 N，则货物重力所做的功是　 　J，马的水平拉力所做的功是　 　J。
　1.8×106　
　0　
6．如图所示，冰壶从出发点A被运动员推着运动6 m后，在B点被推出，沿冰道运动30 m到O点停下来。被推出去的冰壶停下来，是由于　 　；从A点到O点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10 N，则运动员对冰壶做的功是　 　J。
　60　
　冰面对冰壶有摩擦阻力　
7．做1 J的功就相当于( )
A．把质量是1 kg的物体水平移动1 m所做的功
B．把1 N重的物体水平移动1 m所做的功
C．把质量是1 kg的物体匀速举高1 m 所做的功
D．把1 N重的物体匀速举高1 m所做的功
D
A．3 J
B．30 J
C．300 J
D．3 000 J
8．如图所示是小明做“引体向上”时的情景：两手握住单杠，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( )
C
9．体重为500 N的小明在投掷飞盘时，想通过降低自己的重心来提高投掷的稳定性。已知小明重心降低了20 cm，则重力所做的功为　 　J。
10．小红用100 N的水平力把重为500 N的木箱沿水平地面拉动6 m，小红做的功为　 　J；大刚把这只箱子扛到6 m高的楼上，大刚做的功为　 　J。
　3 000　
　600　
　100　
A．两种材料总质量为1.5 t
B．两种材料总质量为3 t
C．吊到40 m高处的材料质量为1 t
D．吊到40 m高处的材料质量为1.5 t
11．(多选)某建筑工地上，一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度，整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知(g＝10 N/kg)( )
BC
A．F1＞F2、W1＞W2
B．F1＜F2、W1＜W2
C．F1＜F2、W1＝W2
D．F1＞F2、W1＝W2
12．如图所示，光滑斜面AB和AC，AB比AC长，沿斜面分别将同一重物从底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则( )
C
13．如图甲所示是一款集自动清洁技术和人工智能设计于一体的地面清洁机器人，该机器人的质量为3 kg，与水平地面的接触面积为0.01 m2。机器人在水平地面运动时，所受阻力与速度关系如图乙所示，若该机器人在30 s内沿直线匀速清扫地面的距离为6 m(g＝10 N/kg)。求：
(1)该机器人对水平地面的压强。
解：(1)机器人对水平地面的压力F＝G＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N，机器人对水平地面压强p＝＝3 000 Pa。
(2)该机器人清扫地面的速度。
(2)机器人清扫地面的速度v＝＝0.2 m/s。
(3)该机器人工作时动力做的功。
(3)由题图知，机器人清扫地面的速度为0.2 m/s时，受到的阻力f＝70 N，机器人做匀速直线运动，动力与阻力平衡，
所以F动＝f＝70 N，
机器人工作时动力做的功W＝F动s＝70 N×6 m＝420 J。
(1)　 　s内推力对物体没有做功，因为
　 　。
(2)9~12 s内，物体克服摩擦力做的功是　 　J。
　54　
　对物体施加了力，但在力的方向上没有移动距离　
14．如图甲，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力F的作用，其F－t和v－t的图像分别如图乙、丙所示。请回答：
　0~3　

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