资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
专题05 功和机械能
学知识·讲典例 1
知识点01 功 1
知识点02 功的计算 3
知识点03 功率 3
知识点04 功与能 5
知识点05 动能 6
知识点06 势能 8
知识点07 动能和势能的转化 10
练基础·过关测 14
学知识·讲典例
知识点01 功
1.功的定义：一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动一段距离，就说力对物体做功。
2.做功两个必要因素，二者缺一不可
① 作用在物体上的力F；② 物体在力的方向移动距离s
3.三种不做功情况
① 有距离无力：依靠惯性运动，不受推力拉力；
② 有力无距离：用力推、拉物体，物体保持静止；
③ 力与距离垂直：力竖直，物体水平移动，力不做功。
有力有距离，做功 有力有距离，做功 有力无距离，不做功 力与距离垂直，不做功
4.克服力做功：物体运动方向与受力方向相反，称为克服该力做功；竖直上升时克服重力做功。
【例1】无人机配送AED（自动体外除颤器）的应急救援场景逐渐普及，为抢救心脏骤停患者、打通急救“黄金四分钟”生命线提供了高效新方案（如图）。下列无人机运送AED的过程中，无人机对AED做功的是（　　）
A．悬停在急救现场上空 B．匀速竖直上升
C．沿水平航线匀速飞行 D．静止停放在停机坪
【即练1】机器狗能帮助人们搬运重物。下列四种情境中，机器狗对货物一定没有做功的是（　　）
A．背着货物上台阶 B．将货物托起来
C．背着货物行走 D．背着货物趴着不动
知识点02 功的计算
计算公式：功=力×距离，即W=Fs；竖直提升物体克服重力做功W=Gh。
单位：焦耳（J），1J=1N·m；含义：1 牛的力使物体移动 1 米，做功 1 焦。
公式使用
（1）同体性：物体受力的同时移动了距离；在移动距离的同时受了力。
（2）同时性：F与s对应同一个研究对象。
（3）同向性；当F作用在物体上时，s是物体在力的方向上通过的距离。
（4）F、s对应同一个物体、同一时间段、同一方向。
易错
日常 “做工、工作”≠科学做功；脑力劳动不存在做功；水平搬运重物，重力、支持力不做功。
【例2】在水平地面上，小孩用50牛的水平推力推着120牛重的箱子匀速前进了10米，在这个过程中，小孩对箱子做的功和重力对箱子做的功分别是（　　）
A．0焦和1200焦 B．300焦和1200焦
C．500焦和0焦 D．500焦和1200焦
【即练2】如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力为4牛。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（　　）
A．L.6焦 B．0.8焦 C．0.6焦 D．0.4焦
知识点03 功率
1. 比较做功快慢的三种方法
（1）若做功相同，比较做功的时间，所用时间越短做功越快，所用时间越长做功越慢；
（2）若做功时间相同，比较所做功的多少，做功越多做功越快，做功越少做功越慢；
（3）若做功的多少和所用时间都不相同，则通过计算，即做功的多少与做功所用时间的比值进行比较。
2. 功率
（1） 定义：物体做的功与做功所用时间之比叫作功率。
（2） 意义：反映做功快慢的量，即表示能量转化快慢的量。
（3） 符号：P。
（4）功率的公式：由功率的定义知，功率=，如果用P表示功率，W表示功，t表示时间，则功率的公式可表示为P= ；它在数值上等于物体单位时间所做的功。
拓展：公式推导
当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时（力F与速度v同方向），由W=Fs、v=，得出P==Fv，即功率等于力与在力的方向上速度的乘积。
利用P=Fv可以知道：拖拉机在上坡时，当功率一定时，通过换挡减小速度是为了增大牵引力，这样有利于上坡。
（5） 功率的单位
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号为W。1W=1J/s。在实际应用中还常用千瓦（kW）、兆瓦（MW）作为功率的单位。1kW=1×103W，1MW=1×106W。
3.功和功率的区别与联系
项目 功 功率
物理意义 能量转化的量度 表示做功的快慢
定义 一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向移动了一段距离，就说这个力对物体做了功 物体做的功与做功所用时间之比
符号 W P
公式 W=Fs P=
单位 焦耳 J 瓦特 W
联系 W=Pt，功率大的做功不一定多，做功多的功率不一定大，即做功不一定快，因为做功的时间长短不确定
注意
应用公式P=时一定要注意三个量的对应关系，功W一定是在对应的时间t内完成的功，这样算出的功率才是时间t内的功率，不同的时间内对应的功率一般来说是不同的，功率越大，反映了完成功的 “速度” 越大，但并不代表做功一定多。功率的公式P=是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。
【例3】如图所示，一个静止在光滑水平面上的物体，在水平恒力F作用下从a点开始向右运动，依次经过b、c两个点，若通过a、b两点和b、c两点的时长相等，F在ab段做功为W1，在bc段做功为W2；F在b点的功率为P1，在c点的功率为P2，则下列关于W1与W2、P1与P2的关系中正确的是（　　）
A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＜W2，P1＜P2
C．W1＞W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＞P2
【即练3】如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。第1次拉动木块的s﹣t图像和第2次拉动木块的v﹣t图像分别如图乙和图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．两次的摩擦力大小f1＞f2
B．两次的拉力大小关系是F1＞F2
C．经过相同时间，两次拉力做功的关系是W1＝W2
D．两次拉力做功功率的关系是P1＜P2
知识点04 功与能
1.物体具有做功的本领，科学上就说这个物体具有能。例如，举高的书包有做功的本领，则书包具有能；运动的物体（流水、风、飞行的子弹等）具有做功的本领，运动的物体具有能。
2.对物体做功使物体获得相应的能，而具有能的物体也可以对外做功。例如流动的水具有能才会对水车做功。
3.做功的实质
物体具有做功的本领，是因为它具有能。做功的实质是能的转化过程，力对物体做了多少功，就有多少能发生转化。因此，可以用做功的多少来量度能的转化的多少。能的单位和功的单位一样，也是焦耳。
拓展：功和能的区别和联系
项目 功 能
区别 做功可以使物体具有的能发生变化，功是过程量 能是由物体运动状态决定的物理量，是状态量
联系 物体的能变化多少是用做功的多少来量度的，做功的过程就是能的转化过程，物体对外做了多少功，它就减少了多少能。反之，外界对物体做了多少功，物体的能就增加了多少
【例4】关于功和能的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体具有的能越多，它做的功越多
B．物体有了能就一定正在做功
C．做功的物体一定具有能
D．物体做功的多少与它具有的能无关
【即练4】力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。下列说法正确的是（　　）
A．功和能量的单位都是焦耳
B．运动的物体不一定具有能量
C．做功的本质是能量的增加
D．物体受到力的作用，力一定对物体做功
知识点05 动能
1. 定义
物体由于运动而具有的能叫作动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
注意
动能是物体因运动而具有能的形式，无论固体、液体还是气体，只要它是运动的，它就具有能。如果物体静止不动，它就没有动能。
2. 探索活动：动能的大小跟哪些因素有关
(1) 活动方案：让小钢球A从斜面上h高度处滚下，撞击放在水平面上的木块B，并将木块B推出一段距离s，此过程中小钢球对木块做功。在同样的水平面上，通过比较木块B被推出距离的远近，推断小钢球A动能的大小。
步骤 图示 操作与现象 分析
(1) 让同一小钢球分别从同一斜面上不同高度处由静止滚下，从较高处滚下时，小钢球把木块推出的距离更大 物体质量相同时，速度大的动能大，速度小的动能小
(2) 让质量不同的小钢球从同一斜面的同一高度处由静止滚下，质量大的小钢球把木块推出的距离更大 物体速度相同时，质量大的动能大，质量小的动能小
(3) 结论：物体动能大小与物体质量和运动速度有关。质量相同的物体，速度越大，它的动能越大；速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
(4) 交流与讨论
①使质量不同的小钢球从同一高度静止释放的目的：使小钢球到达水平面时的初速度相同；
②如何改变小钢球的速度：使小钢球从不同高度滚下；
③斜面的作用：使小钢球具有速度并改变小钢球速度的大小；
④当水平面绝对光滑，小钢球将做匀速直线运动，不能达到探究目的；
⑤应用：超载、超速问题判断。超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动能越大；
⑥用小钢球做实验的不足之处：不能保证小钢球在水平面上沿直线运动。
【例5】在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，将小球沿着同一斜面由静止释放，并与同一水平面上的同一木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。关于该实验的说法中，不正确的是（　　）
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．在实验器材的选择时，除用同一斜面外，还需考虑被撞木块的质量和软硬等因素
C．甲、乙实验对比可以研究动能与高度的关系
D．甲、丙实验对比可以研究动能与质量的关系
【即练5】如图所示是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＜mC，hA＝hC，下列有关说法都正确的是（　　）
①图中是探究木块被小球撞击时的动能
②水平面越光滑，实验现象越明显
③两次实验通过木块移动距离比来比较动能大小，运用了转换法
④两次实验小球撞击同一木块体现了控制变量法
A．③ B．③④ C．①③④ D．①②③④
知识点06 势能
1. 重力势能
(1) 定义：物体由于受到重力并被举高时所具有的能叫作重力势能。
判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
注意
在没有特别指明的情况下 “高度” 一般是相对于地面而言，在初中阶段通常认为地面上物体具有的重力势能为零。
(2) 探索活动：重力势能的大小与哪些因素有关
①活动方案：打桩机打桩时，先把重锤高高举起，然后让重锤下落，把桩打入地里，通过重锤把桩打入地里的深浅，推断重锤具有重力势能的大小，这里运用了转换法。
②过程与分析：相同质量的重锤，所处的位置越高，把桩打入地里的深度越深，说明它具有的重力势能就越大；处在相同高度的重锤，质量越大，把桩打入地里的深度越深，说明它具有的重力势能就越大。
③结论：物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。
(3) 应用：利用水力发电时，需要建造大坝，以提高水位、储存更多的水，也就是尽量增大了水的重力势能。
2.弹性势能
（1）定义：物体发生弹性形变具备的能；塑性形变无弹性势能，如橡皮泥；超出弹性限度形变后无弹性势能。
（2）影响因素：弹性形变程度越大，弹性势能越大；例：弓拉得越满、发条拧越紧，势能越大。
（3）实验判断：弹簧推开物体，物体滑行距离反映弹簧弹性势能大小。
【例6】小实利用空心塑料管、质量不同的小球（m1＜m2）、大头针和泡沫来研究“影响重力势能大小的因素”。如下图所示，他将小球放在塑料管正上方释放，观察大头针插入泡沫的深度，重复实验。下列说法不正确的是（　　）
A．三组实验中，小球的体积应该要保持完全相同
B．三组实验中，都应让小球从静止状态自由下落
C．比较①和③，可以探究重力势能与高度的关系
D．比较②和③，可以探究重力势能与质量的关系
【即练6】为探究重力势能与质量关系，如图所示小沈选择了体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d以及平整的橡皮泥进行实验。下列关于本实验说法不正确的是（　　）
A．实验时要让球从同一高度自由落下
B．本实验器材还可以探究重力势能与高度的关系
C．研究a球和b球可以验证重力势能与质量的有关
D．比较球落在橡皮泥中的凹陷程度来反映重力势能的大小
知识点07 动能和势能的转化
1. 动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在仅有重力作用下的运动过程中。
(1) 摆锤的摆动：在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(2) 滚摆的运动：在滚摆下降的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(3) 光滑轨道上从高处滚下的小球：小球在A点速度是零，不具有动能，只具有重力势能；B点是最低点，只具有动能；C、D两点既有动能又有重力势能。小球在滚动过程中，从A点到B点，重力势能转化为动能；从B点到C点，动能转化为重力势能；从C点到B点，重力势能转化为动能；从B点到D点，动能转化为重力势能。
(4) 得出结论：减小的一种形式的能必定转化为增大的另一种形式的能。
正确分析动能和势能的转化，可分以下几步进行：
(1) 明确研究对象和所要分析的过程。
(2) 明确物体在起始位置所具有的动能、势能。
(3) 在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否变化，如何变化；物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化，如何变化。
2. 动能和弹性势能的相互转化
当压缩弹簧时，弹簧就储存了弹性势能，放手后弹簧的弹性势能转化为木块运动的动能。弹簧被压缩得越短，即弹性形变越大，弹簧的弹性势能越大，放手后木块运动距离越远。
3. 机械能守恒
动能和势能统称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
4.伽利略斜面实验
（1）实验现象（无摩擦力理想条件）
小球从左侧斜面 A 点滚下后冲上另一侧斜面，无论右侧斜面更陡（乙）或更平缓（丙），小球最终到达的 B、C 两点高度与出发点 A 高度完全相同。
（2）能量转化过程
①小球沿左侧斜面下滑：高度降低、速度变大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；
②小球冲上右侧斜面：速度减小、高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
（3）结论：在不存在摩擦、阻力的理想条件下，小球只有动能和重力势能相互转化，动能与重力势能总和（机械能）保持不变，即机械能守恒。
5. 动能和势能转化的应用
(1) 撑竿跳高运动员在起跳前进行一段助跑，增大了动能。起跳后，身体不断上升，撑竿剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能。当上升到一定高度时，撑竿的形变最大。此后，弹性势能不断释放，使运动员不断上升，同时重力势能不断增加。在运动员越过横杆下落的过程中，他的重力势能转化为动能。
(2) 水力发电站是水的势能转化为水的动能，再转化为水轮机转轮的动能，进而带动发电机发电，转化为电能。
【例7】如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C。下列分析正确的是（　　）
A．小球在A、B两点的速度相同
B．小球在A、C两点的机械能相同
C．小球在A、B两点的重力势能相同
D．小球在A、C两点的重力势能相同
【即练7】2025年亚冬会在哈尔滨顺利闭幕，如图为跳台滑雪运动示意图，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员从A到B的过程中速度逐渐增大
B．运动员从B到C的过程中动能不变
C．运动员在A点和C点的重力势能相等
D．整个滑行过程中，运动员的机械能守恒
练基础·过关测
1．如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4m，则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　）
A．900W B．90W C．9W D．0.9W
2．2025年“浙江省城市篮球争霸赛”于省内各城市举行。下列比赛情景中，运动员对篮球做功的是（　　）
A．入场时，怀抱篮球沿水平方向行走
B．投篮前，双手持球静止于胸前准备
C．投篮时，手将篮球向上托举的过程
D．投篮后，篮球离手向上运动的过程
3．如图所示，物体在力F1、F2、F3的作用下，分别沿光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，已知力F1、F2、F3做功分别为W1、W2、W3且W1＝W2＝W3，则F1、F2、F3它们之间的关系是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F3＞F2＞F1 C．F1＞F2＝F3 D．F1＝F2＝F3
4．如图所示，将完全相同的两个小球从水平地面上的P点以相同的速度沿不同的方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2。若不计空气阻力，A、B、C、D四个位置中，动能最大的为（　　）
A．A B．B C．C D．D
5．如图，小明随缆车匀速上升。他的动能和势能变化，正确的是（　　）
A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能减小
6．如图甲所示，将两个完全相同的物体A、B从图中位置静止释放，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，已知两个木桩完全相同。该实验能得出物体重力势能大小跟什么因素有关（　　）
A．物体的体积 B．物体的质量
C．物体所处的高度 D．物体的速度
7．2026年米兰冬奥会上，中国运动员徐梦桃在自由式滑雪女子空中技巧项目中成功卫冕冠军。
（1）徐梦桃脚穿宽大的滑雪板，通过 来减小对雪地的压强，防止陷入雪中。
（2）徐梦桃从A点下滑到B点时（如图），速度越来越快，是因为她的重力势能转化为 能。
（3）当徐梦桃从跳台C点腾空而起后，仍能继续向前飞行，这是因为徐梦桃具有 。
8．蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生。苏格兰工程师詹姆斯 瓦特基于对酒厂拉磨马匹的观察，将马力定义为：一匹马在1分钟内拉动33000磅（约15000千克）的重物匀速提升一英尺（近似0.3米），瓦特便将这匹马在平均1秒内所做的功称为1“马力”。
（1）由题意可知，“马力”是 （填物理量的名称）的单位。
（2）该马在1分钟内做的功约为 焦。
（3）某电动汽车以恒定的15马力行驶，以25米/秒的速度匀速通过一段平直路面，该汽车在路面上行驶过程中受到的阻力是 牛。
9．如图，一个重为G的物体在大小不变的力F作用下先后经过粗糙程度相同的水平面和斜面，斜面倾角为θ，其中AB和CD段距离均为L。
（1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是 ；
（2）物体通过AB和CD段时，克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
10．某校科技小组同学参加科技节，利用生活中常见的材料自制橡皮筋动力小车，如图，其评价量表如下表所示。
橡皮筋动力小车模型评价量表
评价指标 优秀 良好 待改进
指标一 车身稳定 车体略有倾斜但不影响行驶 车体倾斜严重，影响行驶
指标二 行驶距离不可调 不能行驶
（1）将评价量表一中“指标二”的优秀内容补充完整；
（2）该实验的原理是橡皮筋缠绕时储存了能量，释放后转化为小车的 能，使小车运动；
（3）小组同学利用自制小车，设计实验并获得以下数据。
橡皮筋材料 合成橡胶
橡皮筋缠绕圈数 10圈
橡皮筋粗细 粗 细
实验次数 1 2 3 1 2 3
小车行驶距离（厘米） 120 125 130 110 108 112
平均距离（厘米） 125 109
该实验是为了探究 对小车运动距离的影响；
（4）根据实验结果，得出的结论是 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
专题05 功和机械能
学知识·讲典例 1
知识点01 功 1
知识点02 功的计算 3
知识点03 功率 4
知识点04 功与能 7
知识点05 动能 8
知识点06 势能 10
知识点07 动能和势能的转化 13
练基础·过关测 17
学知识·讲典例
知识点01 功
1.功的定义：一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动一段距离，就说力对物体做功。
2.做功两个必要因素，二者缺一不可
① 作用在物体上的力F；② 物体在力的方向移动距离s
3.三种不做功情况
① 有距离无力：依靠惯性运动，不受推力拉力；
② 有力无距离：用力推、拉物体，物体保持静止；
③ 力与距离垂直：力竖直，物体水平移动，力不做功。
有力有距离，做功 有力有距离，做功 有力无距离，不做功 力与距离垂直，不做功
4.克服力做功：物体运动方向与受力方向相反，称为克服该力做功；竖直上升时克服重力做功。
【例1】无人机配送AED（自动体外除颤器）的应急救援场景逐渐普及，为抢救心脏骤停患者、打通急救“黄金四分钟”生命线提供了高效新方案（如图）。下列无人机运送AED的过程中，无人机对AED做功的是（　　）
A．悬停在急救现场上空 B．匀速竖直上升
C．沿水平航线匀速飞行 D．静止停放在停机坪
【答案】B
【解答】解：A、无人机悬停在急救现场上空，AED受到向上的拉力作用，但没有移动距离，所以无人机对AED没有做功，故A不符合题意；
B、无人机匀速竖直上升，AED受到向上的拉力作用，并在力的方向上移动了距离，所以无人机对AED做功，故B符合题意；
C、无人机沿水平航线匀速飞行，AED受到竖直向上的拉力作用，但移动的距离在水平方向，两者垂直，所以无人机对AED没有做功，故C不符合题意；
D、无人机静止停放在停机坪，AED受到向上的拉力作用，但没有移动距离，所以无人机对AED没有做功，故D不符合题意。
故选：B。
【即练1】机器狗能帮助人们搬运重物。下列四种情境中，机器狗对货物一定没有做功的是（　　）
A．背着货物上台阶 B．将货物托起来
C．背着货物行走 D．背着货物趴着不动
【答案】D
【解答】解：A、机器狗载着货物上台阶，有力作用在物体上，物体在力的方向上移动一段距离，机器狗对货物做功，故A错误；
B、将货物托起来，有力作用在物体上，物体在力的方向上移动一段距离，机器狗对货物做功，故B错误；
C、背着货物行走，有力作用在物体上，如果上坡运动，物体在力的方向上移动一段距离，机器狗对货物做功，故C错误；
D、背着货物趴着不动，有力没有距离，不做功，故D正确。
故选：D。
知识点02 功的计算
计算公式：功=力×距离，即W=Fs；竖直提升物体克服重力做功W=Gh。
单位：焦耳（J），1J=1N·m；含义：1 牛的力使物体移动 1 米，做功 1 焦。
公式使用
（1）同体性：物体受力的同时移动了距离；在移动距离的同时受了力。
（2）同时性：F与s对应同一个研究对象。
（3）同向性；当F作用在物体上时，s是物体在力的方向上通过的距离。
（4）F、s对应同一个物体、同一时间段、同一方向。
易错
日常 “做工、工作”≠科学做功；脑力劳动不存在做功；水平搬运重物，重力、支持力不做功。
【例2】在水平地面上，小孩用50牛的水平推力推着120牛重的箱子匀速前进了10米，在这个过程中，小孩对箱子做的功和重力对箱子做的功分别是（　　）
A．0焦和1200焦 B．300焦和1200焦
C．500焦和0焦 D．500焦和1200焦
【答案】C
【解答】解：箱子在水平地面上前进，则小孩对箱子做的功是W＝Fs＝50N×10m＝500J，
物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力对箱子做的功为0。
故选：C。
【即练2】如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力为4牛。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（　　）
A．L.6焦 B．0.8焦 C．0.6焦 D．0.4焦
【答案】B
【解答】解：
因为匀速推动，在推动的过程中，压力和接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，推力不变；
推力：F=f=4N，
因当重心到达桌子的边缘时，木板将翻转，所以推力作用的距离：
s=L=×40cm=20cm=0.2m,
推力做功：W=Fs=4N×0.2m=0.8J。
故选：B。
知识点03 功率
1. 比较做功快慢的三种方法
（1）若做功相同，比较做功的时间，所用时间越短做功越快，所用时间越长做功越慢；
（2）若做功时间相同，比较所做功的多少，做功越多做功越快，做功越少做功越慢；
（3）若做功的多少和所用时间都不相同，则通过计算，即做功的多少与做功所用时间的比值进行比较。
2. 功率
（1） 定义：物体做的功与做功所用时间之比叫作功率。
（2） 意义：反映做功快慢的量，即表示能量转化快慢的量。
（3） 符号：P。
（4）功率的公式：由功率的定义知，功率=，如果用P表示功率，W表示功，t表示时间，则功率的公式可表示为P= ；它在数值上等于物体单位时间所做的功。
拓展：公式推导
当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时（力F与速度v同方向），由W=Fs、v=，得出P==Fv，即功率等于力与在力的方向上速度的乘积。
利用P=Fv可以知道：拖拉机在上坡时，当功率一定时，通过换挡减小速度是为了增大牵引力，这样有利于上坡。
（5） 功率的单位
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号为W。1W=1J/s。在实际应用中还常用千瓦（kW）、兆瓦（MW）作为功率的单位。1kW=1×103W，1MW=1×106W。
3.功和功率的区别与联系
项目 功 功率
物理意义 能量转化的量度 表示做功的快慢
定义 一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向移动了一段距离，就说这个力对物体做了功 物体做的功与做功所用时间之比
符号 W P
公式 W=Fs P=
单位 焦耳 J 瓦特 W
联系 W=Pt，功率大的做功不一定多，做功多的功率不一定大，即做功不一定快，因为做功的时间长短不确定
注意
应用公式P=时一定要注意三个量的对应关系，功W一定是在对应的时间t内完成的功，这样算出的功率才是时间t内的功率，不同的时间内对应的功率一般来说是不同的，功率越大，反映了完成功的 “速度” 越大，但并不代表做功一定多。功率的公式P=是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。
【例3】如图所示，一个静止在光滑水平面上的物体，在水平恒力F作用下从a点开始向右运动，依次经过b、c两个点，若通过a、b两点和b、c两点的时长相等，F在ab段做功为W1，在bc段做功为W2；F在b点的功率为P1，在c点的功率为P2，则下列关于W1与W2、P1与P2的关系中正确的是（　　）
A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1＜W2，P1＜P2
C．W1＞W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＞P2
【答案】B
【解答】解：由图可知，a、b两点之间的距离s1小于b、c两点之间的距离s2，根据W＝Fs可知，则有W1＜W2；由题意可知，两个过程的运动时间相等，由P可知，P1＜P2。故ACD错误，B正确。
故选：B。
【即练3】如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。第1次拉动木块的s﹣t图像和第2次拉动木块的v﹣t图像分别如图乙和图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．两次的摩擦力大小f1＞f2
B．两次的拉力大小关系是F1＞F2
C．经过相同时间，两次拉力做功的关系是W1＝W2
D．两次拉力做功功率的关系是P1＜P2
【答案】D
【解答】解：
A、两次拉动同一木块在同一水平面上运动，由于木块对水平面的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，即f1＝f2，故A错误；
B、由题图可知，木块两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知木块受到的拉力等于受到的滑动摩擦力；两次拉动同一木块在同一水平面上运动，木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度一定，故两次木块受到的滑动摩擦力相等，则两次的拉力也相等，即即F1＝F2，故B错误；
C、由图乙可知，木块第1次运动的速度v12m/s；由图丙可知，木块第2次运动的速度v2＝4m/s。则木块第2次的速度大于第1次，即v1＞v2，根据v可知，相同时间内第1次通过的路程小于第2次通过的路程，两次的拉力相等，由公式W＝Fs可知，拉力所做的功的关系为：W1＜W2，故C错误；
D、因F1＝F2，v1＜v2，则根据PFv可知，前后两次拉力的功率P1＜P2，故D正确。
故选：D。
知识点04 功与能
1.物体具有做功的本领，科学上就说这个物体具有能。例如，举高的书包有做功的本领，则书包具有能；运动的物体（流水、风、飞行的子弹等）具有做功的本领，运动的物体具有能。
2.对物体做功使物体获得相应的能，而具有能的物体也可以对外做功。例如流动的水具有能才会对水车做功。
3.做功的实质
物体具有做功的本领，是因为它具有能。做功的实质是能的转化过程，力对物体做了多少功，就有多少能发生转化。因此，可以用做功的多少来量度能的转化的多少。能的单位和功的单位一样，也是焦耳。
拓展：功和能的区别和联系
项目 功 能
区别 做功可以使物体具有的能发生变化，功是过程量 能是由物体运动状态决定的物理量，是状态量
联系 物体的能变化多少是用做功的多少来量度的，做功的过程就是能的转化过程，物体对外做了多少功，它就减少了多少能。反之，外界对物体做了多少功，物体的能就增加了多少
【例4】关于功和能的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体具有的能越多，它做的功越多
B．物体有了能就一定正在做功
C．做功的物体一定具有能
D．物体做功的多少与它具有的能无关
【答案】C
【解答】解：
A、物体具有的能越多，它做功的本领越大，故A错误；
B、物体有了能就有了做功本领，但不一定正在做功，故B错误；
C、做功的物体一定具有能，故C正确；
D、一个物体具有的能量越多，那么这个物体就可以做更多的功，故D错误；
故选：C。
【即练4】力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。下列说法正确的是（　　）
A．功和能量的单位都是焦耳
B．运动的物体不一定具有能量
C．做功的本质是能量的增加
D．物体受到力的作用，力一定对物体做功
【答案】A
【解答】解：A．为纪念焦耳在热学和能量研究领域取得的卓越成就，物理量以其名字命名功和各种能量的基本单位，故A正确；
B．运动的物体具有机械能，故B错误；
C．功表示能量转化的多少，做功的本质是能量的转化，故C错误；
D．有力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上通过一定的距离，力没有对物体做功，故D错误。
故选：A。
知识点05 动能
1. 定义
物体由于运动而具有的能叫作动能。一切做机械运动的物体都具有动能。例如：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、流动的水和空气等，都具有动能。
注意
动能是物体因运动而具有能的形式，无论固体、液体还是气体，只要它是运动的，它就具有能。如果物体静止不动，它就没有动能。
2. 探索活动：动能的大小跟哪些因素有关
(1) 活动方案：让小钢球A从斜面上h高度处滚下，撞击放在水平面上的木块B，并将木块B推出一段距离s，此过程中小钢球对木块做功。在同样的水平面上，通过比较木块B被推出距离的远近，推断小钢球A动能的大小。
步骤 图示 操作与现象 分析
(1) 让同一小钢球分别从同一斜面上不同高度处由静止滚下，从较高处滚下时，小钢球把木块推出的距离更大 物体质量相同时，速度大的动能大，速度小的动能小
(2) 让质量不同的小钢球从同一斜面的同一高度处由静止滚下，质量大的小钢球把木块推出的距离更大 物体速度相同时，质量大的动能大，质量小的动能小
(3) 结论：物体动能大小与物体质量和运动速度有关。质量相同的物体，速度越大，它的动能越大；速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
(4) 交流与讨论
①使质量不同的小钢球从同一高度静止释放的目的：使小钢球到达水平面时的初速度相同；
②如何改变小钢球的速度：使小钢球从不同高度滚下；
③斜面的作用：使小钢球具有速度并改变小钢球速度的大小；
④当水平面绝对光滑，小钢球将做匀速直线运动，不能达到探究目的；
⑤应用：超载、超速问题判断。超速时，质量不变，速度越大，动能越大；超载时，速度不变，质量越大，动能越大；
⑥用小钢球做实验的不足之处：不能保证小钢球在水平面上沿直线运动。
【例5】在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，将小球沿着同一斜面由静止释放，并与同一水平面上的同一木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。关于该实验的说法中，不正确的是（　　）
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．在实验器材的选择时，除用同一斜面外，还需考虑被撞木块的质量和软硬等因素
C．甲、乙实验对比可以研究动能与高度的关系
D．甲、丙实验对比可以研究动能与质量的关系
【答案】C
【解答】解：A、小球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故A正确；
B、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，除用同一斜面外，还需考虑被撞木块的质量和软硬等因素，故B正确；
CD、球的动能与质量和速度都有关系，研究与质量的关系控制小球滚下的高度相同，研究与速度的关系，控制小球的质量相等，这是控制变量法的应用；球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球在斜面上获得不同的运动速度，甲、乙实验对比可以研究动能与速度的关系，甲、丙实验对比可以研究动能与质量的关系，故C错误，D正确；
故选：C。
【即练5】如图所示是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA＜mC，hA＝hC，下列有关说法都正确的是（　　）
①图中是探究木块被小球撞击时的动能
②水平面越光滑，实验现象越明显
③两次实验通过木块移动距离比来比较动能大小，运用了转换法
④两次实验小球撞击同一木块体现了控制变量法
A．③ B．③④ C．①③④ D．①②③④
【答案】B
【解答】解：①、根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小，故①错误；
②、若水平面是光滑的，木块被撞击后会做匀速直线运动，无法比较运动的距离，故②错误；
③、根据转换法，小球动能大小是通过木块移动的距离来反映的，木块移动的距离越远，小球的动能越大，故③正确；④、为控制变量，应使小球撞击同一木块，观察木块移动距离，故④正确；
故选：B。
知识点06 势能
1. 重力势能
(1) 定义：物体由于受到重力并被举高时所具有的能叫作重力势能。
判断一个物体是否具有重力势能，关键是看此物体相对某一个平面有没有被举高，即相对此平面有没有一定的高度。若有，则物体具有重力势能；若没有，则物体不具有重力势能。
注意
在没有特别指明的情况下 “高度” 一般是相对于地面而言，在初中阶段通常认为地面上物体具有的重力势能为零。
(2) 探索活动：重力势能的大小与哪些因素有关
①活动方案：打桩机打桩时，先把重锤高高举起，然后让重锤下落，把桩打入地里，通过重锤把桩打入地里的深浅，推断重锤具有重力势能的大小，这里运用了转换法。
②过程与分析：相同质量的重锤，所处的位置越高，把桩打入地里的深度越深，说明它具有的重力势能就越大；处在相同高度的重锤，质量越大，把桩打入地里的深度越深，说明它具有的重力势能就越大。
③结论：物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。
(3) 应用：利用水力发电时，需要建造大坝，以提高水位、储存更多的水，也就是尽量增大了水的重力势能。
2.弹性势能
（1）定义：物体发生弹性形变具备的能；塑性形变无弹性势能，如橡皮泥；超出弹性限度形变后无弹性势能。
（2）影响因素：弹性形变程度越大，弹性势能越大；例：弓拉得越满、发条拧越紧，势能越大。
（3）实验判断：弹簧推开物体，物体滑行距离反映弹簧弹性势能大小。
【例6】小实利用空心塑料管、质量不同的小球（m1＜m2）、大头针和泡沫来研究“影响重力势能大小的因素”。如下图所示，他将小球放在塑料管正上方释放，观察大头针插入泡沫的深度，重复实验。下列说法不正确的是（　　）
A．三组实验中，小球的体积应该要保持完全相同
B．三组实验中，都应让小球从静止状态自由下落
C．比较①和③，可以探究重力势能与高度的关系
D．比较②和③，可以探究重力势能与质量的关系
【答案】C
【解答】解：A．根据控制变量的原则，三组实验中，小球的体积应该要保持完全相同，故A正确；
B．为了避免小球的动能干扰实验，三组实验中，都应让小球从静止状态自由下落，故B正确；
C．①和③组实验中，小球的质量和高度都不相同，不符合控制变量的原则，因此不能探究重力势能与高度的关系，故C错误；
D．②和③组实验中，小球的高度相同，质量不同，可以探究重力势能与质量的关系，故D正确。
故选：C。
【即练6】为探究重力势能与质量关系，如图所示小沈选择了体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d以及平整的橡皮泥进行实验。下列关于本实验说法不正确的是（　　）
A．实验时要让球从同一高度自由落下
B．本实验器材还可以探究重力势能与高度的关系
C．研究a球和b球可以验证重力势能与质量的有关
D．比较球落在橡皮泥中的凹陷程度来反映重力势能的大小
【答案】C
【解答】解：A．为探究重力势能与质量关系，需要控制小球的高度相同，故A正确；
B．探究重力势能与高度的关系，需要控制小球的质量相同，而实验中小球的质量不同，可以探究重力势能与高度的关系，故B正确；
C．a球和b球的质量不同，a、b两小球体积不一致，不能验证重力势能与质量的关系，故C错误；
D．实验中运用转换法，通过观察橡皮泥的凹陷程度来反映重力势能的大小，故D正确。
故选：C。
知识点07 动能和势能的转化
1. 动能和重力势能的相互转化
动能和重力势能之间可以相互转化，一般发生在仅有重力作用下的运动过程中。
(1) 摆锤的摆动：在摆锤向下摆动的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(2) 滚摆的运动：在滚摆下降的过程中，高度越来越低，速度越来越大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；在滚摆上升的过程中，高度越来越高，速度越来越小，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。
(3) 光滑轨道上从高处滚下的小球：小球在A点速度是零，不具有动能，只具有重力势能；B点是最低点，只具有动能；C、D两点既有动能又有重力势能。小球在滚动过程中，从A点到B点，重力势能转化为动能；从B点到C点，动能转化为重力势能；从C点到B点，重力势能转化为动能；从B点到D点，动能转化为重力势能。
(4) 得出结论：减小的一种形式的能必定转化为增大的另一种形式的能。
正确分析动能和势能的转化，可分以下几步进行：
(1) 明确研究对象和所要分析的过程。
(2) 明确物体在起始位置所具有的动能、势能。
(3) 在运动过程中，物体的位置、形状、速度是否变化，如何变化；物体的重力势能、弹性势能、动能是否变化，如何变化。
2. 动能和弹性势能的相互转化
当压缩弹簧时，弹簧就储存了弹性势能，放手后弹簧的弹性势能转化为木块运动的动能。弹簧被压缩得越短，即弹性形变越大，弹簧的弹性势能越大，放手后木块运动距离越远。
3. 机械能守恒
动能和势能统称为机械能。物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量就保持不变，即机械能守恒。
4.伽利略斜面实验
（1）实验现象（无摩擦力理想条件）
小球从左侧斜面 A 点滚下后冲上另一侧斜面，无论右侧斜面更陡（乙）或更平缓（丙），小球最终到达的 B、C 两点高度与出发点 A 高度完全相同。
（2）能量转化过程
①小球沿左侧斜面下滑：高度降低、速度变大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；
②小球冲上右侧斜面：速度减小、高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
（3）结论：在不存在摩擦、阻力的理想条件下，小球只有动能和重力势能相互转化，动能与重力势能总和（机械能）保持不变，即机械能守恒。
5. 动能和势能转化的应用
(1) 撑竿跳高运动员在起跳前进行一段助跑，增大了动能。起跳后，身体不断上升，撑竿剧烈弯曲，动能转化为运动员的重力势能和撑竿的弹性势能。当上升到一定高度时，撑竿的形变最大。此后，弹性势能不断释放，使运动员不断上升，同时重力势能不断增加。在运动员越过横杆下落的过程中，他的重力势能转化为动能。
(2) 水力发电站是水的势能转化为水的动能，再转化为水轮机转轮的动能，进而带动发电机发电，转化为电能。
【例7】如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，小球由A点以速度v沿轨道滚下，经过右侧等高点B后到达最高点C。下列分析正确的是（　　）
A．小球在A、B两点的速度相同
B．小球在A、C两点的机械能相同
C．小球在A、B两点的重力势能相同
D．小球在A、C两点的重力势能相同
【答案】C
【解答】解：A、A、B是等高点，但轨道粗糙，小球从A到B的过程中会克服摩擦力做功，机械能减小，速度会变小；同时A点和B点的运动方向不同（A点沿轨道向下，B点沿轨道向上），因此两点的速度不同，故A错误。
B、轨道粗糙，小球从A到C的过程中，始终受到摩擦力作用，克服摩擦力做功，机械能不断减小，因此A点的机械能大于C点的机械能，故B错误。
C、重力势能的大小与质量和高度有关，A、B是等高点，小球的质量不变，因此两点的重力势能相同，故C正确。
D、C点是最高点，高度高于A点，小球质量不变，因此C点的重力势能大于A点的重力势能，故D错误。
故选：C。
【即练7】2025年亚冬会在哈尔滨顺利闭幕，如图为跳台滑雪运动示意图，虚线表示运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动轨迹。在运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．运动员从A到B的过程中速度逐渐增大
B．运动员从B到C的过程中动能不变
C．运动员在A点和C点的重力势能相等
D．整个滑行过程中，运动员的机械能守恒
【答案】A
【解答】解：A、运动员从A到B的过程中，运动员下落，重力势能转化为动能，运动员的动能增大，速度变大，故A正确；
B、运动员从B到C的过程中，运动员上升，动能转化为重力势能，运动员的动能减小，故B错误；
CD、整个滑行过程中，由于有摩擦和空气阻力，机械能转化为内能，故运动员的机械能减小，机械能不守恒，运动员在A点的机械能大于C点的机械能，运动员在A点的速度（为零）小于C点的速度（不为零），运动员在A点的动能小于C点的动能，所以运动员在A点的重力势能大于C点的重力势能，故CD错误。
故选：A。
练基础·过关测
1．如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，每次屈臂伸身体上升的高度约为0.4m，则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　）
A．900W B．90W C．9W D．0.9W
【答案】B
【解答】解：中学生的重力约为500N，他完成12次双杠屈臂伸做的功：
W＝Gh＝500N×0.4m×12＝2400J；
他克服重力做功的平均功率：
P80W，故最接近的为90W。
故选：B。
2．2025年“浙江省城市篮球争霸赛”于省内各城市举行。下列比赛情景中，运动员对篮球做功的是（　　）
A．入场时，怀抱篮球沿水平方向行走
B．投篮前，双手持球静止于胸前准备
C．投篮时，手将篮球向上托举的过程
D．投篮后，篮球离手向上运动的过程
【答案】C
【解答】解：A、入场时，怀抱篮球沿水平方向行走，篮球受到向上的力，但是物体在力的方向上没有通过距离，所以没有对篮球做功，故A不符合题意；
B、投篮前，双手持球静止于胸前准备，篮球受到向上的力，没有在力的方向上通过一定的距离，没有对篮球做功，故B不符合题意；
C、投篮时，手将篮球向上托举的过程，篮球受到向上的力，在力的方向上通过一定的距离，对篮球做功，故C符合题意；
D、篮球投出去后，运动员不再给篮球施加力，篮球因为惯性继续运动，运动员对篮球不做功，故D不符合题意。
故选：C。
3．如图所示，物体在力F1、F2、F3的作用下，分别沿光滑水平面、粗糙水平面和斜面上沿力的方向移动了相同的距离s，已知力F1、F2、F3做功分别为W1、W2、W3且W1＝W2＝W3，则F1、F2、F3它们之间的关系是（　　）
A．F1＞F2＞F3 B．F3＞F2＞F1 C．F1＞F2＝F3 D．F1＝F2＝F3
【答案】D
【解答】解：根据题意可知，物体在力F1、F2、F3的作用下，沿力的方向移动了相同的距离s，而且所做的功相等，根据W＝Fs的变形公式F可知，作用在物体的力相等，即F1＝F2＝F3，故D正确、ABC错误。
故选：D。
4．如图所示，将完全相同的两个小球从水平地面上的P点以相同的速度沿不同的方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2。若不计空气阻力，A、B、C、D四个位置中，动能最大的为（　　）
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解答】解：将完全相同的两个小球从水平地面上的P点以相同的速度沿不同的方向抛出，小球运动过程中是动能和重力势能的相互转化，若不计空气阻力，转化过程中，机械能的总量不变，由图可知，A、B、C、D四个位置中，C的高度最小，重力势能最小，则此时小球的动能最大，故C正确、ABD错误。
故选：C。
5．如图，小明随缆车匀速上升。他的动能和势能变化，正确的是（　　）
A．动能增大 B．动能减小 C．势能增大 D．势能减小
【答案】C
【解答】解：小明随缆车匀速上升，说明他的速度大小不变，且小明的质量也不变，所以动能不变，小明的高度在上升过程中不断增大，质量不变，所以重力势能增大，故C正确，ABD错误。
故选：C。
6．如图甲所示，将两个完全相同的物体A、B从图中位置静止释放，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，已知两个木桩完全相同。该实验能得出物体重力势能大小跟什么因素有关（　　）
A．物体的体积 B．物体的质量
C．物体所处的高度 D．物体的速度
【答案】C
【解答】解：由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，所以应比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，故C正确；
故选：C。
7．2026年米兰冬奥会上，中国运动员徐梦桃在自由式滑雪女子空中技巧项目中成功卫冕冠军。
（1）徐梦桃脚穿宽大的滑雪板，通过　增大受力面积　 来减小对雪地的压强，防止陷入雪中。
（2）徐梦桃从A点下滑到B点时（如图），速度越来越快，是因为她的重力势能转化为　动　 能。
（3）当徐梦桃从跳台C点腾空而起后，仍能继续向前飞行，这是因为徐梦桃具有　惯性　 。
【答案】（1）增大受力面积；（2）动；（3）惯性。
【解答】解：（1）徐梦桃脚穿宽大的滑雪板，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；
（2）徐梦桃从A点下滑到B点时（如图），速度越来越快，质量不变，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能；
（3）当徐梦桃从跳台C点腾空而起后，因为徐梦桃具有惯性，仍能继续向前飞行。
故答案为：（1）增大受力面积；（2）动；（3）惯性。
8．蒸汽机发明以后，为了衡量蒸汽机做功的快慢，人们把蒸汽机与马匹进行比较，于是“马力”应运而生。苏格兰工程师詹姆斯 瓦特基于对酒厂拉磨马匹的观察，将马力定义为：一匹马在1分钟内拉动33000磅（约15000千克）的重物匀速提升一英尺（近似0.3米），瓦特便将这匹马在平均1秒内所做的功称为1“马力”。
（1）由题意可知，“马力”是　功率　 （填物理量的名称）的单位。
（2）该马在1分钟内做的功约为　4.5×104 焦。
（3）某电动汽车以恒定的15马力行驶，以25米/秒的速度匀速通过一段平直路面，该汽车在路面上行驶过程中受到的阻力是　450　 牛。
【答案】（1）功率；（2）4.5×104；（3）450。
【解答】解：（1）瓦特将这匹马在平均1秒内所做的功称为1“马力”，即单位时间内做的功，因此“马力”是功率单位；
（2）该马在1分钟内做的功为：
W＝Gh＝mgh＝15000kg×10N/kg×0.3m＝4.5×104J；
（3）该马在1分钟内做功的功率为：
P0750W，
15马力的功率为P＝15P0＝15×750W＝11250W，
根据PFv可知，汽车的牵引力为：
F450N，
因该汽车在路面上匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，即f＝F＝450N。
故答案为：（1）功率；（2）4.5×104；（3）450。
9．如图，一个重为G的物体在大小不变的力F作用下先后经过粗糙程度相同的水平面和斜面，斜面倾角为θ，其中AB和CD段距离均为L。
（1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是　竖直向下　 ；
（2）物体通过AB和CD段时，克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　＞　 W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】（1）竖直向下；（2）＞。
【解答】解：（1）重力的方向总是竖直向下，物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是竖直向下；
（2）接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；物体先后经过粗糙程度相同的水平面和斜面，由于物体在斜面上的压力小于在水平面上的压力，因此物体在水平面上的摩擦力较大，根据W＝Fs可知，通过AB和CD段相同的路程时，在水平面上克服摩擦做功较多，即W1＞W2。
故答案为：（1）竖直向下；（2）＞。
10．某校科技小组同学参加科技节，利用生活中常见的材料自制橡皮筋动力小车，如图，其评价量表如下表所示。
橡皮筋动力小车模型评价量表
评价指标 优秀 良好 待改进
指标一 车身稳定 车体略有倾斜但不影响行驶 车体倾斜严重，影响行驶
指标二 　行驶距离可调　 行驶距离不可调 不能行驶
（1）将评价量表一中“指标二”的优秀内容补充完整；
（2）该实验的原理是橡皮筋缠绕时储存了能量，释放后转化为小车的　动　 能，使小车运动；
（3）小组同学利用自制小车，设计实验并获得以下数据。
橡皮筋材料 合成橡胶
橡皮筋缠绕圈数 10圈
橡皮筋粗细 粗 细
实验次数 1 2 3 1 2 3
小车行驶距离（厘米） 120 125 130 110 108 112
平均距离（厘米） 125 109
该实验是为了探究　橡皮筋的粗细　 对小车运动距离的影响；
（4）根据实验结果，得出的结论是　在其他条件相同时，橡皮筋越粗，小车行驶的距离越远　 。
【答案】（1）行驶距离可调；（2）动；（3）橡皮筋的粗细；（4）在其他条件相同时，橡皮筋越粗，小车行驶的距离越远。
【解答】解：（1）表格里“良好”是“行驶距离不可调”，“待改进”是“不能行驶”，按照由好到差的逻辑，优秀等级应该是能调节行驶距离，这是性能更好的表现。
（2）橡皮筋被缠绕时发生弹性形变，储存弹性势能；释放后，橡皮筋恢复原状，弹性势能转化为小车的动能，使小车运动。
（3）实验中控制不变的量：橡皮筋材料、缠绕圈数都相同；唯一改变的量：橡皮筋粗细（粗、细）；因此实验探究的是橡皮筋的粗细对小车运动距离的影响。
（4）粗橡皮筋：平均距离125cm，细橡皮筋：平均距离110cm，对比可知：其他条件相同时，橡皮筋越粗，小车行驶距离越远。
故答案为：（1）行驶距离可调；（2）动；（3）橡皮筋的粗细；（4）在其他条件相同时，橡皮筋越粗，小车行驶的距离越远。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑