專題11.1功和機(jī)械能（單元考點(diǎn)講析）

第十一章功和機(jī)械能單元講、析與提高（解析版）對(duì)本章知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提煉、總結(jié)和詳解一、功1.功的定義：一個(gè)力作用在物體上，使物體在力的方向上通過一段距離，這個(gè)力就對(duì)物體做了功。2.功的兩個(gè)必要條件：①有力作用在物體上；②物體在力的方向上通過了距離。3.不做功的三種情況：有力無距離（如圖（1）靜止在桌面上的茶杯，受到重力和桌面對(duì)它的支持力的作用）；有距離無力（如圖（2），小球在光滑的桌面上運(yùn)動(dòng)，小球不受力的作用力）、力和距離垂直（如圖（3）小球在光滑桌面上勻速運(yùn)動(dòng)，重力和支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直）。圖（1）茶杯受到重力和支持力作用，但無運(yùn)動(dòng)圖（2）在光滑的桌面上勻速運(yùn)動(dòng)的小球不受力的作用圖（3）沿水桌面運(yùn)動(dòng)的小球，它受到的重力和支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直4.功的公式：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：。5.功的單位：國(guó)際單位制中，功的單位是：焦耳，符號(hào)是J，1J=1N·m。6.功的公式的應(yīng)用：①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)；③功的單位“焦”（?！っ?焦），不是力和力臂的乘積（牛·米，力臂單位不能寫成“焦”）。二、功率1.定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功；或說成：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)力作做的功。2.功率的物理意義：功率是表示力做功快慢的物理量；即單位時(shí)間內(nèi)完成的功。3.公式：。4.單位：在國(guó)際單位制中，功率單位是瓦特，符號(hào)是W。常用單位還有千瓦（kW）、馬力。換算關(guān)系：。5.功率公式的解釋：（1）物體在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積，即。（2）利用該公式時(shí)要注意：拉力F必須是恒力，且物體運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)不變；v的單位必須用m/s，這樣算出的功率單位才是W；速度v跟拉力F必須對(duì)應(yīng)，即v必須是受到拉力的物體在拉力的方向上移動(dòng)的速度。三、動(dòng)能和勢(shì)能1.什么是動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。如圖（1）所示，物體都具有動(dòng)能。行駛的汽車飛翔的小鳥空中的客機(jī)自由下落的小球圖（1）運(yùn)動(dòng)的物體2.影響動(dòng)能的因素物體動(dòng)能的大小與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的質(zhì)量，二是物體運(yùn)動(dòng)的速度大小。當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大其動(dòng)能越大，物體的速度越小其動(dòng)能越小；具有相同運(yùn)動(dòng)速度的物體，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越小動(dòng)能越小。3.動(dòng)能是“由于運(yùn)動(dòng)”而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能”，不運(yùn)動(dòng)的物體也具有能量，但不具有動(dòng)能。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有動(dòng)能而且還具有其它形式的能量。4.重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢(shì)能。（1）重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和高度有關(guān)。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則它的重力勢(shì)能越大。（2）重力勢(shì)能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢(shì)能”，被舉高的物體具有重力勢(shì)能，同時(shí)也具有其他形式能量。例如在空中飛行的飛機(jī)，不但有重力勢(shì)能而且還具有其它形式的能量。5.彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變，而具有的能叫做彈性勢(shì)能。如圖（2）所示，撐桿跳高時(shí)彎曲的桿、拉開的弓箭都具有彈性勢(shì)能。彈性勢(shì)能的大小與彈性形變的程度有關(guān)；形變程度越大，其彈性勢(shì)能越大。撐桿跳高拉開的弓箭圖（2）物體的形變四、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。2.動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化（1）在一定的條件下，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再?gòu)母呦侣涞倪^程中，先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，后又是重力勢(shì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（2）在一定的條件下，動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如跳水運(yùn)動(dòng)員，在起跳的過程中，壓跳板是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，跳板將運(yùn)動(dòng)員反彈起來是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（3）機(jī)械能守恒：如果一個(gè)過程中，只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和就保持不變，這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒。（4）水能和風(fēng)能的利用：自然界的流水和風(fēng)能都是具有大量機(jī)械能的天然資源。利用水能發(fā)電，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力勢(shì)能越大，能發(fā)出的電就越多。利用風(fēng)能發(fā)電，在風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以同時(shí)安裝幾十臺(tái)到幾百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成“風(fēng)車田”聯(lián)在一起供電。對(duì)本章?？紵狳c(diǎn)、考查方式和考題類型進(jìn)行剖析1.功功、功率和機(jī)械能是初中物理重點(diǎn)內(nèi)容，也是中考試卷中分值高、考查形式多樣、問題變化較多的內(nèi)容，所以做好本部分的專題復(fù)習(xí)尤為重要。從近幾年的中考試題來看，對(duì)于“功”主要考查學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握程度，主要內(nèi)容有：功概念的認(rèn)識(shí)以及簡(jiǎn)單計(jì)算，能解釋生活中做功例子等。功在中考中出現(xiàn)概率較高，主要題型以填空題、選擇題和計(jì)算題為主，常見題型是選擇題和計(jì)算型填空題，均屬于基礎(chǔ)題型，試題難度以中等為主；難度較高主要集中判斷物體（力）做功，通過對(duì)功的計(jì)算考查學(xué)生對(duì)功的理解程度。典例一：(2019·海南)用大小相同的力F，作用在質(zhì)量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（）。A．B．C．D．【答案】B?！窘馕觥扛鶕?jù)功的計(jì)算公式，得，?？梢姡蕬?yīng)選B。典例二：（2019·武威）“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導(dǎo)節(jié)約能源和減少二氧化碳排放。李明同學(xué)堅(jiān)持騎自行車上下學(xué)，他的質(zhì)量為50kg，所騎自行車質(zhì)量為15kg。（g=10N/（1）若他在平直公路上5min內(nèi)勻速行駛了1500m（2）若他騎行時(shí)的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了多少功？（3）若他騎行時(shí)自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2【解析】（1）已知時(shí)間和路程，利用速度公式計(jì)算這段時(shí)間他騎行的速度；（2）根據(jù)二力平衡條件求出阻力，然后利用W=fs計(jì)算他騎行這5min內(nèi)克服阻力做的功；（3）他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓力等于人和車的重力之和，已知壓力和接觸面積，利用公式p=得到對(duì)地面的壓強(qiáng)。此題是一道力學(xué)綜合題，考查了速度、功和壓強(qiáng)的計(jì)算，以及二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓力等于人和車的重力之和?！窘獯稹浚?）他騎行的速度是：v===5m/s。（2）他在平直公路上5min內(nèi)勻速行駛，受力平衡，則阻力f=F=60N，所以他騎行這5min內(nèi)克服阻力做的功：W=fs=60N×1500m=9×104J（3）騎行過程中地面受到的壓力為：F壓=G總=（m人+m車）g=（50kg+15kg）×10N/kg=650則他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為：p==2.6×105Pa。答：（1）這段時(shí)間他騎行的速度是5m/s；（2）若他騎行時(shí)的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內(nèi)克服阻力做了9×104J功；（3）若他騎行時(shí)自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時(shí)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為2.6×1052.功率從近幾年的中考試題來看，對(duì)于“功率”主要考查學(xué)生對(duì)功率概念的理解和掌握程度，主要內(nèi)容有：功率概念的認(rèn)識(shí)以及簡(jiǎn)單計(jì)算，能進(jìn)行功率的計(jì)算并利用功率解釋生活中例子等。功率在中考中出現(xiàn)概率較高并經(jīng)常與功的概念結(jié)合出現(xiàn)?？碱}主要題型以填空題、選擇題和計(jì)算題為主，常見題型是選擇題和計(jì)算型填空題，均屬于基礎(chǔ)題型，試題難度以中等為主；難度較高主要集中在判斷物體（力）做功功率并與效率結(jié)合在一起的題目，通過對(duì)功率的計(jì)算考查學(xué)生對(duì)功率概念的理解程度。典例三：（2019·邵陽）參加今年邵陽市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）。A．1.5WB．15WC．150WD．1500W【解析】估測(cè)一下自身的體重和三層樓的高度，結(jié)合所用時(shí)間為30秒，利用功率的公式P可計(jì)算。【解答】王小鵬同學(xué)的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時(shí)間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P=150W。故選：C。典例四：（2019·綿陽）如圖所示，斜面長(zhǎng)20m、高10m，固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上40N的拉力，在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)了10m。在此過程中（）。A．斜面的機(jī)械效率是66.7%B．斜面的機(jī)械效率是75%C．該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是10WD．該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是30W【解析】由題知，斜面長(zhǎng)20m、高10m，則物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)10m時(shí)，物體升高5m；（1）利用W=Fs求拉力F做的總功，利用W=Gh求拉力做的有用功，斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比；（2）該同學(xué)對(duì)物體做功的功率等于有用功與所用時(shí)間之比?！窘獯稹坑深}知，斜面長(zhǎng)20m、高10m，則物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)s=10m時(shí)，物體升高h(yuǎn)=5m；（1）拉力F做的總功：W總=Fs=40N×10m=400J；拉力做的有用功：W有用=Gh=60N×5m=300J；斜面的機(jī)械效率：；（2）該同學(xué)對(duì)物體做功的功率：。故選B。3.動(dòng)能和勢(shì)能動(dòng)能和勢(shì)能都是機(jī)械能，是本章的重要內(nèi)容，同樣也是中學(xué)物理重點(diǎn)內(nèi)容，在中考試卷中屬于?？贾R(shí)點(diǎn)。從近幾年的中考試題來看，“動(dòng)能”主要考查物體是否具有動(dòng)能、動(dòng)能大小比較以及影響物體動(dòng)能大小的因素；“勢(shì)能”主要考查物體是否具有勢(shì)能，勢(shì)能大小比較以及影響勢(shì)能大小的因素（勢(shì)能分為重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）。動(dòng)能和勢(shì)能考題中，注意聯(lián)系生活實(shí)際，把所學(xué)知識(shí)與生活相結(jié)合。中考考題中，有關(guān)動(dòng)能和勢(shì)能問題形式基本上固定，常見于選擇題、填空題，涉及動(dòng)能實(shí)驗(yàn)探究題出現(xiàn)概率也較高，至于勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)探究題也曾出現(xiàn)過，但概率不高。填空題、選擇題均屬于基礎(chǔ)題型，試題難度以中等偏下為主，只要能很好地掌握動(dòng)能和勢(shì)能的基本概念，一般情況下都可以很好地解答；難度較高主要集中在動(dòng)能和勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)探究問題中，要想很好解答實(shí)驗(yàn)探究類試題，大家應(yīng)正確理解動(dòng)能和勢(shì)能的基本概念以及影響它們大小的因素，另一方面利用物理分析方法結(jié)合所探究的問題，就可以很好解答此類考題。典例五：（2019·濰坊）無人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如圖所示是一款四翼無人機(jī)。在無人機(jī)勻速上升過程中，對(duì)其分析正確的是（）。A．質(zhì)量增加 B．動(dòng)能增加C．重力勢(shì)能增加 D．機(jī)械能不變【解析】從動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的影響因素進(jìn)行判斷。（1）動(dòng)能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量一定時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度一定時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。（2）重力勢(shì)能大小跟質(zhì)量、被舉得高度有關(guān)。被舉得高度一定時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；質(zhì)量一定時(shí)，高度越高，重力勢(shì)能越大?！窘獯稹繜o人機(jī)勻速上升過程中，無人機(jī)的質(zhì)量不變，高度增大，重力勢(shì)能增大；速度不變，質(zhì)量不變，其動(dòng)能不變；無人機(jī)上升過程中，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢(shì)能，所以機(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能的總和，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能不變，其機(jī)械能增大。故選C。四、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化機(jī)械能包含動(dòng)能和勢(shì)能，是本章的重要內(nèi)容，同樣也是中學(xué)物理重點(diǎn)內(nèi)容，在中考試卷中屬于?？贾R(shí)點(diǎn)。從近幾年的中考試題來看，本節(jié)中主要涉及到動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化以及機(jī)械能守恒；當(dāng)物體只受重力作用時(shí)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和不變，這就是機(jī)械能守恒。在機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒考題中，注意把物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)與生活實(shí)際，把所學(xué)知識(shí)與生活相結(jié)合。中考考題中，有關(guān)機(jī)械能問題形式基本上固定，常見于選擇題、填空題，有關(guān)機(jī)械能問題也是與動(dòng)能和勢(shì)能結(jié)合在一起進(jìn)行考查，并且考查機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化問題更為普遍。填空題、選擇題均屬于基礎(chǔ)題型，試題難度以中等偏下為主，只要能很好地掌握機(jī)械能轉(zhuǎn)化規(guī)律，一般情況下都可以很好地解答；難度較高主要集中在機(jī)械能守恒上，一般情況下試題會(huì)告訴考生物體的機(jī)械能是否守恒，只要機(jī)械能守恒動(dòng)能與勢(shì)能的總和就保持不變。典例六：（2019·綿陽）2019年1月3日，嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次成功在月球背面軟著陸。嫦娥四號(hào)探測(cè)器在距離月球表面100米高處懸停，對(duì)月球表面識(shí)別，并自主避障，選定相對(duì)平坦的區(qū)域后，開始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸。從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，嫦娥四號(hào)探測(cè)器的重力勢(shì)能________，機(jī)械能________。（選填“增加”或“不變”或“減少”）【解析】從重力勢(shì)能和動(dòng)能大小的影響因素進(jìn)行判斷，又因?yàn)闄C(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能的總和，然后判斷機(jī)械能的變化?！窘獯稹挎隙鹚奶?hào)從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢(shì)能減少；該過程中其速度減小，動(dòng)能減少；探測(cè)器沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢(shì)能，則機(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能的總和，所以其機(jī)械能減少。故答案為：減少；減少。5.考點(diǎn)分類：本單元考點(diǎn)分類見下表考點(diǎn)分類考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分析與常見題型?？紵狳c(diǎn)功的計(jì)算填空題較多，有時(shí)也存在于壓軸計(jì)算題中，主要考查對(duì)功的計(jì)算與理解功率的計(jì)算填空題較多，有時(shí)也存在于壓軸計(jì)算題中，主要考查對(duì)功率的計(jì)算與理解動(dòng)能與勢(shì)能大小判斷、是否具有動(dòng)能或勢(shì)能填空題、選擇題較多，主要考查動(dòng)能或勢(shì)能的基本概念以及影響它們大小的因素動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化填空題、選擇題較多，主要考查動(dòng)能或勢(shì)能如何轉(zhuǎn)化機(jī)械能守恒及應(yīng)用主要是選擇題、填空題，利用機(jī)械能守恒解決問題一般考點(diǎn)判斷是否做功選擇題或填空題較多，并與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合功率大小分析選擇題或填空題較多，并與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合動(dòng)能和勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)探究主要是填空題，結(jié)合物理方法探究影響它們大小的因素冷門考點(diǎn)涉及功的簡(jiǎn)答題利用所學(xué)功的知識(shí)解釋現(xiàn)象，出現(xiàn)概率較低功率概念的理解利用所學(xué)知識(shí)解釋現(xiàn)象，出現(xiàn)概率較低彈性勢(shì)能選擇題或填空題，考查影響彈性勢(shì)能的因素或物體是否具有彈性勢(shì)能以近三年各地中考真題為選材，對(duì)本章常考熱點(diǎn)進(jìn)行示例詳解示例一：判斷是否做功：（2017?黃岡）滑板車是深受小朋友們喜愛的玩具，使用時(shí)一只腳站在滑板上，另一只腳蹬地，滑板車就能載著人前進(jìn)。蹬地時(shí)人對(duì)車（選填“做功”或“不做功”）；蹬地的腳離地后，人和車由于一起繼續(xù)向前滑行，滑行時(shí)以人為參照物，滑板車是（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的?！窘馕觥炕遘囀褂脮r(shí)一只腳站在滑板上，另一只腳蹬地，滑板車就能載著人前進(jìn)，有力有距離，所以蹬地時(shí)人對(duì)車做功；蹬地的腳離地后，人和車由于具有慣性，仍要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)一起繼續(xù)向前滑行；滑行時(shí)以人為參照物，滑板車與人之間的位置沒有變化，所以是滑板車是靜止的?！敬鸢浮孔龉ΑT性、靜止?！究疾榻嵌取苛κ欠褡龉Φ呐袛?、參照物及其選擇、慣性。示例二：功的計(jì)算：（2019·邵陽）一物體在水平拉力F的作用下，沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了4s，拉力F大小為5N，4s內(nèi)拉力F做的功為（）。A．1JB．3JC．2JD．4J【解析】已知物體沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了4s，可求得物體移動(dòng)的距離，已知拉力F大小為5N，利用W＝Fs可求得4s內(nèi)拉力F做的功?！窘獯稹坑蓈可得，物體移動(dòng)的距離s＝vt＝0.2m/s×4s＝0.8m，拉力F做的功W＝Fs＝5N×0.8m＝4J。故選D。示例三：功率的計(jì)算：（2019·邵陽）參加今年邵陽市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）。A．1.5WB．15WC．150WD．1500W【解析】估測(cè)一下自身的體重和三層樓的高度，結(jié)合所用時(shí)間為30秒，利用功率的公式P可計(jì)算。【解答】王小鵬同學(xué)的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時(shí)間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P150W。故選C。示例四：功率大小比較：◆典例一：（2017·廣東）媽媽與小明進(jìn)行爬山比賽，他們選擇的起點(diǎn)、路徑和終點(diǎn)都相同，全程設(shè)為勻速運(yùn)動(dòng)，媽媽的體重是小明的2倍，媽媽所用的時(shí)間是小明的3倍，若媽媽克服重力做功為W1、功率為P1，小明克服自身重力做功為W2、功率為P2，則下列關(guān)系正確的是（）。A．W1:W2=1:1B．W1:W2=2:3C．P1:P2=1:1D．P1:P【解析】由題意可知，媽媽的重力與小明的重力之比是：，他們所用時(shí)間之比為：；根據(jù)功的公式：（h是高度），得到：，；根據(jù)功率公式：，得到：，；下面解答此題：，；由此可見正確答案是D?！敬鸢浮緿?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】功、功率及其計(jì)算。示例五：動(dòng)能：（2017?龍東）（多選題）為了更好的推進(jìn)習(xí)總書記提出的“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)計(jì)劃發(fā)射十八顆通信衛(wèi)星，為沿線國(guó)家提供服務(wù)。下列關(guān)于人造衛(wèi)星說法中，正確的是（）。A．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最?。籅．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最??；C．衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；D．衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【解析】衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，速度最大，距離最近，所以動(dòng)能最大，重力勢(shì)能最小，故A正確。衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，速度最小，距離最遠(yuǎn)，所以動(dòng)能最小，重力勢(shì)能最大，故B錯(cuò)誤。衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度越來越小，動(dòng)能越來越小，同時(shí)距離地球越來越遠(yuǎn)，重力勢(shì)能越來越大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤。衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度越來越大，動(dòng)能越來越大，同時(shí)距離地球越來越近，重力勢(shì)能越來越小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D正確。【答案】A、D?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒。示例六：重力勢(shì)能：（2017?揚(yáng)州）揚(yáng)州城區(qū)的高層建筑越來越多，但高空拋物卻存在巨大的安全隱患，因?yàn)楦咛幍奈矬w具有較大的（）。A．彈性勢(shì)能B．重力勢(shì)能C．體積D．阻力【解析】物體的重力勢(shì)能與物體的高度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大、高度越高，重力勢(shì)能越大，所以高處的物體具有較大重力勢(shì)能，故B正確為答案?！敬鸢浮緽?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。示例七：彈性勢(shì)能：（2017·深圳）關(guān)于功和能，下列描述正確的是（）。A．機(jī)械表上發(fā)條是增加了發(fā)條的彈性勢(shì)能；B．深圳大亞灣核電站是把電能轉(zhuǎn)化為核能；C．汽車加油后，以原來的速度繼續(xù)勻速行駛它的動(dòng)能會(huì)降低；D．“飛流直下三千尺”中水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能【解析】①發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能，彈性形變?cè)酱髲椥詣?shì)能越大；②核電站是將核能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備；③影響動(dòng)能的因素是質(zhì)量和速度；④影響重力勢(shì)能的因素是質(zhì)量和所在高度，在一定條件下動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。A：上緊的機(jī)械表發(fā)條具有彈性勢(shì)能，并且發(fā)條形變?cè)酱缶哂械膹椥詣?shì)能越大；故A正確。B：在核電站中，核燃料發(fā)生裂變，釋放出核能，把核能再轉(zhuǎn)化為電能；故B錯(cuò)誤。C：汽車加油后相對(duì)于原來質(zhì)量增加，雖然仍按原速度行駛，但動(dòng)能相對(duì)于原來是增加的；故C錯(cuò)誤。D：“流直下三千尺”中，高處的水具有大量重力勢(shì)能，下落過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；故D錯(cuò)誤。【答案】A?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】動(dòng)能和勢(shì)能的概念、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒、核能。示例八：動(dòng)能、勢(shì)能實(shí)驗(yàn)探究：（2019·天津）小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想：猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān)為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)鐵塊質(zhì)量m/g鐵塊距桌面高度H/cm桌腿進(jìn)入沙子的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較______來判斷物體重力勢(shì)能的大?。唬?）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______。【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度；①④⑤；質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。【解析】（1）桌腿進(jìn)入沙堆的深淺，體現(xiàn)了物體對(duì)其做功的多少。桌腿進(jìn)入沙堆越深反映了小球具有的重力勢(shì)能越大。這用到了轉(zhuǎn)換法。（2）利用控制變量法，要驗(yàn)證重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量有關(guān)，需控制質(zhì)量其他的因素相同，只有質(zhì)量不同，從圖中找出符合條件的實(shí)驗(yàn)即可。（3）利用控制變量法，比較圖中相同因素和不同因素，總結(jié)出研究的對(duì)象。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和寫結(jié)論時(shí)常用控制變量法來分析。在研究物理量的變化時(shí)常用轉(zhuǎn)換法來分析。解：（1）通過小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以知道，他是通過比較桌腿進(jìn)入沙子的深淺來比較重力勢(shì)能的大小的。桌腿進(jìn)入沙堆越深說明物體做的功越多，它原來具有的重力勢(shì)能越大；（2）根據(jù)控制變量法，要驗(yàn)證物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的高度相同，改變物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應(yīng)利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。（3）比較表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進(jìn)入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢(shì)能大，即可以得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。故答案為：（1）桌腿進(jìn)入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。示例九：機(jī)械能轉(zhuǎn)化：（2017?眉山）如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運(yùn)行，下列說法正確的是（）。A．衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，機(jī)械能最大；B．衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，勢(shì)能最大，機(jī)械能最大；C．衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能逐漸減小，勢(shì)能逐漸增大，機(jī)械能不變；D．衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)能逐漸減小，勢(shì)能逐漸增大，機(jī)械能不變【解析】衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，距離地球最近，勢(shì)能最小，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故A錯(cuò)誤。衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，速度最小，動(dòng)能最小，距離地球最遠(yuǎn)，勢(shì)能最大，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故B錯(cuò)誤。衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，速度越來越小，動(dòng)能逐漸減小，距離地球越來越遠(yuǎn)，勢(shì)能逐漸增大，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故C正確。衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，速度越來越大，動(dòng)能逐漸增大，距離地球越來越近，勢(shì)能逐漸減小，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)動(dòng)過程中，沒有受到任何阻力作用，機(jī)械能守恒；故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化。示例十：機(jī)械能守恒：（2017?廣州）電梯勻速上升過程中，電梯的（）。A.動(dòng)能保持不變B.機(jī)械能保持不變C.重力勢(shì)能保持不變D.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能【解析】動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能與質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量厚度越大，重力勢(shì)能越大。因?yàn)殡娞輨蛩?，因此?dòng)能不變；又因?yàn)樯仙?，所以重力?shì)能增大，機(jī)械能是重力勢(shì)能和動(dòng)能之和。因此機(jī)械能增大?！敬鸢浮緼?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】動(dòng)能重力勢(shì)能的影響因素、機(jī)械能。以近三年各地中考試題和模擬題為選材，以?？紵狳c(diǎn)為突破點(diǎn)進(jìn)行提升訓(xùn)練一、選擇題1．(2017?岳陽)如圖，小明沿水平地面推箱子，但箱子沒有移動(dòng)，此過程（）。A．小明對(duì)箱子沒有做功；B．重力對(duì)箱子做了功；C．小明對(duì)箱子的推力大于地面對(duì)箱子的阻力；D.箱子所受的重力與箱子對(duì)地面的壓力是一對(duì)平衡力【解析】做功包括兩個(gè)必要的條件：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向通過了一段距離；小明對(duì)箱子用了力且箱子在力的方向上移動(dòng)了距離，所以小明做了功，故A正確。箱子在重力的方向上沒有移動(dòng)距離，所以重力不做功，故B錯(cuò)。箱子處于靜止?fàn)顟B(tài)，在水平方向上受力平衡，所以小明對(duì)箱子的推力等于地面對(duì)箱子的阻力，故C錯(cuò)。重力和壓力和方向是相同的，它們不是平衡力，故D錯(cuò)；應(yīng)選A?！敬鸢浮緼?！究疾榻嵌取孔龉Φ呐袛?。2.（2017·長(zhǎng)春）一位同學(xué)正在進(jìn)行投擲實(shí)心球的訓(xùn)練，以下情境中，他對(duì)球做功的是（）。A.手拿球靜止；B.手托球水平勻速直線運(yùn)動(dòng)C.將球舉起；D.拋出后的球在空中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)【解析】A、手拿球靜止，有力，但球沒有在力的方向上移動(dòng)距離，故沒有做功，故A錯(cuò)誤。B、手托球水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，有力，但球沒有在力的方向上移動(dòng)距離，故沒有做功，故B錯(cuò)誤。C、將球舉起，有力作用在球上，球在力的方向上通過了一定的距離，故有力做功，故C正確。D、球飛出去，球由于慣性向前運(yùn)動(dòng)，有距離，但沒有對(duì)球施加力，沒有對(duì)球做功，故D錯(cuò)誤。故選C?！究疾榻嵌取孔龉Φ呐袛?。3.（2017?德陽）一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)的路程St時(shí)間圖象如圖所示，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）。A．物體10s時(shí)的速度大于4s時(shí)的速度；B．06s拉力對(duì)物體所做的功大于612s拉力對(duì)物體所做的功；C．06s拉力對(duì)物體做功的功率小于612s拉力對(duì)物體做功的功率；D．06s物體所受的拉力大于612s物體所受的拉力【解析】從圖象上看，0～6s和6s～12s物體以不同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而0～6s過程中通過的路程是3m，6～12s的過程中通過路程為1m，因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)通過的路程越多，速度越大，因此0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，即4s時(shí)的速度大于10s時(shí)的速度，故A錯(cuò)誤。從圖中可以看出，0～6s過程中通過的距離為3m；6～12s的過程中通過的距離為1m；而拉力相同，由W=FS可知，0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功大于6s至12s內(nèi)鋼索拉力做的功；故B正確。由于速度發(fā)生了改變，根據(jù)P=Fv可知，由0～6s過程中的速度大于6～12s的過程中的速度，06s拉力對(duì)物體做功的功率大于612s拉力對(duì)物體做功的功率，故C錯(cuò)誤。因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力等于阻力，0～6s物體所受的拉力等于612s物體所受的拉力，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽。【考點(diǎn)點(diǎn)評(píng)】考點(diǎn)：功、功率的計(jì)算。4.（2017·益陽）跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛．在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重為500N的運(yùn)動(dòng)員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)直至落地，整個(gè)過程用時(shí)30s，求在這個(gè)過程中：（1）運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度；（2）重力做的功；（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率。【解析】根據(jù)圖象中的體現(xiàn)形狀，分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再根據(jù)速度公式v=、功的公式W=Fs=Gh、功率公式P=Fv，代入數(shù)值可求速度、功和功率．解：（1）由題可知，運(yùn)動(dòng)員在0﹣15s下落的路程為s前=210m，由圖象可知，15s后運(yùn)動(dòng)員以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員在15﹣30s通過的路程為：s后=vt后=6m/s×15s=90m；運(yùn)動(dòng)員通過的總路程為：s=s前+s后=210m+90m=300m，總時(shí)間為t=30s，則整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度：v′===10m/s。（2）運(yùn)動(dòng)員下落的高度為：h=s=300m；重力做的功：W=Gh=500N×300m=1.5×105J。（3）勻速下降時(shí)，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500N×6m/s=3×103W。答：（1）運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度為10m/s；（2）重力做的功為1.5×105J；（3）勻速下降時(shí)重力做功的功率為3×103W?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】功率的計(jì)算、速度公式及其應(yīng)用、功的計(jì)算。5.（2017?杭州）如圖所示，木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過程中，木塊的（）。A．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大；B．重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減?。籆．動(dòng)能不變，機(jī)械能不變；D．重力勢(shì)能不變，機(jī)械能減小【解析】木塊在勻速下滑的過程中，速度不變，動(dòng)能不變；高度減小，重力勢(shì)能減小；木塊在下滑過程中，受到摩擦力的作用；木塊要克服摩擦力做功，機(jī)械能減少?！敬鸢浮緽?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化。6.（2017?綿陽）2017年4月20日19點(diǎn)41分在文昌航天發(fā)射場(chǎng)，長(zhǎng)征七號(hào)重型運(yùn)載火箭搭載天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射升空。該型號(hào)火箭以液氧煤油為燃料，在火箭加速上升過程中（）。A.液氧煤油燃燒放出的熱量全部轉(zhuǎn)化為火箭和天舟一號(hào)的機(jī)械能；B.液氧煤油燃燒放出的熱量全部轉(zhuǎn)化為火箭和天舟一號(hào)的動(dòng)能；C.天舟一號(hào)的動(dòng)能和重力時(shí)能都增大；D.天舟一號(hào)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能【解析】飛船發(fā)射升空后，高度在增加，速度也在增加，且與空氣之間有摩擦力產(chǎn)生，所以燃料燃燒放出熱量轉(zhuǎn)化為火箭和天舟一號(hào)的機(jī)械能以及火箭和天舟一號(hào)克服阻力所做的功，故A、B均錯(cuò)誤。天舟一號(hào)速度增加，動(dòng)能增大，高度增加，重力勢(shì)能增大，故C正確。天舟一號(hào)的動(dòng)能和勢(shì)能沒有轉(zhuǎn)化，二者的增加均來自燃料的燃燒內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，故D是錯(cuò)誤的。【答案】C?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】能量轉(zhuǎn)化、機(jī)械能。二、填空題7.（2017?紹興）如圖為四旋翼無人機(jī)，質(zhì)量為1.2千克，下方懸掛著一個(gè)質(zhì)量為0.1千克的攝像機(jī)。在10秒內(nèi)無人機(jī)從地面豎直上升了20米，然后邊攝像邊斜向上飛行了30秒，儀表盤上顯示離地高度為36米。無人機(jī)前10秒對(duì)攝像機(jī)做功焦，整個(gè)過程中，無人機(jī)對(duì)攝像機(jī)做功的功率為瓦。【解析】（1）前10秒對(duì)攝像機(jī)做功W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×20m=20J。整個(gè)過程無人機(jī)對(duì)攝像機(jī)做功，功率：?！敬鸢浮浚?）20；（2）0.9W?！究键c(diǎn)點(diǎn)評(píng)】功與功率的計(jì)算及其應(yīng)用。8.（2017?嘉興）如圖為某款擦窗機(jī)器人，它憑借其底部的真空泵在機(jī)身和玻璃之間形成低氣壓，牢牢地吸附在豎直玻璃上。請(qǐng)回答：（1）當(dāng)它靜止在豎直玻璃上時(shí)，受到的摩擦力方向是。（2）擦窗機(jī)器人的擦試速度是4分鐘/米2，要擦完總面積為3米2的窗玻璃需要分鐘。（3）工作時(shí)擦窗機(jī)器人對(duì)玻璃的壓力為28牛，內(nèi)外氣壓差達(dá)到800帕，求擦窗機(jī)器人與玻璃的接觸面積至少為多少平方米？（4）擦窗機(jī)器人的總質(zhì)量為1.2千克，工作時(shí)的實(shí)際功率為80瓦，它在豎直向上擦窗過程中有0.25%的電能用于克服重力做功；若窗戶足夠高，持續(xù)豎直向上擦窗20分鐘，擦窗機(jī)器人可上升的最大高度為多少米？（取g=10牛/千克）【解析】（1）物體靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力；（2）根據(jù)題意求出時(shí)間；（3）根據(jù)公式求出面積的大??；（4）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，從而求出克服重力所做的功，根據(jù)W=Gh求出高度。解答：（1）擦窗機(jī)器人在豎直玻璃板上靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，豎直方向受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，故摩擦力的方向是豎直向上的。（2）擦窗機(jī)器人的擦試速度是4分鐘/米2，要擦完總面積為3米2的窗玻璃需要的時(shí)間為：t=4分鐘/米2×3米2=12分鐘。（3）由得，擦窗機(jī)器人與玻璃的接觸面積為：；（4）機(jī)器人消耗的電能為：W電=P電t=80W×1200s=96000J；克服重力所做的功：W′=W電η=96000J×0.25%=240J；機(jī)器人的重力為：G=mg=1.2kg×10N/kg=12N；由W=Gh得上升的高度為：。【答案】（1）豎直向上；（2）12；（3）擦窗機(jī)器人與玻璃的接觸面積至少為0.035m2；（4）擦窗機(jī)器人可上升的最大高度為20m?！究疾榻嵌取繅簭?qiáng)的大小及其計(jì)算、功的計(jì)算公式的應(yīng)用。9.（2019·遂寧）如圖是老師設(shè)計(jì)的探究機(jī)械能轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，將一彈簧下端固定于帶槽的斜面底端，彈簧上端處于斜面A點(diǎn)處；將一小球從斜面頂端釋放，小球經(jīng)過斜面A點(diǎn)后壓縮彈簧，在斜面C點(diǎn)停止；然后在彈力的作用下小球再向上運(yùn)動(dòng)到斜面的D點(diǎn)，接看再向下運(yùn)動(dòng)；如此往復(fù)幾次后小球在斜面的B點(diǎn)靜止，那么小球第一次下降經(jīng)過斜面的______（選填“A““B““C”“D”“O”）點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大；小球上升時(shí)不能再回到O點(diǎn)的原因主要是小球克服摩擦做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了______?！敬鸢浮緽；內(nèi)能?！窘馕觥浚?）分析小球在O到A、A到B、B到C過程中受力情況，判斷出合力與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，從而得出物體速度最大的位置，即為小球動(dòng)能最大的點(diǎn)；（2）做功可以改變物體的內(nèi)能，其實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化。本題考查了動(dòng)能的大小比較和能量的轉(zhuǎn)化，分析小球受力情況得出運(yùn)動(dòng)情況從而得出速度關(guān)系是關(guān)鍵。解：（1）從O到A的過程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力，合力沿斜面向下，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；由題意可知，小球最后在斜面的B點(diǎn)靜止，小球在該點(diǎn)受到的合力為零，則從A到B的過程中，小球沿斜面向下重力的分力大于沿斜面向上的摩擦力與彈力之和，合力沿斜面向下，小球做變加速直線運(yùn)動(dòng)；從B到C的過程中，小球沿斜面向下重力的分力小于沿斜面向上的摩擦力與彈力之和，合力沿斜面向上，小球做變減速直線運(yùn)動(dòng)，直至在C點(diǎn)瞬時(shí)靜止，綜上可知，小球第一次下降經(jīng)過斜面的B點(diǎn)時(shí)速度最大，動(dòng)能最大；（2）小球上升時(shí)不能再回到O點(diǎn)的原因主要是小球克服摩擦做功，將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。故答案為：B；內(nèi)能。10.（2019·湖州）打網(wǎng)球已成為我國(guó)青少年喜歡的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如圖甲為快速飛行的網(wǎng)球遇到迎面而來的球拍時(shí)的三個(gè)瞬間，圖乙為用頻閃相機(jī)拍攝的網(wǎng)球離開球拍后在空中飛行過程的照片。（1）網(wǎng)球遇到球拍時(shí)，球和球拍都變形了，這說明______（寫兩點(diǎn)）。（2）球遇到球拍后的某一瞬間，網(wǎng)球的速度剛好變?yōu)榱悖瑒t該瞬間網(wǎng)球所受的力是否平衡？______（3）網(wǎng)球表面比較粗糙，在空中飛行時(shí)所受空氣阻力不可忽略。圖乙中，網(wǎng)球從A點(diǎn)經(jīng)過最高點(diǎn)B飛行到C點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是______（選填序號(hào)）。①在A、B、C三點(diǎn)，網(wǎng)球在A點(diǎn)機(jī)械能最大②位于最高點(diǎn)B時(shí)，網(wǎng)球的動(dòng)能為零③在該飛行過程中，網(wǎng)球的勢(shì)能先增大后減小【答案】力使物體發(fā)生形變；力的作用是相互的；否；①③?！窘馕觥浚?）球撞到球拍上，球拍發(fā)生了形變；同時(shí)球的運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生了變化，說明球也受到了球拍的力；（2）當(dāng)物體受力平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變；物體速度某個(gè)瞬間為零并能說明物體就受力平衡，小球速度為零下一瞬間將反向運(yùn)動(dòng)，說明小球不是出于平衡狀態(tài)。（3）①網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)過程一直要克服空氣阻力做功，所以機(jī)械能會(huì)變??；位于最高點(diǎn)時(shí)；②網(wǎng)球豎直方向速度為零，但是水平方向仍然有速度所以其動(dòng)能不為零；③網(wǎng)球飛行過程中高度先增大再減少，所以小球的重力勢(shì)能先增大再減小，而過小球離開球拍后它的彈性勢(shì)能是不變的，所以勢(shì)能先增大后減小。該題考查學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒的理解以及力的相關(guān)知識(shí)，并且要求學(xué)生對(duì)“平衡狀態(tài)”有較深的理解。解：（1）球撞到球拍上，球拍發(fā)生了形變；說明：力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；同時(shí)球的運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生了變化，說明球也受到了球拍的力；說明：力的作用是相互的；（2）物體受力平衡時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不發(fā)生改變；物體速度某個(gè)瞬間為零并能說明物體就受力平衡，小球速度為零下一瞬間將反向運(yùn)動(dòng)，說明小球不是出于平衡狀態(tài)。所以該瞬間小球受力不平衡。（3）網(wǎng)球飛行過程中高度先增大再減少，所以小球的重力勢(shì)能先增大再減小，而過小球離開球拍后它的彈性勢(shì)能是不變的，所以勢(shì)能先增大后減小。故答案是：（1）力使物體發(fā)生形變，力的作用是相互的；（2）否；（3）①③。11.（2017?蘇州）小華和媽媽去超市購(gòu)物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時(shí)間內(nèi)速度v隨時(shí)間t化的關(guān)系圖像如圖所示；已知小推車重130N，所受阻力是總重的0.15倍。（g取10N/kg）（1）在0～l0s內(nèi)，水平推力（大于／小于／等于）阻力，阻力大小為N。（2）10～20s內(nèi)水平推力做了多少功？（3）10～20s內(nèi)水平推力的功率多大？【解析】（1）由圖像可知，在010s時(shí)間內(nèi)小車加速運(yùn)動(dòng)，所以水平推力大于阻力；阻力大小是。（2）10s20s內(nèi)，小車勻速運(yùn)動(dòng)，則,小車速度是0.8m/s，所以小車運(yùn)動(dòng)距離為：，水平推力所做的功為：（3）10s20s內(nèi)，水平推力的功率：。【答案】（1）大于、45；（2）360J；（3）36W。【考點(diǎn)點(diǎn)評(píng)】力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、功與功率的計(jì)算。三、計(jì)算題12.（2019·海南）如圖所示是正在航拍的無人機(jī)。起飛前，放在地面上要確保四腳著地；啟動(dòng)后，利用遙控器可控制它運(yùn)動(dòng)和工作。無人機(jī)的參數(shù)如下表，求：（g取10N/kg）（1）無人機(jī)從地面飛到離地20m高處，至少要多長(zhǎng)時(shí)間？（2）無人機(jī)從20m高處降落到地面，重力做功是多少？（3）無人機(jī)停放在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（4）無人機(jī)的突出問題是飛行時(shí)間短，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)解決問題的合理建議。【解析】（1）由得至少要用的時(shí)間為：（2）重力做功為：（3）無人機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)為：（4）無人機(jī)飛行過程需要消耗電能來克服重力做功，所以為了減少電能的消耗，延長(zhǎng)飛行時(shí)間，可以減小無人機(jī)的質(zhì)量?；蛘咴黾与姵貎?chǔ)存的電能也可以延長(zhǎng)飛行時(shí)間。13.（2019·湘潭）為解決某偏遠(yuǎn)山區(qū)的用電困難，利用當(dāng)?shù)厮Y源豐富的特點(diǎn)，扶貧工作隊(duì)籌措資金為當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)了一座小型水力發(fā)電站，讓水壩的水下泄時(shí)沖動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，供當(dāng)?shù)鼐用裆钏?。若水?0m高處下泄，每小時(shí)下泄量為7.2×106（1）每小時(shí)水的重力做的功W為多少？（2）若水的重力做的功有80%轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率P是多少？【解析】（1）已知每小時(shí)下泄量為7.2×106kg，可求得水的重力，下泄高度為10m，利用W=Gh可求得每小時(shí)水的重力做的功；（2）根據(jù)可求得電能，利用P=可求得發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率?！窘獯稹浚?）每小時(shí)下泄量為7.2×106kg，則這些水的重力：G=mg=7.2×106kg×10N/kg=7.2每小時(shí)水的重力做的功：W=Gh=7.2×107N×10m=7.2×108J；（2）由可得，產(chǎn)生的電能：W電=80%×W=80%×7.2×108J=5.76×108J，則發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率：答：（1）每小時(shí)水的重力做的功W為7.2×108J；（2）若水的重力做的功有80%轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率P是1.6×105W。14.（2019·濰坊）一輛質(zhì)量為1.5×103kg的汽車陷入一泥濘路段，司機(jī)師傅利用滑輪組和周圍條件，組裝成了如圖所示的拖車裝置。已知汽車通過泥濘路段需移動(dòng)在將車勻速拖離泥濘路段過程