人教版八年級下冊物理第十一章《功和機械能》課時作業(yè)課堂作業(yè)同步練習(xí)+單元檢測卷含答案解析

人教版八年級下冊物理第十一章《功和機械能》

課時作業(yè)課堂作業(yè)同步練習(xí)+單元檢測卷含答案解析

第1節(jié)功

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

L理解做功的兩個必要因素。認(rèn)識在什么.情況下力對物體做了功，在什么情況下沒有做功。

2.理解計算功的公式和單位，并會用功的公式進行簡單計算。

學(xué)習(xí)重點是理解計算功的公式和單位，并會用功的公式進行簡單計算。

學(xué)習(xí)難點是理解做功的兩個必要因素。

二、知識點解讀

知識點一：力學(xué)中的功

1.如果一個力作用在物體上，物體在力的方向上移動了一段距離，這個力的作用就顯示出成效，力學(xué)里就

說這個力做了功。

2.功的兩個因素：一個是作用在物體上的力，另一個是在力的方向上移動的距離。

3.不做功的三種情況：①物體受到了力，但靜止。②物體由于慣性運動通過了距離，但不受力。③物體受

力的方向與運動的方向相互垂直，這個力也不做功。

知識點二：功的計算

計算公式：物理學(xué)中，功等于力與力的方向上移動的距離的乘積。即：W=Fso

（2）符號的意義及單位：W表示功，單位是J,1J=1N-m；F表示力，單位是N；S表示距離，單位是m。

（3）計算時應(yīng)注意的事項：①分清是哪個力對物體做功，即明確公式中的F。②公式中的“S”是在力F的

方向上通過的距離，必須與“F”對應(yīng)。③F、S的單位分別是N、m,得出的功的單位才是J。

三、深化理解知識點的例題及其解析

【例題1】關(guān)于功的說法正確的是（）

A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時，推力對汽車做了功

B.吊車吊著重物沿水平勻速運動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功

C.足球在水平地面上滾動一段距離時，重力對足球做了功

D.舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，舉重運動員對杠鈴做了功

答案：D

解析：A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時，推力對汽車做了功，錯誤，有力的作用，沒有沿力的方

向移動距離，沒有做功；

B.吊車吊著重物沿水平勻速運動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功，錯誤，有力的作用，沒有沿力的

方向移動距離，沒有做功；

C.足球在水平地面上滾動一段距離時，重力對足球做了功，錯誤，錯誤，有力的作用，沒有沿力的方向移

動距離，沒有做功；

D.舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，舉重運動員對杠鈴做了功，正確。

【例題2】如圖是一款新研發(fā)的機器人。若機器人重為15N,與地面的接觸面積是1義10一3mz,牽引力大小是

ION、機器人在水平地面上沿直線行走10m,用時100s。求：

(1)機器人行走的平均速度；

(2)機器人牽引力做的功；

(3)機器人靜止時對水平面的壓強。

答案：(1)機器人行走的平均速度為0.1m/s；

(2)機器人牽引力做的功為100J；

(3)機器人靜止時對水平面的壓強為1.5X10“Pa。

解析：機器人行走的平均速度：

v=s/t=10m/100s=0.lm/s5

(2)機器人牽引力做的功:

W=Fs=10NX10m=100Jj

(3)機器人靜止時對水平面的壓力：

F=G=15N,受力面積SulXlO-^,對地面的壓強：

324

p=F/S=15N/lX10_m=l.5X.10Pao

四、本節(jié)課的課時作業(yè)(含答案與解析)

第1節(jié)《功》課外同步課時作業(yè)

一、選擇題

1.為了紀(jì)念其在能量轉(zhuǎn)化中發(fā)現(xiàn)守恒思想的重大貢獻，用他的名字來命名功和能單位的物理學(xué)家是

A.牛頓B.焦耳C.安培D.?歐姆

2.如圖實例中，力對物體沒有做功的是()

A.起重機吊起大象，B.馬拉著馬車前進＜

3.小張用40N的推力將重力為100N的物體沿-水平方向勻速推動了10m,則小張對物體所做的功是（)

A.400JB.600-JC.1000JD.1400J

4.在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為出2〃的兩個物體在大小為尸的恒力作用

下，在力的方向上前進了相同的距離，則下列結(jié)論正確的是（）

甲乙.

A.甲圖中尸做的功小于乙圖中尸做的功

B.甲圖中尸做的功等于乙圖中戶做的功

C.甲圖中廠做的功大于乙圖中尸做的功

D.條件不足，無法確定甲、乙圖中尸做的功誰大。

5.如圖所示，用不變的拉力F勻速拉動重為G的物體A,使物體A沿水平方向移動了一段距離s,在此

過程中拉力F做的功為（）

二、填空題

1.小明同學(xué)用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進了2m,松開手后，書箱仍向前滑行了4m,

整個過程中小明做功—J,書箱的重力做功—J.

2.如圖甲所示，水平地面上的物體，受到方向不變的推力F的作用，其F-t和v-t的圖象分別如圖乙、

丙所示.由圖象可知，。?3s內(nèi)，推力對物體做功J；t=5s時，物體受到的摩擦力是N.

9

6

33

0

36912必36912t/s

甲乙丙

3.某一型號的汽車質(zhì)量為5Xl（fkg,輪胎與地面接觸面積為4X250cm）在一段平直公路上用0.5小時勻速

行駛了54km,車受到的阻力為車重的0.1倍.g取10N/kg.則該汽車的行駛速度為km/h,該汽車對地

面的壓強為—Pa,該汽車牽引力所做的功為—Jo

4.如圖.甲所示，一塊質(zhì)量為0.2kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力廠

=3N的作用下向上運動，鐵塊運動速度/與時間力的關(guān)系圖像如圖乙所示。則鐵塊受到的摩擦力為—N,

0~6s內(nèi)拉力戶做的功是Jo（取g=10N/kg）

O4-1

乙，

計算題

L電動自行車以其環(huán)保、快捷、輕便的優(yōu)勢，成為家庭常用的交通工具。如圖所示的這輛電動自行車自身

重力為600N,在水平公.路上勻速直線行駛了4.8km用了lOmin,行駛時受到的阻力是40N。

（1）求該車在這段時間內(nèi)行駛的速度是多少m/s?牽引力做功是多少？

（2）若該車每個車輪與地面的接觸面積為0.01m?,車胎能承受的最大壓強為2X10'Pa,求該車的最大載

重量是多少N?

2.如圖，質(zhì)量為10kg的物體放在水平桌面上。（g=10N/kg）求：

/〃///〃〃〃//〃〃?

ci）物體所受重力大小；

（2）物體底面積為0.1mn,物體對桌面的壓強大?。?/p>

（3）用20N的水平推力，使物體在桌面上移動0.5m,推力對物體做的功。

第1節(jié)《功》課外同步課時作業(yè)答案與解析

一、選擇題

L答案：B.

解析：功和能的國際單位是焦耳，簡稱焦，符號為J.

A.牛頓是力的單位；故A錯誤；

B.功和能的國際單位是焦耳，簡稱焦，符號為J；故B正確；

C.安培是電流的國際單位；故C錯誤；

D.歐姆是電阻的國際單位；故D錯誤。

2.答案：D

提示：力對物體做功有兩個必要條件，缺一不可。有力和力的方向上通過的距離。

3.答案:A.

解析：已知推力大小和物體在水平方向上移動的距離，利用歸Fs計算該過程中小張對物體所做的功.小張

對物體所做的功：W=Fs-=40NX10m=400J.

4.答案:B

5.答案：C

解析：由圖可以看出，該滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2,繩子自由端移動2s,已知拉力為F,由功的公式可以

計算拉力所做的功.由功的公式得：W=2Fs.故選C.

點撥：本題考查功的計算，做功的兩個必要因素是：一是作用在物體上的力，一是物體在力的方向上移動

的距離，本題中的難點是判斷拉力方向上移動的距離.

二、填空題

1.答案：80；0.

解析：知道水平推力和水平方向上移動的距離，可利用功W=Fs計算推力做的功；書箱受到重力但在重力的

方向上沒移動距離，重力不做功.

(1)小明同學(xué)用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進了2m,

推力對箱子做的功：W1=Fs1=40NX2m=80J；

松開手后，書箱仍向前滑行了1m,書箱由于慣性滑行，則小剛沒有做功，即Wz=OJ；

整個過程中小明對書箱一共做的功：W=W1+W2=80J+0J=80J；

(2)書箱在水平面上運動，雖然受重力，也有距離，但在重力的方向上沒有移動距離，所以重力沒做功，

為0J.

2.答案：0；6.

解析：v-t圖象、F-t圖象相結(jié)合，判斷出物體各段運動狀態(tài)，根據(jù)平衡狀態(tài)中二方平衡找出力的大小是

本題的關(guān)鍵所在.從速度圖象中分析0-3s時物體的速度大小可得出物體此時所處的狀態(tài)，然后根據(jù)做功

的兩個必要條件分析解答；首先從速度圖象中9-12s得出物體勻速直線運動.然后對應(yīng)的從F-t圖象中

得出物體所受的摩擦力；最后根據(jù)摩擦力的影響因素判斷出t=5s時物體受到的摩擦力大小.

(1)由丙圖知：0?3s內(nèi)物體的速度大小為零，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，有力無距離，所以，推力對物體做功

0J.

(2)由丙圖知，9-12s時，?物體勻速運動，

由乙圖知，9-12s時，F(xiàn)=6-N,

所以摩擦?力與推力F平衡，大小為6N.

3-6s之間，物體加速運動，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物體對地面的壓力和接觸面的粗糙程度

沒有改變，所以摩擦力大小不變；即仍為6N.

3.答案:108,5X105,2.7X10%

解析：(1)根據(jù)速度公式v=s/t可求汽車的行駛速度；

(2)汽車對地面壓力F=G=mg,地面受力面積已知，根據(jù)壓強公式P=F/S可求汽車對地面的壓強；

(3)牽引力F=0.1G,行駛的路程已知，根據(jù)公式W=Fs可求汽車牽引力所做.的功；

(4)汽車勻速行駛，車受到的阻力等于牽引力。

點評：壓強的計算，需要確定壓力、面積。要注意面積的計算與單位，其中壓力的確定是難點。正確判斷

物體間的壓力，進行受力分析是關(guān)鍵；物體間接觸部分的面積，一般與較小的物體面積相同。

4.答案：13.6

三、計算題

1.答案：(1〉v=r/1=4800m/(600s)—8m/s

因為該車在水平面上做勻速直線運動，所以4440N

iP=5jr=40NX4800m=l.92X10)

(2)由0=//S得尸=092X105PaX2X0.01m2=4000N

在水平面上，G=Q40OONG載=4000N—600N=3400N

2.答案:(1)G=/?g=10kgX10N/kg=100N

、100N

(2)戶=G=100N,p=—-^=1X103Pa

0.Im2

(3)r=As=20NX0.5m=10J

第2節(jié)功率

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.理解功率的概念及計算公式。

2.知道功率的單位。

3.通過觀察和聯(lián)系生活實際了解功率的物理意義。

學(xué)習(xí)重點是理解功率的概念及計算公式。

學(xué)習(xí)難點是功率的物理意義。

二、知識點解讀

知識點一：功率的概念

1.物理意義功率是表示物體做功快慢的物理量。

2.定義：單位時間內(nèi)所做的功叫做功率，用符號“P”表示。單位是瓦特（W）。

3.公式：P=W/t?式中表示功率，單位是瓦特（W）；W表示功，單位是焦耳（J）；t表示時間，單位

是秒（S）o

知識點二：功率與機械效率的區(qū)別

功率表示物體做功的快慢；機械效率表示機械做功的效率。

三、深化理解知識點的例題及其解析

【例題1】如圖所示是正在建造中的我國自主設(shè)計的首艘科考破冰船“雪龍2號”，它將助力我..國極地科考

工作。該船設(shè)計空載排水量為8000t,滿載排水量為140003能在厚冰層上連續(xù)破冰。（排水量為輪船在水

中排開水的質(zhì)量，g取10N/kg）。

（1）空載時該船受到的重力為多少N?

（2）假設(shè)破冰船在1.5m厚的冰層海域以7.2km/h的速度勻速直線破冰時所受的阻力為2X107N,則此時破

冰船推進功率為多大？

答案：（1）空載時該船受到的重力為8X10'N；

（2）假設(shè)破冰船在1.5m厚的冰層海域以7.2km/h的速度勻速直線破冰時所受的阻力為2X107N’則此時破

冰船推進功率為4X10‘W。

解析：根據(jù)伊mg算出空載時排開水的重力；根據(jù)阿基米德原理求出空載時該船受到的重力；利用二力平衡

條件求出牽引力，然后利用P=也住=Fv計算功率。

tt

（1）船空載時排水量:m=8000t=8X10Ekgj

排開水的重力：G=mg=8X10；kgX10N/kg=8XION;

7

根據(jù)阿基米德原理Fff=G排=8X10N,

因為漂浮，所以空載時該船受到的重力：

G=F浮=8X107N；

（2）v=7.2km/h=2m/s；

勻速行駛時，牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，即F=f=2Xl（/N,

推進功率：P=—=—=Fv=2X107NX2m/s=4X107W?

tt

四、本節(jié)課的課時作業(yè)（含答案與解析）

第2節(jié)《功率》課外同步課時作業(yè)

一、選擇題

1.中學(xué)生小華在一次跳繩的體能測試中，Imin內(nèi)跳了120次，每次跳離地面的高度約為5cm,則他跳繩時

的功率最接近（）

A..5WB.50WC.500WD.5000W

2.媽媽與小明進行爬山比賽，他們選擇的起點、路徑和終點都相同，全程設(shè)為勻速運動，媽媽的體重是小

明的2倍，媽媽所用的時間是小明的3倍，若媽媽克服重力做功為用、功率為P,小明克服自身重力做功為

W,、功率為Pz,則下列關(guān)系正確的是（）

A.Wi：W2=l:lB.Wi：Wz=2:3

C.P!：P2=1:1D.PI：P2=2:3

3.如圖，小麗和爺爺進行爬樓比賽。他們同時從一樓出發(fā)，爬到五樓，結(jié)果小麗先到達。已知小麗的體重

比爺爺?shù)捏w重小。下列說法正確的是（）

A.爬到五樓時，小麗做的功比爺爺做的功多

B.爬到五樓時，爺爺做的功比小麗做的功多

C.小麗做功的功率一定比爺爺做功的功率大

D.爺爺做功的功率一定比小麗做功的功率大。

4..已知小汽車的總質(zhì)量為1500kg,該車以30m/s的速度作水平勻速直線運動，行駛180s,汽車在行駛過程

中受到的阻力為車重的0.16倍（g=10N/kg）則結(jié)論正確的是（）

A.小車行駛的距離為540m.

B.在此過程中汽車的牽引力為240N

C.在此過程中汽車的牽引一力做功為L296X1（）6J

D.汽車的功率為7.2X104W

5.如圖所示，水平木板上有甲、乙兩個木塊，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量。兩木塊下表面的粗糙程度相

同。甲、乙分別在水平拉力E和凡的作用下，以相同速度勻速直線運動了相同時間，下列說法中正

確的是（）。

/甲8TT

/乙注一&-

A.A大于F2B.Fi比Fz做功多

B.C.F?比儲的功率大D.甲的重力做功較多

二、填空題

L新材料碳纖維具有高強度、高耐熱、密度小等特性，一架由碳纖維材料制作的小型無人機，

質(zhì)量為2kg,在5s內(nèi)勻速豎直上升10m,則該無人機克服自身重力做功為J,功率

為一.—W?

2.在自由下落過程中，物體運動速度會越來越快，一個物體由A點自由下落，相繼經(jīng)過B、C兩點，已知

AB=BC.如圖所示，物體在AB段重力做功％,做功功率R；在BC段重力做功％,做功功率Pz,貝UW2,

PiP2（兩空均選填或“=”）

"I

B6

3.如圖所示，一物體在水平向右的拉力件作用下以lm/s速度在水平地面上勻速運動了10m,拉力E所做的

功為％,功率為P”若該物體在水平向右的拉力F?作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運動了10m,

拉力F2所做的功為Wz,功率為P2,則gW2,PiP2（選填“〈”或“=

4.若轎車以90kW的恒定功率啟動做直線運動，運動過程中受到的阻力不變，運動的速度v與時間t的關(guān)系

如圖甲所示.則在20-25s時間內(nèi)，轎車運動的距離是—m,該過程發(fā)動機做的功是—J,轎車在運動

過程中受到的阻力是—N.

5.一輛轎車以72km/h的速度在水平路面上沿直線勻速行駛10分鐘，轎車的質(zhì)量為1500kg,行駛時所受阻

力為車重的0.2倍(g取10N/kg),則牽引力為N.此時汽車的功率為kW?

三、計算題

1.如圖甲所示，物體重500N,某人用F=400N平行于斜面的拉力使物體沿斜面向上做直線運動，其路程隨時

間變化的圖象如圖乙所示.

(1)物體運動的速度多大？

(2)10s內(nèi)人對物體做了多少功？功率多大？

(3)10s內(nèi)人對物體做了多少有用功？

2.星期天，小強同學(xué)參加社區(qū)舉辦的“體驗日”活動中，體驗了一回送水工的工作，將一桶20L的飲用桶

裝水搬到五樓的張爺爺家。(g=10N/kg,lL=lX10-3m3)求：

(1)桶中水的質(zhì)量是多少？

(2)小強同學(xué)質(zhì)量為40kg,桶重不計，每只腳與地面接觸面積約0.025m,,當(dāng)他扛起這桶水雙腳站立時，

他對水平地面的壓強是多大？

(3)小強同學(xué)將水從一樓搬到12m高的五樓用時2min,小強對水做功的平均功率是多少？

第2節(jié)《功率》課外同步課時作業(yè)答案與解析

一、選擇題

L答案：B

2.答案：D

3.答案：B

4.答案:D

解析：本題考點是速度公式及其應(yīng)用；功、功率的計算..

(1)已知速度與行駛時間，由速度公式可以求出小車的路程.

(2)小車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可以求出牽引力，然后由功率公式求出功率.

<1)由如可知，小車行駛的距離：

s=vt=30m/sX180s=5400m

(2)小車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，

由平衡條件得：F=f=O.16mg=0.16X1500kgX10N/kg=2400N

(3)牽引力做的功:W=FS=1.296X107J

(4)牽引力的功率：p=Zs

=2400NX5400ID=72000W

t180s

5.答案：AB

解析：本題考查滑動摩擦力大小的決定因素、功和功率?；瑒幽Σ亮εc壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，甲

對桌面的壓力大于乙對桌面的壓力，甲的摩擦力大于，因為勻速運動，拉力與摩擦力大小相等，所以A正

確；因為速度相同，時間相同，運動距離相同，根據(jù)公式W=Fs,F1大于F2,則F1做的功多，所以B正確；

根據(jù)P=W/t,時間相同時，F(xiàn)1做功多，故F1的功率大于F2的功率，C錯誤；重力與運動方向垂直，重力不

做功，D錯誤。

二、填空題

1.答案：200,40

解析：根據(jù)無人機的質(zhì)量m=2kg,可以求出該物體的重力G=mg=20N,求克服重力做功

W=網(wǎng)=20Nx10機=200J；求功率P=W/t=40W

2.答案：=；<.

解析：本題考點是功、功率的大小比較.已知AB=BC,根據(jù)W=Gh可知這兩段物體做的功相等；因小球在自

由下落時做加速下落運動，所以根據(jù)速度公式可知經(jīng)過相同路程的時間關(guān)系，再根據(jù)功率公式得出它們的

功率關(guān)系.

由題AB=BC,

根據(jù)W=Gh可知，物體在AB段和BC段做的功相等，即

由于小球在自由下落時做加速運動，

根據(jù)t=旦可知，小球在BC段運動的時間短，

v

m

根據(jù)公式P=R可知，物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P!<P2.

t

3.答案：=；<.

解析：本題考點是功、功率大小的比較.根據(jù)影響滑動摩擦力大小的因素和二力平衡條件即可比較水平拉

力的大??；知道拉力拉力做功的大小關(guān)系，根據(jù)W=Fs和P=Fv判斷比較功和功率的關(guān)系.

<1)由題可知，同一物體先后以不同的速度在同一水平地面上勻速運動，則物體對水平地面的壓力不變，

接觸面的粗糙程度不變，因此兩次物體受到的滑動摩擦力不變；

又因為物體在水平地面上勻速運動，根據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力F和滑動摩擦力f是一對平衡力，

大小相等,即F：=F：=f;

(2)物體運動的距離都為10m-,且FI=F2,由W=Fs可知Wi=W2；

因為vi<V2,且Fi=F"由P=?=E^=FV可知，Pi<P2.

tt

4.答案:150；4.5X105；3000.

解析：由圖象可知，在20-25s時間內(nèi)，轎車運動的速度為30m/s,則轎車運動的距離s=vt=30m/sX5s=150m；

因轎車以90.kW的恒定功率啟動做直線運動，所以轎車發(fā)動機做功W=Pt=9X10"X5J=4.5X105J；轎車運動過

程中受到的阻力f=E=90Xl°'W=3000N.

v30in/s

5.答案:3X103!60?

解析：汽車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，根據(jù)f=0.2G=0.2mg

求出.阻.力，利用二力平衡條件求出牽引力的大小；

根據(jù)P=g=^=Fv求出汽車的功率。

(1)汽車做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件得牽引力：

F=f=0.2G=0.2mg=0.2X1500kgX10N/kg=3X103N；

(2)汽車的速度：v=72km/h=20m/s；

汽車的功率：P=—=—=Fv=3X103NX20m/s=6X104W=60kW

tt

三、計算題

1.答案：(1)物體運動的速度為L2m/s；

(2)10s內(nèi)人對物體做了4800J功；功率為480W；

(3)10s內(nèi)人對物體做了3000J有用功.

解析：本題考點有功的計算；有用功和額外功；功率的計算.

根據(jù)圖象讀出10s時物體運動的路程，利用可求速度；知道10s物體運動的路程，又知拉力大小，利

用W=Fs計算10s內(nèi)人對物體做的功，再利用P4計算功率；利用相關(guān)數(shù)學(xué)知識求出10s物體上升的高度，

利用W=Gh計算有用功.

(1)由圖可知，物體運動的圖象是一條斜線，表明物體做-勻速直線運動，并且10s時，運動的路程是12m,

則物體運動的速度v=—=2m/s；

t10s

(2)10s內(nèi)人對物體做的功：W=Fs=400NX12m=4800J；

好索p_W_4800J

t10s

(3)10s內(nèi)運動的路程是12m,

根據(jù)直角三角形中，30°角所對直角邊是斜邊的一半可知，10s時物體上升的高度為h=^=6m,

則10s內(nèi)人對物體做的有用功：WWffl=Gh=500NX6m=3000J.

2.解答：(1)m=PV=1X103.kg/m3X20XWmMOkg

(2)小強扛起水后對水平地面的壓力

F=G=mg=(40kg+20kg)X10N/kg=600N

小強雙腳站立，與地面的接觸面積S=2X0.025m2=0.05m2

4

對地面的壓強P=F/S=600N/0.05m=1.2X10Pa

(3)對水做功W=Gh=mgh=20kgX10N/kgX12m=2400J

做功功率P=W/t=2400J/120s=20W

第3節(jié)動能和勢能

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道動能勢能的概念。

2.在探究實驗中理解影響動能勢能的因素。

3.用能量的初步知識理解分析簡單的實際問題。

學(xué)習(xí)重點是知道動能勢能的概念。

學(xué)習(xí)難點是理解影響動能勢能的因素。

二、知識點解讀

知識點一：能量

物體能夠?qū)ν庾龉Γ硎具@個物體具有能量，簡稱能，單位：焦耳（J）。

知識點二：動能

1.定義：物體由于運動而具有的能，叫做動能。

2.影響動能大小的因素：①物體的質(zhì)量；②物體運動的速度。物體的質(zhì)量越大，運動速度越大，物體具有

的動能就越大。

知識點三：重力勢能

L定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。

2.影響重力勢能大小的因素：①物體的質(zhì)量；②物體被舉高的高度。物體的質(zhì).量越大，被舉得越高，具有

的重力勢能就越大，單位是焦耳。

知識點四：彈性勢能

L定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能，單位是.焦耳。

2.影響彈性勢能大小的因素：物體發(fā)生彈性形變的幅度。物體的彈性形變幅度越大，具有的彈性勢能就越

大。

三、深化理解知識點的例題及其解析

【例題11如圖。兩個質(zhì)量不相等的實心鐵球甲和乙（m甲＞m乙）相距S,在無限長的光滑水平面上以相同

的速度向右運動（空氣阻力不計）。則—（選填“甲”或“乙”）球的動能大，—（選填“甲”或“乙”）

球的慣性大。隨著時間的延長，甲球（選填“可能”或.“不可能”）撞上乙球。

甲乙

答案：甲；甲；不可能。

解析：動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。由題意可知，甲乙兩球的速度相同，甲的質(zhì)量大，所以甲的

動能大；

慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，甲的質(zhì)量大，所以甲球的慣性大。

由于物體在光滑的水平面是以相同的速度運動，因此，甲乙之間的距離不會改變，兩球不可能相撞。

【例題2】相關(guān)資料表明，大部分重大交通事故是因為汽車超載超速造成的。興趣小組決定對超載超速問題

進行一次模擬探究，經(jīng)討論后認(rèn)為，可以用小球作為理想模型，代替汽車作為研究對象，如圖，將小球從

高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下，推動同一小木塊向前移動一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三

次實驗，其中hi=h3>h2,mA=mB<mc

（1）把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制—相同。

（2）實驗中超載超速帶來的危害程度用—表示；

（3）研究超載帶來的危害時，選擇甲、乙、丙三次實驗中的進行比較；

（4）為比較超載超速帶來的危害程度，興趣小組利用上述器材進行定量研究。得到數(shù)據(jù)如下表：

小球質(zhì)量/克高度/厘米木塊滑動距離/厘米

A10510

B20518

C30529

D101038

E101586

請根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害較大的是.

答案：（1）速度；（2）小木塊移動的距離；（3）甲、丙；（3）超速20虬

解析：本實驗中研究動能大小的決定因素時運用了控制變量法，反映動能多少時運用了轉(zhuǎn)換法。從圖中現(xiàn)

象發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、速度的不同是此題的關(guān)鍵。

實驗中通過控制小球滾下的高度來控制小球滾下的速度；動能的大小通過木塊被推動距離來表示；根

據(jù)控制變量法來分析超載帶來的危害；分析表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

（1）把小球放在同一高度由靜止開始沿斜面滾下是為了控制小球到達斜面底端時的速度大小相等；

（2）超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大，將木塊推動得越遠(yuǎn)，說明動能越大，故實瞼中超載

超速帶來的危害程度用木塊被推動的距離來表示；

（3）超載是指汽車的速度一定時，質(zhì)量越大動能越大，將木塊推動得越遠(yuǎn)，說明動能越大，故需要需要高

度相同，質(zhì)量不同的小球，圖中甲丙符合要求；

（4）表格中對應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)可知速度對物體的動能影響更大，當(dāng)超速20%發(fā)生交通事故時，由此造成的危

害更嚴(yán)重。

四、本節(jié)課的課時作業(yè)（含答案與解析）

第3節(jié)《動能和勢能》課外同步課時作業(yè)

一、選擇題

1.下列物體具有動能的是（）

A.靜止不動的課桌B.掛在樹上的椰子

C.拉長了的橡皮筋D.正在行駛的汽車

2.中華傳統(tǒng)文化中古詩詞詞句優(yōu)美，蘊含了豐.富的物理知識.下列說法錯誤的是（）

A.春風(fēng)得意馬蹄疾，一日看盡長安花.“馬蹄疾”說明馬具有的動能小。

B.唐詩中有“不盡長江滾滾來”的詩句，生動、形象地反映這條江河蘊藏了大量的機械能.

C.”會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”，“拉彎的弓”具有彈性勢能

D.”黃河遠(yuǎn)上白云間，一片孤城萬仞山”，“黃河水”具有重力勢能

3.為了紀(jì)念在物理學(xué)中作出杰出貢獻的科學(xué)家，有時會利用他們的名字作為物理量的單位。其名字被用作

“能量”單位的是（）

A.伽利略B.安培C.牛頓D.焦耳

4.體積相等的實心銅球和實心木球在水平地而上以相同的速度做勻速直線運動，銅球的動能為Ei,木球的

動能為E?。已知銅的密度大于木頭的密度，則

A.EI>E2B.EI=E2C.EI<E2D.無法判斷

5.如圖所示，是把小球放在相同的斜面上自由滾下，撞擊靜止在水平面上的木塊進行的實驗。（如〈秋；A

<玲）能說明物體的動能與物體的速度有關(guān)的是（）

A.甲、丙B.乙、丙

C.甲、乙D.甲、乙、丙

二、填空題

1.在2046年8月8日巴西奧運會中，我國運動員吳敏霞與施廷懋在女子雙人三米板跳水比賽中，勇奪金牌,

她們在下落過程中，重?力勢能變―，動能變.

2.達?芬奇既是一位偉大的藝術(shù)家，同時也是一位偉大的發(fā)明家。如圖是達?芬奇設(shè)計的一架投石機，試

用學(xué)過的物理知識解釋下列問題。

（1）投石機將巨石拋出后，巨石仍能繼續(xù)向前飛行的原因是：巨石仍然繼續(xù)向前飛行是由于巨石具有

（2）為什么速度相同的巨石，質(zhì)量越大，擊中目標(biāo)后，對目標(biāo)的傷害越大？這是因為速度相同的"巨石，質(zhì)

量越大,越大。能夠做的功越多，擊中目標(biāo)后對目標(biāo)的傷害越大。

3.甲、乙兩車運動的s-t圖像分別如圖所示，以甲為參照物，乙是.的（選填“靜止”或“運動”）；

甲、乙各運動8米，所用時間相差.秒甲在上坡過程中，其重力勢能（選填“增大”、“不

變”或“減小”）。

4.為探究“動能大小的影響因素”，科學(xué)小組利用斜面、鋼球、木塊等器材開展了如圖所示的活動。實驗中

通過比較木塊來判斷鋼球動能的大小。在圖甲和圖丙中，用質(zhì)量不同的兩個鋼球從斜面上相

同高度自由滾下，目的是使鋼球撞擊木塊時的相同。比較甲、乙兩圖，得到的結(jié)論是

三、實驗題

1.如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，實驗中讓鋼球從斜面上某個高度由靜

止沿斜面滾下，在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平向右運動直至停,止.

(1)實驗中是通過觀察?來判斷鋼球的動能大小.

(2)讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與的關(guān)系.

(3)換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與的關(guān)

系.

(4)木塊最終會停下來的主要原因是,在此過程中木塊通過方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

(5)如果木塊在運動過程中所受的摩擦阻力為0,木塊將

2.小江同學(xué)利用一個彈珠、三根材料和厚度相同、長寬不同的橡皮條，探究“橡皮條的彈性勢能與長度、

寬度的關(guān)系.”他依次將橡皮條固定在彈弓上，如圖所示，在彈性范圍內(nèi)，拉伸相同的伸長量，將彈珠在同

一位置沿水平方向彈射出去，測得彈射的水平距離，數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)橡皮條橡皮條寬/cm橡皮條長/cm彈射的水平距

離/m

1a0.5020.0010.10

2b0.5030.008.20

3c1.0020.0014.00

請回答以下問題：

(1)實驗中，是通過比較來間接反映橡皮條的彈性勢能大??；

(2)比較第1次和第2次實驗知，拉伸相同的伸長量，橡皮條的彈性勢能與橡皮條的—有關(guān);

(3)比較低1次和第3次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮條的彈性勢能還與橡皮條

的—有關(guān)；

(4)用同種材料同厚度的橡皮條，拉伸相同的伸長量，彈性勢能最大的橡皮條是―

A.窄面長的B.寬面長的

C.窄面短的D.寬面短的.

第3節(jié)《動能和勢能》課外同步課時作業(yè)答案與解析

一、選擇題

L答案：D.

解析：本題考點是動能和勢能的概念.機械能包括動能和勢能；物體由于運動而具有的能量叫動能；物體

由于高度而具有的能量叫重力勢能；物體發(fā)生彈性形變而具有的能量叫彈性勢能.

A.物體由于運動而具有的能量叫動能；靜止的課桌不具有動能；故A錯誤；

B.物體由于運動而具有的能量叫動能；掛在樹上的椰子是靜止的，不具有動能；故B錯誤；

C.物體由于運動而具有的能量叫動能；拉長的橡皮筋不具有動能，具有彈性勢能；故C錯誤；

D.物體由于運動而具有的能量叫動能；正在行駛的汽車具有動能；故D正確.

2.答案：A.

3.答案：D

4.答案:A

5.答案：C

二、填空題

L答案：??；大

解析：動能的大小與物體的質(zhì)量、速度有關(guān)；重力勢能的大小與物體的質(zhì)量、高度有關(guān).跳水運動員下落

過程中，質(zhì)量不變，高度減小，所以重力勢能變?。煌瑫r其速度變大，所以動能變大.

2.答案：（1）慣性⑵動能。

3.答案：運動，9。增大。

4.答案：移動的距離。速度。質(zhì)量相同時，速度越大動能越大。

三、實驗題1.答案：（1）木塊被推動距離的大??；（2）速度；（3）質(zhì)量；（4）受到摩擦力的作用；做

功；（5）永遠(yuǎn)做勻速直線運動.

解析：本題的考點是探究影響物體動能大小的因素.

（1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動能與質(zhì)量關(guān)系時，控制速度不變；探究動能與速度關(guān)系

時，控制質(zhì)量不變.該實驗也采用了轉(zhuǎn)換法，通過比較小球推動木塊移動的距離來反映小球動能的大?。?/p>

（2）由于動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，要想研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系，需要換用不同質(zhì)量的鋼

球從斜面相同的高度滑下；

（3）力是改變物體運動狀態(tài)的原因；

（4）改變內(nèi)能的方式有兩種，即做功和熱傳遞；

（5）據(jù)牛頓第一定律分析即可判斷.

2.答案：（1）彈珠被彈射的水平距離；（2）長度；（3）寬度；（4）D.

解析：本題考點是探究影響物體勢能大小的因素.

具有彈性的物體發(fā)生彈性形變時，具有彈性勢能.彈性勢能的大小跟物體發(fā)生彈性形變大小有關(guān)，彈性形

變越大，具有的彈性勢能越大.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用控制變量法分析.

（1）彈弓彈性勢能的大小是通過彈珠射出的距離來表示，射出的越遠(yuǎn)，彈弓的彈性勢能越大.

（2）比較第1次和第2次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮條寬度相同，長度不同，彈珠射出的距離不

同，故橡皮條的彈性勢能與橡皮條的長度有關(guān)；

（3）比較第1次和第3次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮長度度相同，■條寬不同，彈珠射出的距離不

同，故橡皮條的彈性勢能與橡皮條的寬度有關(guān)；

（4）由以上可知，彈性勢能的大小與寬度、長度有關(guān)；在拉伸相同的伸長量時寬度越寬，彈性勢能越大，

長度越短，彈性勢能越大，故彈性勢能最大的橡皮條是寬面短的，故選D.

第4節(jié)機械能及其轉(zhuǎn)化

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道機械能包括動能和勢能。

2.能用實例說明動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，能解釋有關(guān)動能、重力勢能、彈性

勢能之間相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。

3.了解機械能守恒的含義。

學(xué)習(xí)重點是知道機械能。

學(xué)習(xí)難點是了解機械能守恒的含義。

二、知識點解讀

知識點一：機械能

（1）定義：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。

（2）單位：J

（3）影響機械能大小的因素：①動能的大小；②重力勢能的大??；③彈性勢能的大小。

知識點二：動能和勢能的轉(zhuǎn)化

1.在一定的條件下，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化。

2.物體只受到重力作用時，動能和重力勢能在轉(zhuǎn)化過程中，機械能的總和不變，即，機械能守恒。

三、深化理解知識點的例題及其解析

【例題1】體育測試中，小明立定跳遠(yuǎn)的運動軌跡如圖所示，他在上升過程中（）

A.動能減小B.動能增大C.重力勢能減小D.重力勢能不變

答案：A

解析：小明在上升過程中質(zhì)量不變，速度變小，動能變小，同時高度升高，重力勢能增大。故A正確，BCD

錯誤。

隨題2】如圖所示，甲、乙兩個質(zhì)量不同的小球從相同高度靜止釋放，甲球下落過程中經(jīng)過P、Q兩點.忽略空氣阻力，

下列說法正確的是（）

甲乙

—9-------d―

I

Q

P，

I

I

Q，

A.著地瞬間，兩球的動能相等

B.甲球在P點和Q點的機械能相等

C.釋放瞬間，兩球的重力勢能相等

D.從釋放到著.地，兩球所受重力做的功相等

答案：B

解析：忽略空氣阻力，則此過程機械能守恒。在同一高度靜止釋放，說明剛開始動能均為零，又就質(zhì)量不

同，艙重輜杯等。部蟒間，耐始展都鉆為褊3,到期）翅樹l￡t）勢肓環(huán)等，艙動能W,

A鐲吳。期過程機碳知恒，所以封在自由掉流堆中，機橢攤豺符，B正確。釋放瞬間，酮高度

相同但質(zhì)量不同，城置勢能不相等，C錯誤。兩球笳U在重力的作用下掉落了相同的距離，但耐的重力

不同，由胴=紡可知，下相同，但G不同，因此兩球所受重力做的功不相等。

【例題3】如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面，一小球由A點以速度v沿軌道滾下，經(jīng)另一側(cè)等

高點B后到達最高點C.下列關(guān)于小球滾動過程的分析正確的是（）

A.整個過程只有重力在對小球做功

B.小球在A、B兩點具有的動能相同

C.小球在A、B、C三點的速度大小關(guān)系是VA>VB>vc

D.小球在A點具有的機械能等于它在C點具有的重力勢能

答案：C

解析：A.小球受到豎直向下的重力的作用，下落中，移動了距離，小球的重力是做功的，因為是粗糙的弧

形軌道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故A錯誤；

B.在粗糙的弧形軌道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落過程中，機械能減小，故在A、B兩點

具有的動能不同，故B錯誤；

C.小球運動過程中，要克服摩擦力做功，機械能減小，小球質(zhì)量不變，故小球在A、B、C三點的速.度大小

關(guān)系是VA>VB>VC,故C正確；

D.要克服摩擦力做功，機械能減小，故在A點具有的機械能大于它在C點具有的重力勢能，故D錯誤。

【例題4】跳繩是大家喜愛的體育運動之一，小金的質(zhì)量為50千克，每次跳起高度約為6厘米（人整體上

升，如圖所示），一分鐘跳100次，下列說法正確的是（）

A.向上起跳過程中小金的動能持續(xù)增大

B.在整個跳繩過程中小金的機械能守恒

C.小金跳一次克服重力做功約3焦

D.小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為50瓦

答案：D

解析：（1）影響動能的因素是質(zhì)量和速度；

（2）跳繩時由于存在阻力，機械能減小；

（3）根據(jù)G=mg算出重力，根據(jù)G=mg算出跳一次克服重力做功；

（4）根據(jù)P=.算出小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率。

t

A.向上起跳過程中，質(zhì)量不變，速度減小，小金的動能減小，故A錯誤；

B.人在跳繩的過程中，由于存在阻力，機械能減小，所以機械能不守恒，故B錯誤;

C.小金的重力為：G=mg=50kgX10N/kg=500N,

小金跳一次克服重力做功：W=Gh=500NX0.06m=30J,故C錯誤；

D.小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率：pJ^=30JX100=5OW,故D正確。

t60s

【例題5】人造地球衛(wèi)星在大氣層外環(huán)繞地球運行（不受空氣阻力），當(dāng)它從遠(yuǎn)地點向近地點運動時（）

A.動能減小，勢能增大，機械能不變

B.動能減小，勢能減小，機械能減小

C.動能增大，勢能減小，機械能不變

D.動能增大，勢能減小，機械能減小

答案：C

解析：（1）在太空中，衛(wèi)星繞地球運動時，沒有阻力作用，沒有克服摩擦做功，機械能守恒。

（2）勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉的高度。質(zhì)量越大，高度越高，勢能越大。

（3）動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大，速度越大，動能越大。

衛(wèi)星在大氣層外運動，不受空氣阻力作用，只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化，因此機械能守恒。衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點時勢

能最大，當(dāng)它從遠(yuǎn)地點向近地點運動時，勢能轉(zhuǎn)化為動能，所以勢能減小、動能增大，速度增大。

四、本節(jié)課的課時作業(yè)（含答案與解析）

第4節(jié)《機械能及其轉(zhuǎn)化》課外同步課時作業(yè)

一、選擇題

L下列四幅圖中，動能和勢能之間沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化的是（）

2.如圖所示是小球在地面彈跳的頻閃照片，分析圖片后得到小球的彈起的高度逐漸減小，同時小球會變

熱.有關(guān)能量轉(zhuǎn)化說法錯誤的是()

A.小球在下落時，它的重力勢能減小，

B.小球在上升時，它的動能減小，

C.根據(jù)能量守恒定律，小球在彈跳過程中有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

D.小球的彈性勢能不變.

3.2016年8月1-6日，我國用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星（簡稱“量子衛(wèi)星”）

“墨子號”發(fā)射升空，如圖所示，火箭在加速上升的過程中（）

A.動能不變，重力勢能增加，機械能增加

B.動能增加，重力勢能不變，機械能增加

C.動能增加，重力勢能增加，機械能增加

D.動能不變，重力勢能不變，機械能不變

4.如圖所示，在不計空氣阻力的情況下，鉛球從出手到將要落地的過程中，下列說法正確的是（）

C.鉛球由b-c時，機械能逐漸減小D.鉛球在c點時動能最大

5.2018年2月12日13時03分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成

功發(fā)射第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，如圖所示的衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行，離地球最近的一點叫

近地點，最遠(yuǎn)的一點叫遠(yuǎn)地點，它在大氣層外運行，不受空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點運行到近地點,重力勢能減小，動能增大,機械能守恒

B.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點運行到近地點,重力勢能增大，動能減小,機械能守恒

C.衛(wèi)星從近地點運行到遠(yuǎn)地點,重力勢能增大，動能增大,機械能不守恒

D.衛(wèi)星從近地點運行到遠(yuǎn)地點、重力勢能減小，動能減小,機械能不守恒

二、填空題

1.從桌面掉到地上的乒乓球會自動彈起，球在上升過程中,能轉(zhuǎn)化為能，由于球與空氣有摩擦,

上升過程中球的機械能

2.在2017年4月22日，貨運飛船“天舟一號”與空間站“天空二號”成功對接.對接后，以“天宮二號”

為參照物，“天舟一號”處于狀態(tài).由于外太空存在少量空氣，“天空二號”運行時受到阻力，機械

能（選填“變大”、“變小”或“不變”）.

3.2016年浙江最大抽水蓄能電站在縉云開建.其工作原理如圖所示，用電低谷時（如深夜），電站利用電網(wǎng)

多余電能把水從下水庫抽到