内容正文:
056
第一模块
力学
专题六功和机械能
专题考点解读
考点分布
考点分频
课标要求
功
染染泉
1知道机桃功和功率。用生活中的实例说明机被功和功
率的含义。
功率
泉来女
2知道动能、势能和机械能。通过实验,了解动能和势
能的相互转化。举例说明机城能和其他形式能量的相
机械能及其转化
象康绿象动
互转化。
考点各个击破
点
18
功
最桌康染众答案P13
抓重点
表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上移
动的距离,则功的表达式为W=Fs。如果重
一、做功的两个必要因素
力做功或克服重力做功,则功的表达式为
做功包括两个必要的因素:(1)作用在物休
W=(Gh。
上的力;(2)物体在这个力的方向上移动的距
三、功的原理
离。三种不做功的情况:(1)物体受到力的作
人们使用机械有时是为了省力,有时是为
用,但在该力的方向上没有移动距离;(2)物休
了省距离,但省力必然费距离,省距离一定费
没有受力,由于惯性移动了一段距离:(3)物体
力,既省力又省距离是不可能的,也就是说使用
受到力的作用,也移动了·段距离,但力与距离
任何机械都不能省功,这个结论就叫功的原理。
的方向垂直。
明考向
二、功的计算
力学中,功等于力与物休在力的方向上移
寿向
判断力对物体是否做功
动的距离的乘积,即功=力×距离。如果用W
典例下列实例中,没有对物体做功的是()
057
过真题
1.[2023·江苏连云港]下列有关功的说法正确
的是
A运动员挺举
B.起重机提升大
杠铃的过程
石块
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有
做功
C.小宇推木箱
D,运动员将弓拉
C,运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃
推而未动
弯的过用
做了功
解析运动员挺举杠铃的过程,运动员对杠
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书
铃施加了力的作用,杠铃在该力的方向上通
包做了功
过了距离,所以运动员对杠铃做了功,A不符
2.[2022·浙江杭州门现有甲、乙、丙三个质量不
合题意。起重机提升大石块,起重机对大石
同的物体(n>mz>m),在相等的恒力F
块施加了力的作用,大石块在该力的方向上
作州下,分捌在水平方向、沿斜面向上、竖直
通过了距离,所以起重机对大石块做了功,B
方向通过了相等的距离s。如图所示,F在三
不符合题意。小字推木箱推而未动,有力但
种情况下做的功分别为W甲、W、W两,三者
没有距离,所以小宇对木箱没有做功,C符合
大小判断正确的是
题意。运动员将弓拉弯的过程,运动员对弓
F
施加了力的作用,弓在该力的方向上通过了
距离,所以运动员对弓做了功,D不符合题
意。选C。
E
方法总结
判断力是否做功的方法
A.W>W>W
B.WW乙<W丙
判断哪个
C.W单=W乙=W丙
D.W甲=W∠W丙
确定研究对券
力对哪个
物休发功
3.[2023·湖南株洲](多选)某建筑T地上,一
判新物体是否
处于静止歌态
是不微功
台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起
↓5
吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机
分桥物体是否否
受该力的作用
{不做功
提升材料所做的功W与提升高度的关系
↓是
分析物体运动的方向写能
如图所示。由图可知(g取10N/kg)()
该力的方向是否磨立】
不做功
5
600PU
力对物体做功
3
407m
◆058
A.两种材料的总质量为1.5t
动汽车的牵引力,依据模型思想,他将问题简
B.两种材料的总质量为3t
化为电动汽车行驶10km,牵引力做功3.6×
C.吊到40m高处的材料质量为1t
10°J,求牵引力的大小。
D.吊到40m高处的材料质量为1.5t
4.[2023·四川宜宾]如图所示,一个物体被水
平力F卡在竖直墙面时静止,水平力减小为
F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀
速下滑时物休受到的摩擦力大小
(选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对
物体
(选填“做了”或“不做”)功。
8.学科内综合[2023·山西]小伟同学在单
杠上做引体向上时的情景如图所示,每次引
体向上身体上升的高度为0.6m,求解下列问
题。(小伟的质量为50kg,g取10N/kg)
5.[2022·天津]如图所示,在做“研究影响滑动
(1)引体向上前小伟先进行了热身训练,他绕
摩擦力大小的因索”实验时,用弹簧测力计水
操场跑了600m,用时5min,他热身运动的平
平拉动木央,使它沿水平长木板匀速滑动了
均速度:
0.5m,弹簧测力计的小数为4N。该过程巾,
(2)小伟完成1次引体向上克服重力做的功;
木块所受的摩擦力为
N,拉力做功
(3)小伟做完引体向上运动后,双脚稳稳地站
J。
在水平地面上,请你估算他此时对地面的
压强。
6.①新科技[2022·江苏连云港]2022年北京
冬奥会上智能设备广泛应H,一款智能送餐
机器人所受的重力是500N,如果机器人在水
平路面上以0,8m/s的速度沿直线匀速运动
50m,它所受到的阻力为60N。机器人受到
的重力做功
J,牵引力对机器人做功
J。
7.[2023·四川成都节选]小尚听爸爸说,家里
的电动汽车正常行驶10km消耗的电能约为
1度(3.6×10J)。他认为由此可以测算出电
059
点
19
功率
业桌集必朵
答案P14
抓重点
(2)10s内小明做引体向上的功率。
解析(1)做引体向上时需要克服重力做功,
1.功率是表示物体做功快慢的物理量。
已知小明重G=500N,每次上升的距离
2.功率的单位。
h=0.6m
在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称
小明完成1次引体向上做的功
瓦,符号是W。1W=1J/s,1W表示物体在
W=Gh=500N×0.6m=300J
1s内做的功为1J。功率的常用单位还有干瓦
(2)小明10s内做的总功
(kW),兆瓦(MW)等。1kW=103W,1MW=
Ws=4W=4×300J=1200J
10W。
小明做功的功率
3.功率的相关计算。
P-W=1200J-120w
10s
定义式
率p-兴
答案
(1)300J(2)120W
变形式
功W=P,时间=罗
方法总结
对功或功率进行计算时,一定要清楚
推导式
由W=F知,P=W=B=F
整个物理过程,找准对应量,如W=Fs中,
国注意■
F与5是指同一物体受到的力并沿力的方
无论用哪个公式进行相关计算,公式里
向移动的距离;P=型中,W与P指的是
的各物理量都要用国际单位。
同一个力做的功和做功的功率。
明考向
过真题
考向
功率的计算
1.[2021·湖南岳阳]小明两次把l问一捆书从1
典例如图所示,小明在单和:上
楼匀速搬上3楼分别用时60s、40s,比较两
做引体向上运动,每次引体
次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正
向上身体上升的高度为握拳
确的是
时手臂的长度。已知小明重500N,握拳时手
A.用时少的做功多
臂的长度为0.6m,完成4次引体向上所用的
B.用时少的做功功率大
时间为10s。求:
C,用时多的做功多
(1)小明完成1次引体向上所做的功;
D.用时多的做功功率大
◆060
2.[2021·黑龙江大庆]一定质量的物体在水平
直线运动。当水平推力为F时,物体运动的
拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其
路程与时间关系如图乙所示:当水平推力为
路程(s)-时间(t)关系如图所示,下列说法正
F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所
确的是
示,则F
F2。若两次推力的功率分
↑s/m
别为P、P,则P
P2。(均远填
“>”“=”或“<”)
2
+s/m
/(m's)
04812162024丙
A.物体20s时的速度大于8s时的速度
B.0~一12s物体所受的拉力大于12一24s物
t/s
tis
体所受的拉力
甲
内
C.0~12s拉力做的功大于12~24s拉力做
6.[2023·四川内江]下图是当今世界上最新研
的功
发的“侦探猎犬”超音速汽车,最大车速能达
D.012s拉力做功的功率小于12~21s拉
到1.6×103km/h,它创造了烦期内无法超越
力做功的功率
的世界纪录。在某次测试中,该超音速汽车
3.[2023·山东滨州]如图所示,重为20N,棱长
为10cm的正方体物块放在水平桌面上,在
以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀
速直线行驶时,汽车受到水平方向的阻力为
10N的水平拉力F作用下,5s内沿水平方
1.8×10N,求在这次测试中:
向匀速移动了50cm,则物块对水平桌面的
强为
(1)汽车受到水平方向的牵引力:
Pa,水平拉力F做功的功率为
(2)汽车牵引力的功率。
4.[2022·甘常武威]小勇背着重40N的书包
沿水平路面走了200m,用时3min,又用
1min爬上了大约9m高的四层楼回到了家,
小勇所受的重力为600N,则他在回家过程中
对书包所做的功为
J。他上楼过程
中克服总重力所做功的功率是
W。
(沿水平路面行走时不考虑重心高度的变化)
5.[2022·黑龙江齐齐哈尔]如图甲所小,放在
水平地面上的物体在水平推力F的作用下做
061
考点
20
机械能及其转化
来象业象答案P15
抓重点
(2)根据实验操作分析实验日的:实验操作
中,某一影响因茶改变了,目的就是探究动能大
一、影响动能和势能的因素
小与该影响囚索的关系。
(3)实验中,如果同吋改变两个影响因素,
动能
质节、速度
探究的结论是不可靠的。
机械能
重力势能
质录、尚度
3.注意事项。
势能
(1)把物体放在不同的高度,是为了让物体
弹性势能
材料、弹性
形变程度
到达水平面时获得不同的速度,所以描述结论
二、动能和势能的转化
时,不能说高度,要说速度。
1.动能和势能之间可以相互转化,机械能
(2)此实验探究的是从斜面上滑下的小球
与电能、内能等其他形式的能也可以相互转化。
的动能,不是被推动的物体的动能。
2.如果只有动能和势能相互转化,机械能
的总和不变,即机械能守恒。判断机械能和内
明考向
能之间的转化,可以根据是否受摩擦力判断。
若不计摩擦力,则机械能守恒:若存在摩擦力,
考向1
机械能及其转化
则机械能的一部分转化为内能,机械能变小。
典例1如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的
国道突破⑦探究影响动能大小的因素
曲面从4点向d点运动,其中b和d两点在
同·水平高度。下列说法正确的是()
一、实验类型:探究规律型
二、高频命题点
1.实验方法。
(1)转换法:把物体动能的大小转换为被推
A,小球从a点运动到c点,重力势能全部转
动物体移动距离的大小。
化为动能
(2)控制变量法:动能大小与物体的质量
B.小球在b点的机械能大于在c点的机械能
速度两个因素有关,在探究动能大小与物体速
C.小球在b点的动能等于在d点的动能
度的关系时,应该控制小球的质量不变,让小球
D.小球从a点运动到d点的过程中,机械能
从不同高度下滑,从而使其到达水平面吋的速
一定全部转化为内能
度不同;在探究动能大小与物体质量的关系时,
解析从a点运动到c点的过程中,小球的重
应让质量不同的小球从同一高度下滑。
力势能一部分转化为动能,另一部分转化为
2.实验过程。
内能,A错误。因小球在滚动过程中要克服
(1)根据实验目的进行实验操作:探究动能
摩擦力做功,机械能会逐渐减小,所以小球在
大小与某一影响因素的关系时,就选择另一影
b点的机械能大于在c,点的机械能,小球在b
响因素相同,该影响因素不同的实验装置。
点的机械能大于在,点的机械能,已知b和d
062
两点在同一水平高度,即两位置小球的重力
(3)研究超速带来的危害程度时,选择甲、乙、
势能相同,根据“机械能=动能十势能”可知,
丙三次实验中的
进行比较。
小球在b点的动能大于在d点的动能,B正
(4)若本实验中水平面绝对北滑,则
确,C错误。小球运动到d点时具有-一定的
(选填“能”或“不能”)得出正确结论。
高度,有一定的机械能,所以小球从?点运动
解析(1)实验中超载、超速带来的危害程度
到d点的过程中,机械能不是全部转化为内
可用木块被推动的距离来表示。(2)超载是
能,D错误。选B。
指汽车的速度一定时,质量越大,与物体撞击
方法总结
时,将物体推动得越远,说明动能越大,故模
拟实验时,需要控制最初小车释放时的高度
在判断动能和势能的相互转化时,首
相同(即达到水平面的速度相同),小车的质
先要明确研究对象和要研究的过程,根据
量不同,实验甲、丙符合要求。(3)超速是指
动能和势能的大小变化,得出哪种形式的
汽车的质量一定时,速度越大,与物体撞击
能量减小,哪种形式的能量增大。
时,将物体推动得越远,说明动能越大,故模
拟实验时,需要控制小车的质量相同,最初小
考向2探究影响动能大小的因素
车释放时的高度不相同(即达到水平面的速
典例2安全责任汽车超载、超速是造成重
度不相同),实验甲、乙符合要求。(4)若水平
大交通事故的重要原因。某物理兴趣小组决
面绝对光滑,小车在水平面上不受阻力,小车
定对超载超速问题进行模拟探究。如图所
将做匀速直线运动,不能达到探究目的。
示,将小车从同一斜面上由静止开始滑下,推
答案(1)木块被撞击后向前移动的距离
动同一木块向前移动一一段距离后停下,完成
(2)甲、丙
(3)甲、乙(4)不能
甲、乙、丙三次实验。其中h,=h3>h2,m,=
方法总结
转换法和控制变量法
2<g。请根据实验现象回答下列问题。
如果影响一个物理量的因素存在两
个或两个以上,在探究这个物理量与这些
7了7777777
因素的关系时,需要控制其他因素不变,只
H
探究其中一个因素对这个物理量的影响,
这种方法叫控制变量法。
在探究影响动能大小因素的实验中,
动能的大小无法直接显示和度量,用研究
对象推动物体移动的距离大小能显示出
研究对象的动能大小,这运用了转换法。
在探究物体的动能与质量和速度的关
(1)实验中超载、超速带来的危害程度是通过
系、探究物体的重力势能与质量和高度的关
来表示的。
系时都应用了转换法和控制变量法,在很多
(2)研究超载带来的危害程度时,选择甲、乙、
探究性实验中也经常用到这两种方法。
内三次实验中的
进行比较。
063
过真题
E小
280
180
1.[2023·山东临沂]2023年5月7日上午,我
o
市第十二届全民健身运动会开幕式暨第七届
2.5h/
万人健步活动在五洲湖广场开启。如图所
A.80J
B.100J
C.180J
D.280J
示,航拍本次活动的无人机匀速下降的过程
中
4.模型建构[2023·四川凉山州门如图所示,
从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹
如虚线所示,C、F两处等高,D为小球与水平
地面的接触点,不计空气阻力,下列说法不正
确的是
A.重力不做功
B.动能减小
C.重力势能不变
D.机械能减小
2.[2023·四川自贡]2022年5月14日,一架国
产C919大飞机从浦东机场起飞,经过3个多
小时的飞行后安全降落,这标志着首架C919
A.小球在C点的机械能等于在F点的机
大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是
械能
(
B.小球在C点的动能大于在F点的动能
A.飞机在升空过程中,飞行员的重力势能逐
C.小球从E点到F点的过程中,机械能不变
渐增大
D.小球从D点离开地面到达E点的过程中,
B.飞机从起飞到安全降落的整个过程巾,飞
动能转化为重力势能
行员的动能一直保持不变
5.[2023·安徽]如图所示,在射箭比赛中,运动
C.飞机从起飞到安全降落的整个过程中,飞
员释放弓弦将箭射出,弓弦的弹性势能转化
机的机械能一直保持不变
为箭的
能。
D.飞机降落后,在水平跑道上滑行的过程中,
飞机的动能转化为重力势能
3.[2023·湖南株洲]投出的铅球在空中飞行,
它在整个运动过程中的动能E与距离地面
6.[2023·湖南怀化]如图所示,人造地球卫星
的高度h的关系如图所示。已知铅球出于时
沿椭圆轨道绕地球运行时,不受空气阻力,机
的高度h为2m,铅球落到地面时的重力势能
械能守恒。当卫星从近地点向远地点运动
为零,不计空气阻力,由图可知,铅球出手时
时,它的重力势能
(选填“减小”或
其重力势能为
“增大”),卫星在
(选填“远”或“近”)
064
地点时重力势能最大。
(1)图甲、乙中,同时由静止释放A、B两小
近地点
球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同
时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程
中任一时刻速度大小与小球的
远地,卫星
无关。
7.[2022·浙江杭州]蹦极运动的简化示意图如
(2)小强设计用如图所示的装置探究“物体的
图所示,弹性绳·端系在运动员身上,另·端
动能大小与哪些闪素有关”。小球按图示位
固定在姚台O点。运动员由静止开始自由下
置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰
落,到A点处弹性绳正好处于原长;到B点处
好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木
运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力
大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低
块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本
点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重
实验中通过比较
反映小
不计)
球撞击木块C前的动能大小,这种研究方法
叫
(选填“控制变量法”或“转换
弹件绳
法”)。
(3)根据图乙、丙所示的探究过程,他观察到
B
图丙中木块C被撞得更远,可得山出结论:小球
·水面
的动能大小与
(选填“速度”“高度”
(1)从()点到A点的过程中,运动员的机械能
或“质量”)有关。
(4)若水平面绝对光滑且足够长,木块C被撞
(2)从A点到C点的过程中,弹性绳的弹性势
击后,则它将做
(选填“减速”“匀速”
能
,运动员的动能
或“加速”)直线运动。
(均选填“增大减小不变”或“先增大后减小”)
(5)在探究“小球动能与质量的关系”时,有同
8.[2022·甘肃武威]如图所示,摆线的
学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧乐缩
长L相同,小球A、B的质量A<
m,悬线与竖直方向的夹角<。
相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞
击木块,撞击木块时小球的动能
(选
填“相等”或“不相等”),该方案
(选
用
填“正确”或“错误”)。13
4.C因为物体分别在甲、乙两容器的液体中悬浮和漂
浮,浮力都等于物体所受的重力,所以物体在甲、乙两
pfBe,根据港浮的条件oe nps
容器的液体中受到的浮力相等,A错误。根据物体的
1.0g/cm,代入数据解得甲物质质量占总质量的
浮沉条件,物体在甲容器的液体中悬浮,=P,物体
60%,乙物质质量占总质量的40%,删甲、乙物质的质
量比为60%40%=3:2.
在乙容器的液体中漂浮,<g,所以乙容器的液体的
【答案】9:43:2
密度大,B错误。因为容器对水平桌面的压力大小等于
8.【解析】密度计分别放入水和煤油中时,均竖直漂浮,
G售十G+G,所以甲、乙两容器对水平桌面的压力相
物体漂浮时,浮力等于物体所受的重力,则F一F。设
等,乙容器底面积小,根据力-专可知,乙客器对水平
密度计的底面积为S,长度为L,密度计在水中时受到
的浮力F=你gS(Ld);在煤油中时受到的浮力
桌面的压强大,C正确。因为甲、乙两容器为规则形状,
F,=e0gS(L一d),由于F,=F,则P4gS(L-d)=
液体对容器底部的压力等于液体所受的重力与物体所
PangS (L d'),1.0 g/cm'x (L 12 cm)=
受的重力之和,所以两液体对容器底部的压力相等,
0.8g/cm3×(L一10cmm),解得L=20cm。将密度计放
D错误。
入密废为1,25g/cm的液体中时,密度计依然竖直漂
5.【解析】鸡蛋漂浮在装有茨盐水的玻璃杯中,鸡受受
浮,浮力与在水中所受的浮力相等,故%gS(L一)=
到的浮力F=G=0.5N。芳再往玻璃杯中加盐,蠹水
ptgS(L-df),即1.0g/cm×(20cm-12cm)
1.25g/cmX(20em-d),解得d-13.6cm.
的密度变大,鸡登仍然处于漂浮浃态,鸡蛋受到的浮力
【答案】=13.6
等于它所受的重力,鸡蛋所受的重力不变,浮力不变。
9【解析】(1)由物体的漂浮条件可知,题图2中A所受
【答案】0.5不变
的浮力F4=G=mg
6.【解析】(1)由于货船处于深浮状态,F学=G。向船上
(2)由F=PgV可知,题图2中A排开水的体积
装货物时,船所受的重力增大,则船受到的浮力将变
大。(2)货帮由波水驶入海里时,船在海水中也处于漂
后器
(3)题园2中小瓶内空气的体积为V=Sh
浮状态,故所受浮力不变。园为海术的密度大,根据
由物休的悬浮条件可知,题图?中A所受的浮力
F4=PgV#可知,兼开水的体积变小,货船上浮一些,
Fa'=G=mg
所以在海上航行时,吃水位置在“28”刻度处下方。
由F#一P味gV特可知,题图3中A精开水的体和
【答案】(1)变大(2}下
Va'-Fa'-mgm
7.【解析】由题图可知,当mp=30g时,V,=20cm',当
P农g0水君D本
m2=20g时,V。=30cm,则甲、乙两种物质的密度分
图为忽略小瓶自身的体积,所以题图3中小瓶内空气的
别为货=2器=1ia化=-2器
体积V-V#'-m
P
因为题图2和题图3中小瓶内空气的质量不变,所以题
2
g/cm,所以:PL=9:4。设甲物质质量占总质
图2和類图3中小瓶内空气的密度之比
量的百分比为,则乙物质占总质量的百分比为
y'p
(1一),根据密度公式可知,这两种物质制成的立方体
V Sh
Shot
的平均密度p=V,干V=
w1m(1
【答案】(1)mg(2)m
z
(3)Shp*
专题六
功和机械能
对杠铃做功,C错误。学生背着书包在水平路面上行
18
功
走,背书包的力方向向上,书包没有在力的方向上移动
1.B用力推车没有推动,只有力没有移动距离,故人对
一定的距离,故学生对书包没有做功,D错误。
车没有做功,A错误。足球在水平地面上滚动时,重力
2C先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相
的方向竖直向下,足球没有在重力的方向上移动一定
同的距离s,由W=Fs知Wm=W2=W西,C正确。
的距离,故重力没有对足球做功,B正确。运动员举起
3.BC由题图可知,上升高度为10tm时,起重机提升材
杠铃在空中静止不动,运动员对杠铃有力的作用,但杠
料所做的功W=300kJ=300×10J=3×10J,根据
铃没有在力的方向上移动一定的距离,故运动员没有
用-6知,两种材所是的总重力G-贸-0
10m
◆14
3X10N,两种材料的总质量m=£=XI0N
g10 N/kg
考点19
功率
3000kg-3t,A错误,B正确。吊到40m的材料单独
升高的高度h=h。一h=40m一l0m=30m,此段高
1,B书所受的重力与两次上升的高度均不变,因此由
度起重机提升材料所做的功W一W:一W一600kJ一
W=(h可知,两次搬书过程中小明对书做的功相同,
300kJ-300kJ-3×10J,吊到40m高处的材料所受
AC错误。根据P-四可知,用时少的做功功率大,用
的重力G-”-3X101-10N,其质量m-9=
时多的做功功率小,B正确,D错误。
h30m
g
2.C由题图知,物体在012s和1224s内分别以不同
10N/水1000kg-11,C正确,D错误。
10°V
的速度做匀速直线运动,0一12s物体的速度为克ms,
4【解析】物体被水平力F压在竖直培面静止时,物体
处于平衡状态,由二力平衡知识可知,物体受到的摩擦
12~21s物体的速度为君m,即物体20s时的速度
力等于物体所受的重力,水平力减为F的三分之一时
小于8s时的速度,A错误。物体在0~12s和12~
刚好匀途下滑,物体仍处于平衡状态,由二力平衡知识
2内均做匀速直线运动,物体所受的拉力等于摩擦
可知,物体受到的摩擦力等于物体所受的重力;所以物
力,同一物体对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度
依静止和匀速下滑时,受到的摩擦力大小相等。下滑
不变,故物体受到的摩襟力不变,所以0~12s物体所
时,物体向下运动,水平力的方向向左,物休在水平力
受的拉力等于12~243物体所受的拉力,B错误。物
的方向上没有移动距离,所以水平力对物体不做功。
【答案】相等不做
体0一12s通过的路程大于12一24s通过的路程,由
W=Fx可知,0一12s拉力做的功大于I2一24s拉力懒
5.【解析】弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木
板匀速滑动,木块在水平方向上受到的拉力与摩擦力
的功,而两段时间相同,根据P-g可知,0~12s拉力
是一对平衡力,所以木块受到的摩擦力f=F=AN,拉
做功的功率大于12~-21s拉力做功的功率,C正确,
力做功W-Fs-4N×0.5m-2J
D错误。
【答秦】42
3【解析】物块对水平桌面的压力等于物块所受的重
6.【解析】机器人在水平路面上沿直线匀速运动,没有
在重力的方向上移动距高,所以重力不做功,即重力做
力,脚F=G=20N,物块对桌面的压强力=琴=
功为0」。机器人在水平路面上沿直线匀速运动,处于
平衡扶态,所受的牵引力F=f=60N,率引力对机黑
10X10×10m=2000Pa.拉力微的功W-B
20N
人做的功W=Fs=60N×50m=3000J。
【答案】03000
10NX50X10*m=5J,拉力微功的功牵P-型=5】
7.【解析】电动汽车行驶10m,牵引力做功3.6×
Iw.
10°J,由W=Fx得
【答案】20001
F-w-3.6X10】=a60N
4.【解析】小勇在水平路面上行走时,对书包没有微功,
x1×10m
在爬接时,对书包做功W=(G@h=360J。小勇在爬楼
【答案】360N
时,所受的总重力G=G以十G#色=600N十40N=
8.【解析】(1)小伟热身运动所用的时间
640N,他克服总重力所做的功W。一G动一640N×
t=5 min=300 s
9m=5760J,总时问=1min=60s:则他克服慈重力
小伟热身运动的平均远度
-8g-2m
所数功的功章P_W_5760」=6W】
60s
【答案】36096
(2)小伟所受的重力
G-g-50kg×10N/kg-500N
5.【解析】由题阳乙可知,物体做匀速左线运动,速度大
小伟完成1次引体向上克服重力做的功
小口=立=m=3m/5,由题图丙可知,物体做匀述
W=(h=500N×0.6m=300J
直线运动,逸度大小=51/s。根据二力平衡条件可
(3)小伟双脚粒底与地面的接触面积S一5×108m
知,物体所受推力与摩擦力是一对平街力,物体对地面
(合理即可)
的压力不变,接触面的粗程度不变,则物体受到的摩
小伟双脚站立时对水平地面的压力
擦力不变,故物体受到的水平推力F可=上2,已知
=G=500N
小体双肿站立时对水平地而的压强
,由P一Fv可知,两次推力的功率大小PP2。
F500N
【答案】=
p-5=5x10-m=1X10Pa
6【解析】(1)由题意可知,超青遮汽车在水平轨道上匀
【答案】(1)2m/s(2)300J(3)1×10Pa
遠直线行驶时,在水平方向上受到的阻力和率引力是
15
一对平衡力,大小相等,则汽车受到水平方向的牵引力
5.【解析】射箭动中,箭被拉开的弓弦射出去,是由于
F=f=1.8×10°N
拉开的弓孩发生了弹性形变,具有弹性势能,将箭射出
(2)汽车的速度=L.26×10km/h=350m/s
:
去时,弓兹的弹性势能转化为箭的动能
汽车牵引力的功率
【答秦】动
P=Fw=L.8X10N×350m/s=6.3X10W
6【解析】由题图可知,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地
【答案】(1)1.8×10N(2)6.3×10W
球适行时,不受空气阻力,机械能中恒,近地,点距离地
面较近则高度较小,远地点距离地面较远则高度校大
点20
机械能及其转化
当卫星从近地点向远地点运动时,卫星的贡量不变,高
度逐渐增大,则重力势能增大;卫望在越高的位置重力
1.D无人机匀速下降,在重力的方向上移动了一定的距
势能越大,故卫星在运地点时专力势能最大。
离,所以重力做功,A错误。航拍本次活动的无人机匀
【答案】增大远
速下降的过程中,质量不变,速度不变,故动能不变,高
7.【解析】(1)从()点到A点的过程中,运动员自由下
度下降,重力势能减小,机械能等于动能与势能之和,
落,其重力势能转化为动能,因为不计空气阻力,所以
则机械能减小,B,C错误,D正确。
运动员的机辕能不变。(2)从A,点到C,点的过程中,运
2.A飞机在升空过程中,飞行员的高度增大,质量不变,
动员的动能和重力势能转化为弹性绳的弹性势能,所
所以飞行员的重力势能逐渐增大,A正确。飞机从起
以弹性绳的弹性势能增大。从A点到B点的过程中,
飞到安全降落的整个过程中,飞行员的速度是变化的,
运动员受到的重力大于弹性绳对运动员的拉力,因此
质量不变,所以飞行员的动能会发生变化,B错误。飞
运动员的违度越乘越大,动能越来越大,到达B点时动
机从起飞到安全降落的整个过程中,质量不变,高度、
能达到最大。从B点到C点的过程中,运动页受到的
速度会发生变化,重力势能、动能会发生变化,所以飞
重力小于弹性绳对运动员的拉力,因此运动员的速度
机的机械能也会发生变化,C错误。飞机降落后,在水
越来热小,动能越来越小,到达C,点时动能变为0,即从
平跑道上滑行的过程中,飞机的高度不变,重力势能不
A点到C点的过程中,运动员的动能先增大后诚小。
变,所以飞机的动能没有转化为重力势能,D错误。
【答案】(1)不变(2)增大先增大后减小
3.A由题意可知,因为不计空气阻力,所以机械能守恒,
8.【解析】(1)题图甲,艺中,同时由静止释放A、B两小
铅球运动过程中只有重力势能和动能的相互转化。由
球,观察到它们并稀摆动且蛤终和对静止,同时到达竖
题图可知,铅球的最大动能为280J,即机械能的总量为
直位置,这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的地
280J。当铅球距离地面的高度为2.5m时,动能的大
度大小与小球的质量无关。(2)本实险中通过比较木
小为180J,则重力势能的大小为100J。因为铅球出手
块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小,这
时的高度为2m,低于2.5m,所以其重力势能小于
种研究方法叫转换法。(3)根据题图乙、丙所示的探究
100J,A正确。
过程,国为88,所以题图丙中小球摆动到竖直位置
4.A小球从C点运动到F点的过程中,与地面发生碰
时地度更大,木块被撞得更远,由此可得出结论:小球
撞,且上升的高度中E点低于B点,故机械能有损失,
的动能大小与速度有关。()若水平面绝对光滑:木块
小球在(C点的机械能大于在下点的机械能,A符合题
在水平方向上不受外力作用,木块C被撞击后符做
意。由题图知,C、F两处等高,小球在这两处的重力势
速线运动,(5)在水平桌面上将同一根弹簧压缩相
能相同,但小球在C点的动能大于在F点的动能,B不
同的程度时,弹簧具有相同的弹性势能,所以不同质量
符合题意。小球从E点到F点的过程中,不计空气阻
的小球获得的动能是相等的。小球的动能与其质量和
力,只有重力做功,故机械能守恒,C不符合题意。小球
进度都有关,不同质量的小球的动能相等,小球的递度
从D点离开地面时,弹性势能转化为动能:小球从D点
也不问,所以读方案存在两个变量,是错误的。
离开地面到达E点的过程中,动能转化为重力势能,
【答案】(1}质量(2)木块移动的距离转换法
D不符合题意。
(3)速度(4)匀速(5)相等错误
专题七
简单机械
【答案】如图所示。
【变式训练1】
【解析】(1)查力方句经直句下,作用点在重心。(2)支
点在0点,连提QM,以01作为动力臂时,动力臂最长,
过A,点垂直于OA斜向下作出最小动力F的示意图。