内容正文:
12功和机械能
2026年中考专题复习
梳理框架·贯通知识
功和机械能
功
机械能及其转化
动能和势能
功率
定义:功与做功所用时间之比叫做功率
定义:如果有力作用在物体上,物体在 这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功
物理意义:表示物体做功的快慢
动能
做功的两个必要因素
公式:
重力势能
1.作用在物体上的力
2.在力的方向上移动的距离
单位:瓦特(W)
影响因素:质量和运动速度
机械能:动能势能统称为机械能
单位:焦耳(J)
动能和势能可以相互转化
机械能守恒:如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和不变
功的计算::
弹性势能
影响因素:质量和所处高度
影响因素:弹性形变的程度
有力无距离
有距离无力
垂直无功
三种不做功的情况:
通过梳理功与机械能的内在联系,形成“功是能量转化的量度”的核心观念,理解机械能的守恒条件。
物理观念
通过分析典型例题、推理功的正负判断方法及机械能转化方向,提升逻辑推理和知识应用能力。
科学思维
通过回顾影响动能、势能的相关实验,分析实验原理与现象,体会探究过程的严谨性,掌握基础探究方法。
科学探究
通过了解生活中机械能的利用与能源消耗实例,树立正确的能源观和可持续发展意识,培养严谨的科学态度。
科学态度与责任
对标新课·把握要求
对标新课·把握要求
考点要求 新课标要求 考法分析
功 3.1.3结合实例,认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 结合旅游景区及航天航空考察功的计算;
结合体育运动考察力做功的必要因素
功率 3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 考察功率及其计算,直接考察P=Fv计算
动能和势能 3.2.1 知道动能、势能和机械能。 结合实验考察探究物体的重力势能及动能的影响因素
机械能及其转化 3.1.3知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.2.1 通过实验,了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 结合日常考察物体运动过程中各种机械能的变化情况
夯实基础·吃透原理 知识点一:功
1.功
定义 如果一个________作用在物体上,物体在这个力的___________移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
有时为了表述方便,某个力做功往往也说成施力的物体做了功,如人推车,推力做了功,也常说人做了功
做功两个必要因素 (1)作用在物体上的 ;
(2)物体在这个力的方向上 。
力
方向上
力
移动的距离
s
拉力对车做了功
F
马拉车前进
夯实基础·吃透原理 知识点一:功
2.三种不做功的情况
类型 有距离无力 有力无距离 力与距离垂直
解释 物体没有受到力的作用,但由于惯性移动一段距离
物体受到力的作用,但保持静止状态,即没有移动距离 物体移动的距离方向与力的方向垂直
举例 球离开脚后,依靠惯性前进,人对球没有作用力 搬石头没有推动
提着物体在水平路面上前行,人提物体的力没做功
图示
F
F
夯实基础·吃透原理 知识点一:功
3.功的计算
计算 在力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 。
表达式 ,F表示力,s表示沿力的方向移动的距离,W表示功。变形式: , 。
重力做功的表达式:_________;摩擦力做功的表达式:_________
单位 力的单位是牛,距离的单位是米,则功的单位是牛米,它有一个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。
1J= N·m。1N的力使物体在力的方向上,通过1m的距离时所做的功为1J。
乘积
W=Fs
W=Gh
W=fs
焦耳
焦
J
1
对W=Fs的理解
(1)F与S的方向必须一致,S必须是在力的方向上移动的距离;
(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;
(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间,即F始终作用在物体上;
(4)做功多少与物体的质量、运动状态(匀速运动、变速运动)无关,是否受摩擦力无关,做功的多少只由W=FS决定。
夯实基础·吃透原理 知识点一:功
对“物体在力的方向上移动距离”的理解
(1)当力与运动方向相同,该力是动力,“某力做的功”。
(2)当力与运动方向相反,该力是阻力,“克服某力做功”。
夯实基础·吃透原理 知识点一:功
如图:FS同向,F做功;
G与S反向,克服重力做功。
(3)当力与运动方向有夹角(但是不垂直),力也对物体做功。
0°≤α<90°,F对物体做功;
90°<α≤180°,克服F做功。
1.为缓解同学们的紧张情绪,中考前夕,老师在走廊上安装了一根横杆,挂上几串粽子,让同学们跳一跳顶一顶,寓意“奋起高粽(高中)”。如图所示,虚线ABC表示被顶中的粽子在空中的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A.粽子在AB段运动过程中,人对粽子做功,挂绳对粽子做功
B.粽子在AB段运动过程中,人对粽子不做功,挂绳对粽子不做功
C.粽子在BC段运动过程中,重力对粽子做功,挂绳对粽子做功
D.粽子在BC段运动过程中,重力对粽子不做功,挂绳对粽子不做功
粽子在AB段运动过程中,头跟粽子已经分离,人对粽子没有力的作用,此过程中,绳子处于松弛状态,即挂绳对粽子没有力的作用;
粽子在BC段运动过程中,粽子在重力的方向移动了一定的距离,故重力对粽子做功,挂绳与粽子之间没有力的作用,挂绳对粽子不做功。
夯实基础·吃透原理 知识点一:功
B
夯实基础·吃透原理 知识点二:功率
定义 ________与____________之比叫做功率(比值定义法)。它在数值上等于单位时间内所做的功。
物理意义 用功率表示做功的快慢。
表达式 ,W表示力,t表示做功所用时间,P表示功率。
变形式: , 。
单位 功的单位是J,时间的单位s,则功率的单位为J/s,它有个专门的名称叫做 ,简称 ,符号 ,1W= J/s。
1 kW=__________W。
1.功率
功
做功时间
W=Pt
瓦特
瓦
W
1
1 000
2.功率的计算
夯实基础·吃透原理 知识点二:功率
功率的另一种表达形式
P=
W
t
W=FS
P=
FS
t
v=
S
t
P=Fv
F
F
s
v
适用条件:物体做匀速直线运动,F与v在同一条直线上。
1.(2024·江西)如图所示,物块在大小为F的拉力作用下,在时间t内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为 ,功率为 。(均用题中所给字母表示)
Fs
夯实基础·吃透原理 知识点二:功率
1.如图1,一物体放在水平地面上,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示( )
A.物体在0~2s时,只受到一对平衡力的作用
B.物体在2~6s时,受到的摩擦力为3N
C.物体在6~8s内,克服摩擦力所做的功是18J
D.t=7s时,拉力F对物体做功的功率是6W
夯实基础·吃透原理 知识点二:功率
D
物体在0~2s时,由图可知,物体静止不动,水平方向受摩擦力和拉力,竖直方向受重力和支持力,所以受到两对平衡力的作用;
物体在6~8s内,做匀速直线运动,所以摩擦力等于拉力为2N,物体在2~6s时,做加速运动,摩擦力大小与速度大小无关,所以此时摩擦力为2N
6~8s内物体通过的距离为克服摩擦力所做的功是W=fS=2N×6m=12J
t=7s时,拉力F对物体做功的功率是P=Fv=2N×3m/s=6W
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
1.实验器材:
2.实验方法:
转换法:通过观察B被撞出的距离,比较小球A具有动能的大小。
控制变量法:①探究动能大小与速度的关系时,控制小球的质量不变,只改变小球进入水平面的速度(改变由静止释放的高度);②探究动能大小与质量的关系时,控制小球的速度不变(从同一高度由静止释放),只改变小球的质量。
刻度尺、带斜面的木板、质量不同的小球、木块
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
探究物体动能大小跟速度的关系
同一小球从不同高度由静止开始下滑。
实验表明钢球从高处滚下,高度h越高,钢球运动到底部时越_____(快、慢),物体B被撞得越远。所以,质量相同时,钢球的速度越大,动能越 _____。
快
大
3.实验步骤:
探究物体动能大小跟质量的关系
不同小球从同一高度由静止开始下滑。
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
实验表明,速度相同时,质量越_____的钢球能将物体B 撞得越远 。所以,钢球的速度相同时,质量越大,动能越 _____。
大
大
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
4.实验结论:
物体动能的大小跟速度、质量有关,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能__________;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也__________。
越大
越大
5.实验分析:
①钢球由斜面下滑过程中,重力势能转比为动能;
②钢球到达水平面时,撞击木块,将部分动能转移给木块,使木块移动;
③木块在水平面运动时,需克服摩擦力做功,动能转比为内能;
不可以。木块水平方同不受力,被钢球撞击后,将作匀速直线运动。(牛顿第一定律)
(3)实验过程中,木块受的摩擦力如何?
(1)实验中涉及到的能量转化:
(2)若水平面光滑,是否可以完成该买验?
滑动摩擦力,都相等
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
动能 势能
重力势能 弹性势能
定义 物体由于_______而具有的能。 在地球表面附近,物体由于受到重力并处在一定_______时所具有的能 物体由于_______________而具有的能
影响因素 速度:质量相同时,运动_______越大,动能________
质量:运动速度相同时,______越大,动能________ 高度:质量相同时,______越高,重力势能______
质量:高度相同时,____越大,重力势能__________ 物体的_____________越大,具有的弹性势能越大
运动
高度
发生弹性形变
速度
越大
质量
越大
位置
越大
质量
越大
弹性形变程度
动能 势能
重力势能 弹性势能
图示
特点 一切运动的物体都具有动能 一切受到重力且位于高处的物体都具有重力势能 一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能
相同点 都是能量的一种具体形式,都具有做功的本领,单位都是焦耳(J)。
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
从
高
空
落
下
的
陨
石
湍
急
的
流
水
拉
弯
的
弓
实验:探究物体的重力势能跟哪些因素有关
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
1.实验器材:
2.实验方法:
转换法:通过观察小桌陷入沙子的深度,反映重力势能的大小
控制变量法:①探究重力势能大小与高度的关系时,控制物体的质量不变,改变物体由静止释放的高度;②探究重力势能大小与质量的关系时,控制物体从同一高度由静止释放,只改变物体的质量
小方桌、沙箱、沙子、物体
探究物体重力势能大小跟高度的关系
同一物体从不同高度由静止开始下落。
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
3.实验步骤:
实验表明铁块从高处下落,高度h越高,桌子陷入沙子的深度越_____(深、浅)。所以,质量相同时,铁块的高度越高,重力势能能越 _____。
深
大
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
探究物体重力势能大小跟质量的关系
不同物体从同一高度由静止开始下落。
实验表明,高度相同时,质量越_____的铁块能将桌子陷入沙中更深的深度。所以,钢球的高度相同时,质量越大,重力势能越 _____。
大
大
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
4.实验结论:
重力势能大小与质量和高度有关。在质量一定时,高度越高,重力势能_________;在高度一定时,质量越大,重力势能___________。
5.实验分析:
越大
越大
(1)质量相等时,较高处物体使小方桌下陷的深度大,说明质量相等时,高度大的物体重力势能大;
(2)高度相等时,质量大的物体使小方桌下陷的深度大,说明同一高度,质量大物体的重力势能大。
夯实基础·吃透原理 知识点三:动能和势能
1.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)该实验中物体的动能是指 (选填“钢球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块B移动的距离越长,则说明钢球对木块 越多,动能就越大;
(2)比较 两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系,并由此得出结论:当物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制_________相同,探究钢球的动能大小与 的关系;
(4)木块在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),克服摩擦力做功的功率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
钢球
做功
甲、乙
速度
质量
不变
变小
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
定义 动能、重力势能、弹性势能统称为_________。机械能是和物体运动紧密联系的能量。机械能的单位是焦耳(J)。
单位 焦耳,简称焦,用符号J表示。
理解 一个物体可以具体机械能,比如:静止在水平地面上的石头。
一个物体可以既有动能,又有势能。飞机由于运动而具有动能,又由于它在高处而具有重力势能。
若空中飞行的球动能是4J,重力势能是5J,则该球的机械能是9J。
机械能
1.机械能
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
2.动能和势能的转化
分析滚摆下降和上升过程中动能、势能的变化情况。
下降时:
高度变小、速度变大、重力势能变小、动能变大,减小的重力势能变成了动能。
上升时:
高度变大、速度变小、重力势能变大、动能变小。减小的动能变成了重力势能。
动能和重力势能之间可以相互转化。
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
从甲→乙图中,木球的动能转化为弹簧的弹性势能。
动能和弹性势能之间可以相互转化。
2.动能和势能的转化
从乙→丙图中弹簧的弹性势能转化为木球的动能。
3.机械能守恒
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
机械能守恒:大量研究结果表明,如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但动能和势能的总和不变,或者说,机械能是__________的。
对机械能守恒的理解
(1)若有其他形式的能参与转化,则物体的机能不守恒(如火箭发射,燃气燃烧产生的内能做功,使火箭的机械能增大);
(2)若需克服阻力做功,则物体的机械不守恒(如载人飞船返回舱穿越大气层的过程中,要受到气的阻力,机械能减小)。
守恒
判断机械能如何变化
(1)当物体的机械能守恒时,动能和势能中一种形式的能量减少,另一种形式的能量必然增加。
示例(忽略空气阻力和摩擦导致的机械能损失) 判断依据 能的转化
速度 高度 形变
滚摆上升时 减小 增大 —— 动能转化为重力势能
过山车下降时 增大 减少 —— 重力势能转化为动能
水平运动的小球压缩弹簧时 减小 —— 增大 动能转化为弹性势能
弯弓射箭时 增大 —— 减小 弹性势能转化为动能
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
(2)物体受外力作用机械能不守恒时,可先分析动能和势能的变化情况,再结合“机械能=动能+势能”来判断。
示例 动能变化 势能变化 机械能
水平路面上加速运动的小车 增大 不变 增大
水平路面上减速运动的小车 减小 不变 减小
匀速上升的热气球 不变 增大 增大
匀速下降的热气球 不变 减小 减小
斜面上减速下滑的滑块 减小 减小 减小
汽车加速冲上斜面 增大 增大 增大
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
近地点
远地点
近地点向远地点运动时:动能减小,重力势能增大
远地点向近地点运动时:动能增大,重力势能减小
只有动能和重力势能相互转化,所以机械能守恒
(2)人造卫星运行时的机械能转化
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
1.蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹到空中完成各种高难动作的竞技运动,具有极大的观赏性,给人以美的享受,被赋予“空中芭蕾“的称号。如图所示为一套基本健身蹦床动作,人从A点运动到B点的过程中,它的 能转化为 能;人在整个一套动作运动过程中机械能 (选填“守恒”或“不守恒”),在B点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)它在C点的机械能。
动
大于
重力势
不守恒
2.如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,动能 ,机械能 ;小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能 (均选填“变大”,“变小”或“不变”)。
夯实基础·吃透原理 知识点四:机械能及其转化
变大
不变
变大
聚焦重点·直击考点 题型一:判断物体是否做功
1.(2025·江苏常州)机器狗能帮助人们搬运重物;不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A.蹲着不动 B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动 D.承载重物匀速水平移动
三种不做功的情况
(1)“劳而无功”:物体在受力的方向上没有地洞距离;
(2)“不劳无功”:物体在运动方向上没有受力,依靠惯性继续运动;
(3)“垂直无功”:物体受到的力和运动方向垂直。
B
聚焦重点·直击考点 题型一:判断物体是否做功
(2025·内蒙古)“那达慕”是国家级非物质文化遗产,射箭是“那达慕”大会的传统项目之一。某次射箭的情景如图所示。箭在飞行过程中( )
A.弓弦仍对箭做功 B.受到惯性的作用
C.运动状态保持不变 D.相对于地面是运动的
D
3.(2024·山东济南)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的牵引力为600N,轮胎与地面接触的总面积为800cm2。通过计算回答:该无人配送车在40s的时间里;
(1)对水平地面的压强是多少?
(2)牵引力做功是多少?
(3)牵引力做功的功率是多少?
(1)对水平地面的压强7.5×104Pa
(2)牵引力做功W=Fs=600N×60m=3.6×104J
(3)牵引力做功的功率900W
聚焦重点·直击考点 题型二:功和功率的计算及比较
4.(2025·山东威海)如图所示,用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面(高1.2m,长5m)底端匀速推到顶端,用时20s。则推力做功为___________J,有用功的功率为___________W。
聚焦重点·直击考点 题型二:功和功率的计算及比较
750
30
推力做功W=Fs=150N×5m=750J
有用功W有=Gh=500N×1.2m=600J
有用功的功率
聚焦重点·直击考点 题型二:功和功率的计算及比较
5.(2023·湖南长沙)如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多
B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多
D.大人对砖做功更快
D
聚焦重点·直击考点 题型二:功和功率的计算及比较
6.(2025·广东广州)在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上,运动员用水平推力从a点推动冰壶,经过b点时松手,冰壶到达c点停止运动,由a到b和由b到c的过程中,设冰壶受到的滑动摩擦力分别为fab和fbc,运动员对冰壶做的功分别为Wab和Wbc,则( )
A.fab<fbc B.fab=fbc
C.Wab<Wbc D.Wab=Wbc
B
由a到b和由b到c的过程中,水平面的粗糙程度相同,压力相同,则摩擦力相同,即fab=fbc;
由a到b运动员对冰壶做的功Wab=FSab>0,由b到c冰壶脱离了运动员的手,运动员对冰壶不做功即Wbc=0
7.如下图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB=BC,木块在水平恒力F的作用下由静止从A运动到C,在AB过程中做加速运动,在BC过程中做匀速运动。下列说法正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B.木块通过AB段所用的时间等于通过BC段所用的时间
C.水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功
D.水平拉力F在AB段做功的功率大于在BC段做功的功率
聚焦重点·直击考点 题型二:功和功率的计算及比较
C
聚焦重点·直击考点 题型二:功和功率的计算及比较
8.如图所示,物体在水平地面上做匀速直线运动。当受到的水平推力为F1时,物体运动的路程和时间图像如图甲;当受到的水平推力为F2时,物体运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率分别为P1、P2,则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1>P2
B
由图像可知,甲为匀速直线运动,v甲=2m/s,乙为匀速直线运动,v乙=4m/s
推力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力(压力和接触面的粗糙程度不变),故受到的水平推力为F1=F2
已知v甲<v乙,由P=Fv可得,两次推力的功率P1<P2
聚焦重点·直击考点 题型三:功和能的关系
9.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。关于力和运动、功和能量之间的关系,下列说法错误的是( )
A.运动的物体一定具有能量
B.物体受到力的作用,力一定对物体做功
C.做功的本质是能量的转化
D.功和能量的单位都是焦耳
10.关于功和能,下列各种说法中正确的是( )
A.高度大的物体势能一定大
B.速度大的物体动能一定大
C.物体具有做功的本领,就说它具有能
D.物体运动时的机械能一定比它静止时大
B
C
聚焦重点·直击考点 题型四:动能和势能得大小及变化
11.(2025·江苏盐城)如图所示,摆球下降的过程中,它的( )
A.重力势能减小,动能减小B.重力势能减小,动能增大
C.重力势能增大,动能增大D.重力势能增大,动能减小
摆球下降的过程中,小球的质量不变,高度变小,重力势能逐渐变小,速度变大,动能逐渐增大
B
聚焦重点·直击考点 题型四:动能和势能得大小及变化
12.(2025·湖南长沙)在紧急救援时,可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电,为现场提供照明和通信。当浮空器匀速升空时,它的( )
A.动能增大 B.动能减小
C.重力势能增大 D.机械能减小
C
当浮空器匀速升空时,质量不变,速度不变,动能不变;当浮空器匀速升空时,质量不变,高度增大,重力势能增大,动能不变,机械能包括动能和势能,机械能增大
13.(2025·四川乐山)为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求,某校组织学生远足爬山,开展户外运动。爬山区域等高线如图所示,不考虑重力变化,队伍重力势能最大的位置是( )
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
聚焦重点·直击考点 题型四:动能和势能得大小及变化
D
14.(2025·山东滨州)伽利略在进行落体运动实验时,发现在h高度处沿光滑斜面释放一个小球,它必将会运动到对面一个光滑斜面的同样高度上,无论路线有多长。随着对面斜面倾斜程度的减小,小球就会运动得越来越远。实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能最大的是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.一样大
斜面均是光滑的,即小球不受阻力作用,小球在运动过程中只有动能和重力势能的相互转化,所以小球的机械能是守恒的,实验过程中,当小球运动到如图所示的A、B、C三个位置时,机械能一样大。
聚焦重点·直击考点 题型四:动能和势能得大小及变化
D
聚焦重点·直击考点 题型五:动能和势能的转化
15.(2025·江苏无锡)如图所示,将弹簧、小车置于水平木板面上,被压缩后的弹簧将小车弹出,这一过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的___________能。实验表明,弹簧被压缩得越短,小车被弹开的距离越远,这说明,弹簧的弹性形变越大,弹性势能越___________。小车在水平木板上运动时,所受重力对小车___________(选填“做功”或“不做功”)。
动
大
不做功
聚焦重点·直击考点 题型六:机械能守恒
16.(2025·江苏宿迁)2025年4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在进入大气层一段时间后,由于受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,动能___________,势能___________,机械能___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
返回舱受空气阻力作用会匀速下降,此过程中,它的质量不变,速度不变,所以动能不变,高度减小,它的势能减小;机械能是动能与势能的总和,所以机械能减小。
不变
减小
减小
聚焦重点·直击考点 题型六:机械能守恒
17.(2024·内蒙古呼和浩特)如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是( )
A.从a到c的过程中,小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D.从a到d的过程中,小球机械能守恒
B
聚焦重点·直击考点 题型七:实验探究动能和势能的影响因素
18.(2024·山东泰安)在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
B.由甲、乙两图可知,小车动能的大小与质量有关
C.由乙、丙两图可知,小车动能的大小与速度有关
D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大
A
聚焦重点·直击考点 题型七:实验探究动能和势能的影响因素
19.小明为了探究影响动能大小的因素,设计了如图所示的实验。
(1)本实验探究的是___________(选填“小车”或“木块”)的动能。
(2)让质量不同的小车从同一高度静止滑下的目的:使两小车到达斜面底端时具有相同的___________。
(3)甲乙两图实验中,小车动能大小是通过__________________来反映的,由上述实验现象,可以初步得出结论:____________________________________。
(4)乙、丙两次实验中木块原始位置应___________(选填“相同”或“不相同”);被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f2、f3,该过程中木块克服摩擦力做功分别为W2和W3,则W2___________W3(选填“>”“=”或“<”)。
<
小车
速度
木块移动的距离
质量一定时,物体的速度越大,动能越大
相同
20.(2025·贵州遵义·一模)课外小组在观看校运会跳远(急行跳远)比赛时,发现运动员起跳前都要助跑,他们想:运动员的跳远成绩是否与起跳时的速度有关?为此,他们安装了如图所示的装置来进行探究:在水平木板上固定一个粗糙程度相同的弧形滑槽,用滑槽中滚下的小球来模拟人的助跑,D点模拟起跳点,木板右边放置沙盘记录小球的落点(不考虑空气的影响)。
请回答下列问题:
(1)小球向下滚动过程中,重力势能_____(选填“增大”“不变”或“减小”);
聚焦重点·直击考点 题型七:实验探究动能和势能的影响因素
减小
(2)将小球分别从A、B两点静止释放,到达沙盘的运动轨迹分别如图A'、B'所示。让小球由不同位置静止释放,是为了让小球到达D点时的速度_____,比较落点距离s1与s2的大小,则可得出初步结论:在其它条件相同时,_________________;
(3)若要使结论更具普遍性,它们还应进行的操作是___________________;
(4)在交流评估中,有成员认为,保持滑槽弧形不变。适当增加OD的长度,让小球从同一点静止释放,小球落点距离更远。请判断他的说法是否正确并说明理由。 _____,因为________________________________________________________。
聚焦重点·直击考点 题型七:实验探究动能和势能的影响因素
水平面粗糙程度不变,OD越长,小球在OD段克服摩擦力做功越多,到达D点时速度越小,落点距离更近
不同
其他条件相同时,速度越大,跳得越远
改变小球释放位置多次实验
不正确
聚焦重点·直击考点 题型七:实验探究动能和势能的影响因素
21.如图所示是“探究物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置,把小桌放在透明的沙箱中,让实心铁块从高处落下,撞击小桌。(实心铁块质量关系:mA=mB<mC)
(1)实验探究的是 (选填“铁块”或“小桌”)的重力势能;
(2)实验中通过 来反映物体重力势能的大小,这种物理研究方法叫做 法;
(3)探究物体重力势能是否与质量有关,应比较图 两次的实验;比较图甲、乙两次实验可得出的结论是:_ 。
铁块
桌腿进入沙子的深浅
转换
甲、丙
物体的质量相同时,所在高度越高,重力势能越大
THANK YOU
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