第一部分考點(diǎn)研究 第九章功和機(jī)械能 命題點(diǎn)1判斷力是否對(duì)物體做功 2 雙選 2014株洲13題3分 在排球運(yùn)動(dòng)中 跳發(fā)球是最有威力的發(fā)球方式 其動(dòng)作要領(lǐng)可簡(jiǎn)化為 拋球 騰空 擊球和落地 四個(gè)過(guò)程 其中運(yùn)動(dòng)員對(duì)排球做功的過(guò)程有 A 拋球B 騰空C 擊球D 落地 湖南近4年中考試題精編 AC 解析 做功的必要因素是有力和在力的方向上通過(guò)一定的距離 產(chǎn)生力的條件必須是物體對(duì)物體的作用 也就是必須要有相互作用 騰空 和 落地 時(shí) 運(yùn)動(dòng)員與球并沒有接觸 沒有對(duì)排球力的作用 拋球 和 擊球 的一瞬間 運(yùn)動(dòng)員對(duì)排球有力的作用 同時(shí)有一定的距離 做了功 故選AC 3 2012懷化13題2分 在下圖所示的幾種情形中 所提到的力沒有做功的是 D 解析 做功公式W Fs中F s必須要 同時(shí)同物同向 即 同時(shí)出現(xiàn)在同一物體上 方向要相同 只有D答案中有F而無(wú)s 做功為0 D符合題意 故選D 命題點(diǎn)2功 功率的計(jì)算 1 2015郴州16題2分 如圖所示 用不變的拉力F勻速拉動(dòng)重為G的物體A 使物體A沿水平方向移動(dòng)了一段距離s 在此過(guò)程中拉力F做的功為 A FsB GsC 2FsD G F s C 解析 動(dòng)滑輪由2段繩子承重 則拉力移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的2倍 即L 2s 拉力做的功W FL 2Fs 2 2014衡陽(yáng)4題2分 小明從一樓提20個(gè)普通雞蛋送給三樓的張爺爺 小明對(duì)這些雞蛋大約做了多少功 A 0JB 600JC 60JD 6J 解析 一個(gè)雞蛋的質(zhì)量約為50g 0 05kg 20個(gè)雞蛋的質(zhì)量大約是0 05kg 20 1kg 所以其總重力是G mg 1kg 10N kg 10N 一樓到三樓的總高度h 3m 2 6m 所以小明對(duì)這些雞蛋做的功為W Gh 10N 6m 60J 故選C C 4 2014永州15題2分 小李同學(xué)先后用同樣大小的力F使一木箱分別在如圖所示的甲 乙 丙三個(gè)表面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離s 該力F在這三個(gè)過(guò)程中所做的功分別為W甲 W乙 W丙 關(guān)于做功大小的下列說(shuō)法正確的是 A W甲 W乙 W丙B W甲 W乙 W丙C W甲 W乙 W丙D W甲 W乙 W丙 C 解析 由題意可知 三種情況下作用在物體上的力相等 且沿著力的方向上移動(dòng)的距離也相等 根據(jù)W Fs可知 三個(gè)過(guò)程中力所做的功相等 10 2015益陽(yáng)21題10分 如圖甲所示 重500N的小車受到80N的水平推力 在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng) 其距離隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示 1 小車運(yùn)動(dòng)的速度多大 2 10s內(nèi)重力對(duì)小車做了多少功 解 1 由圖表有 2 水平推車主要克服摩擦力做功 并沒有在重力方向上移動(dòng)距離 故10s內(nèi)重力對(duì)小車做功為0J 3 10s內(nèi)人對(duì)小車做多少功 功率是多大 解 3 水平推車主要克服摩擦力做功 故W Fs 80N 12m 960J功率 1 2015懷化5題3分 下面例子中物體的重力勢(shì)能變大了的是 A 鐵球從斜面頂端滾下來(lái)B 騎自行車沖上坡頂C 飛機(jī)在高空水平飛行D 立在山頂上的石頭 B 命題點(diǎn)3動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素 解析 重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān) 并且 在質(zhì)量一定時(shí) 高度越大 重力勢(shì)能越大 A中鐵球的高度減小 C D中飛機(jī)和石頭的高度沒有發(fā)生變化 故不符合題意 B中自行車沖上坡頂后 高度增大 故自行車的重力勢(shì)能變大 3 2014長(zhǎng)沙26題3分 如圖所示是蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖 彈性繩一端固定在O點(diǎn) 另一端系住運(yùn)動(dòng)員 運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落 到A點(diǎn)處時(shí)彈性繩自然伸直 B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力相等的點(diǎn) C點(diǎn)是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn) 忽略空氣阻力 下列說(shuō)法正確的是 D A 從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度一直在減小B 從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能一直在增大C 從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能一直在減小D 從O點(diǎn)到A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不變 解析 運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)前 重力大于彈性繩的拉力 做加速運(yùn)動(dòng) 即動(dòng)能增大 因到達(dá)B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員受到的重力和彈性繩的拉力相等 是一對(duì)平衡力 不再向下做加速運(yùn)動(dòng) 此時(shí) 運(yùn)動(dòng)員的下落速度達(dá)到最大 故動(dòng)能也達(dá)到最大 由于慣性 運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)將繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn) 彈性繩伸長(zhǎng) 繩子對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力繼續(xù)增大 而運(yùn)動(dòng)員的重力是保持不變的 此時(shí)繩子對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大于重力 方 向豎直向上 與運(yùn)動(dòng)員下落的運(yùn)動(dòng)方向相反 此過(guò)程中 運(yùn)動(dòng)員將做減速運(yùn)動(dòng) 直至速度為零 動(dòng)能為零 由上分析可知 運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中 運(yùn)動(dòng)員的速度先增大 再減小 故A錯(cuò)誤 因忽略空氣阻力 則機(jī)械能守恒 整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能不變 故B C錯(cuò)誤 D正確 故選D 7 2012常德7題2分 人造地球衛(wèi)星在大氣層外環(huán)繞地球運(yùn)行 離地球最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn) 離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn) 以下關(guān)于衛(wèi)星運(yùn)行的說(shuō)法中不正確的是 A 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí) 勢(shì)能最大B 衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí) 動(dòng)能最大C 衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能逐漸增大D 衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí) 動(dòng)能減小 勢(shì)能增大 C 1 2015永州5題2分 對(duì)雨滴在空中勻速下落過(guò)程的分析 不考慮雨滴質(zhì)量的變化和雨滴受到的浮力 正確的是 A 雨滴的機(jī)械能不斷減少B 雨滴的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C 雨滴只受到重力的作用D 雨滴只受到空氣阻力的作用 命題點(diǎn)4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 A 解析 當(dāng)雨滴勻速下落時(shí) 速度不變 受平衡力作用 因此 雨滴下落過(guò)程中 動(dòng)能不變 重力勢(shì)能減小 機(jī)械能減少 A正確 B錯(cuò)誤 因雨滴勻速下落 則它在豎直方向上受平衡力作用 即受到重力和空氣的阻力作用 故C D錯(cuò)誤 故選A 2 2015常德11題3分 我國(guó)研制的 神舟九號(hào) 試驗(yàn)飛船在返回地面通過(guò)大氣層的飛行中 下列說(shuō)法中不正確的是 A 飛船的機(jī)械能保持不變B 飛船的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C 飛船的勢(shì)能越來(lái)越小D 飛船的外表溫度會(huì)升高 A 解析 神舟九號(hào) 實(shí)驗(yàn)飛船進(jìn)入大氣層到著陸的過(guò)程中 為了讓飛船安全著陸 飛船下落的速度越來(lái)越慢 而質(zhì)量不變 所以動(dòng)能減小 飛船的高度減小 所以重力勢(shì)能減小 所以飛船的機(jī)械能減小 故A錯(cuò)誤 C正確 在返回過(guò)程中 需要克服摩擦做功 消耗機(jī)械能 將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 使飛船的外表內(nèi)能增大 溫度升高 故B D正確 故選A 2015永州31題8分 為了模擬研究汽車超載和超速帶來(lái)的安全隱患 小謝同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的探究實(shí)驗(yàn) 將A B C三個(gè)小球先后從同一裝置 高度分別為hA hB hC的位置滾下 mA mBhB 推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止 請(qǐng)你根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的物理探究方法 回答以下問(wèn)題 命題點(diǎn)5探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān) 1 實(shí)驗(yàn)中 A球 C球剛滾到水平面時(shí)的速度 選填 相等 或 不相等 2 小球推動(dòng)小木塊運(yùn)動(dòng)的距離越大 安全隱患 選填 越大 不變 或 越小 相等 越大 解析 1 因A球和C球所處的高度相同 故它們剛滾到水平面時(shí)具有相同的速度 2 小球推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)的距離越大 說(shuō)明小球具有的能量就越大 能對(duì)物體做的功就越多 因此 其安全隱患越大 3 用來(lái)研究超載安全隱患時(shí) 我們應(yīng)選擇 兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較 甲 丙 解析 3 從圖甲和丙可知 A和C到達(dá)水平面時(shí) 速度相同 C的質(zhì)量大于A的質(zhì)量 且C對(duì)物體做功較多 因此 要研究超載安全隱患時(shí) 應(yīng)選擇甲和丙 4 用來(lái)研究超速安全隱患時(shí) 我們應(yīng)選擇 兩個(gè)圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較 甲 乙 解析 4 從圖甲和圖乙中可知 質(zhì)量相等的A和B A到達(dá)水平面時(shí)速度較大 對(duì)物體做的功較多 因此 要研究超速安全隱患時(shí) 應(yīng)選擇甲和乙 命題點(diǎn)6探究物體重力勢(shì)能跟哪些因素有關(guān) 1 2015衡陽(yáng)25題6分 某同學(xué)在體育活動(dòng)中 從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到 物體的重力勢(shì)能可能與物體的質(zhì)量 下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān) 于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn) 用大小 形狀相同的A B C D四個(gè)鉛球 其中A C D三球的質(zhì)量為m B球質(zhì)量為2m 讓A B兩球從距沙表面高H處?kù)o止下落 C球從距沙表面高2H處?kù)o止下落 D球從距沙表面高2H處 的光滑彎曲管道上端靜止滑入 最后從管道下端豎直地落下 球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得A B兩球陷入沙坑的深度分別為h1和h2 C D兩球陷入沙深度均為h3 且h1 h2 h3 1 本實(shí)驗(yàn)中 鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò) 來(lái)反映的 鉛球陷入沙子的深度 解析 1 用沙子凹陷的深度來(lái)間接反映物體重力勢(shì)能的大小 這種研究物理問(wèn)題的方法稱為轉(zhuǎn)換法 2 比較A B兩球 發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大 由此可得出結(jié)論 當(dāng)所處高度相同時(shí) 質(zhì)量越大 重力勢(shì)能越大 解析 2 B球比A球重 A B兩球下落高度相同而B球在沙內(nèi)凹陷得程度大 說(shuō)明當(dāng)所處高度相同時(shí) 物體質(zhì)量越大 重力勢(shì)能越大 3 比較 兩球 發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大 由此可得出結(jié)論 當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí) 下落高度越大物體重力勢(shì)能越大 A C 解析 3 依據(jù)控制變量法的要求 在比較高度對(duì)物體重力勢(shì)能的影響情況時(shí) 需控制兩球的質(zhì)量相同 因此應(yīng)選A C兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比 4 比較C D兩球 發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同 但陷入沙深度相同 由此可得出結(jié)論 物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑 選填 有關(guān) 或 無(wú)關(guān) 無(wú)關(guān) 解析 4 C D兩球質(zhì)量和所處位置的高度相同 但D球運(yùn)動(dòng)路徑與C球不同 而在沙中凹陷得程度相同 說(shuō)明重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān) 5 小球在下落過(guò)程陷入沙面前 將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為 能 陷入沙中后到小球靜止過(guò)程中 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能 動(dòng) 內(nèi) 解析 5 球從高處下落時(shí) 高度越來(lái)越低 速度越來(lái)越大 這是將物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 當(dāng)小球接觸沙子靜止后 其動(dòng)能變?yōu)榱?這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的小球克服沙子的阻力做功 將自身的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為沙子的內(nèi)能 考點(diǎn)梳理 功和機(jī)械能 功 力學(xué)中的功功的計(jì)算 定義表達(dá)式單位及意義常考的功率 能量動(dòng)能勢(shì)能 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化水能和風(fēng)能的利用 功率 動(dòng)能和勢(shì)能 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 如果一個(gè) 作用在物體上 物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段 就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功 做功的兩個(gè)必要因素 一個(gè)是 另一個(gè)是 不做功的三種情況 力 距離 力作用在物體上 在力的方向上物體移動(dòng)了一段距離 力學(xué)中的功 不做功的三種情況 1 有力沒有 例如 用力搬石頭而沒有搬動(dòng) 2 有距離沒有 例如 小車在水平光滑平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 3 力與距離 例如 人提著滑板在水平路面上行走 距離 力 都有 力學(xué)中 功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積 公式 W F表示力 單位是牛頓 符號(hào)是N s表示沿力的方向移動(dòng)的距離 單位是米 符號(hào)是m W表示功 則功的單位是牛米 它有一個(gè)專門的名稱叫做 簡(jiǎn)稱 符號(hào)是 ?？嫉墓?Fs 焦耳 焦 J 功的計(jì)算 ?？嫉墓?從地上拿起一個(gè)雞蛋 緩緩舉過(guò)頭頂大約做功1J 將地面上的物理課本撿起來(lái)放到桌子上 人對(duì)課本做的功約為2J 定義 在物理學(xué)中 與 之比叫做功率 功率是表示物體 的物理量 它在數(shù)值上等于 物體所做的功 表達(dá)式 P 推導(dǎo)公式 P Fv 必須是物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) 做功所用時(shí)間 功 做功快慢 單位時(shí)間內(nèi) 單位及意義 W表示功 單位是焦耳 符號(hào)是J t表示時(shí)間 單位是秒 符號(hào)是s P表示功率 單位是 簡(jiǎn)稱 符號(hào)是 其他常用功率單位是 單位換算 1kW W ?？嫉墓β?中學(xué)生跳繩的功率約為60W 小轎車的功率為數(shù)十千瓦至數(shù)百千瓦 瓦特 瓦 W kW 1000 能量 物體能夠?qū)ν庾龉?我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量 簡(jiǎn)稱能 能量的單位是 一個(gè)物體能夠做的功越多 表示這個(gè)物體的能量越大 焦耳 物體由于 而具有的能 叫做動(dòng)能 一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能 影響因素 質(zhì)量相同的物體 越大 它的動(dòng)能越大 運(yùn)動(dòng)速度相同的物體 越大 它的動(dòng)能也越大 運(yùn)動(dòng) 速度 質(zhì)量 動(dòng)能 定義 在地球表面附近 物體由于 所決定的能 叫做重力勢(shì)能 影響因素 物體的 越大 越高 它具有的重力勢(shì)能就越大 勢(shì)能 重力勢(shì)能 重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能是常見的兩種勢(shì)能 彈性勢(shì)能 高度 質(zhì)量 高度 定義 物體由于 而具有的能叫做彈性勢(shì)能 影響因素 物體的彈性形變?cè)酱?它具有的彈性勢(shì)能就 發(fā)生彈性形變 越大 動(dòng)能 重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為 動(dòng)能和勢(shì)能可以相互 機(jī)械能守恒 如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 盡管動(dòng)能 勢(shì)能的大小會(huì)變化 但機(jī)械能的總和 或者說(shuō)機(jī)械能是守恒的 機(jī)械能 轉(zhuǎn)化 不變 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 水能和風(fēng)能的利用 自然界的流水和風(fēng)都是具有大量機(jī)械能的資源 水能和風(fēng)能都可用來(lái)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 風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車 可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電 功 功率的計(jì)算 重點(diǎn) 重難點(diǎn)突破 例1 用起重機(jī)將質(zhì)量為5t的集裝箱以0 5m s的速度勻速提升了10m 隨后以1m s的速度勻速平移了5m g 10N kg 解析 根據(jù)題意可知 集裝箱的重力G mg 5 103kg 10N kg 5 104N 提升速度為v1 0 5m s 提升高度h 10m 平移的速度為v2 1m s 平移距離為s 5m 1 上升過(guò)程中起重機(jī)的拉力對(duì)集裝箱做的功是 J 2 上升過(guò)程中起重機(jī)的拉力對(duì)集裝箱做的功的功率是 W 5 105 2 5 104 解析 1 提升集裝箱時(shí) 起重機(jī)的拉力等于集裝箱的重力 故拉力做功為W1 Fh Gh 5 104N 10m 5 105J 2 拉力做功的功率為 Fv1 5 104N 0 5m s 2 5 104W 3 平移過(guò)程中起重機(jī)的拉力對(duì)集裝箱做的功是 J 0 解析 3 平移過(guò)程中起重機(jī)的拉力方向豎直向上 集裝箱運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较?所以拉力和運(yùn)動(dòng)方向垂直 故拉力對(duì)集裝箱不做功 即做功為0 4 平移過(guò)程中重力對(duì)集裝箱做功的功率是 W 5 若上升過(guò)程中起重機(jī)以20kW的恒定功率將集裝箱勻速提升 則該過(guò)程需要 s 0 25 解析 4 平移過(guò)程中重力方向上沒有位移 故重力做功為零 即功率為0W 5 由得 備考指導(dǎo) 1 功的計(jì)算 W Fs 分清哪個(gè)力對(duì)物體做功 計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力 一般F為已知量 公式中s一定是在力的方向上通過(guò)的距離 強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng) a F是作用在物體上的力 通常指拉力 s是物體在力的方向上通過(guò)的距離 b G表示物體的重力 h表示物體下降 或上升 的高度 c f表示摩擦阻力 s是物體在阻力的方向上通過(guò)的距離 F的單位為N s的單位只能用m 2 功率的計(jì)算 解題步驟a 題目中若出現(xiàn)距離 則考慮公式先計(jì)算功多少 找到做功對(duì)應(yīng)的時(shí)間 再用該公式計(jì)算 b 題目中如出現(xiàn)速度 沒有距離 則考慮公式P Fv 先找力的大小 在確定物體在該力的方向上的速度 最后用公式求解即可 解題注意事項(xiàng)a P W t必須對(duì)應(yīng)同一段時(shí)間和同一物體 b 有普遍性 不限制物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) P Fv必須是物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) 例2 2015無(wú)錫 現(xiàn)有30包大米 總質(zhì)量為150kg 小明想盡快將它們搬上10m高處的庫(kù)房 如圖為小明可以提供的用于搬動(dòng)物體的功率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖像 由圖可知他可以提供的最大功率為 W 為了盡可能快地將大米搬上庫(kù)房 他每次應(yīng)搬 包 若每次下樓時(shí)間是上樓時(shí)間的一半 則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地所用的時(shí)間是 s g 10N kg 50 450 3 解析 由圖可知 他可以提供的最大功率為50W 每包大米的質(zhì)量 5kg 包 由圖知最大功率時(shí)對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為15kg 所以他每次應(yīng)搬3包大米 他搬3包上去一次所做的功W Fs Gh mgh 15kg 10N kg 10m 1500J 所用的時(shí)間 30s 則下樓所用的時(shí)間為15s 完成搬運(yùn)任務(wù)需要搬運(yùn)10次 所以所用的總時(shí)間為45s 10 450s 動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素及其相互轉(zhuǎn)化 例3 暑假期間 小明回憶課堂上老師所講知識(shí) 下面是他整理的一些說(shuō)法 其中正確的是 A 動(dòng)能和重力勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能B 甲物體比乙物體的重力勢(shì)能大的原因一定是它的高度高C 體積相等的木球和鐵球 其中木球的速度大些 則木球的動(dòng)能一定大于鐵球的動(dòng)能D 在同一高度勻速飛行的飛機(jī) 它的機(jī)械能不變 DF E 勻速下落的雨滴機(jī)械能不變F 沿光滑斜面下滑的木塊重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 機(jī)械能不變G 蹦床運(yùn)動(dòng)時(shí) 運(yùn)動(dòng)員加速上升的過(guò)程中 彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢(shì)能 機(jī)械能增加 解析 動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能 勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能 故A錯(cuò)誤 影響重力勢(shì)能大小的因素有物體的質(zhì)量和高度 甲物體比乙物體重力勢(shì)能大 原因不一定是由于甲的高度高 故B錯(cuò)誤 影響動(dòng)能大小的因素有物體的質(zhì)量和速度 體積相等的木塊和鐵塊 木球速度較大 但木塊的質(zhì)量較小 它的動(dòng)能不一定大于鐵球的動(dòng)能 C錯(cuò)誤 在同一高度勻速飛行的飛機(jī) 質(zhì)量不變 高度不變 重力勢(shì)能不變 速 度不變 動(dòng)能不變 所以其機(jī)械能不變 D正確 勻速下落的雨滴質(zhì)量不變 速度不變 動(dòng)能不變 高度減小 重力勢(shì)能減小 所以其機(jī)械能減小 E錯(cuò)誤 沿光滑斜面下落的物體不受摩擦力的影響 重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 所以機(jī)械能不變 F正確 蹦床運(yùn)動(dòng)時(shí) 運(yùn)動(dòng)員加速上升過(guò)程中 蹦床的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢(shì)能 所以機(jī)械能不變 G錯(cuò)誤 綜上 本題選DF 備考指導(dǎo) 1 機(jī)械能及其影響因素如下所示 總機(jī)械能守恒 重力勢(shì)能 動(dòng)能 彈性勢(shì)能 高度增大速度減小 速度增大彈性勢(shì)能減小 速度增大高度減小 彈性勢(shì)能增大速度減小 2 分析機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的思路 先要明確研究對(duì)象是在哪一個(gè)過(guò)程中 在分析能的變化和轉(zhuǎn)化情況時(shí) 這里的關(guān)鍵是從物體的運(yùn)動(dòng)速度 高度 形變的變化情況入手 在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中 如果只受重力作用 不受摩擦和空氣阻力時(shí) 機(jī)械能守恒 如滾擺在旋轉(zhuǎn)上升的過(guò)程中 不考慮滾擺與繩的摩擦力及空氣阻力 其機(jī)械能守恒 例4 2015淄博 跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段如圖所示 則運(yùn)動(dòng)員 A 在助跑階段機(jī)械能不變B 在起跳時(shí)機(jī)械能為零C 經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D 經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大 D 解析 運(yùn)動(dòng)員助跑階段 做加速運(yùn)動(dòng) 動(dòng)能增大 在起跳時(shí)部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí) 重力勢(shì)能最大 運(yùn)動(dòng)員落到沙地上靜止時(shí) 機(jī)械能最小 選項(xiàng)D中說(shuō)法正確 實(shí)驗(yàn)突破 實(shí)驗(yàn)一探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān) 探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān) 1 探究物體動(dòng)能和物體質(zhì)量之間關(guān)系時(shí) 應(yīng)控制物體速度不變 而使物體的質(zhì)量大小不同 2 探究物體動(dòng)能和物體速度之間關(guān)系時(shí) 應(yīng)控制物體的質(zhì)量不變 來(lái)改變物體的速度 3 實(shí)驗(yàn)推理與假設(shè) 當(dāng)水平面絕對(duì)光滑 小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 質(zhì)量相同的物體 運(yùn)動(dòng)的速度越大 它的動(dòng)能越大 運(yùn)動(dòng)速度相同的物體 質(zhì)量越大 它的動(dòng)能越大 例1 2015海南 為了模擬研究汽車超載和超速帶來(lái)的安全隱患 小明選用小車 斜面 木板 鉤碼 木塊等器材進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)探究 1 實(shí)驗(yàn)中 通過(guò)比較小車推動(dòng)木塊距離的遠(yuǎn)近 來(lái)判斷小車動(dòng)能的大小 這種常用的實(shí)驗(yàn)方法是 選填 控制變量法 或 轉(zhuǎn)換法 轉(zhuǎn)換法 解析 1 實(shí)驗(yàn)中 由于動(dòng)能的大小不易比較 故在實(shí)驗(yàn)中我們是通過(guò)觀察木塊被小車推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近 來(lái)判斷小車動(dòng)能的大小 即木塊被推的越遠(yuǎn) 小車對(duì)木塊做功就越多 其本身所具有的動(dòng)能就越大 即將小車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成木塊移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近 這種常用的實(shí)驗(yàn)方法是轉(zhuǎn)換法 2 為了研究汽車超速問(wèn)題 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇 兩個(gè)圖進(jìn)行比較 得到的結(jié)論是 小車的質(zhì)量一定時(shí) 速度越大 則動(dòng)能越大 甲 乙 解析 2 為了研究汽車超速問(wèn)題 即需要讓車的質(zhì)量相同 速度不同 故應(yīng)選擇質(zhì)量相同的小車從不同的高度釋放 故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇甲 乙兩個(gè)圖進(jìn)行比較 得到的結(jié)論是 小車的質(zhì)量一定時(shí) 速度越大 則動(dòng)能越大 3 為了研究汽車超載問(wèn)題 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇乙 丙兩個(gè)圖進(jìn)行比較 得到的結(jié)論是 當(dāng)速度相同時(shí) 質(zhì)量越大 物體的動(dòng)能就越大 解析 3 為了研究汽車的超載問(wèn)題 應(yīng)選擇速度相同 即斜面的高度相同 但質(zhì)量不同的小車 觀察其推動(dòng)木塊的距離即可 根據(jù)乙 丙兩圖可知 當(dāng)速度相同時(shí) 質(zhì)量越大 物體的動(dòng)能就越大 1 小明在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材的時(shí)候 有兩塊相同長(zhǎng)度的光滑長(zhǎng)木板A和粗糙長(zhǎng)木板B 為了使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行 小明應(yīng)選擇長(zhǎng)木板 選填 A 或 B B 解析 1 本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)小車推動(dòng)木塊在水平木板上運(yùn)動(dòng)的距離大小來(lái)反映小車的動(dòng)能大小 若選擇的水平長(zhǎng)木板表面光滑 則小車和木塊在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力 保持勻速直線運(yùn)動(dòng) 不能測(cè)出運(yùn)動(dòng)的距離 所以不能選擇光滑木板 而應(yīng)該選擇較粗糙的長(zhǎng)木板 這樣便于使小車和木塊停止 能夠測(cè)出并比較運(yùn)動(dòng)的距離 2 實(shí)驗(yàn)后 同學(xué)們聯(lián)想到在交通事故中 造成安全隱患的因素有汽車的超載與超速 進(jìn)一步想知道 在影響物體動(dòng)能大小的因素中 哪個(gè)對(duì)物體動(dòng)能影響更大 于是利用上述裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定 得到的數(shù)據(jù)如下 分析表格中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可知 對(duì)物體的動(dòng)能影響更大 即當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí) 由此造成的危害更嚴(yán)重 速度 解析 2 分析表格中數(shù)據(jù)可知 當(dāng)小球的質(zhì)量不變 高度增大一倍時(shí) 木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離增大為原來(lái)的4倍 當(dāng)小球高度不變 質(zhì)量增大一倍時(shí) 木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離增大為原來(lái)的2倍 所以可知速度對(duì)物體動(dòng)能的影響更大 即當(dāng)發(fā)生交通事故時(shí) 由速度過(guò)大造成的危害更嚴(yán)重 3 由以上實(shí)驗(yàn)我們可以得到的啟發(fā)是 安全方面 寫出一點(diǎn)即可 為了行車安全 不要超速 超載 行駛 解析 3 本實(shí)驗(yàn)是基于模擬汽車超載和超速帶來(lái)安全隱患而進(jìn)行的 由以上實(shí)驗(yàn)得知 當(dāng)小車速度和質(zhì)量越大時(shí) 動(dòng)能就越大 且速度對(duì)動(dòng)能的影響更明顯所以通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以聯(lián)想到超速 超載時(shí)汽車動(dòng)能很大 不容易緊急剎車 存在較大的安全隱患 所以為了行車安全 不能超速 超載行駛 命題點(diǎn) 1 轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用 通過(guò)觀察物體落下時(shí)沙地的凹陷程度 2 控制變量法 1 探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系 控制高度相同 讓不同質(zhì)量的小球從同一高度由靜止落下 實(shí)驗(yàn)二探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān) 探究物體重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān) 2 探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系 控制小球的質(zhì)量不變 用同一個(gè)小球從不同高度由靜止落下 3 使小球靜止下落實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在高度相同時(shí) 質(zhì)量越大的物體具有的重力勢(shì)能越大 在質(zhì)量相同時(shí) 所處高度越高的物體具有的重力勢(shì)能越大 例2 2013邵陽(yáng) 為了探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān) 小明找到A B C三個(gè)體積相同的小球 讓小球從高處自由落下 通過(guò)觀察小球砸入沙坑中的深淺程度來(lái)比較重力勢(shì)能的大小 其中mA mB mC 三次實(shí)驗(yàn)如下圖所示 1 為了探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系 他應(yīng)選擇圖甲和圖 進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) 丙 解析 1 影響重力勢(shì)能的大小因素有質(zhì)量和高度 故實(shí)驗(yàn)中采用的是控制變量法 在探究重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí) 應(yīng)保持高度相同 質(zhì)量不同 選擇A C兩球做實(shí)驗(yàn) 即應(yīng)選擇圖甲和圖丙進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) 2 為了探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系 他應(yīng)選擇圖甲和圖 進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) 乙 解析 2 在探究重力勢(shì)能與高度的關(guān)系時(shí) 應(yīng)控制質(zhì)量相同 高度不同 應(yīng)選擇A B兩球做實(shí)驗(yàn) 即應(yīng)選擇圖甲和圖乙進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn) 3 本次實(shí)驗(yàn)用到了多種研究物理問(wèn)題的方法 請(qǐng)你任意指出其中一種方法 如 控制變量法 轉(zhuǎn)換法 解析 3 本實(shí)驗(yàn)除了采用控制變量法外 還將重力勢(shì)能的大小用小球砸入沙坑的深度來(lái)顯示 采用的是轉(zhuǎn)換法