資源簡介

(共23張PPT)
11.4 認(rèn)識動能和勢能
課時(shí)2 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
教材必備知識精練
知識點(diǎn)1 動能和勢能的轉(zhuǎn)化
1.如圖所描述的情景中，沒有將動能轉(zhuǎn)化為勢能的是( )
A
A.滑滑梯 B.撐竿跳高
C.跳水 D.空中大翻轉(zhuǎn)
【解析】 從滑梯滑下，重力勢能變小，不是將動能轉(zhuǎn)化為勢能，A符合題意；撐竿跳高的過程中，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，B不符合題意；跳水時(shí)，在被跳板彈起后上升的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，C不符合題意；在進(jìn)行空中大翻轉(zhuǎn)時(shí)，由低處運(yùn)動到高處的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，D不符合題意.
2.[2022懷化中考]新情境北京2022冬奧會上，中國運(yùn)動員
谷愛凌勇奪兩金一銀，成為中國歷史上第一位能拿到三
個(gè)自由式滑雪項(xiàng)目獎牌的運(yùn)動員.如圖是她在空中加速下
落的精彩畫面，在此過程中她的重力勢能______（填“增
大”或“減小”），重力勢能轉(zhuǎn)化為______.（不計(jì)空氣阻
力）
減小
動能
【解析】 谷愛凌在空中加速下落時(shí)，她的質(zhì)量不變，高度變低，速度變大，故重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.
知識點(diǎn)2 機(jī)械能及其守恒
3.[2021安徽中考]圖示為游樂場中在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動的摩天輪,
小紅乘坐該摩天輪時(shí)速度大小不變,則她從最低點(diǎn)上升到最
高點(diǎn)的過程中( )
C
A.動能減小 B.重力勢能不變
C.機(jī)械能增大 D.機(jī)械能不變
【解析】 本題考查了對動能、重力勢能影響因素的分析，以及對機(jī)械能變化的判斷.小紅乘坐摩天輪時(shí)，質(zhì)量和速度都不變，故動能不變；從最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過程中，小紅的質(zhì)量不變，高度增大，重力勢能增大，則機(jī)械能增大.綜上所述，C正確.
4.宇宙中隕石的碎片以極高的速度穿越地球大氣層時(shí)由于摩擦發(fā)出耀眼的
火光，形成如圖所示的流星雨.若不考慮下落過程隕石碎片的質(zhì)量變化，
則其在加速墜落時(shí)( )
B
A.重力勢能不斷增大，動能不斷增大，機(jī)械能增大
B.重力勢能不斷減小，動能不斷增大，機(jī)械能減小
C.重力勢能不斷增大，動能不斷減小，機(jī)械能不變
D.重力勢能不斷減小，動能不斷增大，機(jī)械能不變
【解析】 隕石碎片在空中加速墜落時(shí)，不考慮隕石的質(zhì)量變化，速度增大，高度減小，所以動能增加，重力勢能減小；由于隕石要克服摩擦做功，所以機(jī)械能減小.
5.如圖，彈簧的左端固定，右端連接一個(gè)
小球，把它們套在光滑的水平桿上, 是
壓縮彈簧后小球由靜止釋放的位置， 是

彈性勢
彈簧原長時(shí)小球的位置, 是小球到達(dá)最右端時(shí)的位置.則小球從 運(yùn)動到
的過程中，在___（填“ ”“ ”或“ ”）位置機(jī)械能最大;從 到 的過程中，
小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的________能.
【解析】 小球從 運(yùn)動到 的過程中，重力勢能不變，所以機(jī)械能最大的位置為動能最大的位置.小球從 運(yùn)動到 的過程中，速度增大；從 運(yùn)動到 的過程中，速度減小，則小球在 位置速度最大，動能最大，故機(jī)械能最大；從 到 的過程中，小球的速度減小，動能減小，彈簧的形變量增大，故此過程是將小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能的過程.
6.[2023茂名高州實(shí)驗(yàn)學(xué)校模擬]一人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行，我們把
衛(wèi)星運(yùn)行過程中離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn)，最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn)（如圖
所示）.已知衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，那么( )
C
A.衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的勢能最大、動能為零
B.衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)的動能最大、勢能為零
C.衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動過程中，勢能增大、動能減小
D.衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動過程中，動能增大、勢能減小
【【審題指導(dǎo)】】
【解析】 衛(wèi)星質(zhì)量不變，在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)位置最高，勢能最大，由于衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能保持不變，即動能與勢能之和保持不變，因此在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)衛(wèi)星的動能最小，但由于衛(wèi)星仍在運(yùn)動，故衛(wèi)星的動能不為零，A錯(cuò)誤；同理，衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)動能最大、勢能最小，但由于衛(wèi)星的高度不為零，故衛(wèi)星的勢能不為零，B錯(cuò)誤；衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動的過程中，高度逐漸增大，因此在該過程中衛(wèi)星的勢能增大、動能減小，C正確、D錯(cuò)誤．
11.4 認(rèn)識動能和勢能
課時(shí)2 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
學(xué)科關(guān)楗能力構(gòu)建
1.[2022荊州中考]打籃球是很多同學(xué)
喜愛的運(yùn)動項(xiàng)目，某次打籃球過程中，
籃球的部分運(yùn)動軌跡如圖所示.下列
說法正確的是( )
C
A.籃球經(jīng)過相同高度的 、 兩點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能相等
B.籃球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn) 時(shí)，動能為0
C.籃球經(jīng)過 、 兩點(diǎn)時(shí)，動能可能相等
D.籃球在整個(gè)過程中機(jī)械能守恒
【解析】 由題圖中籃球反彈的高度逐漸變低可知，籃球在整個(gè)過程中機(jī)
械能逐漸變小，即籃球在整個(gè)過程中機(jī)械能不守恒，A、D均錯(cuò)誤；籃球
第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn) 時(shí)，豎直方向的速度變?yōu)?，但水平方向上的
速度并不為0，因此動能不為0，B錯(cuò)誤；籃球在 點(diǎn)比在 點(diǎn)的機(jī)械能小，
機(jī)械能是動能和勢能之和，由于 點(diǎn)比 點(diǎn)的高度低，因此籃球在 點(diǎn)比
在 點(diǎn)的重力勢能小，則經(jīng)過 、 兩點(diǎn)時(shí)的動能可能相等，C正確.
2.如圖所示，粗糙水平面 與光滑斜面 平滑
連接，彈簧左端固定．在小木塊 被壓縮的彈簧
C
A.在彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小木塊P的動能
B.小木塊 離開彈簧后在粗糙水平面 上滑行時(shí)機(jī)械能守恒
C.小木塊 在斜面上向上運(yùn)動時(shí)，動能減小，重力勢能增加
D.小木塊 運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)
彈出并沖上斜面 的過程中（空氣阻力忽略不計(jì)），下列說法正確的是
( )
【解析】 由于小木塊 在粗糙水平面上運(yùn)動時(shí)受摩擦力的作用，故在彈
簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的彈性勢能只有一部分轉(zhuǎn)化為小木塊 的動能，
A項(xiàng)說法錯(cuò)誤；小木塊 離開彈簧后在粗糙水平面上滑行時(shí)，由于受到摩
擦力的作用，小木塊 的速度減小，即動能變小，重力勢能不變，故機(jī)械
能減小，B項(xiàng)說法錯(cuò)誤；小木塊 在斜面上向上運(yùn)動時(shí)，由于斜面光滑，
故小木塊 的機(jī)械能守恒，小木塊 的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，C項(xiàng)說法正
確；小木塊 運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，受垂直于斜面向上的支持力和豎直向下的
重力的作用，這兩個(gè)力不在一條直線上，故小木塊 受力不平衡，不處于
平衡狀態(tài)，D項(xiàng)說法錯(cuò)誤.
3.蹦極是一種運(yùn)動游戲.圖中 點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端的位
置， 點(diǎn)是游戲者所能到達(dá)的最低點(diǎn).當(dāng)游戲者離開跳臺向 點(diǎn)運(yùn)
動的過程中（忽略空氣阻力），其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為____能；
游戲者從 點(diǎn)到 點(diǎn)的過程中，繩子具有的________能逐漸增加；
到達(dá) 點(diǎn)時(shí)游戲者受到的彈力大于重力，所以游戲者在 點(diǎn)時(shí)
________（填“處于”或“不處于”）平衡狀態(tài).
動
彈性勢
不處于
【解析】 當(dāng)游戲者離開跳臺向 點(diǎn)運(yùn)動的過程中，不考慮空氣阻力，游
戲者所處的高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，此過程中游
戲者的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；游戲者從 點(diǎn)運(yùn)動到 點(diǎn)的過程中，彈性繩
的形變程度逐漸增大，故繩子的彈性勢能逐漸增加；到達(dá) 點(diǎn)時(shí)游戲者受
到的彈力大于重力，游戲者在 點(diǎn)時(shí)受力不平衡，故游戲者在 點(diǎn)不處于
平衡狀態(tài).
素養(yǎng)提升
4.[2022廣州中考]如圖，小芳設(shè)想利用升降臺讓球越彈越高.
將球從 點(diǎn)豎直向下以某速度拋出，球經(jīng)靜止在位置 的水
平臺面反彈后，到達(dá)的最高點(diǎn)為 ;經(jīng)臺面反彈后上升過程
減小
可能
不可能
中，球的動能______（填“增大”“不變”或“減小”）， ______（填“可能”
或“不可能”）比 高.球從 點(diǎn)下落時(shí)，水平臺面已升至位置 并保持靜
止，球再次被反彈后，到達(dá)的最高點(diǎn) ________（填“可能”或“不可能”）
比 點(diǎn)高.
【解析】 球經(jīng)水平臺面反彈后上升過程中，球的動能轉(zhuǎn)化為
重力勢能，故球的動能減??；由于球從 點(diǎn)豎直向下以某一速度拋出，
故球在 點(diǎn)具有動能，球在運(yùn)動過程中要克服空氣阻力做功，所以球的
機(jī)械能減小，若球從被拋出到反彈至 點(diǎn)的過程中克服空氣阻力做的功
小于球被拋出時(shí)在 點(diǎn)具有的動能，則球反彈后到達(dá)的最高點(diǎn) 比 點(diǎn)
高；由于球第二次反彈時(shí)，要克服空氣阻力做功，球的機(jī)械能減小，故
點(diǎn)不可能比 點(diǎn)高.
5.[2021黃石中考]創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，
在一個(gè)罐子的蓋和底各開兩個(gè)小洞.將小
鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，
橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定，圖乙
為其截面示意圖.做好后如圖丙所示，將
該罐子從不太陡的斜面 點(diǎn)由靜止釋放，
滾到水平面 點(diǎn)停止，然后返回，自行
滾上斜面的 點(diǎn)停止后又滾下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下
列說法正確的是( )
A.罐子在 點(diǎn)的重力勢能最大，橡皮筋在 點(diǎn)的彈性勢能最大
B.罐子從 點(diǎn)滾動到 點(diǎn)的過程中，重力勢能只轉(zhuǎn)化為動能
C.若罐內(nèi)沒有橡皮筋和小鐵塊，罐子可能返回滾上斜面
D.第一次返回斜面，向上滾動的過程中，罐子整體在 點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于
在 點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能
√
【解析】 罐子質(zhì)量一定，在 點(diǎn)時(shí)的高度最高，重力勢能最大；罐子從
點(diǎn)運(yùn)動到 點(diǎn)，橡皮筋發(fā)生了彈性形變，在 點(diǎn)時(shí)的形變程度最大，所
以在 點(diǎn)的彈性勢能最大，故A正確.罐子從 點(diǎn)滾動到 點(diǎn)的過程中，高
度變小，重力勢能變小，速度變大，動能變大；由于罐子最后停在水平面
上，說明罐子在運(yùn)動的過程中，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；此過
程中，橡皮筋發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能；所以罐子從 點(diǎn)運(yùn)動到
點(diǎn)過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為了動能、內(nèi)能和彈性勢能，故B錯(cuò)誤.若罐內(nèi)沒有
橡皮筋和小鐵塊，罐子運(yùn)動過程中不具有彈性勢能，所以不會返回斜面，
故C錯(cuò)誤.第一次返回斜面，向上滾動的過程中，由于要克服摩擦力做功，
所以罐子整體在 點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于在 點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤.(共35張PPT)
易錯(cuò)疑難集訓(xùn)
過易錯(cuò) 教材易混易錯(cuò)集訓(xùn)
易錯(cuò)點(diǎn)1 做功的兩個(gè)必要因素
1.跳發(fā)球要求運(yùn)動員發(fā)球時(shí)充分伸展身體，提高擊球點(diǎn)，并利用
起跳的沖力，使球的飛行速度更快，力量更大.如圖所示是一運(yùn)動
員練習(xí)跳發(fā)球的情景，該運(yùn)動員用 的力擊打重力為 的
排球，排球離手后繼續(xù)飛行，落到離運(yùn)動員 遠(yuǎn)的地面上.排
球飛行過程中，運(yùn)動員對排球做功( )
D
A. B. C. D.0
【解析】 排球飛行過程中，運(yùn)動員不再對排球有力的作用，所以運(yùn)動員對排球做功為0.
2.某單擺如圖所示，把小球從 點(diǎn)由靜止釋放，小球從 點(diǎn)
向 點(diǎn)擺動的過程中，小球的重力對小球____功，細(xì)繩的
拉力對小球______功.（均填“做”或“不做”）
做
不做
【解析】 小球從 點(diǎn)向 點(diǎn)擺動的過程中，小球的高度降
低，沿重力的方向移動了距離，所以小球的重力對小球做
了功；細(xì)繩對小球的拉力方向始終與小球的運(yùn)動方向垂直，
小球沒有在拉力的方向上移動距離，所以拉力沒有做功.
易錯(cuò)點(diǎn)2 功率與機(jī)械效率的辨析
3.關(guān)于功率和機(jī)械效率，下列說法正確的是( )
C
A.功率大的機(jī)械，機(jī)械效率一定高
B.做功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高
C.做相同的有用功，額外功小的機(jī)械，機(jī)械效率一定高
D.省力的機(jī)械，機(jī)械效率一定高
【解析】 功率是表示做功快慢的物理量，功率大只表示做功快，故A錯(cuò)誤；機(jī)械效率是有用功與總功的比值，機(jī)械效率高表示有用功與總功的比值大，與做功多少無關(guān)，故B錯(cuò)誤；在有用功一定時(shí)，額外功越小，總功越小，機(jī)械效率越高，故C正確；機(jī)械效率的高低與機(jī)械是否省力無關(guān),故D錯(cuò)誤.
4.新考法甲、乙兩機(jī)械裝置的三種性能指標(biāo)的對比如圖所示（自點(diǎn) 越向
外，數(shù)值越大，例如 ），與乙機(jī)械裝置相比，甲機(jī)械裝置的
( )
A
A.有用功相同時(shí)，所消耗的能量更多
B.機(jī)械效率較大
C.做功較慢
D.有用功較小
【解析】 由題圖可知，乙的機(jī)械效率較大，甲的功率較大，在有用功相同時(shí)，甲所消耗的能量更多，故A正確.
易錯(cuò)點(diǎn)3 運(yùn)動過程中能量變化分析
5.[2023湛江雷州一中模擬]如圖甲所示，小球從某高度處由靜止下落到豎
直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧.小球從剛接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的
過程中，小球的速度 和彈簧被壓縮的長度 之間的關(guān)系如圖乙所示，
其中 為曲線最高點(diǎn).則小球( )
D
A.受到的彈力始終不變
B.運(yùn)動過程中動能一直增大
C.運(yùn)動過程中機(jī)械能不變
D.在 點(diǎn)時(shí)重力等于彈力
【解析】 小球從剛接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，彈簧的彈性形變逐漸增大，小球受到的彈力逐漸增大，A錯(cuò)誤;由題圖乙可知，小球的速度先增大后減小，而質(zhì)量不變，故小球的動能先增大后減小，B錯(cuò)誤;小球運(yùn)動過程中，會有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，C錯(cuò)誤;小球接觸彈簧后向下運(yùn)動的過程中，受到豎直向上的彈簧彈力和豎直向下的重力,開始時(shí)，重力大于彈力，合力方向向下，小球速度越來越大，隨著彈簧壓縮量的增大，小球所受彈力越來越大，當(dāng)彈力與重力相等時(shí)，小球所受合力為零，速度達(dá)到最大,小球繼續(xù)向下運(yùn)動時(shí)，彈力大于重力，合力方向向上，小球速度越來越小，故D正確.
6.[2021蘇州中考]如圖，質(zhì)量為 的物塊 下方連接有一個(gè)
質(zhì)量為 的鉤碼，上端通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪連接一質(zhì)量
為 的物塊 ,將它們由靜止釋放，在物塊 下落到地面的
過程中， 、 間細(xì)線的拉力大小為 （細(xì)線重力及各處的
摩擦均不計(jì)，鉤碼落地后不彈起）.下列說法正確的是( )
B
A.鉤碼落地前 ， 的機(jī)械能增大
B.鉤碼落地前 ， 的機(jī)械能增大
C.鉤碼落地后 ， 的機(jī)械能不變
D.鉤碼落地后 ， 的機(jī)械能減小
【解析】 鉤碼落地前，將 和鉤碼看成一個(gè)整體，整體向下加速運(yùn)動，
向上加速運(yùn)動， 的質(zhì)量不變，速度變大，高度升高，故 的重力勢能
和動能都增大，機(jī)械能增大，對 進(jìn)行受力分析可知 ，對 和
鉤碼的整體進(jìn)行受力分析可知 ，故A錯(cuò)，B正確；
鉤碼落地后、 落地前，因?yàn)? 和 的重力相等，故 和 均勻速運(yùn)
動， 勻速下降， 勻速上升，由于 的質(zhì)量不變，速度不變，高度降低，
故 的動能不變，重力勢能變小，機(jī)械能變小，又由于 做勻速直線運(yùn)動，
故 受平衡力作用，故 ，C、D錯(cuò).
章末培優(yōu)專練
中考真題同步挑戰(zhàn)
1.[2023云浮羅定中學(xué)模擬]新情境如圖所示是神舟十三號載人飛船返回艙
返回地面時(shí)的情境.打開降落傘后，若返回艙在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動可看作
豎直向下的勻速運(yùn)動，則下列關(guān)于返回艙在這段時(shí)間內(nèi)的說法正確的是
( )
A
A.返回艙的動能不變 B.返回艙的重力勢能不變
C.返回艙的機(jī)械能不變 D.返回艙所受重力不做功
【解析】 因?yàn)榉祷嘏撟鰟蛩龠\(yùn)動，且質(zhì)量不變，所以返回艙的動能不變，故A正確；返回艙的質(zhì)量不變，但其高度在不斷減小，所以返回艙的重力勢能變小，故B錯(cuò)誤；機(jī)械能等于動能和勢能之和，動能不變，勢能減小，所以機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；重力豎直向下，返回艙在重力的方向上移動了距離，所以返回艙所受重力做了功，故D錯(cuò)誤.
2.[2023湛江一中月考]一位攝影愛好者采用在同一張底片上多
次曝光的方法，拍攝了極限跳傘運(yùn)動員從懸崖上跳下的過程.
從運(yùn)動員離開懸崖時(shí)開始，每隔 曝光一次，得到了一張
記錄運(yùn)動員在打開降落傘之前的一段下落情況的照片，如圖
所示.已知運(yùn)動員從 點(diǎn)到 點(diǎn)可視為沿豎直方向運(yùn)動，通過
、 和 的時(shí)間間隔均為 ，空氣阻力不能忽略.對
于運(yùn)動員從 點(diǎn)到 點(diǎn)的下落過程，下列分析中正確的是( )
A.運(yùn)動員下落過程中的速度大小保持不變
B.運(yùn)動員所受的重力在 段所做的功等于在 段所做的功
C.運(yùn)動員所受的重力在 段做功比在 段做功慢
D.運(yùn)動員下落過程中減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
√
【解析】 由于運(yùn)動員在 、 及 段運(yùn)動的時(shí)間間隔相等，而通過的
距離逐漸增大，故運(yùn)動員在下落過程中的速度是增大的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根
據(jù) 可知，運(yùn)動員所受的重力在 段做的功小于在 段做的功，
選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于運(yùn)動員在 段運(yùn)動的時(shí)間等于在 段運(yùn)動的時(shí)間，根
據(jù) 可知，重力在 段做功比在 段做功慢，選項(xiàng)C正確；由于運(yùn)
動員在下落的過程中空氣阻力不可忽略，所以運(yùn)動員的機(jī)械能有一部分損
失，即運(yùn)動員在下落過程中減少的重力勢能只有一部分轉(zhuǎn)化為動能，選項(xiàng)
D錯(cuò)誤.
3.[2020廣州中考]如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙、丁四種機(jī)械勻速
提升物體（繩長不變），測得拉力和物體M、N的重力如下表所示，則
( )

.
A.甲的機(jī)械效率比丙的大
B.乙、丁的機(jī)械效率相同
C.使用丙提升物體 時(shí)省力
D.實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)無法算出機(jī)械效率
√
【解析】 由題圖可知，甲、乙、丙、丁承重繩子的股數(shù)分別為1、1、2、
2，由 ，可得機(jī)械效率
， ，
， ，A正確，B、
D錯(cuò)誤；由題表中數(shù)據(jù)可知 ， ，所以使用丙提升物
體 時(shí)費(fèi)力，C錯(cuò)誤.
4.[2023廣州大學(xué)附屬中學(xué)模擬]引體向上是泰州市體育學(xué)業(yè)
水平測試項(xiàng)目.如圖，臂力小的小明借助彈力帶進(jìn)行訓(xùn)練，
他用腳蹬彈力帶，彈力帶對他施加一個(gè)向上的力.隨著小明
身體上升，彈力帶對他向上的力的大小變化情況是______.
在此過程中，彈力帶的________能轉(zhuǎn)化為小明的重力勢能，
其實(shí)質(zhì)是彈力帶對他做功的過程.
變小
彈性勢
【解析】 小明開始上升時(shí)，彈力帶的形變程度最大，彈力最大，隨著小明身體上升，彈力帶的形變程度變小，彈力變小.在此過程中，彈力帶的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小明的重力勢能.
5.[2022廣州中考]圖甲中過山車從 點(diǎn)出發(fā)，先后經(jīng)過 、 、 、 點(diǎn).
圖乙是過山車在 、 、 、 點(diǎn)的動能和重力勢能大小的示意圖，則過
山車的動能在___點(diǎn)最大， 點(diǎn)重力勢能的大小______ 點(diǎn)動能的大小.在
這個(gè)過程中，過山車的機(jī)械能是______（填“變化”或“不變”）的.

等于
變化
【解析】 由題圖乙中過山車在 、 、 、 點(diǎn)的動能和重力勢能大小的示意圖可知，過山車的動能在 點(diǎn)最大；過山車在 點(diǎn)的重力勢能的大小等于在 點(diǎn)的動能的大小；過山車的機(jī)械能等于其動能與重力勢能之和，過山車在 點(diǎn)的機(jī)械能大于在 點(diǎn)的機(jī)械能，因此在這個(gè)過程中，過山車的機(jī)械能是變化的.
6.[2023廣州黃埔軍校紀(jì)念中學(xué)模擬]在探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素時(shí)，小明提出了如下猜想.
猜想一:滑輪組機(jī)械效率與被提升物體所受的重力有關(guān).
猜想二:滑輪組機(jī)械效率與動滑輪所受的重力有關(guān).
為了驗(yàn)證猜想，準(zhǔn)備的器材如下:兩個(gè)相同的滑輪、一根細(xì)繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測力計(jì).
小明把兩個(gè)滑輪分別作為定滑輪和動滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表所示.
實(shí)驗(yàn)次 數(shù) 鉤碼所受的重 力 提升高度 拉力 繩端移動的距 離 機(jī)械效
率
1 2.0 0.1 1.0 0.3
2 4.0 0.1 1.8 0.3
3 6.0 0.1 2.5 0.3
請你解答如下問題.
（1）表中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為________.根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖
中畫出該滑輪組的繞線方式.

如圖所示.
【解析】 第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力做的總功為
， 提升鉤碼所做的有用功
，滑輪組的機(jī)械效率
；由表中數(shù)據(jù)可知，每次實(shí)驗(yàn)
時(shí)繩端移動的距離 均等于鉤碼提升高度 的3倍，故滑輪組承擔(dān)物重的
繩子股數(shù)是3.
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑
輪組的機(jī)械效率______（填“越高”“越低”或“不變”）.
越高
（3）為了驗(yàn)證猜想二，還需增加的實(shí)驗(yàn)器材是________________.
自重不同的滑輪
【解析】 為探究滑輪組的機(jī)械效率是否與動滑輪的重力有關(guān)，應(yīng)控制鉤碼的重力相同，改變滑輪組中動滑輪的重力，因此還需要的器材是自重不同的滑輪.
7.[2023梅州東海中學(xué)模擬]創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)如
圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組探究動能的大小
與什么因素有
關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推
（1）本實(shí)驗(yàn)是通過觀察__________________來比較鋼球動能的大?。?br/>彈簧被壓縮的程度
【解析】 實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動，鋼球獲得動能，跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮，將部分動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，鋼球的動能越大，彈簧被壓縮的程度越大，所以本實(shí)驗(yàn)是通過觀察彈簧被壓縮的程度來比較鋼球動能的大小，這是利用了轉(zhuǎn)換法.
出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動，鋼球跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮.
（2）保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也
越大.這表明：物體的動能大小與______有關(guān)；
速度
【解析】 保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也越大，說明鋼球的動能越大，可得結(jié)論：物體的動能大小與速度有關(guān)，這是利用了控制變量法.
（3）換不同質(zhì)量的鋼球，以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被
壓縮的程度也越大.這表明：物體的動能大小與______有關(guān)；
質(zhì)量
【解析】 將鋼球以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被壓縮的程度也越大，說明鋼球的動能越大，可得結(jié)論：物體的動能大小與質(zhì)量有關(guān)，這是利用了控制變量法.
（4）本實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法是________________________（填其中一
種即可）.
控制變量法（或轉(zhuǎn)換法）
8.[2021深圳中考]深圳地鐵崗廈北綜合交通樞紐工程工地上，一線施工人
員正在緊張進(jìn)行架橋機(jī)鋼梁吊裝等施工作業(yè) 取
甲
乙
丙
（1）圖乙為圖甲中起重機(jī)的簡圖,請?jiān)趫D乙中畫出阻力 的力臂 .
如圖所示.
（2）圖丙所示為架橋機(jī)，已知箱梁的質(zhì)量為 ，體積為 ，
架橋機(jī)滑輪組總拉力為 ,鋼繩自由端移動的距離為 時(shí)，將
箱梁提升了 .求:
①箱梁的密度；
箱梁的密度 ，
②架橋機(jī)在此過程中做的有用功；
架橋機(jī)做的有用功
，
③架橋機(jī)的機(jī)械效率.
架橋機(jī)的機(jī)械效率
.(共33張PPT)
11.2 怎樣比較做功的快慢
教材必備知識精練
知識點(diǎn)1 比較做功的快慢
1.做功快慢和做功多少是兩個(gè)不同的概念．例如，甲在 內(nèi)做了 的
功，而乙在 內(nèi)做了 的功，乙做的功雖然比甲多，但比甲用的時(shí)
間長，乙平均 內(nèi)只做 的功，所以乙比甲做功要____（填“快”或
“慢”）．可見，做功快慢是跟做功的多少和做功所用的時(shí)間多少有關(guān)的，
在物理學(xué)中用______來描述．
慢
功率
知識點(diǎn)2 認(rèn)識功率
2.一臺機(jī)器的輸出功率是 ，它的含義是：______________________
_____________.
這臺機(jī)器 內(nèi)可對外做的功是
3.下列不屬于功率單位的是( )
D
A. B. C. D.
【解析】 功率的國際單位是 ，由 和 可知， 和
也是功率的單位；由 可知， 是功的單位.
4.甲、乙、丙、丁四個(gè)同學(xué)進(jìn)行攀巖比賽，他們做的功W
與時(shí)間 的關(guān)系如圖所示.若規(guī)定做功最快的獲勝，則最后
勝出的一定是( )
A
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解析】 本題考查對功率的理解.利用題圖比較做功的快慢有兩種方法.方
法一，作 軸的平行線，在相同的時(shí)間內(nèi)，比較做功的多少，做功多的
做功快；方法二，作 軸的平行線，做相同的功時(shí)，比較所用時(shí)間的長短，
用時(shí)短的做功快.故最后勝出的是甲同學(xué).
知識點(diǎn)3 功率的測量
5.教材P8活動2改編學(xué)習(xí)功率的知識后，小明和幾位同學(xué)準(zhǔn)備開展“比一比誰在爬樓過程中的功率大”的活動.
（1）比較同學(xué)爬樓功率大小有多種方案：
①測量出各自的質(zhì)量、爬樓用的時(shí)間和爬樓的高度，算出爬樓的功率并進(jìn)
行比較；
②控制爬樓的時(shí)間相同，測量出各自的質(zhì)量、爬樓的高度，算出爬樓做的
功并進(jìn)行比較；
③控制爬樓的高度相同，測量出各自的質(zhì)量、爬樓的時(shí)間，算出質(zhì)量和時(shí)
間的比值并進(jìn)行比較.可行的是___.
D
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③都可以
（2）如果根據(jù)方案①估測每位同學(xué)功率的大小，必須選擇的測量工具有
卷尺、體重計(jì)、______.填寫表格中空缺的欄目內(nèi)容_____________.
質(zhì)量 爬樓高度
… … …
秒表
爬樓時(shí)間
（3）功率表達(dá)式： _____（用 及表格中相關(guān)字母表示）.

知識點(diǎn)4 功率的計(jì)算
6.在水平地面上，小明在 內(nèi)用 的力沿水平方向拉著重為
的小車前進(jìn)了 ，則拉力的功率是( )
A
A. B. C. D.
【解析】 拉力做功 ，功率
.
7.如圖所示，物體在 的水平拉力F作用下，
沿水平面以 的速度勻速運(yùn)動了 ，
拉力 的功率為___ .
2
【解析】 拉力的功率 ．
8.[2023廣州花東中學(xué)模擬]如圖甲所示的地面清潔機(jī)器人的質(zhì)量為 ,機(jī)
器人在水平地面運(yùn)動時(shí)，所提供推力與速度關(guān)系如圖乙所示，則該機(jī)器人
在水平地面上以 速度做勻速直線運(yùn)動時(shí)，水平推力的功率是
( )
C
A. B. C. D.
【解析】 機(jī)器人做勻速直線運(yùn)動時(shí)的速度為 ,由題圖乙可知此時(shí)機(jī)器人所提供的推力 ，則水平推力的功率 .
11.2 怎樣比較做功的快慢
學(xué)科關(guān)楗能力構(gòu)建
1.小明和爸爸一起去登山，登到山頂，小明用了 ，爸爸用了
，若爸爸的體重是小明的1.5倍，則小明與爸爸登山的功率之比為
( )
A
A. B. C. D.
【解析】 小明和爸爸登山時(shí)，克服重力做功，小明和爸爸都登到山頂，
上升的高度 相同，爸爸的體重是小明的1.5倍，由公式 可知，爸
爸做的功是小明做的功的1.5倍，所以 ；小明用了
，爸爸用了 ，所以 .根據(jù) 可知，小明
和爸爸登山的功率之比為 ．故選A．
2.[2023梅州嘉興中學(xué)模擬]如圖所示， 是水平地面，物體在水平拉力
作用下從 點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動到 點(diǎn). 段拉力 為 ， 做的功
為 ，功率為 ； 段拉力 為 ， 做的功為 ，功率為 .
則( )
C
A. B. C. D.
【解析】 ， ，由此可知 ，A、B錯(cuò)誤；由于物體從 到 做勻速直線運(yùn)動，由 可知 ，根據(jù) 可得 ，C正確，D錯(cuò)誤.
3.如圖甲所示，物體在粗糙程度不變的水平地面上做直線運(yùn)動.當(dāng)物體通過
的路程和時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙時(shí)，受到的水平推力為 ；當(dāng)物體運(yùn)動
的速度和時(shí)間的關(guān)系圖像如圖丙時(shí)，受到的水平推力為 .兩次推力的功
率分別為 、 .則下列關(guān)系正確的是( )
B
A.
B.
C.
D.
【解析】 題圖乙中物體通過的路程和時(shí)間關(guān)系圖像是一條傾斜直線，說
明物體做勻速直線運(yùn)動，且運(yùn)動的速度 ，此時(shí)物體
受力平衡，所以 ，推力的功率 .題圖丙中物體運(yùn)動的速
度和時(shí)間的關(guān)系圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線，說明物體做勻速直線運(yùn)
動，且速度 ，此時(shí)物體受力平衡，所以 ，推力的功率
.因?yàn)樗降孛娲植诔潭炔蛔儯? ， ，所以
.故選B.
4.[2023常州期中]新情境雨滴在空氣中豎直下落，它所受的空氣阻力 與
速度 成正比，即 （ 為比例系數(shù)）.雨滴豎直下落速度越來越大，
最終做勻速直線運(yùn)動，雨滴在豎直下落過程中重力做功的功率 隨時(shí)間
的關(guān)系圖像是( )
D
A.&1& B.&2& C.&3& D.&4&
【解析】 因?yàn)? ,雨滴豎直下落速度越來越大，最終做勻速直線運(yùn)動，所以雨滴在豎直下落過程中重力做功的功率 隨時(shí)間 的增大先增大后不變，故D符合題意.
5.[2022南通中考]新情境在內(nèi)徑約為 的玻璃管中注水近滿，上端
留一個(gè)氣泡，用橡皮塞塞住管口，再將玻璃管翻轉(zhuǎn)后豎直放置，氣泡
上升，如圖所示.測得氣泡上升 用時(shí) ,則該過程中氣泡所受浮
力做功的功率最接近于 取 ( )
B
A. B. C. D.
【解析】 由題圖可知，氣泡的體積約為 ，因?yàn)闅馀萁]在水中，
所以氣泡排開水的體積約為 ，則氣泡受到的浮力約為
，
氣泡所受浮力做的功約為
，則浮力做功的功率
約為 ，故B正確.本題將浮力知識與功率計(jì)
算相結(jié)合，需先對氣泡的體積進(jìn)行估測.
6.[2021畢節(jié)中考]我國生產(chǎn)的無人機(jī)世界領(lǐng)先.如圖所示是我國某品牌無人
機(jī)，下表是有關(guān)它的一些飛行參數(shù)，根據(jù)表中資料信息， 空氣阻力忽略
不計(jì)， 取 可知：
質(zhì)量
最大上升速度 （ 模式）
（ 模式）
最大下降速度
最大水平飛行速度
最大飛行高度
最長懸停時(shí)間
（1）無人機(jī)在空中懸停時(shí)受到的升力 ____ ；
11
【解析】 無人機(jī)的重力 ；因?yàn)闊o人機(jī)在空中懸停時(shí)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)無人機(jī)受到的重力和升力是一對平衡力，故升力 .
（2）在 模式下，無人機(jī)以最大上升速度勻速上升 所需要的時(shí)間
____ ，此過程中升力對無人機(jī)做功的功率 ____ .
25
44
【解析】 由題表中數(shù)據(jù)可知，無人機(jī)在 模式下最大上升速度為 ，
則無人機(jī)上升 所需要的時(shí)間 ；因?yàn)榇诉^程中
無人機(jī)做勻速直線運(yùn)動，所以此過程中無人機(jī)受到的升力仍為 ，因
此升力對無人機(jī)做功的功率 .
7.[2021安徽中考]教材P10T3改編如圖所示,小明在單杠
上做引體向上運(yùn)動,每次引體向上身體上升的高度為握
拳時(shí)手臂的長度.已知小明的體重為 ,握拳時(shí)手臂
的長度為 ,完成4次引體向上所用的時(shí)間為 .求:
（1）小明完成1次引體向上所做的功;
解：小明完成1次引體向上所做的功 .
（2） 內(nèi)小明做引體向上的功率.
小明完成4次引體向上所做的功 ,
內(nèi)小明做引體向上的功率 .
8.[2023江門武溪中學(xué)模擬]如圖是某升降電梯工作的原理圖，
它由轎廂、配重、纜繩、滑輪和電動機(jī)等部件組成，連接
轎廂的兩根纜繩靠得非常近，轎廂空載時(shí)的重力是 ，
配重的重力是 .某次轎廂載重 ，勻速上升
，所用的時(shí)間為 ，不計(jì)纜繩重力和一切摩擦阻力，
求此過程中：
（1）轎廂運(yùn)動的速度大??；
解：轎廂運(yùn)動的速度 ；
（2）配重的重力做的功；
轎廂勻速上升 ，則配重勻速下降 ,配重的重力做的功
；
（3）電動機(jī)的功率至少為多大.
當(dāng)轎廂勻速上升時(shí)，在豎直方向上受到向下的力為自身重力和載重對它的
壓力，受到向上的力為配重對它的拉力和電動機(jī)對它的拉力，滿足
，則
，則電
動機(jī)的功率至少為 .
9.“綠水青山就是金山銀山”，城市中來
來往往的多功能抑塵車（俗稱“霧炮
車”）為潔凈空氣做出了巨大貢獻(xiàn).如圖
所示的某型號霧炮車車身質(zhì)量為 ,配
備了一個(gè)體積為 的水箱. 取
.
（1）炎熱的夏天，當(dāng)霧炮車噴水霧時(shí)，既能較快地去除空氣中的塵埃，
還能因?yàn)閲姵龅乃F______（填物態(tài)變化名稱）而較快地降低環(huán)境溫度，
使人感到?jīng)鏊?
汽化
（2）當(dāng)水箱裝滿水時(shí)，若霧炮車車輪與水平地面的總接觸面積為 ，
則霧炮車靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)為多大？
當(dāng)水箱裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量
,
水箱裝滿水的霧炮車靜止時(shí)對水平地面的壓力
，
此時(shí)車對水平地面的壓強(qiáng) .
（3）霧炮車從水源處裝滿水后勻速行駛到噴灑處， 前進(jìn)了 ，
已知霧炮車前進(jìn)時(shí)所受阻力大小為車總重的0.1倍，求霧炮車在這段時(shí)間
內(nèi)的功率.
霧炮車的速度 ,
因?yàn)殪F炮車在水平地面上勻速行駛，所以所受牽引力和阻力是一對平衡力，
即 ，
霧炮車的功率 .
（4）如圖所示，當(dāng)霧炮車在水平地面上勻速行駛并不斷向外噴水時(shí)，霧炮車功率如何變化，為什么？當(dāng)霧炮車上坡時(shí)，需要將擋位換成低速擋，這樣做的目的是什么？
霧炮車功率減小，因?yàn)殪F炮車在水平地面上勻速行駛并不斷向外噴水時(shí)，
車的總重力減小，對地面的壓力減小，故車受到的摩擦力減小，根據(jù)二力
平衡條件可知，車受到的牽引力減小，速度不變，結(jié)合 知，霧炮
車功率減小.霧炮車上坡時(shí)，將擋位換成低速擋，可以在同樣大小的輸出
功率下獲得較大的牽引力.(共31張PPT)
第十一章 機(jī)械功與機(jī)械能
11.1 怎樣才叫做功
教材必備知識精練
知識點(diǎn)1 做功的兩個(gè)必要因素
1.[2023廣州第一一四中學(xué)模擬]下列情況中，力 對物體做功的是( )
D
A.搬著箱子在水平地面上勻速前進(jìn)
B.舉著啞鈴不動
C.推石頭但沒有推動
D.從地面撿起石塊
【解析】 本題考查力不做功的三種情況.力做功包含兩個(gè)必要因素：作用在物體上的力，物體在力的方向上通過的距離.不做功有三種情況：有力無距離（B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤）；有距離無力；力的方向與運(yùn)動方向垂直（A選項(xiàng)錯(cuò)誤）.從地面撿起石塊所用力 的方向是向上的，而石塊也是向上運(yùn)動的，所以力 做了功，故D選項(xiàng)正確.
知識點(diǎn)2 功的計(jì)算
2.小明用 的水平推力推著重 的書箱在水平地面上前進(jìn)了 ，
松開手后，書箱又向前滑行了 .整個(gè)過程中小明的推力做功____ ，書
箱的重力做功___ .
80
0
【解析】 小明推力做的功為 ；書箱的重力方向豎直向下，書箱在重力的方向上沒有移動距離，因而重力不做功．
3.如圖所示，在水平拉力F的作用下，物體 水平向左
做勻速直線運(yùn)動，已知物體 運(yùn)動的速度為 ，與
C
A. B. C. D.
地面之間的摩擦力為 （若不計(jì)滑輪與繩子的質(zhì)量及滑輪與繩子間的摩
擦、滑輪與軸間的摩擦），則 內(nèi)拉力所做的功是( )
【解析】 不計(jì)滑輪與繩子的質(zhì)量及滑輪與繩子間的摩擦、滑輪與軸間的摩擦，物體 水平向左做勻速直線運(yùn)動，此時(shí)所用的拉力 大小為地面對物體 的摩擦力的一半，等于 ，物體 運(yùn)動的距離 ，繩子自由端運(yùn)動的距離為物體 運(yùn)動距離的2倍，為 ,所以拉力所做的功 .
4.[2022杭州中考]現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量不同的物體 ，
在相等的恒力 作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了
相等的距離 ，如圖所示. 在三種情況下做的功分別為 、 、 ，
三者大小判斷正確的是( )
C
A.
B.
C.
D.
【解析】 由題意可知，三種情況下的力 相等，物體在力的方向上移動的距離相等，根據(jù) 可知，三種情況下力 做的功相等，即 .
5.[2022內(nèi)江中考]新情境車速過快是
造成交通事故的重要原因之一，為限
制車速，常常在下坡路段設(shè)置減速帶.
如圖所示是有減速帶的斜坡示意圖，
在傾角為 的斜坡上有七個(gè)減速
帶，相鄰兩個(gè)減速帶間的距離均為 .現(xiàn)有一輛質(zhì)量為 的小汽車，
從斜坡上離減速帶有一定距離的某處開始下滑，由于減速帶、小汽車制動
等因素的影響，使得小汽車通過相鄰減速帶間的平均速度均為 .
（小汽車的長度不計(jì)，減速帶的寬度不計(jì)， ）則：
（1）小汽車從第一個(gè)減速帶行駛到第七個(gè)減速帶所用的時(shí)間是多少秒？
解：小汽車通過相鄰減速帶的時(shí)間 ，
由題意知，小汽車從第一個(gè)減速帶行駛到第七個(gè)減速帶的時(shí)間 ；
（2）小汽車從第一個(gè)減速帶行駛到第七個(gè)減速帶的過程中，重力做的功為多少焦耳？
小汽車下降的高度
,
小汽車的重力 ,
小汽車重力做的功 .
知識點(diǎn)3 機(jī)械功原理
6.下列說法正確的是( )
D
A.省距離的機(jī)械一定費(fèi)力，但可以省功
B.省力的機(jī)械一定費(fèi)距離，但可以省功
C.省距離的機(jī)械一定省力，但不省功
D.省距離的機(jī)械一定費(fèi)力，不省功
【解析】 人們使用機(jī)械工作，有時(shí)可以省力，有時(shí)可以省距離，但省力的機(jī)械一定費(fèi)距離，省距離的機(jī)械一定費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是不存在的．使用任何機(jī)械均不能省功.故選D．
11.1 怎樣才叫做功
學(xué)科關(guān)楗能力構(gòu)建
1.騎自行車上坡的人常走“ ”形路線，這樣( )
D
A.可以省力、省功 B.不能省力、省功
C.不能省力，但可以省功 D.能省力，但不能省功
【解析】 騎自行車上坡時(shí)，人們常走“ ”形路線，這樣相當(dāng)于增加上坡的長度,把坡度降低，從而省力，由機(jī)械功原理可知，使用任何機(jī)械均不能省功.
2.在臺球比賽中，選手推動球桿撞擊白球，白球運(yùn)動后碰撞其他球，以下
說法正確的是( )
B
A.在水平桌面上滾動的球受到了重力，重力對它做了功
B.手推動球桿前進(jìn)時(shí)，手對球桿做了功
C.水平桌面對球的支持力做了功
D.白球被球桿撞擊后繼續(xù)運(yùn)動，是因?yàn)榍驐U還在對白球做功
【解析】 重力的方向與球運(yùn)動的方向垂直，重力對球不做功，A錯(cuò)誤；手推動球桿前進(jìn)時(shí)，球桿在推力的方向上移動了距離，所以手對球桿做了功，B正確；桌面對球的支持力的方向與球運(yùn)動的方向垂直，支持力對球不做功，C錯(cuò)誤；球桿撞擊白球后，球桿對白球就沒有力的作用了，白球繼續(xù)運(yùn)動是因?yàn)榘浊蚓哂袘T性，D錯(cuò)誤.
3.跨學(xué)科實(shí)踐排球墊球是中考體育的選考項(xiàng)目之一.排球從圖示
位置下落至手腕處的過程中，重力做的功約為( )
B
A. B. C. D.
【解析】 排球的質(zhì)量約為 ，則排球的重力
；排球從題圖所示位置到手
腕的豎直高度約為 ，故排球在下落的過程中重力做的
功約為 ，B正確.
4.[2023佛山華英學(xué)校模擬]用水平拉力先后兩次拉著重為 的同一物體，
沿同一水平面做直線運(yùn)動．第一次拉力為 ，物體恰好做勻速直線運(yùn)
動，拉力對物體做了 的功；第二次拉力增大為 ，拉力對物體做
了 的功．分析兩次做功過程，以下判斷正確的是( )
C
A.第一次物體受到的摩擦力是 ，物體運(yùn)動了
B.第一次物體受到的摩擦力是 ，物體運(yùn)動了
C.第二次物體受到的摩擦力是 ，物體運(yùn)動了
D.第二次物體受到的摩擦力是 ，物體運(yùn)動了
【解析】 在水平面上做勻速直線運(yùn)動的物體，水平方向上受到的拉力和
摩擦力是一對平衡力，豎直方向上受到的重力和支持力是一對平衡力，所
以物體與水平面之間的滑動摩擦力為 ，當(dāng)物體所受的拉力增大時(shí)，
由于影響滑動摩擦力大小的因素不變，所以物體所受的摩擦力始終是
.利用拉力做的功和拉力的大小，可求出物體在水平方向上第一次運(yùn)
動了 ，第二次運(yùn)動了 ．
5.一名中學(xué)生跳繩時(shí)平均每分鐘跳120次，那么這名同學(xué)跳繩2分鐘克服重
力做的功大約是其爬幾層樓克服重力做的功( )
A
A.4層 B.7層 C.10層 D.12層
【解析】 中學(xué)生的質(zhì)量大約是 ,跳繩時(shí)重心每次上升的高度 大約
為 ,中學(xué)生的重力 ，跳繩1次克
服重力做的功 ；跳繩2分鐘克服重力做
的功 ；一層樓高 約 ,該同
學(xué)爬一層樓克服重力做的功 ，故層數(shù)
.
6.如圖所示，在長為 的輕質(zhì)均勻杠桿 的中點(diǎn)處懸掛一重物，在杠桿
的最右端施加一個(gè)始終與杠桿垂直的力 ，杠桿保持平衡，此時(shí)杠桿與水
平方向的夾角為 .若不考慮杠桿的自重和阻力，則杠桿從圖示位置緩
慢轉(zhuǎn)到水平位置的過程中( )
C
A.拉力 逐漸變大，拉力不做功
B.拉力 逐漸變小，拉力做功為
C.拉力 逐漸變大，拉力做功為
D.拉力 保持不變，拉力做功為
【解析】 根據(jù)“動力×動力臂 阻力×阻力臂”可知，阻力 不變，阻力臂逐漸增大，動力臂不變，則動力 逐漸增大；由題意可知，拉力做的功等于重物克服重力做的功；由題圖可知，重物的重心升高的高度 ，所以重物克服重力做的功 ，即拉力做功為 .
7.如圖所示，用同樣大小的力F提水桶：①由井下水面處提到離水面高
處；②在水平面上勻速移動一段距離 ；③提著水桶不動；④爬上長為 、
高為 的樓梯.以上四種情況，力 對水桶做功的有______（填序號）；
若 ，則力F做功最多的是____（填序號）.
①④
①
【解析】 用同樣大小的力 提水桶：①由井下水面處提到離水面高 處，
力 豎直向上，水桶在力的方向上移動了 ，力 對水桶做的功是 ；
②在水平面上勻速移動一段距離 ，力 豎直向上，沒有做功；③提著水
桶不動，力 沒有對水桶做功；④爬上長為 、高為 的樓梯，水桶豎直
向上移動的距離為 ，力 對水桶做的功是 .因?yàn)? ，所以
.
8.[2023深圳外國語學(xué)校模擬]跨學(xué)科
實(shí)踐如圖所示，質(zhì)量為 的同學(xué)
在做仰臥起坐運(yùn)動.若該同學(xué)上半身的
質(zhì)量約為全身質(zhì)量的 ，則她上半身
300
3 600
【解析】 該同學(xué)上半身的重力約為
；該同學(xué)做40個(gè)仰臥起坐
克服重力做的功約為 .
的重力約為_____ .她在一段時(shí)間內(nèi)做了40個(gè)仰臥起坐，每次上半身重心
上升的距離均為 ，則她在這段時(shí)間內(nèi)克服重力做的功約為______
取
9.如圖所示，用 的水平拉力，使重為
的 物體 內(nèi)在水平地面沿直線勻速運(yùn)
動了 .若滑輪和繩子的質(zhì)量及滑輪與繩子
間的摩擦、滑輪與軸間的摩擦均不計(jì)，則 物
40
20
【解析】 物體勻速運(yùn)動，所以地面對它的摩擦力
．繩子自由端移動的距離
，因此拉力 做的功
．
體受到地面的摩擦力為____ ，拉力F做的功為____ ．
10.[2023洛陽期中]如圖甲所示，小華用水平推力 推放置于水平地面上的
木箱，在此過程中，推力 的大小隨時(shí)間 變化的情況如圖乙所示，木箱
運(yùn)動速度 隨時(shí)間 變化的情況如圖丙所示，則 木箱做 ______
（填“勻速”或“變速”）運(yùn)動； 推力對木箱做的功是_____ 取

變速
400
【解析】 由題圖丙可知， 內(nèi)木箱的速度逐漸增大，則木箱做變速運(yùn)動；由題圖乙可知， 木箱受到的推力 ，由題圖丙可知， 木箱做勻速直線運(yùn)動，其速度大小為 ， 木箱移動的距離 ，則 推力對木箱做的功 .
素養(yǎng)提升
11.[2023杭州江南實(shí)驗(yàn)學(xué)校期中]跨學(xué)科實(shí)踐
健康的生活既要注意平衡膳食，還要積極參加體育鍛煉.如圖所示為可調(diào)式握力器，可用于鍛煉手部肌肉.鍛煉時(shí)只要抓住左手柄，用力抓緊使其碰觸右手柄上的計(jì)數(shù)按鈕，即算完成一個(gè)握力動作.
（1）小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移動6厘米完成一個(gè)握力動作，則小嘉完成一個(gè)握力動作做功多少焦
解：小嘉完成一個(gè)握力動作做的功 .
（2）小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂后，獲得的能量為540千焦.若
獲得能量的 用于握力做功，則消耗這些能量需要完成多少個(gè)題（2）
中的握力動作
,
即消耗這些能量需要完成1 800個(gè)題（2）中的握力動作.(共49張PPT)
11.3 如何提高機(jī)械效率
課時(shí)1 滑輪及滑輪組的機(jī)械效率
教材必備知識精練
知識點(diǎn)1 有用功、額外功、總功
1.[2023茂名電白區(qū)期中]如圖所示，小明用桶把一些沙子運(yùn)
到三樓.在此過程中( )
B
A.小明克服自身重力所做的功是總功
B.小明克服沙子重力所做的功是有用功
C.小明克服沙子重力所做的功是額外功
D.小明克服桶的重力所做的功是有用功
【解析】 本題考查有用功和額外功的定義.由題意可知，小明用桶把一些沙子運(yùn)到三樓，則克服沙子重力做的功為有用功；為了運(yùn)送沙子不得不克服自身重力、桶的重力所做的功為額外功；小明克服沙子重力、自身重力、桶的重力所做的功之和為總功.
知識點(diǎn)2 機(jī)械效率
2.總功是 ，額外功是 ，則有用功和機(jī)械效率分別是( )
C
A. , B. , C. , D. ,
【解析】 因?yàn)? ，所以有用功
；機(jī)械效率
.
3.兩臺機(jī)械，甲的機(jī)械效率為 ，乙的機(jī)械效率為 ，下列說法正
確的是( )
D
A.甲機(jī)械一定比乙機(jī)械省力
B.甲機(jī)械一定比乙機(jī)械做功快
C.甲機(jī)械做的有用功一定比乙機(jī)械的多
D.有用功相同時(shí)，乙機(jī)械所做的總功多
【解析】 機(jī)械是否省力、做功快慢與機(jī)械效率的高低無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤；
甲的機(jī)械效率高于乙的機(jī)械效率，說明甲的有用功和總功的比值大于乙的，
但甲做的有用功不一定大于乙的，故C錯(cuò)誤；有用功相同時(shí)，根據(jù)
可知，機(jī)械效率小的機(jī)械做的總功多，故有用功相同時(shí)，乙機(jī)
械所做的總功多，故D正確.
知識點(diǎn)3 探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素
4.教材P12活動2改編某探究小組為探究影響滑輪組的機(jī)械效率的因素，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，數(shù)據(jù)如表所示.
次數(shù) 鉤碼重力 / 提升高度 / 有用功/ 拉力/ 總功/ 機(jī)械效率
1 1.0 40 0.4 1.1 0.88
2 1.5 40 0.6 1.4 1.12
3 2.0 30 1.7
4 2.5 40 1.0 2.0 1.60
（1）請把表格中三個(gè)未完成的空補(bǔ)充完整.
0.6; 1.02;
【解析】 由題表中數(shù)據(jù)可得，第3次實(shí)驗(yàn)的有用功
，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為2，根據(jù)
知，繩子自由端移動的距離 ，總功
，機(jī)械效率
.
（2）甲同學(xué)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以得出：隨著鉤碼重力增大，滑輪組機(jī)械效
率______（填“增大”“減小”或“不變”）.
增大
（3）乙同學(xué)進(jìn)一步研究，測出動滑輪的質(zhì)量為 ，根據(jù)表格中的數(shù)
據(jù)得出:總功總是大于有用功與克服動滑輪重力的功之和，即
.他猜測還有______________________影響機(jī)械效率.
（答一種因素即可）
繩重（答案合理即可）
【解析】 實(shí)驗(yàn)中，額外功等于克服動滑輪重力做的功與克服繩重、各種摩擦做的功之和，即繩重、各種摩擦也會影響機(jī)械效率.
知識點(diǎn)4 滑輪及滑輪組的機(jī)械效率
5.如圖所示，物體重 ，動滑輪重 ，小明用 豎
直向上的拉力將物體勻速提升 ，則此過程中有用功是____
，額外功是____ ，則其機(jī)械效率是________.（保留至
）
200
40

【解析】 拉力做的有用功等于克服物體重力所做的功，即
，由題圖知承擔(dān)物重繩子股數(shù) ，
拉力的作用點(diǎn)移動的距離 ，拉力做的總功
，拉力做的額外功
，則其機(jī)械效率
.
6.[2022天津中考]實(shí)驗(yàn)時(shí)，小芳用如圖所示的滑輪組，將重為 的物體
勻速提升 .已知動滑輪重為 ，不計(jì)繩重和摩擦，則( )
D
A.拉力F為
B.有用功為
C.繩子自由端移動距離為
D.該滑輪組的機(jī)械效率為
【解析】 本題考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算.由題圖知承擔(dān)物重
繩子的股數(shù)為2，不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力
，故A錯(cuò)誤；有用功
,故B錯(cuò)誤；繩子自由端移動的距離
，故C錯(cuò)誤；總功 ，
滑輪組的機(jī)械效率 ，故D正確.
11.3 如何提高機(jī)械效率
課時(shí)1 滑輪及滑輪組的機(jī)械效率
學(xué)科關(guān)楗能力構(gòu)建
1.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重力為 的物體，若拉
力為 ，物體和地面之間的摩擦力為 ， 點(diǎn)的拉力為 ，則該滑輪組
的機(jī)械效率表達(dá)式正確的是( )
C
A. B.
C. D.
【解析】 點(diǎn)的拉力為 ，物體做勻速直線運(yùn)動，所以物體在水平方向
上受到平衡力的作用，即摩擦力的大小等于 .由于有兩股繩子拉動物體，
所以繩子自由端移動的距離是物體移動距離的兩倍.根據(jù)機(jī)械效率公式可
得 ，故C正確，A、B、D
錯(cuò)誤.
2.教材P13圖11-18改編小鵬家購買了一箱重為 的裝修材料，工人用
如圖所示的滑輪組將裝修材料勻速提高了 ，用時(shí) ，若滑輪組的
機(jī)械效率為 （不計(jì)箱子重、繩重和摩擦）.小鵬計(jì)算的下列物理量正
確的是( )
B
A.繩子自由端移動的速度為
B.做的有用功為
C.拉力為
D.拉力的功率為
【解析】 所用的時(shí)間 ，則裝修材料上升的速度
，由題圖可知承擔(dān)物重繩子股數(shù) ，則繩子
自由端移動的速度 ，故A錯(cuò)誤；提升裝
修材料做的有用功 ，故B正確；工人
做的總功 ，繩子自由端移動的距離
,則工人對繩子自由端的拉力
，故C錯(cuò)誤；拉力的功率
，故D錯(cuò)誤.故選B.
3.[2022陜西中考]如圖是一種塔式起重機(jī).已知在起重機(jī)上的滑輪組勻速起
吊 的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是 ， 取 .下列分析
和計(jì)算錯(cuò)誤的是( )
D
A.起重機(jī)的吊臂 可視為杠桿
B.物體上升 ，滑輪組所做有用功是
C.物體上升 ，滑輪組所做總功是
D.增加起吊物體的質(zhì)量，滑輪組的機(jī)械效率將減小
【解析】 由題圖可知，起重機(jī)的吊臂 可繞固定點(diǎn) 轉(zhuǎn)動，故
可以看作杠桿，A正確，不符合題意；物體上升 ，滑輪組所做的有用
功 ，B正確，
不符合題意；滑輪組所做的總功 ，C
正確，不符合題意；若不計(jì)繩重和摩擦，滑輪組的機(jī)械效率
，增加起吊物體的質(zhì)量，滑輪組
的機(jī)械效率增大，D錯(cuò)誤，符合題意.
4.如圖所示，碼頭工人用滑輪組將一個(gè)浸沒在水中
的物塊勻速直線提起，不計(jì)繩重、摩擦及水的阻力.
物塊露出水面前作用在繩端的拉力及滑輪組的機(jī)械
效率分別為 、 ，物塊離開水面后作用在繩端
的拉力及滑輪組的機(jī)械效率分別為 、 .下列說
法正確的是( )
B
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【解析】 由題圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為2，在物塊露出水面前，不
計(jì)繩重、摩擦及水的阻力，拉力 ，滑輪組的機(jī)
械效率 ；在物塊離開水面后，
拉力 ，滑輪組的機(jī)械效率
，所以 ， .
5.[2022眉山中考，雙選]小廖同學(xué)家里正在修建樓房，他通過調(diào)查了解到
工人利用如圖所示的裝置，將重力為 的物體勻速提升了 ,工人
對繩子施加的拉力 為 .忽略繩重和機(jī)械內(nèi)部摩擦.下列說法正確的
是( )
BD
A.拉力 做功為
B.動滑輪的重力為
C.拉力 做的額外功為
D.若用該裝置勻速提升重力為 的物體，則該
滑輪組的機(jī)械效率為
【解析】 由題圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù) ，拉力端移動距離
,拉力做的功
，故A錯(cuò)誤；不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉
力 ，則動滑輪的重力
，故B正確；拉力做的有用功
，拉力做的額外功
，故C錯(cuò)誤；不計(jì)繩重和摩
擦?xí)r，提升 物體時(shí)滑輪組的機(jī)械效率
，故D正確.
6.[2023廣州珠江中學(xué)月考]如圖所示，每個(gè)滑輪均重
，用滑輪組拉著重 的物體 沿水平方向
勻速移動，在 內(nèi)物體移動了 ，拉力 做的
功為 ．不計(jì)繩重及機(jī)械內(nèi)部摩擦，那么拉力
F的功率為____ ，滑輪組的機(jī)械效率為________.
32

【解析】 拉力 的功率 ；不計(jì)繩重及機(jī)械內(nèi)部
摩擦，克服動滑輪重力所做的功為額外功，動滑輪提升高度
，額外功 ，則有用功
，滑輪組的機(jī)械效率
.
7.新考法在“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組．實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如表所示．
（1）把表格內(nèi)的第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整 （結(jié)果精確到 ）．這次數(shù)
據(jù)是用____ （填“甲”或“乙”）圖中所示的滑輪組測得的．
次數(shù) 物體的重 力 提升高度 拉力 繩端移動 的距離 機(jī)械效率
1 2 0.1 1 0.3
2 3 0.1 1.4 0.3
3 4 0.1 1.8 0.3
4 2 0.1 1.5 0.2 ________
乙

【解析】 第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率
；承擔(dān)物重的繩子股數(shù)
，故選擇的是題圖乙所示的滑輪組；
（2）分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，增加物重可使滑輪組的機(jī)
械效率______（填“變大”“變小”或“不變”）．在第1次實(shí)驗(yàn)中，拉力 所
做的額外功為____ .
變大
0.1
【解析】 比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，對于同一滑輪組，物重越大，
滑輪組的機(jī)械效率越大，因此增大物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率；
根據(jù)第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知， ，
，則
；
（3）某同學(xué)認(rèn)為，由相同的滑輪所組成的不同的滑輪組提升同一個(gè)重物
時(shí)，越省力的滑輪組其機(jī)械效率越大，他的想法正確嗎？請你利用補(bǔ)充完
整后的表格中的數(shù)據(jù)說明你的判斷：________________________________
____________________________．
不正確 第1次比第4次省力，但兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率相同
【拓展】 若不計(jì)摩擦和繩重，用第1次實(shí)驗(yàn)的裝置以 的速度勻速
提起 的物體，拉力的功率是____ ．
0.6
【解析】 不計(jì)摩擦和繩重，第1次實(shí)驗(yàn)中，承擔(dān)物重的繩子股數(shù) ，
根據(jù) 可知，動滑輪的重力為
；當(dāng)用第1次實(shí)驗(yàn)的裝置勻速提起
的物體時(shí)，繩子自由端的拉力為 ,繩子自
由端移動的速度 ，拉力 的功率為
.
素養(yǎng)提升
8.質(zhì)量為 的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)
送貨物上樓，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力變
化的圖像如圖乙所示，摩擦及繩重忽略不計(jì).

（1）若工人在 內(nèi)將貨物勻速向上運(yùn)送了 ，作用在繩上的拉力
為 ，求拉力的功率.
解：由題圖甲可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù) ,
拉力做的功 ,
拉力做功的功率 .
（2）求動滑輪受到的重力.
由題圖乙可知，當(dāng) 時(shí)， ,
此時(shí)的拉力 ,
,
解得 .
（3）該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時(shí)，求此滑輪組的機(jī)械效率最大值.
工人對繩子自由端的最大拉力
,
能夠提升貨物的最大重力
,
該滑輪組機(jī)械效率的最大值
.
11.3 如何提高機(jī)械效率
課時(shí)2 杠桿和斜面的機(jī)械效率
學(xué)科關(guān)楗能力構(gòu)建
能力點(diǎn)1 杠桿的機(jī)械效率
1.利用如圖所示的杠桿將重為 的物體緩慢
提升 ，已知拉力 豎直向上，大小為
，拉力作用點(diǎn)豎直方向上移動的距離 為
，則杠桿的機(jī)械效率為( )
C
A. B. C. D.
【解析】 有用功 ，拉力所做的功為總
功， ；杠桿的機(jī)械效率
．故選C.
2.[2023佛山實(shí)驗(yàn)學(xué)校模擬]如圖所示，在測定杠桿機(jī)
械效率的實(shí)驗(yàn)中，豎直向上拉動彈簧測力計(jì)，將掛
在杠桿 下面的物塊緩慢提升至虛線位置，物塊
上升的高度為 ，彈簧測力計(jì)上升的高度為
，這一過程中杠桿的機(jī)械效率為 ，彈簧
測力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則物塊的重力為____ ．
1.5
【解析】 彈簧測力計(jì)的分度值是 ，示數(shù)是 ;由
可得 ,即 ．
3.如圖甲是用來提升重物的輪軸，它是一種變形杠桿，圖乙是它的示意圖.
若圖乙中 ，重物對繩的拉力 ，人對繩的拉力
，則該輪軸的機(jī)械效率 ______.
甲
乙

【解析】 有用功 ，總功 ，則
.
能力點(diǎn)2 斜面的機(jī)械效率
4.救援車工作原理如圖所示，當(dāng)車載電機(jī)對鋼
繩施加的拉力 的大小為 時(shí)，小
車 恰能勻速緩慢地沿斜面上升.已知小車



的質(zhì)量為 ，斜面高為 ,斜面長為 （不計(jì)車長、鋼繩重、動滑輪
重、鋼繩與滑輪間的摩擦和滑輪與軸間的摩擦， ）.在小車
由水平路面被拖上救援車的過程中，鋼繩所做的有用功為________ ，整
個(gè)裝置的機(jī)械效率為______，小車 與斜面間的摩擦力大小為________ .
【解析】 鋼繩做的有用功
；
，裝置的機(jī)械效率
,
;小車 與斜面間
的摩擦力為 .
素養(yǎng)提升
5.[2022海南中考]新考法小明發(fā)現(xiàn)公共場所
為殘障人士設(shè)計(jì)的無障礙通道是斜面，且
不同的斜面通道的傾斜程度有所不同，這
引發(fā)了小明對斜面的興趣．他想了解斜面
的機(jī)械效率是否與傾斜程度有關(guān)，便與實(shí)驗(yàn)小組的小伙伴們用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
（1）測量斜面的機(jī)械效率，需要的測量工具是____________、________．
彈簧測力計(jì)
刻度尺
【解析】 測量機(jī)械效率需要知道有用功和總功，功的多少由 可計(jì)算得出，所以需要測量的物理量有長度的大小和力的大小，需要的測量工具為刻度尺和彈簧測力計(jì).
（2）請?jiān)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．
如表所示.
實(shí)驗(yàn) 序號 斜面的傾 斜程度 物體 重力 拉力 斜面 高度 斜面 長度 機(jī)械
效率
1
2
3
【解析】 需要測量的物理量有：斜面的傾斜程度、物體重力、拉力大小、斜面高度和斜面長度.需要計(jì)算的物理量有有用功、總功和機(jī)械效率.
（3）準(zhǔn)備動手實(shí)驗(yàn)時(shí)，有小伙伴提出，斜面的機(jī)械效率還可能跟斜面的粗
糙程度有關(guān)．則他們要探究斜面的機(jī)械效率是否與傾斜程度有關(guān)時(shí)，應(yīng)當(dāng)
保持________________不變，這里采用的科學(xué)研究方法是____________．
斜面的粗糙程度
控制變量法
【解析】 因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中認(rèn)為影響機(jī)械效率的因素有兩個(gè)，所以在探究機(jī)械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系時(shí)，要控制斜面的粗糙程度一定，這采用了控制變量法.(共25張PPT)
11.4 認(rèn)識動能和勢能
課時(shí)1 動能與勢能
教材必備知識精練
知識點(diǎn)1 能
1.下列關(guān)于能量的說法正確的是( )
C
A.做功的物體具有能量,不做功的物體沒有能量
B.做功多的物體能量就多,做功少的物體能量就少
C.能夠做功的物體具有能量,但不一定做功
D.能量多的物體所做的功一定就多
【解析】 不做功的物體也可以具有能量，如高山上靜止的石頭不做功但具有重力勢能,故A錯(cuò)誤;能夠做功的物體具有能量,但具有能量的物體不一定做功, 故C正確;有能量不一定用來做功,能量多的物體做功不一定多,做功多的物體能量也不一定多，故B、D錯(cuò)誤.
知識點(diǎn)2 動能
2.教材P15活動1改編小紅猜想動能的大小可能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，探究動能的大小與哪些因素有關(guān).
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步，讓質(zhì)量相同的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從 處和 處由靜止
釋放，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后
靜止，如圖甲所示.
第二步，分別讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面從 處由靜止釋放，
然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，
如圖乙所示.
在上述實(shí)驗(yàn)中：
（1）圖甲探究的是動能與______的關(guān)系，理由是兩球的______相等；可
得出的結(jié)論：______________________________________.
速度
質(zhì)量
質(zhì)量一定時(shí)，物體的速度越大，動能越大
【解析】 題圖甲中兩個(gè)小球的質(zhì)量相同，到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，探究的是動能與速度的關(guān)系；由題圖甲可知，質(zhì)量一定時(shí)，物體的速度越大，動能越大.
（2）圖乙中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度由靜止釋放，目的是使兩
球到達(dá)水平面時(shí)，具有相同的______，探究的是動能與______的關(guān)系.
速度
質(zhì)量
【解析】 題圖乙中兩個(gè)小球質(zhì)量不同，到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，探究的是動能與質(zhì)量的關(guān)系.
（3）本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了兩種物理研究方法:一是轉(zhuǎn)換法，就是用紙盒移動的
距離長短來反映小球動能的大?。欢莀_________法.
控制變量
知識點(diǎn)3 勢能
3.小明同學(xué)在探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出了如下猜想.
猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān).
猜想二：物體的重力勢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，他將小桌桌腳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 鐵塊的質(zhì)量 鐵塊距桌面的高 度 桌腿進(jìn)入沙子的深度

① 20 20 1.9
② 20 30 2.9
③ 20 40 3.8
④ 30 20 2.9
⑤ 40 20 4.1
（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較____________________來判斷物體重力勢能的大??；
桌腿進(jìn)入沙子的深度
【解析】 本實(shí)驗(yàn)通過比較桌腿進(jìn)入沙子的深度來判斷物體重力勢能的大小，桌腿進(jìn)入沙子的深度越深，表明物體的重力勢能越大.
（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中的________（填實(shí)驗(yàn)序號）三組數(shù)據(jù)
進(jìn)行分析；
①④⑤
【解析】 要探究重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，就要控制鐵塊距桌面的高度相同，改變鐵塊的質(zhì)量，為此需選擇①④⑤三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.
（3）分析表中①②③三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：_______________
________________________________.
質(zhì)量相同的物體，位置越高，具有的重力勢能越大
【解析】 由表中①②③三組數(shù)據(jù)可知，當(dāng)鐵塊的質(zhì)量相同，距桌面的高度越高，桌腿進(jìn)入沙子的深度越深，說明質(zhì)量相同的物體，位置越高，具有的重力勢能越大.
11.4 認(rèn)識動能和勢能
課時(shí)1 動能與勢能
學(xué)科關(guān)楗能力構(gòu)建
1.新情境近年來，高空拋物墜物事件造成的悲劇屢次發(fā)生.為守護(hù)民眾頭頂
上的安全，《民法典》在原《侵權(quán)責(zé)任法》的基礎(chǔ)上，明確規(guī)定了高空拋
物墜物治理規(guī)則.高空拋物墜物會帶來很大的社會危害，這是因?yàn)楦咛幍?br/>物體具有較大的( )
C
A.慣性 B.動能 C.重力勢能 D.彈性勢能
【解析】 物體所處高度越高，具有的重力勢能越大.
2.如圖所示為運(yùn)動員撐竿跳高的場景，下列說法正確的是( )
B
A.竿被壓得越彎，產(chǎn)生的彈力越小
B.竿被壓得越彎，竿的彈性勢能越大
C.竿的彈性勢能跟被壓彎程度無關(guān)
D.竿被壓得越彎，運(yùn)動員的彈性勢能越大
【解析】 竿被壓得越彎，彈性形變程度越大，產(chǎn)生的彈力越大，彈性勢能越大；運(yùn)動員在該過程中沒有發(fā)生彈性形變，沒有彈性勢能.故B正確.
3.新情境在《中華人民共和國道路交通安全法》以及《道路交通安全法實(shí)
施條例》中，專門規(guī)定了各種道路、各種車型和各種情形的最高時(shí)速.機(jī)
動車在道路上行駛，不得超過限速標(biāo)志標(biāo)明的最高時(shí)速，下列是交通標(biāo)志
牌上的車型（分別為客車、轎車和載貨汽車）和限速標(biāo)志，你認(rèn)為正確的
組合是( )
A.&5& B.&6& C.&7& D.&8&
【解析】 物體的動能與物體質(zhì)量和速度有關(guān)，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動能越大.轎車的質(zhì)量小于客車和載貨汽車的，所以對轎車的限速高，對客車和載貨汽車的限速低，只有C圖符合要求.
√
4.如圖是物體離手后，在空中飛行過程中動能 隨
時(shí)間 變化的曲線，運(yùn)動的物體可能是( )
A
A.斜向上投擲出去的鉛球
B.由靜止下落的乒乓球
C.豎直向上墊起的排球
D.離開腳后在地上滾動的足球
【解析】 斜向上投擲出去的鉛球從出手到最高點(diǎn)過程中速度減小，此過程動能減小（處于最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度為0，但水平方向仍然有速度，因此動能不為0），在下落的過程中，速度增大，此過程動能增大，整個(gè)過程動能先減小再增大，故A符合題意；由靜止下落的乒乓球的動能始終在增大，故B不符合題意；豎直向上墊起的排球，排球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的動能為零，故C不符合題意；離開腳后在地上滾動的足球，足球滾動越來越慢，動能越來越小，故D不符合題意.
素養(yǎng)提升
5.某同學(xué)在探究彈性勢能大小與形變量的關(guān)系時(shí)，猜測彈性勢能可能與形
變量 成正比，也可能與形變量的平方 成正比.用如圖甲所示裝置進(jìn)行
探究，將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，刻度尺與桿平行，
進(jìn)行了如下操作：
①彈簧處于自由狀態(tài)時(shí)，讀出其上端距水平面的高度 ；
②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，
讀出此時(shí)彈簧上端到水平面的高度 ；
③釋放小鐵塊，當(dāng)鐵塊上升到最大高度時(shí)，讀出鐵塊下端到水平面的高
度 ；
④改變彈簧的壓縮長度，重復(fù)步驟②③，將測出的數(shù)據(jù)記錄在表格中，并
計(jì)算出彈簧的形變量 、形變量的平方 和小鐵塊上升的距離 .
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85
（1）實(shí)驗(yàn)中彈簧的形變量 ________（用所測物理量符號表示）；

【解析】 根據(jù)題意可知，彈簧的形變量等于彈簧的原長減去彈簧被壓縮后的長度，即 ；
（2）本實(shí)驗(yàn)中，彈簧彈性勢能大小是通過___來間接反映的；
D
A. B. C. D.
【解析】 根據(jù)題意可知，彈性勢能的大小在實(shí)驗(yàn)中是通過鐵塊被彈起的高度來反映的，即鐵塊到達(dá)的最高點(diǎn) 減去彈簧被壓縮的最低點(diǎn) ，即 ，D符合題意；
（3）該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別作出圖乙 和圖丙 圖像，由
此得到的結(jié)論是彈簧彈性勢能的大小與______________成正比.
形變量的平方
【解析】 由題圖丙可知， 與 成正比，由此得到結(jié)論：彈簧彈性勢能的大小與形變量的平方成正比.

展開更多......

收起↑