第十二章：功和机械能

第十二章　功和机械能

第一部分 知识梳理

　







第二部分 考点精练　　　　　　

　功、功率

1．(2017·鄂州)下列生活实例中，力对物体做功的有( )



A．甲和乙 B．甲和丙

C．乙和丙 D．丙和丁

2．(2017·怀化)小张用40 N的推力将重力为100 N的物体沿水平方向匀速推动了10 m，则小张对物体所做的功是( )

A．400 J B．600 J

C．1 000 J D．1 400 J

3．(2017·兰州)某同学在10 s内做了5个“引体向上”，他的质量为60 kg，每次上升的高度为40 cm.该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10 s内做功的功率为________W(g取10 N/kg)．

4．在水平地面上，用50 N的水平拉力拉着重为100 N的小车匀速前进10 m，所用时间为20 s，求这一过程中：

(1)小车的速度；

(2)拉力所做的功；

(3)拉力做功的功率．





　动能、势能

5．(2017·扬州)扬州城区的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的( )

A．弹性势能　 B．重力势能　 C．体积　 D．阻力

6．(易错)(2017·邵阳)邵阳市在创建文明卫生城市期间，每天洒水车都清洁街道．匀速行驶的洒水车在洒水的过程中，洒水车的动能________．(填“增大”“不变”或“减小”)

　机械能及其转化

7．直升机在空中匀速下降的过程中(忽略燃油的变化)，直升机的动能________，重力势能________，机械能________．

8．掉到地面的皮球会自动弹起，球在被弹起到离开地面的过程中弹性势能________，由于球与空气有摩擦，则在上升过程中机械能________．

9．“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中弓的________能转化为箭的________能.





第三部分 重难点突破　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

重难点1　功和功率的计算

1．(2017·连云港)如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1________W2，P1________P2(填“＞”“＜”或“＝”)．



2．放学后，体重为500 N的小明同学背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m，又登上大约10 m高的四楼才回到家，共用了5分钟．则他在回家的过程中对书包所做的功约为________J，功率约为________W.

3．“绿色环保，低碳出行．”我市纯电动公交车开始试运行．假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120 kW，速度为36 km/h，共行驶10 min，其电动机做功为________J，公交车的牵引力为________N

重难点2　机械能及其转化

4．(2017·滨州)2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空．如图所示，火箭在加速上升的过程中( )



A．动能不变，重力势能增加，机械能增加

B．动能增加，重力势能不变，机械能增加

C．动能增加，重力势能增加，机械能增加

D．动能不变，重力势能不变，机械能不变

5．(2017·白银改编)在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中，球受到________个力的作用，球的________转化为________能．球的机械能________(填“增大”“减小”或“不变”)，在最高点时，球的动能________(填“大于”或“等于”)零．





第四部分 重点实验突破

实验突破　探究影响动能大小的因素

实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”．将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离．

　　　　　　　　　　　 　表一

实验

次数 钢球

质量/g 钢球下摆

高度/cm 木块滑行

距离/cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 60 20 (1)本实验使钢球获得动能的操作方法是将钢球从某一高度由________(填“静止”或“一定的速度”)释放，钢球动能的大小是通过观察________________________来判断的．

(2)从表一中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的________相同，从而探究动能与________的关系．

(3)在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度．你认为应当采用________同学的建议．

(4)由上述实验数据和现象可得出结论：________________________________．

(5)若水平面绝对光滑，木块将做________运动，________(填“能”或“不能”)达到探究目的．

(6)钢球下摆过程中，钢球的________能转化成________能．

(7)实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，想知道在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是他们利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表二：

表二



实验

序号 钢球的

质量m/g 钢球下摆

高度h/cm 木块被撞后运

动的距离s/cm 1 30 10 4 2 30 20 16 3 60 10 8 ①为了探究“超载”安全隐患，应选择序号为________的两个实验进行比较；

②为了探究“超速”安全隐患，应选择序号为________的两个实验进行比较．分析表格中对应的实验数据可知：________对物体动能的影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重.





　　　　　　　　　　　　　　　　　

第五部分 跟踪训练

1．(2017·岳阳)如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动，此过程( )



A．小明对箱子没有做功

B．重力对箱子做了功

C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力

D．箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力

2．(2016·巴中)如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木块，在力的作用下移动的距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率( )



A．AB段做功较多

B．CD段做功较多

C．AB段与CD段做的功一样多

D．AB段的功率比CD段的功率大

3．(2017·黄石)下列说法正确的是( )

A．运动的物体具有的能量叫做动能

B．甲、乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲的功率大

C．功就是能，因为它们的单位相同

D．用50 N的水平力拉着重100 N的小车沿着水平地面前进5 m，则此过程拉力做的功比重力做的功多

4．(2017·衡阳)下列四幅图中，动能和势能之间没有发生相互转化的是( )



A．用弓将箭射出

B．上升的滚摆

C．在水平公路匀速行驶的汽车

D．人造地球卫星绕地球运行

5．(2017·东营)如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的( )



A．动能增加，重力势能增加

B．动能不变，机械能减少

C．动能减少，重力势能增加

D．动能不变，机械能增加

6．(2017·自贡)如图所示是一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．在球从a到d的整个过程中，下列说法不正确的是( )



A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功

B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少

C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少

D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断地变化

7．(2017·德阳)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程(s)－时间(t)图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是( )



A．物体10 s时的速度大于4 s时的速度

B．0～6 s拉力对物体所做的功大于6～12 s拉力对物体所做的功

C．0～6 s拉力对物体做功的功率小于6～12 s拉力对物体做功的功率

D．0～6 s物体所受的拉力大于6～12 s物体所受的拉力

8．(2016·西宁)西宁市湟水河河道改造工程中，装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m，装载机的举力对石块做功为________J，举力做功的功率为________W.

9．(2017·宜昌)小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m，松开手后，书箱仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功________J，书箱的重力做功________J.



10．(2017·昆明)用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能________下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能________小球在最高点所具有的势能．(填“大于”“等于”或“小于”)

11．(2017·通辽)在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上．该实验中小球的动能由________转化而来，实验时通过比较木块在木板上滑行的________来比较动能的大小．图中错误的操作是________________________．改正错误后进行实验，发现乙图木块滑出得远些，则可以得出结论：________________________________________________________．



12．(2017·安顺)在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC.如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1________W2，P1________P2.(填“＞”“＜”或“＝”)



13．如图是蹦床运动员在进行比赛，忽略空气阻力等能量损失，运动员在O点位置由静止下落，重力势能转化为________能，速度逐渐增大，在A点接触蹦床，速度________(填“突然减小”“持续增大”或“保持不变”)，到达B点时运动员所受重力和蹦床的弹力相等，运动到C点为最低点，在C点时时受________(填“平衡力”或“非平衡力”)作用．OC＝10 m，运动员质量50 kg，g取10 N/kg，则运动到C点时，蹦床对人所做的功为________J.





14．(2017·福建)小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系．”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示．在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：

次

数 橡皮

条 橡皮条

宽/cm 橡皮条

长/cm 弹射的水

平距离/m 1 a 0.50 20.00 10.10 2 b 0.50 30.00 8.20 3 c 1.00 20.00 14.00







请回答以下问题：

(1)实验中是通过比较________________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小．

(2)比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关．

(3)比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关．

(4)用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________．

A．窄而长的　　　　　 B．宽而长的

C．窄而短的 D．宽而短的

15．(2017·巴彦淖尔)如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5 N的拉力F.物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则()



A．物体在EF段的速度大于GH段的速度

B．物体在GK段受到的摩擦力等于5 N

C．拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功

D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率

16．(2017·乐山)如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短．从a至c处的过程中，小球在b处速度最大．小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系如乙图所示．不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是( )



A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力

B．小球的重力势能先减小后增大

C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能

D．小球的动能一直减小

17．(2017·内江)在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置．用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球．观察小球从A→B→C的过程中高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值．从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如下表所示．

运动过程

或位置 A A→B B B→C C 动能

Ek(J) 0 增加 4.98 减少 0 重力势

能Ep(J) 5.00 减少 0 增加 4.97





(1)小球在图中的C位置，受到________个力的作用．

(2)从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为________，在能量的转化过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球受到________造成的．

(3)在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变，那么，小球到达B位置时的机械能________(填“大于”“小于”或“等于”)质量为m的小球到达B位置时的机械能．

18．(2017·菏泽)我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104 kg，长度有8米，高为3.5米，宽度是3米，潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示．(g取10 N/kg)潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米的过程中，问：

(1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？

(2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？

(3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？















19．(2017·苏州)小华和妈妈去超市购物，她们将17 kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示．已知小推车重130 N，所受阻力是总重的0.15倍．(g取10 N/kg)

(1)在0～10 s内，水平推力________(填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为________N.

(2)10～20 s内水平推力做了多少功？

(3)10～20 s内水平推力的功率多大？







2018年新课标物理中考复习专题教学案第十二章　功和机械能

第二部分 考点精练

1．B　2.A　3.240　120　

4.(1)小车的速度v＝＝＝0.5 m/s　

(2)拉力所做的功W＝Fs＝50 N×10 m＝500 J　

(3)拉力做功的功率P＝＝＝25 W　

5.B　6.减小　7.不变　减小　减小　8.变小　减小　9.弹性势　动



第三部分 重难点突破

＝　＜　2.400　1.3　3.7.2×107　1.2×104　4.C　5.一　动能　势　不变　大于　



第四部分 重点实验突破

(1)静止　木块运动的距离　(2)速度　质量　(3)甲　(4)在速度一定时，质量越大，动能越大　(5)匀速直线　不能　(6)重力势　动　(7)①1、3　②1、2　速度



第五部分 跟踪训练

1．A　2.C　3.D　4.C　5.D　6.B　7.B　

8.6×103　1.2×103　9.80　0　10.等于　等于　

11.重力势能　距离　未保持木块初始位置相同　在速度相同的情况下，质量越大，动能越大　

12.＝　＜　13.动　持续增大　非平衡力　5 000　

14.(1)弹珠被弹射的水平距离　(2)长度　(3)宽度　(4)D　15.D　16.C　

17.(1)2　(2)动能　空气阻力　(3)大于　

18.(1)潜水器离开了水面受重力和拉力作用，这两个力为一对平衡力

又G＝mg＝2×104 kg×10 N/kg＝2×105 N，则F拉＝G＝2×105 N　

(2)牵引力做功W＝Fs＝2×105 N×12 m＝2.4×106 J　

(3)牵引力功率P＝＝＝2×104 W　

19.(1)由v－t图象可知，在0～10 s内小推车做加速运动，处于非平衡状态，水平推力大于阻力　

阻力的大小：

f＝0.15G总＝0.15×(m物品g＋G车)＝0.15×(17 kg×10 N/kg＋130 N)＝45 N　

(2)由v－t图象可知，在10～20 s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力F＝f＝45 N　

由v＝可得，10～20 s内小推车运动的距离：

s＝vt＝0.8 m/s×10 s＝8 m　

10～20 s内水平推力做的功：W＝Fs＝45 N×8 m＝360 J　

(3)10～20 s内水平推力的功率：P＝＝＝36 W