第十一章功和機(jī)械能（思維導(dǎo)圖和練習(xí)答案）

1、第十一章功和機(jī)械能思維導(dǎo)圖做功的兩個(gè)必要因素：做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的一是作用在物體上的力力；二是物體在力的方向上移二是物體在力的方向上移動(dòng)的動(dòng)的距離距離. . 公式：公式：W=FS ; W=PtW=FS ; W=Pt單位：焦耳（單位：焦耳（J J）不做功的三種情況：不做功的三種情況：一是；有力無距離一是；有力無距離二是二是; ;有距離無力（如慣性）有距離無力（如慣性）三是：有力有距離，但力三是：有力有距離，但力的方向與距離方向垂直的方向與距離方向垂直定義：功與做功所用時(shí)間定義：功與做功所用時(shí)間之比。之比。物理意義：表示物理意義：表示做功快慢做功快慢的物理量。的物理量。公式：公式

2、：?jiǎn)挝唬和咛兀▎挝唬和咛兀╳ w）功功功功率率功功和和機(jī)機(jī)械械能能機(jī)機(jī)械械能能種種類類動(dòng)動(dòng)能能定義：物體由于定義：物體由于運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而而具有的能具有的能影響因素：物體的影響因素：物體的質(zhì)量和質(zhì)量和速度速度。對(duì)動(dòng)能影響比較大。對(duì)動(dòng)能影響比較大的是：的是：速度速度勢(shì)勢(shì)能能重重力力勢(shì)勢(shì)能能定義：物體由于定義：物體由于高高度度所具有的能所具有的能影響因素：物體的影響因素：物體的質(zhì)量和高度質(zhì)量和高度定義：物體由于發(fā)生定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能彈性形變而具有的能彈彈性性勢(shì)勢(shì)能能影響因素：彈性影響因素：彈性形變的程度形變的程度機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒如果只有動(dòng)能和勢(shì)如果只有動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化，能發(fā)生轉(zhuǎn)化

3、，機(jī)械機(jī)械能守恒。能守恒。滾擺運(yùn)動(dòng)過程能量轉(zhuǎn)化：滾擺運(yùn)動(dòng)過程能量轉(zhuǎn)化：重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能（如此循環(huán)）重力勢(shì)能（如此循環(huán)）如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)：如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)：功率另一個(gè)公式：功率另一個(gè)公式：P=FvP=FvF F是力，單位是是力，單位是N; N; V V速度，單位是速度，單位是m/sm/s第十一章 功和機(jī)械能1 1如圖所示，在水平地面上，小聰用力將箱子拉走了；小明用如圖所示，在水平地面上，小聰用力將箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子沒有被推動(dòng)，下面關(guān)于做功的分析，正確的力推箱子，但箱子沒有被推動(dòng)，下面關(guān)于做功的分析，正確的是是() A小

4、明用了力，他對(duì)箱子做了功小明用了力，他對(duì)箱子做了功 B B小明、小聰都沒有對(duì)箱子做功小明、小聰都沒有對(duì)箱子做功 C C小聰用力拉動(dòng)了箱子，她對(duì)箱子做了功小聰用力拉動(dòng)了箱子，她對(duì)箱子做了功 D D小聰在拉箱子的過程中，箱子的重力做了功小聰在拉箱子的過程中，箱子的重力做了功C2 2利用如圖所示的裝置探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)讓鋼利用如圖所示的裝置探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)讓鋼球從固定的斜面上由靜止?jié)L下，打到水平面上的一個(gè)小木塊上，球從固定的斜面上由靜止?jié)L下，打到水平面上的一個(gè)小木塊上，能將木塊撞出一段距離小木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)，則表能將木塊撞出一段距離小木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)，則表明鋼球

5、碰撞前的明鋼球碰撞前的 越大越大（1 1）將質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，觀察并記錄小木塊被）將質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，觀察并記錄小木塊被撞后前進(jìn)的距離，此舉的目的是研究動(dòng)能和撞后前進(jìn)的距離，此舉的目的是研究動(dòng)能和 的關(guān)系；的關(guān)系；讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了讓不同的鋼球從同一高度滾下是為了 ；（2 2）為了研究動(dòng)能和速度的關(guān)系，應(yīng)將）為了研究動(dòng)能和速度的關(guān)系，應(yīng)將 質(zhì)量的鋼球在質(zhì)量的鋼球在 高度的地方由靜止?jié)L下（選填高度的地方由靜止?jié)L下（選填“相同相同”、“不同不同”）（3 3）本實(shí)驗(yàn)探究的過程中采用的研究方法主要有轉(zhuǎn)換法）本實(shí)驗(yàn)探究的過程中采用的研究方法主要有轉(zhuǎn)換法和和 ；（4

6、4）鋼球在斜面軌道上向下滾動(dòng)的過程中，）鋼球在斜面軌道上向下滾動(dòng)的過程中， 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能，小木塊在水平面運(yùn)動(dòng)的過程中，小木塊的能，小木塊在水平面運(yùn)動(dòng)的過程中，小木塊的 能不斷減少，小木塊的能不斷減少，小木塊的 能保持不變能保持不變動(dòng)能動(dòng)能質(zhì)量質(zhì)量鋼球在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同鋼球在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度相同相同相同不同不同控制變量法控制變量法重力勢(shì)重力勢(shì)動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能重力勢(shì)重力勢(shì)（5 5）有人測(cè)量了一頭牛慢步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時(shí)的速）有人測(cè)量了一頭牛慢步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時(shí)的速度和動(dòng)能，如表所示，分析表中數(shù)據(jù)，可以看出速度、質(zhì)量都度和動(dòng)能，如表所示，分析表中數(shù)據(jù)，可以看出速度、

7、質(zhì)量都影響物體動(dòng)能的大小，但其中影響較大的則是影響物體動(dòng)能的大小，但其中影響較大的則是 。 3 3、一位小朋友從滑梯上勻速滑下來，則對(duì)該過程，下列說法、一位小朋友從滑梯上勻速滑下來，則對(duì)該過程，下列說法正確的是（正確的是（ ） A A動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小 B B動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能減小動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能減小 C C動(dòng)能不變，重力勢(shì)力減小，機(jī)械能不變動(dòng)能不變，重力勢(shì)力減小，機(jī)械能不變 D D動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小速度速度D4 4.2013.2013年年6 6月月1111日日1717

8、時(shí)時(shí)3838分，神舟十號(hào)飛船搭載三位航天員飛分，神舟十號(hào)飛船搭載三位航天員飛向太空，并進(jìn)入近地點(diǎn)向太空，并進(jìn)入近地點(diǎn)200200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)329.8329.8公里的預(yù)定軌道，公里的預(yù)定軌道，飛行飛行1515天后與天后與2626日日8 8時(shí)安全返回地面。飛船在軌道運(yùn)行過程機(jī)時(shí)安全返回地面。飛船在軌道運(yùn)行過程機(jī)械能守恒械能守恒, ,在近地點(diǎn)時(shí)在近地點(diǎn)時(shí), , 能最大能最大, ,飛船從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)飛船從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中動(dòng)的過程中, , 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 能能( (選填選填“重力勢(shì)重力勢(shì)”或或“動(dòng)動(dòng)”)”)5 5飛行的子彈能穿透鋼板，是靠子彈的飛行的子彈能穿透鋼板，是靠子彈

9、的 能，鐘表里能，鐘表里的發(fā)條能帶動(dòng)時(shí)針走動(dòng)，是靠發(fā)條的的發(fā)條能帶動(dòng)時(shí)針走動(dòng)，是靠發(fā)條的能轉(zhuǎn)化為指針的能轉(zhuǎn)化為指針的_能能6 6某班同學(xué)舉行爬樓比賽，看看誰的功率大，要測(cè)出某同學(xué)某班同學(xué)舉行爬樓比賽，看看誰的功率大，要測(cè)出某同學(xué)爬樓的功率，爬樓的功率，（1 1）已測(cè)出了這個(gè)同學(xué)的質(zhì)量）已測(cè)出了這個(gè)同學(xué)的質(zhì)量m m，還需要測(cè)出的物理量是，還需要測(cè)出的物理量是 （2 2）還需要的測(cè)量工具是）還需要的測(cè)量工具是（3 3）由測(cè)得的物理量，計(jì)算爬樓功率的表達(dá)式為）由測(cè)得的物理量，計(jì)算爬樓功率的表達(dá)式為動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)重力勢(shì)重力勢(shì)動(dòng)動(dòng)彈性勢(shì)彈性勢(shì)動(dòng)能動(dòng)能樓的高度樓的高度h和爬樓梯時(shí)間和爬樓梯時(shí)間t刻度尺和秒表刻度

10、尺和秒表7 7在水平地面上，工人用在水平地面上，工人用100N100N的水平推力推動(dòng)重的水平推力推動(dòng)重150N150N的箱子，的箱子，4s4s內(nèi)前進(jìn)了內(nèi)前進(jìn)了6m6m，在這個(gè)過程中，木箱所受重力對(duì)木箱做功為，在這個(gè)過程中，木箱所受重力對(duì)木箱做功為_J_J；工人對(duì)木箱做功為；工人對(duì)木箱做功為_J_J；箱子運(yùn)動(dòng)的平均速；箱子運(yùn)動(dòng)的平均速度為度為_m/s._m/s.8 8.2017.2017年年1 1月月, ,中山正式迎來中山正式迎來“高鐵時(shí)代高鐵時(shí)代”。某次列車總重為。某次列車總重為1 110107 7N N，以，以80m/s80m/s的速度水平勻速行駛的速度水平勻速行駛100s,100s,行駛中

11、列車受到的行駛中列車受到的阻力為阻力為8 810104 4N,N,則這一過程中則這一過程中: :(1)(1)列車克服阻力做功列車克服阻力做功 J, J, 克服阻力做功的功是克服阻力做功的功是 W;W;(2)(2)列車重力做功列車重力做功_J._J.9 9.2016.2016年年3 3月月2626日日“馬卡龍杯馬卡龍杯”射箭邀請(qǐng)賽在上海市舉行如圖射箭邀請(qǐng)賽在上海市舉行如圖甲甲, ,拉滿的弓將箭射出拉滿的弓將箭射出, ,是弓的是弓的_能轉(zhuǎn)化為箭的能轉(zhuǎn)化為箭的_能能, ,手在拉弦的同時(shí)感到弦也在拉手手在拉弦的同時(shí)感到弦也在拉手, ,這是由于物體間力的作用是這是由于物體間力的作用是_ _ 的的. .0

12、6001.56.41086.41060彈性勢(shì)彈性勢(shì)動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)相互相互10.10.如圖所示，捻動(dòng)滾擺的軸使它升高后釋放，可以觀察到滾擺如圖所示，捻動(dòng)滾擺的軸使它升高后釋放，可以觀察到滾擺沿著在最高點(diǎn)沿懸線向下運(yùn)動(dòng)此過程中，它的沿著在最高點(diǎn)沿懸線向下運(yùn)動(dòng)此過程中，它的 能減小，能減小， 能增加滾擺到最低點(diǎn)后又上升，每次上升的高度逐漸能增加滾擺到最低點(diǎn)后又上升，每次上升的高度逐漸減小，這說明滾擺具有的機(jī)械能減小，這說明滾擺具有的機(jī)械能 （選填（選填“增大增大”、“減減小小”或或“不變不變”）。）。1111. .忽略空氣阻力，拋出后的小球在空忽略空氣阻力，拋出后的小球在空中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，拋出后的小球

13、（中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，拋出后的小球（ ） A A受到慣性力的作用，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)受到慣性力的作用，繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng) B B不受力，機(jī)械能不變不受力，機(jī)械能不變 C C從最高點(diǎn)下落時(shí)，機(jī)械能增大從最高點(diǎn)下落時(shí)，機(jī)械能增大 10 10題題 D D上升過程動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能上升過程動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能1212用水平力用水平力F F在光滑水平面上推動(dòng)物體前進(jìn)了一段距離在光滑水平面上推動(dòng)物體前進(jìn)了一段距離S S，做功，做功為為W W1 1，如用該水平力，如用該水平力F F推動(dòng)統(tǒng)一物體在粗糙的水平面上前進(jìn)了相推動(dòng)統(tǒng)一物體在粗糙的水平面上前進(jìn)了相同的距離同的距離S S，做功為，做功為W W2 2，則（），則（） A

14、 AW W1 1W W2 2 B BW W1 1W W2 2 C CW W1 1=W=W2 2 D D無法判斷無法判斷 重力勢(shì)重力勢(shì)動(dòng)動(dòng)減小減小DC1313如下圖所示的情境中，所述的力對(duì)物體做了功的是（）如下圖所示的情境中，所述的力對(duì)物體做了功的是（） A A運(yùn)動(dòng)員用力舉著杠鈴不動(dòng)運(yùn)動(dòng)員用力舉著杠鈴不動(dòng) B B用力拉繩勻速提升重物用力拉繩勻速提升重物 C C用力搬石頭沒搬動(dòng)用力搬石頭沒搬動(dòng) D D用力提著水桶在水平方向移動(dòng)用力提著水桶在水平方向移動(dòng)1414為探究為探究“影響動(dòng)能大小的因素影響動(dòng)能大小的因素”，科學(xué)小組利用斜面、鋼，科學(xué)小組利用斜面、鋼球、木塊等器材開展了如圖所示的活動(dòng)。球、木塊

15、等器材開展了如圖所示的活動(dòng)。（1 1）實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊）實(shí)驗(yàn)中通過比較木塊 來判斷鋼球動(dòng)能的大小。來判斷鋼球動(dòng)能的大小。 （2 2）在圖甲和圖丙中，用質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球從斜面上相同）在圖甲和圖丙中，用質(zhì)量不同的兩個(gè)鋼球從斜面上相同高度自由滾下，目的是使鋼球撞擊木塊時(shí)高度自由滾下，目的是使鋼球撞擊木塊時(shí) 相同；相同；比較甲、乙兩圖，得到的結(jié)論是比較甲、乙兩圖，得到的結(jié)論是 。 B通過的距離通過的距離速度速度質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大（3 3）由實(shí)驗(yàn)中鋼球撞擊木塊做功，同學(xué)們聯(lián)想到汽車撞擊行人）由實(shí)驗(yàn)中鋼球撞擊木塊做功，同學(xué)們聯(lián)想到汽車撞擊行人出現(xiàn)交通事故的情景

16、，并猜想到交通事故的危害程度與出現(xiàn)交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度與“超載超載”、“超速超速”有關(guān)。進(jìn)一步探究，獲得了表格內(nèi)的數(shù)據(jù)：有關(guān)。進(jìn)一步探究，獲得了表格內(nèi)的數(shù)據(jù)：分析表格內(nèi)的數(shù)據(jù)可知，利用甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證危害程度與分析表格內(nèi)的數(shù)據(jù)可知，利用甲、丙兩次實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證危害程度與有關(guān)有關(guān) （選填（選填“超載超載”或或“超速超速”）。）。實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)序序號(hào)號(hào)鋼鋼球球質(zhì)質(zhì)量量m/gm/g鋼球鋼球自由自由滾下滾下高度高度h/cmh/cm木塊被撞后運(yùn)木塊被撞后運(yùn)動(dòng)的距離動(dòng)的距離s/cms/cm甲甲202020201616乙乙202010104 4丙丙404020203232超載超載1515.

17、.如圖所示如圖所示, ,用質(zhì)量不同的兩個(gè)小球和同一木塊來探究用質(zhì)量不同的兩個(gè)小球和同一木塊來探究“物體物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”讓小球從斜面上某處由靜止釋放讓小球從斜面上某處由靜止釋放, ,小球下滑后撞擊斜面底端的木塊小球下滑后撞擊斜面底端的木塊, ,請(qǐng)回答下列問題請(qǐng)回答下列問題: :(1)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)通過實(shí)驗(yàn)時(shí)通過 來比較動(dòng)能大小來比較動(dòng)能大小, ,這種研究方這種研究方法叫法叫_法法; ; (2)(2)由圖甲、丙可以得出的結(jié)論是由圖甲、丙可以得出的結(jié)論是_._.(3)(3)實(shí)驗(yàn)中若使用的木塊質(zhì)量較大實(shí)驗(yàn)中若使用的木塊質(zhì)量較大, ,為確保實(shí)驗(yàn)仍有較明顯的現(xiàn)為確保實(shí)驗(yàn)

18、仍有較明顯的現(xiàn)象象, ,有很多種方法。請(qǐng)回答一種方法有很多種方法。請(qǐng)回答一種方法_._.(4)(4)如圖丁為某段道路的標(biāo)志牌如圖丁為某段道路的標(biāo)志牌, ,結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論請(qǐng)回答結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論請(qǐng)回答為何要對(duì)機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度為何要對(duì)機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度? ?答答:_;:_;為何不同車型限定的最高行駛速度不同為何不同車型限定的最高行駛速度不同? ?答答_._.木塊通過的距離木塊通過的距離轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大增大小球在斜面上的高度增大小球在斜面上的高度速度越大，動(dòng)能越大速度越大，動(dòng)能越大質(zhì)量越大，動(dòng)能越大質(zhì)量越大，動(dòng)能越大1616如圖所示是如圖

19、所示是“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓鋼球從斜面上某個(gè)高度由靜止沿斜面滾下，驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓鋼球從斜面上某個(gè)高度由靜止沿斜面滾下，滾到底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平面向滾到底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平面向右運(yùn)動(dòng)直至停止右運(yùn)動(dòng)直至停止(1)實(shí)驗(yàn)中是通過觀察實(shí)驗(yàn)中是通過觀察_來判斷鋼球的動(dòng)能大小來判斷鋼球的動(dòng)能大小(2)讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動(dòng)能大小與鋼球的動(dòng)能大小與_的關(guān)系的關(guān)系(3)換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目