100功和能.docx
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100功和能
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10.功和能
学生姓名：
上课时间：
考试内容
知识点
分项细目
考试目标
了解
理解
功和能
功
1．做功的两个必要因素
√
2．功的单位
√
3．运用功公式解决有关简单问题
√
功率
1．功率的概念
√
2．功率的单位及单位换算
√
3．运用功率公式解决有关问题
√
机械能
1．动能、重力势能、弹性势能
√
2．机械能
√
3.动能、势能的相互转化
√
知识点1．功
（1）功：
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，我们就说力对物体做了功．做功的两个必要因素：
作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离．
（2）计算公式：
，功的单位：
（焦耳）
（3）不做功的几种情况：
①物体受到力的作用，但物体没有移动，这个力对物体不做功．如小孩搬大石头搬不动．
②由于惯性保持物体的运动，虽有通过的距离，但没有力对物体做功．
③当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时，这个力对物体不做功．如提着重物在水平地面上行走．
甲、乙图是力做功的实例，丙、丁图是力不做功的实例
提着小桶在水平路上匀速前进
丁
搬石头没有搬动
丙
静止的小车在拉力的作用下向前运动
乙
物体在绳子拉力的作用下升高
甲
（4）功的原理：
使用任何机械都不省功．这个结论叫做功的原理
知识点2．功率
（1）概念：
单位时间里完成的功叫功率．功率是描述做功快慢的物理量．功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少．
（2）功率的公式：
，功率的单位：
瓦特，简称“瓦”，用“W”表示，常用的单位还有“kW”．其中1W=1J/s，1kW=1000W
（3）当物体在F的作用下，以速度
匀速运动时，有
，由此可知，当功率一定时，力和速度成反比．
（4）比较功率大小的三种方法：
①在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大；②在完成相同功的条件下，比较所用时间长短，所用时间越短的物体，功率越大；③做功的多少和所用时间都不相同的情况下，通过计算
，进行比较．
知识点3．能
（1）能量的概念：
一个物体能够做功，我们就说它具有能量．一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大．
（2）能量的单位：
能量的单位是焦耳（J），常用的单位还有千焦（kJ），1kJ=1000J
知识点4．机械能
（1）动能：
一切运动的物体都具有动能．在以后的问题中，如无特别指明，物体的动能都是相对于地面（地球）而言的．决定动能大小的两个因素是物体的质量和运动速度．
（2）重力势能：
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能．决定重力势能大小的因素是物体的质量和被举的高度．
（3）弹性势能：
发生弹性形变的物体能够对外做功，所以也具有能量．我们把发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能．决定弹性势能大小的因素是物体弹性形变的大小和它本身的性质
（4）机械能：
动能和势能统称为机械能．一个物体可以具有动能，又可以具有势能，动能和势能之和称为机械能．
（5）动能和势能可以相互转化，若没有除重力和弹簧弹力以外的力做功，那么机械能的总量保持不变．动能和重力势能之间可以相互转化，主要有三个常见例子，考查时也常以这三个例子的形式见于试卷．
①滚摆，在下降过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆上升过程中，越转越慢，重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能．
②单摆，小球从A点摆向最低点B时，位置越来越低，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；从B点摆向C点时，小球上升，位置升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能．
③木球与弹簧片碰撞过程，（下图甲→乙），木球速度从大逐渐减小至零，弹簧片形变从零逐渐增大，弹性势能增大，木球的动能转化成弹簧片的弹性势能．在弹簧片恢复原状的过程中（上图乙→丙）木球的速度又从零逐渐增大，动能增大，而弹簧片弹性形变从大逐渐减小到零，弹性势能减小，弹簧片的弹性势能转化为木球的动能．
知识点5．功和能的关系
做功的过程，一定伴随着能量的转移或转化．做了多少功，就有多少能量的改变，功是能量转化的量度．
知识点6．能量守恒
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变．这就是能量守恒定律．
专题分类
专题一：
功
专题二：
功率
专题三：
功和功率的计算
专题四：
能量守恒
专题五：
实验与探究
专题一：
功
【题1】功的单位是（ ）
A．瓦/WB．焦/JC．牛/ND．安/A
【题2】下列机械中，能省功的机械是（ ）
A．扳手B．天平C．剪刀D．以上三个均不省功
【题3】以下实例，力对物体做功的是（ ）
A．举重运动员举着杠铃不动
B．小明将水桶从地面上提起
C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D．用力搬桌子而未搬起
【题4】下列几种现象中，没有对物体做功的是（ ）
A．物体在绳子拉力作用下升高B．静止的小车在拉力作用下运动起来
C．汽车在刹车阻力的作用下速度降低D．人用力搬石头，石头不动
【题5】如图所示，以下实例所例举的几个力中，没有对物体做功的力是（ ）
A．船在水的作用下前进一段距离B．静止的小车在拉力的作用下向前运动
C．汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离D．当杠铃静止后，举重运动员对杠铃的支持力
【题6】如图所示的四种情景中，人对物体做了功，并且使物体的重力势能增大的是（ ）
【题7】水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离．则下列判断正确的是（ ）
A．文具盒所受重力做了功B．文具盒所受支持力做了功
C．文具盒所受拉力做了功D．没有力对文具盒做功
【题8】北京奥运会运动项目图标如图所示，形象表现出运动项目的特征，依据图标所做出的判断中，错误的是（ ）
A．箭被射出的过程中，弹性势能转化为动能
B．游泳的人用力划水时，受到水的推力而前进
C．人举起杠铃在空中停留的几秒钟时间里，人对杠铃做了功
D．曲棍球的运动状态改变，是力作用的结果
【题9】（多选）下列关于机械使用的说法中正确的是（ ）
A．使用机械的目的是为了省功
B．使用机械有时是为了省力，但不能省功
C．使用机械有时是为了省距离，并可省功
D．使用机械有时是不仅是为了改变力的作用方向，而且还能省力
【题10】对功的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．作用在物体上的力越大，力对物体做的功越多
B．物体通过的路程越多，作用在物体上的力对物体做的功越多
C．有力作用在物体上，此力对物体一定做功
D．有力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一定距离，这个力才对物体做了功
【题11】下列对雨滴在空中匀速下落过程的分析（不考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力），正确的是（ ）
A．雨滴受到平衡力的作用
B．雨滴下落过程中机械能保持不变
C．雨滴受到的重力大于它受到的阻力
D．雨滴的重力势能转化为动能
【题12】
如图所示，在水平路面上一辆匀速行驶的洒水车正在洒水作业．关于该洒水车，下列说法正确的是（ ）
A．机械能不变、动能不变
B．机械能不变、动能变小
C．机械能变小、动能变小
D．机械能变小．动能不变
【题13】如图所示，甲和乙是叠放在水平桌面上的物块，它们在钩码丙的作用下向右做匀速直线运动．以下说法不正确的是（ ）
A．物块乙不受摩擦力
B．物块甲所受摩擦力方向向左
C．甲和丙所受的重力都不做功
D．将乙拿掉后，甲的运动状态发生改变
【题14】
如图，甲、乙两物体质量相同，在拉力F1、F2作用下分别沿光滑斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（ ）
A．拉力F1做的功比F2做功多
B．拉力F2做的功比F1做功多
C．两者所做的功一样多
D．条件不足，无法判断
【题15】
如图，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在撞击力的作用下移动相同的距离停下，则（ ）
A．小球M对三物块做功一样多
B．小球M对B点物块做功多
C．小球M对C点物块做功多
D．小球M对D点物块做功多
【题16】
体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端．如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是（ ）
A．爬杆的速度B．爬杆的时间
C．两人的体重D．杆的具体高度
【题17】已知力F所做的功是15焦，则力F与物体在力的方向上通过的距离s的图象大致是（ ）
A．
B．
C．
D．
【题18】
如图，是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是（ ）
ABCD
专题二：
功率
【题1】上体育课时，甲、乙同学进行匀速爬杆比赛，已知甲、乙同学身高相同，他们的质量分别是m甲=50kg，m乙=60kg，爬到同一杆顶时，甲同学用5s，乙同学用6s，他们所做的功分别是W甲和W乙，功率分别是P甲和P乙，则下面关系式中正确是（ ）
A．W甲＞W乙，P甲＜P乙
B．W甲＜W乙，P甲＞P乙
C．W甲＞W乙，P甲=P乙
D．W甲＜W乙，P甲=P乙
【题2】
一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1=W2，P1＞P2
B．W1=W2，P1=P2
C．W1=W2，P1＜P2
D．W1≠W2，P1≠P2
【题3】如图所示，用弹簧测力计拉着木块，沿水平方向匀速运动．两次拉动同一木块得到距离随时间变化的图线A、B．下列说法正确的是（ ）
A．拉力对木块两次做功相同
B．图线A的拉力较大
C．两次对木块拉力、摩擦力均相等
D．木块两次获得的动能相同
【题4】小明用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离．则下列说法正确的是（ ）
A．小明对A物体做的功多B．小明对B物体做的功多C．小明推A物体时的功率小D．小明推A、B两物体时的功率相同
【题5】
用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是（ ）
A．F甲＞F乙B．F甲＜F乙
C．F甲=F乙D．条件不足，无法判断
专题三：
功和功率的计算
【题1】一个瀑布每分钟有490m3的水从50m高处落下，利用这个瀑布对水轮机做功的功率是____W．
【题2】在深l00m的矿井巷道里，每分钟渗水9m3，为保证安全不能让水积存在巷道内，应该用功率至少为_________kW的水泵抽水．（g=10N/kg）
【题3】
如图所示，重40N的物体在水平拉力F的作用下，在水平桌面上做匀速直线运动，物体所受的滑动摩擦阻力是物重的0.2倍，物体在2s内前进了0.2m．若不计滑轮重、绳重及轴摩擦，拉力F的功率等于____W．
【题4】
如图所示装置中，长木板甲重20N，物体乙重10N．甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连，当水平方向的拉力F的大小为6N时，长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s，向左做匀速直线运动．不计滑轮处摩擦，绳子拉物体乙的功率是_________W．
【题5】
如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动．若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体一定受到10N的摩擦力
B．重力做的功一定为360J
C．物体一定运动了lm
D．物体一定运动了6m
【题6】（多选）重200N的木箱，在40N水平拉力的作用下，恰能沿水平地面做匀速直线运动．当木箱在50N的水平拉力的作用下，沿同一水平地面前进l0m的过程中（ ）
A．拉力做功500J
B．重力做功2000J
C．木箱受到的摩擦力为40N
D．木箱受到的重力和支持力的合力为零
【题7】
如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力为物重的0.2倍，g=10N/kg．若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功（ ）
A．1.6JB．0.8JC．0.6JD．0.4J
【题8】
（多选）重为40N的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置，使物体A以2m／s的速度做匀速直线运动，拉力F的大小是2N并保持水平方向，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计．则（ ）
A．拉力F移动的速度是4m／s
B．A受到桌面的滑动摩擦力是4N
C．1s内拉力F做的功是4J
D．拉力F做功的功率是4W
【题9】
（多选）如图所示，滑轮组在拉力F1的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速移动，物体A匀速运动时受的阻力为70N，拉力F1的功率为P1＝80W，在l0s内拉力F1做的功为W1．若将滑轮组绳端的拉力换为F2，则在拉力F2的作用下物体A以2m／s的速度做匀速直线运动，拉力F2的功率为P2，在l0s内拉力F2做的功为W2．忽略滑轮摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A．F1=40N；W1=800JB．F2=35N；W2=140J
C．P2=160W；W2=1600JD．W1=700J；W2=700J
【题10】（多选）如图所示，用力F拉着滑轮，使重200N的物体A以0.2m/s的速度，在水平地面上做匀速运动．弹簧测力计的示数为5N．不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列叙述正确的是（ ）
A．水平拉力F的功率是1W
B．以滑轮为参照物，物体A是运动的
C．物体A前进1m，重力做功200J
D．物体A受到的摩擦力为5N
【题11】（多选）如图甲所示，重为80N的物体在大小为30N、水平向左的拉力F1作用下，在水平面上以0.4m／s的速度做匀速运动，滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计．改用如图乙所示滑轮组后，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上向右匀速运动0.5m，下列说法正确的是（ ）
A．物体与地面之间的摩擦力为15N
B．拉力F1的功率为24W
C．拉力F2的大小为90N
D．拉力F2做的功是30J
专题四：
能量守恒
【题1】下列各种情况中，属于动能转化为势能的是（ ）
A．“无边落叶萧萧下，不尽长江滚滚来”
B．空中匀速下降的跳伞运动员
C．拧紧的钟表发条带动指针走动
D．正在上升的滚摆
【题2】
（多选）如图所示是我国射箭运动员进行射箭比赛的情形，下面说法正确的是（ ）
A．手对弓的拉力大于弓对手的拉力
B．被拉弯的弓具有弹性势能
C．手拉弓弯，说明力能改变物体的运动状态
D．运动员松手时弓的弹性势能将转化为箭的动能
【题3】2011年6月法国网球公开赛中，我国选手李娜力战群雄，获得冠军．以下说法正确的是（ ）
A．网球下落时，动能减小，重力势能增大
B．网球在上升过程中，动能不变，重力势能增大
C．网球落下撞在地面时，动能转化为弹性势能
D．网球飞来撞击李娜的球拍时，弹性势能转化为动能
【题4】
玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动．如图所示，过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下．过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化．下列说法正确的是（ ）
A．A点机械能小于B点机械能B．D点动能最大，A点势能最大C．D点动能最大，A点机械能最大D．A点势能最大，机械能最大
【题5】受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器．“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大．它攻击目标的巨大能量主要来源于（ ）
A．小型火箭助推动能B．与大气摩擦产生的能量
C．“上帝之杖”本身的内能D．下落过程重力势能转化的动能
【题6】
如图所示是一个左右对称的凹形槽，将小球从A点由静止释放，若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量与动能的增加量之差等于W
B．小球能够从A点运动到D点
C．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量
D．小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于动能的增加量
专题五：
实验与探究
【题1】小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关．她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验．如图所示，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放，物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚框处．
（1）实验时可通过观察同一滑块________________来判断弹性势能的大小．
（2）比较如图（a）、（b）两个实验可以初步得出，弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能就________．
（3）若物块冲上斜面的最大高度ha=hc＜hb，弹性形变的大小la＜lb=lc，则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是_________．
【题2】小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如图1，小宇猜想限速的原因可能是：
车辆的动能越大，发生交通事故后果越严重．
（1）探究小宇的猜想，如图2所示让铁球从斜面上撞击木块，记录的实验数据如下表：
序号
铁球质量m/g
铁球起始高度h/cm
木块撞击后的距离s/cm
1
100
10
15
2
100
20
26
3
200
20
41
①为了使铁球到达斜面底端时速度相同，小宇将质量不等的铁球从斜面的_______高度释放；
②物理学中将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这种研究方法叫转化法．实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较_________来反映铁球动能的大小．
③探究动能与速度、质量的关系，综合表中实验数据可得出的结论是_____________．
（2）下列实例中与此实验研究方法相同的是_____
A．推导密度公式
B．认识电流时，用水流进行类比
C．用吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的强弱
（3）小宇通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图象．如图3所示，请你判断车辆的_____越大，限制车速_______．（填“越大”或“越小”）
【题3】小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关？
”的实验步骤如下：
（1）将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（3）将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．
根据上述三次实验，回答下列问题：
①实验中小球动能的大小是通过观察比较________反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种______方法（选填“直接测量”、“放大”或“转换”）；
②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用________两个图来分析，并由此得出的实验结论是_______；
③分析乙、丙两图，得到的实验结论是________；其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的____能转化为______能．
【题4】如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．实验中让同一辆小车从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，在平面上碰到同一个木块M上．请回答以下问题：
（1）上述实验的目的是研究小车动能的大小跟__________的关系．
（2）上述实验是通过比较木块M被小车推动距离的大小，来比较小车对木块做功的多少，进而比较小车原有__________的大小．
（3）在上述实验的基础上，若想继续研究物体的动能跟质量的关系，请写出必须添加的实验器材：
__________________________．
【题5】在实验室里，小明和同学们做如图所示的实验．他们使同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，接着在不同材料的水平表面上继续运动．实验完毕后，同学们讨论时提出了一些问题，请你帮助他们回答下面问题．
（1）为什么要让同一辆小车从同一个斜面的同一高度滑下？
_____________________．
（2）小车在运动过程中受力是否平衡？
____________．
（3）小车在水平表面上运动的全过程中，三次克服阻力做的功是否相等？
____．（选填“相等”、“不等”或“无法判断”）
【题6】在学习势能知识时，小宇同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：
①物体的高度，②物体的质量大小，③物体所处的地理位置．为了证明自己的猜想，首先对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一个小球从不同高度自由下落，记录结果如下表所示．
（1）小宇判断重力势能大小的依据是_________________________．
（2）实验的结论是____________________________．
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应保持不变的物理量是___________
【题7】甲、乙、丙三位同学分别用重为1N的动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，并记录了如下表所示的实验数据．
根据表中的数据可以知道，有一位同学做功最多，他做的功为____J；做功最快的是_______同学．（不计绳重和滑轮摩擦）
【题8】
（1）两只外形相同的网球表面潮湿，其中一只球内填充了砂粒．让它们从相同高度无初速释放
落至同一地面，留下的印迹如图所示．由此可知____．
A．落在a处的网球开始下落时的重力势能大
B．落在b处的网球开始下落时的重力势能大
C．两个网球开始下落时的重力势能一样大
D．无法比较两个网球开始下落时的重力势能大小
（2）物理研究中常常用到“控制变量法”、“筹效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法．下面是初中物理中的几个研究实例：
①研究一个物体受几个力的作用时，引入合力的概念；②用光线表示光的传播方向；③水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流；④利用磁感线来描述磁场．上述几个实例中，采用了相同研究方法的是_________．
【题9】
在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时，所处高度越高，到达斜面底端的速度越大，而与小球质量无关”这一结论产生了质疑．他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度：
猜想一：
可能与小球在光滑斜面上的高度无关；
猜想二：
可能与小球的质量有关．
他选择了一些实验器材，进行了如下实验（如图中A、B、C分别表
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