1、功和功率（机械能守恒）功和功率（机械能守恒） 一一、动能和重力势能、弹性势能的相互转化、动能和重力势能、弹性势能的相互转化 12018绍兴义乌如图，木块以一定的速度滑过A、B点，到C点滑出下落至D点。A和B、C和D之间 的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计，则对木块在运动过程中能量变化的分析，正确的是( ) AD点与A点相比，动能增加，势能减少，机械能不变 BA点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能 CB点的动能可能等于A点的动能，但一定大于C点的动能 DB点的动能可能等于D点的动能，但一定大于A点的动能 【答案】C 22018广州如图所示，甲、乙两个质量不同的小球，从相同高度静止
2、释放，小球下落过程中经过P、Q 两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是( ) A着地瞬间两球的动能相等 B甲球在P点和Q点的机械能相等 C释放瞬间两球的重力势能相等 D从释放到着地，两球所受重力做的功相等 【答案】B 3.（2020天台模拟）会荡秋千的人，不用别人帮助推就能越摆越高，在最低点速度也会越来越快，而不 会荡秋千的人一般坐在秋千上基本不动，则秋千的摆动幅度会越来越小，最终停下来。 （1）正确的荡秋千的动作是（ ） A.人从高处摆下来的时候身子是从直立到蹲下，而从最低点向上摆动时，身子又从蹲下到直立起来。 B.人从高处摆下来的时候身子是从蹲下到直立，而从最低点向上摆动时，身子又从直立到蹲
3、下。 （2）请从能量及其转化的角度解释正确荡秋千的科学依据。 【答案】 （1）A （2）一般人慢下来的原因，主要是克服空气阻力和各种摩擦阻力做功，所以人的机械能减小。 而会荡秋千的人从最低点到最高点，由于人从蹲下到直立，人的重心升高，人在克服重力做功（对自己 做功） ，增加了自己的重力势能； 而从最高点到最低点，由于人从直立到蹲下，重心降低，人的重力势能减小，转化为动能，到最低点的 动能就更大，所以在最低点速度更快 4 （2019义乌模拟）如图，木块以一定的速度滑过 A，B 点，到 C 点滑出下落至 D 点。A 和 B，C 和 D 之间 的垂直距离均为 h 且 AB=BC（AB、BC 两个面粗
4、糙程度相同） 。若空气阻力忽略不计，假定木块滑下 AB 斜面 时重力所做的功全部转化为克服摩擦所做的功， 则对木块在运动过程中动能变化的分析， 横坐标表示时间， 纵坐标表示动能，请画出 AB、BC、CD 段动能的变化曲线并说明理由。 【答案】AB 段：动能不变，重力势能全部转化为克服 AB 段摩擦所做的功。 BC 段：由于克服 BC 段摩擦做功，导致动能减小； CD 段：不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，动能增加。因为 AB、CD 两端高度相等，所以到达 D 点时 木块动能的增加量等于 AB 段动能的减少量。由于 BC 段终点时木块动能不为 0，所以 D 点时的动能应大于 A 点的动能 二
5、二、做功、做功，功与功率功与功率 1.（2019 九上杭州月考）有一圆柱铁块，想用如上甲乙两种方法使它倒下成丙图状。比较两种方法力和 做功大小正确的是（ ） A.F1F2 W1W2 B.F1F2 W1W2 C.F1=F2 W1=W2 D.F1F2 W1=W2 【答案】D 22018杭州余杭区一模改编如图，一个重力为 10N 的物块，以 10m/s 的速度冲上了高为 5m、长为 10m 的光滑斜面。达到斜面顶端时，物块的速度恰好减小为 0。对此过程，以下分析正确的是( ) A物块受到平行于斜面向下的摩擦力 B物块将静止在斜面顶端 C物块克服重力做功为 50J D物块克服重力做功的功率为 200W
6、 【答案】C 3.（2019 九上奉化月考）如图为四旋翼无人机，质量为 1.2 千克，下方悬挂着一个质量为 0.1 千克的摄 像机。在 10 秒内无人机从地面竖直上升了 20 米，然后边摄像边斜向上飞行了 30 秒，仪表盘上显示离地面 高度为 36 米。 无人机前 10 秒对摄像机做功_焦， 整个过程中， 无人机对摄像机做功的功率为_ 瓦。 【答案】20；0.9 4 （2019 秋高新区月考）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的大 小与时间 t 关系和物体速度 v 与时间 t 的关系如图乙所示。则第 2 秒末时，物体处于 状态，第 4 秒末时，物体受到的摩
7、擦力是 N，第 6 秒末到第 9 秒末，推力 F 做功是 J 【答案】静止；4；24 5.（2019 九上婺城期中）电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过 增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力 F 随上 升高度 h 变化的图像如图乙所示。这个过程用时 1 分钟，求这个过程中： （1）拉力做的功； （2）拉力做功的功率。 【答案】 （1）根据乙图可知， 从 04m 拉力做功：W1=F1s1=2.510 4N4m=105J； 从 444m 拉力做功：W2=F2s2=2.010 4N（44m-4m）=8105J； 从 4
8、448m 拉力做功：W3=F3s3=1.510 4N（48m-44m）=0.6105J； 那么拉力做的功为：W总=W1+W2+W3=10 5J+8105J+0.6105J=9.6105J； （2）拉力做功的功率为： = = 9.6105 360 = 1.6 104。 6.（2018 九上金华期中）在学习了功与功率后，某同学想对自己骑自行车时的体能进行测试，若骑自行 车行驶过程中消耗的化学能有 50%转化成机械能， 他快速骑行时对自行车做功的平均功率是 150W。 试回答： （1）冬天在结冰的地面骑车容易滑倒，是因为_导致自行车受到摩擦力变小。 （2）他骑行 10 分钟至少消耗了多少化学能？ （
9、3）他骑自行车时，自行车以平均功率在平直公路上行驶，获得了速度 v 随时间 t 变化的关系图像如图 所示，则此过程中自行车受到的阻力是多大？ （4）若自行车一直以平均功率行驶，他（仍以原功率骑行）和爸爸分别骑着自行车匀速经过同一段平直公 路都需要 20 分钟，爸爸骑车时受到的阻力是他骑车时的 1.5 倍，则爸爸骑车的平均功率是多少？ 【答案】 （1）地面变光滑或接触面粗糙程度减小 （2）W机械=Pt=150W600s=90000J，W化学=90000J/50%=1.810 5J （3）因为 P=FV，因为做匀速直线运动，所以：f=F= = 150 6/ =25N （4）因为两人通过相同路程所用时间相同，所以速度相同，根据题意可得： 爸爸骑车的平均功率 P= FV=1.5fV=1.5P=1.5150W=225W
