初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義版塊11 功和機(jī)械能 專題11-4　機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 （教師版）

專題11-4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

知識(shí)·解讀

一、機(jī)械能

動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)的速度

勢(shì)重力勢(shì)體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的物體的質(zhì)量、所處的高度

能能能

彈性勢(shì)物體因發(fā)生彈性形變而具有的能物體的彈性形變程度

能

二、各種機(jī)械能的表達(dá)式

12

1、動(dòng)能：Ek＝mv.（m為質(zhì)量，v為速度）

2

2、重力勢(shì)能：Ep＝mgh.（m為質(zhì)量，h為高度）

2

3、彈性勢(shì)能：Ep=kΔx.（k為勁度系數(shù)，Δx為形變程度）

三、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化

分析動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的方法：

先運(yùn)用動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素分析得出物體所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化情況，那么

能的轉(zhuǎn)化情況就是變小的那種形式的能轉(zhuǎn)化成變大的那種形式的能．

四、機(jī)械能守恒

1、機(jī)械能守恒的條件：

只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，也沒有其他形式的能轉(zhuǎn)

化為機(jī)械能．

(1)只有重力或彈力做功．

(2)除重力、彈力外，物體還受其他力，但其他力不做功．

(3)除重力、彈力外，還有其他力做功，但其他力做功之和為零．

2、易錯(cuò)提示：

機(jī)械能守恒是一個(gè)理想化的定律.

(1)在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過程中，由于不可避免地要克服阻力對(duì)外做功，消耗一部分自

身的機(jī)械能，所以機(jī)械能總量會(huì)變?。?/p>

(2)在理想情況下(忽略對(duì)外所做的功)，可以認(rèn)為在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過程中，機(jī)械能的

總量保持不變．

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(3)從空中自由下落的物體，如果忽略空氣阻力，其機(jī)械能是守恒的；沿光滑水平面或光滑

斜面自由運(yùn)動(dòng)的物體，其機(jī)械能也是守恒的．

五、“一定”與“不一定”

1、在動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過程中，若僅有重力或彈力做功，機(jī)械能一定守恒；

2、物體若受平衡力，即當(dāng)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，機(jī)械能不一定守恒。

典例·解讀

類型一：動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

例、2019年1月，全國(guó)第二屆青年運(yùn)動(dòng)會(huì)滑雪比賽在我省大同進(jìn)行．如圖是

1

賽場(chǎng)上滑雪運(yùn)動(dòng)員正在加速下滑時(shí)的情景．此過程中運(yùn)動(dòng)員()

A.重力勢(shì)能增加B.動(dòng)能保持不變

C.相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的D.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變

【答案】C．

【解析】滑雪運(yùn)動(dòng)員加速下滑時(shí)，重力不變，高度降低，速度增大，其重力勢(shì)能變小，動(dòng)能變大，A、

B錯(cuò)誤；以地面為參照物，加速下滑的運(yùn)動(dòng)員位置發(fā)生變化，故滑雪運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于地面是運(yùn)

動(dòng)的，C正確；運(yùn)動(dòng)員加速下滑過程中速度增大，故其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，D錯(cuò)誤．故選C.

類型二：機(jī)械能守恒問題

例、（多選）如圖所示，粗糙水平面AB與光滑斜面BC平滑連接，

2

彈簧左端固定．小木塊P被壓縮的彈簧彈出并沖上斜面BC的過程

中(空氣阻力忽略不計(jì))，下列說法正確的是()

A.在彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為小木塊P的動(dòng)能

B.小木塊P離開彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時(shí)機(jī)械能守恒

C.小木塊P在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加

D.小木塊P運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)

【答案】AC．

【解析】AB水平面粗糙，在彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化為小木塊的內(nèi)能，

不是全部轉(zhuǎn)化為小木塊P的動(dòng)能，A正確；小木塊P離開彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時(shí)，有

一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；小木塊P在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化

為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加，C正確；BC表面光滑不受摩擦力，小木塊P運(yùn)動(dòng)到最

高點(diǎn)時(shí)，受到重力的作用有沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(無摩擦力阻礙會(huì)向下運(yùn)動(dòng))，因此不是處于

平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤．故選AC.

類型三：彈性勢(shì)能計(jì)算問題

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例、小麗同學(xué)在探究彈簧彈力大小與形變量關(guān)系時(shí),發(fā)現(xiàn)同一根彈簧的彈力大小F與形變

3

量Δx的比值k恒定。現(xiàn)小麗有兩根原長(zhǎng)相等的彈簧1和2,已知k1∶k2=1∶2,當(dāng)在兩根

彈簧下分別掛同一物體靜止時(shí),彈簧1和2伸長(zhǎng)量分別為Δx1

和Δx2,則Δx1∶Δx2=_______。小麗通過查閱資料知道彈簧

2

的彈性勢(shì)能Ep=kΔx,此時(shí)彈簧1和2彈性勢(shì)能分別為Ep1和

Ep2,則Ep1∶Ep2=_______。小麗將彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體

靜止時(shí)如圖13-36甲所示,兩彈簧彈性勢(shì)能之和為Ep甲,將彈

簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時(shí)如圖乙所示,兩彈簧彈性勢(shì)能之和為Ep乙,則Ep甲∶Ep乙

=_______。(已知如圖甲所示情況下懸掛重物時(shí)彈簧1和2伸長(zhǎng)量相同,整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧

所受重力不計(jì),且均處于彈性限度范圍內(nèi))

【答案】2∶1；2∶1；2∶9．

【解析】因?yàn)閗=,所以在F相等時(shí),Δx與k成反比,因?yàn)閗1∶k2=1∶2,彈簧下掛同一物體時(shí),物體對(duì)彈

簧的拉力F相等,所以Δx1∶Δx2=k2∶k1=2∶1。

===·=×=。

圖甲中,兩根彈簧的伸長(zhǎng)量相等,即Δx1甲=Δx2甲,所以彈簧1與彈簧2的彈性勢(shì)能之比為

===,

即Ep2甲=2Ep1甲;

根據(jù)F=kΔx可知,兩根彈簧所受拉力之比為F1甲∶F2甲=1∶2;

且由題知F1甲+F2甲=G,則F1甲=G;

因圖乙中彈簧1與彈簧2所受拉力相等,且大小均為G,所以彈簧1在圖甲與圖乙中所受拉力之比

為1∶3,彈簧1在圖甲與圖乙中伸長(zhǎng)量之比Δx1甲∶Δx1乙=1∶3;所以彈簧1在圖甲與圖乙中的彈

性勢(shì)能之比為

====,即Ep1乙=9Ep1甲;

圖乙中彈簧1與彈簧2所受的拉力相等,所以Δx1乙∶Δx2乙=∶==2∶1;

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培優(yōu)·訓(xùn)練

一、選擇題

1、踢毽子是一項(xiàng)有益的體育活動(dòng)．如圖，毽子某次被踢出后，豎直上升經(jīng)過某

一位置時(shí)，毽子的動(dòng)能和重力勢(shì)能分別Ek1和EP1，下落經(jīng)過同一位置時(shí)，毽

子的動(dòng)能和重力勢(shì)能分別為Ek2和EP2，則()

A.Ek2＞Ek1B.Ek2＜Ek1C.EP2＞EP1D.EP2＜EP1

2、如圖，弧形軌道ab段光滑，bc段粗糙，小球從a點(diǎn)經(jīng)最低

點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)至c點(diǎn)．下列分析正確的是()

A.從a到b的過程中，小球動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

B.經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，小球動(dòng)能最大

C.從b到c的過程中，小球動(dòng)能增大

D.從a到c的過程中，小球機(jī)械能守恒

3、(多選)如圖所示，斜面與水平面在M點(diǎn)相連，彈簧左端固定．小物塊從斜面上P點(diǎn)由靜

止滑下，與彈簧碰撞后最高返回到T點(diǎn)．則下列說法中正確的是()

A.小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能減小B.小物塊從P向M運(yùn)動(dòng)過程中，重力

勢(shì)能增大

C.彈簧被壓縮到最短時(shí)，小物塊動(dòng)能最大D.小物塊從M向T運(yùn)動(dòng)過程中，速度

變慢

第3題圖第4題圖

4、如圖所示是一個(gè)左右對(duì)稱的凹形槽，將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，若小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)

動(dòng)過程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量之差等于W

B．小球能夠從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)

C．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量

D．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，機(jī)械能的減少量等于動(dòng)能的增加量

5、如圖所示，在一盛水的容器中，用力將一木塊浸沒在水中，撤去外力，木塊加速浮出

水面，在此過程中木塊和水的機(jī)械能將是（）

A．水的重力勢(shì)能不變，木塊的動(dòng)能和勢(shì)能都不變

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B．水的重力勢(shì)能不變，木塊的動(dòng)能和勢(shì)能都增加

C．水的重力勢(shì)能減少，木塊的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變

D．水的重力勢(shì)能減少，木塊的動(dòng)能和勢(shì)能都增加

6、如圖所示是“蹦極”的示意圖，a點(diǎn)是跳臺(tái)的位置，b點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端

的位置，c點(diǎn)是蹦極者下降的最低點(diǎn)。在蹦極者下降的過程中，下列說法正確的是

（）

A．從a到c過程，蹦極者的速度越來越大

B．從a到b過程，繩的彈性勢(shì)能越來越大

C．從b到c過程，蹦極者的動(dòng)能先變大后變小

D．從b到c過程，蹦極者的速度越來越小

7、（多選）如圖所示，a、b為豎直向上拋出的小石塊在上升過程中動(dòng)能和重力

勢(shì)能隨高度變化的兩條圖線（不計(jì)空氣阻力），下列說法中正確的是（）

A．a(chǎn)圖線是動(dòng)能--高度關(guān)系圖線

B．b圖線是動(dòng)能--高度關(guān)系圖線

C．小石塊達(dá)到的最大高度為4m

D．小石塊在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為1J

8、在水平地面上并排鋪有n塊相同的均質(zhì)磚塊，如圖甲所示，每塊磚的質(zhì)量

為m，長(zhǎng)為a，寬為b，厚為c。若要將這n塊磚按圖乙所示疊放在最左邊

的磚塊上，則至少要給磚塊做的功（）

nn1nn1nn1n1

A．mgcB．mgcC.mgc

222

nn1

D．mg(a+c)

2

9、如圖所示，高度為L(zhǎng)、橫截面積為S的物塊浮在盛水的杯內(nèi)，杯內(nèi)水的高度恰好為L(zhǎng)。

1

已知杯子的橫截面積為2S，水的密度為ρ0，物塊的密度為ρ0，現(xiàn)用外力將物塊按

2

入水底，則外力所做的功至少是（）

3212

A.ρ0gSLB.ρ0gSL

164

5212

C.ρ0gSLD.ρ0gSL

168

10、（多選）下列有關(guān)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的說法正確的是()

A.彎弓射箭，箭的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢(shì)能

B.攔河大壩使上游的水位升高，提高了水的重力勢(shì)能

C.蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

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D.人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢(shì)能增大，動(dòng)能減小

11、（多選）如圖所示，粗糙的弧形軌道豎直固定于水平面，一小球由A點(diǎn)以速度v沿軌道

滾下，經(jīng)另一側(cè)等高點(diǎn)B后到達(dá)最高點(diǎn)C.下列關(guān)于小球滾動(dòng)過程的分

析正確的是()

A.整個(gè)過程只有重力在對(duì)小球做功

B.小球在A、B兩點(diǎn)具有的動(dòng)能相同

C.小球在A、B、C三點(diǎn)的速度大小關(guān)系是vA>vB>vC

D.小球在A點(diǎn)具有的機(jī)械能大于它在C點(diǎn)具有的重力勢(shì)能

12、如圖所示,在光滑的水平臺(tái)面上,一輕彈簧左端固定,右端連接一金屬小球,O點(diǎn)是彈簧保

持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置,然后釋放小球,小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)

動(dòng)(已知AO=OB)。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中(空氣阻力不計(jì)),下列判斷正確的

是()

A.小球的動(dòng)能不斷增加

B.彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少

C.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等

D.在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變

13、人的體溫是由“下丘腦”中特殊神經(jīng)細(xì)胞組織控制的，它對(duì)人體體溫的變化很敏感，當(dāng)

下丘腦溫度高于37℃時(shí)，人體散熱機(jī)制（如血管舒張、出汗等）就會(huì)活躍起來。已知37

℃時(shí)蒸發(fā)20克汗水所需能量為4780J?，F(xiàn)有一中年人步行時(shí)，每秒鐘體內(nèi)產(chǎn)生的熱量

為35J，而此時(shí)人體通過傳導(dǎo)、輻射等方式（不包括出汗）產(chǎn)生的散熱功率只有33W，

因此還要通過出汗的方式才能保持37℃的體溫不變。那么此人步行30分鐘出汗約為

（）

A．10gB．15gC．20gD．25g

14、質(zhì)量為45kg的某同學(xué)在跳繩時(shí)重心高度隨時(shí)間

變化的關(guān)系如圖所示，根據(jù)圖象可估算出該同學(xué)在

1分鐘內(nèi)克服重力做功的平均功率為（）

A．45WB．135W

C．169WD．270W

15、雨滴在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力與其速度的平方成正比，若有兩個(gè)雨滴從同一高度落下，

其質(zhì)量分別為M、m，落到地面前均已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在落地前瞬時(shí)重力的功率之比

為（）

A．M：mB．M：mC．M2：m2D．M3：m3

二、填空題

1、跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘后在空中勻速下降，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員和傘受到的空氣阻力________重

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力(選填“＞”“＜”或“＝”)，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能________(選填“變大”“變小”或

“不變”)．

2、小明同學(xué)用20N的水平推力，將重為280N的購(gòu)物車沿水平地面向前推動(dòng)了10m，在

此過程中，推力對(duì)購(gòu)物車做功______J，購(gòu)物車的重力做功________J；一個(gè)皮球落地后

彈起，彈起的高度越來越低，皮球在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能總量________(選填“增加”“減

少”或“保持不變”)．

3、如圖所示，將一小球與固定在豎直墻壁上的輕質(zhì)彈簧相連，小球可以

在光滑的水平面上滑動(dòng)．當(dāng)小球在O點(diǎn)時(shí)，彈簧處于自然伸長(zhǎng)的狀態(tài)，

若將小球推至B點(diǎn)，此時(shí)小球受到彈簧的彈力方向是______；松手后

小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能________(選填“最大”或“最小”)．

4、八年級(jí)物理課本中給出了一些物體的動(dòng)能，如下表所示：

約60J

約3×103J

約5×103J

請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和所學(xué)的相關(guān)物理知識(shí)推斷：

（1）在質(zhì)量和速度這兩個(gè)物理量中，對(duì)動(dòng)能影響較大的是（選填“質(zhì)量”或

“速度”）。

（2）物體的動(dòng)能（E）與物體的質(zhì)量（m）和運(yùn)動(dòng)速度（v）的定量關(guān)系，你認(rèn)為正確的

是下面的哪一個(gè)（）

12

A．E=mvB．E=mvC．E=mv

2

5、檢測(cè)機(jī)構(gòu)為了檢測(cè)汽車的剎車性能，在同一場(chǎng)地做了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）某車以不同車速行駛時(shí)，測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示。其中反應(yīng)距離是指司機(jī)發(fā)現(xiàn)情

況，決定剎車到腳踩在剎車踏板上時(shí)，車通過的距離；剎車距離是指腳踩在剎車踏板

上，使車減速，到車停時(shí)車通過的距離。如果司機(jī)以60千米/時(shí)的速度駕駛，從發(fā)現(xiàn)

情況，決定剎車到車停止時(shí)，車通過的距離為米。

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（2）汽車的剎車方式有兩種：

方式一：剎車時(shí)，車輪不能滾動(dòng)，只能滑行，直至車停。

方式二：剎車時(shí)，車輪仍保持滾動(dòng)，但滾動(dòng)減慢，直至車停。

圖乙反映的是以方式一和方式二剎車所產(chǎn)生的剎車距離的比較。從圖中可知，在車速相

同時(shí)，采用（選填“剎車方式一”或“剎車方式二”）剎車方式剎車

后，剎車距離較短。

（3）檢測(cè)中，相同的A、B兩車均以v1速度行駛，A車采取方式一剎車，B車采取方式

二剎車，剎車時(shí)車與障礙物的距離相等（距離小于s1，如圖乙所示），則撞擊時(shí)（選

填“A”或“B”）車對(duì)障礙物的破壞程度更大，理由是（請(qǐng)結(jié)合

圖乙中曲線說明）。

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專題11-4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化

例、【答案】C．

1

【解析】滑雪運(yùn)動(dòng)員加速下滑時(shí)，重力不變，高度降低，速度增大，其重力勢(shì)能變小，動(dòng)

能變大，A、B錯(cuò)誤；以地面為參照物，加速下滑的運(yùn)動(dòng)員位置發(fā)生變化，故滑雪

運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的，C正確；運(yùn)動(dòng)員加速下滑過程中速度增大，故其運(yùn)

動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，D錯(cuò)誤．故選C.

例、【答案】AC．

2

【解析】AB水平面粗糙，在彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化為小木

塊的內(nèi)能，不是全部轉(zhuǎn)化為小木塊P的動(dòng)能，A正確；小木塊P離開彈簧后在粗糙

水平面AB上滑行時(shí)，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；小木塊

P在斜面上向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增加，C正確；

BC表面光滑不受摩擦力，小木塊P運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到重力的作用有沿斜面向下

運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(無摩擦力阻礙會(huì)向下運(yùn)動(dòng))，因此不是處于平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤．故選AC.

例、【答案】2∶1；2∶1；2∶9．

3

【解析】因?yàn)閗=,所以在F相等時(shí),Δx與k成反比,因?yàn)閗1∶k2=1∶2,彈簧下掛同一物體

時(shí),物體對(duì)彈簧的拉力F相等,所以Δx1∶Δx2=k2∶k1=2∶1。

===·=×=。

圖甲中,兩根彈簧的伸長(zhǎng)量相等,即Δx1甲=Δx2甲,所以彈簧1與彈簧2的彈性勢(shì)能之比

為

===,

即Ep2甲=2Ep1甲;

根據(jù)F=kΔx可知,兩根彈簧所受拉力之比為F1甲∶F2甲=1∶2;

且由題知F1甲+F2甲=G,則F1甲=G;

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因圖乙中彈簧1與彈簧2所受拉力相等,且大小均為G,所以彈簧1在圖甲與圖乙中所

受拉力之比為1∶3,彈簧1在圖甲與圖乙中伸長(zhǎng)量之比Δx1甲∶Δx1乙=1∶3;所以彈簧

1在圖甲與圖乙中的彈性勢(shì)能之比為

====,即Ep1乙=9Ep1甲;

圖乙中彈簧1與彈簧2所受的拉力相等,所以Δx1乙∶Δx2乙=∶==2∶1;

則圖乙中彈簧1與彈簧2的彈性勢(shì)能之比===×=,即Ep2乙

=Ep1乙=4.5Ep1甲。

所以Ep甲=Ep1甲+Ep2甲=3Ep1甲,

Ep乙=Ep1乙+Ep2乙=9Ep1甲+4.5Ep1甲=13.5Ep1甲;

所以==。

培優(yōu)·訓(xùn)練

一、選擇題

1、B

【解析】因?yàn)樘唠ψ訒r(shí)，毽子上升和下降到同一位置時(shí)，質(zhì)量不變，高度不變，所以重力勢(shì)

能不變，即EP1＝EP2，C、D錯(cuò)誤；又因?yàn)殡ψ釉谏仙拖陆颠^程中，要克服空氣阻力做功，

消耗一部分機(jī)械能，而到達(dá)相同位置時(shí)重力勢(shì)能不變，所以Ek2<Ek1，A錯(cuò)誤，B正確．故

選B.

2、B

3、AD

4、A

【解析】從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能大部分轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，因?yàn)橛谢瑒?dòng)摩擦，少部分

轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故A正確；因?yàn)橛谢瑒?dòng)摩擦，少部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．小球不能夠從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

到D點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量

和克服摩擦做的功，故C錯(cuò)誤；小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，機(jī)械能的減少量等于

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克服摩擦做的功，故D錯(cuò)誤。

5、D

【解析】木塊加速上升過程中，質(zhì)量不變，速度在逐漸增大，所以動(dòng)能在增大，因?yàn)槟緣K在

升高，重力勢(shì)能也在增大；水的質(zhì)量不變，木塊浮出水面后，水面高度下降，所以水的

重力勢(shì)能減少。

6、C

【解析】因?yàn)閏點(diǎn)是蹦極者下降的最低點(diǎn)，所以c點(diǎn)速度為零，故A錯(cuò)誤；因?yàn)閎點(diǎn)是彈性

繩自然下垂時(shí)繩下端的位置，從a到b過程繩子沒有發(fā)生形變，所以沒有彈性勢(shì)能，故

B錯(cuò)誤；從b到c過程，開始繩子對(duì)人的拉力小于人的重力，所以開始還是加速運(yùn)動(dòng)，

動(dòng)能還是增加的，隨著繩子被拉伸，繩子對(duì)人的彈力越來越大，當(dāng)大于人的重力時(shí)，人

就做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能越來越小，故蹦極者的動(dòng)能先變大后變小，故C正確；從b到c過

程中，開始彈力小于重力，速度是增加的，隨著彈性繩的不斷伸長(zhǎng)，當(dāng)彈力大于重力時(shí)，

速度是減小的，所以D錯(cuò)誤。

7、AC

【解析】如圖所示，橫坐標(biāo)代表的是小石塊上升的高度，縱坐標(biāo)代表的是能量。小石塊上升

時(shí)質(zhì)量保持不變，b圖線表示，高度越高，能量越大，所以b圖線是重力勢(shì)能--高度的

關(guān)系圖線，故B錯(cuò)；不計(jì)空氣阻力，小石塊上升時(shí)，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減

小，重力勢(shì)能增大，所以a圖線代表動(dòng)能--高度的關(guān)系圖線，故A正確；小石塊到達(dá)的

最大高度是4m，動(dòng)能為0J，重力勢(shì)能為2J，機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能=0J+2J=2J，故C

正確、D錯(cuò)。

8、A

【解析】利用W=Gh，求出對(duì)每一塊磚所做的功，第一塊磚提升高度為h1=0，第二塊磚提升

高度為：h2=c，第三塊磚提升高度為：h3=2c…第n塊磚提升高度為：hn=（n-1）c，所以

對(duì)第一塊磚所做的功為：W1=Gh1=mg×0=0，對(duì)第二塊磚所做的功為：W2=Gh2=mg×c=mgc，

對(duì)第三塊磚所做的功為：W3=Gh3=mg×2c=2mgc…對(duì)第n塊磚所做的功為：Wn=Ghn=mg×（n-1）

c=（n-1）mgc，則W總=W1+W2+W3+…+Wn=0+mgc+mg2c+…+（n-1）mgc=〔1+2+…+（n-1）〕

n(n1)

mgc=mgc。

2

9、A

11112

【解析】物塊重心降低L，物塊重力做功W1=ρ0gSLL=ρ0gSL，設(shè)用外力將物塊按入

2224

15

水底后，杯內(nèi)水的高度為L(zhǎng)′，則2SL′=2SL+SL，解得L′=L，在末狀態(tài)，水面高

24

1

出物塊上表面L，這相當(dāng)于原來初狀態(tài)圖示中物塊下面的那部分水全部升至末狀態(tài)的物

4

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塊之上，這部分水（ρ0×0.5LS）升高了（1.125-0.25）L=0.875L，其重力勢(shì)能增加

12

ΔW=ρ0×0.5LSg×0.875L，減去物塊減小的重力勢(shì)能W1=ρ0gSL，即為外力至少做

4

1232

的功W=ΔW-W1=ρ0×0.5LSg×0.875L-ρ0gSL=ρ0gSL。

416

10、BD

【解析】射箭過程是將弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能，A錯(cuò)誤；水庫(kù)修建大壩使上游的水位

升高，提高了水的重力勢(shì)能，B正確；蹦床運(yùn)動(dòng)員從高處落下時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減

小，動(dòng)能增大，是把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，C錯(cuò)誤；人造衛(wèi)星從近地點(diǎn)飛向遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，

它距離地面的高度在增大，人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度在減小，它的質(zhì)量不變，故人造衛(wèi)星的

動(dòng)能減小，重力勢(shì)能在增大，此時(shí)人造衛(wèi)星動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，D正確．故選BD.

11、CD

【解析】整個(gè)過程除了重力做功還有摩擦力做功，A錯(cuò)誤；A到B，需要克服摩擦力做功，

則動(dòng)能減小，B點(diǎn)的動(dòng)能小，B錯(cuò)誤；又因?yàn)锽到C克服摩擦力和重力做功，B點(diǎn)的動(dòng)能

大于C點(diǎn)的動(dòng)能，小球質(zhì)量不變，動(dòng)能與速度有關(guān)，所以vA>vB>vC，C正確；由于小球從

A到C過程中需要克服摩擦力做功，機(jī)械能在減小，C處機(jī)械能只有重力勢(shì)能，A處的機(jī)

械能大于C處的重力勢(shì)能，D正確．故選CD.

12、D

[解析]由題知,O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置,則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài),OB段彈簧處于

拉伸狀態(tài);小球從A運(yùn)動(dòng)到O的過程中,彈簧逐漸恢復(fù)原狀,形變程度變小,彈性勢(shì)能變小,

小球所受彈力方向向右,速度不斷增大,動(dòng)能變大,此過程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;到達(dá)O

點(diǎn)時(shí),彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),彈性勢(shì)能為零,小球所受彈力為零,此時(shí)速度最大,動(dòng)能最大;小球從

O運(yùn)動(dòng)到B的過程中,彈簧被拉長(zhǎng),形變程度變大,彈性勢(shì)能變大,此時(shí)小球所受彈力方向

向左,速度不斷減小,動(dòng)能變小,此過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能;則小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B

位置的過程中,小球的動(dòng)能先增加后減少,故A錯(cuò)誤。由以上分析知,小球從A位置運(yùn)動(dòng)到

B位置的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增大,故B錯(cuò)誤。由以上分析知,小球運(yùn)動(dòng)到O

點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能(最大)與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能(為零)不相等,故C錯(cuò)誤。水平臺(tái)面光滑,且

AO=OB,說明沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒,所以在任一位置

彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變,故D正確。

13、B

【解析】中年人漫步行走時(shí)，每秒鐘體內(nèi)產(chǎn)生的熱量為35焦，即其總功率是

W35J

P35W，故此時(shí)出汗的散熱功率為P1=35W-33W=2W。

t1s

故該人在行走0.5h時(shí)汗的散熱量為W散=P1t=2W×1800s=3600J，由于每蒸發(fā)20克汗

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3600J

水所需要的能量為4780J，故此時(shí)人所需的出汗量是m=×20g≈15g。

4780J

14、B

【解析】m=45kg，g=10N/kg，該同學(xué)的重力為：G=mg=45kg×10N/kg=450N，

1

從圖可知，跳一次所用時(shí)間為t1=s，則1min內(nèi)所跳的次數(shù)n=180，

3

起跳的最大高度h=0.1m，克服重力做功為：W=G×nh=450N×180×0.1m=8100J，

W8100J

而t=1min=60s，則1min內(nèi)克服重力做功的平均功率為：P135W。