《第十五章功和机械能》优秀教案

第十五章功和机械能
一、填空题
1 工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5内重物上升4m．此过程中，
有用功为J，拉力做功的功率为W，写出一条拉力不等于物重的原因：．
2撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图6所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。

到达最高点的过程中是动能和
转化为；下落过程中能逐渐增加。

3．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”．据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可
以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡．由此可知，鸡蛋的重力势能与_________有
关，下落过程是将重力势能转化为_____________。

4．用定滑轮匀速提升重为400N的物体，所用拉力为500N，物体升高的高度为2m，所用时间为
5。

此过程中，有用功为J，拉力做功的功率为W，定滑轮的机械效率为。

5．2021年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点
的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，，轨迹如图．则此过
程重力做的功为________J，重力的功率为_________W．18150 300
11杭州市政府投巨资于民生工程，对背街小巷实施景观改造。

施工中，一建筑工
人用滑轮组提升重为22021泥桶，动滑轮重为2021不计摩擦及绳重（如右图所示）。

若工人在5内将泥桶匀速提高2m求：1工人使用滑轮组时做的有用功为焦。

2）工人拉绳子的力为牛；拉力的功率为瓦。

3滑轮组的机械效率为
6）如图10所示，物体A以0.5 m/的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为2N，物体A受到的摩擦力为__________N,2S内拉力F所做的功W=___________J,拉力F做功的功率为_________W
7如图所示的游戏中，球被传出主要表明力可以改变物体的________ 。

中间同学在向上跃起的过程中，其
质量_______ 、重力势能______ （均选填“增大”、“不变”或“减小”）。

8用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为W，
滑轮组的机械效率，若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为N。

9在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运
动轨迹如图11所示。

若实心球重2021从最
高点到落地点的过程中，，。

则球下降过程中重力做功为
J，功率为W。

10（2021•天津市）用弹簧测力计水平拉着重为8N的木块，在水平长木板沿直线匀速移
动0.5m，如图所示，木块受到的摩擦力是N，木块所受的重力做功J．
持杆助跑撑杆起跳上升越杆下落
图6
2.7m
v
图11
的拉力F把9OON的重物沿斜面向右上方匀速拉动3m，，拉力F做功的功率是W ，此过程中斜面的机械效率是
．
12（2021宜昌）质量为56kg的中学生提着一捆质量为8kg的书，从一楼提到4m高的二楼，则他对书做功为＿＿＿J，他做功的效率为＿＿＿．（g取10N/g）
132021南宁22．利用如图所示的斜面提升物体可以_________（选填“省力”或“费力”）．用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，．已知斜面的机械效率为50%，则拉力大小为___________ N．若该斜面越陡，其机械效率越_______（选填“高”或“低”）
14（2021昆明）用图6所示的滑轮组提起重力为12021的物体肘，若不考虑摩
擦、绳和动滑轮的重力，则拉力F是_________N；若实际作用在绳端的拉力是
500N，此时滑轮组的机械效率是_________。

15（2021•广西玉林）如图9所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以
相同的速度从底部匀速拉到顶点A，己知AB>AC，如果拉力做的功分别为W1、
A．F
甲
做的功大于F乙做的功B．F甲做的功小于F乙做的功
C．F
甲
做功的功率小于F乙做功的功率D．F甲做功的功率等于F乙做功的
10（2021•湖北十堰）用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的—t图像如图4所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为
图5
1.5m0.5m1
l80 kg4m04m 20.01m
沿斜面拉力F ／N
小车移动距离S ／
m
有用功W
有/J 总功W 总/J 机械效率 较缓 10 01 3 1 1 3 33％ 较陡 10 02 4 1 最陡
10
04
6
1
4
6
67％
1“较陡”时，做的有用功为_________，总功为_________，额外功为＿＿＿。

2分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）
a ．______________________________________________________________________；
b ．______________________________________________________________________．
3．（2021莆田）7分为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系，小华在斜面上每次都匀速拉动实验次数 斜面倾角θ 物重G/N 物块上升高度h/m 拉力F/N 移动距离S/m 机械效率η 1 300 50 025 34 050 735％ 2 400 50 035 42 050 838％ 3
500
100
035
84
050
2分析表中数据，可以得出的初步结论是：在其他条件不变的情况下，斜面倾角越大，所需的拉力越______，斜面的机械效率越______，斜面的机械效率与物重_______ 填“有关”或“无关”。

4（10三明）斜面是一种简单机械，生活中人们常常利用它来省力。

小明想搽究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。

于是他找来木块A 、长木扳B 、三个高度不同的长方体C 和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图所示。

I 除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器 材是 2在实验过程中，应沿斜面向上拉动术块，使木块做 运动； 3实验记录数据如下表，则第3次实验时斜面的机械效率为
4分析比较下表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡
图6
刻度尺；匀速直线；714；斜面的机械效率越高。

5．在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用图10所示装置测得了四组数据，如下表所示。

（1）前三次实验中，第_______次实验数据明显出现错误，应当剔除。

（2）第四次实验中，有用功是__________J ，总功是___________J ，滑轮组的机械效率为_____________。

（3）根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与_________是否有关
6（2021•湖北武汉）下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置 （1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长 木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要
的测量工具是。

（2）实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物
块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。

实验的部分数据如下表 实验次数
接触面粗糙程度 物块重G/N
物块上升的高度h/m
沿斜面的拉力F/N
物块移动的距离L/m 机械效率
1 较粗糙（木块-木板） 2021 25 1
2 080 52% 2 同上 2021 35 14 080 63%
3 同上 50 035 35 080 63% 4
较光滑（铁块-木板）
50
035
31 0 80
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与 、 、 的关系。

②在第四次实验中，斜面的机械效率为 。

7（2021•安徽省）图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。

实验步骤如下： I ．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。

Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。

回答下列问题： 1步骤I 是为了研究动能大小与____________________的关系。

2步骤Ⅱ是为了研究动能大小与______________的关系。

3该实验中斜面的作用是为了控制钢球________的大小，木块的作用是为了比较钢球_____________的大小。

8（2021•湖北宜昌）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远．小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。

（1）为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图10所示，将同一个弹簧压缩＿＿＿（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块＿＿＿，从而比较弹性势能的大小。

（2）若水平面绝对光滑，本实验将＿＿＿（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
图10
（3）小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了．你认为小明的观点是＿＿＿的（选填“正确”或“错误”），理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9（2021•湖南娄底）如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A 、B 两个小球（m A >m B ）碰撞静止在同一水平面上的纸盒实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时__________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A 、B 两个小球的________ 的大小。

（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关
将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关
（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。

10（2021江苏扬州，第21）如图是探究物体动能的大小与哪些因素有关的装置，让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上，目的是探究小车动能的大小与 的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块 越多，从而判断小车的动能越
（大/小）
；若水平面绝对光滑，本实验
将 （能/不能）达到探究目的。

11．2021山东威海，第19如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将它从不太陡的斜面滚下，则观察到的现象
是 ，产生此现象的原因是 。

2．2021四川绵阳，如图是探究“物体的动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。

①该实验要探究的是物体的动能的大小与物体 的关系。

②该实验物体的动能是指物体 （选填 “A ” 或“B ”）的动能。

③该实验物体动能的大小是通过 来反映的。

④该实验物体的速度是指物体A 从斜面上静止滚下与物体B 碰撞时 （选填“碰前A ”、“碰后A ”、“碰前B ”或“碰后B ”）的速度，它是通过 （选填“高度”或“质量”）来改变的。

⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变 （选填“物体A ” 或“物体B ”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。

12．2021湖南邵阳，第30在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的
同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示。

请回答下列问：（1）该实验的目的是研究铁球的动能大小与 （选填“质量”或“速度”）的关系。

（2）该实验是通过观察木块被撞出 的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而得出结论的。

（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验还能得出结论吗？答： 。

（甲） （乙）
（丙）。