初中功与机械能典型例题(20200906094630)
例 1. 关于能的概念，下列说法中错误的是 （ ）
A. —个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
B. 一个物体被站立的人举在手中，人不松手，物体不能做功，所以物体没有能。
C. 一个物体做了功，说明这个物体具有能。
D. 物体已做的功越多，说明物体具有的能越多。
解析： 本题考查物理学中非常重要的两个概念——能和功的联系和区别。 能和功的联系：是物体做功的本领；而做功总是伴随着物体能量的变化。 能和功的区别：能是物体做功的本领。但是“具有能量”并不等于“做功”，这同“有钱”并不等于“花钱” 是一个道理。
本题中，选项B 属于因为条件所限不能做功（”尚未”花钱）,并非没有能量（”没有钱”）；选项 C 则是已经做过 功（”花过钱” ）, 而眼下还有没有能量 （”钱” ）, 则不得而知了 . 例如一块石头从高处下落 , 则重力对它做了功 , 至于现在它是否还有能量却难以确定 可能有 （如果它还在下落过程中 ）, 也可能没有 （也许早就”一块石头落 了地” ）. 小结: 物体在一定的条件下 ,可以通过做功的方式改变自己的能量 ；而所谓”物体做功” , 无非是能量在不同物体 之间转移 , 或是能量在不同形式之间转化 .
例 2. 关于动能的概念 , 下列说法中正确的是 （
） A. 运动的物体具有的能 , 叫动能 .
B. 物体由于运动具有的能 , 叫动能 .
C. 速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能
. D. 运动物体质量越大 , 所具有的动能一定越多 .
解析： 本题考查动能的决定因素 .
决定物体动能大小的因素有两条 ：一是物体的运动速度，二是运动物体的质量?选项C 和D 都犯了片面看问题（C 未考虑两者质量的关系，D 未考虑物体的运动速度）的错误，但错误较为明显，容易察觉?而选项A 的错误则比较隐 蔽. 问题就出在”物体可以同时具有多种能量” ! 例如运动物体 ， 它除了具有动能外 ， 还可以同时具有势能 . 内 能 ... 等等 . 本题正确选项为 B.
小结 ： 解题时要全面考虑问题 ， 警惕隐含条件 .
例 3. 关于势能的下列说法中 ， 正确的是 （
） A. 举高的物体具有的能 ， 叫重力势能 .
B. 甲物体比乙物体举得高 ， 所以甲物体的重力势能一定大于乙物体的重力势能
. C. 甲物体的弹性形变大于乙物体的弹性形变
，甲物体具有的弹性势能一定大于乙物体的弹性势能
D. 以上说法都不对 .
解析： 本题考查重力势能和弹性势能的决定因素 .
重力势能的大小 ， 与物体的质量和被举高的高度有关 ； 弹性势能的大小 ， 除了与物体弹性形变的大小有关之外 ， 还 跟形变物体的材料 .几何形状等有关 . 例如一根细橡皮筋和一条粗橡胶管 （形状类似自行车的气门心 ）， 都被拉长 1厘米，两者的弹性势能就不一样?所以选项C 错误;选项B 有什么错误，请自行分析?本题应选A （重力势能的定 义）.
小结 ： 对于课本上各个概念的定义 ， 必须熟记 .
例 4. 将一石子竖直向上抛出 , 在它上升过程中 , 不计空气阻力 , 那么它的 （
） A. 动能减少，重力势能增加，机械能增加.
B. 动能减少 , 重力势能增加 , 机械能不变 . 功与
机械 厶匕 能
C. 动能不变，重力势能增加，机械能不变.
D. 动能减少，重力势能增加，机械能减少.
解析：本题考查机械能守恒的条件和特点.
机械能守恒的条件:没有（除所研究的物体之间的弹力和重力之外的）其他外力（如摩擦力.其他物体与所研究的
物体之间的弹力等等）做功.
本题”不计空气阻力”，满足机械能守恒条件，一下排除掉两个选项A和D,使原题大大简化----变成了（从选项B
和C中）”二选一,两者的区别仅在于：石子的动能是”变化”还是”减少”！
设想一下，假如你真的上抛一个石子，它可能动能不变（速度不变）吗？!（排除选项C!）所以正确选项是 B.
当然，也可以进行分析：在石子上升过程中，随着高度增加，其重力势能增加，而机械能总量不变. 则它的动能减小
（速度越来越慢）结果自然不会两样.
小结：不要被题目牵着鼻子走，尽一切可能去简化问题. 例5.跳伞运动员随降落伞在空中匀速下降，那么他的（）A. 动能不变. B. 重力势能不变. B. 机械能不变. D. 机械能增加.
解析：本题是考查机械能守恒的条件和特点的又一典型问题.
本题情况与例 4 不同：跳伞运动员下降，重力势能减小，而又是匀速下降，所以动能不变，那么，机械能的总量就在减少，这似乎不太合理不是说”机械能守恒”吗?
学了机械能守恒，就处处”机械能守恒” -- 这正是常见的思维误区. 本题恰恰是机械能不守恒! 原因是题目中
存在一个隐含条件-- 跳伞运动员受到（与他所受到的重力平衡的）空气阻力，这样他才会”匀速下降” .在下降
过程中，跳伞运动员减少的重力势能转化为内能.
也可以用反证法求解--- 假设跳伞运动员下降时机械能守恒，随着高度不断减小，重力势能不断减小，动能将不
断增大，跳伞运动员下降速度越来越快，而这是与题目条件”匀速下降”相矛盾的! ------ 原假设不成立.
本题应选 A.
小结：不要单纯”为了做题而做题” ，要”时时问个为什么” .事实上，发明降落伞的目的，就是要让机械能不守恒使跳伞者在下降过程中，其减少的重力势能转化为内能，从而保持一个安全的速度（“匀速” ）下降.那种
机械能守恒的降落伞，估计是由于质量太差没打开!
例 6.
=v2=v3 =t2=t3
解析：本题是考查机械能守恒条件和速度公式应用的综合问题.
本题中物体”由光滑斜面由静止开始”滑下，因此机械能守恒. 由于是同一物体从同一高度滑下，所以物体在顶端时重力势能相等，它滑到底端时动能也应相等 -------- 对于同一物体，则有末速度相等（v1=v2=v3）. 又因为本题中物体均做由静止开始的匀加速运动，故而三次平均速度相同. 根据公式，t=l/v（式中l 为斜面长度），即斜面越长，滑下所用的时间越长.
综上所述，正确选项是.
小结：注意题目中的关键词在本题中是”光滑”.
例7. 一个小球沿粗糙斜面以初速V0滚上一定高度后，又自动滚下回到原处?小球向上时越来越慢，所用时间为t1，向下时越来越快，所用时间为t2，则（）
=t2. >t2. >t2. D. 无法判断.
解析：本题是考查机械能守恒条件和速度公式应用的综合问题
与例6不同, 本题中斜面是”粗糙”的,即机械能不守恒 ----- 小球沿斜面滚动时,克服摩擦做功, 机械能转化为内
能, 小球的机械能不断减小.其滚下回到原处时的动能小于开始滚上经过该处时的动能. 即小球的末速度V ＜初速
度VO,则小球滚下的平均速度V下＜滚上的平均速度V上，而滚下和滚上的路程相等（均为I）,根据公式t=l/v 不难确定--------
正确选项为 C.
小结: 本题中的关键词是--- “粗糙”.
例8. 一个钢球和一个铝球, 体积相同, 钢球静止在水平桌面上, 铝球从这个桌面上由静止开始落到地面上, 那么
（）
A. 两球都在桌面上时势能相等.
B. 钢球的势能始终大于铝球的势能.
C. 两球的机械能始终相等.
D. 两球的机械能始终不等.
解析：本题是考查密度与机械能守恒的综合问题.
由密度公式可知,球的质量,两球体积相同,钢的密度大于铝的密度,所以钢球的质量大于铝球（根据本题的条件,按两球均为实心设定）. 开始时,两球在同一桌面上（高度相同）, 则钢球的重力势能大于铝球（排除选项A）; 又因为此时两球都静止，动能为零，机械能只有重力势能，所以开始时钢球的机械能大于铝球（排除选项C）;根据题意,两球机械能分别守恒，因此钢球的机械能始终大于铝球（选项D成立）；还是根据题意，开始时钢球的势能已经大
于铝球，钢球静止在水平桌面上（势能不变），而铝球由于下落势能变小，所以选项B也正确.
综上所述，应选
小结:解题时，选择适当的”切入点”具有十分重大（在很多情况下，甚至是”决定性” ）的意义!本题的切入点是球的质量. 这方面的经验，只能在学习过程中不断积累. 提炼.