5分钟训练 (预习类训练，可用于课前)

1.人们在使用简单机械提升物体时做的功，如何计算？不用机械，直接用手把物体搬到一定的高度所做的功，又怎么计算？

解析：根据功的计算公式，使用简单机械提升物体时做的功W₁等于人们使用机械时用的力F乘以这个力移动的距离s；直接用手把物体搬到一定的高度所做的功W₂等于搬物体用的力乘以物体上升的高度h，而搬物体用的力等于物重G,这样就可以得出做功的计算方法。

答案：W₁=Fs W₂=Gh

11.如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务，图15-5-7是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小的斜坡，其目的是充分利用重力的作用来提高轻轨列车能量的利用率。试从能量转化的角度说明这种设计可以节能的理由。

图15-5-7

解析：轻轨列车在进站前，有一定的速度，具有一定的动能，在进站爬上这个斜坡的过程中，轻轨列车的高度增加，速度减小，重力势能增加，动能减少，动能转化为重力势能，“储藏”了一部分能量，同时，也起到了减速的作用。当轻轨列车下坡出站时，“储藏”的重力势能转化为动能，起到了加速的作用，节省了燃料，从而达到节能的目的。

答案：进站时将动能转化为重力势能“储藏”起来；出站时将重力势能转化为动能“释放”出来，达到节能的目的。

快乐时光

　　 一位画家举办个人画展。一位贵夫人来到展室，站在一幅画前面端详了很久，她说：“我要是能认识这幅画的作者该多好！”这时，站在一旁的画家走过来说：“夫人，我就是这幅画的作者。”贵夫人说：“这幅画太妙了！你能告诉我，给画里这位小姐做裙子的裁缝是谁呀？”

10.(2010江苏盐城模拟，39)物理课上，同学们观察了右图15-5-6所示的实验：用细线将一金属小球悬挂起来，把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为α，小球离开最低位置的距离为s，然后释放，小球将左右摆动。

图15-5-6

(1)此实验说明：__________________________________________。

(2)刚开始时，他把小球拉到自己的鼻尖位置，然后放手让小球自由摆动，小球还能摆回到他的鼻尖位置吗？这是为什么？你能帮他解释吗？

(3)课后小宁同学提出这样的问题：小球来回摆动一次的时间(或摆动的快慢)跟哪些因素有关呢？对此，同学们进行了探究。小宁提出猜想：小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。除了他的猜想外，请你再提出两个猜想：

①________________________________________________________。

②________________________________________________________。

解析：小球在左右摆动的过程中，高度和速度不断交替变化，势能和动能也不断交替变化，是势能和动能不断相互转化的过程。同时，小球在左右摆动的过程中，不断克服空气阻力做功，所以机械能不断减少，每次摆动的高度就不断减小，因此，小球不能摆到原来的位置。结合实验和自己的经验提出两个猜想即可。

答案：(1)动能和重力势能可以相互转化。

(2)不能；因为小球在左右摆动的过程中，不断克服空气阻力做功，机械能不断减少，所以每次摆动的高度不断减小。

(3)①小球摆动的快慢可能与球的材料有关。

②小球摆动的快慢可能与球偏离竖直方向的角度有关。

9.(2010安徽庐江模拟，8)我国的《道路交通安全法》已于2010年5月1日正式实施。据交通管理部门的统计，有70%的道路交通安全事故是由于车辆超限超载引发的，车辆超限超载还是造成公路受损严重的原因之一。根据以上情况请回答：

(1)由于汽车超载，使得汽车对路面的______________增大，而汽车与路面的接触面积几乎不变，因而所产生的______________增大而导致路面容易损坏。

(2)要对机动车进行限速的原因是_________________________________________。

解析：汽车超载，质量增加，它受到的重力增加，所以它对路面的压力增加，又因为汽车与路面的接触面积几乎不变，根据压强公式可得，它对路面的压强增加。同一物体动能的大小随速度的减小而减小，物体的动能越小，当它对外做功时，做的功就越少，危险性就越小，在相同制动力的作用下才容易刹车。如果既超载又超速，机动车的动能就会增加很多，需要很大的制动距离才能刹住车，危险性增加。这就是机动车限速限载的原因。

答案：(1)压力 压强 (2)在质量不变时，减小速度从而使机动车的动能减小。汽车动能小，在相同制动力的作用下才容易刹车

8.(2010浙江杭州模拟，27)图15-5-5表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：

图15-5-5

(1)助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______________(选填“大于”“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。

(2)撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。

(3)运动员越过横杆后，运动员将______________能转化为______________能。

解析：助跑阶段，运动员消耗体内的化学能转化为动能和内能，撑杆起跳阶段，运动员的动能减小，重力势能增加，是动能转化为重力势能。运动员越过横杆后，运动员的重力势能减小，动能增加，是重力势能转化为动能。本题是对新课程“通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一物体，不同形式能量可以互相转化”目标的落实，以撑杆跳高为素材设计命题，注意了物理知识在体育中的应用，体现了物理源于生活、高于生活的思想。

答案：(1)大于 (2)势 (3)势 动

7.随着我国经济的发展，城市的建筑越建越高，但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆)，就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中,它具有的____________能转化成_______________能，而且高度越高，物体落到地面时做功本领就越_____________(选填“大”或“小”)，所以危险性也越大。

解析：在物体落下的过程中，物体的质量不变，高度不断减小，速度不断增大，所以物体具有的重力势能减少，动能增加，重力势能不断转化为动能。而且高度越高，落到地面时，转化成的动能就越多，当然做功本领就越大。

答案：重力势 动 大

6.“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句，表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志。被拉弯的弓，把箭射出去，在这一过程中能量的转化情况是____________________能转化为______________能。

答案：势 动

5.如图15-5-4，小刚对子弹击穿木板靶心前后，子弹能量变化的问题进行了思考。有如下四点看法：

图15-5-4

(1)动能减少，是因为有部分机械能转化成其他形式的能

(2)动能减少，是因为子弹的机械能增加了

(3)动能减少，是因为子弹克服摩擦做了功

(4)子弹的机械能不变

你认为他的看法中，正确的有几点(　　 )

A.1点　　　　　 B.2点　　　　　　　 C.3点　　　　　　　 D.4点

解析：子弹击穿木板靶心前后，质量不变，高度不变，速度减小，所以它的势能不变，动能减少，机械能减少。在子弹击穿木板靶心的过程中，它要克服摩擦力做功，消耗自身的机械能，转化成了其他形式的能。所以说法(1)、(3)是正确的。

答案：B

4.(2010湖北宜昌)小孩在荡秋千游戏中，从最低处荡到最高处。关于动能和重力势能的转化的叙述，正确的是(　 　)

A.动能增大，重力势能增大　　　　　　　　　　　　 B.动能减小，重力势能增大

C.动能不变，重力势能增大　　　　　　　　　　　　 D.动能不变，重力势能不变

解析：小孩在从最低处荡到最高处的过程中，高度在不断增加，速度在不断减小，质量不变，所以，重力势能不断增加，动能不断减小，重力势能转化为动能。所以选项B是正确的。

答案：B

3.(2010浙江台州模拟，6)如图15-5-3所示，小明分别沿三条路径滑到地面，在不考虑空气阻力和摩擦的情况下，滑到地面时速度最大的路径是…(　　 )

图15-5-3

A.1　　　　　　 B.2 　　　　　　　C.3　　　　　　　　　 D.都一样

解析：三条路径的顶点高度相同，小明在这三条路径的顶点处具有的势能相等，由于不考虑空气阻力和摩擦，所以他沿三条路径滑到地面上时，势能转化成的动能也相等，又因为他的质量没变，所以他的速度相等。

答案：D