专题08 功和能备战中考物理分项解析黑龙江辽宁版解析版Word格式文档下载.docx
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C、一袋10kg的大米的重力G=mg=10kg×
10N/kg=100N,从地面扛到肩上的高度约为1.5m,将大米从地面扛到肩上做功约W=Gh=100N×
1.5m=150J,所以C符合实际情况;
D、人奔跑的速度约为8m/s,所以D符合实际情况.
【考点定位】日常生活中常见物理量的估测
5.【2015·
营口市】在电影《斯巴达三百勇士》中,波斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙,在巨石被投出到击中城墙的过程中,下列说法正确的是:
()
A.巨石在最高点时动能最大
B.巨石在最高点时重
力势能最小
C.巨石的动能先增大后减小
D.巨石的重力势能先增大后减小
【考点定位】机械能转化
6.【2015·
沈阳市】爷爷与小丽进行爬楼比赛,他们都从1楼上到6楼。
爷爷的体重是小丽体重的2倍,爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍。
若爷爷做功为W1,功率为P1,小丽做功为W2,功率
为P2,则下列判断正确的()
A.W1:
W2=1:
1
B.W1:
W2=4:
C.P1:
P2=1:
1
D.P1:
P2=4:
【答案】C
爷爷的体重是小丽体重的2倍,G1:
G2=2:
1,他们都从1楼上到6楼,h1:
h2=1:
1,爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍,t1:
t2=2:
1,由W=Fs得,W1=G1h1=2×
1=2,W2=G2h2=1×
1=1,所以W1:
W2=2:
1;
由P=W/t得,P1=
W1/t1=2/2=1,P2=W2/t2=1/1=1:
1,故C正确。
【考点定位】功和功率的计算比较
7.【2015·
葫芦岛市】《中国足球发展改革总体方案》于3月26日发布,将校园足球上升到了“国策”的高度。
如图所示为某中学足球赛的精彩画面,下列说法正确的是()
A.足球上升过程中将动能转化为重力势能
B.离开脚的足球继续向前运动是因为球受到惯性
C.空中运动的足球,受到脚的踢力和重力的作用
D.足球上升到最高点时弹性势能最大
【答案】A
【考点定位】机械能
8.【2015·
大连市】如图3所示,一弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a点是压缩弹簧后小球静止释放的位
置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点是小球到达最右端的位置。
则小球由a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是
A.小球在a点,弹簧的弹性势能最小B.小球在b点,小球的速度最小
C.从a到b点,小
球的动能逐渐增大D.从b点到c点,弹簧的弹性势能逐渐减小
注意:
第12~14题中,每题至少有两个选项正确
物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。
影响弹性势能大小的因素:
①物体发生弹性形变的程度。
物体的弹性形变程度越大,具有的弹性势能就越大。
小球在a点时弹簧被压缩,故弹簧的弹性势能不是最小,A错误;
小球由a点运动到b点的过程中,弹簧恢复形变,弹性势能转化为动能,小球的速度增大,故B错误,C正确;
.从b点到c点的过程,弹簧发生拉伸形变,动能转化为弹性势能,故D错误。
【考点定位】弹性势能及其影响弹性势能大小的因素
二、多项选择题
9.【2014·
绥化市】如图物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( )
A、W2=W3B、W2>W3C、W1=W2D、W1>W3
【答案】AC
功的大小等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积。
由题意可知:
拉力F相同,移动的距离s相同,所以力F做的功W1=W2=W3=Fs。
故本题正确选项是AC.
【考点定位】功的计算
10.【2016·
绥化卷】下列物理现象或原理叙述正
确的是()
A.发电机把机械能转化为电能
B.电动机根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成
C.照相机成倒立放大的实像
D.高压锅根据气压增大沸点升高原理制成
【答案】ABD
【考点定位】能量的相互转化;
沸点及沸点与气压的关系;
凸透镜成像的应用;
直流电动机的原理
三、填空题
.【2016·
大庆卷】将体积相等的实心铅球和铁球放在同一个水平桌面上,则铅球的重力势能________(填“大于”或“等于”或“小于”)铁球的重力势能(以地面为参考面,ρ铅>
ρ铁)。
现将铅球斜向上方抛出落至地面
,此现象表明力是改变物体________的原因,此过程中铅球的动能变化是________。
【答案】大于,运动状态;
先减小后增大
密度公式的应用;
影响动能和势能的因素
2.【2014·
沈阳
市】巴西世界杯足球赛正在火热地进行中。
如图7是某球员传球时足球的一段运动轨迹,其中A点的重力势能(填“大于”、“小于”或“等于”)B点的重力势能。
若不计空气阻力,足球
在下落的过程中,重力势能转化为能。
【答案】小于动
运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大;
物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大;
由于A点的高度小于B点的高度,所以A点的重力势能小于B点的重力势能;
在下落的过程中,高度变小,速度变快,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能。
【考点定位】重力势能和动能转化
3.【2014·
铁岭市】如图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的重力势能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的重力势能,小球在A点的动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的动能;
若小球的质量为100g,它从A点落到地面,重力做功 J.(g=10N/kg)
【答案】等于;
大于;
0.3.
【考点定位】机械能、功的计算
4.【2014·
绥化市】如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.A、B是同一高度的两点,则A点的重力势能 B点的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”);
此过程中皮球的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”).
减小.
重力势能的大小与物体的质量、被举得高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大,据图可知,皮球位于A、B两点时,其质量不变,高度相等,故其所具有的重力势能相等;
物体具有的动能和势能在相互转化过程中,如果存在摩擦等阻力,机械能会减小,由题意知:
皮球被反弹的高度逐渐变小,即说明在反弹过程中有一部分机械能转化成了内能,故该过程中的机械能是减小的。
【考点定位】影响重力势能大小的因素,能的转化与守恒
盘锦市】随着我国经济的发展,城市建筑越建越高,“高空坠物伤人”事件时有发生。
原因是高处不稳固的物体坠落时,重力势能转化为,而且高度越高,物体落到地面时的做功本领就(填“越小”或“越大”)。
【答案】动能越大
重物下落时,高度减小,重力势能变小,下落的越来越快,动能变大,所以是重力势能转化为动能;
高度越高,能够转化成动能的重力势能越大,物体做功的本领就越大。
【考点定位】机械能转化;
做功
6.【2015·
锦州市】蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是能下落到的最低点.在蹦极人从A点下落到D点的过程中,
(填“B”、“C”或“D”)点动能最大,在这个过程中,减小的重力势能都转化为 能.(不计空气阻力)
【答案】C;
弹性势
7.【2015·
龙东市】人造地球卫星广泛应用于通信、气象、国防等领域,当卫星从近地点向远地点运动的过程中
能转化为能。
【答案】动重力势
从近地点到远地点,高度增大,重力势能增大,运动速度减小,动能减小,所以是动能转化为重力势能。
8.【2016·
绥化卷】将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120N,如图所示,物体沿斜面移动的距离s=3m,上升的高度h=1.2m,则人对物体做的有用功是J,斜面的机械效率是。
【答案】288;
80%
【考点定位】有用功和额外功;
斜面的机械效率
四、、作图、实验与探究题
1.【2014·
大连市】在探究“物体的动
能与质量和速度是否有关”实验中,小明先探究“物体的动能与质量是否有关”,所用的器材有:
一个用长木板搭成的斜面;
三个质量不同的实心铁球;
一个木块。
各器材的组装示意图如图所示。
(1)每次实验时,都要将铁球从斜面的
由静止释放,其目的是
。
(2)铁球动能的大小是通过
来间接反映的
。
(3)该实验在操作时很难做到的是
(4)某同学对小明的实验方案进行改进:
不用木块,在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,如图所示,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥。
此外,还
需要对小明的方案进行怎样相应的调整?
(如果需要,可增加其他器材)
【答案】
(1)同一高度控制速度相同
(2)木块移动的距离[来源:
学.科.网Z.X.X.K]
(3)铁球撞击木块时,使木块沿与木板长边平行的方向直线运动
(4)换成3个体积形状完全相同,质量不同的其他金属球
【考点定位】探究影响物体动能大小的因素,实验方案评估与改进。
鞍山市】图示为探究“动能的大小跟那些因素有关”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II是为了研究动能大小与的关系。
(2)该实验中斜面的作用是为了控制
钢球的大小,比较木块移动的距离是为了比较钢球的大小。
物理学称这种实验方法为。
(1)质量
(2)速度动能转换法(转化法)
【考点定位】实验目的猜想;
试验方法评估;
转换法识别。
抚顺市】2014年5月,沈阳地区下了一场罕见的冰雹,此次冰雹给不少市民的财产造成了损失,如图为冰雹过后停在路边的一辆轿车,它的后车窗已经千疮百孔,请问:
(1)冰雹在下落过程中能量如何转化(忽略空气阻力)?
(2)下落的冰雹为什么能将车玻璃砸坏?
(3)车窗玻璃被砸坏的同时为什么冰雹自身也破碎了?
(1)重力势能转化为动能;
(2)下落的冰雹具有很大的动能,同时力可以改变物体的形状,故下落的冰雹能将车玻璃砸坏;
(3)物体间力的作用是相互的
(1)冰雹在下落过程中质量不变,高度减小,速度增加,故是重力势能转化为动能;
[来源:
]
(2)下落的冰雹具有很大的动能,所以可以对外做功,同时力可以改变物体的形状,因此下落的冰雹能将车玻璃砸坏;
(3)车窗玻璃被砸坏的同时冰雹自身也破碎了,这是因为物体间力的作用是相互的.
【考点定位】能量的相互转化,力作用的相互性
大连市】用手推一下水平地面上的木箱子,箱子向前滑动。
推了几次后,发现一个现象:
箱子离开手时的速度越大,箱子从运动到静止所通过的距离就越长。
请解释这个现象。
【答案】箱子对地面的压力和接触而的粗糙程度不变,所受摩擦力不变。
箱子的质最一定,离手时速度越大.动能越大,动能克服摩擦力做的功越多。
根据W=
FS可知,F相同.做的功越多,通过的路程就越长。
【考点定位】影响动能大小的因素,动能越大做功能力越强,功的定义式W=
FS应用。
5.【2014·
绥化市】小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”.实验步骤如下:
(1)将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(3)将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示.
根据上述三次实验,回答下列问题:
①通过观察比较 就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是 法(选填“直接测量”“放大”或“转换”).
②为探究动能大小与物体运动速度的关系,应选用 两个图来分析.
③分析乙、丙两图,得到的实验结论是 .
(1)木块被推动的距离;
转换;
(2)甲、乙;
(3)速度相同时,物体质量越大,动能越大.
(1)在探究影响动能大小的因素时,物体动能的大小无法直接体验,运用转换法,将小球动能的多少转换为小球对木块做功的多少来体现。
(2)动能的大小与物体的质量和速度有关,探究过程中运用控制变量法,若要探究动能的大小与质量的关系,需控制小球的速度相同,改变质量,所以应选质量不同的两个小球。
小球的速度是通过起始点的高度来控制,为了使得两球到水平面的速度相同,应使两球在斜面的相同高度滚下来。
故要探究动能的大小与质量的关系,应通过图中甲、乙两次实验进行对比。
(3)由乙、丙两图可知,小球释放的位置相同,即到达水平面时的初速度相同,当两球的质量不同,丙图中小球质量大,将木块被推动的距离大,具有的动能大,故得出的结论是:
速度相同时,物体质量越大,动能越大。
【考点定位】影响动能大小的实验探究过程
6.【2014·
大庆市】小红同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与那些因素有关.
①让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静置,如图甲所示.
②让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.已知不同质量的两个小球从同一高度滚下到达水平面时,具有相同的速度.上述甲、乙两组试验中:
(1)本实验运用了两种研究方法:
一是 法,二是转换法;
(2)选用图甲探究的是动能与速度的关系,得出的结论 ;
(3)选用图乙探究的是动能与质量的关系,得出的结论 .
(1)控制变量;
(2)当质量一定时,速度越大动能越大;
(3)当速度一定时,质量越大动能越大.
(3)图乙探究的是动能与质量的关系,得出的结论是:
当速度一定时,质量越大动能越大;
【考点定位】影响物体动能大小的因素
葫芦岛市】如图所示为高速飞行的
飞机被飞鸟撞击后的情景,撞击时鸟粉身碎骨,飞机也严重受损。
请利用你所学过的知识回答下面问题:
(1)飞机受损后立即返航,在减速下降过程中,它的动能、重力势能是如何变化的?
说明理由。
(2)从力的作用效果来看,飞机前段出现明显凹陷说明了什么?
(1)动能和重力势能都减小,(飞机质量一定)速度减小,动能减小;
所处高度降低,重力势能减小。
(2)力可以改变物体的形状
【考点定位】机械能力的作用效果
8.【2015·
绥化市】请仔细阅读材料,根据材料提供的信息回答问题:
小文借助速度传感器和其他仪器,进行“影响动能大小的因素”的实验。
多次测小车质量、小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离,数据如表1和表2所示。
表1(小车的初速度为v=0.08m/s)表2(小车的质量为0.1kg)
序号
小车质量m/kg
小车滑行距离s/m
小车初速度v/(m/s)
0.1
0.08
2
0.2
0.16
0.4
3
0.3
0.24
0.9
(1)该实验过程中,小车在平面上运动的初速度是通过改变(选填“高度”或“质量”)来改变的。
分析实验数据得出:
动能大小与物体的质量和运动的速度有关.且速度对动能影响较大。
那么动能与质量和速度之间又有怎样的定量关系呢?
通过查阅瓷料知道:
动能与物体的质量成正比,与速度的二次方成正比,其表达式为:
Ek=1/
2mv2。
小文有一个质量为0.8kg的遥控玩具车,在水平地面上以5m/s的速度匀速前进,其动能为J
(2)实验中,小车
在水平面上运动一段距离后静止下来,是由于克服摩擦做功,消耗了小车的动能,且做功的多少就等于减少的动能,即W=Ek1一Ek2质量是2×
10-3kg的子弹,以300rn/s的速度射入厚木板,射穿后的速度是100m/s。
子弹穿过
木板的过程中,克服摩擦阻力所做的功为J。
【
答案】
(1)高度10
(2)80
【考点定位】动能
9.【2015·
齐齐哈尔市】五一假期,小华同学的全家去旅游,在高速路上看到如图所示标志牌,小华发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同。
爱思考的小华想:
为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?
为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
请你从“能量”角度,用相关知识解释此现象。
【答案】要对机动车的最高行驶速度限制,是因为同一辆汽车质量不变(1分),速度越大,具有的动能越大(1分);
当载货汽车和小汽车的速度相同时(1分),由于载货汽车的质量大,它具有的动能大(1分),刹车阻力相同时,它滑行的距离长,容易与前面的物体相撞,相撞时冲击力也更大(1分)。
所以限制汽车的速度,对载货汽车设定更小的最高行驶速度。
【考点定位】影响动能的因素
5、计算题
沈阳市】图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图,在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升。
图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象,其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h;
BC段表示物体出水的过程;
CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程。
若忽略摩擦力和水的阻力,求:
(1)物体浸没在水中时被
提升的高度h及在此过程中拉力所做的功。
学,科,网]
(2)该物体浸没在水中时所受的浮力。
(1)物体浸没在水中时被提升的高度h为10m,在此过程中拉力所做的功为3500J。
(2)该物体浸没在水中时所受的浮力为50N
【考点定位】速度、功、和浮力的计算
铁岭市】夏天,公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪,它底盘刀具的动力靠汽油机提供.修剪机总重为200N,四个轮子与地面的接触面积为20cm2,修剪机正常工作时,刀具每秒钟通过的距离为23m,匀速运动时受到的平均阻力为20N,在一次修剪过程中,所用时间为5000s,耗油0.2kg(q汽油=4.6×
107J/kg),求:
(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压强;
(2)修剪机克服阻力做功的功率;
(3)汽油机的效率.
(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压强为1×
105Pa;
(2)修剪机克服阻力做功的功率为460W;
(3)汽油机的效率为25%.
解:
(1)使用前修剪机静止时对水平地面的压力:
F=G=200N
使用前修剪机静止时对水平地面的压强:
=1×
(2)修剪机匀速行驶的速度:
修剪机克服阻力做功的功率:
=20N×
23m/s=460W;
(3)修剪机匀速行驶受到的牵引力等于阻力,即F牵引力=f=20N;
由
可得,修剪机5000s行驶的路程:
s′=vt′=23m/s×
5000s=115000m;
则修剪机5000s内做的功:
W=F牵引力s′=20N×
115000m=2.3×
106J;
0.2kg汽油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=0.2kg×
4.6×
107J/kg=9.2×
汽油机的效率:
η=
×
100%=
100%=25%.
答:
【考点定位】压强、功率、速度、热机效率。
3.【2016·
大庆卷】一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如
下,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m。
求:
(1)在0~10s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳。
(3)若发动机的
转化效率为80%,则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功。
(已知汽油的热值大约为5×
107J/kg)[来
m
(1)12m/s;
(2)8×
105J(3)0.02kg
在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W=Pt=8×
104W×
10s
=8×
105J
(3)由η=W/Q得,燃烧汽油需要放出的热量:
Q放=W/η
由Q放=mq得,需要汽油的质量:
m=Q放/q=W/ηq=8×
105J/80%×
5×
107J/kg=0.02kg
功的计算;
热机的效率
4.【2016·
龙东卷】如
图所示工人师傅正在用叉车搬运货物,现将质量为1t的货物匀速提高1.5m用时5s。
试求:
(1)货物上升的速度是多少?
(2)货物所受到的重力是多少?
(3)叉车提升货物时对货物所做的功是多少
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