中考物理复习同步精炼第十一章功和机械能 1文档格式.docx
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第5题图
A.着地瞬间,两球的动能相等
B.甲球在P点和Q点的机械能相等
C.释放瞬间,两球的重力势能相等
D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等
6.(2018德州)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)—时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是( )
第6题图
A.两次物体运动的速度:
v1<v2
B.两次物体所受的拉力:
F1>F2
C.0~6s两次拉力对物体所做的功:
W1>W2
D.0~6s两次拉力对物体做功的功率:
P1<P2
二、填空题
7.(2018营口改编)近日,我国部分地区发生了洪水灾害,空军采用直升飞机救援,直升飞机在匀速上升过程中,动能______,机械能________.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
8.(2018云南省卷)如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定.小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能________;
小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能______.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第8题图
9.(2018临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱.小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min.已知该车的总质量为1.6×
103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功________J,功率为________kW.(g=10N/kg)
10.(2018自贡)如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1.若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2.则W1__________W2,P1________P2.(均选填“>
”“<
”或“=”)
第10题图
11.(2018德阳)如图所示的铁块重力G=4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动,则铁块受到的摩擦力为________N.铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示,4s内拉力F做的功是________J.
第11题图
三、简答题
12.(2017呼和浩特)如图所示是某研究小组精心设计的一种机械,高处的水通过左侧的管道向下流动,水流冲击叶片,叶片的转动带动砂轮转动,就可以打磨需要的工件,同时带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处,继续向下流动,从而永不停歇,你认为这种机械是否能够一直工作下去,请说明原因.
第12题图
四、实验与探究题
13.(2018金华)相关资料表明,大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的.兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究,经讨论后认为,可以用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象.如图,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙三次实验,其中h1=h3>
h2,mA=mB<
mC.
第13题图
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制________相同;
(2)实验中超载超速带来的危害程度用______________________表示;
(3)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中________进行比较;
(4)为比较超载超速带来的危害程度,兴趣小组利用上述器材进行定量研究.得到数据如下表
小球
质量/克
高度/厘米
木块移动距离/厘米
A
10
B
20
18
C
30
29
D
38
E
15
86
请根据上表数据分析,货车超载20%与超速20%两者相比,潜在危害较大的是________.
五、计算应用题
14.(2018菏泽)小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中,他尽量减少驾驶机动车辆外出,坚持骑自行车上下班.小东和自行车的总质量是80kg.当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时,自行车着地面积为0.01m2,所受阻力是其总重的0.02倍.(g=10N/kg)
求:
(1)正常行驶的自行车对路面的压强;
(2)自行车行驶1000m动力所做的功;
(3)自行车行驶的功率.
课时二
(建议用时:
30分钟)
7
8
1.(2018邵阳)人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量等方面.如图所示,当卫星从近地点向远地点运动时,它的( )
A.重力势能减小B.速度增大
C.机械能增大D.动能转化为重力势能
第1题图
2.(2018常州)现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效.如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药.此过程中,喷药无人机的( )
A.动能减小、重力势能减小
B.动能减小、重力势能不变
C.动能不变、重力势能减小
D.动能不变、重力势能不变
3.(2018湖北三市一企)如图所示,将铁锁从鼻尖处静止释放,结果铁锁摆回时并没有碰到鼻尖.下列关于此过程的说法正确的是( )
A.铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中动能减小
B.铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中势能增加
C.铁锁从释放到摆回的过程中内能转化为机械能
D.铁锁从释放到摆回的过程中机械能守恒
4.(2018淄博)如图所示,AC>
BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC,BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下( )
A.F1<
F2,P1=P2B.F1>
F2,P1>
P2
C.F1=F2,P1=P2D.F1<
F2,P1<
5.(2018贵阳)如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C.下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>
vB>
vC
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
6.(2018杭州改编)跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50千克,每次跳起高度约为6厘米(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是( )
A.上升过程中小金的动能持续增大
B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C.小金跳一次克服重力做功约3焦
D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦
7.(2018牡丹江改编)用100N的力沿水平方向推水平地面上的箱子,箱子静止不动.用300N的力推箱子,箱子在10s内匀速前进了2m.下列说法正确的是( )
A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力相互平衡
B.箱子没有运动是因为受到的摩擦力大于100N
C.推箱子的过程中,推力对箱子做的功是800J
D.推箱子前进的过程中,推力做功的功率是600W
8.(2018枣庄)妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )
A.W1∶W2=1∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=1∶1 D.P1∶P2=2∶3
9.(2017常州)我国火箭回收方式是:
火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船,借助降落伞落回地面,匀速下落过程中,火箭的动能________,机械能________.(均选填“变小”“不变”或“变大”)
10.(2018赤峰改编)如图所示是蹦床运动.当运动员从高处下落过程中________势能转化为动能;
与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化为蹦床的________势能.
11.(2018连云港)如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定坡度.从节能的角度分析,这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将________能转化为________能储存起来,此过程中机械能总量________.
12.(2017宜昌)小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m,松开手后,书箱仍向前滑行了1m.整个过程中小明的推力做功________J,书箱的重力做功________J.
13.王波同学帮父母搬家,现有30捆书籍,每捆书籍的质量都为5kg.王波想尽快将它们搬上10m高处的新家.如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图可知,为了尽可能快地将这批书籍搬上新家,他每次应搬________捆.若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地,所用的总时间为________s.(g=10N/kg)
三、实验与探究题
14.(2017鄂尔多斯)小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想:
猜想一:
物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:
物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三:
物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验,用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入.最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).
第14题图
实验数据如下表
实验
序号
铅球
代号
质量/g
下落
高度/m
陷入沙中
的深度/m
①
200
0.5
0.1
②
400
0.25
③
0.2
④
0.2
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是________.(写出一种方法即可)
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过________________来反映的.
(3)为验证猜想二,应比较________(填实验序号).得到的结论是:
当物体质量相同时,____________________________.
(4)比较③④,得到的结论是______________________________________.
四、计算应用题
15.(2017益阳)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一个体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,经过15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,其速度与时间的关系如图所示,求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度;
(2)重力做的功;
(3)匀速下降时重力做功的功率.
第15题图
1.D 【解析】用力推车未推动,有力没距离,推力对汽车不做功,A错误;
吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离,对重物施加的力是竖直向上的,而移动的距离是水平方向,力与距离垂直,故拉力对重物不做功,B错误;
足球在水平地面上滚动,重力的方向是竖直向下的,力与距离垂直,故重力对足球不做功,C错误;
举重运动员从地面上将杠铃举起,对杠铃施加了一个向上的力,并使杠铃向上移动了一段距离,举重运动员对杠铃做了功,D正确.故选D.
2.C 【解析】人在离开跳板前,弯曲的跳板的弹性势能转化为人的动能,动能增大,当人离开跳板后,上升的过程中,动能转化为重力势能,此时人的动能减小,重力势能增大,故整个过程中人的动能先增大后减小,重力势能增大.故选C.
3.D 【解析】杠铃的重力为G=mg=176kg×
10N/kg=1760N,选手将杠铃从地面拿起到举过头顶,杠铃重心上升的高度约为2m,故运动员在挺举过程中对杠铃做的功约为W=Gh=1760N×
2m=3520J,选项D最接近、故选D.
4.D 【解析】避险车道是一个斜面,A正确,不符合题意;
以相同的速度行驶时,由于大货车的质量比小轿车的质量大,所以大货车的动能比小轿车的动能大,B正确,不符合题意;
下坡路段刹车失灵时,重力势能转化为动能,大货车的动能越来越大,C正确,不符合题意;
大货车冲上避险车道时,由于车轮与地面有摩擦,动能有一部分转化为内能,大部分动能转化为重力势能,D错误.故选D.
5.B 【解析】因为两球从同一高度释放,着地瞬间两球的速度相同,但两球的质量不同,两球着地时动能不相等,A错误;
由于忽略空气阻力,两球在运动过程中,重力势能全部转化为动能,机械能总量是不变的,即机械能守恒,B正确;
因为释放瞬间两球高度相同,质量不同,所以重力势能不相等,C错误;
从释放到着地,两球在重力方向上通过的距离相同,重力大小不同,重力做的功不相等,质量大的小球重力做的功多,D错误.故选B.
6.C 【解析】由图像可知,在相同的时间内,s1>
s2,根据公式v=
得,v1>
v2,A错误;
因两次都是在同一水平面上拉动同一物体,压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力大小不变,物体做匀速直线运动,所受拉力等于摩擦力,所以拉力相等,即F1=F2,B错误;
根据题意,在0~6s,因F1=F2,s1>
s2,由公式W=Fs可得,W1>
W2,C正确;
根据题意,在0~6s,因W1>
W2,时间相同,由公式P=
可得,P1>
P2,D错误.故选C.
7.不变 变大 【解析】直升机在匀速上升过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度升高,重力势能变大,机械能变大.
8.不变 变大 【解析】小物块在光滑斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,只有重力做功,重力势能转化为动能,机械能总量保持不变;
小物块在压缩弹簧的过程中,弹簧的形变量变大,弹性势能变大.
9.9.6×
106 16 【解析】汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,即F=f=0.05G=0.05mg=0.05×
1.6×
103kg×
10N/kg=800N;
汽车牵引力做功为:
W=Fs=800N×
12000m=9.6×
106J;
汽车的功率为:
P=
=
=16000W=16kW.
10.= >
【解析】物体在F1和F2作用下均做匀速直线运动,则物体在水平方向上均受力平衡,拉力均等于摩擦力,由于压力大小和接触面粗糙程度不变,故两次摩擦力大小相同,即F1=F2,运动的距离均为10m,则根据W=Fs可知,W1=W2;
两次物体均做匀速直线运动,则由P=Fv,F1=F2,v1=3m/s,v2=2m/s可知,P1>
P2.
11.2 4.8 【解析】由乙图可知,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用;
在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F,故铁块受到摩擦力大小f=F-G=6N-4N=2N;
铁块在4s内升高的距离s=vt=0.2m/s×
4s=0.8m,因此拉力F做的功W=Fs=6N×
0.8m=4.8J.
12.答:
不能.高处的水冲击叶片,叶片转动带动砂轮转动打磨工件,同时带动抽水器抽水,转动对外做功,因为水流要对外做功,以及要克服摩擦,有部分机械能转化为其他形式的能,机械能会逐渐减小,从高处流下的水不可能全部被抽回原来的高度,因此该机械不能一直工作下去.
13.
(1)速度
(2)小木块移动的距离s (3)甲、丙 (4)超速20%
【解析】
(1)同一小球从同一斜面同一高度由静止滚下,小球的机械能转化为动能,即到达最低点时具有相同的速度;
(2)实验中超载超速带来的危害用小木块移动的距离表示;
(3)超载即质量增大,比较超载带来的危害,即变量是小球的质量,其余量相同,即选择甲、丙进行比较;
(4)比较超载20%情况,即在高度相同,小球的质量增大,比较A、B或者A、C,木块移动的距离增大,依次增大量为8厘米和19厘米;
比较超速20%,即小球的质量相同,高度不同,比较A、D或者A、E,木块移动的距离增大量依次为28厘米和76厘米,即超载20%和超速20%,潜在危害较大的是超速20%.
14.解:
(1)自行车对地面的压力F=G=mg=80kg×
10N/kg=800N
自行车对路面的压强p=
=8×
104Pa
(2)自行车行驶的动力F牵=f摩=0.02G=0.02×
800N=16N
自行车行驶1000m动力所做的功W=F牵s=16N×
1000m=1.6×
104J
(3)自行车行驶的功率P=
=F牵v=16N×
5m/s=80W
1.D 【解析】卫星在近地点时,所处的高度较远地点小,当它从近地点向远地点运动时,将动能转化为重力势能,使得重力势能增大;
在太空中卫星运动时不受阻力的作用,所以机械能总量不变,D正确.故选D.
2.A 【解析】沿水平方向匀速飞行的无人机均匀喷洒农药的过程中,速度不变,高度不变,质量减小,所以动能和重力势能都减小,A正确.故选A.
3.B 【解析】铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中重力势能减小,动能增大,A错误;
铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中动能减小,势能增加,B正确;
铁锁在摆动过程中部分机械能因铁锁和空气摩擦转化为内能而导致铁锁的机械能减少,C、D错误.故选B.
4.A 【解析】不考虑摩擦力,即斜面光滑说明摩擦力为0,根据功的原理任何机械都不省功可知,W1=F1sAC=Gh,W2=F2sBC=Gh,故W1=W2,又因为sAC>sBC,则F1<F2;
物体从底部被推到顶端时间相同,根据公式P=
可知,功率相同,即P1=P2,A正确.故选A.
5.C 【解析】整个过程除了重力做功还有摩擦力做功,A错误;
A到B,摩擦力做功,重力不做功,动能减小,B点的动能小于A点的动能,B错误;
又因为B到C克服摩擦力和重力做功,B点的动能大于C点的动能,小球质量不变,动能与速度有关,所以vA>
vC,C正确;
由于小球在A到C过程中需要克服摩擦力做功,机械能在减小,C处机械能只有重力势能,A处的机械能大于C处的重力势能,D错误.故选C.
6.D 【解析】上升过程动能一直变小,A错误;
跳绳过程中小金落地时机械能为零,机械能不守恒,B错误;
小金跳一次克服重力做功约W=Gh=mgh=50kg×
10N/kg×
0.06m=30J,C错误;
功率P=
=50W,D正确.故选D.
7.A 【解析】箱子在竖直方向受到的重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力,A正确;
箱子没有运动即箱子处于平衡状态,所以推力等于摩擦力为100N,B错误;
推力做功W=Fs=300N×
2m=600J,功率P=
=60W,C、D错误.故选A.
8.D 【解析】由题可知,妈妈与小明爬山的高度相同,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,由W=Gh可得,妈妈和小明克服重力做功之比等于重力之比,即W1∶W2=2∶1,A、B错误;
由P=
得,妈妈和小明克服重力做功的功率之比:
×
,C错误,D正确.故选D.
9.不变 变小
10.重力 弹性 【解析】运动员从高处下落过程中重力势能转化为动能;
与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化为蹦床的弹性势能.
11.动 重力势 减少 【解析】在此过程中,列车的质量不变,高度增加了,所以重力势能变大,速度减小了,所以动能减小,因此列车无动力滑行进站时将动能转化为重力势能;
在上升的过程中,列车与轨道有一定的摩擦,部分动能转化为内能,所以列车的机械能减少.
12.80 0 【解析】书箱在推力作用下移动的距离是2m,松手后滑行了1m是由于惯性而运动,推力此时没有做功,故推力做的功为:
W=Fs=40N×
2m=80J;
书箱在重力方向上没有移动距离,所以重力做功为0J.
13.3 450 【解析】根据t=
,要尽快搬完这批书,功不变,时间要少,就需要功率最大,而由题图可得当所搬物体质量为15kg时功率最大,因此他每次应该搬的捆数是n=
=3捆;
而他搬书所做功为W=Gh=mgh=5kg×
30×
10m=15000J,故搬书上楼的时间是t1=
=300s,下楼的时间是t2=
t1=
300s=150s,所以所用的总时间是300s+150s=450s.
14.
(1)转换法(或控制变量法)
(2)铅球陷入沙中的深度 (3)①③ 物体的下落高度越高,重力势能越大 (4)物体的重力势能与物体的运动路径无关
15.解:
(1)后15s内运动的距离
h2=v2t2=6m/s×
15s=90m
30s内的路程h=h1+h2=210m+90m=300m运动员下落的平均速度为v=
=10m/s
(2)重力做的功W=Gh=500N×
300m=1.5×
105J
(3)匀速下降时重力做功的功率
=Gv=500N×
6m/s=3000W
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