第10讲-功和机械能

第12讲 功和机械能 功 功率 1 2017 鄂州 下列生活实例中 力对物体做功的有 A 甲和乙 B 甲和丙 C 乙和丙 D 丙和丁 2 2017 怀化 小张用40 N的推力将重力为100 N的物体沿水平方向匀速推动了10 m 则小张对物体所做的功是 A 400 J B 600 J C 1 000 J D 1 400 J 3 2017 兰州 某同学在10 s内做了5个 引体向上 他的质量为60 kg 每次上升的高度为40 cm 该同学做一次 引体向上 克服重力做的功是 J 10 s内做功的功率为 W g取10 N kg 4 在水平地面上 用50 N的水平拉力拉着重为100 N的小车匀速前进10 m 所用时间为20 s 求这一过程中 1 小车的速度 2 拉力所做的功 3 拉力做功的功率 动能 势能 5 2017 扬州 扬州城区的高层建筑越来越多 但高空抛物却存在巨大的安全隐患 因为高处的物体具有较大 的 A 弹性势能 B 重力势能 C 体积 D 阻力 6 易错 2017 邵阳 邵阳市在创建文明卫生城市期间 每天洒水车都清洁街道 匀速行驶的洒水车在洒水的 过程中 洒水车的动能 填 增大 不变 或 减小 机械能及其转化 7 直升机在空中匀速下降的过程中 忽略燃油的变化 直升机的动能 重力势能 机械能 8 掉到地面的皮球会自动弹起 球在被弹起到离开地面的过程中弹性势能 由于球与空气有摩擦 则在上升过程中机械能 9 弓开如满月 箭去似流星 形容射箭运动员拉弓放箭的情形 那么在这个过程中弓的 能转化为箭 的 能 重难点1 功和功率的计算 1 2017 连云港 如图所示 一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m s的速度在水平地面上匀速运动了10 m 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2 m s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m 拉力F2所做的功为W2 功率为P2 则W1 W2 P1 P2 填 或 2 放学后 体重为500 N的小明同学背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m 又登上大约10 m高的四楼才回到家 共用了5分钟 则他在回家的过程中对书包所做的功约为 J 功率约为 W 3 绿色环保 低碳出行 我市纯电动公交车开始试运行 假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶 其电动机的输出功率为120 kW 速度为36 km h 共行驶10 min 其电动机做功为 J 公交车的牵引力为 N 重难点2 机械能及其转化 4 2017 滨州 2016年8月16日 我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星 简称 量子卫星 墨子号 发射升空 如图所示 火箭在加速上升的过程中 A 动能不变 重力势能增加 机械能增加 B 动能增加 重力势能不变 机械能增加 C 动能增加 重力势能增加 机械能增加 D 动能不变 重力势能不变 机械能不变 5 2017 白银改编 在中考体育考试中 小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示 若不考虑空气阻力 则实心球从离开手后到达最高点的过程中 球受到 个力的作用 球的 转化为 能 球的 机械能 填 增大 减小 或 不变 在最高点时 球的动能 填 大于 或 等于 零 实验突破 探究影响动能大小的因素 6 实验小组的同学用如图所示的装置探究 物体动能的大小与质量和速度的关系 将钢球从某一高度由静止 释放 钢球摆到竖直位置时 撞击水平木板上的木块 将木块撞出一段距离 表一 实验 次数 钢球 质量 g 钢球下摆 高度 cm 木块滑行 距离 cm 1202030 2402058 36020 1 本实验使钢球获得动能的操作方法是将钢球从某一高度由 填 静止 或 一定的速度 释放 钢球动 能的大小是通过观察 来判断的 2 从表一中数据可以看出 他们让质量不同的钢球从相同高度摆下 使钢球到达竖直位置的 相同 从而探究动能与 的关系 3 在第3次实验中 木块被撞后滑出木板 需要重做第3次实验 甲同学建议换用同样较长的木板 乙同学建 议换一个较大的木块 丙同学建议降低钢球下摆的高度 你认为应当采用 同学的建议 4 由上述实验数据和现象可得出结论 5 若水平面绝对光滑 木块将做 运动 填 能 或 不能 达到探究目的 6 钢球下摆过程中 钢球的 能转化成 能 7 实验后 同学们联想到在许多交通事故中 造成安全隐患的因素有汽车的 超载 与 超速 想知道在影响 物体动能大小的因素中 哪个对动能影响更大 于是他们利用上述器材进行了实验测定 得到的数据如表二 表二 实验 序号 钢球的 质量m g 钢球下摆 高度h cm 木块被撞后运 动的距离s cm 130104 2302016 360108 为了探究 超载 安全隐患 应选择序号为 的两个实验进行比较 为了探究 超速 安全隐患 应选择序号为 的两个实验进行比较 分析表格中对应的实验数据可知 对物体动能的影响更大 当发生交通事故时 由此造成的危害更严重 1 2017 岳阳 如图 小明沿水平地面推箱子 但箱子没有移动 此过程 A 小明对箱子没有做功 B 重力对箱子做了功 C 小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力 D 箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力 2 2016 巴中 如图所示 用大小相等的拉力F 分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木块 在力的作用下移 动的距离sAB sCD 比较两种情况下拉力F所做的功及其功率 A AB段做功较多 B CD段做功较多 C AB段与CD段做的功一样多 D AB段的功率比CD段的功率大 3 2017 黄石 下列说法正确的是 A 运动的物体具有的能量叫做动能 B 甲 乙二人同时登山 甲先到达山顶 则甲的功率大 C 功就是能 因为它们的单位相同 D 用50 N的水平力拉着重100 N的小车沿着水平地面前进5 m 则此过程拉力做的功比重力做的功多 4 2017 衡阳 下列四幅图中 动能和势能之间没有发生相互转化的是 A 用弓将箭射出 B 上升的滚摆 C 在水平公路匀速行驶的汽车 D 人造地球卫星绕地球运行 5 2017 东营 如图所示 旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山 它具有的 A 动能增加 重力势能增加 B 动能不变 机械能减少 C 动能减少 重力势能增加 D 动能不变 机械能增加 6 2017 自贡 如图所示是一名运动员投掷铅球的过程示意图 铅球在b点离手 c点是铅球运动的最高点 不 计空气阻力 在球从a到d的整个过程中 下列说法不正确的是 A 只有在a到b的过程中 运动员对铅球做了功 B 在b到d的过程中 铅球的机械能先增加后减少 C 在c到d的过程中 铅球的重力势能减少 D 在a到d的过程中 铅球的运动状态在不断地变化 7 2017 德阳 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动 物体运动的路程 s 时间 t 图象如图所示 根据图象 下列判断正确的是 A 物体10 s时的速度大于4 s时的速度 B 0 6 s拉力对物体所做的功大于6 12 s拉力对物体所做的功 C 0 6 s拉力对物体做功的功率小于6 12 s拉力对物体做功的功率 D 0 6 s物体所受的拉力大于6 12 s物体所受的拉力 8 2016 西宁 西宁市湟水河河道改造工程中 装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m 装载机的举力对石块做功为 J 举力做功的功率为 W 9 2017 宜昌 小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m 松开手后 书箱仍向前滑行了1 m 整个过程中小明做功 J 书箱的重力做功 J 10 2017 昆明 用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放 若忽略空气阻力 那么小球在最高点的势能 下降至最低点的动能 实际上 小球在摆动过程中 会与空气摩擦产生热 摆幅逐渐减小 最终停下来 那 么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能 小球在最高点所具有的势能 填 大于 等于 或 小于 11 2017 通辽 在探究动能大小与质量关系的两次实验中 小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所 示 木板固定在水平面上 该实验中小球的动能由 转化而来 实验时通过比较木块在木板上滑行的 来比较动能的大小 图中错误的操作是 改正错误后进行实验 发现乙图木块滑出 得远些 则可以得出结论 12 2017 安顺 在自由下落过程中 物体运动速度会越来越快 一个物体由A点自由下落 相继经过B C两 点 已知AB BC 如图所示 物体在AB段重力做功W1 做功功率P1 在BC段重力做功W2 做功功率P2 则W1 W2 P1 P2 填 或 13 如图是蹦床运动员在进行比赛 忽略空气阻力等能量损失 运动员在O点位置由静止下落 重力势能转化 为 能 速度逐渐增大 在A点接触蹦床 速度 填 突然减小 持续增大 或 保持不变 到达B点 时运动员所受重力和蹦床的弹力相等 运动到C点为最低点 在C点时时受 填 平衡力 或 非平衡力 作用 OC 10 m 运动员质量50 kg g取10 N kg 则运动到C点时 蹦床对人所做的功为 J 14 2017 福建 小江同学利用一个弹珠 三根材料和厚度相同 长宽不同的橡皮条 探究 橡皮条的弹性势能 与长度 宽度的关系 他依次将橡皮条固定在弹弓上 如图所示 在弹性范围内 拉伸相同的伸长量 将弹珠在 同一位置沿水平方向弹射出去 测得弹射的水平距离 数据如下表 请回答以下问题 1 实验中是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小 2 比较第1次和第2次实验可知 拉伸相同的伸长量 橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关 3 比较第1次和第3次实验可知 拉伸相同的伸长量 橡皮条的弹性势能还与橡皮条的 有关 4 用同种材料同厚度的橡皮条 拉伸相同的伸长量 弹性势能最大的橡皮条是 A 窄而长的 B 宽而长的 C 窄而短的 D 宽而短的 15 2017 巴彦淖尔 如图所示 水平地面G点两侧粗糙程度不同 物体一直受到沿水平方向5 N的拉力F 物体经过E点开始计时 每经过相同时间 用虚线框记录物体的位置 物体在EG段做匀速直线运动 则 A 物体在EF段的速度大于GH段的速度 B 物体在GK段受到的摩擦力等于5 N C 拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功 D 拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率 16 2017 乐山 如甲图所示 小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落 从a处开始接触弹簧 压缩至c处时弹簧最短 从a至c处的过程中 小球在b处速度最大 小球的速度v和弹簧被压缩的长度 L之间的关系 如乙图所示 不计空气阻力 则从a至c处的过程中 下列说法中正确的是 A 小球所受重力始终大于弹簧的弹力 B 小球的重力势能先减小后增大 次 数 橡皮 条 橡皮条 宽 cm 橡皮条 长 cm 弹射的水 平距离 m 1a0 5020 0010 10 2b0 5030 008 20 3c1 0020 0014 00 C 小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能 D 小球的动能一直减小 17 2017 内江 在探究 动能和重力势能相互转化 的实验中 采用如图所示的实验装置 用细线把一个质量 为m的小球悬挂起来 将小球从位置B拉到位置A 由静止释放小球 观察小球从A B C的过程中高度和速度的 变化 并测出了小球在A B C三个位置时动能和重力势能的值 从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转 化 数据如下表所示 1 小球在图中的C位置 受到 个力的作用 2 从实验中可以看出 小球从A B的过程中速度不断增加 高度不断降低 这个过程中是重力势能逐渐转化 为 在能量的转化过程中 机械能在逐渐减少 这主要是小球受到 造成的 3 在实验中 如果换用质量为2m的小球 其他条件不变 那么 小球到达B位置时的机械能 填 大 于 小于 或 等于 质量为m的小球到达B位置时的机械能 18 2017 菏泽 我国自主研发的 蛟龙4500 深海潜水器的质量是2 104 kg 长度有8米 高为3 5米 宽度是3米 潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示 g取10 N kg 潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米的过程中 问 1 牵引机械对潜水器的拉力有多大 2 牵引机械对潜水器所做的功是多少 3 假如牵引机械提升时间为2分钟 牵引机械的功率应为多少 运动过程 或位置 AA BBB CC 动能 Ek J 0增加4 98减少0 重力势 能Ep J 5 00减少0增加4 97 19 2017 苏州 小华和妈妈去超市购物 她们将17 kg物品放在小推车中推行 小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示 已知小推车重130 N 所受阻力是总重的0 15倍 g取10 N kg 1 在0 10 s内 水平推力 填 大于 小于 或 等于 阻力 阻力大小为 N 2 10 20 s内水平推力做了多少功 3 10 20 s内水平推力的功率多大 第12讲 功和机械能 基础得分训练 1 B 2 A 3 240 120 4 1 小车的速度v 0 5 m s 2 拉力所做的功W Fs 50 N 10 m 500 J s t 10 m 20 s 3 拉力做功的功率P 25 W 5 B 6 减小 7 不变 减小 减小 8 变小 减小 9 弹性势 动 W t 500 J 20 s 导学提分训练 1 2 400 1 3 3 7 2 107 1 2 104 4 C 5 一 动能 势 不变 大于 6 1 静止 木块运动的距离 2 速度 质量 3 甲 4 在速度一定时 质量越大 动能越大 5 匀速直线 不能 6 重力势 动 7 1 3 1 2 速度 课后提