会考复习专题三：力学和能量

1、会考复习 专题三：力学和能量专题考点一：弹力和劲度系数1.同学们通过实验探究，得到了在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系。下列说法中 能反映正确的探究结果的是A 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比B 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成反比C 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量的平方成正比mD 弹簧的弹力跟弹簧的伸长量无关2 如图1所示，一轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一个质量为m的木块，木块处于静止状态。测得此时弹簧的伸长量为 （弹簧的形变在弹性限度内）。重力加速度为g,此弹簧的劲度系数为B. mg . ：1mg ：l也IC.- mg考点二：力与功1 关于作用力和反作用力，下列说法中正确的是A .作用

2、力大于反作用力B .作用力小于反作用力C .作用力与反作用力大小相等D .作用力与反作用力方向相反2 .如图2所示，水平地面上有一质量 m = 20 kg的箱子，一个小朋友用F = 30 N的水平推力推箱子,箱子仍然保持静止.关于箱子受到地面的静摩擦力，下列说法中正确的是A .静摩擦力的大小为 50 NB .静摩擦力的大小为 30 NC .静摩擦力的方向与推力F的方向相反D .静摩擦力的方向与推力F的方向相同图2图3图43. 如图3所示，一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力 （选填大于” 等于”或小于”汽车所受的重力；通过拱形路面最高处时对路面的压力 （选填大于”、等于”或 小于”）汽车所受

3、的重力。4. 在火箭竖直向上加速运动的过程中，宇航员对其座椅的压力（选填“大于”或“小于”）宇航员的重力，宇航员处于 （选填“超重”或“失重”）状态。5. 某同学乘电梯上楼，在电梯加速上升过程中，该同学处于状态，（填“超重”或“失重”），他受到的支持力 重力（填“大于”或“小于”）。6. 人站在电梯中随电梯一起运动，下列过程中，人处于“超重”状态的是A.电梯加速上升B.电梯加速下降C.电梯匀速上升D.电梯匀速下降7 .如图4所示，一个物块在与水平方向成B角的拉力F作用下，沿水平面向右运动一段距离X。在此过程中，拉力 F对物块做的功为A . FxB . Fx sinBC. Fx cos 0D .

4、 Fx tan B&如图5所示，一物块在与水平方向成0角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s.则在此过程中，拉力 F对物块所做的功为A . FsB . Fssin 0C. Fscos 0D . Fstan 09如图6所示，一物体在与水平方向成B角的拉力F作用下，沿光滑水平面做直线运动，在物体通过距离s的过程中A .力F对物体做的功等于FscosBC .物体动能的变化量等于Fscos 0B .力F对物体做的功等于Fssin 0D .物体动能的变化量等于Fssin 0图6图710.如图7所示，高为h的光滑斜面固定在水平地面上.一质量为m的小物块，从斜面顶端 A由静止开始下滑.重力加

5、速度为 g.若不计空气阻力，则小物块从A滑到斜面底端B的过程中重力做的功为，小物块滑到底端 B时速度的大小为 考点三：能量1. 在下列过程中，若不计空气阻力，机械能守恒的是A .石块自由下落的过程B .铅球被抛出后在空中运动的过程C .电梯加速上升的过程D .木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程2. 在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是A .石块自由下落的过程B .电梯加速上升的过程C .抛出的铅球在空中运动的过程D .木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程3. 跳水运动员从10 m高的跳台上跳下，在运动员下落的过程中A .运动员的动能增加，重力势能增加B .运动员的动能减少，重力势能减少C .运动

6、员的动能减少，重力势能增加D .运动员的动能增加，重力势能减少4. （ 8分）如图1所示，光滑水平面上有一块木板，质量M = 1.0 kg,长度L = 1.0 m。在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量 m = 1.0 kg。小滑块与木板之间的动摩擦因数卩=0.30。开始时它们都处于静止状态。某时刻起对小滑块施加一个F = 8.0 N水平向右的恒力，此后小滑块将相对木板滑动。1）求小滑块离开木板时的速度；（2）假设只改变M、m、卩、F中一个物理量的大小，使得小滑块速度总是木板速度的2倍，请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值（只要提出一种方案即可）2（1）解：由于M靠m给的摩擦力提供

7、加速度，加速度最大值为、 2m 的加速度为 am=（ F- pmg）/m=5m/sL=1/2（a M-am）t2解得 t=1sV m=amt=5m/s、_、2改变F为9N即可。M的加速度为aM= pmg/M=用=3m/s2m 的加速度为 am=（ F-（jmg）/m=6m/svm= aMtvm=a mt故使得小滑块速度总是木板速度的2倍5.如图所示，光滑水平面上有一木板槽 （两侧挡板厚度忽略不计）aM= jmg/M= j=3m/s,质量M=2.0kg ,槽的长度L=2.0m ,在木板槽的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m=1.0kg，小滑块与木板槽之间的动摩擦因数叫=0.20.开始时它们

8、都处于静止状态，某时刻起对木板槽施加一个F=10.0N水平向左的恒力，此后小滑块将相对木板槽滑动。1）求小滑块滑到木板槽中点时速度的大小；（2）水平面光滑是一种理想化的情况，实际上木板 槽与水平面间是有摩擦的，经测定木板槽与水平面间的动摩擦因数 =0.05。如果使小滑块滑到木板槽中点时的速度与第（1）问所求速度相同，请你通过计算确定一种方案：即只改变M、m、F中一个物理量的大小，实现上述要求（只要提出一种方案即可）。解：（1）木板槽受到F=10.0N水平向左的恒力后，向左做匀加速直线运动，所受向右的摩擦力f 1mg，根据牛顿第二定律，木板槽的加速度F f2a14.0m /sM设经过时间t后小滑

9、块滑到木板槽中点，在这段时间内木板槽的位移1 .2x1 at t小滑块因受向左的摩擦力2，将向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，小滑块的加速度r2a22.0m /sm在时间t内木板的位移x2 =-a2t22解得t =1.0s由图可知L-x22则小滑块滑到木板槽中点时的速度v =a2t =2.0m / s（2）由于小滑块滑到木板槽中点时的速度与第（1 ）问所求速度相同，而小滑块的加速度不变，所以当木板槽与水平面间有摩擦时，要求木板槽的加速度也不变，即j F-»1mg-卩 2（M +m）ga 1若只改变F，则F=11.5N ； 若只改变 M，贝U M=1.67kg ； 若只改变 m,

10、贝U m=0.40kg.6 .如图3所示，长度L = 1.0 m的长木板A静止在水平地面上，A的质量m1 = 1.0 kg , A与水平地面之间的动摩擦因数m = 0.04 .小物块B （可视为质点）以u = 2.0 m/s的初速度滑上 A的左端,B的质量m2 = 1.0 kg , A与B之间的动摩擦因数吃=0.16 .取重力加速度 g = 10 m/s (1) 求B在A上相对A滑行的最远距离；(2) 若只改变物理量u、M、中的一个，使B刚好从A上滑下，请确定改变后该物理量的数 值(只要提出一种方案即可).L图3 解：(1) B滑上A后，A、B在水平方向的受力情况如答图3所示.I 二F2 IA

11、B答图3其中A受地面的摩擦力的大小 Ff1 = pj( m1+ m2) gA、B之间摩擦力的大小 Ff2 = p m2 g以初速度u的万向为正万向.A的加速度a jMg1(m1 Eg =°.8m/s2m1B的加速度2m2g2a21.6m/sm2由于a1> 0，所以A会相对地面滑动，经时间 t,A的速度 1 二atA的位移1 . 2 x1a1t2B的速度：2 = ： o ' a2tB的位移x? = ： °t ： ： a?t2当 u = u时,B相对A静止，解得X2 X1= 0.83 m即B在A上相对A滑行的最远距离为 0.83m.(2)要使B刚好从A上滑下，即当

12、u= u时，有X2 X1 = L解得话 =L4(出一圧)g(i) 只改变 u,则：o=23O m/s = 2.2 m/s ;5(ii) 只改变 p,贝V p = 0.06 ;(iii) 只改变 p,则 p = 0.14 .7. 如图4所示，光滑水平面上有一块静止的长木板，木板的长度L = 2.4 m,质量M = 3.0 kg.某时刻，一个小物块(可视为质点)以 u = 3.0 m/s的初速度滑上木板的右端，与此同时对木板施加一个F = 6.0 N的水平向右的恒力.物块的质量 m= 1.0 kg，物块与木板间的动摩擦因数p =0.30 .取重力加速度g = 10 m/s2.（1）求物块相对木板滑

13、动的最大距离；2）若只改变物理量F、M、m中的一个，使得物块速度减为零时恰好到达木板的左端，请确定改变后该物理量的数值（只要提出一种方案即可）.解：（1）小物块先向左做匀减速直线运动，设小物块加速度的大小为ai.对小物块，根据牛顿第二定律得2f = p mg= ma1a1 = 3.0 m/su经时间t1=1.0 s,a1速度减为零1位移大小 X1 = ut1 + （-a1）t12= 1.5 m之后，小物块向右做匀加速直线运动，设经时间t2与木板相对静止，此时它们的速度大小为 U,物块向右运动的位移大小为x2.1 2u= aj 2 , X2 = 2 &応2对木板，水平方向的受力情况如答图

14、 小为a2.2所示.木板向右做匀加速直线运动，设木板的加速度大根据牛顿第二定律得答图2F- p mg= Ma2F - g2a2 = 1.0 m/sM木板的位移大小可解得 t2 = 0.50 s,X21x3 =3 23= 8m，a2(ti+ t2)29X3 = 8m物块相对木板滑动的最大距离X1X3-h1-*1 x2厂AxAx = x1 + x3 - x2 = 2.25 m答图3u= a2 (t1 +t2)F、M、若只改变若只改变若只改变(2)若物块速度减为零时恰好到达木板的左端，则.1 ,2. 1 F - png , 2L = x1 + a2t1 = x1 +t112 2 112 M 1m满足

15、关系F= 1.8M + 3mF，贝U F = 8.4 NM，贝 U M = 1.7 kgm,贝U m = 0.20 kg&如图5所示，水平桌面上放着一块木板，木板的质量M = 1.0 kg,长度L = 1.0 m，厚度可以忽略不计，木板左右两端与桌面的两端对齐.质量m= 1.0 kg的小物块放在木板的正中央（小物块可视为质点)，物块与木板间的动摩擦因数pi = 0. 40 .物块与桌面间的动摩擦因数p = 0.20，木板与物块发生相对滑动，经过一段时间物块离开木板，此后物块在桌面上运动，最后刚好停在桌面的右端.取 g = i0 m/s2.求：mM(i)物块在木板上运动的时间；2)作用在

16、木板上的恒力 F的大小.图17解：( 1)小物块在木板上滑动时，根据牛顿第二定律2pimg = maiai = pig = 4.0 m/s小物块在桌面上滑动时，根据牛顿第二定律2pmg = ma2a2 = pg = 2.0 m/s经过时间t2，物块与木板分离，物块的位移Xi=2 aiti此后，物块在桌面上以加速度a?做匀减速直线运动，经过时间t2运动到桌面的右端，速度刚好减小为0,位移X2 = *玄2上2由答图3可知Xi + X2= L物块与木板分离时的速度u= aitiU= a2t2解得 ti=0.29s(2)物块在木板上滑动时，木板水平方向的受力情况如答图4所示.木板向右做匀加速直线运动，

17、根据牛顿第二定律fF答图4F - pmg = Ma3a3 =F -3mgM物块与木板分离时，木板的位移X3=i2由答图3可知X3 -Xi =解得 F = 20 N考点五：机械功率3 近年来我国建立了许多风力发电厂一台风力发电机的参数为：额定发电功图3图4A . 1.0 VB .1.5 VC. 2.0 VD .3.0 V5.在图2所示的电路中，已知电源的电动势E=3.0V，内电阻r=1.0 切电阻后，电路中的电流等于A . 1.0 AB .0.75 AC. 0.50 AD .0.25 A6用电流表和电压表测量电阻的电路如图3所示，其中Rx为待测电阻。Rx的电流°-（A）U图3率10 k

18、W、输出电压220 V、额定风速10 m/s、风轮机叶片的长度为 4 m.请你根据这些参数回 答下面的问题当风速为10 m/s时，发电机以额定功率发电，将全部电能用两条导线直接给用户供电，导线上的电流为A ;已知空气的密度p空气=1.3kg/m3，通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能，则此过程中发电机利用风能的效率约为_。4我国西北地区拥有得天独厚的风力资源，近年来兴建了许多风力发电厂。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置某台风力发电机的风轮 机叶片长度为r，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面 积。若叶片转动的角速度为 3,则叶片尖端线速度的大小为 ；设空气密度为人气流速度为u则在时间t内风轮机可以接受到的最大风能为 。电学补充练习：1 下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为型号xxxx额定功率1800W额定电压220V额定容量1.8LA. 9.2AB. 8.2AC. 7.2AD.