2019中考物理分类汇编11功和机械能.doc
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1、11111 功和机械能功和机械能27 (2019泰州)如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上同一木块(1)本实验探究的是 小车 (木块/小车/斜面)的动能与 速度 的关系,实验中是通过观察 木块移动的距离 来比较动能大小的;(2)第一次实验的情景如图甲所示,在进行第二次实验前,应先将撞出的木块 恢复到原位置 ;(3)若操作正确,第二次实验木块最终的位置如图乙所示,则此实验的结论是: 在质量相同的情况下,速度越大,动能越大 【考点】FQ:探究影响物体动能大小的因素【分析】 (1)动能大小与物体的质量和速度有关,在探究过程中应用控
2、制变量法,并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小;(2)在实验的过程中,通过木块滑动的距离来判定动能的大小,故重新实验时,应控制木块的初始位置相同;(3)根据图中木块移动的距离分析【解答】解:(1)由图知,两相同小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下,小车的质量相同,初速度不同,所以可探究动能与小车的初速度关系;实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小;(2)在实验的过程中,通过木块滑动的距离来判定动能的大小,故重新实验时,应把木块恢复到原位置;(3)由图可知,甲撞击木块移动的距离远,故结论为:在质量相同的情况下,速度越大,动能越大故答案为:(1)小车;速度;木块移动的距离;(2)恢复
3、到原位置;(3)在质量相同的情况下,速度越大,动能越大7.(2019百色) 骑行是青少年最喜爱的运动项目之一,图 14 所示是小明的山地车及相关 数据。某次骑行,小明沿着平直的公路匀速行驶 3km,耗时 10min。求: (1)停放时,山地车对水平地面的压强; (2)若在该路段骑行时受到的平均阻力为 20N,小明骑行时的功率。2【答案】 (1)1.25105Pa;(2)100W 命题立意:重力、压强及功率的综合计算 解析:本题题考查的是重力、压力、压强的计算。关键 是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水 平面的压力等于物体自身的重力,解题过程中要注意单位的换算。 (1)山 地车水平
4、停放时,压力大小等于物体所受重力大小:F压=GG=mg=10kg10N/kg=100N F压=100N 山地车停放时对水平地面的压强,根据 p=F/S 可得:p=100N/8104m2=1.25105Pa (2)他骑行时平直的公路匀速行驶,有 F=f阻F=20N 克服阻力做的功,根据 W=FS 可得:W=20N3000m=6104J 他骑行的功率,根据 P=W/t 可得:P=6104J/1060s=100W 26.(2019广西)(7 分)如图 15 所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中, 将小钢球从高度为 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
5、停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中 h1h3h2,mAmBmC。 (1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的 能转化为动能,其动能大小是通过 (选填“高度 h”或“距离 s” )大小来反映的; (2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有 ,小木块最终会停下 来是因为受到 力的作用; (3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 ; (4)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系; (5)综合上述可知,如图 16 所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 。 【答案】 (1)重力势;距离 s;(2)惯性;阻;(3)大(4)甲丙(5)车速 命题立意:
6、探究影响物体动能大小的因素 解析:本题考查了探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验。本实验注意转换法、控制 变量法在实验中的应用,并要掌握实验中控制小球滚下速度的方法。 (1)在研究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小钢球在滚下斜面的过程中,它的 重力势能转化为动能;利用木块运动距离 s 来比较物体的动能大小,用到的是转换法; (2)物体的动能与物体的质量和速度有关,探究动能与质量的关系时,小钢球在水平面上 不能立即停下,是因为小钢球具有惯性,小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用; (3)分析比较甲和乙两组实验可得,探究动能与速度的关系时,应控制质量不变,改变速 度;速度越大,动能越大;
7、 (4)通过控制质量不变,分析比较甲丙两组实验可得出:不同质量的钢球从同一高度由静 止开始滚下,速度相同;可探究动能与质量的关系; (5)依照上述实验可知,机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大, 容易出现交通事故,所以要限速行驶; 在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,3速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距 离相同时,不同车型限速就不同;如图 16 所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车 型设定的最高车速。9.(2019广西)在水平地面上,小明在 10s 内用 50N 力沿水平方向拉着重为 100N 的小车前 进了 5m,则小明的功
8、率是:A.25W B.50W C.250W D.500W 【答案】A 命题立意:机械功和功率 解析:本题考查的是拉力做功及功率的问题。解答这类题目的思路是先确定拉力的大小及 沿拉力移动的距离关系。先根据 W =Fs 可求得拉力做的功:W =50N5m=250J 再根据 P=W/t 可得:P=250J/10s=25 W 故只有选项 A 说法正确。故选 A。11 (2019桂林)下列事件中,力对物体做了功的是( )A用力推汽车,没有推动B将重物从一楼扛到二楼C举重运动员举着杠铃保持不动D提着水桶在水平路面上匀速前行【考点】EA:力是否做功的判断【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是
9、在力的方向上移动的距离据此分析判断【解答】解:A、用力推汽车,没有推动,对汽车有力的作用,但汽车没有移动距离,所以不做功;故 A 不合题意;B、将重物从一楼扛到二楼,重物在提力的方向上移动了距离,做了功,故 B 符合题意;C、举重运动员举着杠铃站着不动,有力但没有移动距离,不做功,故 C 不合题意;D、提着水桶在水平路面上匀速前行,力与距离的方向互相垂直,所以不做功故 D 不合题意故选 B8 (2019桂林)下列物体重力势能发生变化的是( )A水平拉长的弹簧B正在下落的篮球C水平滑行的玩具车 D静止在桌面上的课本【考点】FN:动能和势能的大小变化4【分析】重力势能大小的影响因素:质量、被举得高
10、度质量越大,高度越高,重力势能越大据此分析即可解答【解答】解:A、水平拉长的弹簧,质量与高度都没有变化,重力势能没有发生变化故 A不合题意;B、正在下落的篮球,质量不变,高度降低,重力势能减小故 B 符合意;C、水平滑行的玩具车,质量与高度都没有变化,重力势能没有发生变化故 C 不合题意;D、静止在桌面上的课本,质量与高度都没有变化,重力势能没有发生变化故 D 不合题意故选 B27 (2019河池) (6 分)共享自行车的普及给人们出行提供了方便,也符合我国提倡的“绿色出行,低碳生活”理念王明同学骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶,10min行驶了 3000m,骑行过程中使人和车前进的动力恒
11、为 20N求:(1)自行车的速度是多少 m/s;(2)骑行 10min 动力所做的功27解:(1)自行车的速度:v=5m/s;(2)骑行 10min 动力所做的功:W=Fs=20N3000m=6104J答:(1)自行车的速度是 5m/s;(2)骑行 10min 动力所做的功为 6104J5 (2019贺州)如图所示的光滑轨道,BC 为水平面,小球从 A 点静止释放运动到 C 点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是( )AA 到 B 小球的重力势能不变 BA 到 B 小球的动能减少CB 到 C 小球的重力势能增大 DB 到 C 小球的动能不变3.(2019柳州)如图 2 所示情况中,力没有
12、做功的是 5【答案】B 命题立意:力是否做功的判断 解析:本题考查的是判断力是否做功问题。做功的两个必要条件是:一是物体受到力的作 用;二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。注意三种不做功的情况:一是有力没距 离;二是有距离没力;三是有力有距离,但力的方向与通过距离相互垂直。 对选项 A,将鸡蛋从下上举起,人对鸡蛋施加了力,鸡蛋在力的方向上最终通过了距离, 所以人对鸡蛋做了功,故选项 A 不合题意; 对选项 B,人用力搬石头但没有搬动,有力,但物体没有通过距离,故没有做功;故选项 B 符合题意; 对选项 C,推着小车前进,对小车有一个力的作用,小车在力的方向上通过了距离,所以 推力对小车做了
13、功,故选项 C 不符合题意; 对选项 D,沿着斜面把汽油桶推上车厢,人给油桶一个向上的力,油桶向上移动了距离, 人对油桶做功;选项 D 不符合题意;答案:B10 (2019玉林)如图所示,是我国首架自行研制的 C919 大飞机在加速升空的过程,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是( )A动能增大,重力势能减小B动能减小,重力势能增大C动能增大,重力势能增大D动能减小,重力势能减小【考点】FN:动能和势能的大小变化【分析】 (1)动能大小的影响因素:质量、速度质量越大,速度越大,动能越大(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度质量越大,高度越高,重力势能越大【解答】解:C919 大飞机在
14、加速升空的过程,质量不变,速度变大,动能增大,同时高度上升,重力势能增大故选 C21 (2019常德)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到 方向不变的水平推力F的作用,F的大小 与时间t的关系和物体的速度v与时间t 的关系如图乙所示,则 03s ,F对物体6做的功为 J,36s 物体受摩擦力 大小为 N。210 4 7 (2019常德)行驶在高速公路上的小汽车,司机突然发现刹车失灵,为了避险,将车开 上铺有碎 石且沿山坡向上的避险车道,最终停下。下列说法正确的是 D A上坡过程中,小汽车的机械能保持不变 B小汽车停下后,不再具有惯性C上坡过程中,小汽车处于平衡状态 D上坡过程中,小汽车动能减小
15、,重力势能增加5 (3 分) (2019包头)如图所示,电源电压保持不变,开关 S 闭合后,灯泡 L1、L2都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为 3:5,则 L1、L2的额定功率之比是( )A2:3 B3:2 C5:3 D3:5【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路的特点和电功率公式求出两灯泡的额定功率之比【解答】解:由电路图可知,开关 S 闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则 L2被短路、不能工作;所以,甲、乙均为电压表,此时灯 L1、L2串联连接,电压表甲测 L2两端电压,电压表乙测电源电压;因串联电路中总电压等于
16、各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比:=,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡 L1、L2都能正常发光,所以,由 P=UI 可得,两灯泡的额定功率之比:=故选 A【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串联电路的特点以及电功公式的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象721 (2019鄂尔多斯)小夏同学子啊体育活动中,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
17、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) 实验数据如下表:实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m A 200 0.5 0.1 B 400 0.5 0.25 C 200 1 0.2 D 200 1 0.2(1)本实验中,采用的研究问题的方法是 控制变量法 (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 铅球陷入沙中的深度 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:当物质量相同时, 物体所处的高度越高,重力势能越大 (4)比较,得到的结论是 物体的重力势能与
18、物体运动的路径无关 (5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh” ,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中 B 球的动能为 2 J (忽略空气阻力,g=10N/kg)8【考点】FR:探究影响物体势能大小的因素【分析】影响重力势能的因素有物体的质量和下落高度,实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时,需要保持下落高度和运动路径相同,改变物体质量;研究物体重力势能与下落高度的关系时,需要保持物体质量和运动路径相同,改变下落高度;研究物体重力势能与运动路径的关系时,需要保持物体质量和下落高度相同
19、,改变运动路径据此分析解答【解答】解:(1)物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法,该实验中用到了控制变量法;(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映;(3)比较 A、B 两球,下落高度和运动路径相同,B 球质量大于 A 球质量,发现 B 球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;(4)比较两球,两球的质量相同,下落高度也相同,两球
20、的运动路径不同,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关(5)根据 Ep=mgh 可得,B 球的动能 Ep=mgh=0.4kg10N/kg0.5m=2J故答案为:(1)控制变量法;(2)铅球陷入沙中的深度;(3);物体所处的高度越高,重力势能越大;(4)物体的重力势能与物体运动的路径无关;(5)215 (2.5 分) (2019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
21、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9C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【分析】由图象可知,小球速度先变大,后变小弹簧发生形变从而产生弹力,弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关机械能是动能和势能的统称,动能与物体的质量和速度有关;在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力,当两力大小相等时,小球速度最大,此时弹力与重力是一对平衡力【解答】解:A、在小球向下压缩弹簧的过程中,小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力;在 ab 段,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大;随着弹簧压缩量
22、的增大,弹力逐渐增大,在 b 处弹力与重力相等,小球的速度达到最大;小球再向下运动(bc 段) ,弹力大于重力,合力向上,小球速度减小;故 A 错误;B、小球从 a 至 c 的过程中,高度一直减小,小球的重力势能一直在减小,故 B 错误;C、小球下落压缩弹簧的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能,故 C 正确;D、由图乙可知,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故 D 错误故选 C25 (2019泸州)2019 年 4 月 1 日,中国四川省川南临港自由贸易试验区揭牌仪式在成都举行,标志着四川航运第一大港泸州港称为重要区域性综合交通枢纽如图所示
23、是泸州港口的轨道式龙门吊设备的简化机械示意图图中在货船水平甲板上被吊起的集装箱体积是 24m3,底面积 4m2,平均密度 1.5103kg/m3,图中每个滑轮的重力均为 1.0104N,在绳子自由端拉力 F 的作用下,集装箱以 0.2m/s 的速度在空中匀速竖直上升(绳重和摩擦不计,取 g=10N/kg) 求:(1)该集装箱的重力;(2)绳子自由端拉力 F 的功率;(3)在开始起吊集装箱的过程中,当绳子自由端的拉力为 F=1.45105N 时,集装箱对水平甲板的压强10【考点】86:压强的大小及其计算;2B:密度公式的应用;78:重力的计算;FF:功率的计算【分析】 (1)知道集装箱的体积和平
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