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1、功和機械能
題一:劉明在0.5min內,用20N的水平推力使重120N的超市購物車在水平路面上勻速前進了15m,在此過程中購物車受到的摩擦力等于______N,他做的功率是______W,購物車重力做的功是____J.
題二:小明用10N的水平推力推重為100N的箱子,箱子紋絲不動,這時小明對物體________(選填“有”或“沒有”)做功,小明再用30N的水平推力推著箱子在10s內沿水平地面勻速前進10m,則小明做了_____J功,這個過程中推力對物體做功的功率為______W.
題三:下列說法中正確的是()
A.做功快的機械,做功一定多
B.正在下落的蘋果,如果所受的力全部消失,
2、蘋果將做勻速直線運動
C.小明用力推地上的木箱,沒有推動,是因為推力小于摩擦力
D.起重機吊著重物勻速上升的過程中,拉力對重物不做功
題四:下列說法錯誤的是()
A.放在水平地面上的彈簧,不一定有彈性勢能
B.同一塊水泥瓦,在房上比在地上的重力勢能大
C.勻速下落的小雨滴,動能不變,機械能不斷減小
D.上坡的汽車一定比水平路面上的汽車的機械能大
題五:一個質量為400g的蘋果,從高為2.5m的樹上落下,重力做功為_______J;舉重運動員在5s內將1500N的杠鈴勻速舉高2m,則他對杠鈴做的功為______J,功率是______W.(取g=10N/kg)
題六:小王同學的質
3、量為50kg,他用20s的時間從一樓跑到三樓(一樓到三樓高8m),通過了36m長的樓梯,如圖所示。(g取10N/kg)
(1)小王同學的重力是多少N?
(2)在這個過程中,該同學跑樓梯的平均速度是多少?
(3)此同學在這段時間內做的功的功率是多少?
題七:汽車勻速上坡的過程中機械能如何變化?(不計燃油損耗)
答:在上坡過程中,汽車質量______,速度______,所以動能______,高度______,重力勢能______,機械能______。
題八:小明乘超市的電梯勻速下降的過程中,重力勢能______,動能______,機械能______。
(均選填“變大”、“變小”或
4、“不變”)
題九:如圖所示,在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中,讓同一鐵球從同一斜面的不同高度由靜止釋放,撞擊同一木塊。請回答下列問題:
(1)該實驗目的是研究動能與____________的關系;
(2)該實驗是通過觀察___________來說明物體動能的大??;
(3)實驗中鐵球從同一斜面的不同高度由靜止釋放的目的是______________;
(4)如果木塊上和小球撞擊處沒有加墊泡沫塑料,那同樣的條件下小球撞擊木塊,木塊被小球撞擊后和小球一起滑行的距離將________(填“變大”或“變小”或“不變”);
(5)若水平面絕對光滑,該實驗能得出結論嗎?______
5、______(填“能”或“不能”)。
題十:圖(a)是探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置,實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下,碰到同一木塊上;圖(b)是探究“牛頓第一定律”的實驗裝置,實驗中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下,在粗糙程度不同的平面上運動,請回答以下問題:
(1)圖(a)實驗的目的是探究鋼球動能的大小與______的關系。通過木塊被推動距離的大小,說明鋼球對木塊做功的多少,從而判斷鋼球動能的大小,這種常用的實驗方法是______。
(2)圖(b)實驗中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下的目的是:____________。
水平面越光滑
6、,小車受到的摩擦力越______(填“大”或“小”),根據小車運動距離的遠近,推理得出:運動的物體如果不受外力作用,將永遠做____________________。
(3)小明同學想在圖(a)基礎上繼續(xù)探究物體動能的大小與質量的關系,請你幫他設計實驗,寫出簡要的實驗步驟及論證方法:_________________________________。
題十一:擲實心球是某市的中考體育加試項目之一。擲出去的實心球從a處出手后,在空中運動的軌跡如圖所示,球最終停在水平地面e點處(不計空氣阻力)。則實心球()
A.在a處重力勢能最小
B.在b處動能為零
C.在a、b、c三處的機械能相等
7、
D.在d處動能為零
題十二:我們小時候都玩過秋千吧,閉上眼睛,那種時高時低的感覺如同在飛……,你知道其中能量的轉化嗎?對于圖中蕩秋千的小孩,下列分析錯誤的是()
A.小孩在A點具有最大動能
B.小孩在B點勢能最小
C.小孩從B蕩到C的過程中,動能轉化為勢能
D.如果沒有能量損失,他將一直蕩下去
題十三:如圖所示,金屬小球從a處沿粗糙斜面自由下滑,經過b處,最后到達另一個斜面的c處時,恰好停下,則()
A.小球由a→b時,動能增加,重力勢能減小,機械能減小
B.小球在b點的機械能大于a點的機械能
C.小球由b→c時,動能減小,重力勢能增加,機械能不變
D.在整個過
8、程中的a、c兩個位置,小球動能相等
題十四:如圖所示,一個小皮球以初速度v沿著粗糙的路面從a點向d點運動,其中b和d兩點在同一水平高度。則下列說法中正確的是()
A.小球加速下滑,是由于它具有慣性
B.小皮球減速上坡,主要由于它受到路面的阻力
C.小皮球從c到d重力勢能增加,機械能不變
D.小皮球在b和d重力勢能相等,動能不相等
題十五:小明和他所騎的自行車總重為600N,路面對車的阻力約是總重的0.05倍,在1min內勻速前進了300m,則通過該段公路時,小明騎車的功率約為()
A.150W B.300W C.1500W D.3000W
題十六:某人正常騎自行車時受到的阻
9、力約20N,請估算他正常騎車時的功率,最接近的是()
A.0.8W B.8W C.80W D.800W
題十七:小葉猜想:動能的大小可能與物體的質量與物體的速度有關。因此,他設計了如下兩種實驗方案:
A.讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑,與放在水平面上的木塊相碰,比較木塊在水平面上移動的距離(如圖甲所示)。
B.讓不同質量的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑,與放在水平面上的木塊相碰,比較木塊在水平面上移動的距離(如圖乙所示)。
上述兩種實驗方案中:
(1)A方案是為了探究動能大小與______的關系,若木塊被撞后移動的距離越遠,說明小車對木塊的推力_
10、_____越多,小車撞擊木塊時的動能______。
(2)小葉想用B方案探究動能大小與質量的關系,該方案是否合理?______(A、合理/B、不合理),理由是_______________________________________________________。
(3)小葉完成實驗后想,本實驗中水平軌道能否是光滑的呢?請你幫小葉解決這個問題,你的結論是______(A、能/B、不能),你的依據是_______________________________。
題十八:(1)在“探究物體動能大小與物體的速度、質量關系”的實驗中,讓小車從斜面的不同高度由靜止開始下滑,撞擊水平木板上的
11、木塊,如圖所示。
①實驗的研究對象是______,甲、乙兩次實驗中,木塊受到的滑動摩擦力分別為f甲、
f乙,則f甲______f乙;(填“>”“=”或“<”)
②小車放置的位置越高,木塊被撞擊得越遠。研究表明:當______一定時,物體動能的大小與物體的______有關。
(2)小明由上面的實驗想到了上學途中騎自行車經過一段上坡路時發(fā)生的現象:車子的初始速度越大,沖上斜坡的最大距離就越______(填“長”或“短”)。這是因為車子的初始速度越大,它的初始動能也越大,上坡過程中增加的______就越大。
參考答案
題一:20;10;0
詳解:(1)∵購物車在水平路面上勻
12、速前進時處于平衡狀態(tài),受到的阻力和拉力是一對平衡力,
∴購物車受到的摩擦力f=F=20N;
(2)拉力做的功:W=Fs=20N×15m=300J,
運動的時間:t=0.5min=30s,
他做的功率:;
(3)購物車受重力,在水平面上勻速前進,在重力的方向上沒有移動距離,所以重力沒做功,為0J.
題二:沒有;300;30
詳解:(1)用10N的水平推力推箱子,箱子紋絲不動,有力作用在箱子上,但是箱子沒有在力的方向上移動距離,這時小明對物體沒有做功;
(2)小明用30N的水平推力推著箱子在10s內沿水平地面勻速前進10m時,
小明做的功:W=Fs=30N×10m=300J,
13、這個過程中推力對物體做功的功率:.
題三:B
詳解:A、功率是表示做功快慢的物理量,做功快的機械,功率一定大,但做功不一定多,此選項錯誤;
B、蘋果原來是運動的,當外力全部消失時,蘋果將保持原來的方向和速度不變,做勻速直線運動,此選項正確;
C、木箱不動處于靜止狀態(tài),是因為它受到的是平衡力的作用,即推力和摩擦力是一對平衡力,所以大小相等,推力等于摩擦力,此選項錯誤;
D、吊著重物勻速上升,則拉力的方向沿運動的方向,因此拉力對重物做功,此選項錯誤。故選B.
題四:D
詳解:A、放在地面上的彈簧若沒有發(fā)生彈性形變,則沒有彈性勢能,所以A說法正確,不符合題意;
B、同一塊水泥瓦的質量
14、相等,在房上的比在地上的高度大,所以房上的重力勢能比地上的大,所以B說法正確,不符合題意;
C、小雨滴質量不變,勻速下落說明速度不變,所以動能不變,由于不斷下落,所以重力勢能減小,機械能等于動能和勢能之和,因此機械能減小,所以C說法正確,不符合題意;
D、兩汽車的質量大小不明確,速度大小也不明確,所以動能和勢能的大小無法比較,機械能也無法比較,所以D說法錯誤,符合題意。故選D.
題五:10;3000;600
詳解:(1)蘋果的質量m=400g=0.4kg,
蘋果的重力G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
蘋果重力做功W=Gh=4N×2.5m=10J
(2)運動員對杠鈴做的功W
15、=Gh=1500N×2m=3000J;
運動員的功率.
題六:不變;不變;不變;增加;增加;增加
詳解:汽車勻速上坡時,質量不變,速度不變,動能不變;質量不變,高度增大,重力勢能增大;機械能增大。
題七:(1)500N;(2)1.8m/s;(3)200W.
詳解:(1)小王同學的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)小王同學跑樓梯的平均速度:;
(3)小王同學做的功:W=Gh=500N×8m=4000J,
小王同學做功功率:.
題八:變??;不變;變小
詳解:小明乘坐超市電梯勻速下降的過程中,速度不變,動能不變,高度減小,重力勢能減小,所以機械能減小。
16、題九:(1)速度;(2)木塊被推動的距離;(3)使鐵球獲得不同的速度;(4)變大;(5)不能。
詳解:(1)由題意知,同一鐵球的質量相同,從不同的高度滾下時,到達水平面的速度不同,可以探究動能大小與物體速度的關系;
(2)實驗中通過木塊被鐵球推動的距離來比較動能的大??;
(3)實驗中鐵球從同一斜面的不同高度由靜止釋放,為的是使小球到達水平面獲得不同的速度;
(4)鐵球撞擊加墊泡沫塑料的木塊時,一部分能量轉化被泡沫塑料所吸收,對木塊做功減少;去掉泡沫塑料后,對木塊做功多,木塊移動的距離將變大;
(5)若水平面絕對光滑,則木塊不受摩擦力作用,將做勻速直線運動,因此無法顯示被推動的距離,不
17、能得出結論。
題十:(1)運動速度;轉換法;(2)使小車在水平面運動的起始速度相同;??;勻速直線運動;(3)實驗步驟:讓不同質量的小球從斜面的同一高度滾下,觀察木塊被推動距離的大??;論證方法:如果兩次實驗中木塊被推動距離相同,說明動能和物體的質量無關;如果兩次實驗中木塊被推動距離不同,說明動能和物體的質量有關。
詳解:(1)圖(a)讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下,小球的質量不變,改變高度,改變了小球的運動速度,所以圖(a)實驗的目的是探究鋼球動能的大小與運動速度的關系;實驗中采用轉換法,通過比較鋼球對木塊做功的多少,判斷鋼球動能的大?。?
(2)讓小車從斜面的相同高度滑下,是為了使
18、小車在水平面運動的起始速度相同;水平面越光滑,小車受到的摩擦力越小,根據小車運動距離的遠近,推理得出:運動的物體如果不受外力作用,將永遠做勻速直線運動;
(3)小明同學想在圖(a)基礎上繼續(xù)探究物體動能的大小與質量的關系,必須控制小球的速度不變,改變質量,即讓不同質量的小球從斜面的同一高度滾下;
實驗步驟:讓不同質量的小球從斜面的同一高度滾下,觀察木塊被推動距離的大?。?
論證方法:如果兩次實驗中木塊被推動距離相同,說明動能和物體的質量無關;如果兩次實驗中木塊被推動距離不同,說明動能和物體的質量有關。
題十一:C
詳解:A、重力勢能的大小與物體的質量、高度有關,據圖可知,d、e兩點高度
19、最小,重力勢能最小,故A錯誤;
B、據圖可知,球在b點時,豎直方向是靜止的,但在水平方向上仍有速度,所以此時的動能不是零,故B錯誤;
C、不計空氣阻力,即說明球在空中的機械能是守恒的,在a、b、c三處的機械能相等,故C正確;
D、據圖可知,球達到d點后沒有靜止,仍然向前滾動,所以動能不是零,故D錯誤。故選C.
題十二:A
詳解:從A到B的下降過程和從C到B的下降過程、都是將重力勢能轉化為動能的過程,在這個過程中,A、C兩點位置最高,重力勢能最大,此時小孩是靜止的,所以動能為零;B點的動能最大,由于位置最低,所以重力勢能最小,從B到C的上升過程和從B到A的上升過程是將動能轉化為重力勢能
20、的過程。
A、小孩在A點的重力勢能最大,動能為零,故A的說法錯誤;
B、小孩在B點的動能最大,重力勢能最小,故B的說法正確;
C、從B到C的上升過程中,小孩的動能轉化為重力勢能,故C的說法正確;
D、在現實中,小孩的高度是越來越低,最后停下來,那是因為在運動的過程中有能量的損失;若沒有能量的損失,他將一直運動下去,故D的說法正確。故選A.
題十三:AD
詳解:A、小球由a→b時,質量不變,速度變大,故動能變大;同時高度減小,故重力勢能減小,但由于摩擦會損失掉一部分機械能,故機械能減小,故A正確;
B、小球由a→b時,由于摩擦會損失掉一部分機械能,故機械能減小,故小球在b點的機械能
21、小于a點的機械能,故B錯誤;
C、小球由b→c時,動能減小,重力勢能增加,但由于摩擦會損失掉一部分機械能,故機械能減小,故C錯誤;
D、在ac兩點的速度都是零,所以動能相等,所以D正確。故選AD.
題十四:D
詳解:A、小皮球加速下滑,是由于受到重力作用,故A錯誤;
B、小皮球減速上坡,是由于動能減小,轉化為了重力勢能,故B錯誤;
C、小皮球從c到d高度增加,重力勢能增加,速度減小,動能減小,由于過程中需要克服摩擦阻力,所以機械能減少,故C錯誤;
D、小皮球在b和d高度相等,重力勢能相等,速度不相等,動能不相等,故D正確。故選D.
題十五:A
詳解:由題知,小明騎自行車受路面
22、的阻力:f=0.05G=0.05×600N=30N,
因為小明勻速騎車,
所以小明騎車的動力:F=f=30N,
小明做的功:W=Fs=30N×300m=9000J,
小明騎車的功率:.故選A.
題十六:C
詳解:當車子正常速度前進時,動力等于阻力,即F=f=20N,
結合生活常識可知,人騎車的速度大約v=5m/s,
他騎車的功率:,
和C比較接近。故選C.
題十七:(1)速度;做功;越大;(2)B不合理;沒有控制小車到達水平面時的速度相同;(3)B不能;小車將一直做勻速直線運動。
詳解:(1)實驗中,讓小車處在不同的高度,反映了速度不同,這樣設計的目的是為了研究動能與速度
23、的關系,若木塊被撞后移動的距離越遠,說明小車對木塊的推力所做的功越多,小車撞擊木塊時的動能越大;
(2)要探究動能大小與質量的關系,應該控制小車的速度相同,讓小車從斜面的同一高度滑下;
(3)若水平面光滑,木塊不受摩擦力,由牛頓第一定律可知物體將永遠運動下去,物體通過的距離無法確定,做功的多少也無法確定,所以小球動能的大小就無法比較。
題十八:(1)①小車;=;②質量;速度;(2)長;重力勢能
詳解:(1)本實驗研究的是小車,甲、乙兩次實驗木塊移動過程中因沒有改變木塊和接觸面,所以受到的摩擦力相同,即f甲=f乙。讓小車從斜面的不同高度滑下,那么小車到達水平面時的速度就不同,小車推動木塊做功,運動距離越遠,做功越多,動能越大。所以根據控制變量法可得結論是:當質量一定時,物體動能的大小與物體的速度有關。
(2)車子上升時將動能轉化為重力勢能,車子的速度越大,動能就越大,從而有更多的動能轉化為重力勢能,所以上升的高度就越高。
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