聚焦中考中考物理辽宁地区总复习考点聚焦第十讲功和机械能分析

第十讲功和机械能辽宁专用1.(2016本溪10题3分)(多选)2016年4月14日，NBA著名球星科比宣布退役，虽然科比告别了赛场，但他精湛的球技给球迷留下了深刻印象如图所示是摄影师记录的科比在比赛中扣篮的精彩瞬间在科比扣篮的过程中，下列说法正确的是()A.科比起跳时，脚对地面的压力和地面对脚的支持力是平衡力B.科比起跳后运动状态不变C.科比扣篮时对篮球做了功D.篮球自由下落过程中，重力势能转化为动能CD命题点1功、功率2.(2015沈阳5题2分)爷爷与小丽进行爬楼梯比赛，他们都从1楼上到6楼，爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍，若爷爷做功为W1、功率为P1，小丽做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是()A.W1 W21 1 B.W1 W24 1C.P1 P21 1 D.P1 P24 1C命题点1功、功率3.(2016朝阳39题2分)一攀岩爱好者体重为540 N，背着质量为6 kg的背包用20 min登上8 m的峭壁，在此过程中，攀岩者对背包做功_J，他对自己和背包在上升过程中做功的平均功率是_W.(g取10 N/kg)4.(2014沈阳13题2分)甲、乙两人在相同的水平路面上，分别以1 m/s和0.5 m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10 m在此过程中，甲推木箱的力 _(填“大于”“小于”或“等于”)乙推木箱的力；_(填“甲”或“乙”)做功的功率更大4804等于甲5.(2014朝阳41题2分)某建筑工地上，一起重机吊着5 000 N的物体加速上升了2米，则起重机对货物的拉力 (填“”“”或“”)5 000 N之后，又水平匀速移动了2米，则在水平移动的过程中，拉力做了_J的功6.(2012抚顺21题3分)如图为某型号两栖步兵战车，它匀速直线行驶10 s通过路程100 m，战车功率为1.1106 W在这一过程中，战车行驶的速度为_m/s，做功_J，牵引力为_N.1.11071.11051007.(2015锦州27题8分)如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3 kg，要求对水平地面压强不超过3 000 Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力F与速度v关系如图乙所示(g取10 N/kg)求：(1)该机器人与水平地面的接触面积至少是多少平方米？(2)该机器人所提供的水平推力为300 N时，匀速直线运动2 s能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？(3)该机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？8.(2015阜新19题9分)小汽车已经进入普通家庭，假期小强同家人一起乘车去海棠山游玩，途径阜新高速大巴沟隧道该隧道全长3.52 km，且该路段的限速标志如图所示，人和车的总质量为2 000 kg，每个车轮与路面的接触面积为0.02 m2.(g取10 N/kg)求：(1)该车通过隧道至少需要行驶多长时间？(2)若返回时以72 km/h的速度匀速直线通过该隧道，所受阻力为2 000 N，小汽车牵引力的功率是多大？(3)该车在水平路面上静止时对路面的压强是多大？9.(2012鞍山25题7分)为了迎新年联欢会，某同学一次将某品牌纯净水(外包装箱上的标识如图所示)两箱，由一楼搬到四楼会场中，用时1 min.已知每层楼高3 m，每层楼的楼梯长5 m(g取10 N/kg)求：(1)这名同学对这两箱纯净水做多少功？(2)这名同学对这两箱纯净水做功的功率是多少？品名：饮用纯净水毛重：15.0 kg体积：38.0 cm25.5 cm23.4 cm产品标准号：生产许可证编号：保质期：12个月生产日期(批号)：见箱身10.(2015锦州16题2分)如图所示，是小球在地面弹跳的情景小球在A点的机械能为120 J，当小球 由A点运动到B点时，机械能变为100 J，则小球由B点运动到C点时，其机械能可能为()A.120 J B.100 J C.90 J D.80 J11.(2015铁岭7题2分)在运动员高空跳伞的过程中，下列说法正确的是()A.在降落伞打开之前的下落过程中，重力势能全部转化为动能B.开伞后在匀速直线下落的过程中，运动员相对于伞是运动的C.运动员在匀速下落过程中重力势能转化为动能D.运动员在匀速下落过程中机械能变小命题点2机械能及其转化CD12.(2015营口11题2分)在电影斯巴达三百勇士中，波斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙，在巨石被投出到击中城墙的过程中，下列说法正确的是()A.巨石在最高点时动能最大B.巨石在最高点时重力势能最小C.巨石的动能先增大后减小D.巨石的重力势能先增大后减小D13.(2015大连11题2分)如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最后端的位置则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是()A.小球在a点，弹簧的弹性势能最小B.小球在b点，小球的速度最小C.从a点到b点，小球的动能逐渐增大D.从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小C14.(2015锦州16题2分)蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点为最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落的最低点在蹦极人从A点下落到D点的过程中，(填“B”“C”或“D”)点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为_能(不计空气阻力)弹性势C15.(2015本溪19题2分)过山车是一种惊险有趣的娱乐项目游客坐在滑车上，从A点自由滑下，运动到B点停止滑车在圆形轨道上滑行时，游客看到周围景物在旋转，是以_为参照物滑车在B点的重力势能 (填“大于”“小于”或“等于”)滑车在A点的重力势能滑车(自己)小于16.(2015葫芦岛25题3分)如图所示为高速飞行的飞机被飞鸟撞击后的情景，撞击时鸟粉身碎骨，飞机也严重受损请利用你所学过的知识回答下面问题(1)飞机受损后立即返航，在减速下降过程中，它的动能、重力势能是如何变化的？说明理由(2)从力的作用效果来看，飞机前端出现明显凹陷，说明了什么？解：(1)动能和重力势能都减小(飞机质量一定)速度减小，动能减小，所处高度降低，重力势能减小(2)力可以改变物体的形状17.(2014大连32题5分)在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：一个用长木板搭成的斜面，三个质量不同的实心铁球，一个木块各器材的组装示意图如图甲所示命题点3机械能相关实验(1)每次实验时，都要将铁球从斜面的_由静止释放，其目的是_(2)铁球动能的大小是通过_来间接反映的(3)该实验在操作时很难做到的是_(4)某同学对小明的实验方案进行改进；不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图乙所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥此外，还需要对小明的方案进行怎样相应的调整？_(如果需要，可增加其他器材)同一高度控制速度相同木块移动的距离 铁球撞击木块时，使木块沿与木板长边平行的方向直线运动换成三个体积完全相同，但质量不同的其他金属球18.(2013辽阳30题7分)如图所示的是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程(容器中装有沙子，A和B为实心铁块，A的质量比B小)(1)由_两图可探究重力势能的大小与质量的关系，结论是：当_一定时，质量越大，重力势能越大(2)由甲、丙两图 (选填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系，理由是_(3)本实验是通过观察_来判断重力势能大小的，这也是物理探究过程中较常用的_法利用本实验装置还可探究_乙、丙铁块被举的高度不能两个铁块的质量不同铁块陷入沙中的深度转换影响压力作用效果的因素(1)由_两图可探究重力势能的大小与质量的关系，结论是：当_一定时，质量越大，重力势能越大(2)由甲、丙两图 (选填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系，理由是_(3)本实验是通过观察_来判断重力势能大小的，这也是物理探究过程中较常用的_法利用本实验装置还可探究_乙、丙铁块被举的高度不能两个铁块的质量不同铁块陷入沙中的深度转换影响压力作用效果的因素19.(2013营口30题7分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用_两图；实验中应保证_相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是_(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是_(3)该实验是通过观察_来比较铁球动能的大小，从而得出结论的下面的四个实例中也采用这种研究方法的是_.A.认识电压时，我们可以用水压来类比B.用磁感线来描述磁场C.探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少D.保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系(4)若水平面绝对光滑，铁球将做_运动 甲、乙铁球在水平面开始运动时的速度(铁球到达水平面时的初速度)让铁球从同一斜面的同一高度由静止开始运动 质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大纸盒被撞击后移动的距离C匀速直线【提示】做功的过程实质上是能量转化的过程计算做功多少时，要注意三个“同一”性：力方向与物体移动的距离方向必须一致；力与物体移动的距离必须对应于同一物体；同一段时间 能的定义：物体能够_，表示这个物体具有能量，简称能【提示】(1)能量是表示物体做功本领大小的物理量，即能量可以用能够做功的多少来衡量；(2)一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功对外做功项目动能势能重力势能弹性势能区别定义物体由于_而具有的能物体由于_所具有的能物体由于发生_形变而具有的能影响因素大小与物体的_和物体的运动_有关大小与_和被举高的_有关大小与物体的_有关联系动能和势能在一定条件下可以相互转化运动被举高度弹性质量速度质量高度弹性形变程度探究课题动能的大小与什么因素有关探究方法控制变量法、转换法实验装置实验过程让体积相同的钢球和木球从同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时的_相同，是为了探究动能与物体_的关系；让质量相同的两木球从不同高度滚下，是为了探究动能与物体_的关系；通过观察_来显示物体动能的大小.实验结论甲、乙说明：动能与质量有关，_相同的物体，质量越大，它的动能_；乙、丙说明：动能与运动速度有关，_相同的物体运动速度越大，它的动能_速度质量速度被撞物体移动距离的长短运动速度越大质量越大探究课题重力势能的大小与什么因素有关探究方法控制变量法、转换法设计实验利用物体落向沙地，比较砸出沙坑大小；利用物体将木桩打入地面比较深度实验过程控制物体质量相等，使物体从不同高度处下落，探究重力势能与物体高度的关系；控制物体所处高度相同，改变物体的质量，探究重力势能与物体质量的关系得出结论物体的重力势能与物体的_和_有关，物体质量相等，高度越高，重力势能_；物体所处高度相同，质量越大，重力势能_质量高度越大越大概念动能、重力势能和弹性势能统称为机械能，机械能是最常见的一种形式的能量单位焦耳(符号：J)巧析机械能转化过程动能与重力势能的转化动能重力势能：速度减小，高度增大重力势能动能：速度增大，高度减小动能与弹性势能的转化动能弹性势能：速度减小，形变增大弹性势能动能：速度增大，形变减小机械能守恒定律：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变常见能量转化举例滚摆上升：动能转化为重力势能下降：重力势能转化为动能单摆左中间：重力势能转化为动能中间右：动能转化为重力势能人造地球卫星近地点远地点：动能转化为重力势能远地点近地点：重力势能转化为动能近地点时动能大，远地点时重力势能最大命题点判断物体是否做功1.如图所示的情景中，人对物体做功的是()A命题点机械能及其转化2蹦床运动员从高处落下，与蹦床床面接触后，床面发生形变床面发生形变的过程中，_能转化为床的_.机械能弹性势能3.摆锤从靠近鼻子处松手后，摆锤从最高点摆落到最低点，重力势能转化为动能；同理，从最低点上升到最高点的过程中，动能转化为_，若人不动，小球回来后 (选填“可能”或“不可能”)打到鼻子.命题点：机械能及其转化重力势能不可能4.如图所示修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的_，开闸放水时水的_转化为_.命题点：机械能及其转化重力势能重力势能动能5.如图所示是人造卫星绕地球运动的椭圆形轨道，当卫星在远地点时，动能_，势能_；当卫星在近地点时，动能_，势能 (均选填“最大”或“最小”).命题点：机械能及其转化最小最大最大最小【例1】(2016 咸宁)如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度则下列说法中错误的是()A.小球从a到c加速下滑，重力势能转化为动能B.小球从c到d减速上坡，动能转化为重力势能C.小球在b和d时重力势能和动能都相等D.小球从a到d的过程中部分机械能转化为内能【解析】由于地面是粗糙的，小球要克服摩擦力做功，所以机械能不守恒，虽然bd的高度相等，但机械能减小了，因而小球在bd处的重力势能相等，动能不相等，故C错误，符合题意故选C.【答案】C实验探究物体的动能跟哪些因素有关命题点1.转换法的应用：在同一水平面上，木块被撞得_，小球的动能_；2.控制变量法的应用：(1)不同小球从同一位置释放，控制小球在撞击木块时_，探究动能和质量的关系；(2)同一小球从不同位置释放，控制_不变，探究动能与速度的关系；3.实验结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大；速度相同的物体，_越远越大速度相同质量越大，动能越大质量【例1】(2016广东)如题图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止(1)实验中是通过观察_来判断钢球的动能大小(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与_的关系(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与_的关系(4)木块最终会停下来的主要原因是_，在此过程中木块通过_方式把动能转化为内能(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将_【解析】(1)在研究物体动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察钢球推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，采用的是转换法的思想；(2)图中实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动，即钢球滚动到斜面底端的速度是不同的，即探究动能大小与物体运动速度的关系；(3)不同钢球从相同的高度释放，运动到斜面底端的速度也就相同，即该实验探究的是钢球动能与质量的关系；(4)由于木块受到摩擦力的作用，所以木块最终会停下来；在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内(热)能；(5)据牛顿第一定律可知，若物体在不受任何外力，运动的物体将永远做静止状态或匀速直线运动，故如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将永远做匀速直线运动【答案】(1)木块被推动距离的大小(2)速度(3)质量(4)受到摩擦力的作用做功(5)做匀速直线运动为了模拟研究汽车的超载和超速带来的安全隐患，小明进行了如下的实验探究，mAmBmC，hAhChB(1)用来研究超载安全隐患时，我们应选择图甲和图_所示实验；(2)用来研究超速安全隐患时，我们应选择图_和图_所示实验丙甲乙