内容正文:
专题10 功和机械能(做功、功率、机械能)
一、单选题
1.(2020·福建·中考真题)疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裏。无人机携带包裏匀速上升时,包裏的( )
A.动能减少,重力势能增加 B.动能不变,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变 D.动能增加,重力势能减少
【答案】B
【解析】
无人机携带包裏匀速上升时,包裏的质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加。
故选B。
2.(2019·福建·中考真题)踢毽子是一项有益的体育活动.如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK1和EP1,下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为EK2和EP2,则
A.EK2> EK1
B.EK2< EK1
C.EP2 >EP1
D.EP2 <EP1
【答案】B
【解析】
毽子的重力势能与质量和高度有关,上升和下落经过同一位置时,高度不变,重力势能不变,故EP2 =EP1;上升过程中,受竖直向下的重力G、竖直向下的空气阻力f作用,毽子下落过程中受竖直向下的重力G、竖直向上的空气阻力f′作用,克服空气阻力做功机械能减少,部分机械能转化为内能,经过同一位置下落时,机械能的总量减少,故动能减少, EK2< EK1,故B正确.
3.(2018·福建·中考真题)2018年5月5日,中国国产航母完成首次舰载机直升机起降,直升机减速下降靠近航母甲板的过程中
A.惯性变大 B.动能变小 C.重力势能不变 D.机械能不变
【答案】B
【解析】
解:A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性的大小只与质量有关,与速度无关,质量不变,惯性不变,故A错误.
BCD.直升机减速下降靠近航母甲板的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小;速度减小,动能减小;机械能为动能和重力势能的和,故机械能减小;故B正确,C、D错误.
答案为B.
二、填空题
4.(2022·福建·中考真题)福厦高铁预计明年6月建成运营。若高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km,需用时______h;列车减速进站时,动能变______。
【答案】 0.6 小
【解析】
[1]高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km,需用时
[2]列车减速进站时,质量不变,速度减小,所以动能变小。
三、实验题
5.(2020·福建·中考真题)用钢球、木块和带有斜槽的长木板,探究物体的动能跟哪些因素有关。
(1)如图甲,让钢球从斜槽上的某一高度由______开始运动,撞击水平面上的木块。钢球撞击木块时具有的动能大小可通过木块移动的距离来反映;
(2)如图乙,将钢球置于斜槽上更高的位置重复上述实验。实验表明,钢球质量一定时,从斜槽越高的位置开始运动,撞击木块的速度越大,钢球的动能越______;
(3)探究动能跟质量的关系时,应选择让质量______的钢球从斜糟______高度的位置开始运动。(选填“相同”或“不同”)。
【答案】 静止 大 不同 相同
【解析】
(1)[1]实验中需要让钢球从斜槽上的某一高度由静止开始运动,撞击水平面上的木块,木块滑动越远,说明钢球的动能越大。
(2)[2]将钢球置于斜槽上更高的位置,运动到水平面的速度较大,木块移动的距离较远,钢球的动能较大,说明质量一定时,物体运动的速度越大,它的动能越大。
(3)[3][4]探究动能跟质量的关系,根据控制变量法,速度相同,物体的质量不同,让质量不同的钢球从斜槽的同一高度开始运动。
四、计算题
6.(2022·福建·中考真题)如图是一款能自动浮沉的潜水玩具,正方体潜水器内装有智能电磁铁,将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中,容器放置在水平铁板上,不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l,自动调节电磁铁电流大小,改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前,潜水器处于漂浮状态。闭合开关,潜水器启动后先匀速下沉,完全浸入水中后,变为加速下沉直至容器底部,下沉全过程F随l变化的关系保持不变,水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm,重为5N,容器的底面积为1000cm2,水深为25cm。求:
(1)潜水器漂浮时受到的浮力;
(2)下沉全过程潜水器重力所做的功;
(3)潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。
【答案】(1)5N;(2)1J;(3)2700Pa
【解析】
解:(1)潜水器处于漂浮状态时,潜水器受到的浮力
(2)潜水器的底面积
由
能够得出,漂浮时浸入水中的深度
潜水器下降的距离
潜水器的重力所做的功
(3)潜水器匀速下沉时,随的变化关系式为
解得
依题意,潜水器浸没后加速下沉,随的变化关系不变
即
潜水器沉底静止时,,受到的吸力,潜水器漂浮时,潜水器受到的重力等于它排开水的重力,因此