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专题练习(三):功和机械能
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知识点回顾
1.功:必须有作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称功。
(1)做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
(2)不做功的三种情况:①有力无距离;②有距离无力;③力的方向上无距离。
(3)公式:W=Fs (单位:J)
(4)重力做功:W=Gh;摩擦力做功:W=fs。
2.功率:在物理学中,功与做功所用的时间之比叫做功率,它在数值上等于单位时间所做的功。
(1)公式: (单位:W)单位换算:1KW=1000W
(2)推导式:当物体在力F的作用下,以速度v匀速直线运动时,由W=Fs可得:
3.动能:物体由于运动而具有的能。影响因素:与物体的质量和速度有关。质量相同的物体,速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
4.势能:
(1)重力势能:
①定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
②影响因素:与物体的质量、高度有关。物体的质量越大,高度越高,它具有的重力势能就越大。
(2)弹性势能:
①定义:物体由于发生弹性形变而具有的能。
②影响因素:物体的弹性形变程度越大,它具有的弹性势能就越大。
5.机械能:
(1)定义:动能和势能统称为机械能。
(2)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。
专题练习
1、 选择题
1.如图所示,在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是( )
A.实验所用斜面和水平面都必须是光滑的
B.木块向前滑行的过程中机械能保持不变
C.小球质量越大,到达斜面底端的速度越大
D.木块被撞击后滑行的越远,说明小球的动能越大
2.(2020·湖北荆门)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A.10J B.30J C.50J D.80J
3.(2022·海南)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在减速下降过程中( )
A.动能增加 B.重力势能增加 C.机械能增加 D.机械能减少
4.如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A.B.C.D.
5.人造地球卫星绕地球从近地点向远地点运动时,下列说法正确的是( )
A.势能变小 B.动能不变
C.动能转化为重力势能 D.机械能变小
6.雨滴从高空沿直线竖直下落,由于空气阻力的作用,雨滴先加速后匀速运动,可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比,且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是( )
A. 匀速下落时,质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大
B. 雨滴一直处于平衡状态
C. 雨滴下落过程中机械能保持不变
D. 雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
7.如图所示,物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重的物体固定在无人机上,并控制无人机完成以的速度匀速上升、在空中悬停、以的速度匀速下降三个阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多次测量的相关信息,并做出测评报告。下列说法中( )
①匀速上升阶段,物体相对于地面是运动的
②匀速上升阶段,物体的机械能不变
③匀速下降阶段,物体的重力势能转化为动能
④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A. 只有①③正确 B. 只有②④正确
C. 只有①④正确 D. 只有①②③正确
8.(2020·江苏南京)如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是( )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
2、 填空题
9.(2021·江苏连云港市)小明用20N的水平推力,将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m,在此过程中,推力对购物车做功___________J,支持力对购物车做功_________J。
10.(2021·贵州中考真题)如图所示,小球从A点摆到C点的过程中,不计空气阻力,______能会先减小后增大;机械能总和______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
11.(2022·广东广州)如图,小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出,球经静止在位置a的台面反弹后,到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能_______