2023年中考物理专项提升复习练习——功和机械能

专项提升复习练习——功和机械能 例题讲解 功的计算 例题：如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块（不计大小）的重力为，所受支持力为，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为______，支持力做功为______。 【答案】0.6；0。 【解析】[1]重力做功为 [2]物体沿光滑斜面下滑，支持力的方向与物体运动的方向垂直，物体在支持力的方向上没有移动距离，故支持力做功为0。 不做功的三种情况分析 例题：下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（ ） A．使小车向前运动了一段距离的推力 B．搬石头但没有搬动，手对石头的力 C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力 D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力 【答案】A 【解析】A．推着小车向前移动一段距离，对物体施加了力，并在力的方向上移动了一段距离，故A符合题意； B．搬而未起，有力但是无距离，不做功，故B不符合题意； C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力但是无距离，不做功，故C不符合题意； D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板有力，但是在力的方向上没有距离，即力的方向与运动的方向垂直，不做功，故D不符合题意。故选A。 功率的计算 例题：在水平地面上工人师傅沿水平方向推重的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在内木箱受到的推力恒为，则在这段时间（）内，木箱受到的推力的功率是___________，内木箱受到的摩擦力是___________（忽略空气阻力）。 【答案】100；100。 【解析】[1]由图示知，4s~8s内，木箱的速度保持不变，为1m/s，则在这段时间内，木箱受到的推力的功率P=Fv=100N×1m/s=100W [2]4s~8s内，木箱所做的是匀速，所受的摩擦力等于拉力，即f=F=100N 而8s~10s内，木箱做减速运动，但木箱对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则所受的摩擦力与4s~8s内的相同，为100N。 探究影响动能大小的因素 例题：如图所示是“探究物体动能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，木块沿水平面向右运动直至停止。 （1）钢球的动能是由钢球的___________转化来的，实验中是通过观察___________来判断钢球的动能大小，这种科学方法叫___________法； （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阻力为0，木块将_________； （6）若水平面表面绝对光滑，本实验将_________（选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。 【答案】钢球的重力势能；木块被推动距离；转换；速度；质量；木块受到摩擦力作用；做功；做匀速直线运动；不能 【解析】（1）[1]让钢球从某一高度由静止释放，在向下运动的过程中重力势能减小，动能增大，所以钢球获得的动能是由初始位置时的重力势能转化来的。 [2][3]在研究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钢球动能大小的，采用的是转换法的思想。 （2）[4]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）[5]质量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）[6][7]由于木块受到阻力（或摩擦力）的作用，所以木块最终会停下来，做功和热传递可以改变物体的内能，该过程是通过做功方式把动能转化为内能。 （5）[8]根据牛顿第一定律可知，若物体在不受任何外力时，运动的物体将永远做匀速直线运动，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。 （6）[9]若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小车和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到通过比较距离来比较动能的目的。 动能、势能及机械能的转化 例题：2022年5月14日，一架国产C919大飞机（如图所示）从浦东机场起飞，经过3个多小时的飞行后安全降落，这标志着即将交付的首架C919大飞机首飞试验成功。下列说法正确的是（　　） A．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大 B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变 C．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变 D．飞机降落后，在水