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物 理
教与学 学导练
教与学 学导练 九年级 上册 配粤教沪科版(分层作业本)
第十一章 机械功与机械能
综合专题提升一
1. 小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如图W1-1所示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处。
(1)实验时可通过观察同一滑块
_____________________来
判断弹性势能的大小。
冲上斜面的高度
(2)比较如图W1-1甲、乙两个实验可以初步得出,弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就越______。
(3)若物块冲上斜面的最大高度ha=hc<hb,弹性形变的大小la<lb=lc,则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是________________。
大
Ea<Eb=Ec
2.图W1-2所示是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。实验中采用的器材有斜面、钢球、木块、刻度尺等。
(1)实验中通过观察______________________来比较钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;要研究物体的动能跟质量的关系,就要改变物体的质量,同时控制速度不变。具体办法是换用___________________,并让它们从___________________沿斜面由静止滑下。
木块滑行距离的长短
不同质量的钢球
斜面的同一高度
(2)某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系,它将不同质量的钢球从斜面上由静止自由滑下,实验记录数据如下:
钢球的质量m/g 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
木块的滑行距离s/m 0.12 0.10 0.12 0.11 0.11 0.13 0.12
根据以上实验数据,该同学得出“物体的动能大小与质量无关”,你认为实验结论与物理事实是否相符?______(填“相符”或“不相符”);你认为出现此实验现象的主要原因是_____________________________________
_________________________________________________。
不相符
不同质量的钢球没有从斜面的同一高度
释放,未控制钢球的速度相同
(3)质量和速度哪一个对动能的影响较大?某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据,分别如表一和表二所示。
表一(钢球撞击时的速度v=8 cm/s)
序号 钢球质量m/g 木块滑行距离s/cm
1 100 10
2 200 20
3 300 30
表二(钢球质量m=100 g)
序号 钢球撞击速度v/(cm·s-1) 木块滑行距离s/cm
1 8 10
2 16 40
3 24 90
分析这两组数据可以得出______对物体的动能影响较大。
速度
3.近几年我国城镇建设飞速发展,各地都建有许多电梯公寓,图W1-3所示是某种升降电梯工作原理图,它主要由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成,连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时的重量是5 100 N,配重的重量是5 000 N。质量为60 kg的某人,乘电梯从1楼到10楼共用时10 s,已知每层楼的高度是
3 m,电梯匀速上升,不计缆绳重力和一切
摩擦力,在此过程中,求:(g取10 N/kg)
(1)配重重力所做的功。
(2)电动机的功率。
解:(1)由题意可知,配重移动的距离和电梯升高的距离相等为h=3 m×9=27 m,
则配重重力所做的功W配重=G配重h=5 000 N×27 m=1.35×105 J。
(2)由题意可知,配重和电动机对轿厢做的总功
W=(G物+G人)h=(5 100 N+60 kg×10 N/kg)×27 m=1.539×105 J,
电动机对轿厢做的功W电=W-W配重=1.539×105 J-1.35×105 J=1.89×104 J,
电动机的功率P电= =1.89×103 W。
答:(略)
4. 一种搬运建筑材料的机械装置,其右端滑轮组的组装方式有两种,分别如图W1-4甲、乙所示,不计绳重与摩擦。
(1)分别用甲、乙两种方式,向上运送材料,其中比较省力的是______方式。
乙
(2)若采用乙方式,某次提升3 000 N的材料时,材料上升的高度与时间的关系如图W1-4丙所示,材料在上升过程中电动卷扬机拉钢丝绳的力F=1 200 N,求:
①动滑轮的重力;
②材料在上升过程中电动卷扬机拉钢丝绳的力的功率;
③该装置的机械效率(结果保留至0.1%)。
解:(2)①由图乙可知,n=3,不计绳重与摩擦时,拉力F= (G+G动),
则动滑轮的重力G动=3F-G=3×1 200