内容正文:
强化突破12 功能转换和公式推导
一、填空题
1.(2022·萧山模拟)如图所示,一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连,质量为m的物体,以一定的速度从A点出发,最高到达离水平面高度为h的C点,然后下滑,经B点后停在D点,D点恰为AB的中点。(息略空气阻力)
(1)物体从A点到B点的过程中,受到的摩擦力方向是水平向 。
(2)物体从B点到C点的过程中,能量转化的情况是 。
(3)物体从A点出发到停在D点的过程中,克服摩擦力做功的大小是 (用题目提供的字母符号表示),
2.(2022·杭州模拟)如图,一个重为G的物体在大小不变的力F作用下先后经过粗糙程度相同的水平面和斜面,斜面倾角为,其中AB和CD段距离均为L。
(1)物体在CD段运动时,物体所受重力的方向是 。
(2)物体通过AB和CD段时,克服摩擦力做功分别为W1和W2,则W1 W2(选填“>”、““<”或“=”)
(3)若已知物体在斜面上匀速运动,则斜面CD段物体所受的摩擦力大小为 (用题中字母表示)。
3.(2023·宁波模拟)如图所示,AB段是光滑圆弧面,BC段是长度为s的粗糙水平面,质量为m的物体从高为h的A点由静止下滑,到达C点静止,整个过程,不计空气阻力。物体在A滑到B的过程中,重力做的功是 。物体在BC段所受的摩擦力为 (用上述字母表示)。物体从A点滑到C点的过程中,损失的机械能转化为物体内能的效率为ƞ,则物体到达C点时温度升高了 (物体的比热用c表示)。
4.(2023·杭州模拟) 寒假里小金玩了一回极速滑雪(如图甲),其简化为模型如图乙所示。设小金及坐垫 的质量分别M和m,他从轨道A点由静止向下滑行,其中A、B两点距离水平面的高度分别为H和h,B、C两点处于同一高度。
(1)小金由A点到达B点时,自身重力做功大小为 , 小金的机械能 。(选填“守恒”或“不守恒”)。
(2)若小金最终在C点停下来,则在整个过程中,小金到达C点时坐垫温度升高了 。(坐垫的比热容用c表示,不考虑热量散失)
5.(2023九下·萧山月考)滑雪是北京冬奥会的项目之一,里面蕴含着很多科学知识。
(1)图甲的运动员保持该姿势不变沿着坡面自由下滑,速度逐渐增大,他的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)若某段坡面的高度为H、长度为L、粗糙程度相同,重为G的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑下,滑行的模拟图如图乙所示,则受到的摩擦力方向为沿坡面 (选填“向下”或“向上”),受到的摩擦力大小 (用题中的字母表示,忽略空气阻力)。
6.(2022九上·金华期中)在光滑水平面上,有一重为G的小球与弹簧接触,现用恒力F将球向左推动,将弹簧压缩,依次经过A、B、C位置,AB、BC距离都为S,如图所示(图中水平面未画出)。
(1) A位置到B位置 ,推力F做功为 ;
(2)使球分别停留在B、C两个位置,撤去力F后,小球水平向右能达到的最大速度记为vB、vC ,则vB vC(选填“大于” 、“等于”或“小于”)。
7.(2022·杭州期中)如图甲乙两个轨道形状相同,有一半径为R的圆弧槽与粗糙程度相同的水平面相连,但是甲的圆弧是是光滑的,乙的圆弧槽是粗糙的,现将质量为m两个完全相同的物体从斜面顶端由静止释放,在甲轨道水平面上滑行距离为S1后静止;而在乙水平面上滑行距离为S2后静止。求:
(1)乙图中物体在水平面上的摩擦力为
(2)乙中物体在粗糙的孤槽上(运动这段时间内,若克服摩擦力做的功全部转化为内能并被该物体吸收。则物体上升的温度为 (物体比热容为c)。
二、实验探究题
8.(2019九上·长兴期末)在科学实验中常用到斜面这一简单机械,请回答问题:
(1)利用斜面研究阻力对物体运动的影响,如图甲所示。小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,在毛巾、木板、平板玻璃等不同的表面上前进不同的距离后停止,过程中小车克服阻力做功。假设在毛巾、木板、平板玻璃表面上小车克服阻力做的功分别为W1、W2、W3。请比较并写出它们的大小关系式:
(2)利用斜面探究动能大小与哪些因素有关,如图乙所示。在这个实验中通过观察比较 来判断小球动能的大小,要探究动能大小与物体的运动速度的关系,应该如何操作?
9.(2017九上·浙江月考)如图所示,甲为一半径为