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2024年中考科学专题复习— 功和功率
高频考点1:动能及影响动能大小的因素
考点解读:物体由于运动而具有的能量叫做动能。物体动能与质量和速度有关,质量相同的物体,运动的速度越大,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。研究影响动能大小的因素时,物体的动能大小是通过木块移动的距离大小来反映的,选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同;让不同的小球从斜面的同一高度释放,目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
例1:(2022•无锡)用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关,实验时让小车从斜面上由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块,关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B.小车撞击木块对木块做功,使木块获得动能
C.木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D.本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
变式1.(2023春•汉阳区期末)汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要“探究动能大小与质量、速度的关系”。实验过程如图,其中h1<h2。
(1)三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中,动能的大小是通过 来反映的;
(2)甲、乙两次实验探究的是动能与 的关系;
(3)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是:mA mB(选填“大于”“小于”或“等于”),与乙图实验进行比较,可以得出:
相同时,质量越大,动能越大。为了实验安全,与乙图实验对比,对丙图实验进行改进,在不改变木板长度的情况下,以下可行的方法是 (填写正确选项前的字母)。
A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度 D.换用一个较重的木块
变式2:(2023九·温州期末)物体的动能大小与物体的质量和运动的速度有关,小明选用质量不同的同种金属材质小球进行如图甲所示实验,记录木块在水平移动距离如图乙,实验数据如表。
小球放置高度
木块在水平面移动的距离
小球质量m
小球的质量2m
h1
S1
S2
2h1
S3
S4
(1) 若换成光滑的水平面,本实验就无法达到实验目的,其理由是: 。
(2)小明认为:只要选择“S1、S2、S3、S4”四个量中的某两个量进行比较,就能说明“对动能大小的影响,速度比质量更大”,请比较这两个量的大小关系: 。
(3)接着小明还设计了如图丙的实验,让金属块从光滑斜面的h,处静止滑下,然后在粗糙水平面上滑行一段距离停下,测量滑行距离S。改用材质和大小相同、质量不同的金属块,重复图丙实验,记录数据如表。已知金属块所受摩擦力与压力成正比,请你从功和能的角度,分析不同质量的金属块在水平面滑行的距离大致相等的原因。 。
质量m/千克
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
滑行距离s/米
0.32
0.31
0.33
0.32
0.33
0.32
0.32
高频考点2:势能及影响势能大小的因素
考点解读:势能包括:重力势能、弹性势能。物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。影响重力势能大小的因素有质量、高度。物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能,物体弹性势能大小与物体形变的大小等因素有关。
【典例2】小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
猜想一:物体重力势能与物体质量有关; 猜想二:物体重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验,其数据如下表所示。
实验序号
铁块质量m/g
铁块距桌面高度H/cm
桌腿进入沙子的深度h/cm
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
(1)实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小;
(2)为了验证猜想一,需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析;
(3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是: 。
高频考点3:动能和重力势能的转化
考点解读:当物体升高或降低时,往往存在着动能和重力势能的转化;当物体受力发生形变时,也会有动能和弹性势能的转化。判断时要注意物体的速度、高