内容正文:
第十一章 功和机械能常考重难点突破与提升
【概念构建】
【重难点突破】
重难点1:功和功率的理解
1.下列有关功的说法正确的是( )
A.用力推车没有推动,人对车做了功
B.足球在水平面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
B
2.(多选)小明和爸爸玩推箱子游戏,他们在相同水平地面上同时水平推相同的箱子匀速运动相同的路程,结果小明先到达终点。下列说法正确的是( )
A.小明推箱子的速度大于爸爸推箱子的速度
B.小明对箱子的推力大于爸爸对箱子的推力
C.小明对箱子做的功大于爸爸对箱子做的功
D.小明对箱子做功的功率大于爸爸对箱子做功的功率
AD
3.如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小
(选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体 (选填“做了”或“不做”)功。
相等
不做
重难点2:功和功率的相关计算
4.(多选)某建筑工地上,一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知(g取10 N/kg)( )
A.两种材料总质量为1.5 t
B.两种材料总质量为3 t
C.吊到40 m高处的材料质量为1 t
D.吊到40 m高处的材料质量为1.5 t
BC
5.(天津中考)在天津开幕的某届世界智能大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。体验者戴上该设备,轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时2 s,此过程中对物体做功 J,功率为 W。(g取10 N/kg)
500
250
6.近年来,国产迷你电动汽车因环保、节能、价格低廉等优势,越发受到人们欢迎。如图是国内一辆质量为1.2×103 kg的新能源汽车在平直公路上匀速行驶,汽车行驶时受到的阻力为车重力的0.1倍,匀速行驶1 000 m,用时50 s,求电动汽车匀速行驶的过程中:(g取10 N/kg)
(1)汽车行驶的速度;
(2)50 s内汽车牵引力所做的功;
(3)汽车发动机牵引力的功率。
解:(1)汽车行驶的速度:v===20 m/s;
(2)汽车匀速行驶时,处于平衡状态,所受的牵引力:
F=f=0.1G=0.1mg
=0.1×1.2×103 kg×10 N/kg=1 200 N,
牵引力做的功:W=Fs=1 200 N×1 000 m=1.2×106 J;
(3)汽车匀速行驶时牵引力的功率:
P===2.4×104 W。
7.如图所示,体育课上,老师带领同学们在做仰卧起坐运动训练。体重为480 N 的小红同学在1 min内做了40个仰卧起坐,且每次仰卧起坐上半身重心上升的高度均为0.3 m,如果她上半身的体重约为总体重的50%,求:
(1)小红同学完成一次仰卧起坐所做的功;
(2)小红同学在1 min内做仰卧起坐的功率。
解:(1)小红同学上半身的体重:
G=50%×G总
=50%×480 N=240 N,
小红同学完成一次仰卧起坐所做的功:
W=Gh=240 N×0.3 m=72 J;
(2)小红同学在1 min内做仰卧起坐所做的总功:
W总=nW=40×72 J=2 880 J,
小红同学在1 min内做仰卧起坐的功率:
P===48 W。
重难点3:机械能及其转化
8.【社会责任】(福建中考)东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确的是( )
A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变
B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小
B
9.如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的( )
A.重力势能减小,机械能减小
B.动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能不变,机械能减小
A
10.在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
B
11.(多选)探究物体的动能跟哪些因素有关的实验装置如图所示。关于该实验说法正确的是( )
A.水平面越光滑越好
B.实验研究的是小球的动能大小
C.小球由斜面滚下,重力势能转化为动能
D.小球质量越大,动能越大
BC
12.(齐齐哈尔中考)人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。已知卫星在运行过
程中机械能保持不变,当卫星从远地点向近地点运动过程中,势能 ,速度 。(均选填“增大”或“减小”)
减小
增大
重难点4:与机械能有关的实验
13.在研究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中,小明设计如图实验。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,木块沿水平方向向右运动直至停止,其中
m1<m2,h2>h1(不考虑空气阻力)。
(1)实验中是通过观察木块移动距离来判断钢球的 。
(2)想研究超速的安全隐患时,小明应选择 两图的实验来进行比较。
(3)在图甲、丙中,小球下滑到斜面底端时的速度v1=v2,若s3>s1,则可得出结论: 。
(4)实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离,则开始时钢球的重力势能 (选填“>”“<”或“=”)木块克服摩擦力所做的功。
动能大小
甲、乙
在速度相同时,质量越大,动能越大
>
(5)小明将实验进行了改装:如图丁所示,将同一木块放在弹簧原长处,用形状相同、质量不同的实心塑料球B和铁球C将弹簧压缩到相同程度后放手,发现两球离开弹簧时的速度 (选填“相同”或“不同”),木块被推开的距离 (选填“相同”或“不同”)。
不同
相同
综合实践活动 探究物体从高空落到
地面的破坏力与什么因素有关?
设计实验:(1)实验器材:足球、压敏纸(受到压力会留下痕迹的纸)、白纸。(2)使足球在不同高度下落击打白纸,根据留下的痕迹大小判断不同高度时足球的破坏力。(3)请你设计记录数据的表格。
实验次数 足球下落高度/m 留下痕迹大小
1
2
3
收集证据:①在水平地面上放一张白纸,在白纸上叠放一张压敏纸;②在无风的情况下,分别站在地面、二楼、三楼将足球举高对准白纸。由
释放足球;③观察白纸上留下的痕迹大小,并将相关数据记录在表格中。
静止
交流:(1)在白纸上留下的痕迹大小与破坏力有什么关系?
答:足球高度越高,到达地面时动能越大,圆形印记越大,表示物体从高空落到地面的破坏力越大。
(2)物体从高空落到地面的破坏力还可能与什么因素有关?
答:还可能与物体质量有关;依据:质量越大的物体在同一高度的重力势能越大,落到地面时动能越大,所以物体从高空落到地面的破坏力还可能与物体的质量有关。
注意事项:确保现场无行人经过,防止高空坠物伤人。
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