内容正文:
第八讲 简单机械 功和机械能
第二节 功和机械能
基础过关
一、填空题
1.[2024合肥包河区三模]如图所示,A、B两个轮子转动促使一个倾斜的传送带运动,并带动物块向右上方做匀速直线运动(不计空气阻力),物块在传送带上没有发生滑动,且传送带与轮之间不打滑。此过程中,物块的重力势能不断增大,这是由于物块所受的 (选填“摩擦力”或“支持力”)对物块做了功。
2.[2024苏州中考]小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他每次上升的高度h和n次引体向上的时间t,还需要测量 (物理量和符号),可算出小聪引体向上的功率P= (用符号表示)。
3.[2024新疆中考]某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观光,缆车的起点和终点的海拔高度差为500m,已知该游客的质量为60kg,则整个上行过程中,缆车对该游客做的功为 J。若缆车从起点到终点用时5min,则缆车对该游客做功的功率为 W。(g取10N/kg)
4.[2024无锡中考]如图所示,将摆球从A点由静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。摆球到达B点时动能为 J;摆球从A点到O点的过程中, 能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小 (选填“不变”或“减小”)。
二、选择题
5.[2024常州中考]起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是 ( )
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
6.[2024连云港中考]如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2。关于它们之间的大小关系,下列说法正确的是 ( )
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2
7.[2024连云港中考]2024年4月25日,我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中 ( )
A.动能增大,重力势能不变
B.动能增大,重力势能增大
C.动能不变,重力势能不变
D.动能不变,重力势能增大
8.[2024合肥45中三模]小明课后练习发高远球,羽毛球离开球拍后的飞行轨迹如图所示,其中CD段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是 ( )
A.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
B.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
C.羽毛球飞行过程中,经过最高点B处时,动能为零
D.羽毛球离开球拍后能继续上升是由于惯性,且上升过程中球拍在对球做功
9.[2024合肥38中三模]质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的同一高度处以相同的初速度向下运动,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示,从照片发现甲物块匀速下滑,乙小球加速滚下。则甲、乙两物体在斜面上运动的过程中 ( )
A.甲物块的重力势能转化为动能
B.乙小球的动能转化为重力势能
C.两个物体在初始位置的机械能相同
D.两个物体在斜面底端的机械能相同
三、实验题
10.[2024长春中考]利用带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计等器材探究物体的动能跟运动速度的关系,如图所示。
(1)进行实验时,为改变小球在水平面上开始运动的速度,应使小球从同一斜面上的 高度由静止滚下。
(2)小球在同一斜面上的位置越高,滚下时木块被撞得越远,实验表明:质量相同的小球,运动的速度越大,动能 。
(3)请根据上述结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议: 。
四、计算题
11.[2024合肥50中三模]我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙-600”如图所示,该飞机蓄满水后总质量为53.5t。为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中:飞机盘旋在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面。在水面滑行测试中:飞机在水面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s,飞机发动机牵引力的总功率始终为2.5×106W(g取10N/kg)。求:
(1)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率;
(2)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力。
能力提升
1.[原创新题]跳绳是校运动会的比赛项目之一,如图所示是体重为480N的某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图可知,他每起跳一次克服自身重力所做的功为 J,他1min内跳绳 次,克服重力做功的平均功率为 W。
2.[2024马鞍山花山区一模]汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图,若汽车在行驶过程中所受阻力为4000N不变,在0~10s内汽车发动机的牵引力所做的功是 J。
3.[2024呼和浩特中考]如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是 ( )
A.从a到c的过程中,小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D.从a到d的过程中,小球机械能守恒
创新拓展
1.[2024兰州中考]科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出了从1994年到2002年间S2的位置如图所示,科学家认为S2的运动轨迹是一个椭圆,推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2质量的变化,根据图片信息,下列说法中正确的是 ( )
A.黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B.S2在运动过程中所受合力为零
C.S2在1995年时的动能大于在2001年时的动能
D.S2在1995年时的重力势能大于在2001年时的重力势能
学科网(北京)股份有限公司
$$
第八讲 简单机械 功和机械能
第二节 功和机械能
基础过关
一、填空题
1.[2024合肥包河区三模]如图所示,A、B两个轮子转动促使一个倾斜的传送带运动,并带动物块向右上方做匀速直线运动(不计空气阻力),物块在传送带上没有发生滑动,且传送带与轮之间不打滑。此过程中,物块的重力势能不断增大,这是由于物块所受的 摩擦力 (选填“摩擦力”或“支持力”)对物块做了功。
2.[2024苏州中考]小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他每次上升的高度h和n次引体向上的时间t,还需要测量 小聪的质量m(或小聪的重力G) (物理量和符号),可算出小聪引体向上的功率P=(或) (用符号表示)。
3.[2024新疆中考]某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观光,缆车的起点和终点的海拔高度差为500m,已知该游客的质量为60kg,则整个上行过程中,缆车对该游客做的功为 3×105 J。若缆车从起点到终点用时5min,则缆车对该游客做功的功率为 1×103 W。(g取10N/kg)
4.[2024无锡中考]如图所示,将摆球从A点由静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。摆球到达B点时动能为 0 J;摆球从A点到O点的过程中, 重力势 能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小 不变 (选填“不变”或“减小”)。
二、选择题
5.[2024常州中考]起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是 (D)
A.提升过程做了功,悬停过程做了功
B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功
D.提升过程做了功,悬停过程不做功
6.[2024连云港中考]如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2。关于它们之间的大小关系,下列说法正确的是 (C)
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2
7.[2024连云港中考]2024年4月25日,我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中 (B)
A.动能增大,重力势能不变
B.动能增大,重力势能增大
C.动能不变,重力势能不变
D.动能不变,重力势能增大
8.[2024合肥45中三模]小明课后练习发高远球,羽毛球离开球拍后的飞行轨迹如图所示,其中CD段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是 (A)
A.羽毛球上升过程中,有部分动能转化成了重力势能
B.羽毛球飞行的整个过程中,机械能总量保持不变
C.羽毛球飞行过程中,经过最高点B处时,动能为零
D.羽毛球离开球拍后能继续上升是由于惯性,且上升过程中球拍在对球做功
9.[2024合肥38中三模]质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的同一高度处以相同的初速度向下运动,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示,从照片发现甲物块匀速下滑,乙小球加速滚下。则甲、乙两物体在斜面上运动的过程中 (C)
A.甲物块的重力势能转化为动能
B.乙小球的动能转化为重力势能
C.两个物体在初始位置的机械能相同
D.两个物体在斜面底端的机械能相同
三、实验题
10.[2024长春中考]利用带有合页的长木板、带圆形凹槽的木块、小球、弹簧测力计等器材探究物体的动能跟运动速度的关系,如图所示。
(1)进行实验时,为改变小球在水平面上开始运动的速度,应使小球从同一斜面上的 不同 高度由静止滚下。
(2)小球在同一斜面上的位置越高,滚下时木块被撞得越远,实验表明:质量相同的小球,运动的速度越大,动能 越大 。
(3)请根据上述结论,对驾驶员提出一条关于交通安全方面的建议: 严禁超速行驶(合理即可) 。
四、计算题
11.[2024合肥50中三模]我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙-600”如图所示,该飞机蓄满水后总质量为53.5t。为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中:飞机盘旋在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面。在水面滑行测试中:飞机在水面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s,飞机发动机牵引力的总功率始终为2.5×106W(g取10N/kg)。求:
(1)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率;
(2)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力。
解:(1)水在下落过程中重力做的功W=Gh=mgh=200kg×10N/kg×150m=3×105J
水的重力做功的平均功率P重力===1.5×104W
(2)飞机在水面做匀速直线运动
由P===Fv可知,飞机所受的牵引力F===2.5×105N
能力提升
1.[原创新题]跳绳是校运动会的比赛项目之一,如图所示是体重为480N的某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图可知,他每起跳一次克服自身重力所做的功为 24 J,他1min内跳绳 150 次,克服重力做功的平均功率为 60 W。
2.[2024马鞍山花山区一模]汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图,若汽车在行驶过程中所受阻力为4000N不变,在0~10s内汽车发动机的牵引力所做的功是 8×105 J。
3.[2024呼和浩特中考]如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是 (B)
A.从a到c的过程中,小球重力势能不变
B.小球在c、d两点的动能可能相等
C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大
D.从a到d的过程中,小球机械能守恒
创新拓展
1.[2024兰州中考]科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出了从1994年到2002年间S2的位置如图所示,科学家认为S2的运动轨迹是一个椭圆,推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2质量的变化,根据图片信息,下列说法中正确的是 (D)
A.黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点
B.S2在运动过程中所受合力为零
C.S2在1995年时的动能大于在2001年时的动能
D.S2在1995年时的重力势能大于在2001年时的重力势能
学科网(北京)股份有限公司
$$