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1、第PAGE31页(共NUMPAGES31页)能量(nngling)一填空题(共25小题(xio t))1用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个(zhngg)过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象由图可知该滑轮组动滑轮重为N当某次运送4件货物时,绳子的拉力F是N,滑轮组的机械效率为(不考虑绳重和摩擦)2工人师傅利用如图所示的滑轮组将重为800N的货物匀速提升 0.8m,所用拉力F为320N,则工人做的有用功是J,此滑轮组的机械效率是%(计算结果保留一位小数)3边长为0.5m的正方体,质量为60Kg现用如图所示的滑轮组来提升该物体,当拉力F
2、为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升,则此时滑轮组的机械效率为,拉力F的功率为W(g=10N/kg)4如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F为N,测力计上升的高度s为0.2m物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为%在竖直向上匀速拉动弹簧测力计的过程中,力F对O点的力臂5用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=0.5N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度(go
3、d)h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为若只将钩码的悬挂点由A移至B,O、C位置不变,仍将钩码提升(tshng)相同的高度,则杠杆的机械效率将(选填“变大”、“变小(bin xio)”或“不变”)6如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,物体上升的高度为30cm,测力计上升的高度为20cm,这一过程中杠杆的机械效率为90%,测力计的读数如图所示,则物块的重力为 N7如图所示,一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重,若工人在5s内将泥桶匀速提高2m,则工人使用滑轮组时
4、做的有用功为J,工人拉绳子的力为N;拉力的功率为W8如图所示,工人(gng rn)通过滑轮组用20s的时间将重600N的箱子匀速竖直提高了6m已知滑轮组的机械效率为75%,在此过程中,绳端移动的速度是m/s,人做功(zugng)的功率为W9如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图汽车通过滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动(yndng),图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg求:(1)t1=40s时,汽车拉动重物的功率是W;(2)t2=60s时,汽车拉动重
5、物的拉力是N;(3)t3=30s时,圆柱形重物受到的浮力是N;圆柱形重物的密度是kg/m3;(4)圆柱形重物的高度是m;打捞前,圆柱形重物上表面受到水的压力是N10刘明在0.5min内,用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上匀速前进了15m,在此过程中购物车受到的摩擦力等于N,他做的功率是W,购物车重力做的功是J11拖拉机的功率为2.85W,耕地时匀速前进的速度为1m/s,则拖拉机耕地时受到的阻力为 N,拖拉机前进100m,做功为 J12如图是高速公路避险车道示意图,当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可通过进入避险车道快速降低车速直至停止,避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有
6、的能带来的危害;汽车驶入避险车道的过程中的能量转化过程是13在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时,如图9所示将甲乙(ji y)两小球(m甲m乙)分别(fnbi)拉到与竖直方向成一定角度(12)的位置,由静止释放,当小球(xio qi)与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止图中的摆长L都相等(1)如图(a)、(b)所示,观察到可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的无关(2)比较图(b)、(c)所示,可得出初步结论是:14小苗利用木板、斜面、木块和两个钢球(钢球A、B的质量关
7、系为mAmB),探究钢球的动能的大小与哪些因素有关,他设计了甲、乙、丙所示的实验(1)小苗能通过甲、乙两次实验观察到,乙实验中钢球将木块推的更远说明:在一定时,物体的越大,动能越大(2)小笛想探究动能与质量的关系时,他应选择两图进行实验(3)小苗观察到三次实验中,钢球推动木块最终会停下来,是因为钢球和木块受到的作用他想了想,他将实验中的木块换成了玻璃板又进行了一次实验(如图丁所示)来探究“阻力对物体运动的影响”,他发现这次实验中钢球和木块运动的更远了他通过比较丙和丁两次实验现象,得出结论:阻力越小,物体运动的距离越(4)小苗再想,如果再将玻璃板换成一个绝对光滑的表面,钢球和木块将做运动15小明
8、用小球和轻弹簧等器材进行了如下探究,让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上,如图甲所示图乙是小球刚接触轻弹簧的瞬间;图丙是小球将弹簧压缩至最短的瞬间轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变若不考虑空气阻力,请你解答下列问题:(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,弹簧的弹性势能,小球的机械能;(选填“增大”、“减小”或“不变”)(2)当弹簧的压缩量最大时,小球的速度为;(3)为了进一步探究小球压缩弹簧的最大压缩量是否与小球的质量有关,可将质量不同的小球从处由静止落下,测出弹簧的进行比较16小明看到运动员拉弓射箭(sh jin)时,弓拉得越弯,箭射得越远小明猜想:弹性势能的大小可能与
9、物体的弹性形变有关(1)为验证其猜想是否正确,他设计(shj)了如下实验:(弹簧被压缩后未超过其弹性限度);如图所示,将同一个弹簧压缩(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧(tnhung)的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块,从而比较弹性势能的大小(2)若水平面绝对光滑,本实验将(选填“能”或“不能”)达到探究目的17如图甲所示,高为h的光滑斜面上,一物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,物块的机械能(填“变大”,“变小”,“不变”);图乙所示的图象表示该物块的(选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的规律182003年10月15日,“神舟”5号载人飞
10、船在震天的轰鸣声中腾空而起,飞向太空完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动返回舱匀速下降过程中重力势能,动能,内能(选取“变大、变小、不变”)19如图小明到上海“欢乐谷”游玩,乘坐过山车时的情景,当小明乘坐的无动力小车从图中轨道的A点自由滑到轨道B点的过程中,小车动能(选填“增加”、“减少”或“不变”),若该小车从轨道的A点由静止开始自由滑行,则小车(选填“能”或“不能”)到达轨道的C点20动能和势能之间可以相互转化,如果(rgu)忽略摩擦阻力,则动能和势能相互转化时,机械能的总量如果(rgu)有摩擦阻力时,机械能总量会(增加/减少
11、)但这部分能量并没有消失,只是转化(zhunhu)为了能21如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道的C处小球从A点由静止开始下滑的过程中,能转化为能;在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中,能转化成能(选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”)22如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,此滑轮组的机械效率为23如图所示,用滑轮组拉着一木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N,若每只滑轮重为1N,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率是,在2s内拉力F做的功为J24
12、如图所示,在拉力F的作用下,重24N的木块以0.1m/s的速度在水平桌面上匀速运动,木块受到的摩擦力为8N不计滑轮重及轴摩擦,拉力F的功率为W;滑轮组的机械效率=25利用如图所示的斜面,小李用300N的力沿斜面向上把重为如500N的货物(huw)沿斜面由底部匀速推到顶端,耗时20s,在这过程中斜面的机械效率为;推力做功(zugng)的功率为W;斜面(ximin)对货物的摩擦力为N二解答题(共5小题)26为了模拟水中物体被打捞的情境,同学们课外作如下探究:如图,用滑轮组将重200N的物体从底面积为400cm2的圆柱形容器中提起,容器中水面由90cm降到70cm已知每个滑轮重均为20N(不计绳重、
13、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦)求:(1)所提起物体的密度(2)物体完全出水后继续上升的过程中,滑轮组的机械效率27随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦)(1)计算此滑轮组一次最多能拉起多重的装修材料?(2)若小明用此滑轮组匀速提起重物时的功率是42W,1分钟将重物匀速提升了4m,求此时绳子自由端的拉力和滑轮组的机械效率?(3)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将
14、该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确28如图所示,用力F将重为G的物体匀速拉上高为h,斜边长为s的斜面,物体与斜面之间的摩擦力为f,很多同学都认为,物体匀速上升的过程中,拉力F与摩擦力f是一对平衡力,试根据(gnj)有用功、额外功和总功之间的关系,推导证明:f=F,并说明(shumng)拉力F与摩擦力f不是一对平衡力29如图甲所示是电动传送机,传送带斜面长L=15m,与水平地面成=30,每袋货物质量m=30kg;若货物传送过程中不打滑,传送带上的货物间距离均为d=1m,货物上行的st图象(t xin)如图乙所示
15、,传送一袋货物所做的额外功是W=750J,取g=10N/kg求:(1)传送机运转时货物的运动速度v;(2)传送机匀速传送一袋货物所做的有用功W;(3)传送机工作时的机械效率;(4)从传送机开始运转到第20袋货物刚要放上传送带的时间内传送机所做的总有用功W总30如图所示,斜面长S=10m,高h=4m用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功求:(1)斜面的机械效率;(2)推力F的大小参考答案与试题(sht)解析一填空题(共25小题(xio t))1用图甲所示的滑轮组运送(yn sn)货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不
16、定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象由图可知该滑轮组动滑轮重为100N当某次运送4件货物时,绳子的拉力F是250N,滑轮组的机械效率为80%(不考虑绳重和摩擦)考点:滑轮(组)的机械效率菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:(1)不计绳子重和摩擦,动滑轮不变,取物重G=100N,知道此时的机械效率为50%,由滑轮组效率公式求出动滑轮重;(2)当某次运送4件货物时,利用滑轮组公式求绳子的拉力;(3)设提升高度为h,知道提升的最大物重,求出有用功和额外功,效率公式求出滑轮组效率解答:解:(1)由乙图可知:当G=100N时,=50%,效率:=100%=100%=
17、100%,即:50%=,解得:G动=100N;(2)当某次运送4件货物即G=400N时,绳子的拉力:F=(G+G动)=(400N+100N)=250N;(3)此时滑轮组的机械效率:=100%=100%=100%=100%=80%故答案为:(1)100;(2)250;(3)80%点评:此题考查了学生对机械效率公式和滑轮组省力特点的理解和掌握,能从图象中得出相关信息是本题的关键2工人师傅利用如图所示的滑轮组将重为800N的货物匀速提升 0.8m,所用拉力F为320N,则工人做的有用功是640J,此滑轮组的机械效率是83.3%(计算结果保留一位小数)考点:滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功菁优网版
18、权所有专题:计算题分析:由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h,知道物重G和升高的高度h求出有用功W有用=Gh;知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功W总=Fs,再根据效率的公式求滑轮组的机械效率解答:解:由图可知,n=3,h=0.8m,s=3h=30.8m=2.4m;当提升G=800N的重物时,W有用=Gh=800N0.8m=640J,W总=Fs=320N2.4m=768J,滑轮组的机械效率:=83.3%故答案为:640,83.3%点评:本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,由图得出n=3(从动滑轮上直接引出的绳子股数),计算
19、出s=3h是本题的关键3边长为0.5m的正方体,质量为60Kg现用如图所示的滑轮组来提升该物体,当拉力(ll)F为400N时物体刚好能以0.2m/s的速度匀速上升,则此时滑轮组的机械效率为75%,拉力(ll)F的功率为160W(g=10N/kg)考点:滑轮(组)的机械效率;功率的计算菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:(1)根据G=mg计算出物体重力;由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h,利用=100%=100%=100%=100%求机械效率;(2)拉力端移动的速度是物体运动速度的2倍,再利用P=Fv求拉力做功功率解答:解:(1)正方体的重力:G=mg=60kg10N
20、/kg=600N;有两段绳子承担总重,s=2h,滑轮组的机械效率:=100%=100%=100%=100%=100%=75%;(2)有两段绳子承担总重,绳子自由端移动的速度为是物体升高速度的2倍,绳子自由端移动的速度:v=20.2m/s=0.4m/s,由P=,W=Fs,v=,拉力F的功率为:P=Fv=400N0.4m/s=160W故答案为:75%;160点评:本题考查了机械效率、功率的计算,知识点多、综合性强,利用好两个推导公式:一是机械效率=100%,二是功率P=Fv4如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面(xi mian)的物块缓慢上升至虚线位
21、置,测力计的示数F为2.5N,测力计上升(shngshng)的高度s为0.2m物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为90%在竖直向上匀速拉动(l dn)弹簧测力计的过程中,力F对O点的力臂变小考点:杠杆的机械效率菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:(1)由图示弹簧测力计确定其分度值,读出其示数(2)弹簧测力计向上拉力做的功是总功,克服钩码重力做的功是有用功,克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;由功的计算公式求出有用功、总功与额外功,由效率公式求出杠杆的效率(3)力臂是指支点到力的作用线的距离,据此判断动力臂的变化解答:解:(1)由图示弹簧测力计可知,其分度值
22、是0.1N,读数是:2.5N;(2)W有用=Gh=1.5N0.3m=0.45J;W总=FS=2.5N0.2m=0.5J;机械效率=100%=100%=90%;(3)根据图示可知,在匀速竖直向上拉动弹簧测力计的过程中,动力F的力臂变小故答案为:2.5;90;变小点评:(1)机械效率计算的关键是明确有用功和总功,一般来说,使用机械所用外力做的功是总功,而克服提升重物重力做的功是有用功(2)牢记力臂的概念,知道力臂是支点到力的作用线的距离5用如图所示的实验装置测量杠杆(gnggn)的机械效率实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数
23、F=0.5N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为66.7%若只将钩码的悬挂点由A移至B,O、C位置不变,仍将钩码提升相同的高度(god),则杠杆的机械效率将变大(选填“变大”、“变小(bin xio)”或“不变”)考点:杠杆的机械效率菁优网版权所有专题:实验题;功、功率、机械效率分析:机械效率就是有用功除以总功对于杠杆来说,总功就是手用的力所做的功,有用功就是重物被提高所做的功而且对于杠杆来说,动力臂是阻力臂的几倍,动力移动的距离就是阻力移动距离的几倍解答:解:(1)在实验过程中,有用功是:W有用=Gh=1.0N0.1m=0.1J,总
24、功是:W总=Fs=0.5N0.3m=0.15J,所以杠杆的机械效率是:=100%=100%=66.7%(2)将钩码的悬挂点由A移至B,O、C位置不变,仍将钩码提升相同的高度,有用功不变;由于额外功是提升杠杆所做的功,悬挂点由A移至B后,杠杆实际提升的高度变小,所以额外功也变小,则总功变小,所以杠杆的机械效率将变大故答案为:66.7%;变大点评:(1)机械效率的计算是同学们应该掌握的基本技能,关键是搞清楚有用功和总功,一般来说,使用机械所用外力做的功是总功,而克服提升重物重力做的功是有用功(2)在类似的实验中,合理运用了控制变量法,有助于解答6如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉
25、动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,物体上升的高度为30cm,测力计上升的高度为20cm,这一过程中杠杆的机械效率为90%,测力计的读数如图所示,则物块的重力为1.5 N考点:杠杆的机械效率菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:对弹簧测力计进行读数时,需看清弹簧测力计的分度值,然后根据指针位置进行读数已知物体上升的高度、弹簧测力计上升的高度已经杠杆的机械效率,根据机械效率公式=即可求出物块的重力解答:解:弹簧测力计的分度值是0.1N,读数是:2.5N;由=可得:90%=G=1.5N故答案为:1.5点评:此题是测量滑轮组的机械效率其中要测量绳端拉力,所以有关测力计的读
26、数是很重要的7如图所示,一建筑工人(gng rn)用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重,若工人在5s内将泥桶匀速提高2m,则工人使用滑轮组时做的有用功为440J,工人(gng rn)拉绳子的力为80N;拉力(ll)的功率为96W考点:功率的计算;有用功和额外功菁优网版权所有专题:简单机械;功、功率、机械效率分析:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h(1)知道提升物体的高度和物重大小,利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功;(2)不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,知道物重和拉力大小,根据F=(G物+G动)求拉力,利用s=3h求出绳子自由端移动的距离,利用W总=
27、Fs求出总功,再利用功率公式求拉力做功功率;解答:解:(1)使用滑轮组做的有用功:W有用=Gh=220N2m=440J;(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G物+G轮)=(220N+20N)=80N,(3)拉力移动的距离s=3h=32m=6m,使用滑轮组做的总功:W总=Fs=80N6m=480J,P=96W;故答案为:440;80;96点评:本题主要考查了学生对有用功、总功、功率的理解和掌握,属于基础题目,要求学生应熟练掌握8如图所示,工人通过滑轮组用20s的时间将重600N的箱子匀速竖直提高了6m已知滑轮组的机械效率为75%,在此过程(guchng)中,绳端移动的速度是0.6m/s,人做功(zu
28、gng)的功率为240W考点:功率的计算;速度公式及其应用菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:(1)确定承担物重的绳子段数,得出s与h的关系,从而可根据速度公式得出绳端移动的速度;(2)根据W有用=Gh计算出有用功,由有用功与机械效率计算出总功解答:解:(1)由图知,滑轮组由两段绳子承担物重,所以s=2h=26m=12m;则绳端移动速度v=0.6m/s;(2)有用功:W有用=Gh=600N6m=3600J;由=得:W总=4800J;则P总=240W故答案为:0.6;240点评:该题考查了速度、功率的计算,关键掌握滑轮组机械效率的公式,找到s、h之间的关系,再利用正确的公式取出数值9如图
29、甲是使用汽车打捞水下(shu xi)重物的示意图汽车通过滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动,图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg求:(1)t1=40s时,汽车拉动(l dn)重物的功率是700W;(2)t2=60s时,汽车拉动(l dn)重物的拉力是4000N;(3)t3=30s时,圆柱形重物(zhn w)受到的浮力是4000N;圆柱形重物的密度是8103kg/m3;(4)圆柱形重物的高度是2m;打捞前,圆柱形重物上表面受到水的压力是2.5103N
30、考点:功率的计算;密度的计算;浮力大小的计算菁优网版权所有专题:密度及其应用;浮力;功、功率、机械效率分析:(1)由图象乙可知,汽车拉动重物的功率;(2)由图象乙可知,t2=60s时,汽车拉动重物的功率,由P=Fv,可求出汽车拉动重物的拉力;(3)在t2=60s时刚好完全拉出水面,这时汽车的拉力等于圆柱体的重力;再利用公式F=求出在t=50s前,圆柱体浸没于水下,汽车拉动圆柱体所用的拉力;在t=50s前,求出重物所受浮力F浮=GF;最后利用F浮=液gV排=液gV物和G物=物gV物求出物体的密度;(4)根据公式S=Vt求出t=50s和60s内,圆柱体上升距离;从而求出圆柱体的高度;根据公式F浮=
31、液gV排=液gV物求出圆柱体的体积;进一步求出圆柱体的横截面积;已知打捞前,物体上表面距液面的距离h=S=10m最后根据公式F压=PS=液ghS求出打捞前,圆柱体上表面所受水的压力解答:解:(1)t1=40s时,由图乙可知,汽车拉动重物的功率P=700W;(2)t2=60s时,汽车拉动重物的功率P=800W,由P=Fv,可求出F=4000N;(3)由图乙可知,t=60s后汽车拉动重物的功率保持P=800W不变,即汽车拉重物的力F=4000N也保持不变,也就是说重物在t2=60s时刚好完全拉出水面,这时汽车的拉力等于圆柱体的重力G,即F=G=4000N; 在t=50s前,圆柱体浸没于水下,汽车拉
32、动圆柱体所用的拉力:F=3500Nt=50s前,重物所受浮力:F浮=GF=4000N3500N=500N 根据F浮=液gV排=液gV物和G物=物gV物得:=物=8103kg/m3; (4)t1=50s内,圆柱体上升距离:S=vt1=0.2m/s50s=10m; t2=60s内,圆柱体上升距离:S=vt2=0.2m/s60s=12m;圆柱体高:h=SS=12m10m=2m圆柱体的体积可根据:F浮=液gV排=液gV物求出V物=5102m3圆柱体的横截面积:S=2.5102m2打捞前,物体上表面距液面的距离h=S=10m打捞前,圆柱体上表面所受水的压力:F压=pS=液ghS=1.0103kg/m31
33、0N/kg10m2.5102m2=2.5103N故答案为:(1)700;(2)4000;(3)4000;8103kg/m3;(4)2;2.5103点评:本题综合性比较强,考查内容比较多,包括功率公式、阿基米德原理、压强计算等此题的关键是要看懂图象,从中找出对解题有用的信息10刘明在0.5min内,用20N的水平推力使重120N的超市(cho sh)购物车在水平路面上匀速前进了15m,在此过程中购物车受到的摩擦力等于20N,他做的功率(gngl)是10W,购物车重力(zhngl)做的功是0J考点:功率计算公式的应用;二力平衡条件的应用;功的计算菁优网版权所有专题:长度、时间、速度;功、功率、机械
34、效率分析:(1)购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态,受到的阻力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出购物车受到的摩擦力;(2)知道水平推力和水平方向上移动的距离,可利用功W=Fs计算推力做的功,又知道做功的时间,可利用公式P=计算功率;(3)购物车受重力但在重力的方向上没移动距离,重力不做功解答:解:(1)购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态,受到的阻力和拉力是一对平衡力,购物车受到的摩擦力f=F=20N;(2)拉力做的功:W=Fs=20N15m=300J,运动的时间:t=0.5min=30s,他做的功率:P=10W;(3)购物车受重力,在水平面上匀速前进,在重力的方向上没有移动距
35、离,所以重力没做功,为0J;故答案为:20;10;0点评:本题考查了二力平衡条件的应用和功的计算、功率的计算,做功的必要条件:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离,二者缺一不可11拖拉机的功率为2.85W,耕地时匀速前进的速度为1m/s,则拖拉机耕地时受到的阻力为2.85104 N,拖拉机前进100m,做功为2.85106 J考点:功率计算公式的应用;功的计算菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:(1)由公式P=Fv的变形公式求出牵引力,然后由平衡条件求出拖拉机受到的阻力(2)由公式W=Fs求出拖拉机做的功解答:解:(1)P=Fv,拖拉机的牵引力F=2.85104N,拖拉机匀
36、速前进,处于平衡状态,由平衡条件得:拖拉机所受阻力f=F=2.85104N;(2)拖拉机前进100m,做功:W=Fs=2.85104N100m=2.85106J;故答案为:2.85104;2.85106点评:本题考查了求拖拉机受到的阻力、拖拉机所做的功等问题,熟练应用功率的变形公式、平衡条件、功的计算公式即可正确解题12如图是高速公路避险车道示意图,当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可通过进入避险车道快速降低车速直至停止,避险车道的作用(zuyng)是降低汽车因高速行驶而具有的动能带来的危害(wihi);汽车驶入避险车道的过程中的能量转化过程是动能(dngnng)转化为重力势能考点:动能和势能的
37、概念;能量的转化和转移菁优网版权所有专题:机械能及其转化分析:一种形式的能转化为另一种形式的能,一种形式的能会减小,另一种形式的能会增大从动能和重力势能大小进行判断解答:解:汽车进入避险车道快速降低车速,汽车的质量不变,速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大;汽车进入避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的动能;汽车驶入避险车道的过程中的能量转化过程是动能转化为重力势能故答案为:动;动能转化为重力势能点评:从能量大小的变化判断能量的转化,转化过程中,必然有一种形式能增大,有一种形式的能减小13在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时,如图9所示将甲乙两小球(m甲m乙)分别拉到与竖直方向成
38、一定角度(12)的位置,由静止释放,当小球与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止图中的摆长L都相等(1)如图(a)、(b)所示,观察到木块被推动的距离可得出乙球具有的动能大;当同时释放甲、乙两球时,观察到它们的摆动始终相对静止,表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关(2)比较图(b)、(c)所示,可得出初步结论是:当物体质量相等时,速度越大动能越大考点:探究影响物体动能大小的因素菁优网版权所有专题:探究型实验综合题分析:(1)通过木块被小球撞击的距离大小来判断小球具有动能的大小,采用了转换法的思想;比较(a)、(b)两图的速度和质量的关系便可得
39、出结论;(2)比较(b)、(c)两图速度的大小,根据小球被撞得距离比较出动能的大小,从而得出结论解答:解:(1)由图知,小球将木块推动的距离大小判断其动能大小,采用了转换法的思想;在(a)、(b)两图中,小球的质量不同,由题意知,摆角相同,小球同时到达竖直位置,说明小球的速度大小与小球的质量无关;(2)在(b)、(c)两图中,小球的质量相同,12,所以丙图小球的速度更大,通过比较两种情况下木块被推动的远近来比较小球动能的大小,所以是为了探究动能大小与速度的关系故答案为:(1)木块被推动的距离;质量;(2)当物体质量相等时,速度越大动能越大点评:此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验,
40、实验装置与以往的课本装置不同,采用悬挂的小球做实验,实验更容易操作,同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力14小苗利用木板、斜面(ximin)、木块和两个钢球(钢球A、B的质量关系为mAmB),探究钢球的动能的大小与哪些因素有关,他设计(shj)了甲、乙、丙所示的实验(1)小苗能通过甲、乙两次实验(shyn)观察到,乙实验中钢球将木块推的更远说明:在质量一定时,物体的速度越大,动能越大(2)小笛想探究动能与质量的关系时,他应选择乙、丙两图进行实验(3)小苗观察到三次实验中,钢球推动木块最终会停下来,是因为钢球和木块受到阻力的作用他想了想,他将实验中的木块换成了玻璃板又进行了一次实验(如图丁所
41、示)来探究“阻力对物体运动的影响”,他发现这次实验中钢球和木块运动的更远了他通过比较丙和丁两次实验现象,得出结论:阻力越小,物体运动的距离越远(4)小苗再想,如果再将玻璃板换成一个绝对光滑的表面,钢球和木块将做匀速直线运动考点:探究影响物体动能大小的因素菁优网版权所有专题:探究型实验综合题分析:(1)动能的大小与质量和速度有关,实验时用控制变量法分别探究,不同小球,质量不同,从相同高度滚下,到达斜面底端的速度相同;(2)实验说明了力可以改变物体的运动状态,力并不是维持物体的运动;小车之所以停下来是受阻力的缘故;物体受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动得越远,若不受阻力,将做匀速直线运动;(
42、3)实验中,小球的动能大小,通过对木块做功多少、木块运动距离的长短(转换法)比较解答:解:(1)要探究“动能大小与质量的关系”,必须控制小球的速度相同,质量不同,甲、乙两图,甲图是小球、乙图是大球,两球的质量不同,从斜面的同一高度滚下,让小球到达斜面底端的速度相同,甲球使木块运动的近、甲球动能小;乙球使木块运动的远、乙球动能大,由此得出结论:当速度一定时,物体质量越大,动能越大;(2)要探究“动能大小与速度的关系”,必须控制小球的质量相同,乙、丙两图,用相同的球、质量相同,从斜面的不同高度滚下,乙图小球到达斜面底端的速度大,乙球使木块运动的远、乙球动能大;丙图球使木块运动的近、球动能小,由此得
43、出结论:当质量一定时,物体速度越大,动能越大;(3)三次实验中,钢球推动木块最终会停下来,是因为钢球和木块受到了阻力的作用;钢球和木块受到的阻力越小,运动的路程越远(4)将玻璃板换成一个绝对光滑的表面,钢球和木块不受阻力作用,钢球和木块将做将做匀速直线运动故答案为:(1)质量;速度;(2)乙、丙;(3)阻力;远;(4)匀速直线点评:(1)物体动能的大小与质量和速度有关,实验探究时采用了控制变量法的研究思路;(2)物体动能的大小是通过木块在水平面上移动的距离远近来体现的,这是一种转换法的思想15小明用小球和轻弹簧等器材进行了如下探究,让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上,如图甲所示
44、图乙是小球刚接触轻弹簧的瞬间;图丙是小球将弹簧压缩至最短的瞬间轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变若不考虑空气阻力,请你解答下列问题:(1)从小球(xio qi)接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,弹簧的弹性势能增大(zn d),小球(xio qi)的机械能减小;(选填“增大”、“减小”或“不变”)(2)当弹簧的压缩量最大时,小球的速度为零;(3)为了进一步探究小球压缩弹簧的最大压缩量是否与小球的质量有关,可将质量不同的小球从同一高度处由静止落下,测出弹簧的最大压缩量进行比较考点:探究影响物体势能大小的因素菁优网版权所有专题:探究型实验综合题分析:(1)动能的大小与物体的质量和速度有关,分析小球质
45、量和速度的变化,便可得出动能的变化情况当小球压缩弹簧时,一部分机械能转化为弹簧的弹性势能(2)根据物体的运动情况,当弹簧的压缩量最大时,处于静止状态,速度为零(3)要探究小球下落压缩弹簧时,弹簧的最大压缩量是否与小球的质量有关,需控制小球下落的高度相同,压缩同一个弹簧,小球的质量不同解答:解:(1)由题意知,从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球压缩弹簧对弹簧做功,一部分机械能转化为弹簧的弹性势能,所以其机械能减小,弹簧的弹性势能增大;小球速度减小,高度降低,整个过程中小球的质量不变,所以小球的动能减小,重力势能减小,故机械能减小;(2)当弹簧的压缩量最大时,小球不再下落,由运动变为静
46、止,速度为零;(3)小明要探究小球下落压缩弹簧时,弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系,需使质量不同的小球从同一高度落下,压缩同一(或相同)弹簧,测出 弹簧的最大压缩量通过比较,从而得出结论若压缩量不同,则说明压缩量与小球的质量有关,并根据压缩量与质量的大小得出压缩量与小球的质量的大小关系故答案为:(1)增大;减小;(2)零;(3)同一高度;最大压缩量点评:此题是一道信息题,题目中给出一个新的信息,让学生根据自己学过的知识结合信息解决问题考查了学生接受新知识、运用新知识的能力16小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关(1)为验证其猜想是否
47、正确,他设计了如下实验:(弹簧被压缩后未超过其弹性限度);如图所示,将同一个弹簧压缩不同(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块被推动距离的远近,从而比较弹性势能的大小(2)若水平面绝对光滑,本实验将不能(选填“能”或“不能”)达到探究目的考点:探究影响物体势能大小的因素菁优网版权所有专题:探究型实验综合题分析:(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离大小,这种研究方法叫转换法(2)探究弹性势能的大小与形变大小的关系,改变弹簧的形变大小,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,观察木块被
48、推动距离的远近来比较弹性势能的大小;(3)若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的解答:解:(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小(2)若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的故答案为:(1)不同;被推动距离的远近;(2)不能点评:本题为探究弹性势能与形变大小关系的实验,考查了分析实验能力、考查了学生对控制变量法、转换法的了解与掌握,属于难题17如图甲所示,高为h的光滑(gung hu)斜面上,一物块从顶端A点由静止自由
49、滑到底端B点,在此过程中,物块的机械能不变(填“变大”,“变小(bin xio)”,“不变”);图乙所示的图象表示该物块的重力势能(zhn l sh nn)(选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的规律考点:动能和势能的大小变化菁优网版权所有专题:机械能及其转化分析:(1)动能大小跟质量、速度有关质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大机械能和其它形式的能没有相互转化时,机械能守恒(2)重力势能大跟质量、高度有关质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度一定时,质量越大,重力势能越大解答:解:(1)物块从光滑的斜面顶端滑动斜面底部,斜面是光滑的,物块机械能和其它形式的能没有
50、相互转化,机械能不变(2)如乙图,横坐标是高度,纵坐标是能量,重力势能随高度的增加而增大,所以图乙所示的图象表示该物块的重力势能随高度变化的规律故答案为:不变;重力势能点评:(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素(2)能判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化182003年10月15日,“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起,飞向太空完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动返回舱匀速下降过程中重力势能变小,动能不变,内能变大(选取“变大、变小、不变”)考点:动能和势能的大小变化菁优网版权所有专题:机械能及其转化分析:(1
51、)动能大小的影响因素:质量、速度质量越大,速度越大,动能越大(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度质量越大,高度越高,重力势能越大(3)改变物体内能的方法:做功和热传递,对物体做功,物体内能增大,物体对外做功,物体内能减小;物体吸收热量,物体内能增大,物体放出热量,物体内能减小解答:解:(1)返回舱匀速下降过程中,返回舱的质量不变,高度变小,重力势能变小(2)返回舱匀速下降过程中,返回舱的质量不变,速度不变,动能不变(3)返回舱匀速下降过程中,克服摩擦做功,物体的内能变大故答案为:变小;不变;变大点评:对于物体内能的变化,还可以从内能大小的影响因素进行判断,物体的内能跟物体的质量、状态
52、、温度有关,在质量和状态不变时,温度越高,内能越大19如图小明到上海“欢乐谷”游玩,乘坐(chn zu)过山车时的情景,当小明乘坐的无动力小车从图中轨道的A点自由滑到轨道B点的过程中,小车动能增加(zngji)(选填“增加”、“减少”或“不变”),若该小车从轨道的A点由静止(jngzh)开始自由滑行,则小车不能(选填“能”或“不能”)到达轨道的C点考点:动能和势能的大小变化菁优网版权所有专题:应用题;机械能及其转化分析:(1)判断无动力小车动能的变化,从动能大小影响因素进行考虑:动能大小的影响因素:质量、速度质量越大,速度越大,动能越大(2)从小车的机械能的变化,判断C点的机械能和A点的机械能
53、的变化,判断小车是否能到达C点解答:解:小车从A点到B点,小车的质量不变,速度不断增大,动能不断增大由于小车在A点和C点只具有重力势能,小车的质量不变,A点高度小于C点高度,小车在A点的重力势能小于C点的重力势能,小车从轨道的A点由静止开始自由滑行,即使没有摩擦力的情况下,小车也是无法到达C点的,何况此时还有摩擦力,故所以小车更不会到达C点故答案为:增加;不能;点评:机械能大小的变化可以从两个角度进行判断:(1)机械能=动能+重力势能,从动能和重力势能大小进行判断(2)如果不存在摩擦阻力时,机械能守恒,存在摩擦阻力时,机械能转化为内能,机械能减小,内能增大20动能和势能之间可以相互转化,如果忽
54、略摩擦阻力,则动能和势能相互转化时,机械能的总量不变如果有摩擦阻力时,机械能总量会减少(增加/减少)但这部分能量并没有消失,只是转化为了内能考点:机械能守恒条件菁优网版权所有分析:动能和势能统称为机械能,由机械能的守恒定律可知守恒的条件,如果不满足条件则不守恒解答:解:当没有重力之外的其他力做功时,动能和势能相互转化,但总量保持不变如果有摩擦力,则摩擦力会做功而消耗机械能变成内能故答案为:不变,减小,内点评:本题考查机械能守恒的条件,而机械能守恒定律是物理中的一重要定律,一定要理解并灵活应用21如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道的C处小球从A点由静止开始(kish)下滑的过程中,重力
55、(zhngl)势能转化(zhunhu)为动能;在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中,动能转化成弹性势能(选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”)考点:能量转化的应用菁优网版权所有专题:应用题;机械能及其转化分析:(1)动能大小的影响因素:质量、速度质量越大,速度越大,动能越大重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度质量越大,高度越高,重力势能越大弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关,弹性形变程度越大,其所具有的弹性势能就越大(2)动能和势能之间是可以相互转化的解答:解:如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道的C处,故小球从A点由静止开始下滑的过程中,其质量不变,速度变快,故其动能变大
56、;同时其质量不变,高度减小,故其重力势能变小,所以该过程是将重力势能转化为动能的过程;在撞击到弹簧使弹簧被压缩的过程中,其质量不变,速度变小,故动能变小;同时弹簧的弹性形变程度越来越大,故其所具有的弹性势能变大,故该过程是将动能转化为弹性势能的过程故答案为:重力势;动;动;弹性势点评:在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量22如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,此滑轮组的机械效率为80%考点:机械效率的计算菁优网版权所有专题:
57、功、功率、机械效率分析:求出拉力端移动的距离,知道拉力,根据W=Fs求出拉力做功;知道摩擦力,根据W=fs物求出有用功,根据机械效率公式求出机械效率解答:解:由图知n=3,则拉力端移动的距离s=3s物=36m=18m,W总=Fs=25N18m=450J,克服摩擦力做的有用功为:W有用=fs物=60N6m=360J,滑轮组的机械效率:=100%=100%=80%故答案为:80%点评:本题考查水平使用滑轮组拉力的计算,有两处关键的地方,一是滑轮组水平使用克服的是摩擦力,故题目已知物体重力是个干扰条件;二是对动滑轮上绳子段数n的判断23如图所示,用滑轮组拉着一木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向
58、右运动,此时弹簧测力计的读数(dsh)为4N,若每只滑轮重为1N,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率是80%,在2s内拉力(ll)F做的功为5J考点:机械效率的计算;功的计算菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:由图示可知,作用在动滑轮上绳子的段数为2;已知物体的运动速度和运动时间,由s=vt可以求出物体通过的路程,然后由滑轮组公式可以求出绳子自由端移动的距离,由滑轮组公式可以求出绳子自由端的拉力,再功的计算公式用W=Fs求出总功与拉力做的功,最后由机械效率公式求出机械效率解答:解:由图示滑轮组可知,承重绳子的有效股数n=2,v=,物体移动的距离:s=vt=0.5m/s2s=1m
59、,绳子自由端移动的距离:s=ns=21m=2m,绳子自由端的拉力:F=(F弹簧测力计+G动)=(4N+1N)=2.5N,拉力F做的功:W=Fs=2.5N2m=5J;有用功:W有=F弹簧测力计s=4N1m=4J,滑轮组的机械效率:=100%=100%=80%故答案为:80%;5点评:本题考查了使用滑轮组时总功、机械效率的计算,由图示滑轮组确定承重绳子的有效股数、应用滑轮组公式、功的计算公式与效率公式即可正确解题24如图所示,在拉力F的作用下,重24N的木块以0.1m/s的速度(sd)在水平桌面上匀速运动,木块受到的摩擦力为8N不计滑轮重及轴摩擦,拉力F的功率为0.8W;滑轮组的机械效率=100%
60、考点:机械效率的计算;功的计算菁优网版权所有专题:功、功率、机械效率分析:(1)由图知,滑轮组对物体的拉力由2股绳子承担,则n=2,不计滑轮重及轴摩擦,则拉力F=f,求出拉力端移动速度,利用P=Fv求拉力的功率;(2)由于不计滑轮重及轴摩擦,额外功为0,机械效率为100%解答:解:由图知,n=2,不计滑轮重及轴摩擦,拉力F=f=8N=4N,拉力端移动速度v=2v物=20.1m/s=0.2m/s,拉力的功率:P=Fv=4N0.2m/s=0.8W;由于不计滑轮重及轴摩擦,额外功为0,机械效率为100%故答案为:0.8;100%点评:本题考查了使用滑轮组拉力、机械效率和功率的计算,注意条件“不计滑轮
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