中考复习：功和能、能量守恒综合

学科教师辅导教案学员编号：所属年级：初三课时数：学员姓名：辅导科目：科学学科教师：课程主题：功和能、能量守恒综合授课时间：2023学习目标教学内容进门测试1.如图为一个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m、比热为c的金属块从A处静止释放，经过B点，最终停在C处。其中A点距离水平面的高度为h（空气阻力忽略不计）。（1）金属块从A点滑到B点，重力所做的功为（用字母表示）。金属块减小的重力势能（选填“>”或“<”或“=”）金属块增加的动能。金属块运动的全过程中，若机械能全部转化为金属块的内能，则金属块升高的温度为（用字母表示）。2.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“、”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，滑行时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”），受到的摩擦力大小为。（用题中的字母表示，忽略空气阻力）3.如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点。若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为S1，AD的长度为S2，AC的长度为S3，则：（1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为。（选填“向上”，“向下”或“先向下后向上”）（2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为。（用字母表示）（3）乙图中，若把物块换成材料相同，质量为2m的大物块，仍将弹簧压缩到B点后重复上述过程，则大物块沿斜面向上滑动到的最高位置与C点相比将。（“变高”“变低”或“不变”）4.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。(忽略空气阻力)（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，克服摩擦力做的功是。5.如图甲所示，有一半径为R的光滑的1/4圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将质量为m的物体从斜面顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为S1．图乙中有一个半径为R的粗糙的1/4圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接，将图甲中质量为m的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为S2．求(1)甲图中重力对物体做的功W= ．(2)乙图中物体在水平面上的摩擦力f．(3)乙中物体在粗糙的1/4弧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，则物体上升的温度多少℃?（物体比热为c）例题精讲1.如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO=LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（）A.W1﹥W2B．W1﹤W2C．f1﹥f2D．f1﹤f22.一块石头从离水面高的H处由静止开始下落,后落入足够深的水中至水底。已知石头密度为2.0×l03kg/m3,不计空气阻力，不计进入水中时机械能损失，而水中受到阻力始终为重力的1/5。设在空中和水中分别下落H高度过程中，重力对石子所做的功分别是W空、W水，重力做功的平均功率分别是P空、P水，则（）A.W空=W水,P空＞P水 B.W空=W水,P空＜P水C.W空＞W水,P空＞P水 D.W空＜W水,P空＜P水3.如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于(选填B、C、D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于(选填B、C、D)点。4.如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1作用下，A、B一起以0.5米/秒的速度作匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为________

牛；若将A、B紧靠在一起放在同一水平桌面上，用15牛的水平力F2推A，使它们一起运动了0.6米（如图乙），则该过程中推力F2做的功为________焦，木块A和B动能总共增加________焦。5.如图甲为一轻质弹簧自然伸长时的状态，图乙为弹簧上放一个12N的钢球静止时的状态，已知弹簧的缩短量与受到的压力成正比，AB=6cm，BC=2cm。当钢球处于B位置时，弹簧对钢球向上的力是N；当钢球从高处自由落下到最低点C位置时，弹簧对钢球向上的力是N；钢球从C位置向上运动到B位置的过程中，弹簧的弹性势能转化为能。如图甲所示，将小球从弹簧正上方的某处静止释放，它的高度随时间变化的情况如图乙所示。小球最终静止在弹簧上时，弹簧长为40厘米。比较A、B、C三点可知小球在运动过程中机械能（选填“守恒”或“不守恒”）,弹簧原长40厘米（选填“>”或“<”或“=”）。在整个运动过程中，小球速度最大的时刻为. 7.如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)，则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能是_______的(填“增大”“不变”或“减小”)，小球在B点的机械能_______在A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”)，小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的______曲线。 8.如图1所示，静止在水平面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图2所示，从t＝0开始，小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图3所示，由图象可知：（1）6-12s物体做运动。（2）10-12s物体克服摩擦做功J。（3）10-18s，动力做功平均做功功率为w。9.过山车游乐园中常见设施，如图是过山车的简易模型。小金把钢球从斜轨A处由静止释放。钢球到达轨道最低点C处后，再沿竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，走完圆形轨道，再爬上斜轨到达E处并恰好静止。试帮他分析：（1）从A处由静止释放钢球，达轨道最低点C处，此过程中钢球的动能；（填“增加”或“减小”）（2）在A处由静止释放钢球，进入竖直平面内的圆形轨道内侧经最高处D点，轨道对钢球的支持力的方向是竖直（填“向上”或“向下”）；（3）把钢球放在与D处等高点B处由静止释放，钢球（填“能”或“不能”）达到圆轨内侧最高点D处。10.如图甲，质量为m的物体A从高度为h、长度为L的斜面上以v1速度匀速下滑；如图乙，在斜面的顶端固定滑轮将物体A与物体P用轻绳连结，物体A以v2速度（v1<v2）匀速沿斜面上升。（1）图甲中，物体A受到的重力GA物体A对斜面的压力F（选填“大于”“小于”或“等于”）。（2）图甲中物体A所受摩檫力f甲图乙中物体A受到的摩擦力f乙（选填“大于”“小于”或“等于”）。（3）当图乙中物体A从斜面底部上升到顶端时，物体P的重力做的功为。（用相关字母表示）11.寒假里小金和小徐一起玩了一回极速滑雪，如图甲。为研究方便将其简化为模型，如图乙。设小徐和小金及坐垫的总质量分别为m和M，他们分别从轨道A点以初速度为0向下滑行，求：（1）小金及坐垫由A点到达B点时，重力做功为；（2）设曲线轨道光滑，则小徐和小金由A点到达B点时的速度vm=vM,请证明之（已知M>m,动能表达式E=1（3）若曲线轨道粗糙，小金由A点到达B点时速度刚好为零，坐垫材料的比热为C，质量为m0，小金在滑动过程中克服摩擦所做的功40%转化为坐垫的内能，则坐垫温度升高多少？巩固练习1.如图，铜质圆环从条形磁铁的正上方由静止开始下落。在此过程中，下列分析不正确的是（

）A.

铜环在下落过程中部分机械能转化为电能

B.

铜环落到桌面停止时其温度可能升高

C.

铜环在下落过程中铜环的重力是做功的

D.

铜环在下落过程中的机械能是守恒的2.如图所示，用不可伸长的轻质细线和轻质弹簧分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，此时弹簧处于原长状态，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，到最低点时两球在同一水平面上，关于两球在最低点时速度的大小正确的是（）A.A球的速度大B.B球的速度大C.A、B球速度大小相等D.无法判定3.同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，一个在空中、另一个沿光滑斜面，若不计阻力，小球能到达的最高点分别为h1和h2，则h1和h2的关系是（

）A.h1=h2B.h1＜h2C.h1＞h2D.都有可能4.一台四冲程汽油机，其中冲程将机械能转化为内能；飞轮转速为2400r/min，该汽油机1s对外做功次，若每次做功735J，该内燃机的功率W。5.在学习“能量的相互转化与守恒”时，老师演示了如下实验：将A、B两砝码以细线相连并跨过滑轮，使两砝码距离地面相同高度，如图甲所示。当由静止自由释放后，A砝码加速下降，如图乙。（1）图甲中A的重力势能____________（填“大于”、“等于”或“小于”）B的重力势能。（2）假设摩擦不计，那么在图乙砝码运动的过程中，A的机械能____________。（填“变大”、“变小”或“不变”）6.将一物块静置于斜面上B点，此时物块具有的重力势能为5J。放手后，物块沿斜面滑下，并在水平面上滑行至A点停下，如图所示。物块从B点运动到A点整个过程中始终对物块做功的力是。若将物块沿A点刚好推回B点，则总共需做J的功。7.某空降兵和降落伞总重800N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。(1)在0~10s的过程中，由于有空气阻力，人和伞的总机械能(选填“变小”、“变大”或“不变”)。(2)在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功是J。(3)若跳伞后10-14s时间内人和伞受到的阻力为f1，跳伞18s后，人和伞受到的阻力为f2，则f2f1(选填“>”“=”或“<”)。8.如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自弹性绳重不计)(1)从O点到A点的过程中，运动员的机械能（选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”)。(2)从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能（选填“增大”、“减小”、“不变”或“先增大后减小”，下同)：运动员的动能。9.如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)

（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为________。（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了________。(物体比热容用c表示)（3）C点距离水平面的高度为________。10.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图甲，在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙．已知AB=3AC，如图乙，回答下列问题：（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理