在2024年的中考物理中,"機(jī)械功和機(jī)械能"這一部分仍然是重點(diǎn)考察內(nèi)容。從命題趨勢來看,以下幾個(gè)方面值得考生特別關(guān)注:
1. 基礎(chǔ)知識掌握:對于"機(jī)械功和機(jī)械能"的基本概念、公式和原理,考生需要熟練掌握。例如,功的計(jì)算公式W=Fs,動(dòng)能定理的表達(dá)形式等。
2. 知識運(yùn)用能力:考生需要具備運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。例如,通過分析物理過程,選擇正確的公式進(jìn)行計(jì)算等。
3. 實(shí)驗(yàn)操作技能:對于涉及"機(jī)械功和機(jī)械能"的實(shí)驗(yàn),考生需要掌握實(shí)驗(yàn)操作技能,能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
4. 物理圖像的理解:對于涉及"機(jī)械功和機(jī)械能"的物理圖像,考生需要理解其含義,能夠通過圖像獲取信息,分析物理過程。
5. 綜合運(yùn)用知識的能力:在中考物理中,"機(jī)械功和機(jī)械能"往往與其他知識點(diǎn)結(jié)合在一起進(jìn)行考察??忌枰邆渚C合運(yùn)用知識的能力,能夠?qū)⒉煌R點(diǎn)聯(lián)系起來解決問題。
針對以上命題趨勢,考生可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行備考:
1. 夯實(shí)基礎(chǔ)知識:考生需要對"機(jī)械功和機(jī)械能"的基本概念、公式和原理進(jìn)行深入理解,確保能夠熟練掌握。
2. 提高知識運(yùn)用能力:考生需要通過練習(xí)題、模擬題等方式,提高運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。在解題過程中,要注意分析物理過程,選擇正確的公式進(jìn)行計(jì)算。
知識點(diǎn)1:功
1.功的概念和判定:
(1)功的定義:一個(gè)力作用在物體上,使物體在力的方向上通過一段距離,這個(gè)力就對物體做了功;
(2)功的單位:國際單位制中,功的單位是:焦耳,符號是J,1J=1N·m;
(3)判斷力是否做功包括兩個(gè)必要因素:一是力作用在物體上;二是物體在力的方向上通過的距離;二者缺一不可。
2.三種不做功的情況
①功的原理:
使用任何機(jī)械時(shí),人們所做的功,都不會(huì)少于(大于或等于)不用機(jī)械時(shí)所做的功,也就是使用任何機(jī)械都不省功,這個(gè)結(jié)論叫做功的原理。
②物體的運(yùn)動(dòng)方向與受力方向相反時(shí)的做功情況
如果力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向相反,力也做功,此時(shí)我們說物體克服這個(gè)力做了功,做功的大小等于這個(gè)力的大小與物體在力的反方向上通過的距離的乘積。如將重物G提升高度h的過程,重物克服重力做功Gh。
2.功的計(jì)算:
(1)功的計(jì)算公式:W=FS,其中各量單位功W:J(焦耳),力F:N(牛頓);移動(dòng)距離s:m(米);或者W=Pt;
應(yīng)用W=Fs計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)
(1)做功的多少只由F和s決定,與物體的質(zhì)量大小、速度大小、運(yùn)動(dòng)的方向、物體是否做勻速運(yùn)動(dòng)、是否受摩擦力等均無關(guān)。
(2)要明確是哪個(gè)力對哪個(gè)物體做功。
(3)公式中的F是作用在物體上的力,s是物體"在力F的方向上通過的距離",這句話要引起重視,否則在計(jì)算時(shí)容易出錯(cuò)。如圖所示,重力為G的小物塊從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到底端的過程,在力F的方向上(沿斜面方向)通過的距離為s,因此力F對物體做功為Fs;在重力G的方向上(豎直向下)通過的距離為h,因此重力G對物體做功為Gh。
(4)物體在力的方向上移動(dòng)的距離應(yīng)該是這個(gè)力作用在物體上時(shí)物體移動(dòng)的距離,該力撤銷后物體移動(dòng)的距離不能計(jì)算在內(nèi)。
知識點(diǎn)2:功率
1.功率的概念:
(1)功率定義:物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫功率,在物理學(xué)中用字母P表示;
(2)功率意義:物理學(xué)中,用功率來表示物體做功的快慢;
(3)功率公式:;
(4)推導(dǎo)公式∶
(4)功率單位:國際單位:瓦(W),1W=1J/s;常用單位:千瓦(kW),1kW=103W;
①汽車爬坡時(shí)為什么要用低速擋
由P=Fv可知在功率一定時(shí),速度越小,汽車獲得的牽引力越大,爬坡越容易。因此汽車爬坡時(shí)要用低速擋。
②應(yīng)用功率的公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)
A.是功率的定義式,它表示做功的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均功率,既適用于勻速直線運(yùn)動(dòng),也適用于非勻速直線運(yùn)動(dòng)。
B.運(yùn)用計(jì)算時(shí),一定要注意P、W、t三個(gè)量的對應(yīng)關(guān)系,功"W"一定是對應(yīng)時(shí)間"t"內(nèi)完成的,且各物理量的單位分別是瓦(W)、焦(J)、秒(s)。
C.P=Fv是功率的推導(dǎo)式,它是物體在恒力F的作用下,以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)算功率的公式,因此拉力F必須是恒力,且物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
D.運(yùn)用P=Fv進(jìn)行計(jì)算時(shí),P、F、v的單位分別是瓦(W)、牛(N)、米每秒(m/s)。
③功率大小比較:一般采用下列三種辦法比較大?。?br>A.在相同時(shí)間內(nèi),比較做功的多少,做功越多的物體,功率越大。
B.在完成相同功的條件下,比較所用時(shí)間的長短,所用時(shí)間越短的物體,功率越大。
C.做功多少和所用時(shí)間都不同的情況下,通過公式計(jì)算,然后進(jìn)行比較。
①公式中F、s的測量
人上樓時(shí)克服自身重力做功,因此公式中的F=G=mg,故應(yīng)先測出人的質(zhì)量m;公式中的s指的是在重力方向上通過的距離,而非傾斜樓梯的總長度,可先測量一級臺階的高度h,再數(shù)出上樓時(shí)的總臺階數(shù)n,則通過的距離s=nh。
【測量步驟】
(1)測量人的質(zhì)量m;
(2)測量一級臺階的高度h,數(shù)出所有臺階的級數(shù)n;
(3)測量人爬完所有臺階所用的時(shí)間t,并將數(shù)據(jù)填入表格;
(4)根據(jù)公式算出人爬樓時(shí)的功率,并將計(jì)算結(jié)果填入表格。
②爬樓梯模型拓展
爬樓梯的功率測量方法可以應(yīng)用到跳繩、引體向上、俯臥撐等過程的功率測量。爬樓梯的功率測量屬于小范圍重復(fù)運(yùn)動(dòng)功率測量的一個(gè)模型,其表達(dá)式,對于跳繩、引體向上.和俯臥撐來說,應(yīng)該為,這里的就是通過n次跳繩、引體向上或俯臥撐的總時(shí)間計(jì)算出運(yùn)動(dòng)一次的時(shí)間。
知識點(diǎn)3:動(dòng)能和勢能
1.能量∶物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f這個(gè)物體具有能量,簡稱能。
理解能量與做功
(1)一個(gè)正在做功的物體一定具有能量,一個(gè)具有能量的物體不一定正在做功。"能夠?qū)ν庾龉?是指這個(gè)物體具有做功的本領(lǐng),但它不一定做了功或者正在做功。
(2)功和能量的關(guān)系∶①功是能量轉(zhuǎn)化的量度,功是一個(gè)過程量,而能量是物體本身具有的,是一個(gè)狀態(tài)量。②做功的過程,一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。物體做功越多,說明某種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能就越多。
2.動(dòng)能
(1)概念:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能,叫做動(dòng)能。一切物體都具有動(dòng)能。
(2)影響動(dòng)能大小的因素:物體的質(zhì)量和速度。物體的質(zhì)量越大,速度越大,物體具有的動(dòng)能就越大。
(3)單位:焦耳(J)。
理解:動(dòng)能是物體"由于運(yùn)動(dòng)具有的能量",不能理解為"運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量"
一切運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能,動(dòng)能指的是與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的能量,不能理解為"運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量",因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的物體不只具有動(dòng)能,它還可能具有其他形式的能量,如重力勢能、彈性勢能、內(nèi)能等。
3.勢能:彈性勢能和重力勢能統(tǒng)稱為勢能。
(1)重力勢能
①概念:物體由于被舉高而具有的能量,叫做重力勢能。
②影響重力勢能大小的因素:物體的質(zhì)量和物體所處的高度。物體的質(zhì)量越大,所處的高度越高,物體的重力勢能就越大。
③單位:焦耳(J),重為1N的物體(質(zhì)量約為0.1kg),被舉高1m時(shí)所獲得的能量,就是1J。
理解:對物體重力勢能的理解
重力勢能定義中的"高度"是指相對高度,例如在山頂有一塊石頭,如果以地面為參照物,石頭具有重力勢能,如果以山頂為參照物,其重力勢能為零;一般情況下我們都是以地面為參照物來確定物體是否具有重力勢能。
(2)彈性勢能
①概念:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能,叫做彈性勢能。
②影響彈性勢能大小的因素:彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內(nèi)的彈性形變程度越大,彈性勢能就越大。
③單位:焦耳(J)。
知識點(diǎn)4:機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.機(jī)械能的概念:
(1)動(dòng)能和勢能之和稱為機(jī)械能。動(dòng)能和勢能都屬于機(jī)械能,動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量,勢能是存儲著的能量,動(dòng)能和勢能是機(jī)械能的兩種表現(xiàn)形式。
(2)機(jī)械能大?。旱扔趧?dòng)能和勢能的總和。
2.機(jī)械能守恒
(1)機(jī)械能守恒∶大量研究結(jié)果表明,如果只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化,盡管動(dòng)能、勢能的大小會(huì)變化,但機(jī)械能的總和不變,或者說,機(jī)械能是守恒的。
(2)機(jī)械能守恒的條件∶機(jī)械能守恒是有條件的,只有動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí),或者說只有重力和彈力做功時(shí),機(jī)械能才守恒。
(3)機(jī)械能不守恒的情況
①受到阻力作用的物體機(jī)械能不守恒。如果運(yùn)動(dòng)的物體受到摩擦或空氣阻力,機(jī)械能就會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式的能,從而使機(jī)械能逐漸減小,不再守恒。如落地的籃球越跳越低,最終靜止在地面上,機(jī)械能逐漸減小。
②有重力或彈力以外的力對物體做功時(shí),機(jī)械能不守恒。
實(shí)驗(yàn)探究1:探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)猜想】動(dòng)能大小可能跟物體的質(zhì)量、速度有關(guān)。
【實(shí)驗(yàn)圖示】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(1)如圖甲所示,讓質(zhì)量為m的小球從斜面上高度為h處由靜止滑下,運(yùn)動(dòng)到水平面上后撞擊小木塊,測量小木塊在水平面上滑行的距離,并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格;
(2)如圖乙所示,讓質(zhì)量為m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下,運(yùn)動(dòng)到水平面上后撞擊同—位置的同小本塊測量小木塊在水平面上滑行的距離,并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格;
(3)如圖丙所示,讓質(zhì)量為2m的小球從同一斜面上高度為2h處由靜止滑下,運(yùn)動(dòng)到水平面上后撞擊同一位置的同—小木塊,測量小木塊在水平面上滑行的距離,并將相關(guān)數(shù)據(jù)填入表格。
物理方法:轉(zhuǎn)換法、控制變量法
(1)轉(zhuǎn)換法∶小球的動(dòng)能大小無法直接觀察,實(shí)驗(yàn)中將小球的動(dòng)能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊木塊運(yùn)動(dòng)距離的大小,這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
(2)控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí),應(yīng)保證小球質(zhì)量相同,到達(dá)水平面的速度不同,即圖甲、乙;探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制小球到達(dá)水平面的速度相同,質(zhì)量不同,即圖乙、丙。還要注意保持其他因素不變,如實(shí)驗(yàn)過程中要使用同一個(gè)斜面(粗糙程度、傾角不變)、被撞擊的是同一個(gè)木塊等。
知識拓展:從斜面滑下的物體的速度
小球在光滑斜面上由靜止開始滾下,到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小只與起點(diǎn)的高度有關(guān),高度越高,到達(dá)底端時(shí)的速度就越大,與其他因素?zé)o關(guān);因此質(zhì)量不等的小球從斜面的同一高度由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí),它們的速度大小相等。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動(dòng)能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān),速度越大,質(zhì)量越大,物體所具有的動(dòng)能就越大。
實(shí)驗(yàn)探究2探究物體的重力勢能跟哪些因素有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)猜想】重力勢能可能跟物體的高度、質(zhì)量有關(guān)。
【實(shí)驗(yàn)圖示】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
(1)如圖甲、乙所示,將質(zhì)量相等(均為m)的重物分別從不同高度(高度分別為h和2h)由靜止釋放,記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度;
(2)如圖乙、丙所示,將質(zhì)量不等(分別為m和M)的重物從相同高度(均為2h)由靜止釋放,記錄這兩次實(shí)驗(yàn)小桌陷下去的深度。
【注意事項(xiàng)】(1)實(shí)驗(yàn)操作時(shí),要注意使重物下落后擊中小桌的中部,以免小桌發(fā)生歪斜,影響陷入深度的測量。
(2)每次實(shí)驗(yàn)后要將實(shí)驗(yàn)小桌恢復(fù)原樣放置。
物理方法:轉(zhuǎn)換法、控制變量法
(1)轉(zhuǎn)換法∶重物的重力勢能大小無法直接觀察,實(shí)驗(yàn)中將重物的重力勢能大小轉(zhuǎn)換為被撞擊的小桌陷入沙子的深度,這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
(2)控制變量法∶實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意控制變量法的應(yīng)用。探究重力勢能大小與高度的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持重物質(zhì)量相同,高度不同,即圖甲、乙;探究重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制高度相同,質(zhì)量不同,即圖乙、丙。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān),質(zhì)量越大,高度越高,物體所具有的重力勢能就越大。
一、單選題
1.(2023·江蘇淮安·??寄M預(yù)測)如圖所示,用一個(gè)動(dòng)滑輪把重200N的物體勻速提高了1m,所用的拉力F為125N,用時(shí)10s。下列說法正確的是( )
A.物體在勻速上升過程中,物體的動(dòng)能不變,機(jī)械能不變
B.拉力F做功的功率為12.5W
C.該過程中,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%
D.增大提升物體的速度可以提高該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率
2.(2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考模擬預(yù)測)下列與體育相關(guān)的物理知識中,分析正確的是( )
A.百米運(yùn)動(dòng)員跑到終點(diǎn)后不能立刻停下來,是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到慣性作用
B.拋出去的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大
C.打排球時(shí)手把球擊出去說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D.人雙手握住單杠靜止時(shí),人對單杠的拉力與單杠對人的拉力彼此平衡
3.(2023·山東臨沂·統(tǒng)考二模)2020年12月17日凌晨,嫦娥五號探測器的返回器攜帶月壤返回地球,順利降落在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場,標(biāo)志著我國探月工程收官之戰(zhàn)取得圓滿成功,中國探月六戰(zhàn)六捷。嫦娥五號返回器在減速、著陸的過程中,以下說法正確的是( )
A.重力勢能增加B.動(dòng)能不變
C.機(jī)械能減小D.受到的慣性減少
4.(2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖裝置中,物體A重100牛,物體B重10牛,在物體B的作用下,物體A在水平面作勻速直線運(yùn)動(dòng),則如果在物體A上加一個(gè)水平向左的拉力F,拉力的功率為10瓦,使物體B勻速上升4米所用的時(shí)間為(不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦,不計(jì)輪和繩重)( )
A.5秒B.6秒C.7秒D.8秒
二、多選題
5.(2023·遼寧鐵嶺·校聯(lián)考三模)如圖為遼寧男籃新星張鎮(zhèn)麟比賽時(shí)滑翔“劈扣”的情景。下列說法正確的是( )
A.他手持籃球靜止在地面時(shí),他受的重力和支持力是一對平衡力
B.他起跳時(shí)用力蹬地,是利用物體間力的作用是相互的
C.他在空中能高速滑翔是因?yàn)槭艿搅藨T性
D.他托舉籃球上升時(shí)對籃球做了功
6.(2023·河南商丘·商丘市第六中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖是撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行撐竿跳高的情景,下列說法正確的是( )
A.是運(yùn)動(dòng)員的重力將撐竿壓彎的
B.運(yùn)動(dòng)員在上升過程中具有的動(dòng)能減小
C.運(yùn)動(dòng)員在上升過程中具有的重力勢能變大
D.運(yùn)動(dòng)員上升過程中,撐竿的彈性勢能減小
7.(2023·廣東深圳·深圳市龍崗區(qū)香港中文大學(xué)(深圳)附屬知新學(xué)校??既#┤鐖D所示,斜面長20m、高10m,固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上,大小為40N的拉力,在20s內(nèi)把重60N的物體沿斜面底勻速拉動(dòng)到斜面頂。在此過程中正確的是( )

A.該同學(xué)對物體做功是300J
B.斜面的機(jī)械效率是80%
C.斜面對物體的摩擦力為10N
D.該同學(xué)對物體做功的功率是40W
三、填空題
8.(2023·安徽安慶·統(tǒng)考二模)爸爸給小明買了一部電動(dòng)平衡車(平衡車參數(shù)見表)。小明的質(zhì)量為40kg,小明在市民廣場水平路面上騎行,若騎行平衡車時(shí)所受阻力為人和車總重的0.1倍,則小明在市民廣場中以最高速度騎行時(shí),平衡車動(dòng)力的功率是 W。
9.(2024·湖北·模擬預(yù)測)《天工開物》中記載了我國古代的一種水力舂米機(jī)械——水碓(duì),如圖所示。水碓工作時(shí),水流推動(dòng)大輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而使石錘抬高,石錘的重力勢能 (選填“增大”“減小”或“不變”),然后石錘落下, 能增大,再對下方臼中的稻米做功。
10.(2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)校考三模)公務(wù)船是維護(hù)國家主權(quán)和海洋權(quán)利的行政執(zhí)法船。如圖所示,這是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船正在巡航的示意圖。該船滿載排水量為3400t,最大航行速度為54km/h。(海水密度為1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)公務(wù)船由東海駛?cè)腴L江后,公務(wù)船排開液體的體積 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(2)該公務(wù)船滿載時(shí)距海面深度為5m的聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是多少?( )
(3)當(dāng)該公務(wù)船滿載時(shí)以最大航行速度勻速直線航行6min,受到的阻力為船總重的,則航行6min動(dòng)力所做功的功率是多少?( )
11.(2023·陜西西安·西安市大明宮中學(xué)??既#┰谛罗r(nóng)村建設(shè)中,工人師傅自制了向高處運(yùn)送材料的裝置如圖所示。某次運(yùn)送的材料重為400N,在拉力F=250N的作用下,材料在20s內(nèi)勻速上升4m。則該過程中,克服材料的重做的有用功為 J,拉力F做功的功率為 W,該裝置的機(jī)械效率為 。不計(jì)繩重和摩擦,若增大提升材料的重,可以 (選填“省力”、“省功”或“提高裝置的機(jī)械效率”)。
12.(2023·江蘇無錫·無錫市天一實(shí)驗(yàn)學(xué)校??家荒#﹤鹘y(tǒng)的電車要由2條“辮子”供電,行駛中容易掉“辮子”,已逐漸被淘汰。我國最新研發(fā)的超級電容儲能式新型電車,沒有傳統(tǒng)電車的“辮子”,可在乘客上下車的短時(shí)間內(nèi)充滿電,還可以把剎車時(shí)減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能回收儲存再利用。某型號新型電車的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表:
(1)傳統(tǒng)電車掉“辮子”時(shí),電車電路處于 路狀態(tài),無法對電車持續(xù)供電;
(2)新型電車滿載時(shí)的質(zhì)量是 t;
(3)新型電車滿載時(shí),在勻速直線行駛中,水平地面對電車的阻力為車總重的倍;剎車時(shí)減小的機(jī)械能總量為,這部分能量的回收再利用,可供電車在上述水平路面上勻速行駛多少米?
(4)其蓄電池容量為“1000Ah”標(biāo)稱電壓為380V,若充電效率為,一次充滿要消耗的電能為多少?
四、實(shí)驗(yàn)題
13.(2023·江蘇淮安·統(tǒng)考一模)小明猜想物體動(dòng)能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度都有關(guān),于是他設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,用它們來探究影響動(dòng)能大小的因素:
如圖甲所示,讓質(zhì)量相同的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面,分別從A處和B處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng),然后與放在水平面上的相同紙盒相碰,紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后變?yōu)殪o止;
如圖乙所示,讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面,分別從B處由靜止開始向下運(yùn)動(dòng),然后與放在水平面上的相同紙盒相碰,紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后變?yōu)殪o止。
上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中:
(1)圖甲探究的是動(dòng)能與物體 的關(guān)系,得出的結(jié)論是 ;
(2)圖乙探究的是動(dòng)能與物體 的關(guān)系,得出的結(jié)論是 ;
(3)本題中,小球動(dòng)能大小是用 來表示的,這種方法在物理學(xué)上被稱為 。
14.(2023·廣西柳州·統(tǒng)考一模)小明在探究“物體的動(dòng)能、重力勢能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖甲所示,小明利用斜面、鋼球、木塊等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)中物體的動(dòng)能是指 (選填“鋼球”或“木塊”)的動(dòng)能;實(shí)驗(yàn)中通過觀察 來反映物體動(dòng)能的大?。?br>(2)由甲圖可以得出的結(jié)論是:在物體質(zhì)量一定時(shí), 越大,物體的動(dòng)能越大;
(3)甲圖實(shí)驗(yàn)中,若水平面絕對光滑,則 (選填“能”或“不能”)完成實(shí)驗(yàn);
(4)甲圖實(shí)驗(yàn)中,木塊在水平面上滑動(dòng)的過程中,克服摩擦力做功的功率 (選填“變大”、“變小”或“不變”);
(5)如圖乙所示,有三個(gè)實(shí)心的、大小相同的鐵球A、鐵球B和塑料球C,球A、C離沙地高度相同?,F(xiàn)讓三個(gè)球同時(shí)由靜止釋放,球落到沙地上的狀態(tài)如圖乙中虛線球所示。比較球A、C可得出重力勢能大小與 的關(guān)系;比較球A、B可得出重力勢能大小與 的關(guān)系;
15.(2023·廣東東莞·可園中學(xué)??级#┪锢砼d趣小組在探究影響動(dòng)能、勢能的因素時(shí),做了如下實(shí)驗(yàn):

同學(xué)們利用如圖甲裝置進(jìn)行“探究動(dòng)能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn),用兩根細(xì)繩將小球懸掛起來,拉起小球,當(dāng)細(xì)繩與豎直方向成θ角后松手,小球撞擊水平木板上的木塊,記下木塊移動(dòng)的距離s。改變角度θ的大小,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
(1)本實(shí)驗(yàn)探究的問題是物體的動(dòng)能大小與 的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)的研究對象是 (選填“小球”或“木塊”);利用本實(shí)驗(yàn)裝置,同時(shí)還可以探究的問題是 ;
(2)本實(shí)驗(yàn)通過木塊被小球撞擊后運(yùn)動(dòng)距離的長短來比較小球動(dòng)能的大小,這種實(shí)驗(yàn)方法叫做 (選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。木塊最終會(huì)停止下來,在此過程中木塊通過 方式把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(3)如圖乙所示,在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)無彈性細(xì)線懸掛一個(gè)小球,將小球拉至P點(diǎn)(細(xì)線處于拉直狀態(tài)),由靜止開始釋放。不計(jì)空氣阻力,小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),若它受到的所有外力突然消失,則小球?qū)? 。
A.沿AB方向做加速直線運(yùn)動(dòng)
B.沿AC方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.沿AD方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.靜止在A點(diǎn)
五、計(jì)算題
16.(2023·江蘇淮安·??寄M預(yù)測)某一型號房車的總質(zhì)量為4.5t,輪胎與地面的總接觸面積為1500cm2。在一段平直公路上勻速行駛了40km,用時(shí)30min,受到的阻力為車重的0.1倍,在這一過程中消耗燃油16kg,求:(燃油熱值q為4.5×107J/kg,g取10N/kg)
(1)當(dāng)該房車靜止在水平地面上時(shí),求其對地面的壓強(qiáng);
(2)該房車牽引力做功的功率;
(3)該房車熱機(jī)的效率。
17.(2023·遼寧錦州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)隨著汽油稅費(fèi)改革,汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭。小明的爸爸最近也購買了一輛轎車。
(1)通過查看說明書得知轎車車身質(zhì)量為1725kg。當(dāng)車上載有195kg的人和物品時(shí),車輪與地面的總接觸面積為4.0×10﹣2m2,試求轎車對地面的壓強(qiáng)。
(2)在設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),既要考慮能量的利用效率,也是考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問題。為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,汽車的冷卻系統(tǒng)常用水的循環(huán)來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)中共有5kg的水,在冷卻過程中水溫升高了50℃,所吸收的熱量是多少?
(3)若轎車以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變,運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。則轎車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是多少?
(4)汽油在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒時(shí),如果每分鐘釋放1.2×107J的能量,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是90kW,則此汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?
18.(2023·山東泰安·統(tǒng)考二模)工人師傅利用如圖所示裝置,將重2.4×104N,底面積0.5m2的實(shí)心物體A勻速提升至高處。設(shè)卷揚(yáng)機(jī)對繩子自由端的拉力為F,將物體A提升20m所用時(shí)間100s。提升過程中,滑輪組機(jī)械效率η=96%,取g=10N/kg,求:
(1)提升前,物體A對水平面的壓強(qiáng);
(2)有用功;
(3)拉力F做的功;
(4)拉力F的功率。
六、科普閱讀題
19.(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考一模)閱讀短文,回答文后問題
電動(dòng)汽車
電動(dòng)汽車是環(huán)保的交通工具,行駛時(shí)蓄電池給電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)汽車的主要部分參數(shù)如表所示,如圖甲所示,在測試過程中,司機(jī)和一名陪同人員上車。司機(jī)駕駛該充滿電的車以節(jié)電模式勻速行駛,電池剩余容量為,陪同人員負(fù)責(zé)記錄測試數(shù)據(jù),已知司機(jī)和陪同人員的質(zhì)量均為,汽車勻速行駛時(shí)所受阻力為總重力的取。
(1)汽車剎車原理圖如圖乙所示,連著剎車踏板的金屬桿可視為一根能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的 (填“省力”、“等臂”或“費(fèi)力”)杠桿;
(2)為了節(jié)能,車靠近目的地前可采用“再生制動(dòng)”的方法:在車速逐漸減到60km/h的過程中,不采用機(jī)械剎車,由于電動(dòng)汽車?yán)^續(xù)行駛,帶動(dòng)電機(jī)逆向發(fā)電,將電能存儲在蓄電池內(nèi),此時(shí)電機(jī)的工作原理是 ;
(3)在此測試過程中,電動(dòng)汽車勻速行駛30km,牽引力做的功為 J;
(4)如圖丙是小明設(shè)計(jì)的車速提醒電路,R為定值電阻,Rv的阻值隨車速的變化而改變。當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時(shí)提醒駕駛員車速過快,需要減速。圖丁是Rv的阻值與車速關(guān)系的圖像。圖戊是車速從加速到過程中,消耗的電功率隨電流變化的圖像。則圖丁中圖線與縱坐標(biāo)相交點(diǎn)的電阻值是 。

20.(2023·內(nèi)蒙古赤峰·統(tǒng)考模擬預(yù)測)閱讀短文,回答問題。
登陸火星仰望星空,我們追夢不止……
2023年5月15日,我國發(fā)射的“祝融號”火星車登陸火星表面。登陸一顆陌生的星球,大體分為“繞”、“著”、“巡”三步?!袄@”:探測器經(jīng)過漫長的旅程,實(shí)現(xiàn)對登陸星球的環(huán)繞飛行?!爸保禾綔y器著陸星球表面的過程?!把病保禾綔y器到達(dá)星球表面后,放出巡視車,完成對星球表面的拍攝及土壤分析等工作。其中最困難的一步就是“著”,這個(gè)過程中要使探測器的速度在短短的幾分鐘內(nèi)降至零,通常要先后經(jīng)歷“氣動(dòng)減速”、“降落傘減速”、“動(dòng)力減速”三個(gè)階段。火星是太陽系中與地球最相似的行星,表面有大氣層,溫度適宜,火星表面引力為地球表面引力的38%。
(1)探測器環(huán)繞火星運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓,如圖乙所示。當(dāng)探測器運(yùn)行到“遠(yuǎn)火點(diǎn)”時(shí),它的勢能 (選填“最大”或“最小”)。探測器由遠(yuǎn)火點(diǎn)向近火點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不變,則探測器的動(dòng)能將 ;(選填“不變”、“減小”或“增大”)
(2)探測器著陸星球表面的過程,能通過“氣動(dòng)減速”、“降落傘減速”的原因是因?yàn)榛鹦潜砻嬗? 。
一、單選題
1.(2023·海南省直轄縣級單位·統(tǒng)考模擬預(yù)測)用彈簧測力計(jì)兩次水平拉同一木塊,使它在同一水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖乙是它運(yùn)動(dòng)的路程隨時(shí)間變化的圖像,下列說法正確的是( )

A.木塊兩次運(yùn)動(dòng)的速度相等
B.木塊第一次受到的摩擦力較小
C.木塊兩次受到的摩擦力均為2.3N
D.木塊兩次受到拉力的功率之比為2:1
2.(2023·福建廈門·廈門雙十中學(xué)思明分校校考二模)在粗糙程度均勻的水平地面上的運(yùn)動(dòng)物體,受到方向不變的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t圖像分別如圖甲和圖乙所示。下列有關(guān)拉力做功及功率的分析正確的是( )

A.0~3s內(nèi)拉力做功為9JB.3~6s內(nèi)拉力做功81J
C.6~9s內(nèi)拉力的功率逐漸變大D.4s時(shí)拉力的功率為9W
3.(2023·安徽合肥·??级#┤鐖D所示,用重力不計(jì)的繩子(繩子不可形變)系著重為G的小球A,讓小球A在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的是( )

A.繩子對小球的拉力對小球不做功
B.小球的機(jī)械能不守恒
C.小球所受的重力與繩子對小球的拉力是一對平衡力
D.小球受到的合力為零
4.(2023·陜西商洛·??寄M預(yù)測)西安大唐不夜城是游客們向往的打卡地,如圖所示的“不倒翁”表演深受大家喜歡。下列說法正確的是( )

A.“不倒翁”整體所受重力與地面對“不倒翁”的支持力是一對相互作用力
B.“不倒翁”由傾斜向直立擺動(dòng)過程中,重力不做功
C.“不倒翁”不易傾倒,是因?yàn)樗闹亓Υ?br>D.“不倒翁”由傾斜位置擺到豎直位置時(shí)繼續(xù)向前擺動(dòng)是由于具有慣性
5.(2023上·湖北黃石·八年級黃石市有色中學(xué)校考階段練習(xí))如圖所示,兩個(gè)相同的光滑弧形槽,一個(gè)為A1B1C1凸形,一個(gè)為A2B2C2凹形,兩個(gè)相同小球分別進(jìn)入兩弧形槽的速度都為v,運(yùn)動(dòng)到槽的末端速度也都為v,小球通過凸形槽的時(shí)間為t1,通過凹形槽的時(shí)間為t2,則t1、t2的關(guān)系為( )
A.t1=t2B.t1>t2C.t1

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