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北师大版物理八下 功和机械能 知识点及练习
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功和机械能
一、功
1、做功的两个必要因素: (1)作用在物体上的力; (2)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:
(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;
(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;
3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式 W=FS=Pt
各量单位—W:J(焦耳)F:N(牛顿) S:m(米) P:W(瓦特) t:s(秒)
4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(1牛·米 = 1焦)。
6、常见的功: 克服重力做功:W=Gh 克服阻力(摩擦力)做功:W=fs
二、功的原理:使用任何机械都不省功
1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。
2、说明:①功的原理对于任何机械都适用。
②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力):人做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)
3、应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑(不计摩擦) ②理想斜面遵从功的原理
③理想斜面公式:FL=Gh
其中—F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度
④实际斜面:斜面粗糙(考虑摩擦)
若斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh 。
三、功率:单位时间内做的功—P(单位:W)
1、公式:
2、单位:瓦特,简称瓦,符号W ,常用单位 kW ,MW, 马力
换算:1kW=103W 1MW=106 W 1马力=735W
3、物理意义:表示做功快慢的物理量(与机械效率无关)。
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s 内做功66000J
4、机械中的功率
5、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。
(1)功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;
(2)机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
四、机械能
能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”,并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”。
如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功。
机
械
能
势能
重力
势能
定义:物体由于被举高而具有的能量
决定其大小的因素:
物体质量越大、举得越高(高度),重力势能就越大
弹性
势能
定义:发生弹性形变的物体具有的能量
决定其大小的因素:
物体弹性形变越大、弹性势能就越大
动能
定义:物体由于运动而具有的能量
决定其大小的因素:
物体速度越大、质量越大,动能就越大
1、机械能:动能和势能统称为机械能。
(1)理解
①有动能的物体具有机械能;
②有势能的物体具有机械能;
③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(2)探究决定动能大小的因素
a、猜想:动能大小与物体质量和速度有关;
b、实验研究—研究对象:小钢球 方法:控制变量法
c、如何判断动能大小?看小钢球能推动木快做功的多少;
如何控制速度不变?使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同;
如何改变钢球速度?使钢球从不同同高度滚下;
d、分析归纳:
保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大;
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
2、动能和势能的转化
(1)动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;
(2)动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
3、动能与势能转化问题的分析
①首先分析决定动能大小、重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化——质量,速度,高度,弹性形变
②机械能守恒:如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
③人造地球卫星的运动,近地点动能(速度)最大,势能最小;远地点势能最大,动能(速度)最小,近地点向远地点运动时,动能转化为势能,远地点向近地点运动,势能转化为动能,整个过程机械能守恒。
④滚摆上升下落过程中,如果不计空气阻力,机械能守恒。上升动能转化为重力势能,下降重力势能转化为动能,最低点速度最大,动能最大,最高点重力势能最大,动能最小,下降过程反之。
考虑空气阻力,滚摆每次上升高度减小,机械能转化为内能。
⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”,“光滑”表示不计摩擦,没有能量损失,此时机械能守恒。
4、水能和风能的利用
机械能的天然资源
风能
水能
拦河筑坝
海水潮汐
直接做功
发电
5、水电站的工作原理:
利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
6、水电站修筑拦河大坝的目的是什么?
水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。
第一节 功
1. 如图所示的四种情境中,人对物体做功的是 ( )
2. 下列四个实例中,力对物体没有做功的是 ( )
A. 起重机吊起重物 B. 马拉车,车未动
C. 跳水运动员从跳台跳下 D. 举重运动员将杠铃举起
3. 对功的理解,下列说法中正确的是 ( )
A. 力的方向跟距离垂直时,则力没有做功
B. 有力又有距离,则力一定做了功
C. 作用在物体上的力越大,则力做的功越多
D. 物体移动的距离越长,则力做的功越多
4. 一个足球运动员用100N的力踢一个重2N的足球,球离脚后在水平草地上滚动了10m。在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为 ( )
A. 1020J B. 1000J
C. 20J D. 0J
5. 小红同学将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近 ( )
A. 0. 2J B. 2J C. 20J D. 200J
6. 一只重200N的箱子放在水平地面上,甲同学用40N的水平力将箱子水平移动了5m,乙同学把这只箱子匀速提高了1m。他们做功的多少关系是 ( )
A. 甲同学做功多 B. 乙同学做功多
C. 他们做的功相等 D. 条件不足,无法判断
7. 如图所示,水平地面上的物体在水平恒定拉力F的作用下沿ABC方向做直线运动,已知AB=BC。设AB段是光滑的,拉力F做功为W1;BC段是粗糙的,拉力做功为W2。则W1和W2的关系是 ( )
A. W1=W2
B. W1>W2
C. W1<W2
D. 不能确定
F1
F2
O
8. 如图所示,分别沿不同光滑斜面AO、BO把同一物体匀速推到斜面顶端,所用沿斜面的推力的大小分别为F1、F2,对物体所做的功分别为W1、W2。则 ( )
A. F1 > F2,W1=W2
B. F1 > F2,W1 < W2
C. F1 < F2,W1=W2
D. F1 < F2,W1 > W2
9. 力学里所说的功包含两个必要因素:一个是 ,另一个是
。
10. 在物理学中, 叫做功。功的定义公式是 ,其变形公式有 、 。
11. 在国际单位制中,功的单位是牛·米,它有一个专门的名称叫做 ,简称 ,
符号是 。
12. 使用机械时,人们所做的功,都 不用机械时所做的功,也就是
,这个结论叫做功的原理。
13. 质量为50kg的箱子在200N的水平推力作用下沿水平地面匀速前进了10m。那么木箱受到的阻力是 N,推力做的功为 J,重力做的功为 J。
14. 重力为100N的小车,在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了20m,小车所受阻力为车重的0.2倍。则拉力做的功为 J,重力做的功为 J。
15. 一个重200N的物体在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了25m;拉力撤消后,物体由于惯性又前进了5 m。若拉力做的功为750 J,则拉力的大小为 。
16. 举重运动员在2s内将重1500N的杠铃匀速举高2m后在空中又停止了3s,则运动员在前2s做功 J,后3s做功 J,5s内共做功 J。
17. 一台起重机将重1.5×104N的钢材竖直匀速提升4m后,又沿水平方向匀速移动10m,则起重机在整个过程中对钢材做的功为 J。
A
F
18. 如图所示,重为10N的物体A在拉力F作用下,5s内在水平桌面上匀速前进了50cm,此时弹簧测力计的示数是2N,测力计重、绳重、滑轮重
及机械摩擦不计。则物体A与水平桌面间的摩擦力f =
N,拉力F= N,拉力F做的功W= J。
19. 一个人用500N的力往下压杠杆一端,把杠杆另一端的物体匀速抬高了40cm,手下降的高度为1 m。若不计杠杆自重和摩擦,则此过程中人做功 J,被抬高的物体重力为 N。
20. 如图所示,用一个滑轮匀速提起重400N的物体。不计滑轮重、绳重和摩擦,人对绳做的功为600 J,求
(1)拉力F的大小。
(2)物体被提起的高度。
第二节 功率
1.甲、乙两个集装箱的质量相等,起重机把甲以1 m/s的速度提升10 m;再以2 m/s的速度把乙提升相同的高度,那么( )
A.两次做功一样多 B.第一次做功多
C.第二次做功多 D.无法比较
2.体育课上,小明用100 N的水平力把放在地面上重5 N的足球踢了出去,足球在水平地面上滚了30 m停下,在球滚动的过程中,脚对球所做的功为( )
A.150 J B.500 J C.3 000 J D.0
3.(2010甘肃兰州模拟,2)平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶2
2.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则( )
A.甲做的功比乙做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙的少 D.以上说法都不对
4.初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后,想估测某同学上楼的功率有多大,已知该同学从一楼上到三楼用了10 s,则他上楼的功率大约是( )
A.3 W B.30 W C. 300 W D. 3 000 W
5.判断下列说法的正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)物体做的功多,功率一定大。( )
(2)物体做功时间短,功率一定大。( )
(3)物体做功多,需要的时间不一定多。( )
6.质量为40 kg的某同学,在体育课上用12 s的时间匀速爬到了一根竖直长杆的3 m处。则在这段时间内,该同学所做的功为_______________J,功率为_____________W。(g=10 N/kg)
7.某起重机将1 000 N的重物沿竖直方向提起,重物由静止开始先向上做变速直线运动,然后做匀速直线运动。已知重物在做变速运动的30 s内上升了16 m,在接着的10 s内又匀速上升了8 m,若空气的阻力不计,则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。
8.(2010广东珠海模拟,14)如图15-3-3所示,在50 s的时间内,男孩提着重15 N的小提琴水平向左匀速走了100 m,女孩用5 N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100 m,他们中,对物体做功的是_______________(选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是_______________。
图15-3-3
9.甲、乙两人用力之比为2∶5,各自使物体在力的方向上移动的距离之比是3∶2,所用的时间之比为2∶1,则甲、乙的功率之比为______________。
10.(2010上海浦东模拟,8)图15-3-4是中国科学家正在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。在组装时,需要用如图15-3-4所示的滑轮把重为1 000 N的物体匀速提升12 m,则作用在滑轮上的拉力F为___________N,绳子对重物所做的功为____________J。若提升重物所用的时间为1 min,则绳子对重物做功的功率为__________W。
图15-3-4
11.小红每天都练习跳绳,跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4 kg,平均每分钟她跳绳120次,假定每次双脚抬离地面的高度均为5 cm,则每上升一次她对鞋做的功为____________J;她跳绳时对鞋做功的平均功率为____________W。(g取10 N/kg)
12.体育课上,汪洋和李鹏在练引体向上,汪洋突发奇想,对李鹏说:“咱俩谁做引体向上的功率大?”
(1)请你告诉他俩怎么比较功率的大小。
(2)如果汪洋的体重已知,要测出他的功率,还需要测出的物理量有_____________。
(3)写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。
(4)测量中为了便于记录测量数据,请你帮助他设计出实验数据记录表。
13.如图15-3-2所示的装置中,使重40 N的重物向右做匀速直线运动,水平拉力F=4 N。若物体移动的速度为2 m/s,求:
图15-3-2
(1)拉力F在2 s内做的功;
(2)拉力的功率。
14.如图15-3-5所示,某矿产工人用200 N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平方向向右运动,在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m。若不计一切摩擦,求:
图15-3-5
(1)矿工在10 s内所做的功和他做功的功率;
(2)动滑轮受到的重力;
(3)滑轮组的机械效率。(取g=10 N/kg)
第三节 动能和势能
1.动能是指物体由于 而具有的能,其大小与物体的 和 有关.
2.势能包含 势能和 势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做 势能,它与物体的 和 有关;物体由于发生 而具有的能叫做 势能,它的大小与 有关.
3.我们常用的能量单位是 ,用字母 来表示.1999年11月20日,由我国科学家自行设计的“神舟”号载人舱成功地发射并按时返回到指定地点.“神舟”号载人舱在下落(如图)到地面附近时,由于空气阻力作用做匀速运动,则载人舱在匀速下降的过程中:它的动能 ,势能 .
4.下列物体各具有什么形式的能量?
(1)高速升空的火箭 .(2)被拉弯的钢板尺 .
(3)被水电站拦河坝拦住的上游水 .
(4)空中下落的皮球 . (5)被拉长的橡皮筋________.
(6)飞泻的瀑布________. (7)平路上奔驰的汽车_______。
5.如图所示,在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁,其中甲和乙为铅制的,丙和丁为铝制的.则甲和乙相比, 的势能大;丙和乙相比, 的势能大.四个金属盒中,势能最小的是 .
二、选择题
1.下列说法中正确的是
A.用同样的速度抛出去的铅球和乒乓球具有相等的动能[来源:Z|xx|k.Com]
B.重力势能相等的物体一定在同一高度上
C.两辆相同的汽车,行驶在同一条公路上,它们具有相等的动能
D.同一物体的弹性形变越大时,它所具有的弹性势能也越大
2.关于能量的大小,下列说法中错误的是
A.运动速度越大的物体,动能也越大 B.质量大的物体,动能不一定大
C.质量大的物体,其重力势能不一定大 D.质量越大的物体,被举得越高,其重力势能就越大
3.骑自行车上坡前,一般要加紧蹬几下,这是为了
A.增大惯性 B.增大动能
C.增大势能 D.增大冲力[来源:Zxxk.Com]
4.物体在平衡力的作用下,下列说法中正确的是
A.具有的机械能一定不变 B.具有的动能一定不变
C.具有的重力势能一定不变 D.无法判断
5.下列物体中具有弹性势能的是(多选)
A.拉弯的弓把箭射出去 B.钟表里的发条带动齿轮转动
C.火箭发射升天 D.小孩荡秋千从高处向低处落下
6.物体做匀速直线运动时,它(多选)
A.具有的动能一定不变 B.具有的重力势能一定不变
C.具有的动能可能增加 D.具有的重力势能可能减小
7.关于物体的动能,下列说法中正确的是 ( )
A.质量大的物体动能一定大 B.速度大的物体动能一定大
C.质量相等的物体,举得越高的动能越大 D.质量相等的物体,速度大的动能大
8.以下说法正确的是 ( )
A.甲物体所处位置比乙物体高,甲物体的势能一定比乙物体的大[来源:Z+xx+k.Com]
B.甲物体的速度比乙物体的大,甲物体的动能一定比乙物体的大
C.质量相等的两个物体,放在同一高度,它们的重力势能一定相等[来源:Zxxk.Com]
D.重力势能相等的两个物体,质量大的在低处,质量小的在高处
9.体积相等的实心铜球和铅球,放在同一高度,则 ( )
A.铜球具有的重力势能大 B.铅球具有的重力势能大
C.铅球和铜球的重力势能相等 D.条件不足,无法判断[来源:学_科_网Z_X_X_K]
10.以下现象中,动能和势能都增加的现象是 ( )
A.玩具弹簧枪将“子弹”水平射出去时 B.水从高处流向低处时
C.越来越快地上升的气球 D.列车在乎直的轨道上匀速行驶时[来源:学科网]
11.小孩从滑梯上匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是[来源:Z&xx&k.Com]
A.重力势能减少,动能增加
B.重力势能增加,动能减少
C.重力势能增加,动能不变
D.重力势能减少,动能不变
12.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体,在这一过程中,物体的
A.动能增加,重力势能减小 B.动能不变,重力势能增加
C.动能减小,重力势能增加 D.动能减小,重力势能不变
13.水电站拦河坝处的水从高处流向低处的过程中,水的
A.重力势能不变,动能增加[来源:学科网ZXXK] B.重力势能减小,动能增加
C.重力势能增加,动能减小 D.重力势能增加,动能不变
14.如图14—1所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到B,在运动过程中[来源:Z&xx&k.Com]
图14—1
A.动能减小,重力势能增加
B.动能增加,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增加
D.动能不变,重力势能减小
二、填空题
1. 竖直向上抛出的小石子,上升到最高点时速度为零,此时石子具有_________能;当石子落到地面时,速度不为零,此时石子具有_________能.
2.一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶,小汽车的动能_______大卡车的动能(填“大于”“等于”或“小于”).
3.体积相同的铁球和木球,放在同一水平桌面上,铁球静止,木球运动,_______球的重力势能大,_______球的动能大.
4.汽车匀速沿斜坡向上行驶,则汽车的_______能不变,_______能增大.自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐_______,自行车的重力势能逐渐_______.
5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么_______飞得快.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的动能将_______,重力势能将_______.[来源:学+科+网]
6.物体的质量和速度都能影响物体的动能,在这两个因素中,_______对物体的动能影响较大.运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行,当它把救灾物资投下时,它的重力势能将_______,动能将_______.
三 简答题
1.为什么高速飞行的子弹对人体有杀伤力,而静止的子弹没有呢?以相同速度飞行的炮弹和子弹哪个杀伤力更大些?为什么?
2. 一般情况下,货车造成的车祸比摩托车造成的车祸要严重的多,这是什么道理?
第四节 机械能及其转化
1.如果一个物体_____________,我们就说这个物体具有能量。动能的大小由物体的_________和_____________决定;重力势能的大小由物体的_____________和_____________决定;弹性势能的大小由物体的_____________的大小决定。
2.在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投救灾物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是( )
A.动能和重力势能都增加 B.动能和重力势能都减小
C.动能减小,重力势能增加 D.动能增加,重力势能减小
3.下列过程中,属于动能转化为势能的是( )
A.钟表里的发条带动指针转动 B.自行车在水平地面上行驶得越来越快
C.被拉开的弹簧门自动关上 D.跳高运动员跃起的过程
4.下列过程中,属于势能转化为动能的是( )
A.向上抛出的石子 B.从坡顶匀速滑到坡底的自行车
C.竖直向下落得越来越快的冰雹 D.足球场上越滚越慢的足球
5.在桂林兴安“乐满地主题乐园”里有个极刺激的游乐项目:蹦极。游乐者系上弹性牵索从高处跳下,利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。那么游乐者在其中的下降过程中( )
A.重力势能一直在减小 B.动能一直在增大
C.重力势能一直在增大 D.机械能保持不变
6.(2010河北模拟,18)在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是( )
A.动能不变 B.动能减小,机械能减小
C.动能不变,机械能不变 D.动能减小,机械能增大
7.(2010湖北武汉模拟,14)如图15-5-2所示,小孩从不太陡的滑梯上滑下的过程中,臀部有灼热的感觉。下列说法正确的是( )
图15-5-2
A.动能一定越来越大 B.重力势能一定越来越小
C.机械能总量保持不变 D.以上说法都不对
8.(2010湖北襄樊模拟,3)为了使快速降落的“神舟”五号返回舱安全着陆,返回舱在距离地面几米处,向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆,返回舱的( )
A.动能增大,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.动能减小,重力势能减少,机械能减少
9.(2010浙江台州模拟,6)如图15-5-3所示,小明分别沿三条路径滑到地面,在不考虑空气阻力和摩擦的情况下,滑到地面时速度最大的路径是…( )
图15-5-3
A.1 B.2 C.3 D.都一样
10.(2010湖北宜昌)小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处。关于动能和重力势能的转化的叙述,正确的是( )
A.动能增大,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大 D.动能不变,重力势能不变
11.如图15-5-4,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行了思考。有如下四点看法:
图15-5-4
(1)动能减少,是因为有部分机械能转化成其他形式的能
(2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了
(3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功
(4)子弹的机械能不变
你认为他的看法中,正确的有几点( )
A.1点 B.2点 C.3点 D.4点
二.填空题
1.一只小鸟在空中飞行,它具有的动能是15 J,重力势能是18 J,它的机械能是____________J。
2.一个篮球从高处自由落下,在下落的过程中,它的高度越来越小,重力势能越来越小,你认为减小的重力势能哪里去了?篮球在下落过程中,速度越来越大,动能越来越大,那它增加的动能又是来自哪里?根据动能和重力势能的大小变化,你能猜想到什么?
3.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句,表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志。被拉弯的弓,把箭射出去,在这一过程中能量的转化情况是____________________能转化为______________能。
4.随着我国经济的发展,城市的建筑越建越高,但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆),就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中,它具有的____________能转化成_______________能,而且高度越高,物体落到地面时做功本领就越_____________(选填“大”或“小”),所以危险性也越大。
5.(2010浙江杭州模拟,27)图15-5-5表示撑杆跳高运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是:
图15-5-5
(1)助跑阶段,运动员消耗体内的化学能______________(选填“大于”“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。
(2)撑杆起跳阶段,运动员的______________能增加。
(3)运动员越过横杆后,运动员将______________能转化为______________能。
6.(2010安徽庐江模拟,8)我国的《道路交通安全法》已于2010年5月1日正式实施。据交通管理部门的统计,有70%的道路交通安全事故是由于车辆超限超载引发的,车辆超限超载还是造成公路受损严重的原因之一。根据以上情况请回答:
(1)由于汽车超载,使得汽车对路面的______________增大,而汽车与路面的接触面积几乎不变,因而所产生的______________增大而导致路面容易损坏。
(2)要对机动车进行限速的原因是_________________________________________。
三、实验题
1.如图15-5-1所示,人造地球卫星在大气层外,绕地球运行,它的速度很快,一天可以绕地球飞行几圈到十几圈,能够迅速获取大量的信息。它运行的轨道为椭圆形,它的轨道上有一点离地球最近,这个点叫近地点;有一点离地球最远,这个点叫远地点,卫星在运行的过程中,机械能是守恒的。回答下列问题:
图15-5-1
(1)当卫星从远地点向近地点运行的过程中,它的动能和势能如何变化?从近地点向远地点运行的过程中,它的动能和势能又如何变化?
(2)卫星在近地点动能最_____________,势能最____________;在远地点动能最__________,势能最_____________________。
2.(2010江苏盐城模拟,39)物理课上,同学们观察了右图15-5-6所示的实验:用细线将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为α,小球离开最低位置的距离为s,然后释放,小球将左右摆动。
图15-5-6
(1)此实验说明:__________________________________________。
(2)刚开始时,他把小球拉到自己的鼻尖位置,然后放手让小球自由摆动,小球还能摆回到他的鼻尖位置吗?这是为什么?你能帮他解释吗?
(3)课后小宁同学提出这样的问题:小球来回摆动一次的时间(或摆动的快慢)跟哪些因素有关呢?对此,同学们进行了探究。小宁提出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。除了他的猜想外,请你再提出两个猜想:
①________________________________________________________。
②________________________________________________________。
3.如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务,下图是某轻轨车站的设计方案示意图,该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小的斜坡,其目的是充分利用重力的作用来提高轻轨列车能量的利用率。试从能量转化的角度说明这种设计可以节能的理由。
八年级物理《功和机械能》综合练习题
1. 下列各种情况中做功的是( )
A.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 B.用水平力推重物在水平地面上行走
C.运动员举高1800N的杠铃坚持10s D.水球重50N,沿光滑水平面运动10m
2.如图9所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员 ( )
A.起跳上升过程中,重力势能转化为动能
B.匀速滑行时,人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
C.以滑板为参照物,运动员始终是静止的
D.由于惯性,人越过杆后仍将落在滑板上
3. 某起重机将1×104N的重物沿竖直方向提起,重物由静止开始向上做变速直线运动,然后做匀速直线运动,已知重物在开始的30s内上升的高度为16m,在接着的10s内又匀速上升了8m。若空气阻力忽略不计,则在匀速运动过程中,起重机对重物的拉力的功率_______W;在上述的40s内重物运动的平均速度是________m/s,克服重物重力做功 J。
4. 某学生用40N的力将重60N的铅球抛出5m远,则铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是:( )
A.200J B.300J C.0J D.500J
5.如图是商场的自动扶梯,它的部分几何尺寸如图所示,质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s的速度匀速上行.则扶梯对他做的功是____J,对他做功的功率是______W,小华的机械能将_______(填“变大”、“变小”或“不变”).
6. 甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的( )
A. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1
B. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1
C. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3
D. 做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶1
7. 四位同学一起到泰州园博园游玩时,突发奇想,要进行一次比赛。他们商定:四人同时出发,绕园博园中心的天德湖跑一圈,功率最大者获胜.那么,最后胜出者一定是
A.体重最大的同学 B.最快跑完一圈的同学
C.速度最大的同学 D.做功最快的同学
8.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体,两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7,由图可知,甲乙两个力的大小关系是( )
A.F甲>F乙 B. .F甲<F乙 C. B. .F甲=F乙 D.条件不足,无法比较
9. 青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的100 min内,心脏做功约为______J,用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高____m.(g取10 N/kg)
10.用100N的水平力推小车在水平面上匀速直线运动,5s内小车前进了10m,则在这段时间内:(1)物体运动的速度是多大?(2)推力做功是多少?(3)推力的功率是多大?
11.关于功率的说法正确的是
A.做功多的机械,功率一定大 B.机械效率高的机械,功率一定大
C. 做功快的机械,功率一定大 D.做功时间短的机械,功率一定大
12.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动.据图可知运动员
A.重力大小为F0
B.t0时刻重力势能最小
C.t0时刻动能最大
D.所受拉力F始终不做功
13.如图4甲所示,一物体放在水平地面上静止,受到水平的力F作用时,开始计时,F的大小和方向随时间变化,在0~6s时间内,力F方向水平向右,F的大小与时间t的关系如图乙所示,在0~6S时间内,物体运动速度ν与时间t的关系如图4丙所示,则下列说法正确的是
A.在4~6s时间内,力F做功的功率为16W
B. 若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小为6N,物体将沿水平地面向左做加速直线运动
C. 若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小为2N,物体将先沿水平地面向右做减速运动,最后静止在水平面上
D. 若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小先为10N,物体先沿水平地面向右做减速运动,然后物体所受合力大小为2N,再沿水平地面向左做加速运动
自行车净重
200N
行驶过程轮胎与地面接触总面积
1×10-2m2
匀速行驶过程中的总阻力
30N
车轮直径
0.61m
轮胎承受的最大压强
1.2×105Pa
14.一个体重为500N的同学骑自行车上学,在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶。 有关数据如右表所示。
(1)在行驶过程中,车对地面的压强是多大?
(2)该同学骑车沿直线匀速行驶10min至少做了多少功?
15.如图1-11所示,在某学校举行的田径运动会上,质量为60 kg、身高为1.7 m的某运动员参加跳高比赛时的示意图.跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部(重心处) ,另一端穿过固定在地面上的小环,然后,将绳子拉直后让运动员尽力往上跳.刚起跳时,该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍,当运动员跳到最高点时,拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8 m.(g=10 N/kg)则:
(1)在这个过程中,运动员重心上升的高度是多少?运动员跳高所做的功是多少?
(2)月球表面的引力是地球表面引力的1/6,如果该运动员按同样的方式起跳,那么,他在月球上能跳起的高度为多少?
图1-11
16. 甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面,它们在相等的水平推力作用下移动相同的距离,试判断推力对物体做功W甲和W乙及功率P甲和P乙的大小关系为 ( )
A.W甲>W乙,P甲=P乙 B.W甲=W乙,P甲=P乙 C.W甲P乙 D.W甲=W乙,P甲
17.航模小组的某位同学在操场上利用电动遥控飞机进行训练,他操作遥控器,使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离地面10m的高度处。飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s。假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力,下列说法正确的是 ( )
A、在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
B、在上升的阶段受到的升力大于重力
C、在上升阶段飞机的功率为2.5W
D、 在匀速阶段飞机升力的功率为3W
18. 商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能 ,势能 (选填“变大”、“变小”或“不变”).有的商场安装了自动调速电动扶梯,这种扶梯不载人时,以较低速度运行;载人时则以较高的速度运行.则这种自动调速扶梯载人时做功的功率
(选填“大于”、“等于”或“小于”)不载人时做功的功率.
19.飞机在空中沿水平方向匀速飞行,同时往地面投放救灾物资。在这个过程中,飞机的动能__________,势能__________(填“增大”、“减小”或“不变”),因为 。
20.电动自行车在匀速爬坡的过程中,动能 ,骑电动自行车下坡时,关闭电源开关,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐 ,重力势能逐渐 。(填“增大”、“不变”或“减小” )
21.如图4所示,小明用水平力推汽车但未推动,下列说法中正确的是
A.小明的推力没有对汽车做功
B.汽车不受摩擦力的作用
C.小明的推力小于汽车受到的摩擦力
D.此时汽车的动能大于零
22.如果小轿车造成的车祸比载重汽车造成的车祸还要严重的话,这通常是由于
A. 小轿车的速度较大 B. 小轿车的质量较小
C. 小轿车的体积较小 D. 小轿车的动能较小
23.学校进行实验室仪器升级工程,买了30套总质量为300 kg的物理实验器材,每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7 m高的物理实验室。
(1)实验员至少需要做多少功?(不考虑他克服自身重力所做的功,取=10N/kg)
(2)如上图所示,假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去,那么他每次搬运的实验器材箱数N应为多少?
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间,求他搬运这批实验器材的最短时间是多少s?。
24.在学习势能知识时,小红将一张硬纸片对折,在开口一边剪两刀,然后将一根橡皮筋套在开口边,做成了一个特殊的卡片.
(1)小红将图中的卡片反过来,用手把它压平在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的实验现象是_______ ,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片_______,因此橡皮筋具有_________________.
(2)接下来小红仍将卡片下压,但不压平,迅速松手后观察到的实验现象是________ ,小红这样做的目的是为了研究橡皮筋的弹性势能大小与___________的关系.小红根据实验现象可以得出的结论是:在一定限度内,______________________________________.
(3)要想纸片弹得更高,实验时应注意什么?(写出两点)_____________________________________ 。
25.检测机构为了检测汽车的刹车性能,在同一场地做了如下实验:
(1)某车以不同车速行驶时,测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现情况,决定刹车到脚踩在刹车踏板上时,车通过的距离;刹车距离是指脚踩在刹车踏板上,使车减速,到车停时车通过的距离。如果司机以60km/h的速度驾驶,从发现情况,决定刹车到车停止时,车通过的距离为 m。
(2)汽车的刹车方式有两种:
方式一:刹车时,车轮不能滚动,只能滑行,直至车停。
方式二:刹车时,车轮仍保持滚动,但滚动减慢,直至车停。
图乙反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。从图中可知,在车速相同时,采用 (刹车方式一/刹车方式二)刹车后,刹车距离较短。
(3)检测中,相同的A、B两车均以v1速度行驶,A车采取方式一刹车,B车采取方式二刹车,刹车时车与障碍物的距离相等(距离小于S1,如图),则撞击时________(A/B)车对障碍物的破坏程度更大,理由是______________________________(请结合图乙中曲线说明)。
第25题
26.如下图所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答:
(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是: ;
(2)从单摆的实验看,在A、B、C三点位置,哪个点的位置动能最大 ;
(3)小明通过查阅资料知道单摆的周期只与摆绳的长度有关,那么单摆的周期公式最有可能的是下面 ;
A. T=m B. T=2 C. T= D. T=2㎡
完成下表的数据:
实验次数
摆绳的长度L/m
小球的质量m/kg
单摆的周期T/s
1
1
0.5
2.01
2
2
0.5
2.84
3
2
1
▲
27.如图14-3所示,学下小组的同学在探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”时,设计了以下实验:
实验方案:三个相同的木桩插在沙坑里,露出沙坑的高度相同,如甲图所示。取三个铁块从空中静止释放后撞击木桩,木桩陷入沙坑,如乙图所示。
A
B
C
甲
乙
A
B
C
图14-3
(1)在此实验中,我们可以通过观察_______________________________来比较铁块重力势能的大小。
(2)若hA=hB>hC,mA
比较A、B情况,说明__________________________________________________。
比较B、C情况,说明__________________________________________________。
(3)实验得出的结论是:物体重力势能的大小跟物体的_________和________有关。
28.请设计一个实验来测定你跳绳的功率. 要求:
(1)写出实验中要测量的物理量及其测量器材;
(2)实验步骤
(3)给出计算功率的表达式;
(4)为了提高测量的准确程度,实验时应注意哪些事项.
29. 一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg,在F=4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,lmin内行驶了900m取g=10 N/kg,求:
(1)卡车连同货物受到重力的大小;
(2)卡车受到阻力的大小
(3)牵引力做功的功率
30.今年我省出现大面积干旱,造成农田缺水,严重影响农作物生长,为缓解旱情,很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠,再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水,g取10N/kg,求:此柴油抽水机在这段时间内对水做了多少功?功率是多少kW?
31. 如图5A-6所示是××型汽车,下表列出的是有关它的部分数据:
汽车的质量 1200kg
汽车的额定功率 40kW
每个轮胎与地面接触面积 400cm2
100km耗油量 10L
汽油的密度
求:假设该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶,速度为90km/h。请计算该车10min内牵引力所做的功和汽车受到的阻力。
一、功
1、做功的两个必要因素: (1)作用在物体上的力; (2)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:
(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;
(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;
3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式 W=FS=Pt
各量单位—W:J(焦耳)F:N(牛顿) S:m(米) P:W(瓦特) t:s(秒)
4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(1牛·米 = 1焦)。
6、常见的功: 克服重力做功:W=Gh 克服阻力(摩擦力)做功:W=fs
二、功的原理:使用任何机械都不省功
1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。
2、说明:①功的原理对于任何机械都适用。
②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力):人做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)
3、应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑(不计摩擦) ②理想斜面遵从功的原理
③理想斜面公式:FL=Gh
其中—F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度
④实际斜面:斜面粗糙(考虑摩擦)
若斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh 。
三、功率:单位时间内做的功—P(单位:W)
1、公式:
2、单位:瓦特,简称瓦,符号W ,常用单位 kW ,MW, 马力
换算:1kW=103W 1MW=106 W 1马力=735W
3、物理意义:表示做功快慢的物理量(与机械效率无关)。
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s 内做功66000J
4、机械中的功率
5、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。
(1)功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;
(2)机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
四、机械能
能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”,并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”。
如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功。
机
械
能
势能
重力
势能
定义:物体由于被举高而具有的能量
决定其大小的因素:
物体质量越大、举得越高(高度),重力势能就越大
弹性
势能
定义:发生弹性形变的物体具有的能量
决定其大小的因素:
物体弹性形变越大、弹性势能就越大
动能
定义:物体由于运动而具有的能量
决定其大小的因素:
物体速度越大、质量越大,动能就越大
1、机械能:动能和势能统称为机械能。
(1)理解
①有动能的物体具有机械能;
②有势能的物体具有机械能;
③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(2)探究决定动能大小的因素
a、猜想:动能大小与物体质量和速度有关;
b、实验研究—研究对象:小钢球 方法:控制变量法
c、如何判断动能大小?看小钢球能推动木快做功的多少;
如何控制速度不变?使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同;
如何改变钢球速度?使钢球从不同同高度滚下;
d、分析归纳:
保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大;
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
2、动能和势能的转化
(1)动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;
(2)动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
3、动能与势能转化问题的分析
①首先分析决定动能大小、重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化——质量,速度,高度,弹性形变
②机械能守恒:如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
③人造地球卫星的运动,近地点动能(速度)最大,势能最小;远地点势能最大,动能(速度)最小,近地点向远地点运动时,动能转化为势能,远地点向近地点运动,势能转化为动能,整个过程机械能守恒。
④滚摆上升下落过程中,如果不计空气阻力,机械能守恒。上升动能转化为重力势能,下降重力势能转化为动能,最低点速度最大,动能最大,最高点重力势能最大,动能最小,下降过程反之。
考虑空气阻力,滚摆每次上升高度减小,机械能转化为内能。
⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”,“光滑”表示不计摩擦,没有能量损失,此时机械能守恒。
4、水能和风能的利用
机械能的天然资源
风能
水能
拦河筑坝
海水潮汐
直接做功
发电
5、水电站的工作原理:
利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
6、水电站修筑拦河大坝的目的是什么?
水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。
第一节 功
1. 如图所示的四种情境中,人对物体做功的是 ( )
2. 下列四个实例中,力对物体没有做功的是 ( )
A. 起重机吊起重物 B. 马拉车,车未动
C. 跳水运动员从跳台跳下 D. 举重运动员将杠铃举起
3. 对功的理解,下列说法中正确的是 ( )
A. 力的方向跟距离垂直时,则力没有做功
B. 有力又有距离,则力一定做了功
C. 作用在物体上的力越大,则力做的功越多
D. 物体移动的距离越长,则力做的功越多
4. 一个足球运动员用100N的力踢一个重2N的足球,球离脚后在水平草地上滚动了10m。在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为 ( )
A. 1020J B. 1000J
C. 20J D. 0J
5. 小红同学将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近 ( )
A. 0. 2J B. 2J C. 20J D. 200J
6. 一只重200N的箱子放在水平地面上,甲同学用40N的水平力将箱子水平移动了5m,乙同学把这只箱子匀速提高了1m。他们做功的多少关系是 ( )
A. 甲同学做功多 B. 乙同学做功多
C. 他们做的功相等 D. 条件不足,无法判断
7. 如图所示,水平地面上的物体在水平恒定拉力F的作用下沿ABC方向做直线运动,已知AB=BC。设AB段是光滑的,拉力F做功为W1;BC段是粗糙的,拉力做功为W2。则W1和W2的关系是 ( )
A. W1=W2
B. W1>W2
C. W1<W2
D. 不能确定
F1
F2
O
8. 如图所示,分别沿不同光滑斜面AO、BO把同一物体匀速推到斜面顶端,所用沿斜面的推力的大小分别为F1、F2,对物体所做的功分别为W1、W2。则 ( )
A. F1 > F2,W1=W2
B. F1 > F2,W1 < W2
C. F1 < F2,W1=W2
D. F1 < F2,W1 > W2
9. 力学里所说的功包含两个必要因素:一个是 ,另一个是
。
10. 在物理学中, 叫做功。功的定义公式是 ,其变形公式有 、 。
11. 在国际单位制中,功的单位是牛·米,它有一个专门的名称叫做 ,简称 ,
符号是 。
12. 使用机械时,人们所做的功,都 不用机械时所做的功,也就是
,这个结论叫做功的原理。
13. 质量为50kg的箱子在200N的水平推力作用下沿水平地面匀速前进了10m。那么木箱受到的阻力是 N,推力做的功为 J,重力做的功为 J。
14. 重力为100N的小车,在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了20m,小车所受阻力为车重的0.2倍。则拉力做的功为 J,重力做的功为 J。
15. 一个重200N的物体在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了25m;拉力撤消后,物体由于惯性又前进了5 m。若拉力做的功为750 J,则拉力的大小为 。
16. 举重运动员在2s内将重1500N的杠铃匀速举高2m后在空中又停止了3s,则运动员在前2s做功 J,后3s做功 J,5s内共做功 J。
17. 一台起重机将重1.5×104N的钢材竖直匀速提升4m后,又沿水平方向匀速移动10m,则起重机在整个过程中对钢材做的功为 J。
A
F
18. 如图所示,重为10N的物体A在拉力F作用下,5s内在水平桌面上匀速前进了50cm,此时弹簧测力计的示数是2N,测力计重、绳重、滑轮重
及机械摩擦不计。则物体A与水平桌面间的摩擦力f =
N,拉力F= N,拉力F做的功W= J。
19. 一个人用500N的力往下压杠杆一端,把杠杆另一端的物体匀速抬高了40cm,手下降的高度为1 m。若不计杠杆自重和摩擦,则此过程中人做功 J,被抬高的物体重力为 N。
20. 如图所示,用一个滑轮匀速提起重400N的物体。不计滑轮重、绳重和摩擦,人对绳做的功为600 J,求
(1)拉力F的大小。
(2)物体被提起的高度。
第二节 功率
1.甲、乙两个集装箱的质量相等,起重机把甲以1 m/s的速度提升10 m;再以2 m/s的速度把乙提升相同的高度,那么( )
A.两次做功一样多 B.第一次做功多
C.第二次做功多 D.无法比较
2.体育课上,小明用100 N的水平力把放在地面上重5 N的足球踢了出去,足球在水平地面上滚了30 m停下,在球滚动的过程中,脚对球所做的功为( )
A.150 J B.500 J C.3 000 J D.0
3.(2010甘肃兰州模拟,2)平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶2
2.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则( )
A.甲做的功比乙做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙的少 D.以上说法都不对
4.初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后,想估测某同学上楼的功率有多大,已知该同学从一楼上到三楼用了10 s,则他上楼的功率大约是( )
A.3 W B.30 W C. 300 W D. 3 000 W
5.判断下列说法的正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)物体做的功多,功率一定大。( )
(2)物体做功时间短,功率一定大。( )
(3)物体做功多,需要的时间不一定多。( )
6.质量为40 kg的某同学,在体育课上用12 s的时间匀速爬到了一根竖直长杆的3 m处。则在这段时间内,该同学所做的功为_______________J,功率为_____________W。(g=10 N/kg)
7.某起重机将1 000 N的重物沿竖直方向提起,重物由静止开始先向上做变速直线运动,然后做匀速直线运动。已知重物在做变速运动的30 s内上升了16 m,在接着的10 s内又匀速上升了8 m,若空气的阻力不计,则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。
8.(2010广东珠海模拟,14)如图15-3-3所示,在50 s的时间内,男孩提着重15 N的小提琴水平向左匀速走了100 m,女孩用5 N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100 m,他们中,对物体做功的是_______________(选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是_______________。
图15-3-3
9.甲、乙两人用力之比为2∶5,各自使物体在力的方向上移动的距离之比是3∶2,所用的时间之比为2∶1,则甲、乙的功率之比为______________。
10.(2010上海浦东模拟,8)图15-3-4是中国科学家正在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。在组装时,需要用如图15-3-4所示的滑轮把重为1 000 N的物体匀速提升12 m,则作用在滑轮上的拉力F为___________N,绳子对重物所做的功为____________J。若提升重物所用的时间为1 min,则绳子对重物做功的功率为__________W。
图15-3-4
11.小红每天都练习跳绳,跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4 kg,平均每分钟她跳绳120次,假定每次双脚抬离地面的高度均为5 cm,则每上升一次她对鞋做的功为____________J;她跳绳时对鞋做功的平均功率为____________W。(g取10 N/kg)
12.体育课上,汪洋和李鹏在练引体向上,汪洋突发奇想,对李鹏说:“咱俩谁做引体向上的功率大?”
(1)请你告诉他俩怎么比较功率的大小。
(2)如果汪洋的体重已知,要测出他的功率,还需要测出的物理量有_____________。
(3)写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。
(4)测量中为了便于记录测量数据,请你帮助他设计出实验数据记录表。
13.如图15-3-2所示的装置中,使重40 N的重物向右做匀速直线运动,水平拉力F=4 N。若物体移动的速度为2 m/s,求:
图15-3-2
(1)拉力F在2 s内做的功;
(2)拉力的功率。
14.如图15-3-5所示,某矿产工人用200 N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平方向向右运动,在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m。若不计一切摩擦,求:
图15-3-5
(1)矿工在10 s内所做的功和他做功的功率;
(2)动滑轮受到的重力;
(3)滑轮组的机械效率。(取g=10 N/kg)
第三节 动能和势能
1.动能是指物体由于 而具有的能,其大小与物体的 和 有关.
2.势能包含 势能和 势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做 势能,它与物体的 和 有关;物体由于发生 而具有的能叫做 势能,它的大小与 有关.
3.我们常用的能量单位是 ,用字母 来表示.1999年11月20日,由我国科学家自行设计的“神舟”号载人舱成功地发射并按时返回到指定地点.“神舟”号载人舱在下落(如图)到地面附近时,由于空气阻力作用做匀速运动,则载人舱在匀速下降的过程中:它的动能 ,势能 .
4.下列物体各具有什么形式的能量?
(1)高速升空的火箭 .(2)被拉弯的钢板尺 .
(3)被水电站拦河坝拦住的上游水 .
(4)空中下落的皮球 . (5)被拉长的橡皮筋________.
(6)飞泻的瀑布________. (7)平路上奔驰的汽车_______。
5.如图所示,在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁,其中甲和乙为铅制的,丙和丁为铝制的.则甲和乙相比, 的势能大;丙和乙相比, 的势能大.四个金属盒中,势能最小的是 .
二、选择题
1.下列说法中正确的是
A.用同样的速度抛出去的铅球和乒乓球具有相等的动能[来源:Z|xx|k.Com]
B.重力势能相等的物体一定在同一高度上
C.两辆相同的汽车,行驶在同一条公路上,它们具有相等的动能
D.同一物体的弹性形变越大时,它所具有的弹性势能也越大
2.关于能量的大小,下列说法中错误的是
A.运动速度越大的物体,动能也越大 B.质量大的物体,动能不一定大
C.质量大的物体,其重力势能不一定大 D.质量越大的物体,被举得越高,其重力势能就越大
3.骑自行车上坡前,一般要加紧蹬几下,这是为了
A.增大惯性 B.增大动能
C.增大势能 D.增大冲力[来源:Zxxk.Com]
4.物体在平衡力的作用下,下列说法中正确的是
A.具有的机械能一定不变 B.具有的动能一定不变
C.具有的重力势能一定不变 D.无法判断
5.下列物体中具有弹性势能的是(多选)
A.拉弯的弓把箭射出去 B.钟表里的发条带动齿轮转动
C.火箭发射升天 D.小孩荡秋千从高处向低处落下
6.物体做匀速直线运动时,它(多选)
A.具有的动能一定不变 B.具有的重力势能一定不变
C.具有的动能可能增加 D.具有的重力势能可能减小
7.关于物体的动能,下列说法中正确的是 ( )
A.质量大的物体动能一定大 B.速度大的物体动能一定大
C.质量相等的物体,举得越高的动能越大 D.质量相等的物体,速度大的动能大
8.以下说法正确的是 ( )
A.甲物体所处位置比乙物体高,甲物体的势能一定比乙物体的大[来源:Z+xx+k.Com]
B.甲物体的速度比乙物体的大,甲物体的动能一定比乙物体的大
C.质量相等的两个物体,放在同一高度,它们的重力势能一定相等[来源:Zxxk.Com]
D.重力势能相等的两个物体,质量大的在低处,质量小的在高处
9.体积相等的实心铜球和铅球,放在同一高度,则 ( )
A.铜球具有的重力势能大 B.铅球具有的重力势能大
C.铅球和铜球的重力势能相等 D.条件不足,无法判断[来源:学_科_网Z_X_X_K]
10.以下现象中,动能和势能都增加的现象是 ( )
A.玩具弹簧枪将“子弹”水平射出去时 B.水从高处流向低处时
C.越来越快地上升的气球 D.列车在乎直的轨道上匀速行驶时[来源:学科网]
11.小孩从滑梯上匀速下滑的过程中,下列说法中正确的是[来源:Z&xx&k.Com]
A.重力势能减少,动能增加
B.重力势能增加,动能减少
C.重力势能增加,动能不变
D.重力势能减少,动能不变
12.起重机沿竖直方向匀速吊起重为G的物体,在这一过程中,物体的
A.动能增加,重力势能减小 B.动能不变,重力势能增加
C.动能减小,重力势能增加 D.动能减小,重力势能不变
13.水电站拦河坝处的水从高处流向低处的过程中,水的
A.重力势能不变,动能增加[来源:学科网ZXXK] B.重力势能减小,动能增加
C.重力势能增加,动能减小 D.重力势能增加,动能不变
14.如图14—1所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到B,在运动过程中[来源:Z&xx&k.Com]
图14—1
A.动能减小,重力势能增加
B.动能增加,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增加
D.动能不变,重力势能减小
二、填空题
1. 竖直向上抛出的小石子,上升到最高点时速度为零,此时石子具有_________能;当石子落到地面时,速度不为零,此时石子具有_________能.
2.一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶,小汽车的动能_______大卡车的动能(填“大于”“等于”或“小于”).
3.体积相同的铁球和木球,放在同一水平桌面上,铁球静止,木球运动,_______球的重力势能大,_______球的动能大.
4.汽车匀速沿斜坡向上行驶,则汽车的_______能不变,_______能增大.自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐_______,自行车的重力势能逐渐_______.
5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么_______飞得快.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的动能将_______,重力势能将_______.[来源:学+科+网]
6.物体的质量和速度都能影响物体的动能,在这两个因素中,_______对物体的动能影响较大.运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行,当它把救灾物资投下时,它的重力势能将_______,动能将_______.
三 简答题
1.为什么高速飞行的子弹对人体有杀伤力,而静止的子弹没有呢?以相同速度飞行的炮弹和子弹哪个杀伤力更大些?为什么?
2. 一般情况下,货车造成的车祸比摩托车造成的车祸要严重的多,这是什么道理?
第四节 机械能及其转化
1.如果一个物体_____________,我们就说这个物体具有能量。动能的大小由物体的_________和_____________决定;重力势能的大小由物体的_____________和_____________决定;弹性势能的大小由物体的_____________的大小决定。
2.在空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投救灾物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是( )
A.动能和重力势能都增加 B.动能和重力势能都减小
C.动能减小,重力势能增加 D.动能增加,重力势能减小
3.下列过程中,属于动能转化为势能的是( )
A.钟表里的发条带动指针转动 B.自行车在水平地面上行驶得越来越快
C.被拉开的弹簧门自动关上 D.跳高运动员跃起的过程
4.下列过程中,属于势能转化为动能的是( )
A.向上抛出的石子 B.从坡顶匀速滑到坡底的自行车
C.竖直向下落得越来越快的冰雹 D.足球场上越滚越慢的足球
5.在桂林兴安“乐满地主题乐园”里有个极刺激的游乐项目:蹦极。游乐者系上弹性牵索从高处跳下,利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。那么游乐者在其中的下降过程中( )
A.重力势能一直在减小 B.动能一直在增大
C.重力势能一直在增大 D.机械能保持不变
6.(2010河北模拟,18)在水平街道上匀速行驶的洒水车,一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是( )
A.动能不变 B.动能减小,机械能减小
C.动能不变,机械能不变 D.动能减小,机械能增大
7.(2010湖北武汉模拟,14)如图15-5-2所示,小孩从不太陡的滑梯上滑下的过程中,臀部有灼热的感觉。下列说法正确的是( )
图15-5-2
A.动能一定越来越大 B.重力势能一定越来越小
C.机械能总量保持不变 D.以上说法都不对
8.(2010湖北襄樊模拟,3)为了使快速降落的“神舟”五号返回舱安全着陆,返回舱在距离地面几米处,向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆,返回舱的( )
A.动能增大,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.动能减小,重力势能减少,机械能减少
9.(2010浙江台州模拟,6)如图15-5-3所示,小明分别沿三条路径滑到地面,在不考虑空气阻力和摩擦的情况下,滑到地面时速度最大的路径是…( )
图15-5-3
A.1 B.2 C.3 D.都一样
10.(2010湖北宜昌)小孩在荡秋千游戏中,从最低处荡到最高处。关于动能和重力势能的转化的叙述,正确的是( )
A.动能增大,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大 D.动能不变,重力势能不变
11.如图15-5-4,小刚对子弹击穿木板靶心前后,子弹能量变化的问题进行了思考。有如下四点看法:
图15-5-4
(1)动能减少,是因为有部分机械能转化成其他形式的能
(2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了
(3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功
(4)子弹的机械能不变
你认为他的看法中,正确的有几点( )
A.1点 B.2点 C.3点 D.4点
二.填空题
1.一只小鸟在空中飞行,它具有的动能是15 J,重力势能是18 J,它的机械能是____________J。
2.一个篮球从高处自由落下,在下落的过程中,它的高度越来越小,重力势能越来越小,你认为减小的重力势能哪里去了?篮球在下落过程中,速度越来越大,动能越来越大,那它增加的动能又是来自哪里?根据动能和重力势能的大小变化,你能猜想到什么?
3.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句,表达了诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志。被拉弯的弓,把箭射出去,在这一过程中能量的转化情况是____________________能转化为______________能。
4.随着我国经济的发展,城市的建筑越建越高,但如果不注意建筑上的物体(例如放在阳台上的花盆),就会有“高空抛物砸伤人”的危险。在物体落下的过程中,它具有的____________能转化成_______________能,而且高度越高,物体落到地面时做功本领就越_____________(选填“大”或“小”),所以危险性也越大。
5.(2010浙江杭州模拟,27)图15-5-5表示撑杆跳高运动的几个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是:
图15-5-5
(1)助跑阶段,运动员消耗体内的化学能______________(选填“大于”“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。
(2)撑杆起跳阶段,运动员的______________能增加。
(3)运动员越过横杆后,运动员将______________能转化为______________能。
6.(2010安徽庐江模拟,8)我国的《道路交通安全法》已于2010年5月1日正式实施。据交通管理部门的统计,有70%的道路交通安全事故是由于车辆超限超载引发的,车辆超限超载还是造成公路受损严重的原因之一。根据以上情况请回答:
(1)由于汽车超载,使得汽车对路面的______________增大,而汽车与路面的接触面积几乎不变,因而所产生的______________增大而导致路面容易损坏。
(2)要对机动车进行限速的原因是_________________________________________。
三、实验题
1.如图15-5-1所示,人造地球卫星在大气层外,绕地球运行,它的速度很快,一天可以绕地球飞行几圈到十几圈,能够迅速获取大量的信息。它运行的轨道为椭圆形,它的轨道上有一点离地球最近,这个点叫近地点;有一点离地球最远,这个点叫远地点,卫星在运行的过程中,机械能是守恒的。回答下列问题:
图15-5-1
(1)当卫星从远地点向近地点运行的过程中,它的动能和势能如何变化?从近地点向远地点运行的过程中,它的动能和势能又如何变化?
(2)卫星在近地点动能最_____________,势能最____________;在远地点动能最__________,势能最_____________________。
2.(2010江苏盐城模拟,39)物理课上,同学们观察了右图15-5-6所示的实验:用细线将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为α,小球离开最低位置的距离为s,然后释放,小球将左右摆动。
图15-5-6
(1)此实验说明:__________________________________________。
(2)刚开始时,他把小球拉到自己的鼻尖位置,然后放手让小球自由摆动,小球还能摆回到他的鼻尖位置吗?这是为什么?你能帮他解释吗?
(3)课后小宁同学提出这样的问题:小球来回摆动一次的时间(或摆动的快慢)跟哪些因素有关呢?对此,同学们进行了探究。小宁提出猜想:小球摆动的快慢可能跟细线的长度(L)有关。除了他的猜想外,请你再提出两个猜想:
①________________________________________________________。
②________________________________________________________。
3.如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务,下图是某轻轨车站的设计方案示意图,该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小的斜坡,其目的是充分利用重力的作用来提高轻轨列车能量的利用率。试从能量转化的角度说明这种设计可以节能的理由。
八年级物理《功和机械能》综合练习题
1. 下列各种情况中做功的是( )
A.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 B.用水平力推重物在水平地面上行走
C.运动员举高1800N的杠铃坚持10s D.水球重50N,沿光滑水平面运动10m
2.如图9所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员 ( )
A.起跳上升过程中,重力势能转化为动能
B.匀速滑行时,人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
C.以滑板为参照物,运动员始终是静止的
D.由于惯性,人越过杆后仍将落在滑板上
3. 某起重机将1×104N的重物沿竖直方向提起,重物由静止开始向上做变速直线运动,然后做匀速直线运动,已知重物在开始的30s内上升的高度为16m,在接着的10s内又匀速上升了8m。若空气阻力忽略不计,则在匀速运动过程中,起重机对重物的拉力的功率_______W;在上述的40s内重物运动的平均速度是________m/s,克服重物重力做功 J。
4. 某学生用40N的力将重60N的铅球抛出5m远,则铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是:( )
A.200J B.300J C.0J D.500J
5.如图是商场的自动扶梯,它的部分几何尺寸如图所示,质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s的速度匀速上行.则扶梯对他做的功是____J,对他做功的功率是______W,小华的机械能将_______(填“变大”、“变小”或“不变”).
6. 甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的( )
A. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1
B. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1
C. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3
D. 做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶1
7. 四位同学一起到泰州园博园游玩时,突发奇想,要进行一次比赛。他们商定:四人同时出发,绕园博园中心的天德湖跑一圈,功率最大者获胜.那么,最后胜出者一定是
A.体重最大的同学 B.最快跑完一圈的同学
C.速度最大的同学 D.做功最快的同学
8.用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体,两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7,由图可知,甲乙两个力的大小关系是( )
A.F甲>F乙 B. .F甲<F乙 C. B. .F甲=F乙 D.条件不足,无法比较
9. 青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的100 min内,心脏做功约为______J,用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高____m.(g取10 N/kg)
10.用100N的水平力推小车在水平面上匀速直线运动,5s内小车前进了10m,则在这段时间内:(1)物体运动的速度是多大?(2)推力做功是多少?(3)推力的功率是多大?
11.关于功率的说法正确的是
A.做功多的机械,功率一定大 B.机械效率高的机械,功率一定大
C. 做功快的机械,功率一定大 D.做功时间短的机械,功率一定大
12.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动.据图可知运动员
A.重力大小为F0
B.t0时刻重力势能最小
C.t0时刻动能最大
D.所受拉力F始终不做功
13.如图4甲所示,一物体放在水平地面上静止,受到水平的力F作用时,开始计时,F的大小和方向随时间变化,在0~6s时间内,力F方向水平向右,F的大小与时间t的关系如图乙所示,在0~6S时间内,物体运动速度ν与时间t的关系如图4丙所示,则下列说法正确的是
A.在4~6s时间内,力F做功的功率为16W
B. 若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小为6N,物体将沿水平地面向左做加速直线运动
C. 若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小为2N,物体将先沿水平地面向右做减速运动,最后静止在水平面上
D. 若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小先为10N,物体先沿水平地面向右做减速运动,然后物体所受合力大小为2N,再沿水平地面向左做加速运动
自行车净重
200N
行驶过程轮胎与地面接触总面积
1×10-2m2
匀速行驶过程中的总阻力
30N
车轮直径
0.61m
轮胎承受的最大压强
1.2×105Pa
14.一个体重为500N的同学骑自行车上学,在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶。 有关数据如右表所示。
(1)在行驶过程中,车对地面的压强是多大?
(2)该同学骑车沿直线匀速行驶10min至少做了多少功?
15.如图1-11所示,在某学校举行的田径运动会上,质量为60 kg、身高为1.7 m的某运动员参加跳高比赛时的示意图.跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部(重心处) ,另一端穿过固定在地面上的小环,然后,将绳子拉直后让运动员尽力往上跳.刚起跳时,该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍,当运动员跳到最高点时,拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8 m.(g=10 N/kg)则:
(1)在这个过程中,运动员重心上升的高度是多少?运动员跳高所做的功是多少?
(2)月球表面的引力是地球表面引力的1/6,如果该运动员按同样的方式起跳,那么,他在月球上能跳起的高度为多少?
图1-11
16. 甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面,它们在相等的水平推力作用下移动相同的距离,试判断推力对物体做功W甲和W乙及功率P甲和P乙的大小关系为 ( )
A.W甲>W乙,P甲=P乙 B.W甲=W乙,P甲=P乙 C.W甲
A、在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
B、在上升的阶段受到的升力大于重力
C、在上升阶段飞机的功率为2.5W
D、 在匀速阶段飞机升力的功率为3W
18. 商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中,顾客的动能 ,势能 (选填“变大”、“变小”或“不变”).有的商场安装了自动调速电动扶梯,这种扶梯不载人时,以较低速度运行;载人时则以较高的速度运行.则这种自动调速扶梯载人时做功的功率
(选填“大于”、“等于”或“小于”)不载人时做功的功率.
19.飞机在空中沿水平方向匀速飞行,同时往地面投放救灾物资。在这个过程中,飞机的动能__________,势能__________(填“增大”、“减小”或“不变”),因为 。
20.电动自行车在匀速爬坡的过程中,动能 ,骑电动自行车下坡时,关闭电源开关,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐 ,重力势能逐渐 。(填“增大”、“不变”或“减小” )
21.如图4所示,小明用水平力推汽车但未推动,下列说法中正确的是
A.小明的推力没有对汽车做功
B.汽车不受摩擦力的作用
C.小明的推力小于汽车受到的摩擦力
D.此时汽车的动能大于零
22.如果小轿车造成的车祸比载重汽车造成的车祸还要严重的话,这通常是由于
A. 小轿车的速度较大 B. 小轿车的质量较小
C. 小轿车的体积较小 D. 小轿车的动能较小
23.学校进行实验室仪器升级工程,买了30套总质量为300 kg的物理实验器材,每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7 m高的物理实验室。
(1)实验员至少需要做多少功?(不考虑他克服自身重力所做的功,取=10N/kg)
(2)如上图所示,假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去,那么他每次搬运的实验器材箱数N应为多少?
(3)不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间,求他搬运这批实验器材的最短时间是多少s?。
24.在学习势能知识时,小红将一张硬纸片对折,在开口一边剪两刀,然后将一根橡皮筋套在开口边,做成了一个特殊的卡片.
(1)小红将图中的卡片反过来,用手把它压平在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的实验现象是_______ ,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋对卡片_______,因此橡皮筋具有_________________.
(2)接下来小红仍将卡片下压,但不压平,迅速松手后观察到的实验现象是________ ,小红这样做的目的是为了研究橡皮筋的弹性势能大小与___________的关系.小红根据实验现象可以得出的结论是:在一定限度内,______________________________________.
(3)要想纸片弹得更高,实验时应注意什么?(写出两点)_____________________________________ 。
25.检测机构为了检测汽车的刹车性能,在同一场地做了如下实验:
(1)某车以不同车速行驶时,测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现情况,决定刹车到脚踩在刹车踏板上时,车通过的距离;刹车距离是指脚踩在刹车踏板上,使车减速,到车停时车通过的距离。如果司机以60km/h的速度驾驶,从发现情况,决定刹车到车停止时,车通过的距离为 m。
(2)汽车的刹车方式有两种:
方式一:刹车时,车轮不能滚动,只能滑行,直至车停。
方式二:刹车时,车轮仍保持滚动,但滚动减慢,直至车停。
图乙反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。从图中可知,在车速相同时,采用 (刹车方式一/刹车方式二)刹车后,刹车距离较短。
(3)检测中,相同的A、B两车均以v1速度行驶,A车采取方式一刹车,B车采取方式二刹车,刹车时车与障碍物的距离相等(距离小于S1,如图),则撞击时________(A/B)车对障碍物的破坏程度更大,理由是______________________________(请结合图乙中曲线说明)。
第25题
26.如下图所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答:
(1)这两个实验可以说明的同一个物理问题是: ;
(2)从单摆的实验看,在A、B、C三点位置,哪个点的位置动能最大 ;
(3)小明通过查阅资料知道单摆的周期只与摆绳的长度有关,那么单摆的周期公式最有可能的是下面 ;
A. T=m B. T=2 C. T= D. T=2㎡
完成下表的数据:
实验次数
摆绳的长度L/m
小球的质量m/kg
单摆的周期T/s
1
1
0.5
2.01
2
2
0.5
2.84
3
2
1
▲
27.如图14-3所示,学下小组的同学在探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”时,设计了以下实验:
实验方案:三个相同的木桩插在沙坑里,露出沙坑的高度相同,如甲图所示。取三个铁块从空中静止释放后撞击木桩,木桩陷入沙坑,如乙图所示。
A
B
C
甲
乙
A
B
C
图14-3
(1)在此实验中,我们可以通过观察_______________________________来比较铁块重力势能的大小。
(2)若hA=hB>hC,mA
比较B、C情况,说明__________________________________________________。
(3)实验得出的结论是:物体重力势能的大小跟物体的_________和________有关。
28.请设计一个实验来测定你跳绳的功率. 要求:
(1)写出实验中要测量的物理量及其测量器材;
(2)实验步骤
(3)给出计算功率的表达式;
(4)为了提高测量的准确程度,实验时应注意哪些事项.
29. 一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg,在F=4.0×103N的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,lmin内行驶了900m取g=10 N/kg,求:
(1)卡车连同货物受到重力的大小;
(2)卡车受到阻力的大小
(3)牵引力做功的功率
30.今年我省出现大面积干旱,造成农田缺水,严重影响农作物生长,为缓解旱情,很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠,再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水,g取10N/kg,求:此柴油抽水机在这段时间内对水做了多少功?功率是多少kW?
31. 如图5A-6所示是××型汽车,下表列出的是有关它的部分数据:
汽车的质量 1200kg
汽车的额定功率 40kW
每个轮胎与地面接触面积 400cm2
100km耗油量 10L
汽油的密度
求:假设该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶,速度为90km/h。请计算该车10min内牵引力所做的功和汽车受到的阻力。
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