湖南中考试题研究中考物理 第1部分 考点研究 第9章 功和机械能试题Word文档格式.docx
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2.(2014衡阳4题2分)小明从一楼提20个普通鸡蛋送给三楼的张爷爷.小明对这些鸡蛋大约做了多少功()
A.0JB.600JC.60JD.6J
3.(2013常德15题2分)甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图像如图所示,则从图像可以判断()
A.甲比乙做功多B.甲比乙做功少
C.甲比乙做功快D.甲比乙做功慢
4.(2014永州15题2分)小李同学先后用同样大小的力F使一木箱分别在如图所示的甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s,该力F在这三个过程中所做的功分别为
W甲、W乙、W丙.关于做功大小的下列说法正确的是()
A.W甲<W乙<W丙B.W甲>
W乙>
W丙
C.W甲=W乙=W丙D.W甲=W乙<
5.(2015永州19题2分)在水平地面上,用60N的力沿水平方向拉着重为200N的小车前进5m,拉力做功____J,重力做功___J.
6.(2015怀化26题2分)某次跳伞时,一运动员重为600N,接近地面时,可认为是竖直向下做匀速直线运动,当运动员离地面12m时速度为3m/s,则运动员从此处落到地面所用的时间是____s,这12m内重力对运动员做的功是____J.
7.(2013株洲28题2分)工人用力F水平推重为200N的物体,在4s内水平推力F与物体沿力的方向移动的距离s之间的关系如图所示.在这过程中,水平推力做的功为___J,推力做功的功率为___W.
8.(2015株洲24题4分)将两端开口的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,从玻璃管上端缓慢注入某种不溶于水的液体,稳定后测得这种液体长度为L,管内水面下降h,如图,忽略水槽中水升降,则该液体密度为____.若玻璃管横截面积为S,则该液体对水做的功为______.已知水的密度为ρ0.
9.(2015长沙38题6分)扫地机器人是智能家用电器的一种.正逐渐进入我们的生活,如图所示,是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人.小五在室内运动场上试用中发现,该机器人在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,若它在运动中所受阻力为105N,问:
(1)此机器人在清扫地面时运动的速度为多大?
(2)此过程中机器人的水平推力所做的功及功率分别是多大?
10.(2015益阳21题10分)如图甲所示,重500N的小车受到80N的水平推力,在水平地面上做直线运动,其距离随时间变化的图像如图乙所示.
(1)小车运动的速度多大?
(2)10s内重力对小车做了多少功?
(3)10s内人对小车做多少功?
功率是多大?
命题点3动能和势能的影响因素(2015年3次,2014年3次,2013年1次,2012年1次)
1.(2015怀化5题3分)下面例子中物体的重力势能变大了的是()
A.铁球从斜面顶端滚下来B.骑自行车冲上坡顶
C.飞机在高空水平飞行D.立在山顶上的石头
2.(2015湘西4题3分)以下列举实例具有动能的是()
A.百米赛跑中的运动员B.固定在墙上的壁灯
C.拉伸了的弹簧测力计D.静坐在教室内的同学
3.(2014长沙26题3分)如图所示是蹦极运动的简化示意图.弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,到A点处时弹性绳自然伸直,B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻力),下列说法正确的是()
A.从O点到C点运动员的速度一直在减小
B.从O点到C点运动员的机械能一直在增大
C.从O点到C点运动员的机械能一直在减小
D.从O点到A点运动员的机械能不变
4.(2014郴州6题2分)飞机空投下来的救灾物资,在下落的过程中逐渐减小的物理量是
()
A.重力势能B.动能C.重力D.质量
5.(2014娄底13题2分)如图所示,小球从距离地面一定高度的O点沿x轴竖直落下,不计空气阻力,图像表示小球某种形式的能量E随下落高度x的变化情况.E可能表示小球的
A.动能
B.内能
C.机械能
D.重力势能
6.(2013怀化11题2分)打篮球是同学们喜爱的运动.当篮球从地面弹起上升的过程中,下面关于篮球动能和重力势能的说法,正确的是()
A.动能不变,重力势能减小
B.动能减小,重力势能不变
C.动能减小,重力势能增加
D.动能增加,重力势能减小
7.(2012常德7题2分)人造地球卫星在大气层外环绕地球运行,离地球最远的一点叫远地点,离地球最近的一点叫近地点,以下关于卫星运行的说法中不正确的是()
A.卫星在远地点时,势能最大
B.卫星在近地点时,动能最大
C.卫星在运行过程中机械能逐渐增大
D.卫星从近地点向远地点运动时,动能减小,势能增大
8.(2015张家界16题2分)高速公路上行驶的车辆不能超速超载,不能超速是因为当车的质量一定时,_____越大,动能越大,行驶时就越危险;
不能超载是因为当车的速度一定时,_____越大,动能越大,行驶时就越危险.
命题点4机械能及其转化(2015年3次,2014年2次,2013年1次,2012年4次)
1.(2015永州5题2分)对雨滴在空中匀速下落过程的分析(不考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力),正确的是()
A.雨滴的机械能不断减少
B.雨滴的重力势能转化为动能
C.雨滴只受到重力的作用
D.雨滴只受到空气阻力的作用
2.(2015常德11题3分)我国研制的“神舟九号”试验飞船在返回地面通过大气层的飞行中,下列说法中不正确的是()
A.飞船的机械能保持不变
B.飞船的一部分机械能转化为内能
C.飞船的势能越来越小
D.飞船的外表温度会升高
3.(2014常德8题3分)下列物体在运动过程中,动能转化为势能的是()
A.汽车沿斜坡向下运动
B.汽车在水平公路上匀速行驶
C.投篮时,篮球向下运动过程中
D.荡秋千时,秋千上升过程中
4.(2014湘潭9题2分)高速公路上行驶的汽车刹车失灵时,可让汽车进入如图所示的斜坡式避险车道,快速降低车速直至停止.此过程中主要将汽车的()
A.机械能转化为内能
B.内能转化为机械能
C.动能转化为重力势能
D.重力势能转化为动能
5.(2013常德8题2分)下列四幅图中,动能和势能之间没有发生转化的是()
命题点5探究物体的动能跟哪些因素有关(2015年2次,2013年1次)
1.(2015永州31题8分)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小谢同学设计了如图所示的探究实验;
将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<
mC,hA=hC>
hB),推动小木块运动一段距离后静止,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答以下问题:
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度____.(选填“相等”或“不相等”)
(2)小球推动小木块运动的距离越大,安全隐患____.(选填“越大”、“不变”或“越小”)
(3)用来研究超载安全隐患时,我们应选择_____两个图所示实验进行比较.
(4)用来研究超速安全隐患时,我们应选择______两个图所示实验进行比较.
命题点6探究物体的重力势能跟哪些因素有关(2015年2次,2013年1次)
1.(2015衡阳25题6分)某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:
物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处静止下落,C球从距沙表面高2H处静止下落,D球从
距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3.
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过___________来反映的;
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:
________________;
(3)比较______两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:
当物体质量相同时,下落高度越大物体重力势能越大;
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:
物体的重力势能与物体运动的路径______(选填“有关”或“无关”).
(5)小球在下落过程陷入沙面前,将重力势能转化为____能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为_____能.
【答案与解析】
命题点1判断力是否对物体做功
1.D【解析】小虎用力推水平地面上的箱子时,箱子在水平方向上受到推力和摩擦力作用,由于箱子保持静止状态,此二力为一对平衡力,即推力等于摩擦力,A、B错;
有力作用在物体上,且物体在力的方向上移动了距离,我们就说该力对物体做了功,小虎推箱子时,虽然用了力,但箱子在力的方向上没有移动距离,故小虎对箱子没有做功,D正确,C错误.
2.AC【解析】做功的必要因素是有力和在力的方向上通过的一定距离,产生力的条件必须是物体对物体的作用,也就是必须要有相互作用.“腾空”和“落地”时,运动员与球并没有接触,没有对排球力的作用.“抛球”和“击球”的一瞬间,运动员对排球有力的作用,同时有一定的距离,做了功.故选AC.
3.D【解析】做功公式W=Fs中F、s必须要“同时同物同向”,即:
同时出现在同一物体上,方向要相同.只有D答案中有F而无s,做功为0.D符合题意.故选D.
4.B【解析】做功必须满足两个条件,一是有力作用在物体上,二是沿力的方向上通过一定的距离,只有B项符合此条件.故选B.
命题点2功、功率的计算
1.C【解析】动滑轮由2段绳子承重,则拉力移动的距离是物体移动距离的2倍,即L=2s,拉力做的功W=FL=2Fs.
2.C【解析】一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg,20个鸡蛋的质量大约是0.05kg×
20=1kg,所以其总重力是G=mg=1kg×
10N/kg=10N;
一楼到三楼的总高度h=3m×
2=6m,所以小明对这些鸡蛋做的功为W=Gh=10N×
6m=60J.故选C.
3.C【解析】功率是表示物体做功快慢的物理量,其大小等于单位时间内所做功;
由图像可知,在相同的时间内,甲做的功比乙做的功多,根据P=
得:
甲的功率比乙大,即甲比乙做功快,故C对,D错;
由于A、B没有说时间相同,故不能判断甲和乙做功的多少,所以A、B错误.故选C.
4.C【解析】由题意可知,三种情况下作用在物体上的力相等,且沿着力的方向上移动的距离也相等,根据W=Fs可知,三个过程中力所做的功相等.
5.3000【解析】拉力做的功为W=Fs=60N×
5m=300J,因物体在重力的方向上没有移动距离,故重力做功为0.
6.47200【解析】落地所用时间t=
=
=4s;
重力做功W=Fs=Gh=600N×
12m=
7200J.
7.12030【解析】水平推力做的功为W=Fs=60N×
2m=120J,功率为P=
=30W.
8.
【解析】由压强平衡知识可知,该液体产生的压强等于水柱h产生的压强,即ρ液gL=ρ0gh,ρ液=
.作用在水柱上的力F=G液=ρ液gLS=ρ0gSh.则做的功为W=
Fh=
.
9.解:
(1)机器人运动的速度v=
=0.3m/s
(2)机器人匀速清扫,水平推力等于阻力,即F=105N
则机器人水平推力做功W=Fs=105N×
18m=1890J
机器人的功率P=
=31.5W
10.解:
(1)由图表有,v=
=1.2m/s
(2)水平推车主要克服摩擦力做功,并没有在重力方向上移动距离,故10s内重力对小车做功为0J
(3)水平推车主要克服摩擦力做功,故W=Fs=80N×
12m=960J
功率P=
=96W
命题点3动能和势能的影响因素
1.B【解析】重力势能与物体的质量和所处的高度有关,并且,在质量一定时,高度越大,重力势能越大.A中铁球的高度减小,C、D中飞机和石头的高度没有发生变化,故不符合题意;
B中自行车冲上坡顶后,高度增大,故自行车的重力势能变大.
2.A【解析】任何物体都有质量,所以只要物体运动就一定会有动能;
百米赛跑中的运动员在运动,因此运动员具有动能,故A正确;
固定在墙上的壁灯、拉伸了的弹簧测力计、静坐在教室内的同学都是静止的,因此没有动能,故B、C、D均不符合要求.
3.D【解析】运动员从O点到达B点前,重力大于弹性绳的拉力,做加速运动,即动能增大;
因到达B点时运动员受到的重力和弹性绳的拉力相等,是一对平衡力,不再向下做加速运动,此时,运动员的下落速度达到最大,故动能也达到最大;
由于惯性,运动员从B点将继续向下运动到达C点,弹性绳伸长,绳子对运动员的弹力继续增大,而运动员的重力是保持不变的,此时绳子对运动员的拉力大于重力,方向竖直向上,与运动员下落的运动方向相反,此过程中,运动员将做减速运动,直至速度为零,动能为零.由上分析可知,运动员从O点到C点的过程中,运动员的速度先增大、再减小,故A错误.因忽略空气阻力,则机械能守恒,整个过程中机械能不变,故B、C错误,D正确.故选D.
4.A【解析】飞机上空投的救灾物资,下落过程中,它的高度减小,速度增加,质量不变,重力势能与质量和高度有关,所以重力势能减小,故A正确;
动能与质量和速度有关,速度增加,质量不变,所以动能增加,故B错误;
质量是物体的性质,不会因为位置的变化发生变化,物体在地球同一地点,重力不变,所以C、D错误.故选A.
5.A【解析】小球下落,速度越来越大,质量不变,动能与质量、速度有关,所以动能增大,A正确;
内能是物体内所有分子做无规则运动所具有的能,与物体的运动状态无关,所以内能可能不变,但不是一定不变,B错误;
不计空气的阻力,机械能守恒,但图像显示,随着x的增大E增大.所以C错误;
重力势能与高度和质量有关,高度减小,质量不变,所以重力势能变小,D错误.故选A.
6.C【解析】影响动能大小的因素是物体的质量和运动速度,影响重力势能的因素是物体的质量和所处的高度.当篮球从地面弹起上升的过程中,运动速度越来越小,动能减小,转化为重力势能,使得篮球的高度增大,重力势能增大.故选C.
7.C
8.速度质量【解析】实验探究表明,影响动能大小的因素是物体的质量和运动速度,在质量一定时,速度越大,动能就越大,在速度一定时,质量越大,动能就越大.
命题点4机械能及其转化
1.A【解析】当雨滴匀速下落时,速度不变,受平衡力作用,因此,雨滴下落过程中,动能不变,重力势能减小,机械能减少,A正确,B错误;
因雨滴匀速下落,则它在竖直方向上受平衡力作用,即受到重力和空气的阻力作用,故C、D错误.
2.A【解析】“神舟九号”实验飞船进入大气层到着陆的过程中,为了让飞船安全着陆,飞船下落的速度越来越慢,而质量不变,所以动能减小;
飞船的高度减小,所以重力势能减小,所以飞船的机械能减小,故A错误,C正确;
在返回过程中,需要克服摩擦做功,消耗机械能,将一部分机械能转化为内能,使飞船的外表内能增大,温度升高,故B、D正确.
3.D【解析】对于同一个物体而言,它的运动速度增大,动能就变大,它所处的高度越高,重力势能就越大.A、C中物体的高度降低,故重力势能减小,重力势能转化为动能;
B中的动能和势能均不发生改变,故A、B、C错;
秋千上升过程中,高度不断增大,速度越来越小,故属于动能转化为重力势能.故选D.
4.C【解析】汽车在上斜坡的过程中,质量不变,速度变小,高度变大,将动能转化为重力势能.故选C.
5.A【解析】匀速行驶的压路机,质量不变,速度不变,动能就不变,高度不变,重力势能就不变,动能和势能之间没有发生转化;
故A选项正确.滚摆向上滚动的过程中,速度逐渐减小,高度逐渐增加,动能转化为重力势能;
故B选项错误.用弓将箭射出去的过程中弓的弹性势能转化为箭的动能;
故C选项错误.过山车向下俯冲,速度逐渐增大,高度逐渐降低,重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,重力势能转化为动能;
故D选项错误.故选A.
命题点5探究物体的动能跟哪些因素有关
1.
(1)相等
(2)越大(3)甲、丙(4)甲、乙
【解析】
(1)因A球和C球所处的高度相同,故它们刚滚到水平面时具有相同的速度;
(2)小球推动木块运动的距离越大,说明小球具有的能量就越大,能对物体做的功就越多,因此,其安全隐患越大;
(3)从图甲和丙可知,A和C到达水平面时,速度相同,C的质量大于A的质量,且C对物体做功较多,因此,要研究超载安全隐患时,应选择甲和丙;
(4)从图甲和图乙中可知,质量相等的A和B,A到达水平面时速度较大,对物体做的功较多,因此,要研究超速安全隐患时,应选择甲和乙.
命题点6探究物体的重力势能跟哪些因素有关
1.
(1)铅球陷入沙子的深度
(2)当所处高度相同时,质量越大,重力势能越大(3)A、C(4)无关(5)动内
【解析】本题考查探究影响重力势能大小的因素.
(1)用沙子凹陷的深度来间接反映物体重力势能的大小,这种研究物理问题的方法称为转换法;
(2)B球比A球重,A、B两球下落高度相同而B球在沙内凹陷得程度大,说明当所处高度相同时,物体质量越大,重力势能越大;
(3)依据控制变量法的要求,在比较高度对物体重力势能的影响情况时,需控制两球的质量相同,因此应选A、C两球进行实验对比;
(4)C、D两球质量和所处位置的高度相同,但D球运动路径与C球不同,而在沙中凹陷得程度相同,说明重力势能与物体运动路径无关;
(5)球从高处下落时,高度越来越低、速度越来越大,这是将物体的重力势能转化为动能;
当小球接触沙子静止后,其动能变为零,这是因为运动的小球克服沙子的阻力做功,将自身的动能全部转化为沙子的内能.