5.(2016益阳17题4分)如图所示,重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下,向右匀速运动了10m,所用时间为20s,则拉力做的功是________J,拉力做功的功率为______W.
第5题图
6.(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.
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.在这个过程中,水平推力做的功为________J,推力做功的功率为________W.
第7题图
8.(2013长沙31题4分)2013年长沙体育中考,男生新设引体向上项目.如图所示是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4m,则小云每做一次引体向上所做的功为_______J,整个过程中的平均功率为________W.(g取10N/kg)
第8题图
9.(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ρ.)
第9题图
10.(2016长沙38题6分)某海上蹦极挑战者的质量为50kg,下落的高度为45m,所用时间为5s,g取10N/kg,求:
(1)挑战者下落的平均速度;
(2)重力对挑战者所做的功;
(3)重力做功的功率.
命题点3 机械能及其相互转化(2016年11次,2015年6次,2014年8次)
1.(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( )
2.(2016怀化7题3分)炎热的夏天,环卫工人利用洒水车给马路洒水降温,洒水车在匀速行驶洒水的过程中,以下关于能量变化说法正确的是( )
A.动能减小、机械能不变
B.能动不变、机械能减小
C.动能减小、机械能减小
D.动能增大、机械能增大
3.(2016邵阳3题2分)如图所示,我国空中加油机正在给“歼-10”战斗机加油.加油过程中,若战斗机的高度和速度不变,则战斗机的
( )
第3题图
A.动能增加,势能减小,机械能不变
B.动能不变,势能不变,机械能不变
C.动能减小,势能不变,机械能减小
D.动能增加,势能增加,机械能增加
4.(双选)(2016株洲14题3分)如图是某选手在射箭比赛中的一次正中远处靶心O的照片,下列分析正确的是( )
第4题图
A.她是略朝靶心上方射击的
B.她是朝靶心射击的
C.射箭时弹性势能主要转化为动能
D.射箭时弹性势能主要转化为重力势能
5.(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( )
第5题图
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
6.(2016长沙28题4分)2016年5月6日,长沙磁悬浮列车试运营,让中国成为世界上少数几个掌握中低速磁悬浮列车技术的
国家之一.磁悬浮列车有很多优点,爬坡能力也比传统轨道交通工具强,所以在设计轨道时可以做大“节能坡”,充分利用列车在上下坡时的机械能转化以达到_____
___的目的.当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时,________能转化为动能.
命题点4 探究物体的动能跟哪些因素有关(2015年2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:
第1题图
(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5 探究物体的重力势能跟哪些因素有关(2016娄底18,2015长沙33、永州31)
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静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H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两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2=h3.
第1题图
(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:
当下落高度一定时,______________.
(3)比较________两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论:
当物体质量相同时,下落高度越高,物体的重力势能越大.
(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
湖南三年中考
命题点1 判断物体是否做功
1.B 【解析】箱子虽然受到力的作用但是没有在力的方向上通过距离,所以小明对箱子没有做功,A错误;箱子相对于地面位置没有变化,所以以地面为参照物,箱子是静止,因此箱子没有被推动可以选择的参照物是地面,B正确;箱子对地面的压力作用在地面上,地面对箱子的支持力作用在箱子上,两个力是一对相互作用力,而不是平衡力,C错误;箱子没有被推动,箱子处于平衡状
态,受到的是一对平衡力,所以推力和摩擦力大小相等,D错误.
2.AC 【解析】
做功的必要因素有两个,即力和在力的方向上通过的距离;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,没有对排球有力的作用.“抛球”和“击球”的一瞬间,运动员对排球有力的作用,同时在该力的方向上运动了一定的距离,做了功.故选AC.
3.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】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.
2.C 【解析】动滑轮对A的拉力由2段绳子承担,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.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的功;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正确,D错误;由于A、B没有说
明时间相同,故不能判断甲和乙做功的多少,所以A、B都错误.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大小相等,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F所做的功相等.故选C.
5.400 20 【解析】拉力所做的功是W=Fs=40N×10m=400J;拉力做功的功率是P=
=
=20W.
6.300 0 【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.
7.120 30 【解析】由题图可知:
在4s内,物体移动的距离为s=2m,F=60N,水平推力做的功为:
W=Fs=60N×2m=120J;功率为P=
=
=30W.
8.240 96 【解析】题目已知小云的质量和每次引体向上将身体重心抬高的高度,则可知做一次引体向上做功为W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.4m=240J;小云在半分钟内做了12个引体向上,故其平均功率为P=
=
=96W.
9.
【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=ρgh,ρ液=
.液体对水的压强p=p液=ρ液gL,液体对水的压力F=G=p′S=ρghS,重力做功等于压力做的功,液面重心,下降的高度为
h,则该液体对水做的功W=G×
=ρghS×
=
.
10.解:
(1)挑战者下落的平均速度是:
v=
=
=9m/s
(2)挑战者的重力是:
G=mg=50kg×10N/kg=500N
重力对挑战者所做的功为:
W=Gh=500N×45m=2.25×104J
(3)重力做功的功率:
P=
=
=4.5×103W
一题多解:
P=Fv=500N×9m/s=4.5×103W.
命题点3 机械能及其相互转化
1.A
2.C 【解析】洒水车洒水时,水的质量减小,速度
不变,所以动能减小;而水的质量减小的同时,水的重心也在降低,所以其重力势能也减小,而机械能是动能和重力势能的总和,因此洒水车的机械能减小.故选C.
3.D 【解析】战斗机的高度、速度没有发生变化,但在空中加油,其质量增大,因而其动能、重力势能均增大,机械能是动能和重力势能的总和,所以机械能也增大.故D正确.故选D.
4.AC 【解析】在射箭比赛中,为使箭正中远处靶心,则射击瞄准时应略朝靶心上方射,以抵消射出后因重力下降引起的偏差,故A项正确,B项错误;射箭时,弓对箭做功,将弓的弹性势能转化为箭的动能,故C项正确,D项错误.故选AC.
5.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,人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,绳子对人的弹力继续增大,而人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.由以上分析可知,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.
6.节能 重力势 【解析】当磁悬浮列车上“节能坡”时把动能转化为重力势能,下“节能坡”时把重力势能又转化为动能,从而充分利用列车上下坡时机械能转化达到节能的目的.
命题点4 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速度相等.
(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,能量对物体做的功就越多,因此,其安全隐患越大.(3)从图甲和图丙可知,A和C的高度相同,C的质量大于A的质量,C推动木块移动的距离比A大,则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处于不同的高度,A的初速度较大,推动木块移动的距离越大,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5 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)质量越大,重力势能越大 (3)A、C (4)无关 (5)动 内(热)
【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球在沙内陷的程度大,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时,需控制两球的质量和运动轨迹相同,因此应选A、C两球进行实验对比.(4)C、D两球质量和所处高度相同,虽运动的路径不同,但陷入沙深度相同,故可得出结论:
物体的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;当铅球陷入沙中静止后,其动能变为零,这是因为运动的铅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.