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人教版2023初中物理八年级物理下册第十一章功和机械能经典大题例题
1
单选题
1、某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼,他提鸡蛋的力做的功最接近于( )
A.6JB.30JC.60JD.90J
答案:C
一个鸡蛋的质量约为50g,20个鸡蛋的质量约为
m=20×50g=1000g=1kg
20个鸡蛋的重约为
G=mg=1kg×10N/kg=10N
1楼到3楼的高度为6m,把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼,他提鸡蛋的力做的功约为
W=Gh=10N×6m=60J
故选C。
2、起重机用缆绳吊着货物竖直向上运动,货物在上升过程中的s﹣t图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A.货物0~6s内的速度小于6~12s内的速度
B.缆绳0~6s内的拉力大于6~12s内的拉力
C.缆绳的拉力在0~6s内做的功大于6~12s内做的功
D.缆绳的拉力在0~6s内的功率小于6~12s内的功率
答案:C
A.由s﹣t图像可知,0~6s的时间内通过的路程为3m,6~12s的时间内通过的路程为1m,因为相同时间内通过的路程越长,速度越大,所以货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,故A错误;
B.由图可知,在这两个时间段内,物体都在做匀速直线运动,所以拉力等于滑动摩擦力,而在这两个时间段内,物体对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,所以受到的滑动摩擦力也相同,拉力也相同,即缆绳0~6s内的拉力等于6~12s内的拉力,故B错误;
C.由B可知,缆绳0~6s内的拉力等于6~12s内的拉力,由A可知,0~6s的时间内通过的路程为3m,6~12s的时间内通过的路程为1m,根据公式W=Fs可得,缆绳的拉力在0~6s内做的功大于6~12s内做的功,故C正确;
D.由B可知,缆绳0~6s内的拉力等于6~12s内的拉力,由A可知,货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,根据公式P=Fv可得,缆绳的拉力在0~6s内的功率大于6~12s内的功率,故D错误。
故选C。
3、关于势能的概念,下列说法中正确的是( )
A.弹簧的势能一定比橡皮筋的势能大
B.甲物体比乙物体举得高,甲物体就一定比乙物体势能大
C.钟表上的发条被拧得越紧,势能就越大
D.跳伞运动员匀速下落,势能不变
答案:C
A.发生弹性形变的物体,形变量越大,弹性势能越大,弹簧的弹性势能不一定比橡皮筋的弹性势能大,故A错误;
B.重力势能与质量和高度两个因素有关,不能单独从高度上判断重力势能的大小,故B错误;
C.钟表上的发条拧得越紧,形变量越大,弹性势能越大,故C正确;
D.跳伞运动员匀速下落,高度减小,质量不变,势能减小,故D错误。
故选C。
4、甲、乙两辆功率相同的汽车,在同一公路上行驶,两车都经过M点开始计时,每经过相同时间,用虚线记录车的位置。如图所示从M到N的这段路中( )
A.乙做的功较大B.甲、乙做的功一样大
C.甲车的牵引力较大D.乙车的牵引力较大
答案:C
AB.因为两辆车的输出功率相同,所以由W=Pt可得,从M到N甲车所用的时间比乙车多,所以甲车做的功比乙车多,故AB不符合题意;
CD.由v=st可得,从M到N甲、乙辆车移动距离相同,甲车所用时间比乙车多,所以
v甲<v乙
由P=Fv可得,输出功率相同,甲车的速度小于乙车的速度,所以甲车的牵引力大于乙车的牵引力,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5、如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )
A.10JB.30JC.50JD.80J
答案:B
由图丙可知,在2~4s内物体运动的速度是5ms,由v=st得,在2~4s内物体通过得路程是
s=vt=5m/s×2s=10m
由图乙可知,在2~4s内拉力的大小是3N,物体克服摩擦力所做的功为
W=Fs=3N×10m=30J
故选B。
6、北京路沂河大桥改造工程是我市今年重大工程之一,截至2月27日,质量为2.5万吨的南幅老桥桥面由560个液压千斤顶顶升到位(如图)。桥面被以5mm/min的速度共顶升3.1m,g取10N/kg,下列判断正确的是( )
A.南幅老桥桥面重2.5×105NB.1h内桥面可被连续顶升3m
C.千斤顶共对桥面做功7.75×108JD.千斤顶应用了流体压强的特点
答案:C
A.南幅老桥桥面重为
G=mg=2.5×104×103kg×10N/kg=2.5×108N
故A错误;
B.由v=st得,1h内桥面可被连续顶升
s=vt=5mm/min×60min=300mm=0.3m
故B错误;
C.千斤顶共对桥面做功
W=Gh=2.5×108N×3.1m=7.75×108J
故C正确;
D.千斤顶应用了帕斯卡原理,即密闭液体能大小不变地传递压强的原理,故D错误。
故选C。
7、如图,小明在中考体育测试中,参加立定跳远项目,忽略空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.在最高点时小明受到平衡力的作用
B.在最高点时小明的动能最大
C.小明上升时,重力势能转化为动能
D.小明在空中运动过程中,机械能保持不变
答案:D
A.在最高点时,小明只受重力的作用,所以受到的是非平衡力的作用,故A错误;
B.在最高点时,小明的高度最高、速度最小,重力势能最大、动能最小,故B错误;
C.小明上升时,速度减小,动能减小,高度变大,重力势能增大,所以是动能转化为重力势能,故C错误;
D.不计空气阻力,小明在空中运动过程中,机械能没有损耗,保持不变,故D正确。
故选D。
8、在2022年2月8日举行的北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的决赛中,中国选手谷爱凌发挥出色,最后一跳锁定胜局,以188.25分的总成绩为中国代表团夺得本届冬奥会首枚雪上项目金牌。如图所示的是她离开跳台向上滑行的某个瞬间。下列说法中正确的是( )
A.她在沿跳台上滑的过程中,重力势能转化为动能
B.她离开跳台上升到最高点时动能为零
C.她离开跳台上升到最高点时重力势能最大
D.她在整个滑行的过程中机械能是不变的
答案:C
A.她在沿跳台上滑的过程中,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能变小,动能转化为重力势能,故A错误;
B.当她上升到最高点时,速度不为零(仍具有向前的速度),其动能不为零,故B错误;
C.她离开跳台上升到最高点时,因高度最大,故重力势能最大,故C正确;
D.在整个滑行的过程中由于存在摩擦阻力和空气阻力,有一部分机械能转化内能,所以机械能会减小,故D错误。
故选C。
9、小明两次分别用时60s、40s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程( )
A.用时少的做功多B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多D.用时多的做功功率大
答案:B
AC.由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变,因此由W=Gh可知,两次所做的功相同,故AC错误;
BD.两次所做的功相同,由P=Wt可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误。
故选B。
10、2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知,足球( )
A.在B点时受力平衡
B.在B点时,若所受力全部消失,将静止不动
C.在A、D两点动能可能相等
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
答案:C
A.有运动轨迹可知,小球的机械能越来越小,小球在运动过程中受到空气阻力;在B点时,小球处于最高点,只有水平方向的速度,受重力和空气阻力的作用,两个力不在一条直线上,受力不是平衡力,故A不符合题意;
B.在B点时,若所受力全部消失,其运动状态将不再改变,而是保持力消失时的速度,做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.图中小球的高度越来越小,说明有机械能的损失,则D点的机械能一定小于A点的机械能;机械能等于动能与势能之和,D点比A点高度低,所以D点的重力势能小,则其动能有可能与A点的动能相等,故C符合题意;
D.在运动过程中,其机械能在减小,不只存在动能和势能的相互转化;足球与空气摩擦,还存在机械能与内能的转化,故D不符合题意。
故选C。
11、两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1<v2B.0~6s 两次拉力对物体所做的功:W1=W2
C.两次物体所受的拉力:F1=F2D.0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
答案:C
A.由图像可知,在相同时间内,物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程,由
v=st
可知
v1>v2
故A错误;
BCD.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,受到的滑动摩擦力不变,因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,所以两次物体所受的拉力
F1=F2
由图像可知,0~6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程,由
W=Fs
可知
W1>W2
由
P=Wt
可知,0~6s内两次拉力对物体做功的功率
P1>P2
故BD错误,C正确。
故选C 。
12、如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A.B.C.D.
答案:B
A.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,路程与时间成正比,图像应为正比例函数,故A错误;
B.物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,速度不变,动能不变,故B正确;
C.物块在斜面的位置逐渐升高,重力势能随时间的增加而增大,故C错误;
D.运动过程中,物块动能不变,重力势能增加,则机械能增加,故D错误。
故选B。
13、如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳图的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,如图乙为其截面图。做好后如图丙所示,将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放,滚到水平面D点停止,下列说法正确的是( )
A.罐子在A点的重力势能最大,橡皮筋在D点的弹性势能最大
B.罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能只转化为动能
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子可能返回滚上斜面
D.第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
答案:A
A.罐子在A点时高度最大,所以重力势能最大;到达D点时罐子移动最远,橡皮筋缠的最多最紧,所以弹性势能最大,故A正确;
B.罐子从A点滚动到C点的过程中,重力势能转化为动能和橡皮筋的弹性势能,故B错误;
C.罐子返回是靠橡皮筋的弹性势能转化为动能,若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子不可能返回,故C错误;
D.返回时,由于罐子在地面上滚动,一部分能量会转化为地面的内能,造成能量损失,运动的时间越长,能量损失越大,故罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。故D错误。
故选A。
14、现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
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<W丙
答案:C
由题意得,在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。根据W=Fs得,F在三种情况下做的功为
W甲=W乙=W丙=Fs
故C正确;故ABD错误。
故选C。
15、2022年5月10日1时56分,搭载天舟四号货运飞船的长征七号遥五运载火箭,在文昌航天发射中心成功发射。在它们加速升空的过程中,关于火箭搭载的天舟四号货运飞船,下列说法正确的是( )
A.以长征七号遥五运载火箭为参照物,天舟四号飞船是运动的
B.天舟四号飞船的动能不变
C.天舟四号飞船的重力势能变大
D.天舟四号飞船的机械能总量不变
答案:C
A.以长征七号遥五运载火箭为参照物,天舟四号飞船的位置不变,因此是静止的,故A错误;
B.加速升空的过程中,天舟四号飞船的质量不变,速度增大,动能变大,故B错误;
C.加速升空的过程中,天舟四号飞船的质量不变,高度增大,重力势能变大,故C正确;
D.由BC分析可知,天舟四号飞船的动能和重力势能都变大,机械能等于动能与势能之和,因此机械能总量变大,故D错误。
故选C。
多选题
16、如图为北京冬奥会自由式滑雪大跳台场地的示意图,比赛过程中,运动员高速滑下起跳后在空中做动作,最后落地并滑到终点。下列关于运动员的说法正确的是( )
A.运动员脚踩宽大的滑雪板,为了减小对雪面的压力
B.运动员加速下滑的过程中,将重力势能转化为动能
C.人从跳台飞出后仍继续飞行,因为受到惯性的作用
D.运动员能在终点区域停下来,因为受摩擦力的作用
答案:BD
A.运动员穿上滑雪板,增大了与雪地的接触面积,从而减小了对雪地的压强,故A错误;
B.运动员加速下滑的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,将重力势能转化为动能,故B正确;
C.人从跳台飞出后仍继续飞行,因为人具有惯性;惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.运动员能在终点区域停下来,因为受摩擦力的作用,摩擦力改变了运动的运动状态,故D正确。
故选BD。
17、如图所示,小南在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,不正确的是( )
A.小石块在B点时的动能最大
B.从A点下落到B点的过程中,橡皮筋的弹性势能逐渐增大
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,橡皮筋的弹性势能最大
答案:AB
A.小石块从A点到B点时只受重力作用,所以小石块从A点到B点是加速下落的。虽然到达B点后会受到一个向上的弹力,但弹力跟伸长量成正比,一段时间内由于弹力小于自身的重力,故小石块还会加速下落一段时间,其动能还会增大,所以小石块在B点时速度不是最大,动能不是最大,故A错误,A符合题意;
B.小石块从A点下落到B点的过程中,橡皮筋没有发生弹性形变,其弹性势能始终为0J,故B错误,B符合题意;
C.小石块到达B点后受到一个向上的弹力,但此时由于弹力小于自身的重力,故小石块仍加速下落,其速度继续增大;当弹力大于小石块的重力时,小石块受到的合力向上,它会减速下落,由此可知,从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小,故C正确,C不符合题意;
D.小石块在C点(最低点)时,速度为零动能为零。小石块从A点到C点减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能,所以其弹性势能最大,故D正确,D不符合题意。
故选AB。
18、为了增强同学们的体质,使同学们在德智体美劳全面发展,体育老师带领同学们做投掷实心球运动,如图是某同学的实心球投掷训练,在投出实心球的过程中( )
A.实心球上升过程中动能减小、重力势能增加
B.实心球离手后,手的推力做了功
C.整个过程中,机械能不守恒
D.实心球上升和下落到同一高度处某一时刻,机械能相同
答案:AC
A.实心球上升过程中,实心球的质量不变,速度变小,动能减小;质量不变,高度变大,重力势能增加,故A符合题意;
B.实心球离手后,手没有对球施加力,所以手的推力没有做功,故B不符合题意;
C.整个过程中,实心球受到空气阻力的作用,一部分机械能转化为内能,实心球的机械能不守恒,故C符合题意;
D.实心球上升和下落到同一高度处某一时刻,质量不变,高度相同,重力势能相同,由于机械能逐渐减小,所以这两个时刻的机械能不相同,故D不符合题意。
故选AC。
19、下列关于功和能的说法中正确的是( )
A.机械做功的功率越大,做功就越多
B.作用在物体上的某个力越大,这个力对该物体做的功就越多
C.在平衡力作用下运动的木块,其机械能可能发生变化
D.在空中竖直自由加速下落的篮球,其增加的动能是由重力势能转化来的
答案:CD
A.功率表示物体做功快慢的物理量,故物体做功越快,功率越大,但机械做功的功率越大,只能说明做功越快,不能说明做功越多,故A错误;
B.作用在物体上的某个力越大,这个力对该物体做的功不一定越多,因为功等于力与距离的乘积,做功多少还要看在力的方向上移动距离的大小,故B错误;
C.在平衡力作用下运动的木块,若其在竖直方向上做匀速运动时,其动能不变,重力势能改变,其机械能可能发生变化,故C正确;
D.在空中竖直自由加速下落的篮球,质量不变,速度增大,动能增大;高度减小重力势能减小,故其增加的动能是由重力势能转化来的,故D正确。
故选CD。
20、质量相同的甲、乙两物体,分别在竖直向上的拉力作用下,从同一位置同时向上运动,两物体运动的s-t图像如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.甲受到的拉力大于乙受到的拉力
B.甲做速度为3m/s的匀速直线运动
C.前4s内乙向上运动的路程为16m
D.前4s内拉力对甲做的功大于对乙做的功
答案:BD
A.由图可知,甲和乙的s-t图像为一条斜线,甲、乙两物体均做匀速直线运动,受到平衡力的作用,重力和拉力是平衡力,受到的重力与拉力大小相等,甲、乙两物体质量相同,则重力相等,所以甲受到的拉力等于乙受到的拉力,故A错误;
B.甲做匀速直线运动,甲的速度为
v甲=s甲t=12m4s=3m/s
故B正确;
C.由图可知,前4s内乙向上运动的路程为4m,故C错误;
D.前4s内,甲通过的路程大于乙的路程,拉力大小相同,根据W=Fs可知,拉力对甲做的功多,故D正确。
故选BD。
21、小明观察如图所示的漫画,总结了四个观点,其中错误的是( )
A.甲图此刻人对箱子推力小于箱子受到的摩擦力
B.乙图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D.丙图人对箱子正在做功
答案:ACD
A.甲图箱子不动处于平衡状态,则箱子在水平方向上受到的推力和静摩擦力是一对平衡力,因此箱子所受静摩擦力等于推力,故A错误,符合题意;
B.乙图人增大对箱子的推力,箱子还不动,此时推力和静摩擦力仍是一对平衡力,因此箱子所受静摩擦力等于推力,故B正确,不符合题意;
CD.丙图人把箱子推出后,箱子离开人,因此人对箱子就没有推力作用,人对箱子不做功,故CD错误,符合题意。
故选ACD。
22、下列说法正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体,其机械能保持不变
B.加油机在空中给受油机加油时,加油机与受油机是相对静止的
C.跳高运动员蹬地起跳时,运动员对地面的压力等于地面对运动员的支持力
D.用大小不变的拉力提起静止在水平桌面上的物体,拉力一定大于物体的重力
答案:BC
A.物体的机械能包括动能和重力势能,做匀速直线运动的物体,动能不变,重力势能不确定,其机械能不一定保持不变,故A错误;
B.加油机在空中给受油机加油时,加油机与受油机没有位置的变化,是相对静止的,故B正确;
C.跳高运动员蹬地起跳时,运动员对地面的压力与地面对运动员的支持力是一对相互作用力,大小相等,故C正确;
D.用大小不变的拉力提起静止在水平桌面上的物体,当物体做匀速直线运动时,拉力等于物体的重力 ,故D错误。
故选BC。
23、如图所示是我国花滑名将金博洋在北京冬奥会赛场上进行比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.他在滑行过程中身体始终受到平衡力的作用
B.他滑行时受到的重力和冰面对他的支持力是一对平衡力
C.他在滑行过程中冰面对他的支持力不做功
D.他脚上的冰刀受到的摩擦力和速度大小无关
答案:BCD
A.他在滑行过程中运动状态不断改变,因此,身体始终受到非平衡力的作用,故A错误;
B.他滑行时受到的重力和冰面对他的支持力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.他在滑行过程中冰面对他的支持力向上,他没有在支持力的方向上通过距离,因此,冰面对他的支持力不做功,故C正确;
D.压力大小和接触面粗糙程度不变,他脚下的冰刀受到的摩擦力不变,摩擦力和滑行速度大小无关,故D正确。
故选BCD。
24、某同学在粗糙度均匀的水平地面上,用水平向右的推力推木箱,如图甲所示。推力F大小随时间t变化的图像如图乙所示,木箱速度大小v随时间t变化的图像如图丙所示。结合已知条件及两图像可知,下列说法中正确的是( )
A.当t=0~1s时,物体静止B.当t=1~3s时,物体处于平衡状态
C.当t=3~4s时,推力F做的功为15JD.当t=3~4s时,推力F的功率为12W
答案:AD
A.由图丙可知,t=0~1s时,木箱的速度为零,处于静止状态,故A正确;
B.由图丙可知,木箱在t=1~3s内木箱做加速运动,处于非平衡状态,故B错误;
C.由图丙可知,当t=3~4s时,木箱做匀速直线运动,速度v=0.3m/s, 3~4s运动路程
s=vt=0.3m/s×1s=0.3m
由图乙可知,在t=3~4s内,推力F=40N,推力F做的功
W=Fs=40N×0.3m=12J
故C错误;
D.当t=3~4s时,推力F的功率
P=Wt=12J1s=12W
故D正确。
故选AD。
25、在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有25的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5∶3
B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D.细线剪断到木块最终漂浮在水面的过程中,浮力没有做功
答案:AC
A.设木块的体积为V,则甲中排开水的体积
V甲=V
乙中排开水的体积
V乙=(1-25)V=35V=0.6V
根据F浮=ρ液gV排,在排开液体的密度不变时,物体受到的浮力与排开水的体积成正比,则甲、乙两图中木块受到水的浮力之比为
F浮甲∶F浮乙=V∶0.6V=5∶3
故A正确;
B.乙图容器内水的深度小,由p=ρgh可知,甲中水对容器底部的压强大于乙,故B错误;
C.因木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以木块的重力
G=F浮乙=ρ水g×0.6V
根据力的平衡,图甲中绳子的拉力
F拉=F浮甲-G=ρ水gV-ρ水g×0.6V=0.4ρ水gV
则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比
F拉∶F浮甲=ρ水g×0.4V∶ρ水gV=2∶5
故C正确;
D.浮力的方向竖直向上,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,木块在浮力方向上移动了距离,浮力做了功,故D错误。
故选AC。
填空题
26、如图所示:在A点,将同一小球分别沿竖直和水平方向抛出,每次抛出时的速度大小相等,它的机械能数据如下表所示。(忽略空气作用力)
重力势能/J
动能/J
A点
0.8
0.4
(1)第1次实验:小球竖直向上运动的过程中,_____能转化为_____能,小球在最高处的机械能为_____J;
(2)第1次实验:小球第一次经过B点的速度为v1,第2次实验:小球经过C点(与B点等高)的速度为v2,则:v1_____v2(选填“<”“=”“>”)。
答案: 动 重力势 1.2 =
(1)[1][2][3]小球竖直向上运动的过程中,小球的质量不变,速度变小,动能变小;高度变大,重力势能变大,小球的动能转化为重力势能;不计空气阻力,小球的机械能守恒,保持不变,所以小球在最高处的机械能等于在A处的机械能,为
E=0.8J+0.4J=1.2J
(2)[4]C与B点同高,小球的质量不变,由于整个过程中小球的机械能是守恒的,小球在B、C点的重力势能相同,所以动能相同,速度也相同。
27、如图所示是某球员传球时足球的一段运动轨迹,其中A点的重力势能___________B点的重力势能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若不计空气阻力,足球在下落的过程中,重力势能转化为___________能。
答案: 小于 动
[1]同一个足球,质量相同, B点的高度大于A点,故A点的重力势能小于B点的重力势能。
[2]若不计空气阻力,足球在下落的过程中,高度减小,重力势能减小。速度变大,动能变大,故下落时,是重力势能转化为动能。
28、2022年冬奥会短道速滑接力赛为中国夺得首金,比赛中运动员加速向前滑,需要用力蹬地,这表明力的作用是___________的;图中运动员交接棒时,后面运动员向前推队友的过程中,推力对队友___________功(选填“做了”或“不做”)。当最后一棒运动员到达终点后,由于___________会继续向前滑行,滑行中冰刀与冰面之间的摩擦属于___________摩擦。
答案: 相互的 做了 惯性 滑动
[1]比赛中运动员加速向前滑,需要用力蹬地,给地面一个力,同时地面也会给运动员一个力,使其向前加速,这是因为物体间力的作用是相互的。
[2]后面运动员用力推前面的队友的过程中,前面的运动员在力的作用下沿着力的方向运动了一段距离,根据功的定义判断,推力对队友做了功。
[3]最后一棒运动员到达终点后,不能立即停下来,而是继续往前运动一段距离是因为运动员具有惯性,仍会保持原来的运动状态。
[4]在滑行的过程中,冰刀在冰面上滑动,所以冰刀与冰面之间的摩擦力为滑动摩擦力,属于滑动摩擦。
29、一小球从水平桌面A点滚动到B点,然后落到地面弹起,其运动轨迹如图中的虚线所示,其中D和E的高度相同,则小球从A到B点的过程中重力势能 ___________,从C点到D点小球的动能 ___________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
答案: 不变 变小
[1]小球从A点运动到B点过程中,质量不变,所处高度不变,故重力势能不变。
[2]从C点到D点过程中,质量不变,所处高度增加,动能转化为重力势能,则速度变小,动能变小。
30、一个箱子重为100N,放在水平面上。受6N的水平推力箱子未动,这时箱子受到的摩擦力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)6N当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动,箱子受到的摩擦力为________N;当水平推力增大到15N时,箱子在水平方向上受到的合力为________N;箱子沿直线运动0.6m,重力做功________J。
答案: 等于 10 5 0
[1]受6N的水平推力箱子未动,此时箱子静止,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时箱子受到的摩擦力等于6N。
[2]6N当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时箱子受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以此时箱子受到的滑动摩擦力为10N。
[3]当水平推力增大到15N时,箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以此时的滑动摩擦力仍为10N,箱子在水平方向上受到的合力为
F合=15N-10N=5N
[4]箱子沿直线运动,运动距离是水平方向的,而重力是竖直方向的,没有在重力方向发生距离,所以重力做功为0。
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