章末小结与提升类型1功与功率的分析与计算1.( 衡阳中考 )如图所示的玻璃管中装有水,一个体积为110-4 m3的方木块下端被轻绳系住,固定在容器下部,木块的重力0.6 N,水=1.0103 kg/m3。当木块静止时,绳子的拉力为0.4N,剪断轻绳后,木块从开始上浮到刚要露出水面的过程中,浮力所做的功为0.15J( 各部分长度如图 )。 2.( 自贡中考 )如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1;若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1=W2,P1P2( 均选填“”“”或“=” )。 3.( 株洲中考 )甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系图像如图所示。若规定做功最快的获胜,则最终胜出的一定是( A )A.甲B.乙C.丙D.丁4.( 随州中考 )一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F( 如图甲 ),F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。下列说法正确的( D )A.在第一个2 s内木箱所受摩擦力为2 NB.在第二个2 s内木箱所受摩擦力为3 NC.在第一个2 s内推力F对木箱所做的功为2 JD.在第三个2 s内推力F对木箱做功的功率为8 W5.一辆质量为2 t的汽车,在平直公路上以额定功率80 kW从静止开始运动,经15 s运动200 m恰好达到最大速度,接着匀速运动25 s关闭发动机,滑行100 m停下。其v -t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,g=10 N/kg。求:( 1 )整个过程中发动机做的功;( 2 )汽车的最大速度v最大;( 3 )全程中汽车的平均速度v。解:( 1 )由题意可知,整个过程中发动机的工作时间t=15 s+25 s=40 s由P=可得,整个过程中发动机做的功W=Pt=80103 W40 s=3.2106 J( 2 )汽车的重力G=mg=2000 kg10 N/kg=2104 N由题意和题图可知,1540 s时汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速运动时的牵引力F=f=0.2G=0.22104 N=4103 N由P=Fv可得,汽车的最大速度v最大=20 m/s( 3 )由v=st可得,匀速运动的路程s2=v最大t2=20 m/s25 s=500 m由题图可知,滑行100 m用的时间t3=10 s则全程中汽车的平均速度v=16 m/s类型2机械能变化及其守恒6.( 昆明中考 )如图所示的军用飞机从上空高速飞过,观察者抬头看到飞机的同时,听到飞机发出的隆隆声是从飞机的后( 选填“前”或“后” )方发出的。飞机在减速下降过程中,机械能将减小,势能将减小( 均选填“增大”“不变”或“减小” )。 7.( 咸宁中考 )甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能相等( 选填“相等”或“不相等” );落地前的运动过程中,甲球的动能增大( 选填“增大”“不变”或“减小” ),乙球的机械能不变( 选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小” )。 8.( 桂林中考 )如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量。下列说法正确的是( B )A.物块在a点动能大B.物块在b点动能大C.物块在b点重力势能大D.物块在a、b两点的重力势能一样大9.蹦床运动是奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央,比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起,离开蹦床时是成直立状态并一直保持,到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立,再次被蹦床弹起,达到更高点( 忽略空气阻力 )。下列说法正确的是( C )A.在整个过程中,运动员机械能守恒B.在整个过程中,运动员机械能一直在增加C.从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中,运动员机械能守恒D.从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,运动员机械能守恒10.质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从A点静止释放后沿曲杆运动,如图所示,不计空气阻力。下列说法正确的是( D )A.只要A点高于D点,小环就能到达D点B.若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动C.小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变D.小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变实验:探究物体的动能跟哪些因素有关1.实验器材如图所示,体积相同的实心钢球和铜球、斜面、长木板、小木块。2.实验操作( 1 )让同一钢球从斜面上不同高度处由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。( 2 )换用质量较大的铜球从斜面上相同高度处由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。3.实验讨论( 1 )小球从相同高度由静止滚下到达水平面可获得相同的速度,从不同高度由静止滚下到达水平面可获得不同的速度。( 2 )通过观察木块被撞击后移动的距离可比较金属球动能的大小,此方法叫转换法。4.实验结论质量相同的物体,运动速度越大,动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,动能越大。【针对训练】小明利用如图所示的装置来验证影响物体动能大小的因素。甲、乙两图装置相同,分别是同一小球先后从A、B两处由静止滚下,钻入并推动纸盒运动一段距离后静止时的情景。( 1 )纸盒被推得越远,小球对纸盒做功越多,表明小球的动能越大; ( 2 )对比甲、乙两图可知,小球的动能与速度有关; ( 3 )若要验证动能大小与另外一个因素的关系,需要添加的一个器材是质量不同的小球。 1.动能:物体由于运动而具有的能,表达式:Ek=mv2,式中m为物体的质量,v为物体的运动速度。2.重力势能:物体由于被举高而具有的能,表达式:Ep=mgh,式中m为物体的质量,h为物体被举高的高度。【针对训练】伽利略认为,做平抛运动的物体同时做两种运动:在水平方向的运动,物体在这个方向上不受力的作用做匀速直线运动;在竖直方向的运动,物体受到重力作用做自由落体运动。如图所示,从离地面高为20 m的高楼上以20 m/s的初速度水平抛出一物体,若不计空气阻力,物体加速运动时的距离公式s=at2,a为加速度,在自由落体运动中取10 m/s2。求:( 1 )物体从抛出到落地的时间;( 2 )物体抛出点到落地点的水平距离;( 3 )已知物体的重力势能的表达式为Ep=mgh,动能的表达式为Ek=mv2,g取10 N/kg,整个过程机械能守恒,物体落地时的速度是多( 1.41 )?解:( 1 )根据h=at2得,t=2 s( 2 )x=v0t=20 m/s2 s=40 m( 3 )由题意可知,整个过程机械能守恒Ek2=Ep+Ek1则mv2=mgh+,得v2=gh+代入数据可得v=20 m/s28.2 m/s7