章末小結與提升類型1功與功率的分析與計算1.( 衡陽中考 )如圖所示的玻璃管中裝有水,一個體積為110-4 m3的方木塊下端被輕繩系住,固定在容器下部,木塊的重力0.6 N,水=1.0103 kg/m3。當木塊靜止時,繩子的拉力為0.4N,剪斷輕繩后,木塊從開始上浮到剛要露出水面的過程中,浮力所做的功為0.15J( 各部分長度如圖 )。2.( 自貢中考 )如圖所示,一物體在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上勻速運動了10 m,拉力F1所做的功為W1,功率為P1;若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上勻速運動了10 m,拉力F2所做的功為W2,功率為P2,則W1=W2,P1P2( 均選填“”“”或“=” )。3.( 株洲中考 )甲、乙、丙、丁四個同學進行攀巖比賽,他們做的功W與時間t的關系圖像如圖所示。若規(guī)定做功最快的獲勝,則最終勝出的一定是( A )A.甲B.乙C.丙D.丁4.( 隨州中考 )一只木箱放在水平地面上,地面上各處粗糙程度相同。對木箱施加一個方向不變的水平推力F( 如圖甲 ),F的大小與時間t的關系、木箱的運動速度v與時間t的關系圖像如圖乙所示。下列說法正確的( D )A.在第一個2 s內木箱所受摩擦力為2 NB.在第二個2 s內木箱所受摩擦力為3 NC.在第一個2 s內推力F對木箱所做的功為2 JD.在第三個2 s內推力F對木箱做功的功率為8 W5.一輛質量為2 t的汽車,在平直公路上以額定功率80 kW從靜止開始運動,經15 s運動200 m恰好達到最大速度,接著勻速運動25 s關閉發(fā)動機,滑行100 m停下。其v -t圖像如圖所示。已知汽車在運動過程中受到的阻力恰為車重的0.2倍,g=10 N/kg。求:( 1 )整個過程中發(fā)動機做的功;( 2 )汽車的最大速度v最大;( 3 )全程中汽車的平均速度v。解:( 1 )由題意可知,整個過程中發(fā)動機的工作時間t=15 s+25 s=40 s由P=可得,整個過程中發(fā)動機做的功W=Pt=80103 W40 s=3.2106 J( 2 )汽車的重力G=mg=2000 kg10 N/kg=2104 N由題意和題圖可知,1540 s時汽車的速度最大且做勻速直線運動,根據(jù)二力平衡條件和題意可得,汽車勻速運動時的牽引力F=f=0.2G=0.22104 N=4103 N由P=Fv可得,汽車的最大速度v最大=20 m/s( 3 )由v=st可得,勻速運動的路程s2=v最大t2=20 m/s25 s=500 m由題圖可知,滑行100 m用的時間t3=10 s則全程中汽車的平均速度v=16 m/s類型2機械能變化及其守恒6.( 昆明中考 )如圖所示的軍用飛機從上空高速飛過,觀察者抬頭看到飛機的同時,聽到飛機發(fā)出的隆隆聲是從飛機的后( 選填“前”或“后” )方發(fā)出的。飛機在減速下降過程中,機械能將減小,勢能將減小( 均選填“增大”“不變”或“減小” )。7.( 咸寧中考 )甲、乙是兩個完全相同的網球。如圖所示,在同一高度同時以大小相等的速度,將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出,不計空氣阻力。拋出時兩球機械能相等( 選填“相等”或“不相等” );落地前的運動過程中,甲球的動能增大( 選填“增大”“不變”或“減小” ),乙球的機械能不變( 選填“增大”“先增大后減小”“不變”或“減小” )。8.( 桂林中考 )如圖所示,物塊在光滑斜面上由靜止開始下滑,依次經過a、b兩個點,不計空氣阻力,比較物塊在a、b兩點的能量。下列說法正確的是( B )A.物塊在a點動能大B.物塊在b點動能大C.物塊在b點重力勢能大D.物塊在a、b兩點的重力勢能一樣大9.蹦床運動是奧運會比賽項目。運動員比賽開始前直立在蹦床中央,比賽開始時快速下蹲并立即恢復直立被蹦床彈起,離開蹦床時是成直立狀態(tài)并一直保持,到達最高點后下落到接觸蹦床時又快速下蹲并立即恢復直立,再次被蹦床彈起,達到更高點( 忽略空氣阻力 )。下列說法正確的是( C )A.在整個過程中,運動員機械能守恒B.在整個過程中,運動員機械能一直在增加C.從離開蹦床到下落接觸蹦床的過程中,運動員機械能守恒D.從下落接觸蹦床到離開蹦床的過程中,運動員機械能守恒10.質量為m的小環(huán)穿在固定的光滑曲桿上,從A點靜止釋放后沿曲桿運動,如圖所示,不計空氣阻力。下列說法正確的是( D )A.只要A點高于D點,小環(huán)就能到達D點B.若小環(huán)能到達D點,離開D點后將豎直向下運動C.小環(huán)從A點到D點,重力勢能一直減小,機械能不變D.小環(huán)從A點到B點,動能一直增加,機械能不變實驗:探究物體的動能跟哪些因素有關1.實驗器材如圖所示,體積相同的實心鋼球和銅球、斜面、長木板、小木塊。2.實驗操作( 1 )讓同一鋼球從斜面上不同高度處由靜止?jié)L下,觀察木塊被撞擊后移動的距離。( 2 )換用質量較大的銅球從斜面上相同高度處由靜止?jié)L下,觀察木塊被撞擊后移動的距離。3.實驗討論( 1 )小球從相同高度由靜止?jié)L下到達水平面可獲得相同的速度,從不同高度由靜止?jié)L下到達水平面可獲得不同的速度。( 2 )通過觀察木塊被撞擊后移動的距離可比較金屬球動能的大小,此方法叫轉換法。4.實驗結論質量相同的物體,運動速度越大,動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,動能越大。【針對訓練】小明利用如圖所示的裝置來驗證影響物體動能大小的因素。甲、乙兩圖裝置相同,分別是同一小球先后從A、B兩處由靜止?jié)L下,鉆入并推動紙盒運動一段距離后靜止時的情景。( 1 )紙盒被推得越遠,小球對紙盒做功越多,表明小球的動能越大;( 2 )對比甲、乙兩圖可知,小球的動能與速度有關;( 3 )若要驗證動能大小與另外一個因素的關系,需要添加的一個器材是質量不同的小球。1.動能:物體由于運動而具有的能,表達式:Ek=mv2,式中m為物體的質量,v為物體的運動速度。2.重力勢能:物體由于被舉高而具有的能,表達式:Ep=mgh,式中m為物體的質量,h為物體被舉高的高度。【針對訓練】伽利略認為,做平拋運動的物體同時做兩種運動:在水平方向的運動,物體在這個方向上不受力的作用做勻速直線運動;在豎直方向的運動,物體受到重力作用做自由落體運動。如圖所示,從離地面高為20 m的高樓上以20 m/s的初速度水平拋出一物體,若不計空氣阻力,物體加速運動時的距離公式s=at2,a為加速度,在自由落體運動中取10 m/s2。求:( 1 )物體從拋出到落地的時間;( 2 )物體拋出點到落地點的水平距離;( 3 )已知物體的重力勢能的表達式為Ep=mgh,動能的表達式為Ek=mv2,g取10 N/kg,整個過程機械能守恒,物體落地時的速度是多( 1.41 )?解:( 1 )根據(jù)h=at2得,t=2 s( 2 )x=v0t=20 m/s2 s=40 m( 3 )由題意可知,整個過程機械能守恒Ek2=Ep+Ek1則mv2=mgh+,得v2=gh+代入數(shù)據(jù)可得v=20 m/s28.2 m/s7