(共28张PPT)
[2022 赢在中考]浙江中考科学二轮复习
易错点专项突破十五
功和能的综合应用
易错点突破十五
〇易错点一 动能、势能的大小影响因素
⊙典例剖析
小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动。
(1)如图1所示,小球从A点静止释放,小球到达C时速度是 ;(2)将轨道BC段改为水平,如图2所示,小球仍从A点静止释放,小球经过N点时的机械能 (填“大于”、“小于”或“等于”)其在A点的机械能。
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十五
第(2)题容易错成“小于”。分析:(1)由于没有阻力,那么机械能守恒,即C点的机械能等于A点的机械能;A、C两点的高度相同,那么它们的重力势能相同,根据机械能=动能+势能,A、C两点的动能相同,因为A点时小球速度为0,所以C点时小球的速度为0。(2)由于没有阻力,就没有能量损耗,机械能守恒,则小球经过N点时的机械能等于其在A点时的机械能。
分析机械能是否守恒的关键是明确是否有机械能转化为其他形式的能。若接触面粗糙,则运动的过程中,有机械能损耗,转化为内能,若接触面光滑,则运动过程中,机械能守恒。
(1)0 (2)等于
易错点突破十五
⊙易错突破
1、蹦床运动中,运动员从空中落下,到随蹦床运动到最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.动能一直增加,势能一直减小
B.动能先增加后减小,势能先减小后增加,但能量守恒
C.动能先增加后减小,势能一直减小,能量总量逐渐减小
D.运动员与蹦床接触时,动能最大
B
⊙易错突破
易错点突破十五
2、小明同学以一定速度将弹性球扔向地面,弹性球经地面和墙壁两次反弹,重新在同一高度用手接住,碰撞时小球能量损失不计,1处和2处是在同一高度。如果1处小球的动能大于2处,则下列说法错误的是( )
A .1处的机械能一定大于2处
B .1处的动能一定大于4处
C .3处的动能一定大于4处
D .接到小球时的速度一定小于扔出时的速度
C
易错点突破十五
⊙易错突破
3、弹簧原长时小球的位置,c点时小球到达最右端的位置.则小球a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球在a点,弹簧的弹性势能最小
B. 小球在b点,小球的速度最小
C. 从a点到b点,小球的动能逐渐增大
D. 从b点到c点,弹簧的弹性势能逐渐减小
C
〇易错点二 能的转化与守恒
⊙典例剖析
易错点突破十五
如图所示,小明在做模拟“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点自由释放后所能到达的最低点。下列关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
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,受到平衡力的作用
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十五
小石块从A点到B点的过程中,橡皮筋没有发生形变,小石块没有受到弹力的作用,重力势能转化为动能。从B点到C点的过程中,小石块的速度行变大,后因为弹力大于重力,速度减小,重力势能和动能转化为弹性势能,小石块动能最大处在BC之间,小石块在C点不能保持静止状态,受力不平衡。
从A点到C点的下落过程中,小球的运动速度并不是绳子原长点时最大。过原点后一直到绳子拉力作用使用使小球减速前动能最大。在能的转化过程中需分析多种形式能的转化可能。
C
⊙易错突破
易错点突破十五
1、溜溜球是两片球体由一个轴心连接,然后将细绳绑在轴心上,线的另一端则用绳圈绑在手指上的玩具。玩溜溜球时如果不用力将球向下掷出,球就不能自动回到手上。如图是向下掷出溜溜球后自动回到手上过程的示意图,下列有关此过程分析不正确的是( )
A.小球向下运动时,势能转化为动能
B.在绳全部展开时,小球的动能最大
C.小球上升时,提拉绳子可对球做功
D.小球垂直上升时,机械能总量不变
D
易错点突破十五
⊙易错突破
2、如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中错误的是( )
A. 小球从a到c加速下滑,重力势能转化为动能
B. 小球从c到d减速上坡,动能转化为重力势能
C. 小球在b和d时重力势能和动能都相等
D. 小球从a到d的过程中部分机械能转化为热能
C
易错点突破十五
⊙易错突破
3、如图所示,体积相同的铁球和铅球放在水平桌面上,它们以相同的速度运动,则( )
A. 铁球的机械能比铅球的机械能大
B. 铁球的机械能比铅球的机械能大
C. 铁球的动能比铅球的动能小
D. 两球的机械能相等
C
易错点突破十五
〇易错点三 杠杆的应用
⊙典例剖析
如图所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O点自由转动(AB=2AO)。将棱长为10cm的正方体合金块,用轻绳挂在A点处,合金的质量是9kg,在B点施加竖直向上的力F1=__________时,杠杆在水平位置平衡,此时合金块对水平地面的压强恰好为0。若撤去F1,在B点施加力F2=52N的力时,合金块对地面的压强为__________Pa。
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十五
动力臂分析不合理容易致错,对合金块受力分析不合理容易致错。当合金块以地面的压力为0时,杠杆对合金块的拉力等于合金块的重力,F=G=mg=9kg×10N/kg=90N;根据杠杆平衡条件,G×OA=F1×(OA+AB),且AB=2OA,所以F1=30N。在B点施加的力F2=52N,根据杠杆平衡条件,FA×OA=F2×1/2×(OA+AB),FA=78N,合金块对地面的压力 F=G-FA=90N-78N=12N,合金块对地面的压强P=F/S=12N/(0.1m)2=1.2×103Pa。
防错的关键是用杠杆平衡条件与对物体进行合理的分析。
30N,1200Pa
易错点突破十五
⊙易错突破
1、如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为20N.当OC=l0cm时,绳子的拉力为_______N,此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力,使G2以_______cm/s的速度向右匀速运动,经过12.5s后,可使G1对地面的压力恰好为零。
10
4
易错点突破十五
⊙易错突破
2、有一种电子秤的原理如图甲,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R,显示重力大小的仪表(实质是电流表),电源(恒为3.6V)。其中AO长20cm,BO长5cm,压力传感器R的阻值与所受压力的关系如图乙所示.当所测物体质量增大时,电流表的示数 (“增大”或“减小”),如果电流表的量程是0~0.6A,电子秤能够测量的最大质量是 kg(不计踏板和杠杆质量)。
增大
240
易错点突破十五
⊙易错突破
3、小红、小明、小刚三位同学分别做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验如图所示,其中小红、小明实验时以杠杆中点为支点,思考并回答下列问题:
(1) 小红同学完成如图所示实验后并记录数据,根据这一次实验,小红立即分析得出杠杆的平衡条件,她的不足之处有:
(至少写两点)。
实验次数太少;动力臂与阻力臂取值相同
(2)小明同学设计了两种实验方案:第一种是用弹簧测力计沿竖直向下拉,其读数为F1;第二种是用弹簧测力计斜向下拉,其读数为F2,请判断两种方案的合理性和F1、F2正确的大小关系是 (选填)。
A.第一种合理,F1F2
C.第二种合理,F1F2
(3)小刚同学用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,根据记录的数据,得出的杠杆平衡条件并不成立,他的操作错误在于没有选择 。
易错点突破十五
A
杠杆的重心(若均匀则为中心)作为支点
易错点突破十五
〇易错点四 功和能的综合应用
⊙典例剖析
蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的“三个大飞机”之一,被誉为国之重器,AG600主要用于大型灭火和水上救援,可以从地面起飞和降落,也可以从水面起飞和降落,2017年2月13日,实现全部四台发动机试车成功,之后又进行了系列测试。AG600空载时质量为41.5t,最多可储水12t。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×10 kg/m3)
(1)当飞机AG600蓄水后在火场上较高处匀速飞行并将所蓄水投下后,它的机械能将
(填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)某次试飞前,AG600蓄满水后静止在某湖面上,求其排开湖水的体积。
(3)在水面滑行测试中,AG600蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍。求所蓄水的质量。
[易错剖析]
[易错防范]
易错点突破十五
第(1)易错的原因:机械能包括动能和势能,动能与质量、速度有关,重力势能与高度和质量有关,相同条件下,质量越大,动能越大,重力势能也越大,即相同条件下,质量越大机械能也越大。蓄水被投下后,总质量减小,所以机械能减小;只考虑匀速没考虑质量变化时往往是致错的原因。
动能和重力势能大小受多因素影响,所以分析动能变化既要关注速度变化,同时应分析质量是否变化。分析重力势能变化时也如此;同时计算过程应规范,这是防错的关键。
[正确答案]
易错点突破十五
(1)变小
(2)因为空载静止在湖面上时,F浮=G=m机g=42×1000kg×10N/kg
=4.2×105N;V排=F浮/ρg=4.2×105N/(10N/kg×1.04×103kg/m3)=42m3。
(3)飞机在水面上的速v=36km/h=10m/s,由P=FV可知,飞机的牵引力F=P/V=2×106W/10m/s=2×105N;因为飞机匀速滑行时,飞机受到的阻力f=F=2×105N,可知飞机的总重力G=2×105N/0.4=5×105N,质量m=G/g=5×105N/10N/kg=5×104N=50t,飞机所蓄水的质量m水=m总-m机=50t-42t=8t。
易错点突破十五
⊙易错突破
1、跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50kg,每次跳起高度约为6厘米(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是( )
A.向上起跳过程中小金的动能持续增大
B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C.小金跳一次克服重力做功约 3 焦
D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦
D
2、如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度y沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C,下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B、C三点的速度大小关系是VA>VB>VC
C.小球在A、B两点具有的动能相同
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
易错点突破十五
⊙易错突破
B
易错点突破十五
〇易错点五 内能的定量转化
⊙典例剖析
用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知甲液体的比热容 (填“大于”、
“小于”或“等于”)乙液体的比热容。质量为
500g、初温为20℃的甲液体升高到90℃,吸收的
热量为 J。
[甲的比热容1.8×103J/(kg·℃)]
[易错剖析]
[易错防范]
[正确答案]
易错点突破十五
由图像可知,在相等时间内,液体甲温度变化量大,则甲液体温度升高较快,而两个加热器相同,加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等。由公式Q=cm⊿t可知,在质量相等、初温相同、吸热相同的条件下,温度升高快的液体的比热容较小;所以甲的比热容小于的比热容。Q=cm⊿t= 1.8×103J/(kg·℃)×0.5kg×(90-20)℃=6.3×104J。
明确图像中曲线的含义,运用Q=cm⊿t解题,相同条件下吸收热量相同,升温越快的比热容越小。
小于 6.3×104
易错点突破十五
⊙易错突破
1、如图是某实验小组画出的1kg冰熔化时温度随时间变化的图像,实验中实验小组成员严格控制变量,使冰(水)单位时间内吸收相等的热量。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。请根据所学知识并利用图像分析,以下说法正确的是( )
A.吸收相等的热量冰和水升高温度相同
B.由图像可知,第1分钟后冰全部熔化为水
C.0-1分钟内该冰块吸收的热量为2.1×104J
D.通过计算可得出冰的比热容为2.1 ×103J/(kg·℃)
D
易错点突破十五
⊙易错突破
2、探究固体熔化时温度的变化规律:如图甲所示,用“水浴法”给试管中某固态物质加热,得到该物质温
度随时间变化的图象如图乙所示。
(1) 采用“水浴法”加热的优点
是 。
(2) 由图象可知,该固体是
(选填“晶体”或“非晶体”),图象中的 (选填“AB”“BC”或“CD”)段表示它的熔化过程,该物质在AB段的比热容
(选填“大于”“等于”或“小于”)CD段的比热容。
使固态物质可均匀受热且固态缓慢吸收,容易观察实验现象
晶体
BC
小于
易错点突破十五
⊙易错突破
3、泸州沱江六桥全程长4km,桥面设计为双向8车道,中间预留了轻轨线路。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程,速度为50km/h,受到的阻力恒为60N,通过全程所需的时间为 min,牵引力所做的功为
J;若通过全程消耗了0.2kg的汽油,汽油机的效率为
。(已知热值q汽=4.4×107J/kg)
4.8
2.4×105
27.3%
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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十五 功和能的综合应用
〇易错点一 动能、势能的大小影响因素
⊙典例剖析
小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动。
(1)如图1所示,小球从A点静止释放,小球到达C时速度是 ;
(2)将轨道BC段改为水平,如图2所示,小球仍从A点静止释放,小球经过N点时的机械能 (填“大于”、“小于”或“等于”)其在A点的机械能。
[易错剖析] 第(2)题容易错成“小于”。分析:(1)由于没有阻力,那么机械能守恒,即C点的机械能等于A点的机械能;A、C两点的高度相同,那么它们的重力势能相同,根据机械能=动能+势能,A、C两点的动能相同,因为A点时小球速度为0,所以C点时小球的速度为0。(2)由于没有阻力,就没有能量损耗,机械能守恒,则小球经过N点时的机械能等于其在A点时的机械能。
[易错防范] 分析机械能是否守恒的关键是明确是否有机械能转化为其他形式的能。若接触面粗糙,则运动的过程中,有机械能损耗,转化为内能,若接触面光滑,则运动过程中,机械能守恒。
[正确答案](1)0 (2)等于
⊙易错突破
1、蹦床运动中,运动员从空中落下,到随蹦床运动到最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.动能一直增加,势能一直减小
B.动能先增加后减小,势能先减小后增加,但能量守恒
C.动能先增加后减小,势能一直减小,能量总量逐渐减小
D.运动员与蹦床接触时,动能最大
2、小明同学以一定速度将弹性球扔向地面,弹性球经地面和墙壁两次反弹,重新在同一高度用手接住,碰撞时小球能量损失不计,1处和2处是在同一高度。如果1处小球的动能大于2处,则下列说法错误的是( )
A .1处的机械能一定大于2处 B .1处的动能一定大于4处
C .3处的动能一定大于4处 D .接到小球时的速度一定小于扔出时的速度
(突破第2题图) (突破第3题图)
3、弹簧原长时小球的位置,c点时小球到达最右端的位置.则小球a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球在a点,弹簧的弹性势能最小 B. 小球在b点,小球的速度最小
C. 从a点到b点,小球的动能逐渐增大 D. 从b点到c点,弹簧的弹性势能逐渐减小
〇易错点二 能的转化与守恒
⊙典例剖析
如图所示,小明在做模拟“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点自由释放后所能到达的最低点。下列关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
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,受到平衡力的作用
[易错剖析] 小石块从A点到B点的过程中,橡皮筋没有发生形变,小石块没有受到弹力的作用,重力势能转化为动能。从B点到C点的过程中,小石块的速度行变大,后因为弹力大于重力,速度减小,重力势能和动能转化为弹性势能,小石块动能最大处在BC之间,小石块在C点不能保持静止状态,受力不平衡。
[易错防范] 从A点到C点的下落过程中,小球的运动速度并不是绳子原长点时最大。过原点后一直到绳子拉力作用使用使小球减速前动能最大。在能的转化过程中需分析多种形式能的转化可能。
[正确答案] C
⊙易错突破
1、溜溜球是两片球体由一个轴心连接,然后将细绳绑在轴心上,线的另一端则用绳圈绑在手指上的玩具。玩溜溜球时如果不用力将球向下掷出,球就不能自动回到手上。如图是向下掷出溜溜球后自动回到手上过程的示意图,下列有关此过程分析不正确的是( )
A.小球向下运动时,势能转化为动能 B.在绳全部展开时,小球的动能最大
C.小球上升时,提拉绳子可对球做功 D.小球垂直上升时,机械能总量不变
2、如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从a点向d点自由运动,其中b和d两点在同一水平高度,则下列说法中错误的是( )
A. 小球从a到c加速下滑,重力势能转化为动能 B. 小球从c到d减速上坡,动能转化为重力势能
C. 小球在b和d时重力势能和动能都相等 D. 小球从a到d的过程中部分机械能转化为热能
(突破第2题图) (突破第3题图)
3、如图所示,体积相同的铁球和铅球放在水平桌面上,它们以相同的速度运动,则( )
A. 铁球的机械能比铅球的机械能大 B. 铁球的机械能比铅球的机械能大
C. 铁球的动能比铅球的动能小 D. 两球的机械能相等
〇易错点三 杠杆的应用
⊙典例剖析
如图所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O点自由转动(AB=2AO)。将棱长为10cm的正方体合金块,用轻绳挂在A点处,合金的质量是9kg,在B点施加竖直向上的力F1=__________时,杠杆在水平位置平衡,此时合金块对水平地面的压强恰好为0。若撤去F1,在B点施加力F2=52N的力时,合金块对地面的压强为__________Pa。
[易错剖析] 动力臂分析不合理容易致错,对合金块受力分析不合理容易致错。当合金块以地面的压力为0时,杠杆对合金块的拉力等于合金块的重力,F=G=mg=9kg×10N/kg=90N;根据杠杆平衡条件,G×OA=F1×(OA+AB),且AB=2OA,所以F1=30N。在B点施加的力F2=52N,根据杠杆平衡条件,FA×OA=F2×1/2×(OA+AB),FA=78N,合金块对地面的压力 F=G-FA=90N-78N=12N,合金块对地面的压强P=F/S=12N/(0.1m)2=1.2×103Pa。
[易错防范] 防错的关键是用杠杆平衡条件与对物体进行合理的分析。
[正确答案] 30N,1200Pa
⊙易错突破
1、如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为20N.当OC=l0cm时,绳子的拉力为_______N,此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力,使G2以 ___cm/s的速度向右匀速运动,经过12.5s后,可使G1对地面的压力恰好为零。
(突破第1题图) (突破第2题图)
2、有一种电子秤的原理如图甲,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R,显示重力大小的仪表(实质是电流表),电源(恒为3.6V)。其中AO长20cm,BO长5cm,压力传感器R的阻值与所受压力的关系如图乙所示.当所测物体质量增大时,电流表的示数 (“增大”或“减小”),如果电流表的量程是0~0.6A,电子秤能够测量的最大质量是 kg(不计踏板和杠杆质量)。
3、小红、小明、小刚三位同学分别做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验如图所示,其中小红、小明实验时以杠杆中点为支点,思考并回答下列问题:
(1) 小红同学完成如图所示实验后并记录数据,根据这一次实验,小红立即分析得出杠杆的平衡条件,她的不足之处有: (至少写两点)。
(2)小明同学设计了两种实验方案:第一种是用弹簧测力计沿竖直向下拉,其读数为F1;第二种是用弹簧测力计斜向下拉,其读数为F2,请判断两种方案的合理性和F1、F2正确的大小关系是 。
A.第一种合理,F1F2 C.第二种合理,F1F2
(3)小刚同学用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,根据记录的数据,得出的杠杆平衡条件并不成立,他的操作错误在于没有选择 。
〇易错点四 功和能的综合应用
⊙典例剖析
蛟龙AG600水陆两栖飞机是我国自主研制的“三个大飞机”之一,被誉为国之重器,AG600主要用于大型灭火和水上救援,可以从地面起飞和降落,也可以从水面起飞和降落,2017年2月13日,实现全部四台发动机试车成功,之后又进行了系列测试。AG600空载时质量为41.5t,最多可储水12t。(取g=10N/kg,ρ水=1.0×10 kg/m3)
(1)当AG600蓄水后在火场上较高处匀速飞行并将所蓄水投下后,它的机械能将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)某次试飞前,AG600蓄满水后静止在某湖面上,求其排开湖水的体积。
(3)在水面滑行测试中,AG600蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍。求所蓄水的质量。
[易错剖析] 第(1)易错的原因:机械能包括动能和势能,动能与质量、速度有关,重力势能与高度和质量有关,相同条件下,质量越大,动能越大,重力势能也越大,即相同条件下,质量越大机械能也越大。蓄水投下后,总质量减小,所以机械能减小;只考虑匀速没考虑质量变化时往往是致错的原因。
[易错防范] 动能和重力势能大小受多因素影响,所以分析动能变化既要关注速度变化,同时应分析质量是否变化。分析重力势能变化时也如此;同时计算过程应规范,这是防错的关键。
[正确答案] (1)变小 (2)因为空载静止在湖面上时,F浮=G=m机g=42×1000kg×10N/kg
=4.2×105N;V排=F浮/ρg=4.2×105N/(10N/kg×1.04×103kg/m3)=42m3。
(3)飞机在水面上的速v=36km/h=10m/s,由P=FV可知,飞机的牵引力F=P/V=2×106W/10m/s=2×105N;因为飞机匀速滑行时,飞机受到的阻力f=F=2×105N,可知飞机的总重力G=2×105N/0.4=5×105N,质量m=G/g=5×105N/10N/kg=5×104N=50t,飞机所蓄水的质量m水=m总-m机=50t-42t=8t。
⊙易错突破
1、跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50kg,每次跳起高度约为6厘米(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是( )
A.向上起跳过程中小金的动能持续增大 B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C.小金跳一次克服重力做功约 3 焦 D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦
(突破第1题图) (突破第2题图)
2、如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度y沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C,下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功 B. 小球在A、B、C三点的速度大小关系是VA>VB>VC
C. 小球在A、B两点具有的动能相同 D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
〇易错点五 内能的定量转化
⊙典例剖析
用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知甲液体的比热容 (填“大于”、 “小于”或“等于”)乙液体的比热容。质量为 500g、初温为20℃的甲液体升高到90℃,吸收的热量为 J。
[甲的比热容1.8×103J/(kg·℃)]
[易错剖析] 由图像可知,在相等时间内,液体甲温度变化量大,则甲液体温度升高较快,而两个加热器相同,加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等。由公式Q=cm⊿t可知,在质量相等、初温相同、吸热相同的条件下,温度升高快的液体的比热容较小;所以甲的比热容小于的比热容。Q=cm⊿t= 1.8×103J/(kg·℃)×0.5kg×(90-20)℃=6.3×104J。
[易错防范] 明确图像中曲线的含义,运用Q=cm⊿t,相同条件下吸收热量相同,升温快的比热容小。
[正确答案] 小于 6.3×104
⊙易错突破
1、如图是某实验小组画出的1kg冰熔化时温度随时间变化的图像,实验中实验小组成员严格控制变量,使冰(水)单位时间内吸收相等的热量。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。请根据所学知识并利用图像分析,以下说法正确的是( )
A.吸收相等的热量冰和水升高温度相同 B.由图像可知,第1分钟后冰全部熔化为水
C.0-1分钟内该冰块吸收的热量为2.1×104J D.通过计算可得出冰的比热容为2.1 ×103J/(kg·℃)
(突破第1题图) (突破第2题图)
2、探究固体熔化时温度的变化规律:如图甲所示,用“水浴法”给试管中某固态物质加热,得到该物质温度随时间变化的图象如图乙所示。
(1) 采用“水浴法”加热的优点是 。
(2) 由图象可知,该固体是 (选填“晶体”或“非晶体”),图象中的 (选填“AB”“BC”或“CD”)段表示它的熔化过程,该物质在AB段的比热容 (选填“大于”“等于”或“小于”)CD段的比热容。
3、泸州沱江六桥全程长4km,桥面设计为双向8车道,中间预留了轻轨线路车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程,速度为50km/h,受到的阻力恒为60N,通过全程所需的时间为 min,牵引力所做的功为 J;若通过全程消耗了0.2kg的汽油,汽油机的效率为 。(已知热值q汽=4.4×107J/kg)
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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十五 功和能的综合应用
1、蹦床比赛时,从接触蹦床到运动到最低点的过程中,运动员的( )
A. 动能一直增大 B. 动能转化为重力势能
C. 机械能增大 D. 动能最终转化为蹦床的弹性势能
[解析] AD、运动员从接触蹦床到最低点的过程中,一开始重力大于弹力,速度还会有一段继续的增大;当重力等于弹力,速度达到最大,此时动能最大;当重力小于弹力时,动能主要转化为弹性势能,速度减小,动能减小,弹簧势能增大.从整体来看,动能先增大,但最终是减小的,故A错误、D正确;B、从上述分析可知,动能主要转化为弹性势能,而不是重力势能,故B错误;C、由于存在空气的阻力等因素,机械能不守恒,机械能减小,故C错误。
[答案]D
2、田径比赛中,运动员跳远的几个阶段如图产所示,则运动员( )
A. 助跑阶段机械能不变
B.起跳后能在空中“飞行”是因为加速助跑时获得了较大的惯性
C. 经过最高点时动能最大
D. 落地时机械能转化为内能
[解析] A、助跑过程中,速度越来越快,高度不变,动能增加,重力势能不变,因此机械能增加;故A错误;B、惯性的大小只与物体的质量有关,所以加速助跑不能增大惯性,故B错误;C、经过最高点时,运动员的速度并不为零(还具有水平方向的速度),但竖直方向的速度是零,所以此时总体速度最小,故动能最小;故C错误;D、人落地后,静止,所以动能和重力势能都接近零,即原来的机械能通过摩擦的方式转化成了内能,故D正确。
[答案]D
3、某同学扔实心球过程中,对球运动的几个阶段的说法,正确的是( )
A.捡起球并缓慢举坑的过程中,人对球做功,球的重力势能增加
B.将球用力投出后,球在空中运动过程中,人对球做功,球的机械能增加
C.将球用力投出后,球在空中最高点时所受合力为零
D.球落地后在水平地面滚动一段时间停止,球在地面滚动阶段,球的机械能不变
[解析]A、捡起球并缓慢举高过程中,球在力的方向上通过了距离,人对球做功,球的高度增大,则球的重力势能增加,A增加;B、将球用力投出后,球在空中运动过程中,人没有对球施力所以人对球没有做功,球在克服摩擦做轩,机械能减小,B错;C、将球用力掷出后,球在空中最高点时受到重力和空气阻力的作用,这两个力不是平衡力,故合力不为零,C错;D、球落地后在水平地面滚动一段距离后停止,是因为球受到了阻力的作用,克服摩擦做功,机械能转化为内能,球的机械能减少,D错。
[答案]A
4、如图所示,单摆中的小球在ABC间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是( )
A. 小球在A、C处的势能最大
B. 小球在B处只受重力作用
C. 小球由A到B过程中,重力势能转化为动能
D. 小球运动到C处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止
[解析] A、小球的质量不变,在A、C处的高度最高,重力势能最大,A正确;B、小球在B处受到重力和绳子的拉力的共同作用,B错;C、小球由A到B过程中,不计阻力,机械能守恒,高度减小,速度增加,重力势能减小,动能增加,重力势能转化为动能,C正确;D、小球运动到C 处时,处于静止状态,如果受到的力外力全部消失,小球仍然会静止,D正确。
[答案]B
5、“蹦极”是一项很有挑战性的运动。如图所示,蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上,另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下,落至图中a点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中c点是蹦极者所能达到的最低点。在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.在a点时,蹦极者的动能最小
B.在b点时,弹性绳的弹性势能最小
C.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的动能一直在增加
D.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的机械能不断减小
[解析] 蹦极者整个运动过程中只有重力和弹性绳的弹力做功,蹦极者和弹性绳组成的系统机械能守恒。也就是动能和重力势能和弹性势能三者之和守恒。b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,那么在b点之前,弹力小于重力,b点之后弹力大于重力,也就是说b点之前合力向下做正功,根据动能定理合外力做功等于动能变化量,b点之前动能增加,b点之后合外力向上做负功,动能减小。所以b点动能最大,C错。动能和质量速度有关,当速度最小时,动能最小。最低点c速度等于0动能最小,A错。绳子的弹性势能和绳子的形变量有关,弹性绳原长时弹性势能最小,b点不是原长,所以弹性势能不是最小,B错。弹性绳拉的越长,弹性势能越大,所以 a点到c点弹性势能逐渐增大,也就是动能和重力势能之和逐渐减小,即蹦极者机械能逐渐减小。
[答案]D
6、如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能减小,机械能减小
C. 动能不变,机械能不变 D. 重力势能不变,机械能减小
[解析]木块在匀速下滑过程中,速度不变质量不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,木块在下滑过程中,受到摩擦力的作用,木块要克服摩擦力做功,机械能减少,B符合题意。
[答案]B
7、关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( )
A. 只有动力对物体做功时,物体动能可能减少
B. 外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差
C. 动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化
D. 物体克服阻力做功时,它的功能一定减少
[解析] A、由动能定理可知,合外力对物体做的功或外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化,由动力对物体做正功,可知,物体动能一定增加,故A错误;B、根据动能定理W总=△Ek,知外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差,故B正确;C、动力和阻力都对物体做功,各力做功的代数和可能为零,则物体的动能可能不变,故C错误;
D、只有物体克服阻力做功时,说明合力做负功,动能一定减少,若还有动力做功,物体的动能就不一定减少了,故D错误。
[答案]B
8、排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是( )
[解析] 影响动能大小的因素是质量与速度,质量越大速度越大动能越大,影响重力势能的因素有质量与高度,质量越大高度越高重力势能越大。排球竖直向上抛出,在排球向上运动过程中,高度变大,速度减小,动能转化为重力势能,到达高高点速度为0,动能为0,然后排球在重力作用下向下运动,高度减小速度变大,重力势能转化为动能,所以,排球在运动中动能先变小到0,然后再变大,A符合题意。
[答案]A
9、如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A.甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空机械能守恒,若加速升空机械能不守恒
B.乙图中物体匀速运动,机械能守恒
C.丙图中小球做匀速圆周运动,机械能不守恒
D.丁图中,轻弹簧将A、B两小车弹开,小车和弹簧组成的整个系统机械能守恒
[解析] A中火箭升空的过程中,外力对火箭做了功,故火箭的机械能不守恒,无论匀速升空还是加速升空都不守恒,故A错误;B中物体在外力的作用下上升,外力对物体做了功,故机械能也不守恒,B错误;C中小球做匀速圆周运动,其速度不变,动能不变,小球的高度不变,重力势能不变,故其机械能守恒,C不正确;D中对于小车而言,由于弹簧对它们做了功,故机械能不守恒,而对于小车与弹簧而言,整个系统没有受到外力的作用,其整个系统的机械能是守恒的,D正确。
[答案]D
10、如图所示,粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,弹簧左端固定.小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )
A .在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B .小木块P离开弹簧后在粗糙水平面 AB 上滑行时机械能守恒
C .小木块P在斜面上向上运动时,动能减小,重力势能增加
D .小木块P运动到最高点时处于平衡状态
[解析]由于AB水平面粗糙,需要克服摩擦力做功,在弹簧恢复原状过程中,能量有损耗,并弹簧的弹性势能并没有全部转化为小木块的动能,A不符合题意;小木块离开弹簧后在粗糙的水平面上作减速运动,重力势能不变,动能减小,机械能等于动能和势能之和,则机械能减小;B不符题意;小木块在斜面向上运动过程中,高度增加,速度减小,质量不变,故动能减小,重力势能增加;C符合题意;小林场运动到最高点时,受重力、支持力,二者并不能达到平衡,故D不符合题意。
[答案]C
11、如图所示AOB是光滑轨道,A点的H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由滑下时, 能转化为 能,小球沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球离开B点后运动轨迹最符合实际的是 。
[解析]小球离开轨道时,由于惯性应具有沿着轨道方向向上运动的速度,所以不可能是d轨道;根据题意,小球从A点由静止滑下,小球的机械能等于A点时的动能,整个过程中,机械能守恒,而a的最高点超过了A点,故不可能是a轨道;C的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故C符合题意。b的最高点与A点高度相同,而在最高点是地,小不堪伯具有向右运动的速度,所以b图线的机械能大于A点的机械能,不符合题意。
[答案]重力势 动 C
12、如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则W1______W2,P1_______P2(选填“>”、“=”或“<”).物体在下落过程中,若重力突然消失,物体将_______________________。(空气阻力忽略不计)
[解析]物体自由下落时,重力做功W=Gh,物体重力一定,两段距离相等,所以做功相等;由于物体下落时越来越快,所以在BC段的平均速度较大,根据公式P=Fv,速度大的功率大,所以P1<P2,如果重力如果突然消失,根据牛顿第一定律,物体不受外力,将会做匀速直线运动。
[答案]= < 做匀速直线运动
13、科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
(1)在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力使物体A匀速提升了0.1m。如果如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,克服物体A的重力所做的功为________J,这个值也是物体A增加的机械能。
(2)把质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,至少需要完全燃烧__________g的酒精。上述过程中,水的内能增加是通过___________(填“做功”或“热传递”)的途径实现的。【已知:水的比热容为,酒精的热值为】
[解析] (1)由图知道,绳子自由端移动的距离s=2h=2×0.1m=0.2m。拉力做的总功W=Fs=10N×2×0.1m=2J,由η=W有/W总×100%知道,克服物体A的重力所做的功W有用 =W总η=2J×70%=1.4J (2)由知道,水吸收的热量Q吸 =cm(t-t0 )=4.2×103 J/(kg ℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105 J;由题知,酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸 =6.3×105 J。由知道,需要完全燃烧酒精的质量m=Q放/q=6.3×105J/3
×107J/kg=2.1×10-2kg=21g ;(3)根据题意知道,烧水时,水的内能增加是通过热传递的方式实现。
[答案] (1)这一过程中,克服物体A的重力所做的功为1.4J;(2)把质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,至少需要完全燃烧21g的酒精。上述过程中,水的内能增加是通过热传递的方式实现。
14、如图所示,物体M与弹簧一端相连,系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放,经最低点B,撞击物体M后反弹,并使M在光滑水平面上向右运动,最终到达最右端D点.(图中C点是弹簧原长时的末端,均不计空气阻力)。
(1)小球从A到B的过程中,能量的转化情况是 ;
(2)小球在最低点B时,受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力;
(3)物体M从C到D点的过程中,动能大小变化情况是 (选填“一直变大”“一直变小”或“先变大后变小”)。
[解析] (1)小球从A到B的过程中,质量不变,速度变大,高度变小,则动能增大,重力势能减小,所以能量的转化情况是重力势能转化为动能;
(2)小球在最低点B时,速度最大,并且运动轨迹为圆周运动,因此小球受力不是平衡力;
(3)物体M从C到D点的过程中,弹簧的形变越来越大,受到与运动方向相反的弹力越来越大,物体做减少运动,速度越来越来,动能越来越小。
[答案] (1)重力势能转化为动能;(2)不是;(3)一直变小
15、小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小是否有关:在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝(电阻比较小),乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝(电阻比较大)。
(1)闭合开关前,还需要进行的操作是 ;
(2)闭合开关接通电路一段时间后,将会发现乙烧瓶中温度计的示数较大,这表明 ;
(3)本实验中烧瓶中的液体是煤油而不是水,试说出煤油相对于水的优点: 。
[解析] (1)在实验中为了保护电路,闭合开关前需要把变阻器的滑片放在滑动变阻器阻值最大的位置上;(2)由焦耳定律Q=I2Rt可知,当电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多;甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小,通电一段时间后,甲瓶中电阻丝放出的热量小于乙瓶中放出的热量,所以观察到甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数;(3)实验中杯子中的液体常用的是煤油而不是水,是因为煤油的比热容较小,在质量和吸热相同的情况下,温度变化明显。
[答案] (1)将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;(2)在电流和通电时间都相等的条件下,阻值大的电阻产生的热量多;(3)煤油的比热容较小,温度变化得更明显
16、某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧6kg的无烟煤,水的比热为4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg,试求:
(1) 锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(2) 此锅炉的效率是多少?
[解析] (1)锅炉内的水吸收的热量:Q吸=cm1(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(100℃-25℃)=6.3×107J;(2)无烟煤完全燃烧放出的热量:Q放=m2q=6kg×3.4×l07J/kg=2.04×l08J;(3)锅炉的效率η=Q/q×100%=6.3×107J/2.04×108J×100%≈30.9%
[答案] (1)锅炉内的水吸收的热量为6.3×107J;(2)无烟煤完全燃烧放出的热量为2.04×l08J;(3)此锅炉的效率是30.9%
17、有一种电子秤的原理如图,它主要由三部分构成,踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示重力大小的仪表(由量程为“0~0.6A”的电流表改装)。其中AO长20厘米,BO长5厘米,压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压为6伏。
(1) 重300牛的学生站在踏板上,双脚与踏板的接触面积为0.04 米2 , 此时对踏板的压强为多少帕?
(2) 电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦?
(3) 不损坏各电路原件的条件下,该电子秤所能称量的最大质量为,
(4) 电子秤的电池使用较长时间后,电源电压会降低,了保证秤量准确,则踏板触点B应向方向移动。
(5) 当重400牛的学生站在踏板上时,通过压力传感器R的电流为多大?
[解析] (1)根据压强的公式得p=F/S=300N/0.04m2= 7.5×103Pa;(2)查表可得,没有秤量物体时,压力传感器上的压力为零,则其电阻为30Ω;传感器R 消耗的电功率P=U2/R=(6V)2/30Ω=1.2W;(3)当重300牛的学生站在踏板上时,压力传感器上产生的压力F=300N×5cm/20cm=75N,查表得,压力与电阻的关系成线性关系,其电阻为25.5Ω;故电路中的电流为I=U/R=6V/25.5Ω≈0.24A;(4) 由于电源电压降低,会使传感器上的电流比正常要偏小,欲使电流增大,就要减小传感器的电阻,通过表格可知,就要增加压力,想在同样重物的条件下A点的压力增大,则B点应该向左移动,以增大阻力臂。
[答案] (1)17.5×103Pa (2)1.2W (3) 0.24A (4)左或A
18、小明和同学在玩跷跷板游戏时,发现为使跷跷板匀速转动,体重较轻一方通常会远离跷跷板的中心,大家在充分观察和讨论之后,决定探究杠杆的平衡条件。
(1)小梅组提出的猜想是:动力+动力臂=阻力+阻力臂;小亮组提出的猜想是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;小明组提出的猜想是:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离;小刚提醒小梅组的同学,他们的猜想是错误的,其理由是 。
(2)实验前没挂钩码时,杠杆的平衡位置如图所示,此时应将左端的平衡螺母向 旋一些(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。
(3)小亮想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了两种方案:一种按图乙进行实验,一种按图丙进行实验,你认为哪个实验方案更好,请你说明理由: ; 。
(4)小明用丁图中的装置完成了三次实验,根据表一中的数据得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”的结论验证了自己组的猜想,但与其他组交流讨论以后发现这一结论并不可靠。除了参考表二小组梅组的数据进行再次实验。请你对小明组的实验提出进一步改进措施:
。
表一
实验序号 动力F1(N) 支点到动力作用点的距离L1(cm) 阻力F2(N ) 支点到阻力作用点的距离L2(cm)
1 2 1 1 2
2 4 2 2 4
3 2 2 2 2
表二
实验序号 动力(N) 动力臂L1(cm) 阻力F2(N ) 阻力臂L2(cm)
1 2 1 1 2
2 4 2 2 4
3 2 2 2 2
[解析] (1)力和力臂是不同的物理量,不能相加减,故小梅组的猜想一定是错误的;(2)杠杆重心右移应将平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;(3)力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,因此第二组实验设计的好,此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直,力臂直接从杠杆上直接读取;(4)由实验装置可知小明的“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”的结论,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,此时的力臂正是支点到力作用点的距离.为得出普遍结论,应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离,多做几次实验,得出实验结论,故正确的实验操作应该是去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉。
[答案] (1)力和力臂是不同的物理量,不能相互加减;(2)右;(3)乙;力与杠杆垂直,便于从杠杆上直接读取力臂;(4)去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉。
19、如图装置是某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程:选择一根长1米的杠杆,调节其两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10cm的 A位置用细线固定一个质量为150g、容积为8mL的容器。右侧用细线悬挂一个质量50g的钩码(细线的质量不计)。测量时往容器中加待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
(1)该“密度天平”的零刻度应标在右端离支点O 厘米处;
(2)该密度天平的量程为 ;
(3)若想增大该密度天平的量程,可采取的措施是 (写出两种方法)。
[解析](1)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2有150g×g×10cm=50g×g×L2,L2=30cm,则应将该“密度天平”的零刻度线标在支点O右侧30cm处。(2)根据题意可知,将钩码移动至最右端,该密度天平达到最大量程,O点距最右端的距离为L2,容器内液体的质量为m,有(150g+m)×10cm=50g×50cm,得m=100g。
ρ=m/v=100g/80mL=1.25g/cm3。(3)根据杠杆平衡条件可知,适当增大钩码质量或适当减小OA距离,都能增大容器内液体的质量,从而增大该天平的量程。
[答案](1)零刻度线在右端离支点O30cm处;(2)量程0-1.25g/cm3;(3)适当增大 钩码的质量或适当减小OA距离等
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[2022赢在中考] 浙江省中考科学二轮复习
易错点专项突破十五 功和能的综合应用
1、蹦床比赛时,从接触蹦床到运动到最低点的过程中,运动员的( )
A. 动能一直增大 B. 动能转化为重力势能
C. 机械能增大 D. 动能最终转化为蹦床的弹性势能
2、田径比赛中,运动员跳远的几个阶段如图产所示,则运动员( )
A. 助跑阶段机械能不变
B.起跳后能在空中“飞行”是因为加速助跑时获得了较大的惯性
C. 经过最高点时动能最大
D. 落地时机械能转化为内能
3、某同学扔实心球过程中,对球运动的几个阶段的说法,正确的是( )
A.捡起球并缓慢举坑的过程中,人对球做功,球的重力势能增加
B.将球用力投出后,球在空中运动过程中,人对球做功,球的机械能增加
C.将球用力投出后,球在空中最高点时所受合力为零
D.球落地后在水平地面滚动一段时间停止,球在地面滚动阶段,球的机械能不变
4、如图所示,单摆中的小球在ABC间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是( )
A. 小球在A、C处的势能最大
B. 小球在B处只受重力作用
C. 小球由A到B过程中,重力势能转化为动能
D. 小球运动到C处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止
(第4题图) (第5题图) (第6题图)
5、“蹦极”是一项很有挑战性的运动。如图所示,蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上,另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下,落至图中a点时弹性绳刚好被拉直,下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等,图中c点是蹦极者所能达到的最低点。在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.在a点时,蹦极者的动能最小
B.在b点时,弹性绳的弹性势能最小
C.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的动能一直在增加
D.从a点运动到c点的过程中,蹦极者的机械能不断减小
6、如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能减小,机械能减小
C. 动能不变,机械能不变 D. 重力势能不变,机械能减小
7、关于做功和物体动能变化的关系,正确的是( )
A. 只有动力对物体做功时,物体动能可能减少
B. 外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差
C. 动力和阻力都对物体做功,物体的动能一定变化
D. 物体克服阻力做功时,它的功能一定减少
8、排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是( )
9、如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A.甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空机械能守恒,若加速升空机械能不守恒
B.乙图中物体匀速运动,机械能守恒
C.丙图中小球做匀速圆周运动,机械能不守恒
D.丁图中,轻弹簧将A、B两小车弹开,小车和弹簧组成的整个系统机械能守恒
10、如图所示,粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,弹簧左端固定.小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )
A .在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B .小木块P离开弹簧后在粗糙水平面 AB 上滑行时机械能守恒
C .小木块P在斜面上向上运动时,动能减小,重力势能增加
D .小木块P运动到最高点时处于平衡状态
(第10题图) (第11题图)
11、如图所示AOB是光滑轨道,A点的H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由滑下时, 能转化为 能,小球沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球离开B点后运动轨迹最符合实际的是 。
12、如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则W1______W2,P1_______P2(选填“>”、“=”或“<”).物体在下落过程中,若重力突然消失,物体将_______________________。(空气阻力忽略不计)
(第10题图) (第11题图)
13、科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
(1)在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力使物体A匀速提升了0.1m。如果如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,克服物体A的重力所做的功为________J,这个值也是物体A增加的机械能。
(2)把质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,至少需要完全燃烧__________g的酒精。上述过程中,水的内能增加是通过___________(填“做功”或“热传递”)的途径实现的。【已知:水的比热容为,酒精的热值为】
14、如图所示,物体M与弹簧一端相连,系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放,经最低点B,撞击物体M后反弹,并使M在光滑水平面上向右运动,最终到达最右端D点.(图中C点是弹簧原长时的末端,均不计空气阻力)。
(1)小球从A到B的过程中,能量的转化情况是 ;
(2)小球在最低点B时,受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力;
(3)物体M从C到D点的过程中,动能大小变化情况是 (选填“一直变大”“一直变小”或“先变大后变小”)。
(第14题图) (第15题图)
15、小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小是否有关:在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝(电阻比较小),乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝(电阻比较大)。
(1)闭合开关前,还需要进行的操作是 ;
(2)闭合开关接通电路一段时间后,将会发现乙烧瓶中温度计的示数较大,这表明 ;
(3)本实验中烧瓶中的液体是煤油而不是水,试说出煤油相对于水的优点: 。
16、某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃,燃烧6kg的无烟煤,水的比热为4.2×103J/(kg ℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg,试求:
(1) 锅炉内200kg的水吸收的热量是多少?6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(2) 此锅炉的效率是多少?
17、有一种电子秤的原理如图,它主要由三部分构成,踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示重力大小的仪表(由量程为“0~0.6A”的电流表改装)。其中AO长20厘米,BO长5厘米,压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压为6伏。
(1) 重300牛的学生站在踏板上,双脚与踏板的接触面积为0.04 米2 , 此时对踏板的压强为多少帕?
(2) 电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦?
(3) 不损坏各电路原件的条件下,该电子秤所能称量的最大质量为,
(4) 电子秤的电池使用较长时间后,电源电压会降低,了保证秤量准确,则踏板触点B应向方向移动。
(5) 当重400牛的学生站在踏板上时,通过压力传感器R的电流为多大?
18、小明和同学在玩跷跷板游戏时,发现为使跷跷板匀速转动,体重较轻一方通常会远离跷跷板的中心,大家在充分观察和讨论之后,决定探究杠杆的平衡条件。
(1)小梅组提出的猜想是:动力+动力臂=阻力+阻力臂;小亮组提出的猜想是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;小明组提出的猜想是:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离;小刚提醒小梅组的同学,他们的猜想是错误的,其理由是 。
(2)实验前没挂钩码时,杠杆的平衡位置如图所示,此时应将左端的平衡螺母向 旋一些(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。
(3)小亮想用弹簧测力计和钩码进行实验,设计实验时提出了两种方案:一种按图乙进行实验,一种按图丙进行实验,你认为哪个实验方案更好,请你说明理由: ; 。
(4)小明用丁图中的装置完成了三次实验,根据表一中的数据得出“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”的结论验证了自己组的猜想,但与其他组交流讨论以后发现这一结论并不可靠。除了参考表二小组梅组的数据进行再次实验。请你对小明组的实验提出进一步改进措施:
。
表一
实验序号 动力F1(N) 支点到动力作用点的距离L1(cm) 阻力F2(N ) 支点到阻力作用点的距离L2(cm)
1 2 1 1 2
2 4 2 2 4
3 2 2 2 2
表二
实验序号 动力(N) 动力臂L1(cm) 阻力F2(N ) 阻力臂L2(cm)
1 2 1 1 2
2 4 2 2 4
3 2 2 2 2
19、如图装置是某学生在科技创新大赛时发明的可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程:选择一根长1米的杠杆,调节其两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10cm的 A位置用细线固定一个质量为150g、容积为8mL的容器。右侧用细线悬挂一个质量50g的钩码(细线的质量不计)。测量时往容器中加待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位置直接读出液体的密度。
(1)该“密度天平”的零刻度应标在右端离支点O 厘米处;
(2)该密度天平的量程为 ;
(3)若想增大该密度天平的量程,可采取的措施是 (写出两种方法)。
21清风明月