第11章 功和机械能 期末考试专题练 山东省2021—2022学年人教版物理八年级下册(Word版含答案)

文档属性

名称 第11章 功和机械能 期末考试专题练 山东省2021—2022学年人教版物理八年级下册(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 391.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-06-06 00:29:44

图片预览

文档简介

第11章 功和机械能 期末考试专题练 山东省2021—2022学年人教版物理八年级下册
一.选择题(共15小题)
1.(2021春 环翠区期末)如图所示,小球在光滑轨道AB的同一位置由静止滑下,若轨道BC、BD和BE也是光滑的,不计空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.小球沿轨道BC上升的高度小于沿BD上升的高度
B.小球沿轨道BD运动的距离和沿BC运动的距离相等
C.如果小球滑下后沿水平轨道BE运动,小球的速度不会减小
D.若小球从轨道AB的不同位置滑下,到达B位置时的速度是相同的
2.(2021春 费县期末)如图所示的情景中,人对物体做功的是(  )
A.人拿物体沿水平路面前行
B.人将地面上的物体捡起来
C.人推一块大石头没推动
D.人举着哑铃不动
3.(2021春 蒙阴县期末)北京时间2021年6月17日9时22分27秒,我国成功发射“神舟十二号”载人飞船(如图)。飞船随火箭一起离开发射塔加速升空的过程中,下列说法错误的是(  )
A.火箭推力对飞船做了功 B.飞船的机械能不断增大
C.飞船不再受重力作用 D.飞船受非平衡力作用
4.(2021春 周村区期末)分别用费力杠杆、定滑轮、动滑轮将同一个物体匀速提升相同的高度。若不计摩擦机械自重,关于使用以上三种机械,拉力做功说法正确的是(  )
A.使用杠杆,拉力做功最多
B.使用定滑轮,拉力做功最多
C.使用动滑轮,拉力做功最少
D.使用这三种机械,拉力做功一样多
5.(2021春 武昌区期末)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(s)时间(t)图像如图7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<v2
B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.0﹣6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D.0﹣6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
6.(2021春 莱州市期末)下列叙述中,分析正确的是(  )
A.降落伞竖直下落的过程中,重力没有做功
B.运动员用力将标枪投出去,运动员对标枪做了功
C.人提着重物在水平方向上通过一段距离,人的提力对重物做了功
D.小球在光滑的桌面上滚动一段距离,桌面对小球的支持力做了功
7.(2021春 任城区期末)物体热胀冷缩这一常识,我们在小学就知道了,如图所示的两个完全相同的金属球A与B,让它们吸收相同的热,那么它们的势能的变化情况是(  )
A.均增加 B.均减小
C.A增加,B减小 D.A减小,B 增加
8.(2021春 泰安期末)如图是跳台滑雪运动员起跳后下落的情景,下列有关其机械能及其转化的说法中(  )
①下落过程中运动员所受重力做了功
②下落过程中运动员所受的惯性力增大
③下落过程中运动员重力势能减小
④下落过程中运动员机械能增大
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
9.(2021春 阳信县期末)下列实例中,人对物体做功的是(  )
A.用力提着西瓜在水平面上匀速前进
B.举重运动员用力举着杠铃不动
C.推出去的铅球在空中下落
D.用力推着小车在粗糙水平面上匀速前进
10.(2021春 平度市期末)功在力学上就是“力的有为”的意思,下列有关功的事例,说法正确的是(  )
A.在水平面上匀速推箱子,重力做功
B.推物体上斜面,没推动时,推力做功
C.提着书包在水平地面上行走,提力做功
D.雨滴从高空下落的过程,重力做功
11.(2021 郯城县二模)2022年北京冬奥会已进入周年倒计时。如图所示,关于下列运动项目说法正确的是(  )
A.跳台滑雪运动员在空中滑翔的过程中,受力平衡
B.短道速滑运动员在弯道滑行的过程中,运动状态保持不变
C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
D.冰球运动员用球杆推着冰球在水平面上匀速滑动的过程中,杆对球不做功
12.(2021春 任城区期末)用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平地面上运动,两次运动的s﹣t图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则它们的大小关系正确的是(  )
A.两物体运动的速度:v1<v2
B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.两次拉力做功功率:P1<P2
D.相同时间内两次拉力对物体所做的功:W1>W2
13.(2021春 冠县期末)如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力。仅有动能和势能互相转化,则(  )
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在D处的机械能大于在A处的机械能
C.小球在B处的动能小于在C处的动能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
14.(2021春 东营区期末)一辆洒水车在平直街道上边洒水边匀速前进,则洒水车(  )
A.重力势能不变,动能不变,机械能不变
B.重力势能不变,动能减少,机械能减少
C.重力势能减少,动能不变,机械能减少
D.重力势能减少,动能减少,机械能减少
15.(2021春 蒙阴县期末)班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大。为此,需要测量一些物理量,下列物理量中必须测量的是:①三楼地面到一楼地面的高度。②从一楼到达三楼所用的时间。③每个同学的质量或体重。④一楼到三楼楼梯的长度。(  )
A.②④ B.②③ C.③④ D.①④
二.填空题(共2小题)
16.(2021春 青岛期末)在研究动能的大小与速度、质量的关系实验中,某小组做了如图的实验:
让同一个小球分别从同一个斜面的不同高度处自由滚下,记录木块被推动距离,发现,小球位置越高,木块被推动的距离越远。这就说明:   一定,物体    越大,它具有的动能越大,小球自由下滑过程是    能转化为    能。
17.(2021春 费县期末)2021年5月15日,“天问一号”着陆器成功降落火星,“天问一号“降落时,先悬停,选定安全地点后再着陆。如图,悬停时,反推发动机提供的推力对着陆器    ;水平移动过程中,该推力对着陆器    (两空均填“做功”或“不做功”)。
三.实验探究题(共6小题)
18.(2021春 青岛期末)某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量的平方x2成正比。用如图装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作:
①弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h0:
②将中间有孔的小物块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压物块,读出此时弹簧上端到水平面的高度h1;
③释放小物块,当物块上升到最大高度时,读出物块下端到水平面的高度h2;
④改变弹簧的压缩长度,重复步骤②③,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小物块上升的距离Δh;
实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 Δh/m
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.10 0.40 0.16
(1)实验中弹簧的形变量x=   ,弹簧弹性势能大小是通过    来间接反映的;
A.h0﹣h1
B.h2
C.h2﹣ho
D.h2﹣h1
(2)该同学根据表中数据分别做出图甲Δh﹣x和图乙Δh﹣x2图象,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小    。
A.与形变量成正比
B.与形变量的平方成正比
C.与形变量无关
(3)若4次实验均未超过弹簧的弹性限度,则表内空白处应填数据为Δh=   ,h2=   。
19.(2021春 禹城市期末)为探究“影响动能大小的因素”,兴趣小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较    来判断钢球动能大小。
(2)用同一个钢球从斜面上不同高度自由滚下,是探究钢球动能与    的关系,结论是:   。若水平面绝对光滑且不计空气阻力,该实验还能得出结论吗?答:   ,理由:   。
(3)本实验的科学研究方法有    、   。
(4)用本实验的装置和器材还可以探究阻力对物体运动的影响,必须增加的器材是    (请从以下三个选项中选择)。
A.倾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.质量不同的钢球
20.(2021春 平邑县期末)如图所示在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下推动同一小木块在水平面上向前移动一段距离后停下。
(1)物体由于    而具有的能叫做动能。
(2)本实验探究的是    (填“小钢球”或“小木块”)的动能。
(3)对比图甲和图丙,可探究物体的动能的大小与    的关系,若实验装置的水平面绝对光滑,   (填“能”或“不能”)得出实验结论。
(4)比较甲、乙两图,可得出的结论是    。
21.(2021春 滕州市期末)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。
(1)该实验研究对象是    (选填“钢球A”或“木块B”)的动能,所采用的实验方法为    法和    法。
(2)三次实验中,碰撞前动能最小的是图    (填“甲”、“乙”或“丙”)中的小球。
(3)要探究动能大小与物体质量的关系,应保证铁球到达水平面的    (填“质量”“速度”、“动能”)相同。
(4)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是    。
(5)小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,比较在不同表面滑行的距离(如下表所示),小车在三个表面克服摩擦力做功    (选填“相等”或“不相等”);若水平面绝对光滑,小车将    。
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
22.(2021春 聊城期末)图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,撞到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的水平面上运动。请回答以下问题:
(1)甲图实验中若h1>h2,根据图中所示的木块被撞击的距离,得出结论:质量一定,   越大,动能越大。实验在光滑的水平面上做    (选填“可行”或“不可行”)。理由是    。
(2)设计乙实验的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受    的关系;每次小球要从斜面的相同高度自由滚下,目的是让钢球到达平面时的    相同。
(3)乙图中每次小球在水平面上滚动的距离不同,原因是    。
(4)乙图实验可以推理得出:运动的物体如果不受力的作用,将处于    状态。
23.(2021春 高青县期末)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关?”的实验示意图。
(1)多次让物体从斜面不同高度由静止滚下,该实验要探究的是物体动能的大小与物体    的关系。
(2)该实验物体的动能是指物体    的动能。(选填“A”或“B”)。
(3)该实验物体动能的大小是通过    来反映的。
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面由静止滚下与物体B碰撞时    (选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度,它是通过    (选填“高度”或“质量”)来改变的。
(5)实验中为了研究物体动能与物体质量的关系。应改变    (选填“物体A”或“物体B”)的质量,多次让物体从斜面同一高度由静止滚下。
(6)物体B最终能停下来的主要原因是受到    力,其机械能    。
四.计算题(共1小题)
24.(2021春 青岛期末)某型号汽车发动机的额定功率为4.5×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下,当汽车匀速直线行驶时,求:
(1)汽车行驶10min牵引力所做的功;
(2)汽车行驶10min行驶的路程。
第11章 功和机械能 期末考试专题练 山东省2021—2022学年人教版物理八年级下册
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.【解答】解:小球从轨道AB由静止滑下的过程中质量不变,高度变小,重力势能变小,由于轨道光滑,且不计空气阻力,机械能是守恒的,所以减小的重力势能全部转化为小球的动能;小球沿轨道BC、BD上升时,质量不变,高度变大,重力势能变大,由于轨道光滑,且不计空气阻力,机械能是守恒的,所以增大的重力势能是由全部的动能转化而来的;小球沿水平轨道BE运动时,质量不变,高度不变,重力势能不变,由于轨道光滑,且不计空气阻力,机械能是守恒的,所以小球的动能不变。
解:AB、小球在光滑轨道AB的同一位置由静止滑下,则重力势能相等,滑到B点时,所有的重力势能全部转化为动能,所以小球的动能相等,小球沿轨道BC、BD上升时,所有的动能全部转化为小球的重力势能,所以小球沿轨道BC上升的高度等于沿BD上升的高度,但小球沿轨道BD运动的距离和沿BC运动的距离不相等,故AB错误;
C、如果小球滑下后,所有的重力势能全部转化为动能,沿水平轨道BE运动,小球的动能不变,则速度不会减小,故C正确;
D、若小球从轨道AB的不同位置滑下,则小球滑落前具有的重力势能不等,所以到达B点时的动能不等,所以到达B位置时的速度是不相同的,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:
A、人拿着物体沿水平路面前行,力的方向是向上的,而物体移动的距离是水平的,二者互相垂直,所以人对物体没有做功,故A不符合题意。
B、人将地面的物体捡起来,人给物体一个向上的力,物体也向上移动了距离,所以人对物体做了功,故B符合题意。
C、人推一块大石头没推动,人给石头一个力,但石头没有移动距离,所以人对石头没有做功,故C不符合题意。
D、人举着哑铃不动,人给哑铃一个向上的力,但哑铃没有移动距离,所以人对哑铃没有做功,故D不符合题意。
故选:B。
3.【解答】解:A、燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的内能,再将内能转化为火箭的机械能,即该过程燃气对飞船做了功,故A正确;
B、火箭上升的过程中速度越来越大,高度越来越高,所以飞船的动能和势能不断增加机械能增大,故B正确;
C、飞船随火箭一起离开发射塔加速升空的过程中,在地面附近受重力作用,故C错误;
D、因为飞船速度增大,受到的推力大于重力,因此受到的不是平衡力;故D正确。
故选:C。
4.【解答】解:将同一物体匀速提升相同的高度,不用机械时做的功为:W=Gh,
若机械的摩擦和自重可以忽略不计,则使用机械时做的功都等于不用机械时做的功,W′=W=Gh,即使用每一种机械所做的功一样多。故选项A、B、C错误,D正确。
故选:D。
5.【解答】解:
A、由图像可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1>v2;故A错误;
B、同一物体,则重力不变,对水平面的压力不变;在同一水平面上运动,则接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等;由图像可知,两次物体都做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,两次物体所受的拉力:F1=F2=f;故B错误;
C、由图像可知,0~6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力相等,根据W=Fs可知W1>W2;故C正确;
D、0~6s,时间相同,且W1>W2;根据P可知,0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2;故D错误。
故选:C。
6.【解答】解:A、降落伞竖直下落,重力与距离的方向都是竖直向下,故重力做功;故A错误;
B、运动员将标枪投出去,在标枪离开手之前,运动员对标枪做功;故B正确;
C、人提着重物在水平方向通过一段距离时,提力的方向向上,距离方向水平向前,两个方向垂直;故提力不做功;故C错误;
D、小球在光滑的桌面上滚动一段距离,支持力方向垂直桌面向上,球运动的距离水平向前,两个方向垂直;故支持力对球不做功;故D错误;
故选:B。
7.【解答】解:根据热胀冷缩,并结合图示可知,A球吸热膨胀,体积变大,重心降低,所以A球重力势能减少;
B球吸热膨胀,体积变大,重心升高,所以B球重力势能增加。
故选:D。
8.【解答】解:
①、运动员下落过程中,重力的方向是竖直向下的,运动方向也是竖直向下的,在力的方向上通过了距离,重力做了功,故①正确;
②、运动员下落过程中,质量不变,惯性不变,故②错误;
③、运动员下落过程,高度减小,重力势能减小,速度增加,动能增加,故③正确;
④、运动员下落过程,由于存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小,故④错误。
故选:A。
9.【解答】解:A、用力提着西瓜在水平面上匀速前进,西瓜受到竖直向上的力,但在力的方向上没有移动距离,故A人没有对物体做功;
B、举重运动员举着杠铃不动,杠铃受到竖直向上的力,但在力的方向上没有移动距离,故B人没有对杠铃做功;
C、推出去的铅球在空中下落,铅球受到重力的作用,人没有力作用在铅球上,故C人没有对铅球做功;
D、人推着小车在粗糙的水平面上匀速前进,小车受到推力的作用,并在力的方向上移动了距离,故D人对小车做功。
故选:D。
10.【解答】解:
A、在水平面上匀速推箱子,箱子没有在重力的方向上通过距离,所以重力不做功,故A错误;
B、推物体上斜面,没推动时,物体受到了力,但没有通过距离,所以推力不做功,故B错误;
C、提书包在水平地面上行走,提力的方向是竖直向上的,书包在水平方向上移动了距离,所以提力不做功,故C错误;
D、雨滴从高空下落的过程中,雨滴在重力的方向上通过了距离,所以重力做功,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、跳台滑雪运动员在空中滑翔的过程中,运动状态发生了变化,不是平衡状态,受力不平衡,故A错误;
B、短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向发生改变,所以其运动状态发生改变,故B错误;
C、冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态,故C正确;
D、冰球运动员用球杆推着冰球使其随球杆一起向前滑动时,冰球相对球杆有力的作用,并且在力的方向移动了距离,杆对球做了功,故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:
A、由图知,相同时间内第①次通过的距离大,根据v知,①的速度大于②的速度,即v1>v2,故A错误;
B、物体两次运动的s﹣t图像都为过原点的直线,说明同一物体两次都做匀速直线运动,由二力平衡条件可知,拉力大小都等于滑动摩擦力大小;
由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力大小相等,拉力大小也相等,即F1=F2,故B错误;
CD、根据s﹣t图像可知,相同时间内第①次通过的距离大,且F1=F2,根据W=Fs可知,第1次拉力做的功较大,即W1>W2;物体两次运动的时间相同,根据P知,P1>P2,故C错误,D正确。
故选:D。
13.【解答】解:整个过程中小球的质量不变。
A、由题意可知小球在A处静止,速度为0、动能为0;忽略空气阻力和摩擦力,到D处时小球还有一定的速度,其动能不为0,所以小球在A处的动能小于在D处的动能,故A错误;
BD、忽略空气阻力和摩擦力,整个运动过程中,小球的机械能守恒,所以小球在各处的机械能是相等的,故B错误,D正确。
C、由前面解答可知,小球在B处的机械能等于小球在C处的机械能,而B的位置低于C的位置,所以小球在B点的重力势能较小,因此,小球在B处的动能大于在C处的动能,故C错误。
故选:D。
14.【解答】解:
洒水车在平直的街道上边洒水边匀速前进时,速度不变,而质量不断减小,所以动能不断减小;同时其高度不变,质量减小,重力势能不断减小。动能和重力势能统称为机械能,所以机械能不断减小。
故选:D。
15.【解答】解:登楼时克服自身重力在竖直方向上做功,则功率的计算公式为:
P,
因此,要比较从一楼登上三楼谁的功率最大,需要测量的物理量是:每个同学的体重或质量、从一楼到达三楼所用的时间即可,
不需要测量一楼到三楼楼梯的长度,因三楼地面到一楼地面的高度相同,也不需要测量,
所以,必须测量的是②③。
故选:B。
二.填空题(共2小题)
16.【解答】解:让小车从斜面的不同高度滑下,那么小车到达水平面时的速度就不同,小球位置越高,小车到达水平面时的速度就越大,木块被推动的距离越远,小车推动木块做功,运动距离越远,做功越多,动能越大,所以根据控制变量法可得结论是:当质量一定时,物体速度越大,它具有的动能越大,小球自由下滑过程高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能。
故答案为:质量;速度;重力势;动。
17.【解答】解:由文中信息可知,悬停时,着陆器在反推发动机提供的推力的方向上没有移动距离,所以对着陆器不做功;水平移动过程中,着陆器移动的方向与上述推力的方向垂直,所以对着陆器不做功。
故答案为:不做功;不做功。
三.实验探究题(共6小题)
18.【解答】解:
(1)根据题意可知,弹簧的形变量等于弹簧的原长减去弹簧被压缩后的长度,即x=h0﹣h1,故选A;
根据题意可知,实验中弹簧弹性势能的大小是通过小物块被弹起的高度来反映的,即小物块到达的最大高度h2减去弹簧被压缩后的长度h1,即Δh=h2﹣h1,故选D。
(2)由图甲的Δh﹣x图象可知,Δh与x不成正比,即弹簧弹性势能的大小与形变量不成正比;
由图乙的Δh﹣x2图象可知,Δh与x2成正比,由此得到的结论为:弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比,故选B;
(3)分析表格前3次实验数据可得Δh=l5x2;
第4次实验中,x2=0.16,则Δh=l5x2=l5×0.16=2.40;
又Δh=h2﹣h1,且h1=0.10,所以h2=Δh+h1=2.40+0.10=2.50。
故答案为:(1)A;D;(2)B;(3)2.40;2.50。
19.【解答】解:(1)实验中运用转换法来研究小球动能的大小,即观察木块在水平面移动的距离;
(2)用同一个钢球从斜面上不同高度自由滚下,小球到达水平面的速度不同,是探究钢球动能与速度的关系,结论是:质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;
若水平面绝对光滑,物块不受阻力作用,物块所受合力为0N,小球和物块将一直运动下去,没有物块运动距离的远近之分,所以不能达到通过比较距离来比较动能的目的;
(3)该实验采用控制变量法和转换法;
(4)摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,故选B。
故答案为:(1)木块移动的距离;(2)速度;质量相同,物体运动的速度越大,动能越大;不能;木块将做匀速直线运动,无法比较动能的大小;(3)控制变量法;转换法;(4)B。
20.【解答】解:(1)物体由于运动而具有的能叫做动能;
(2)该实验研究的主体是小钢球,实验中探究的是小钢球的动能大小;
(3)对比图甲和图丙可知,两小球的质量相同,滚下的高度越大,到达水平面的速度越大,将木块推得越远,得出的结论是:质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;
若水平面绝对光滑,物块不受阻力作用,物块所受合力为0N,小球和物块将一直运动下去,没有物块运动距离的远近之分,所以不能达到通过比较距离来比较动能的目的;
(4)甲、乙两图,小球的质量不同,从斜面的同一高度滚下,到达水平面的速度相同,质量越大,将木块推得越远,得出的结论是:速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
故答案为:(1)运动;(2)小钢球;(3)速度;不能;(4)速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
21.【解答】解:(1)小球从斜面上滚下具有一定的动能,小球对木块做功,根据木块移动的距离来判定动能的大小,这是转换法的应用,所以探究的是钢球A的动能;动能的影响因素有多个,实验中采用了控制变量法;
(2)根据图示可知,丙图中木块移动的距离最小,则丙图中钢球的动能是最小的;
(3)要探究动能大小与物体质量的关系,应保持钢球的速度相同,而质量不同,所以应使质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滚下,保证钢球达到水平面时的速度相同;
(4)由图示实验可知,甲、丙两次实验,两球的质量相同,甲图中钢球滚下时的高度较大,该钢球到达斜面底端时的速度较大,将纸盒推动得更远,说明甲图中钢球的动能更大,由此可得:质量相同的物体,速度越大,动能越大;
(5)让小车从同一高度(由静止)下滑,根据决定重力势能大小的因素,小车最初的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终停下来时,动能全部转为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以,小车在三个表面克服摩擦力做功相同;
小车从斜面上滚下,若水平面绝对光滑,小车不受摩擦力作用,小车所受合力为0N,所以小车将做匀速直线运动
故答案为:(1)钢球A;转换;控制变量;(2)丙;(3)速度;(4)质量相同的物体,速度越大,动能越大;(5)相等;做匀速直线运动。
22.【解答】解:(1)图甲,同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,高度越高,到达水平面的速度越大,木块被撞击的距离越远,所以质量一定,速度越大,动能越大;水平面光滑,木块将做匀速直线运动,没办法比较木块被撞击的距离,所以光滑的水平面做该实验是不可行的;
(2)图乙,采用控制变量的实验方法,每次小球要从斜面的相同高度自由滚下,目的是让钢球到达平面时的速度相同,水平面越光滑,运动的距离越远,速度减小的越慢,所以图乙的实验目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受阻力的关系;
(3)小球在水平面上滚动的距离不同,原因是接触面的粗糙程度不同,即所受阻力不同;
(4)运动的物体如果不受力的作用,将处于匀速直线运动状态。
故答案为:(1)速度;不可行;木块在光滑水平面上做匀速直线运动,没办法通过比较木块被撞击的距离比较动能大小;(2)阻力;速度;(3)所受阻力不同;(4)匀速直线运动。
23.【解答】解:(1)动能的大小与物体的质量和速度都有关系,多次让物体从斜面不同高度由静止滚下时,物体的质量不变,在平面上开始运动时的速度不同,因此要探究的是物体动能的大小与物体运动速度的关系;
(2)该实验研究的主体是物体A,研究的是物体A动能的大小与速度和质量的关系;
(3)该实验中物体A动能的大小是通过物体B被撞距离的远近体现的,B被撞的越远,说明小球的动能越大,被撞的越近,说明小球的动能越小,这里采用了转换法的思想;
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度,这个速度的大小是通过控制物体A在斜面上的高度改变的;
(5)为了研究物体动能与物体质量的关系,实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时,控制了小球的速度,应改变物体A的质量;
(6)物体B最终能停下来的主要原因是受到了水平面的阻力的作用,力改变了物体的运动状态,此过程中克服摩擦做功,其机械能减小。
故答案为:(1)速度;(2)A;(3)物体B被撞远近;(4)碰前A;高度;(5)物体A;(6)阻;减小。
四.计算题(共1小题)
24.【解答】解:(1)因为汽车在水平路面匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,发动机所提供的牵引力:F=f=1800N;
行驶时间t=10min=600s,
汽车牵引力所做的功:
W=Pt=4.5×104W×600s=2.7×107J;
(2)由W=Fs得,汽车行驶的路程:
s1.5×104m。
答:(1)汽车行驶10min牵引力所做的功为2.7×107J;
(2)汽车行驶10min行驶的路程为1.5×104m。