第十一章 功和机械能 总结提升 （含答案）2024-2025学年物理人教版八年级下册
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| 名称 | 第十一章 功和机械能 总结提升 （含答案）2024-2025学年物理人教版八年级下册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 180.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-01-15 21:55:48 | ||
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文档简介
第十一章 功和机械能 总结提升
一、功
1.定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的 移动了一段 ,就说这个力对物体做了功。
2.计算:力学中,功等于力与物体在 移动的距离的乘积。功的计算公式是 。
3.单位:在国际单位制中,功的单位是 ,它有一个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。
二、功率
1.定义:在物理学中,功率表示 。 与 之比叫作功率。
2.公式:功率的表达式为P=,其变形公式有 、t=。
3.单位:在国际单位制中,功率的单位是 ,它有个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。工程技术上还常用千瓦(kW)作为功率的单位,1 kW= W。
三、动能和势能
1.能量:物体能够 ,我们就说这个物体具有能量,能量的单位是 。
2.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量 。
3.动能:物体由于 而具有的能,叫作动能。 的物体都具有动能。
4.动能的影响因素:质量相同的物体,运动的 越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,
越大,它的动能也越大。
5.重力势能:在地球表面附近,物体由于 并处在一定高度时所具有的能,叫作重力势能。物体的 越大, 越高,它具有的重力势能就越大。
6.弹性势能:物体由于 而具有的能叫作弹性势能;物体的 越大,具有的弹性势能越大。
7. 和 是常见的两种势能。
四、机械能及其转化
1.定义:动能、重力势能和弹性势能统称为 ,一个物体既有动能,又有势能时,把这两种能量
在一起,就可以得到它的总 。
2.转化:物体的动能、势能在一定条件下可以相互 。
3.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,动能和势能的总和 ,或者说,机械能是 的。
4.从能量的角度来看,自然界的 和 是具有大量机械能的天然资源。
人教八下图11.1-1 命题点:功的定义 1.叉车把货物从地面搬到车上。在这个过程中,需要先举高再水平移动货物。则在 阶段叉车对货物做了功, 阶段没做功。
人教八下图11.2-1 命题点:功和功率的计算 2.起重机在10 s内将一块大石头沿竖直方向匀速提升了2 m,起重机提升大石头的功率是5×103 W,则起重机做的功是 J,大石头所受的重力是 N。
人教八下图11.3-1 命题点:水能 3.湍急的流水能推动水车,说明湍急的流水具有 ,水能属于 中的一种。
人教八下图11.4-2 命题点:蹦床中的能量转化 4.如图所示,运动员从最高点下落到最低点的过程中, 能转化为 能;从运动员刚接触蹦床到蹦床发生最大形变, 能转化为 能。
人教八下图11.4-3甲 命题点:机械能及其转化 5.滚摆下降过程中,滚摆的 能转化为 能。滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
人教八下图11.4-3乙 命题点:机械能及其转化 6.如图所示,小球从A点摆动到C点的过程中,不计空气阻力,从A点到B点的过程中,动能 ,重力势能 。
研究物体的动能跟哪些因素有关
1.实验准备
(1)如何让钢球具有不同的速度
。
(2)怎样比较钢球的动能大小
。
2.实验方法: 和 。
3.实验过程
(1)让同一个钢球从不同的高度滚下,看哪次木块被撞得远。
(2)用质量不同的钢球,让它们从同一高度滚下,看哪个钢球把木块撞得远。
4.实验现象
(1)同一个钢球从越高处滚下,速度越大,木块被撞得越远。
(2)质量大的钢球与质量小的钢球,从同一高度滚下,质量大的钢球把木块撞得远。
让同一个钢球从不同的高度滚下,这是控制 相同,来研究 与 的关系;换用质量不同的钢球,让它们从同一高度滚下,这是控制 相同,研究 与 的关系。
5.实验结论:质量相同的物体,运动的 越大,它的动能越 ;运动速度相同的物体,
越大,它的动能也越 。
功和功率
1.(2024临沂中考改编)2024年春晚舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们,既是一群活泼的少女,又是一群嬉戏的“锦鲤”,“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示,在威亚的拉力作用下,整齐划一地匀速上升的演员们 ( )
A.是相对运动的
B.所受重力竖直向上
C.所受合力竖直向上
D.所受拉力做了功
2.(2024乐山中考)如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A点运动6 m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30 m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9 N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5 N。从A点到O点冰壶沿直线运动过程中 ( )
冰壶赛场俯视图
A.推力对冰壶做功270 J B.推力对冰壶做功324 J
C.冰壶克服阻力做功54 J D.冰壶克服阻力做功45 J
3.(2024河北中考改编)如图a所示,在一次社会实践活动中,小明用一辆小车运送货物时,先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点,图b为其运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙,用时为t1;在乙停车卸货用时为t2;再用水平推力将空车从乙匀速推到丙,用时为t3;两次推力做功之比为2∶1。下列说法正确的是 ( )
图a 图b
A.小明全程的平均速度为
B.从乙到丙的过程中,小明的水平推力为
C.从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率为
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力做功F(s1+s2)
4.(2024南充中考改编)如图,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力F1=70 N,水平拉力F2=50 N。B静止,A沿木板B以10 cm/s的速度向右匀速滑动,则拉力F2的功率为
W。
5.(新科技)(2024云南中考)AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m,质量为55 kg。某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高
1 m。(g取10 N/kg)求:
(1)机器人所受的重力。
(2)2 s内机器人对箱子所做的功。
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率。
6.(新情境)(2024成都中考)2024年1月,“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功,如图。此飞行汽车最大航程可达300 km。若该飞行汽车实现通航,从成都市中心出发飞往天府国际机场,航程为68 km,仅耗时15 min,g取10 N/kg。求:
(1)该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度。
(2)若飞行汽车载着质量为70 kg的乘客竖直匀速上升500 m,汽车对该乘客做的功。
机械能及其转化
7.(2024自贡中考)很多同学都玩过荡秋千,下列说法正确的是 ( )
A.秋千荡到最低点时只有动能
B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大,重力势能减少
8.(新情境)(2024河北中考)2024年5月7日,河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是 ( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
9.(2024成都中考)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是( )
A.助跑过程中,动能保持不变
B.助跑过程中,机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中,重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
10.(2024广州中考)如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
(1)篮球的直径为24.6 (选填“mm”“cm”或“dm”),质量为0.6 kg,g取10 N/kg,则该篮球受到的重力为 N。
(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。
(3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示,则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J,在乙位置时的动能为 J。
【详解答案】
教材要点梳理
一、功
1.方向上 距离
2.力的方向上 W=Fs
3.牛米 焦耳 焦 J
二、功率
1.做功的快慢 功 做功所用时间
2.W=Pt
3.焦耳每秒 瓦特 瓦 W 103
三、动能和势能
1.对外做功 焦耳
2.越大
3.运动 一切运动
4.速度 质量
5.受到重力 质量 位置
6.发生弹性形变 弹性形变
7.重力势能 弹性势能
四、机械能及其转化
1.机械能 加 机械能
2.转化
3.不变 守恒
4.流水 风
教材图片专练
1.举高 水平移动
2.5×104 2.5×104
3.动能 机械能
4.重力势 动 动 弹性势
5.重力势 动 减少
6.增大 减小
教材实验突破
实验
1.(1)让钢球从不同的高度滚下
(2)通过木块被推动的距离来反映钢球动能的大小
2.控制变量法 转换法
4.(2)质量 动能 速度 速度 动能 质量
5.速度 大 质量 大
高频考点过关
1.D 解析:在威亚的拉力作用下,整齐划一地匀速上升的演员们的相对位置不变,是相对静止的,故A不符合题意;匀速上升的演员们所受重力竖直向下,故B不符合题意;演员们匀速上升,受力平衡,所受合力为0,故C不符合题意;演员们受到的拉力竖直向上,运动方向竖直向上,演员们在拉力的方向上发生移动,则所受拉力做功,故D符合题意。故选D。
2.C 解析:AB.冰壶从A点运动6 m到达B点的过程中受到推力做功W=Fs=9 N×6 m=54 J,故A、B不符合题意;CD.冰壶全程都受到阻力,则冰壶克服阻力做功W'=fs=1.5 N×(6 m+30 m)=54 J,故C符合题意,D不符合题意。故选C。
3.B 解析:A.由题意可得,小明全程的平均速度为v==,故A错误;B.由题意可得,从甲到乙的过程中,小明的推力所做的功为W1=Fs1,从乙到丙的过程中,小明的水平推力所做的功为W2=F2s2,由两次推力做功之比为2∶1可得==,F2=,故B正确;C.由题意及B中分析可得,从乙到丙的过程中,小明推力所做的功为W2=F2s2=s2=,小明推力做功的功率为P===,故C错误;D.把空车从丙沿原路推回到甲,所用推力与将空车从乙匀速推到丙所用推力相同,为,所以推力做功(s1+s2),故D错误。故选B。
4.5 解析:物块A在水平拉力F2=50 N的作用下,以10 cm/s的速度向右匀速滑动,则拉力F2的功率P===F2v=50 N×10 cm/s=50 N×0.1 m/s=5 W。
5.解:(1)机器人所受的重力:
G=mg=55 kg×10 N/kg=550 N。
(2)2 s内机器人对箱子所做的功:
W=Fs=100 N×1 m=100 J。
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率:
P===50 W。
答:(1)机器人所受的重力为550 N;
(2)2 s内机器人对箱子所做的功为100 J;
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率为50 W。
6.解:(1)飞行时间t=15 min=0.25 h,
平均速度:v===272 km/h。
(2)乘客的重力:
G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N,
汽车对该乘客做的功:
W=Fs=Gh=700 N×500 m=3.5×105 J。
答:(1)该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是272 km/h;
(2)汽车对该乘客做的功为3.5×105 J。
7.D 解析:A.秋千荡到最低点时距地面有一定的高度,既具有动能又具有重力势能,故A错误;B.秋千荡到最高点时,瞬时速度为0,只有重力势能没有动能,故B错误;C.从最低点荡到最高点的过程中,秋千的速度减小,高度增加,动能转化为重力势能,故C错误;D.从最高点荡到最低点的过程中,质量不变,高度降低,速度增加,所以动能增大,重力势能减少,重力势能转化为动能,故D正确。故选D。
8.B 解析:A.无人机上升过程中,货物的高度变大,质量不变,重力势能变大,故A错误;B.无人机水平匀速飞行时,货物的质量、速度和高度不变,重力势能不变,动能不变,则机械能保持不变,故B正确;C.无人机在某一高度悬停时,货物具有一定的高度,货物的重力势能不为零,则机械能不为零,故C错误;D.若无人机下降过程中是匀速下降,则货物的动能不变,故D错误。故选B。
9.C 解析:助跑过程中,运动员的质量不变,速度增大,因此运动员的动能增大,高度不变,运动员的重力势能不变,机械能是动能与重力势能之和,因此运动员的机械能增大,故A、B错误;起跳后的上升过程中,运动员的质量不变,高度增大,重力势能增大,故C正确;越过横杆后的下降过程中,运动员的质量不变,速度增大,因此运动员的动能增大,故D错误。故选C。
10.(1)cm 6
(2)如图所示:
(3)1 2
解析:(1)根据常见物体的长度可知,篮球的直径为24.6 cm。根据G=mg可得,该篮球受到的重力为G=mg=
0.6 kg×10 N/kg=6 N。(2)忽略空气的作用力,则篮球在乙位置只受重力的作用,重力的方向为竖直向下,因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条向下的带箭头的线段,用G来表示。(3)根据表格信息可知,篮球与地面碰撞过程损失的机械能为ΔE机械=13 J-12 J=1 J,由于机械能等于动能与重力势能之和,所以篮球在乙位置时的动能为E动=12 J-10 J=2 J。
一、功
1.定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的 移动了一段 ,就说这个力对物体做了功。
2.计算:力学中,功等于力与物体在 移动的距离的乘积。功的计算公式是 。
3.单位:在国际单位制中,功的单位是 ,它有一个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。
二、功率
1.定义:在物理学中,功率表示 。 与 之比叫作功率。
2.公式:功率的表达式为P=,其变形公式有 、t=。
3.单位:在国际单位制中,功率的单位是 ,它有个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。工程技术上还常用千瓦(kW)作为功率的单位,1 kW= W。
三、动能和势能
1.能量:物体能够 ,我们就说这个物体具有能量,能量的单位是 。
2.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量 。
3.动能:物体由于 而具有的能,叫作动能。 的物体都具有动能。
4.动能的影响因素:质量相同的物体,运动的 越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,
越大,它的动能也越大。
5.重力势能:在地球表面附近,物体由于 并处在一定高度时所具有的能,叫作重力势能。物体的 越大, 越高,它具有的重力势能就越大。
6.弹性势能:物体由于 而具有的能叫作弹性势能;物体的 越大,具有的弹性势能越大。
7. 和 是常见的两种势能。
四、机械能及其转化
1.定义:动能、重力势能和弹性势能统称为 ,一个物体既有动能,又有势能时,把这两种能量
在一起,就可以得到它的总 。
2.转化:物体的动能、势能在一定条件下可以相互 。
3.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,动能和势能的总和 ,或者说,机械能是 的。
4.从能量的角度来看,自然界的 和 是具有大量机械能的天然资源。
人教八下图11.1-1 命题点:功的定义 1.叉车把货物从地面搬到车上。在这个过程中,需要先举高再水平移动货物。则在 阶段叉车对货物做了功, 阶段没做功。
人教八下图11.2-1 命题点:功和功率的计算 2.起重机在10 s内将一块大石头沿竖直方向匀速提升了2 m,起重机提升大石头的功率是5×103 W,则起重机做的功是 J,大石头所受的重力是 N。
人教八下图11.3-1 命题点:水能 3.湍急的流水能推动水车,说明湍急的流水具有 ,水能属于 中的一种。
人教八下图11.4-2 命题点:蹦床中的能量转化 4.如图所示,运动员从最高点下落到最低点的过程中, 能转化为 能;从运动员刚接触蹦床到蹦床发生最大形变, 能转化为 能。
人教八下图11.4-3甲 命题点:机械能及其转化 5.滚摆下降过程中,滚摆的 能转化为 能。滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运动过程中的机械能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
人教八下图11.4-3乙 命题点:机械能及其转化 6.如图所示,小球从A点摆动到C点的过程中,不计空气阻力,从A点到B点的过程中,动能 ,重力势能 。
研究物体的动能跟哪些因素有关
1.实验准备
(1)如何让钢球具有不同的速度
。
(2)怎样比较钢球的动能大小
。
2.实验方法: 和 。
3.实验过程
(1)让同一个钢球从不同的高度滚下,看哪次木块被撞得远。
(2)用质量不同的钢球,让它们从同一高度滚下,看哪个钢球把木块撞得远。
4.实验现象
(1)同一个钢球从越高处滚下,速度越大,木块被撞得越远。
(2)质量大的钢球与质量小的钢球,从同一高度滚下,质量大的钢球把木块撞得远。
让同一个钢球从不同的高度滚下,这是控制 相同,来研究 与 的关系;换用质量不同的钢球,让它们从同一高度滚下,这是控制 相同,研究 与 的关系。
5.实验结论:质量相同的物体,运动的 越大,它的动能越 ;运动速度相同的物体,
越大,它的动能也越 。
功和功率
1.(2024临沂中考改编)2024年春晚舞蹈诗剧《锦鲤》的演员们,既是一群活泼的少女,又是一群嬉戏的“锦鲤”,“灵性相通”的意象直击观众心底的柔软和纯真。如图所示,在威亚的拉力作用下,整齐划一地匀速上升的演员们 ( )
A.是相对运动的
B.所受重力竖直向上
C.所受合力竖直向上
D.所受拉力做了功
2.(2024乐山中考)如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A点运动6 m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30 m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9 N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5 N。从A点到O点冰壶沿直线运动过程中 ( )
冰壶赛场俯视图
A.推力对冰壶做功270 J B.推力对冰壶做功324 J
C.冰壶克服阻力做功54 J D.冰壶克服阻力做功45 J
3.(2024河北中考改编)如图a所示,在一次社会实践活动中,小明用一辆小车运送货物时,先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点,图b为其运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙,用时为t1;在乙停车卸货用时为t2;再用水平推力将空车从乙匀速推到丙,用时为t3;两次推力做功之比为2∶1。下列说法正确的是 ( )
图a 图b
A.小明全程的平均速度为
B.从乙到丙的过程中,小明的水平推力为
C.从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率为
D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力做功F(s1+s2)
4.(2024南充中考改编)如图,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力F1=70 N,水平拉力F2=50 N。B静止,A沿木板B以10 cm/s的速度向右匀速滑动,则拉力F2的功率为
W。
5.(新科技)(2024云南中考)AI机器人逐渐改变了我们的生活,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m,质量为55 kg。某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高
1 m。(g取10 N/kg)求:
(1)机器人所受的重力。
(2)2 s内机器人对箱子所做的功。
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率。
6.(新情境)(2024成都中考)2024年1月,“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功,如图。此飞行汽车最大航程可达300 km。若该飞行汽车实现通航,从成都市中心出发飞往天府国际机场,航程为68 km,仅耗时15 min,g取10 N/kg。求:
(1)该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度。
(2)若飞行汽车载着质量为70 kg的乘客竖直匀速上升500 m,汽车对该乘客做的功。
机械能及其转化
7.(2024自贡中考)很多同学都玩过荡秋千,下列说法正确的是 ( )
A.秋千荡到最低点时只有动能
B.秋千荡到最高点时有重力势能和动能
C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能
D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大,重力势能减少
8.(新情境)(2024河北中考)2024年5月7日,河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是 ( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
9.(2024成都中考)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是( )
A.助跑过程中,动能保持不变
B.助跑过程中,机械能总量保持不变
C.起跳后的上升过程中,重力势能增大
D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
10.(2024广州中考)如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。
位置 机械能/J 重力势能/J
甲 13 6
乙 12 10
(1)篮球的直径为24.6 (选填“mm”“cm”或“dm”),质量为0.6 kg,g取10 N/kg,则该篮球受到的重力为 N。
(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。
(3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示,则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 J,在乙位置时的动能为 J。
【详解答案】
教材要点梳理
一、功
1.方向上 距离
2.力的方向上 W=Fs
3.牛米 焦耳 焦 J
二、功率
1.做功的快慢 功 做功所用时间
2.W=Pt
3.焦耳每秒 瓦特 瓦 W 103
三、动能和势能
1.对外做功 焦耳
2.越大
3.运动 一切运动
4.速度 质量
5.受到重力 质量 位置
6.发生弹性形变 弹性形变
7.重力势能 弹性势能
四、机械能及其转化
1.机械能 加 机械能
2.转化
3.不变 守恒
4.流水 风
教材图片专练
1.举高 水平移动
2.5×104 2.5×104
3.动能 机械能
4.重力势 动 动 弹性势
5.重力势 动 减少
6.增大 减小
教材实验突破
实验
1.(1)让钢球从不同的高度滚下
(2)通过木块被推动的距离来反映钢球动能的大小
2.控制变量法 转换法
4.(2)质量 动能 速度 速度 动能 质量
5.速度 大 质量 大
高频考点过关
1.D 解析:在威亚的拉力作用下,整齐划一地匀速上升的演员们的相对位置不变,是相对静止的,故A不符合题意;匀速上升的演员们所受重力竖直向下,故B不符合题意;演员们匀速上升,受力平衡,所受合力为0,故C不符合题意;演员们受到的拉力竖直向上,运动方向竖直向上,演员们在拉力的方向上发生移动,则所受拉力做功,故D符合题意。故选D。
2.C 解析:AB.冰壶从A点运动6 m到达B点的过程中受到推力做功W=Fs=9 N×6 m=54 J,故A、B不符合题意;CD.冰壶全程都受到阻力,则冰壶克服阻力做功W'=fs=1.5 N×(6 m+30 m)=54 J,故C符合题意,D不符合题意。故选C。
3.B 解析:A.由题意可得,小明全程的平均速度为v==,故A错误;B.由题意可得,从甲到乙的过程中,小明的推力所做的功为W1=Fs1,从乙到丙的过程中,小明的水平推力所做的功为W2=F2s2,由两次推力做功之比为2∶1可得==,F2=,故B正确;C.由题意及B中分析可得,从乙到丙的过程中,小明推力所做的功为W2=F2s2=s2=,小明推力做功的功率为P===,故C错误;D.把空车从丙沿原路推回到甲,所用推力与将空车从乙匀速推到丙所用推力相同,为,所以推力做功(s1+s2),故D错误。故选B。
4.5 解析:物块A在水平拉力F2=50 N的作用下,以10 cm/s的速度向右匀速滑动,则拉力F2的功率P===F2v=50 N×10 cm/s=50 N×0.1 m/s=5 W。
5.解:(1)机器人所受的重力:
G=mg=55 kg×10 N/kg=550 N。
(2)2 s内机器人对箱子所做的功:
W=Fs=100 N×1 m=100 J。
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率:
P===50 W。
答:(1)机器人所受的重力为550 N;
(2)2 s内机器人对箱子所做的功为100 J;
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率为50 W。
6.解:(1)飞行时间t=15 min=0.25 h,
平均速度:v===272 km/h。
(2)乘客的重力:
G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N,
汽车对该乘客做的功:
W=Fs=Gh=700 N×500 m=3.5×105 J。
答:(1)该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是272 km/h;
(2)汽车对该乘客做的功为3.5×105 J。
7.D 解析:A.秋千荡到最低点时距地面有一定的高度,既具有动能又具有重力势能,故A错误;B.秋千荡到最高点时,瞬时速度为0,只有重力势能没有动能,故B错误;C.从最低点荡到最高点的过程中,秋千的速度减小,高度增加,动能转化为重力势能,故C错误;D.从最高点荡到最低点的过程中,质量不变,高度降低,速度增加,所以动能增大,重力势能减少,重力势能转化为动能,故D正确。故选D。
8.B 解析:A.无人机上升过程中,货物的高度变大,质量不变,重力势能变大,故A错误;B.无人机水平匀速飞行时,货物的质量、速度和高度不变,重力势能不变,动能不变,则机械能保持不变,故B正确;C.无人机在某一高度悬停时,货物具有一定的高度,货物的重力势能不为零,则机械能不为零,故C错误;D.若无人机下降过程中是匀速下降,则货物的动能不变,故D错误。故选B。
9.C 解析:助跑过程中,运动员的质量不变,速度增大,因此运动员的动能增大,高度不变,运动员的重力势能不变,机械能是动能与重力势能之和,因此运动员的机械能增大,故A、B错误;起跳后的上升过程中,运动员的质量不变,高度增大,重力势能增大,故C正确;越过横杆后的下降过程中,运动员的质量不变,速度增大,因此运动员的动能增大,故D错误。故选C。
10.(1)cm 6
(2)如图所示:
(3)1 2
解析:(1)根据常见物体的长度可知,篮球的直径为24.6 cm。根据G=mg可得,该篮球受到的重力为G=mg=
0.6 kg×10 N/kg=6 N。(2)忽略空气的作用力,则篮球在乙位置只受重力的作用,重力的方向为竖直向下,因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条向下的带箭头的线段,用G来表示。(3)根据表格信息可知,篮球与地面碰撞过程损失的机械能为ΔE机械=13 J-12 J=1 J,由于机械能等于动能与重力势能之和,所以篮球在乙位置时的动能为E动=12 J-10 J=2 J。