课件29张PPT。2020年浙江省中考科学专题复习课件物理 |第一部分 考点过关 能量焦耳运动物体质量运动速度举高物体质量被举高的高度形变程度弹性形变保持不变1.[2017·杭州]如图W13-1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,机械能减小图W13-1B2.[2018·衢州]在探究阻力对物体运动的影响时,让同一小车每次都从同一斜面的同一位置由静止滑下,使小车分别在毛巾、棉布和木板上运动直至静止,小车运动的距离如图W13-2所示。下列说法正确的是 ( )
A.小车在毛巾上运动的距离最短,所以它消耗的机械能最少
B.小车在木板上运动的距离最长,所以它消耗的动能最多
C.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车获得的内能相同
D.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车克服阻力所做的功相同图W13-2D3.[2014·杭州]如图W13-3所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手 后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h,则从A位置到C位置铁球的重力做功是 ;在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 。从B位置到C位?置的过程中铁球所受的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)?图W13-3GhGh小于4.[2019·湖州]打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目,如图W13-4甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间,图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
(1)网球遇到球拍时,网球和球拍都变形了,这说明 ?
(写两点)。?
(2)网球遇到球拍后的某一瞬间,网球的速度刚好变为零,则该瞬间网球所受的力是否平衡? 。?用是相互的力能使物体发生形变;力的作否图W13-44.[2019·湖州]打网球已成为我国青少年喜欢的体育运动项目,如图W13-4甲为快速飞行的网球遇到迎面而来的球拍时的三个瞬间,图乙为用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片。
(3)网球表面比较粗糙,在空中飞行时所受空气阻力不可忽略。图乙中,网球从A点经过最高点B飞行到C点的过程中,下列说法正确的是 。?
①A、B、C三点中,网球在A点时机械能最大
②位于最高点B点时,网球的动能为零
③在该飞行过程中,网球的势能先增
大后减小图W13-4①③重点一 动能、势能大小变化的判断方法图W13-5例1 [2019·杭州江干一模]如图W13-5所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目,当把这些物体斜向上抛出后,不计空气阻力,则这些物体从被抛出到落地的过程中 ( )
A.物体的动能一定增大,重力势能一定减小
B.物体的动能一直减小,重力势能一直增大
C.物体的动能先减小后增大,重力势
能先增大后减小
D.物体的动能先增大后减小,重力势
能先减小后增大C【名师点睛】动能、势能大小变化的判断方法 先从题中寻找质量、速度、高度、弹性形变程度等的变化信息,然后根据动能大小由质量和速度决定、重力势能由质量和高度决定、弹性势能由弹性形变程度决定来判断三种能量的变化情况;若信息不够,则要根据机械能转化与守恒定律辅助判断。【变式1】[2019·郴州]一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中 ( )
A.动能不变 B.动能减小
C.重力势能不变 D.重力势能增大B重点二 机械能守恒图W13-6例2 [2019·荆州]如图W13-6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[答案]C
[解析]在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的形变程度变小,弹性势能变小,木块的速度变大,动能变大,同时因为水平面AB粗糙,木块需要克服摩擦力做功,内能变大,故弹簧的弹性势能一部分转化为小木块P的动能,一部分转化为木块的内能,故A错误。小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时,需要克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,所以机械能减小,故B错误。小木块P在斜面上向上运动时,高度增加,重力势能变大,因为斜面BC光滑,且空气阻力忽略不计,所以机械能守恒,故动能减小,故C正确。因为斜面BC光滑,故木块不受摩擦力作用,小木块P运动到最高点时受到垂直于斜面向上的支持力和竖直向下的重力作用,这两个力不在一条直线上,不属于平衡力,所以木块处于非平衡状态,故D错误。【名师点睛】考虑此问题时,一定要掌握机械能守恒的条件——只有动能势能之间的转化,此题中的AB面是粗糙的,BC面是光滑的,所以,在弹簧恢复原状时有一部分弹性势能转化为了内能。【变式2】[2019·福建]踢毽子是一项有益的体育活动。如图W13-7所示,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,毽子的动能和重力势能分别为Ek1和Ep1;下落经过同一位置时,毽子的动能和重力势能分别为Ek2和Ep2,则 ( )
A.Ek2>Ek1
B.Ek2C.Ep2>Ep1
D.Ep2[解析]在毽子上升与下降过程中,毽子都受到空气阻力的作用,机械能在不断减小;在上升、下落经过同一位置时,高度相同,毽子的重力势能相同,而下落时机械能更小,则下落时的动能更小;故A、C、D错误,B正确。重点三 动能、重力势能和弹性势能之间的转化D图W13-8例3 有一种叫“蹦极”的游戏,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。如图W13-8所示,图中a点是弹性绳自然下垂时的位 置,c点是游戏者所到达的最低点。在游戏者由跳台至最低点c处的过程中,空气阻力不计。下列说法正确的是 ( )
A.整个过程中游戏者在a点的动能最大
B.整个过程中游戏者重力势能的减小量等于他的动能增加量
C.游戏者在c点时受平衡力作用
D.从a点下落到c点的过程中,游戏者的动能先增大后减小【名师点睛】动能、重力势能和弹性势能之间的转化
这类题目往往不计阻力,则机械能总量保持不变。物体质量不变,重力势能与弹性势能的大小可以根据高度和弹性形变大小来判断,而动能大小变化要看速度。根据受力分析,速度最大时物体处于受力平衡状态。【变式3】[2018·淄博]如图W13-9所示,弯曲的跳板把人弹至最高处的过程中人的动能和重力势能的变化情况是 ( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能先增大后减小,重力势能增大
D.动能先减小后增大,重力势能减小图W13-9C1.[2019·烟台]如图W13-10所示,小球沿轨道由静止从A处经B、C运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,则 ( )
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能D图W13-102.[2019·聊城]图W13-11是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中,让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,下列说法正确的是( )
A.该实验探究的是物体动能大小与高度的关系
B.该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C.该实验中,物体的动能是指木块B的动能
D.该实验结论可以解释为什么对机动车限速图W13-11D3.[2018·南京]2018年5月21日凌晨,“鹊桥”号中继星在我国西昌卫星发射中心成功发射升空(如图W13-12所示)。“鹊桥”号中继星在随火箭加速上升的过程中,重力势能 ,动能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)图W13-12变大变大4.[2019·娄底]图W13-13是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中,mA=mBhB。
(1)实验中,探究的动能是指 。(填字母序号)?
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自
由滚下,是为了探究动能大小与 的关系。?B速度图W13-134.[2019·娄底]图W13-13是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中,mA=mBhB。
(3)在做了“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验
后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一
高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”
有疑惑,小明设计了如图W13-14所示的实验:让质量不
同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜
面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于
A球 (选填“运动”或“静止”),就可以说明任一
时刻两球的速度大小相等。静止图W13-14图W13-134.[2019·娄底]图W13-13是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中,mA=mBhB。
(4)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑动的距离不同(如下表所示),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做的功 (选填“相等”或“不相等”)。?相等图W13-135.[2019·绍兴]某工厂发货传输分拣线示意图如图W13-15所示,等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台上,在工作台AB上匀速下滑时被扫描,后滑至水平工作台BC,最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接,AB与BC材料相同,且长度均为1 m,空气阻力忽略不计。
(1)若货物对AB的压力小于对BC的压力,则货物在AB上减小的机械能 (选填“大于”“等于”或“小于”)在BC上减小的机械能。?图W13-15[答案](1)小于
[解析](1)AB和BC段材料相同,即粗糙程度相同,因为货物对AB的压力小于对BC的压力,所以货物在AB段所受的摩擦力小于在BC段的摩擦力;根据W=fs可知,当它们长度相同时,货物在AB段克服摩擦力做的功小于在BC段克服摩擦力做的 功;因为货物机械能的减少量就等于克服摩擦力做的功,所以货物在AB段减小的机械能小于在BC段减小的机械能。5.[2019·绍兴]某工厂发货传输分拣线示意图如图W13-15所示,等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台上,在工作台AB上匀速下滑时被扫描,后滑至水平工作台BC,最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接,AB与BC材料相同,且长度均为1 m,空气阻力忽略不计。
(2)若机械手臂每隔3 s取走一件货物,传送带运动的速度为0.8 m/s,为防止货物的碰撞与堆积,货物之间的距离d至少为 m。图W13-15[答案](2)2.4
[解析](2)货物之间的距离至少为s=vt=0.8 m/s×3 s=2.4 m。课时训练(十三) 机械能
(限时:45分钟)
|基础过关|
1.如图WK13-1所示,在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,由静止开始释放小球,不计空气阻力,小球可在A、F、B三点间来回摆动,A和B是最高点,F是最低点。下列说法正确的是 ( )
图WK13-1
A.小球到达最低点F时撤去一切外力,由于惯性,它将保持原来的圆周运动
B.当小球从A点摆动到F点的过程中,动能转化为重力势能
C.当小球到达最高点A时撤去一切外力,它将做匀速直线运动
D.当小球摆动到B点时,细线恰好断开,则小球将沿BE方向运动
2.[2019·深圳]如图WK13-2所示,弧形轨道ab段光滑,bc段粗糙,小球从a点经最低点b运动至c点。下列分析正确的是 ( )
图WK13-2
A.从a点到b点的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过b点时,小球动能最大
C.从b点到c点的过程中,小球动能增大
D.从a点到c点的过程中,小球机械能守恒
3.[2019·武威]迄今为止,我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图WK13-3所示,则卫星从远地点向近地点运行的过程中, 能转化为 能。?
图WK13-3
4.[2018·金华]相关资料表明,大部分重大交通事故都是因为汽车超载、超速造成的。兴趣小组决定对超载、超速问题进行一次模拟探究,经过讨论后认为,可以用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象。如图WK13-4所示,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下来。完成甲、乙、丙三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB图WK13-4
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制 相同。?
(2)实验中超载、超速带来的危害程度用 表示。?
(3)探究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较。?
(4)为比较超载、超速带来的危害程度,兴趣小组利用上述器材进行了定量研究。得到数据如下表:
小球
质量/克
高度/厘米
木块移动的距离/厘米
A
10
5
10
B
20
5
18
C
30
5
29
D
10
10
38
E
10
15
86
请根据上表数据分析,货车超载20%与超速20%两者相比,潜在危害较大的是 。?
|走进重高|
1.[2018·杭州富阳一模]如图WK13-5所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧,至弹簧压缩程度最大。在这个过程中,机械能变化的情况是 ( )
图WK13-5
A.重力势能→动能
B.重力势能→动能→弹性势能
C.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
D.小球的机械能不断减小
2.[2019·杭州上城一模]弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图WK13-6甲所示,图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,其中b是弹簧处在原长的状态,针对此过程的分析正确的是 ( )
图WK13-6
A.a→b,小金的机械能不断增加,在b时动能最大
B.b→c,弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能
C.在a状态时弹簧的弹性势能最大
D.在c状态时小金的机械能达到最大
3.[2019·咸宁]甲、乙是两个完全相同的网球。如图WK13-7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 (选填“相等”或“不相等”);从抛出到落地前的运动过程中,甲球的动能 (选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能 (选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。?
图WK13-7
4.[2016·杭州下城一模]如图WK13-8所示,连着弹簧的小球套在水平杆上,弹簧自由伸长时,小球位于O点。小幅度向左或向右改变小球位置,小球仍能静止。现较大幅度改变小球位置,把小球移至A点后使其静止,然后释放。
图WK13-8
(1)小球向右运动过程中速度最大点出现在 (选填“O点”“O点左侧”“O点右侧”或“都有可能”)。?
(2)小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为 。?
(3)小球最终静止的位置是 (选填“O点”“O点左侧”“O点右侧”或“可能是O点,也可能偏左或是偏右”)。?
5.如图WK13-9所示是某研究小组精心设计的一种机械,高处的水通过左侧的管道向下流动,水流冲击叶片,叶片的转动带动砂轮转动,就可以打磨需要的工件,同时叶片的转动带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处,继续向下流动,从而实现永不停歇。你认为这种机械是否能够一直工作下去,请说明原因。
图WK13-9
6.[2016·绍兴]光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球,小球运动到B点静止,如图WK13-10Ⅰ所示。在水平面AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙,已知AB=3AC,如图Ⅱ。回答下列问题:
(1)如果小球从斜面甲高H处由静止释放,说出小球在斜面乙到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
(2)要使小球在斜面乙上到达的最大高度变为2h,小球应在斜面甲上多高处静止释放并说明理由。
图WK13-10
7.在探究物体的重力势能与什么因素有关时,小雨提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能可能与物体的质量有关;
猜想二:物体的重力势能可能与物体所处的高度有关。
为此他设计了如图WK13-11甲所示的实验装置。将两端开口、长约1 m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上,将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处(塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦);其他器材还有:刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒(如图乙所示)。
图WK13-11
请你帮助小雨回答下列问题:
(1)探究“猜想一”时,应使用质量 (选填“相同”或“不同”)的钩码从 (选填“相同”或“不同”)的高度在玻璃管内由静止下落,去冲击O点的泡沫塑料块,然后用刻度尺分别测量 ,从而比较出重力势能的大小。?
(2)设计出探究“猜想二”的实验数据记录表格。
8.已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为Ek=12mv2;其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g取10 N/kg。如图WK13-12所示,将一质量为0.4 kg的物体从距离地面1.5 m的高度沿水平方向以2 m/s的速度抛出。不计空气阻力,物体从被抛出到落地的瞬间,整个过程中机械能守恒。求:
(1)物体被抛出时的重力势能Ep和动能Ek1。
(2)物体从被抛出点至落地的过程中,其重力所做的功W。
(3)物体落地前瞬间的动能Ek2。
图WK13-12
【参考答案】
基础过关
1.D 2.B
3.重力势 动
4.(1)速度
(2)小木块移动的距离s
(3)甲、丙
(4)超速20%
走进重高
1.B 2.C
3.相等 增大 不变
4.(1)O点左侧
(2)动能转化为内能和弹性势能
(3)可能是O点,也可能偏左或偏右
5.由能量守恒定律可知,此机械工作过程中会不断克服摩擦做功,高处的水具有的部分机械能转化为内能,无法将等量的水从低处抽到高处,最终高处的水将流尽,机械停止工作,因此这种机械根本不会实现永不停歇。
6.(1)由题图Ⅰ知,小球从释放点到B点静止的过程中,减少的机械能等于在水平面AB上由于摩擦而损耗的机械能。因为AB=3AC,所以在AC段损耗的机械能是AB段的13,所以小球在乙斜面上时的机械能比在甲斜面上时的机械能少13,由于在乙斜面上达到最大高度h时,机械能全部转化为重力势能,而在甲斜面上H处的重力势能等于在斜面上的机械能,所以小球在乙斜面上达到最大高度h时的重力势能为小球在甲斜面上H处的重力势能的23,故上升高度h=2H3。
(2)使小球在斜面乙上升高度为2h,即4H3,因为小球在AC段损耗的机械能与第一次相同,即损耗H3高度的机械能,所以释放高度是5H3。
7.(1)不同 相同 泡沫塑料块下移的距离
(2)如表所示
实验次数
钩码的质量/g
钩码下落的高度/cm
泡沫塑料块下移的距离/cm
1
2
3
8.解:(1)重力势能Ep=mgh=0.4 kg×10 N/kg×1.5 m=6 J。
动能Ek1=12mv12=12×0.4 kg×(2 m/s)2=0.8 J。
(2)重力做功W=mgh=0.6 kg×10 N/kg×1.5 m=6 J。
(3)落地前瞬间的动能Ek2=Ek1+W=0.8 J+6 J=6.8 J。
