单元复习:第十一章—功和机械能 讲义—2020-2021学年人教版八年级物理下册(含答案)

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名称 单元复习:第十一章—功和机械能 讲义—2020-2021学年人教版八年级物理下册(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2021-04-28 07:43:55

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人教版物理八下期中考试单元复习:第十一章—功和机械能
本章知识点梳理
1.力是否做功的判断
力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积.公式:.在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J.我们要注意不做功的三种情况:
  (1)物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”.
  (2)物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”.
  (3)物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”.
2.功的计算公式的应用
做功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离.计算功的公式:W=FS W=GH,w=pt
3.功率的概念
(1)定义:物体在单位时间内所做的功叫功率,在物理学中用字母P表示.
(2)意义:物理学中,用功率来表示物体做功的快慢.
(3)公式:功率=功/时间,即P=.
(4)单位:国际单位:瓦(W),1W=1J/s;常用单位:千瓦(kW),1kW=103W.
(5)功率的种类:
①平均功率:物体做变速运动时,力在不同的时间段内做功快慢不同,平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度.
②瞬时功率:物体做变速运动时,力在某时刻做功的快慢.
4.动能和势能的大小变化
动能
①概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能.一切物体都具有动能.
②影响动能大小的因素:物体的质量和速度.物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大.
势能:弹性势能和重力势能统称为势能
(1)重力势能
①概念:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能.
②影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度.物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大.
(2)弹性势能
①概念:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能.
②影响弹性势能大小的因素:弹性形变程度.同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大,弹性势能就越大.
5.动能和势能的转化与守恒
动能和重力势能之间可以相互转化.动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中,例如滚摆在下降的过程中,越转越快,它的重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能;滚摆在上升过程中,越转越慢,它的重力势能越来越大,动能越来越小,动能转化为重力势能. 动能和弹性势能之间也可以相互转化.它可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间,例如,从高处落下的皮球与地面撞击的过程中,由于皮球发生弹性形变,皮球的动能转化为弹性势能,皮球在恢复形变的过程中,它的弹性势能转化为动能.拉弯的弓把箭射出去的过程中,拉弯的弓具有弹性势能,射出去的箭具有动能,这是弓的弹性势能转化为箭的动能.
在动能和势能相互转化的过程中,如果没有机械能和其它形式的能量之间的相互转化,则机械能的总量保持不变.这就是机械能守恒定律.
本章重点题型归纳
题型一:判断力对物体是否做功现象
1.下列实例中,有力对物体做功的是(  )
A.举重运动员举起杠铃停在空中
B.学生背着书包在水平路面上行进
C.在光滑水平面上匀速直线滚动的钢球
D.跳水运动员从跳台跳下
2.下列情景中,人对物体做功的是(  )
A.被运动员踢出去的足球在草地上滚动的过程中
B.运动员举着杠铃原地不动
C.中学生背着书包在水平路面上匀速行走
D.物理老师提着实验器材上楼
3.下列实际情境中,存在重力对物体做功的是(  )
A.小明背着书包在水平路面上行走
B.跳水运动员从跳台上跳下
C.举重运动员举着杠铃停在空中
D.小球在光滑水平面上滚动
题型二:功与功率概念判断
4.下列关于功率的说法中,正确的是(  )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体功率越大,效率越高
C.物体做功越快,功率越大
D.物体做功越久,功率越大
5.下列关于功和功率的说法,正确的是(  )
A.机器的功率越大,做的功越多
B.机器做的功越少,功率越小
C.机器的功率越小,做功越慢
D.挖掘机的功率越大,所挖的土就越多
6.下列关于功率的说法中,正确的是(  )
A.做的功越多,功率就越大
B.做功时间越短,功率就越大
C.功率越大,做功越快
D.功率越大,做功越多
题型三:动能和势能大小比较
7.荡秋千的人从最高点向最低点摆动过程中速度变大,则他的(  )
A.重力势能增加,动能不变
B.重力势能减小,动能增加
C.重力势能减小,动能减少
D.重力势能不变,动能增加
8.2020年春,为了控制新型冠状病毒肺炎疫情,全国很多地方实行封闭管理,并使用无人机进行安全巡查。如图所示,在无人机匀速上升过程中,对其分析正确的是(  )
A.质量增大 B.动能增大
C.重力势能增大 D.弹性势能减小
9.2020年12月30日,盐通高铁正式开通,“复兴号”列车在平直的铁轨上以300km/h的速度匀速行驶,则列车在行驶过程中(  )
A.动能变大,重力势能减小
B.动能变大,重力势能变大
C.动能不变,重力势能减小
D.动能不变,重力势能不变
题型四:动能和势能的转化
10.如图是跳远运动中运动员助跑、起跳、经过空中最高点到落地四个阶段,则运动员(  )
A.在助跑过程中机械能不变,惯性增大
B.起跳时受到地面的弹力大于自身重力
C.在空中运动经过最高点时的动能为零
D.从最高点下落过程中受到的重力变大
11.人造地球卫星在大气层外绕地球运行,只有动能和势能的相互转化,卫星从远地点向近地点运动的过程中越来越快.如图是人造地球卫星的轨道示意图,下列说法正确的是(  )
A.卫星在运动过程中不受任何力的作用
B.卫星在近地点和远地点的机械能相等
C.卫星在远地点向近地点运动的过程中机械能越来越大
D.卫星从远地点向近地点运动的过程中机械能越来越小
12.掷实心球是中考体育考试项目之一。掷出去的实心球从a点出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点,则以下说法正确的是(  )
A.a、c两点动能相等
B.b、e两点动能均为零
C.a、b、c三点机械能相等
D.d点的机械能大于e点的机械能等
题型五:探究影响动能大小的因素
13.在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失)。
(1)将小球从同一高度由静止释放的目的是   。该实验的目的是研究小球的动能大小与   (选填“质量”或“速度”)的关系;
(2)该实验是通过观察   来反映小球的动能大小;
(3)小李同学将实验装置改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与   (选填“质量”或“速度”)的关系;
(4)小李觉得利用图乙的装置,还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放(图丙)撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系。   的设计方案不可行(选填“小李”或“小华”),如果用该方案,你将观察到的现象是   。
14.在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失,图乙中球离开弹簧前的接触面光滑,离开后接触面粗糙)。
(1)将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是   ;
(2)该实验是通过观察   来反映小球的动能大小;
(3)小李同学将实验装置改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与   (选填“质量”或“速度”)的关系;
(4)小李觉得利用图乙的装置,也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放(图丙)撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系。   (选填“小李”或“小华”)的设计方案不可行,如果用该方案,你将观察到的现象是   。
15.如图(a)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,完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的   能转化为动能,其动能大小是通过   (高度h/距离s)大小来反映的。
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有   ,小木块最终会停下来是因为受到   的作用;
(3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越   。
(4)分析比较   两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
(5)综合上述可知,如图(b)所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高   。
题型六:功和功率计算
16.“一方有难,八方支援”,如图所示,“COVID﹣19”疫情期间,一辆满载医疗物资的货车正在驰往武汉。已知这辆货车所受的重力为1×105N,当货车在水平路面匀速运动时,所受阻力为重力的五分之一,货车牵引力功率为92kW。当货车运动100s时,求:
(1)牵引力做的功;
(2)货车通过的路程。
17.春节小明的爸爸驾着一辆功率为120kW的小轿车,带着家人回老家过年,途中在一段平直的高速公路上以20m/s的速度匀速行驶。求:
(1)这段路程中小轿车受到的牵引力。
(2)水平行驶1min牵引力对汽车做的功。
18.某型号汽车发动机的额定功率为4×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功;
(3)汽车行驶速度的大小。
人教版物理八下期中考试单元复习:第十一章—功和机械能
参考答案
1.下列实例中,有力对物体做功的是(  )
A.举重运动员举起杠铃停在空中
B.学生背着书包在水平路面上行进
C.在光滑水平面上匀速直线滚动的钢球
D.跳水运动员从跳台跳下
【解答】解:
A、举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,该力对杠铃没有做功,故A不符合题意。
B、背着书包在水平路面上前进,人给书包一个向上的力,书包向上没有移动距离,该力对书包没有做功,故B不符合题意。
C、钢球在光滑水平面上滚动,依靠的是钢球的惯性,钢球水平方向上虽然移动了距离,但是水平方向上没有力的作用,没有力做功,故C不符合题意。
D、跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,故D符合题意。
故选:D。
2.下列情景中,人对物体做功的是(  )
A.被运动员踢出去的足球在草地上滚动的过程中
B.运动员举着杠铃原地不动
C.中学生背着书包在水平路面上匀速行走
D.物理老师提着实验器材上楼
【解答】解:
A、足球被踢出后,在草地上滚动一段距离,是因为足球具有惯性,而此过程中人对足球没有力的作用,所以此过程中人对足球没有做功,故A错误;
B、运动员举着杠铃原地不动,人对杠铃施加了力,但杠铃没有移动距离,所以人对杠铃没有做功,故B错误;
C、学生背着书包在水平路面上匀速前进,虽然有力也有距离,但力与距离垂直(或移动的距离不是在力的方向上),所以人对书包没有做功,故C错误;
D、物理老师提着实验器材上楼,人对实验器材施加了力,且实验器材在力的方向上移动了距离,所以人对实验器材做了功,故D正确。
故选:D。
3.下列实际情境中,存在重力对物体做功的是(  )
A.小明背着书包在水平路面上行走
B.跳水运动员从跳台上跳下
C.举重运动员举着杠铃停在空中
D.小球在光滑水平面上滚动
【解答】解:
A、小明背着书包在水平路面上行走,书包受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以重力对书包不做功,故A不合题意;
B、跳水运动员从跳台上跳下,运动员受到重力的作用,在重力的方向上通过了一定距离,所以重力对运动员做功,故B符合题意;
C、举重运动员举着杠铃停在空中,杠铃受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以重力对杠铃不做功,故C不合题意;
D、小球在光滑水平面上滚动,小球受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以重力对小球不做功,故D不合题意。
故选:B。
4.下列关于功率的说法中,正确的是(  )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体功率越大,效率越高
C.物体做功越快,功率越大
D.物体做功越久,功率越大
【解答】解:A、物体做功越多,功率不一定越大,还要考虑时间的多少,故A错误;
B、物体做功越多,机械效率不一定越高,只有有用功与总功的比值越大,机械效率才越大,故B错误;
C、功率表示物体做功快慢的物理量,故物体做功越快,功率越大,故C正确;
D、物体做功时间越长,功率不一定越大,还要考虑做功的多少,故D错误。
故选:C。
5.下列关于功和功率的说法,正确的是(  )
A.机器的功率越大,做的功越多
B.机器做的功越少,功率越小
C.机器的功率越小,做功越慢
D.挖掘机的功率越大,所挖的土就越多
【解答】解:
A、机器的功率越大,做功越快,但是由于时间不确定,做功多少就不确定,故A错误;
B、功率的大小由功和时间共同决定,故B错误;
C、功率是描述做功快慢的物理量,机器的功率越小,做功越慢,故C正确;
D、挖掘机的功率越大,说明挖土越快,挖土的多少还与挖土时间有关,故D错误。
故选:C。
6.下列关于功率的说法中,正确的是(  )
A.做的功越多,功率就越大
B.做功时间越短,功率就越大
C.功率越大,做功越快
D.功率越大,做功越多
【解答】解:A、做的功多,可能用的时间也多,不代表功率大,故A错误;
B、做功的时间短,可能做的功也少,不表示功率大,故B错误;
C、功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故C正确;
D、功率大,是做功快,不一定做功多,故D错误。
故选:C。
7.荡秋千的人从最高点向最低点摆动过程中速度变大,则他的(  )
A.重力势能增加,动能不变
B.重力势能减小,动能增加
C.重力势能减小,动能减少
D.重力势能不变,动能增加
【解答】解:荡秋千的人从最高点向最低点摆动过程中,质量不变,速度变大,则动能增大;同时高度变小,则重力势能减小,故B正确。
故选:B。
8.2020年春,为了控制新型冠状病毒肺炎疫情,全国很多地方实行封闭管理,并使用无人机进行安全巡查。如图所示,在无人机匀速上升过程中,对其分析正确的是(  )
A.质量增大 B.动能增大
C.重力势能增大 D.弹性势能减小
【解答】解:无人机匀速上升过程中,无人机的质量不变,高度增大,重力势能增大;速度不变,质量不变,其动能不变;无人机上升过程中,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,故C正确。
故选:C。
9.2020年12月30日,盐通高铁正式开通,“复兴号”列车在平直的铁轨上以300km/h的速度匀速行驶,则列车在行驶过程中(  )
A.动能变大,重力势能减小
B.动能变大,重力势能变大
C.动能不变,重力势能减小
D.动能不变,重力势能不变
【解答】解:“复兴号”列车在平直的铁轨上匀速行驶的过程中,质量不变,速度和高度不变,则动能和重力势能均不变,故D正确,ABC错误。
故选:D。
10.如图是跳远运动中运动员助跑、起跳、经过空中最高点到落地四个阶段,则运动员(  )
A.在助跑过程中机械能不变,惯性增大
B.起跳时受到地面的弹力大于自身重力
C.在空中运动经过最高点时的动能为零
D.从最高点下落过程中受到的重力变大
【解答】解:A、助跑过程中,运动员的质量不变,速度越来越快,高度不变,动能增加,重力势能不变,因此运动员的机械能增加,惯性不变,故A错误;
B、起跳时受到地面的弹力大于自身重力时,人才可以向上运动,故B正确;
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),因此动能不为零;故C错误;
D、从最高点下落过程中受到的重力不变,故D错误。
故选:B。
11.人造地球卫星在大气层外绕地球运行,只有动能和势能的相互转化,卫星从远地点向近地点运动的过程中越来越快.如图是人造地球卫星的轨道示意图,下列说法正确的是(  )
A.卫星在运动过程中不受任何力的作用
B.卫星在近地点和远地点的机械能相等
C.卫星在远地点向近地点运动的过程中机械能越来越大
D.卫星从远地点向近地点运动的过程中机械能越来越小
【解答】解:人造地球卫星在大气层外绕地球运行,只有动能和势能的相互转化,则机械能是守恒的;
A、卫星在运动过程中受到地球的吸引力的作用,故A错误;
BCD、由于机械能守恒,则卫星在近地点和远地点的机械能相等,故B正确,CD错误。
故选:B。
12.掷实心球是中考体育考试项目之一。掷出去的实心球从a点出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点,则以下说法正确的是(  )
A.a、c两点动能相等
B.b、e两点动能均为零
C.a、b、c三点机械能相等
D.d点的机械能大于e点的机械能等
【解答】解:A、球质量一定,在a、c两点高度相同,重力势能相同;由于球受到空气阻力作用,球从a点c点的过程中,机械能减小,故c点动能小于a点,故A错误;
B、球在b点时具有向前的速度,具有动能;球在e点的速度为零,不具有动能,故B错误;
C、从a点到b点再到c点过程中,由于球受到空气阻力作用,机械能减小,所以a、b、c三点机械能不相等,故C错误;
D、球由d点运动到e点过程中,受到摩擦力作用,机械能减小,d点的机械能大于e点的机械能,故D正确。
故选:D。
二.实验探究题(共3小题)
13.在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失)。
(1)将小球从同一高度由静止释放的目的是 控制速度相同 。该实验的目的是研究小球的动能大小与 质量 (选填“质量”或“速度”)的关系;
(2)该实验是通过观察 木块移动的距离 来反映小球的动能大小;
(3)小李同学将实验装置改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与 速度 (选填“质量”或“速度”)的关系;
(4)小李觉得利用图乙的装置,还能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放(图丙)撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系。 小李 的设计方案不可行(选填“小李”或“小华”),如果用该方案,你将观察到的现象是 木块移动的距离相等 。
【解答】解:(1)根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制到达水平面的速度相同,由控制变量法,该实验的目的是研究小球的动能大小与质量的关系;
(2)根据转换法,实验中,是通过观察木块移动的距离的大小判断出小球具有的动能的大小;
(3)用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能不相同,小球与弹簧分开后获得的初速度不同,而小球的质量相同,故可以研究小球的动能大小与速度的关系;
(4)小华的方案:将质量不同的小球从同一高度静止释撞击同一木块,小球的速度相同,质量不同,故能探究小球的动能大小与质量的关系;
图乙的装置可知,若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧弹性势能相同,转化出的动能相同,如果按此方案操作,可以观察到的现象是木块最终移动的距离相同,故小李的设计方案不可行。
故答案为:(1)控制速度相同;质量;(2)木块移动的距离;(3)速度;(4)小李;木块移动的距离相等。
14.在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,木块被撞出一段距离,如图甲所示(忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失,图乙中球离开弹簧前的接触面光滑,离开后接触面粗糙)。
(1)将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是 控制速度相同 ;
(2)该实验是通过观察 木块移动的距离 来反映小球的动能大小;
(3)小李同学将实验装置改进成图乙所示,用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,可以研究小球的动能大小与 速度 (选填“质量”或“速度”)的关系;
(4)小李觉得利用图乙的装置,也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块;小华觉得将质量不同的小球从同一高度静止释放(图丙)撞击同一木块,也能探究小球的动能大小与质量的关系。 小李 (选填“小李”或“小华”)的设计方案不可行,如果用该方案,你将观察到的现象是 木块最终移动的距离相同 。
【解答】解:(1)根据实验的要求可知,从同一高度由静止释放的目的是控制小球到达水面时初速度相同,即控制速度相同;
(2)根据转换法,实验中,是通过观察木块移动的距离的大小判断出小球具有的动能的大小;
(3)用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧的弹性势能不相同,小球与弹簧分开后获得的初速度不同,而小球的质量相同,故可以研究小球的动能大小与速度的关系;
(4)小华的方案:将质量不同的小球从同一高度静止释撞击同一木块,小球的速度相同,质量不同,故能探究小球的动能大小与质量的关系;
图乙的装置可知,若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关,故弹簧弹性势能相同,转化出的动能相同,如果按此方案操作,可以观察到的现象是木块最终移动的距离相同,故小李的设计方案不可行。
故答案为:(1)控制速度相同;(2)木块移动的距离;(3)速度;(4)小李;木块最终移动的距离相同。
15.如图(a)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,完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的 重力势 能转化为动能,其动能大小是通过 距离s (高度h/距离s)大小来反映的。
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有 惯性 ,小木块最终会停下来是因为受到 阻力 的作用;
(3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 大 。
(4)分析比较 甲丙 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
(5)综合上述可知,如图(b)所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 车速 。
【解答】解:(1)小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程;其动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的;
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有惯性,小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用;
(3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(4)甲丙两组实验中物体的质量不同,其高度相同,到达斜面底端速度相同,甲丙实验可得出物体的动能与质量的关系;
(5)图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。
故答案为:(1)重力势;距离s;(2)惯性;阻力;(3)大;(4)甲丙;(5)车速。
三.计算题(共3小题)
16.“一方有难,八方支援”,如图所示,“COVID﹣19”疫情期间,一辆满载医疗物资的货车正在驰往武汉。已知这辆货车所受的重力为1×105N,当货车在水平路面匀速运动时,所受阻力为重力的五分之一,货车牵引力功率为92kW。当货车运动100s时,求:
(1)牵引力做的功;
(2)货车通过的路程。
【解答】解:
(1)由题意可得,货车所受的阻力:f=G=×1×105N=2×104N;
因为货车在水平路面匀速运动,在水平方向上货车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,
所以货车受到的牵引力:F=f=2×104N,
则根据P=可得,100s内牵引力做的功:
W=Pt=92000W×100s=9.2×106J。
(2)由W=Fs得货车通过的路程:s===460m。
答:(1)牵引力做的功为9.2×106J;
(2)货车通过的路程为460m。
17.春节小明的爸爸驾着一辆功率为120kW的小轿车,带着家人回老家过年,途中在一段平直的高速公路上以20m/s的速度匀速行驶。求:
(1)这段路程中小轿车受到的牵引力。
(2)水平行驶1min牵引力对汽车做的功。
【解答】解:
(1)根据P===Fv可得轿车受到的牵引力为:
F===6×103N;
(2)t=1min=60s,
行驶1min牵引力对汽车做的功:
W=Pt=120×103W×60s=7.2×106J。
答:(1)这段路程中小轿车受到的牵引力为6×103N。
(2)水平行驶1min牵引力对汽车做的功为7.2×106J。
18.某型号汽车发动机的额定功率为4×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功;
(3)汽车行驶速度的大小。
【解答】解:
(1)因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,发动机所提供的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,
所以,发动机所提供的牵引力F=f=1600N;
(2)由P=可得,汽车行驶10min牵引力所做的功:
W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J;
(3)由P===Fv可得,汽车行驶的速度:
v===25m/s。
答:(1)发动机所提供的牵引力为1600N;
(2)汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×107J;
(3)汽车行驶的速度为25m/s。