廣東省2020中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一講 功和機(jī)械能 命題點2 機(jī)械能及其相互轉(zhuǎn)化

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1、 命題點2　機(jī)械能及其相互轉(zhuǎn)化 類型1　機(jī)械能及其相互轉(zhuǎn)化 1. (2019常州)北京世園會上，車身離地30 cm高的電動無人掃地車在平直路面上勻速前進(jìn)并將地面上的落葉吸入車內(nèi)．此過程中，掃地車整體的(　　) 第1題圖 A. 動能不變，重力勢能不變 B. 動能不變，重力勢能變大 C. 動能變大，重力勢能不變 D. 動能變大，重力勢能變大 2. (2019香洲區(qū)一模)一名游客蹦極時下落過程的v－t圖像(忽略空氣阻力)如圖所示．已知t1時，彈性繩處于自然伸直狀態(tài)；t3時，游客達(dá)到最低點．則下列說法正確的是(　　) 第2題圖 A. 在0－t1時間段內(nèi)，彈性繩的彈力等于游

2、客所受重力 B. 在t1－t2時間段內(nèi)，彈性繩彈性勢能逐漸減小 C. 在t2－t3時間段內(nèi)，重力不做功 D. 在t3時，彈性繩彈性勢能最大 3. (2019云南省卷)第24屆冬奧會將于2022年在北京——張家口舉辦，高山滑雪是冬奧會的重要競賽項目之一．如圖所示是滑雪運動員從山頂加速下滑訓(xùn)練的情境，在下滑過程中運動員的動能________，重力勢能________．(均選填“減小”“增大”或“不變”) 第3題圖 4. (2019宜昌)汽車剎車時，由于摩擦，汽車的動能轉(zhuǎn)化為________能，這些能量不能自動地用來驅(qū)動汽車；而有些新能源汽車有“動能回收裝置”，即在剎車時帶動發(fā)電機(jī)工

3、作，將汽車的動能轉(zhuǎn)化為________能并為電池充電，之后電池又可以再次驅(qū)動汽車． 5. (2019綿陽)2019年1月3日，嫦娥四號實現(xiàn)了人類探測器首次成功在月球背面軟著陸．嫦娥四號探測器在距離月球表面100米高處懸停，對月球表面識別，并自主避障，選定相對平坦的區(qū)域后，開始緩慢地豎直下降，最后成功軟著陸．從距離月球表面100米到軟著陸在月球表面的過程中，嫦娥四號探測器的重力勢能________，機(jī)械能________．(均選填“增加”“不變”或“減少”) 類型2　探究物體的動能跟哪些因素有關(guān) 6. (2019陽春市一模)如圖所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置．實驗

4、中讓鋼球從斜面上某個高度由靜止沿斜面滾下，在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，木塊沿水平向右運動直至停止． 第6題圖 (1)實驗中是通過觀察____________________來判斷鋼球的動能大?。? (2)讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與________的關(guān)系，這里運用的研究方法是________________． (3)換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與________的關(guān)系． (4)木塊最終會停下來的主要原因是______________，在此過程中木塊通過________的方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)

5、能． (5)如果木塊在運動過程中所受的摩擦阻力為0，木塊將______________________________． 7. (2019綏化)如圖，某實驗小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，木塊移動一段距離后停止． 第7題圖 (1)小球滾下斜面的過程中，它的________能轉(zhuǎn)化為動能，其動能大小是通過木塊移動的距離來反映的． (2)分析比較________兩次實驗，可探究出的結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，速度越大，動能越大． (3)甲實驗中若木塊的重力為1 N，水平移動的距離是30 cm.則重力對木塊做功____

6、____J. (4)如果水平面光滑，則________(選填“能”或“不能”)完成本實驗． 類型3　探究影響重力勢能大小的因素 8. (2019天津)小明同學(xué)在探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)時，提出了如下猜想： 猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān) 猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關(guān) 為了驗證上述猜想，他計劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實驗：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度． 按上述方案進(jìn)行實驗，其實驗數(shù)據(jù)如下表所示． 第8題圖 實驗序號 鐵塊質(zhì)量m/g

7、 鐵塊距桌面 高度H/cm 桌腿進(jìn)入沙子的 深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 (1)實驗中通過比較________________來判斷物體重力勢能的大小； (2)為了驗證猜想一，需選擇表中________(填實驗序號)三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析； (3)分析表中①②③的實驗數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：________________________________________________________________________. 　　　

8、核心素養(yǎng)提升 1. (2019攀枝花)如圖所示，將氣球吹鼓起來捏住進(jìn)氣口，球內(nèi)空氣的密度________(填“大于”“小于”或“等于”)球外空氣的密度；吹鼓的氣球具有________能，松手后氣球就能飛出． 第1題圖 2. (2019溫州)為了解火箭升空過程中的相關(guān)運動狀況，興趣小組制作了一模型火箭，重為8牛(不包含燃料)，發(fā)射后獲取模型火箭的飛行高度與時間的關(guān)系，如圖所示． 第2題圖 (1)模型火箭燃料耗盡后仍能向上飛行一段距離，這是因為模型火箭具有________． (2)圖中標(biāo)注的A、B、C三個位置中，模型火箭的重力勢能最小的是________． (3)模型火箭從最

9、高點B下落到地面，重力做功的功率是________瓦． 參考答案及解析 命題點2　機(jī)械能及其相互轉(zhuǎn)化 1. D　【解析】無人掃地車在平直的路面上勻速行駛的過程中，不斷將地面上的落葉吸入車內(nèi)，車的質(zhì)量增大，速度不變，所以車的動能變大；車的質(zhì)量增大，沿平直路面行駛，所以車的重力勢能增大．故選D. 2. D　【解析】由題意可知，t1時，彈性繩處于自然伸直狀態(tài)，在0－t1時間段內(nèi)，彈性繩沒有發(fā)生形變，沒有彈力，故此時彈力不等于重力，A錯誤；在t1－t2時間段內(nèi)，彈性繩的伸長量變大，則彈性繩的彈性勢能變大，B錯誤；在t2－t3時間段內(nèi)，游客是向下運動的，在重力的方向上通過了距離，所以

10、重力做了功，C錯誤；在t3時，游客的速度為0，此時游客到達(dá)最低點，此時彈性繩的伸長量是最大的，彈性勢能是最大的，D正確．故選D. 3. 增大　減小　【解析】影響動能大小的因素有速度和質(zhì)量，質(zhì)量、速度越大，動能越大；影響重力勢能大小的因素有質(zhì)量和高度．質(zhì)量越大、物體所處的高度越高，重力勢能越大．加速下滑時，運動員質(zhì)量不變，速度增大，高度降低，所以其動能增大，重力勢能減小． 4. 內(nèi)　電　【解析】 汽車剎車時克服摩擦做功，將動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；“動能回收裝置”中，剎車時帶動發(fā)電機(jī)工作，將動能轉(zhuǎn)化為電能． 5. 減少　減少　【解析】由于嫦娥四號探測器在緩慢下降，可近似看作勻速下降，其高度不斷減小，

11、所以其重力勢能減小，動能不變，所以其機(jī)械能在減少． 6. (1)木塊運動的距離遠(yuǎn)近　(2)速度　控制變量法　(3)質(zhì)量　(4)受到阻力的作用　做功　(5)一直做勻速直線運動 7. (1)重力勢　(2)甲、乙　(3)0　(4)不能 【解析】(1)小球從斜面滾下過程中，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；(2)由實驗可知，甲、乙兩次實驗，球的質(zhì)量相同，甲滾下的高度大于乙滾下的高度，甲中木塊移動距離更遠(yuǎn)，說明動能較大，可得質(zhì)量相同的物體，速度越大，具有的動能就越大；(3)木塊在水平方向上運動，在重力的方向上沒有移動距離，不做功，重力G對物體做的功為0；(4)如果水平面光滑，則沒有摩擦，

12、木塊在水平方向上受力為0，根據(jù)牛頓第一定律，將一直做勻速直線運動，無法測量滑行距離，所以說不能完成本實驗． 8. (1)桌腿進(jìn)入沙子的深度　(2)①④⑤　(3)質(zhì)量相同的物體，位置越高，具有的重力勢能越大 【解析】(1)本實驗中，物體重力勢能大小通過桌腿進(jìn)入沙子的深度來反映，進(jìn)入的深度越大，說明重力勢能越大，反之越??；(2)重力勢能的大小只與物體質(zhì)量和所在高度有關(guān)，故要驗證與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制物體所在高度相同，改變物體質(zhì)量，故選擇①④⑤三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；(3)分析①②③實驗數(shù)據(jù)，結(jié)論為：質(zhì)量相同的物體，位置越高，具有的重力勢能越大． 核心素養(yǎng)提升 1. 大于　彈性勢　【解析】將氣

13、球吹鼓起來捏住進(jìn)氣口，因為里面空氣是被壓縮的，所以密度較大；吹鼓的氣球發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能，所以松手后彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，內(nèi)部氣體做功使氣球飛出． 2. (1)慣性　(2)C　(3)70 　【解析】(1)任何物體都具有保持其原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，即慣性，故模型火箭燃料耗盡后，還能繼續(xù)向上飛行一段距離；(2)物體的重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，根據(jù)圖示A、B、C三點，C點高度最小，模型火箭的燃料耗盡，質(zhì)量最小，重力勢能最?。?3)由圖像知，模型火箭到達(dá)最高點時燃料已經(jīng)耗盡，則G＝8 N，從最高點落到地面的時間t＝22 s－6 s＝16 s，最高點離地面的高度h＝140 m，因此重力做功的功率P＝＝＝＝70 W. - 8 -