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

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1、 命題點2　機械能及其相互轉(zhuǎn)化 類型1　機械能及其相互轉(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，記錄桌腿進入沙子的深度． 按上述方案進行實驗，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??； (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?。? 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入沙子的深度來反映，進入的深度越大，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 -