1、1 第 28 课时 能的多种形式 机械能和机械功 1 (2016泰安 )下列事例中 ， 由弹性势能转化为动能的是 (D) A 风吹动树叶 B 秋千从高处向低处摆动 C 汽车沿盘山公路匀速前进 D 拉弯的弓把箭射出 2 (2016泰州 )根据如图所示的几个情景 ， 下列说法正确的是 (A) A女孩搬起一个箱子 ， 女孩对箱子做了功 B 司机费了很大的力也未能推动汽车 ， 但司机对汽车做了 功 C 吊车吊着货物水平移动一段距离 ， 吊车对货物做了功 D 足球被踢出后在草地上滚动的过程中 ， 运动员对足球做了功 3 (2016宁波 )如图 ， 用 5N 的力 F 向下拉绳子 ， 使物体在 6s 内匀
2、速上升 0.3m。这一过程中 (C) A 物体上升速度为 0.1m/s B 拉力所做的功为 1.5J C 拉力做功的功率为 0.5W D 物体的机械能守恒 4 (2016咸宁 )如图所示 ， 小球由静止开始沿着粗糙的路面从 a 点向 d 点自由运动 ，其中 b 和 d 两点在同一水平高度 ， 则下列说法中 错误 的是 (C) A 小球 从 a 到 c加速下滑 ， 重力势能转化为动能 B 小球从 c 到 d 减速上坡 ， 动能转化为重力势能 C 小球在 b 和 d 时重力势能和动能都相等 D 小球从 a 到 d 的过程中部分机械能转化为内能 2 (第 4 题图 ) (第 5 题图 ) 5 (20
3、16烟台 )如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景 ， 跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段 ， 若不计 空气阻力 ， 从腾空到落水的过程中 (C) A 动能增加 ， 机械能增加 B 重力势能减小 ， 机械能减少 C 动能先减小后增大 ， 机械能不变 D 重力势能先减少后增大 ， 机械能不变 6 (2016宜昌 )下列关于功、内能、热量的描述正确的是 (C) A 机械能为零的物体 ， 内能也一定为零 B 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C 做功和热传递都能改变物体的内能 D 物体的内能增大 ， 温度一定升高 7 (2016淄博 )如图所示 ， 空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油
4、 ， 加油后战斗机仍以原来的高度和速度 做匀速飞行 ， 则战斗机的 (D) A 动能不变 ， 势能不变 ， 机械能不变 B 动能不变 ， 势能减少 ， 机械能减少 C 动能增加 ， 势能不变 ， 机械能增加 D 动能增加 ， 势能增加 ， 机械能增加 8 (2016南京 )用水平拉 力先后两次拉着重为 20N 的同一物体 ， 沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为 10N， 物体恰好做匀速直线运动 ， 拉力对物体做了20J 的功；第二次将拉力增大为 20N， 拉力对物体做了 48J 的功。分析两次做功过程 ， 以下判断正确的是 (C) A 第一次物体受到的摩擦力是 10N， 物体运动了 1m B
5、 第一次物体受到的摩擦力是 20N， 物体运动了 2m 3 C 第二次物体受到的摩擦力是 10N， 物体运动了 2.4m D 第二次物体受到的摩擦力是 20N， 物体运动了 4.8m 9爷爷与小丽进行爬楼比赛 ， 他们都从 1 楼上到 6 楼。爷爷的体重是小丽体重的 2 倍 ， 爷爷所用的时间是小丽所用时间的 2 倍。若爷爷做功为 W1， 功率为 P1，小丽做功为 W2， 功率为 P2， 则下列判断正确的是 (C) A W1 W2 1 1 B W1 W2 4 1 C P1 P2 1 1 D P1 P2 4 1 10在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一 个物体由 A 点自由下落 ， 相继经
6、过 B、 C 两点 ， 已知 AB BC， 如图所示 ， 物体在 AB段重力做功 W1， 做功功率 P1；在 BC 段重力做功 W2， 做功功率 P2， 则下列关系正确的是 (D) A W1 W2 P1 P2 B W1 W2 P1 P2 C W1 W2 P1P2 D W1 W2 P1P2。 (均填 “ ” 、 “ ” 或 “ ” ) 6 22 (2016泰州 )汽车刹车的过程 ， 伴随着能量从机械能转化为内能 ， 内能散失到空气 中 ， 此过程能量的总和 不变 (填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 缩小 ” )。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和
7、转化具有 方向 性。 23 (2016绵阳 )如图所示 ， 甲用 90N 的拉力 ， 乙用50N 的推力 ， 在 30s 内共同使一辆小车从一个倾角为 30长为 60m 的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙二人对小车做功 8400J， 甲对小车做功的功率为 180W。 24 (2016潍坊 )为了探究 “ 弹簧的弹性势能跟哪些因素有关 ” ， 小明同学设计了如图所示的装置 ， 并进行了如下实验。 将弹簧放在水平面上 ， 一端固定。 在弹性限度内 ， 用物块 (物块与弹簧不连结 )将弹簧压缩 ， 测量并记录弹簧的形变量 L。 由静止释放物 块，测量并记录物块在水平面上滑行的距离 s。 多次改变弹簧的形
8、变量 ， 重复步骤 。 分析实验数据得出结论。 请回答以下问题： (1)本实验中 ， 探究了弹簧弹性势能大小跟 弹簧形变量 的关系。 (2)本实验中 ， 弹簧弹性势能大小是通过 物块滑行的距离 来间接反映的。 (3)本实验中 ， 从物块离开弹簧到 静止，物块将 动 (或机械 )能转化为 内 (或热 )能。 25 在学习势能知识时 ， 小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下 三个因素有关： 物体高度 ， 物体质量大小 ， 物体所处地理位置。为了证明自己的猜想 ， 首先决定对因素 进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上 ， 让 1 个小7 球从不同高度自由下落 ， 记录结果如表所示。 实验次数 球
9、离橡皮泥高度 (m) 凹痕程度 1 0.5 很浅 2 1.0 比较浅 3 2.0 比较深 4 4.0 很深 (1)该同学依据 橡皮泥的凹痕深浅程度 判断重力势能的大小。 (2)本实验的结论是 同一物体高度越高重力势能越大 。 (3)若想对因素 进行验证 ， 你认为实验中应控制的变量是 高度和实验地点 (地理位置 )。 26 (2016济宁 )小希用如图 1 所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。 一些物体的功能 行走的牛 约 60J 跑百米的 运动员 约 3 102J 飞行的步枪子弹 约 5 108J (1)本实验运用了物理研究方法中的转换法：用 木块被推动的距离 来表示小球动能的大小。
10、(2)小希通过实验探究 ， 发现质量和速度都是影响动能大小的因素 ， 得出实验结论后 ， 又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查 阅了相关资料 ， 收集了一些物体的动能 (如表所示 )， 结合生活经验分析表中数据 ， 你认为在 “ 质量 ” 和 “ 速度 ” 这两个因素中，对物体动能影响较大的是 速度 。 (3)如图 2 为某段道路的标志牌 ， 请结合所学知识解释： 8 对机动车限定最高行驶速度： 质量一定 ， 速度越快动能越大 。 对不同车型限定不一样的最高行驶速度： 速度相同时 ， 质量越大动 能越大 。 (4)用如图 1 中的实验装置和器材探究阻力对物体运动的
11、影响 ， 必须增加的器材是 B(填字母 )。 A 倾斜程度不同的斜面 B 粗糙程度不同的水平面 C 质量不同的钢球 27 如图所示 ， 小明在跑 步机上锻炼身体。设他在跑步机上以 5m/s 的速度匀速跑动 30min， 跑动的总动力为 40N。 求： (1)他在这段时间内相当于跑了多少路程？ (2)他在这段时间内做了多少功？ (3)他做功的功率是多少？ (1)9km (2)360000J (3)200W 28 已知 型汽车的质量 M 1200kg， 汽车的额定功率 P 40kW。一般情况下 ，驾驶员酒后的反应时间 (从发现情况到开始制动所需的时间 )比正常时慢 0.10.5s， 易发生交通事故
12、。下表格为驾驶员守则中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离 (汽车在正常反 应时 间内通过的距离 )的表格： 车速 v(km/h) 40 60 80 反应距离 s(m) 5 7.5 10 (1)假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间 t1 15min， 速度大小 v172km/h， 求该汽车受到阻力大小。 (g 取 10N/kg) (2)请根据表格数据 ， 计算驾驶员的正常反应时间。 (3)如图所示 ， 假设 一饮酒后的驾驶员驾车以 v254km/h的速度在平直公路上行驶 ， 在距离某学校门前 s 40m 处发现有一队学生在斑马线上横过马路 ， 他的反应时间比正常时慢了 t9 0.3s，
13、 刹车后 ， 车的平均速度为 v3 27km/h， 刹车到停止运动所用时间 t2 4s， 试通过计算说明是否会发生交通事故。 (1)2000N； (2)0.45s； (3)t 0.45s 0.3s 0.75s 驾驶员的反应距离： s v2 t 15m/s 0.75s 11.25m 刹车后平均速度为 v3 27km/h 7.5m/s 11.25m 7.5m/s 4s 41.25m 40m 会发生交通事故 29 (2016广东 )小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动 ， 共用时 12s，小明重 450N， 自行车重 250N， 轮子与地面的总接触面积是 2 10 3m2， 图 1是速度 v
14、 随时间 t 变化的关系图像 ， 小明在 t 7s 时刚好到达这段路程的中点 ，图 2 是动力 F 随时间 t 变化的关系图像。 (1)请问小明骑自行车在水平地面行驶时 ， 对地面的压强为多大？ (2)在 7 12s 内 ， 自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？ (3)自行车在 0 7s 内的平均速度是多少？ (保留小数点后两位 ) (1)小明骑自行车在水平地面行驶时 ， 对地面的压力： F G 总 G 小明 G 车 450N 250N 700N， 对地面的压强： p FS 700N2 10 3m2 3.5 105Pa (2)由速度时间图象可知 ， 自行车
15、在 7 12s 做匀速直线运动 ， 速度 v 6m/s，由牵引力时间图象可知 ， 在 7 12s 牵引力大小 F 30N， 所以摩擦力： f F 30N；根据 v st可得 ， 7 12s 内行驶的路程： s vt 6m/s 5s 30m， 自行车克服摩擦力做功： W Fs 30N 30m 900J， 此时功率为： P Wt 900J5s 180W (3)7 12s 内行驶的路程： s 30m， 小明在 t 7s 时刚好到达这段路程的中点 ，所以 ， 0 7s 通过的路程 s s 30m， 自行车在 0 7s 内的平均速度： v st 30m7s 4.29m/s。 10 答： (1)小明骑自行
16、车在水平地面行驶时 ， 对地面的压强为 3.5 105Pa； (2)在 712s 内 ， 自行车所受的摩擦阻力是 30N；自行车克服摩擦阻力做功 900J；此时功率是 180W； (3)自行车在 0 7s 内的平均速度是 4.29m/s。 30 (2016武汉 )如图甲是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车 ， 其亮点是列车可以小角度转弯 ， 安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置。 (1)当列车转弯时 ， 水平轮胎发生形变 ， 起到导向和稳定作用 ， 如图乙是轮胎与接触面的平面图 ， 请在图乙中画出轮胎对接触面压力的示意图。 (2)当高压细水雾系统中水枪 工作时，水对喷孔的压强 p 10MPa
17、， 水雾喷出的速度 v 10m/s， 若喷孔的总面积 S 5 10 5m2， 则水枪的功率 至少为多少瓦？ (不计大气压强 ) (3)列车制动减速的过程中 ， 机械能转化为电能和内能。当列车在平直轨道上制动减速时 ， 电能 W1 与内能 W2 之比为 9 16， 如图丙是机械能的变化量 W与速度变化量 v 的关系图像。若列车从 72km/h开始减速 ， 转化的电能可供总功率为 1000W 的照明灯正常发光 1h， 则列车的速度将会减小到多少千米 /时？ (1)压力的作用点在轮胎接触面的中点上 ， 过作用点作垂直于地面 ， 并指向水平面的力；如图所示； (2)根据 p FS可得 ， 水对喷孔的压力： F 压 pS 1 107Pa 5 10 5m2 500N， 水枪的功率： P Wt Fst Fv 500N 10m/s 5000W
