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2022年中考物理復(fù)習(xí)之挑戰(zhàn)壓軸題(選擇題):功和機(jī)械能(10
題)
一.選擇題(共10小題)
1.(2021?新昌縣模擬)如圖所示,輕彈簧左端固定,原長(zhǎng)時(shí)右端位于O點(diǎn),現(xiàn)將木塊置于
彈簧的右端,用力將彈簧壓縮的長(zhǎng)度(彈簧始終在彈性限度內(nèi))后由靜止釋放,木塊
在水平地面上向右滑行距離為s后停在O點(diǎn)右側(cè)。下列描述該過(guò)程中木塊克服地面摩擦
力所做的功W、木塊的動(dòng)能Ek隨木塊距O點(diǎn)的長(zhǎng)度x變化的關(guān)系圖線中,可能正確的
2.(2021秋?濱江區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,質(zhì)量為m的物體Q從高度為h、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的斜
面上以vi的速度勻速下滑,如圖乙,在斜面的頂端固定滑輪將物體Q與物體P用輕繩連
結(jié),物體Q以速度V2(VI小于V2)勻速沿斜面上升。以下說(shuō)法正確的是()
A.圖甲中,物體Q受到的重力GQ等于物體Q對(duì)斜面的壓力F
B.圖甲中物體Q所受摩擦力f單大于圖乙中物體Q受到的摩擦力f
C.當(dāng)圖乙中物體Q從斜面底部上升到頂端時(shí),物體P的重力做功為2mgh
D.圖甲中,物體Q在下滑的過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
3.(2021春?荔灣區(qū)期中)如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個(gè)重為8N、棱長(zhǎng)為10cm
的正方體物塊M,M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水
的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示(g=10N/kg),水的密度是1.0Xl()3kg/m3,則
下面說(shuō)法不正確的是()
A.當(dāng)t=140s時(shí),物塊M在水中處于漂浮狀態(tài)
B.當(dāng)t=140s時(shí),水對(duì)容器底部的壓力大小是15N
C.圖乙中a的值是8cm
D.40?140s時(shí)段,浮力對(duì)物體做功是0.96J
4.(2021?永嘉縣校級(jí)模擬)彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,圖乙
是小金玩彈跳桿時(shí)由最低位置上升到最高位置的過(guò)程,其中b是彈簧處在原長(zhǎng)的狀態(tài),
針對(duì)此過(guò)程分析正確的是()
A.a-b,小金的機(jī)械能不斷增加,在b時(shí)動(dòng)能最大
B.b-c,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小金的重力勢(shì)能
C.在a狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大
D.在c狀態(tài)時(shí)小金的機(jī)械能達(dá)到最大
5.(2020?梁溪區(qū)一模)體積相同的銅球、鐵球(p制〉p鐵)從距地面高度h的光滑斜面同
時(shí)滾下,分別進(jìn)入不同光滑軌道,到達(dá)D點(diǎn)(銅球沿軌道ABED、鐵球沿軌道ABCD,
且兩水平軌道足夠長(zhǎng)),斜面傾角相同,則下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.銅球的機(jī)械能始終大于鐵球的機(jī)械能
B.兩球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度相同
C.兩球同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)
D.某段時(shí)間鐵球的動(dòng)能可能大于銅球的動(dòng)能
6.(2019?武侯區(qū)校級(jí)自主招生)小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上(如圖甲),小球的
速度v和彈簧縮短的長(zhǎng)度之間的關(guān)系如圖乙所示,其中A為曲線的最高點(diǎn)。已知該
小球重為2.2N,彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過(guò)程中始終發(fā)生彈性形變,彈簧的彈力
大小與形變成正比。下列說(shuō)法正確的是()
A.從撞擊輕彈簧到它被壓縮至最短的過(guò)程中,小球的重力做功的功率先減小后增大
B.從撞擊輕彈簧到它被壓縮到最短的過(guò)程中,小球的機(jī)械能先增大后減小
C.當(dāng)小球的速度為5.lm/s時(shí),小球受到的合力為2.2N
D.從撞擊輕彈簧到彈簧被壓縮至最短的時(shí)候,小球受到的合力為11.22N
7.(2019?富陽(yáng)區(qū)模擬)用20N的豎直向上的力分別拉著質(zhì)量是1kg的甲物體和質(zhì)量是2kg
的乙物體都上升1m,下列有關(guān)分析與計(jì)算正確的是()
F=20NF=20N
甲乙
1kg2kg
A.對(duì)甲做功10J,對(duì)乙做功20J
B.甲增加的動(dòng)能是10J,乙增加的動(dòng)能是0J
C.甲增加的重力勢(shì)能是20J,乙增加的重力勢(shì)能是20J
D.甲增加的機(jī)械能是20J,乙增加的機(jī)械能為0J
8.(2019?安徽)如圖,在光滑的水平臺(tái)面上,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接一金屬小球,
O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置,然后釋放小球,小球就
在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)(已知AO=OB)。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中,下列判
斷正確的是()
AOB
A.小球的動(dòng)能不斷增加
B.彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少
C.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與在O點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等
D.在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變
9.(2019?天河區(qū)校級(jí)二模)如圖所示,光滑水平面OB與足夠長(zhǎng)粗糙斜面BC交于B點(diǎn),
輕彈簧左端固定于豎直墻面,現(xiàn)將質(zhì)量為mi的滑塊壓縮彈簧至D點(diǎn)然后由靜止釋放,
滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面,上升到最大高度,并靜止在斜面上。不計(jì)滑塊在B點(diǎn)
的機(jī)械能損失;換用相同材料質(zhì)量為m2的滑塊(m2>mi)壓縮彈簧至同一點(diǎn)D后,重
復(fù)上述過(guò)程,(整個(gè)過(guò)程中滑塊克服摩擦力做的功相等)下列說(shuō)法正確的是()
A.兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度相同
B.兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同
C.兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能損失不相同
D.兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做的功相同
10.(2018?新沂市校級(jí)自主招生)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng),啟動(dòng)過(guò)程的速度圖
像如圖所示,從ti時(shí)刻起汽車的功率保持不變,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒為Ff,
則()
A.ti時(shí)刻起汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變
B.0?ti時(shí)間內(nèi),汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變
V1+vo
C.t|?t2時(shí)間內(nèi),汽車的平均速度等于」_
2
D.ti~t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力不變
2022年中考物理復(fù)習(xí)之挑戰(zhàn)壓軸題(選擇題):功和機(jī)械能(10
題)
參考答案與試題解析
選擇題(共10小題)
1.(2021?新昌縣模擬)如圖所示,輕彈簧左端固定,原長(zhǎng)時(shí)右端位于。點(diǎn),現(xiàn)將木塊置于
彈簧的右端,用力將彈簧壓縮的長(zhǎng)度(彈簧始終在彈性限度內(nèi))后由靜止釋放,木塊
在水平地面上向右滑行距離為s后停在O點(diǎn)右側(cè)。下列描述該過(guò)程中木塊克服地面摩擦
力所做的功W、木塊的動(dòng)能Ek隨木塊距O點(diǎn)的長(zhǎng)度x變化的關(guān)系圖線中,可能正確的
【考點(diǎn)】動(dòng)能的影響因素;功的計(jì)算.
【專題】應(yīng)用題;圖析法;功、功率、機(jī)械效率;機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化;分析、綜合能力.
【分析】(1)根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素分析木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力不變,
木塊克服地面摩擦力所做的功亞=£$,據(jù)此分析木塊從到O點(diǎn)的過(guò)程中、從。到(s
-△1)的過(guò)程中克服摩擦力做功與x的關(guān)系;
(2)分析木塊從到O點(diǎn)、從到(s-Al)過(guò)程中木塊受力關(guān)系,然后得出木塊的
速度關(guān)系,從而得出動(dòng)能的變化。
【解答】解:
(1)木塊在水平地面上向右滑行的過(guò)程中,因接觸面的粗糙程度和對(duì)地面的壓力均不變,
所以,木塊受到的摩擦力f大小不變,其方向水平向左,
木塊克服地面摩擦力所做的功W=fs,
木塊從到O點(diǎn)的過(guò)程中,x減小,摩擦力做的功W越大,
木塊從到(s-Al)的過(guò)程中,x增大,摩擦力做的功W也增大,
即從到0點(diǎn)、從0到(s-Al)的過(guò)程中,W一直增大,故A錯(cuò)誤、B正確;
(2)從*=2\1開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的彈力大于木塊受到的摩擦力,木塊做加速運(yùn)動(dòng),
隨著彈簧的伸長(zhǎng)量減小,彈簧的彈力減小,而木塊受到的摩擦力不變,所以木塊受到的
合力減小,木塊速度的增加量減小,
當(dāng)彈簧的彈力和摩擦力相等時(shí),木塊的速度達(dá)到最大值,
木塊繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的彈力小于摩擦力,木塊做減速運(yùn)動(dòng),
從0點(diǎn)繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的彈力向左且逐漸增大,此時(shí)彈簧的彈力和摩擦力方向均
向左,木塊做減速運(yùn)動(dòng),直至停止,
所以,從到O點(diǎn)的過(guò)程中,木塊的速度先增大后減小,其動(dòng)能先增大后減小,
從。到(S-A1)的過(guò)程中,木塊的動(dòng)能一直減小,故CD錯(cuò)誤。
故選:B,
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了影響滑動(dòng)摩擦力大小因素和動(dòng)能大小因素的應(yīng)用,分析受力得出木
塊速度的變化是關(guān)鍵,要注意解答時(shí)應(yīng)分段考慮。
2.(2021秋?濱江區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,質(zhì)量為m的物體Q從高度為h、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的斜
面上以”的速度勻速下滑,如圖乙,在斜面的頂端固定滑輪將物體Q與物體P用輕繩連
結(jié),物體Q以速度V2(VI小于V2)勻速沿斜面上升。以下說(shuō)法正確的是()
A.圖甲中,物體Q受到的重力GQ等于物體Q對(duì)斜面的壓力F
B.圖甲中物體Q所受摩擦力fw大于圖乙中物體Q受到的摩擦力f
C.當(dāng)圖乙中物體Q從斜面底部上升到頂端時(shí),物體P的重力做功為2mgh
D.圖甲中,物體Q在下滑的過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
【考點(diǎn)】功的計(jì)算;動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒;摩擦力的大小;壓力及重力與壓力的區(qū)
別.
【專題】重力、彈力、摩擦力;功和能綜合題;分析、綜合能力.
【分析】(1)甲圖中物體Q受豎直向下的重力GQ、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上
的滑動(dòng)摩擦力,在這三個(gè)力作用下勻速下滑,斜面對(duì)物體Q的支持力與物體Q對(duì)斜面的
壓力F是一對(duì)相互作用力,大小相等,故物體Q的重力不等于物體Q對(duì)斜面的壓力;
(2)甲、乙兩圖物體Q所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,而滑動(dòng)摩擦力大小只與物體對(duì)接觸
面的壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān),在本題中這兩個(gè)因素都相同;
(3)在圖乙中,物體P的重力做功可以轉(zhuǎn)化為繩子對(duì)物體Q做功,而繩子對(duì)物體Q做
功就等于克服物體Q重力做功+克服斜面摩擦力做功,克服斜面摩擦力做功可以通過(guò)圖
甲得到,即為物體Q重力做功mgh;
(4)物體Q要克服摩擦力做功,會(huì)將物體Q重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解:A、甲圖中物體Q受豎直向下的重力GQ、垂直斜面向上的支持力、沿斜面
向上的滑動(dòng)摩擦力,物體Q在這三個(gè)力作用下保持平衡狀態(tài),斜面對(duì)物體Q的支持力與
物體Q對(duì)斜面的壓力F是一對(duì)相互作用力,大小相等,故物體Q的重力不等于物體Q對(duì)
斜面的壓力,故A錯(cuò)誤;
B、甲、乙兩圖中,物體Q所受的都是滑動(dòng)摩擦力,物體Q對(duì)斜面的壓力和接觸面粗糙
程度都相同,所以物體Q所受的滑動(dòng)摩擦力大小也相同,故B錯(cuò)誤;
C、在圖甲中,克服斜面摩擦力做功=物體Q重力做功=0^11,
在圖乙中,物體P的重力做功=繩子對(duì)物體Q做功,而繩子對(duì)物體Q做功=克服物體Q
重力做功+克服斜面摩擦力做功=mgh+mgh=2mgh,故C正確;
D、物體Q要克服摩擦力做功,會(huì)將物體Q重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。
故選:C?
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了壓力與重力的區(qū)別、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、能的轉(zhuǎn)化與功的
計(jì)算,綜合性強(qiáng),難度較大。
3.(2021春?荔灣區(qū)期中)如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個(gè)重為8N、棱長(zhǎng)為10cm
的正方體物塊M,M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水
的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示(g=10N/kg),水的密度是1.0X103kg/m3,則
下面說(shuō)法不正確的是()
甲乙
A.當(dāng)t=140s時(shí),物塊M在水中處于漂浮狀態(tài)
B.當(dāng)t=140s時(shí),水對(duì)容器底部的壓力大小是15N
C.圖乙中a的值是8cm
D.40?140s時(shí)段,浮力對(duì)物體做功是0.96J
【考點(diǎn)】功的計(jì)算;液體的壓強(qiáng)的計(jì)算;物體的浮沉條件及其應(yīng)用.
【專題】計(jì)算題;壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng);浮沉的應(yīng)用;功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力.
【分析】(1)已知物塊M的邊長(zhǎng),可求物塊的體積,已知物塊的重力可求物塊的質(zhì)量,
根據(jù)公式「=半可求物塊的密度,再與水的密度進(jìn)行比較,即可知道物體的在水中的浮沉
狀態(tài);
(2)由于方形容器在水平方向上放置,則液體對(duì)底部的壓力等于容器里液體和漂浮物體
的總重力,所以根據(jù)V=vt求出當(dāng)t=140s時(shí)注入的水的體積,然后求出水的重力,最后
根據(jù)F=G木+GM即可求出壓力;
(3)由乙可知:t=40s時(shí),水的深度變化改變,即此時(shí)正好是物塊M處于剛剛開(kāi)始漂
浮的狀態(tài),所以根據(jù)阿基米德原理求出此時(shí)物塊浸沒(méi)的深度即為此時(shí)水的深度a的值;
(4)根據(jù)W=Fs求出即可。
【解答】解:A.物塊M的體積V=(0.1m)3=0.001m3;
物塊M的質(zhì)量:m=—=————=0.8kg;
g10N/kg
08k3333
物塊M的密度pM=—=-§-Q.8X10kg/m<1.0X10kg/m;
V0.001m3
即物塊的密度小于水的密度,
由圖像可知:當(dāng)t=140s時(shí),水的深度為h=12cm,大于立方體物塊M的邊長(zhǎng)為10cm;
則根據(jù)浮沉條件可知物塊在水中將漂浮,故A不符合題意;
B.當(dāng)t=140s時(shí),注入的水的體積V水=丫1=5|111^*140s=700mL=7X104m3,
貝I」G水=p水gV水=1.0X103kg/m3X10N/kgX7X10-4m3=7N;
所以液體對(duì)底部的壓力F=G水+GM=7N+8N=15N,故B不符合題意;
C.當(dāng)t=40s時(shí),正好是物塊M處于剛剛開(kāi)始漂浮的狀態(tài),則FP?=GM=8N,
根據(jù)F浮=p液gV排可得:
V排=————=-------------------------=8X1。-4m3=800cm3,
P水g1.0X103kg/m3XlON/kg
所以深度80°cm31cm,故C不符合題意;
SM(10cm)2
D.在40-140s階段,物塊M上升的高度為h'=12cm-8cm=4cm=0.04m,則浮力對(duì)物
體做功W=F浮h'=8NX0.04m=0.32J,故D符合題意。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題是一道力學(xué)綜合題,熟練運(yùn)用阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式、密度公式;
準(zhǔn)確分析圖像中的信息,方可解答此題。
4.(2021?永嘉縣校級(jí)模擬)彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,圖乙
是小金玩彈跳桿時(shí)由最低位置上升到最高位置的過(guò)程,其中b是彈簧處在原長(zhǎng)的狀態(tài),
針對(duì)此過(guò)程分析正確的是()
A.a-b,小金的機(jī)械能不斷增加,在b時(shí)動(dòng)能最大
B.b-c,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小金的重力勢(shì)能
C.在a狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大
D.在c狀態(tài)時(shí)小金的機(jī)械能達(dá)到最大
【考點(diǎn)】動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化;動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒.
【專題】應(yīng)用題;機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化;應(yīng)用能力.
【分析】(1)動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量和速度,質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大。
重力勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量和高度,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大。
彈簧由于發(fā)生彈性形變而具有的能稱為彈性勢(shì)能,彈性勢(shì)能的大小與物體發(fā)生彈性形變
的程度有關(guān)。
(2)判斷是哪種能量轉(zhuǎn)化成了另一種能量的標(biāo)準(zhǔn)是:減小的轉(zhuǎn)化為增多的。
【解答】解:
AD、a-b的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為小金的機(jī)械能,故小金的機(jī)械能不斷增
力口;b-c的過(guò)程中,小金需要克服空氣阻力做功,一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故機(jī)械能
不斷減??;故在c狀態(tài)時(shí)小金的機(jī)械能不是最大。
開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi),彈簧的形變量較大,向上的彈力大于向下的重力,小金做加速運(yùn)動(dòng);
隨著彈簧形變量的減小,彈力減小,當(dāng)彈力等于重力時(shí),小希的速度達(dá)到最大,(此時(shí)動(dòng)
能動(dòng)能最大);彈力繼續(xù)減小,向上的彈力小于向下的重力時(shí),小金做減速運(yùn)動(dòng);而b-c
的過(guò)程中,小金在重力作用下做減速運(yùn)動(dòng);
所以,a-c的過(guò)程中,小金先加速后減速,在b狀態(tài)時(shí)速度并不是最大,此時(shí)彈簧恢復(fù)
到原長(zhǎng),無(wú)彈力,人只受重力作用,處于減速階段,故在b時(shí)動(dòng)能不是最大。故AD錯(cuò)
誤。
B、b-c的過(guò)程中,即離開(kāi)地面上升的過(guò)程,小希的速度減小,動(dòng)能減小,高度增大,
重力勢(shì)能增大,所以該過(guò)程中是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為人的重力勢(shì)能,故B錯(cuò)誤。
C、a是最低位置,此時(shí)彈簧的形變程度最大,所以在a狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,故
C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,以及機(jī)械能守恒是一道綜
合題,難點(diǎn)在于對(duì)小金在整個(gè)過(guò)程中的受力分析及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷。
5.(2020?梁溪區(qū)一模)體積相同的銅球、鐵球(p?>pK)從距地面高度h的光滑斜面同
時(shí)滾下,分別進(jìn)入不同光滑軌道,到達(dá)D點(diǎn)(銅球沿軌道ABED、鐵球沿軌道ABCD,
且兩水平軌道足夠長(zhǎng)),斜面傾角相同,則下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.銅球的機(jī)械能始終大于鐵球的機(jī)械能
B.兩球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度相同
C.兩球同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)
D.某段時(shí)間鐵球的動(dòng)能可能大于銅球的動(dòng)能
【考點(diǎn)】動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒.
【專題】應(yīng)用題;機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化;分析、綜合能力.
【分析1(1)知道銅和鐵的密度關(guān)系以及它們的體積關(guān)系,根據(jù)m=pV比較兩者的質(zhì)量
關(guān)系;
(2)重力勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量和高度,質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大;
動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量和速度,質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大;
(3)銅球和鐵球從光滑斜面同時(shí)滾下、進(jìn)入不同光滑軌道時(shí),小球的機(jī)械能守恒。
【解答】解:
A.由題意可知,銅球和鐵球的體積相等,且pHi>p鐵,由p='的變形式m=pV可知,
銅球的質(zhì)量大于鐵球的質(zhì)量,
因開(kāi)始時(shí)兩球的高度h相同,速度都為零,
所以,由銅球的質(zhì)量較大可知,銅球的機(jī)械能大,
又因銅球和鐵球從光滑斜面同時(shí)滾下、進(jìn)入不同光滑軌道時(shí),小球的機(jī)械能守恒,
所以,銅球的機(jī)械能始終大于鐵球的機(jī)械能,故A正確;
B.銅球和鐵球從光滑斜面同時(shí)滾下、到達(dá)光滑軌道D點(diǎn)時(shí),
因物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能均與物體的質(zhì)量有關(guān),且機(jī)械能守恒,
所以,兩小球到達(dá)D點(diǎn)的速度只與下落的高度有關(guān),與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān),則兩球到達(dá)D
點(diǎn)時(shí)的速度相同,故B正確;
C.由斜面傾角相同可知,銅球從A到B和E到D的時(shí)間之和等于鐵球從A到C的時(shí)
間,
因兩小球到達(dá)水平面時(shí)的速度只與下落的高度有關(guān),且銅球達(dá)到BE水平面時(shí)下降的高
度較小,則銅球到達(dá)B點(diǎn)的速度小于鐵球到達(dá)C點(diǎn)的速度,且BE=CD,
由v=目的變形式1=且可知,銅球在BE運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于鐵球在CD運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,
tv
所以兩球不可能同時(shí)到達(dá)D點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
D.因銅球的質(zhì)量大、在BE運(yùn)動(dòng)的速度小,鐵球質(zhì)量小、在CD運(yùn)動(dòng)的速度大,
所以,某段時(shí)間鐵球的動(dòng)能可能大于銅球的動(dòng)能,故D正確。
故選:c?
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了影響動(dòng)能和重力勢(shì)能大小因素和密度公式、速度公式的應(yīng)用,知道
物體在光滑的斜面和水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒是關(guān)鍵,要注意質(zhì)量不同的物體從相同的
高度下滑時(shí)到達(dá)斜面底端時(shí)速度相等。
6.(2019?武侯區(qū)校級(jí)自主招生)小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上(如圖甲),小球的
速度v和彈簧縮短的長(zhǎng)度之間的關(guān)系如圖乙所示,其中A為曲線的最高點(diǎn)。已知該
小球重為2.2N,彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過(guò)程中始終發(fā)生彈性形變,彈簧的彈力
大小與形變成正比。下列說(shuō)法正確的是()
ol▼tv/ins'1
A.從撞擊輕彈簧到它被壓縮至最短的過(guò)程中,小球的重力做功的功率先減小后增大
B.從撞擊輕彈簧到它被壓縮到最短的過(guò)程中,小球的機(jī)械能先增大后減小
C.當(dāng)小球的速度為5.lm/s時(shí),小球受到的合力為2.2N
D.從撞擊輕彈簧到彈簧被壓縮至最短的時(shí)候,小球受到的合力為11.22N
【考點(diǎn)】功率大小的比較;機(jī)械能的概念;力的合成與應(yīng)用.
【專題】應(yīng)用題;比較思想;圖析法;其他綜合題.
【分析】(1)由圖乙得出小球的速度變化,然后利用P=Fv分析解答;
(2)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況,若動(dòng)力大于阻力,則物體加速運(yùn)動(dòng);若動(dòng)力小于阻力,則物
體減速運(yùn)動(dòng),
當(dāng)彈簧的壓縮量最大時(shí),小球的處于瞬間靜止?fàn)顟B(tài);
(3)根據(jù)胡克定律求彈簧壓縮時(shí)產(chǎn)生的最大彈力。然后根據(jù)力的合成計(jì)算合力大小。
【解答】解:
A、由圖乙知,從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,小球下落速度的變化情況
是先增大后減小,根據(jù)公式P=Fv可知,小球的重力做功的功率先增大后減小,故A錯(cuò)
、口
慶;
B、從撞擊輕彈簧到它被壓縮到最短的過(guò)程中,只有重力和彈簧的彈力做功,所以小球與
彈簧組成的整體機(jī)械能守恒,彈簧的形變程度逐漸增大,則彈簧的彈性勢(shì)能增加,小球
的機(jī)械能將減小,故B錯(cuò)誤;
C、由圖乙知,小球的速度先增大,該過(guò)程中小球的重力大于彈簧對(duì)它的彈力,當(dāng)為
0.1m時(shí),小球的速度最大,然后速度減小,說(shuō)明當(dāng)為0.1m時(shí)(速度為5.lm/s時(shí)),
小球受到彈簧對(duì)它的彈力F等于其重力G,此時(shí)小球所受合力為零,故C錯(cuò)誤;
D、小球的速度最大時(shí),即小球的形變量為0.1m,小球受到彈簧對(duì)它的彈力F等于其重
力G,此時(shí)小球的彈力F=G=2.2N,則彈簧的勁度系數(shù)k=J_=2-2N=22N/m,
Ax0.Im
彈簧的形變量最大時(shí)彈力最大,由胡克定律知,小球受到的最大彈力為Fmax=kXmax=
22N/mX0.61m=13.42N,
此時(shí)小球受到的合力為F^=Fmax-G=13.42N-2.2N=11.22N,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系及和仃=!!^的運(yùn)用,關(guān)鍵是從圖中獲取有效的信息,
難度較大。
7.(2019?富陽(yáng)區(qū)模擬)用20N的豎直向上的力分別拉著質(zhì)量是1kg的甲物體和質(zhì)量是2kg
的乙物體都上升1m,下列有關(guān)分析與計(jì)算正確的是()
F=20NF=20N
甲乙
1kg2kg
A.對(duì)甲做功10J,對(duì)乙做功20J
B.甲增加的動(dòng)能是10J,乙增加的動(dòng)能是0J
C.甲增加的重力勢(shì)能是20J,乙增加的重力勢(shì)能是20J
D.甲增加的機(jī)械能是20J,乙增加的機(jī)械能為0J
【考點(diǎn)】功的計(jì)算;動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化.
【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;功、功率、機(jī)械效率;應(yīng)用能力.
【分析】已知拉力F和物體在拉力的作用下移動(dòng)的距離s,根據(jù)公式W=Fs即可分別求
出所做的功W;
質(zhì)量已知,求解重力,上升高度己知,求解克服重力做功;
克服重力做功等于重力勢(shì)能的增加量;
重力勢(shì)能和動(dòng)能統(tǒng)稱機(jī)械能。
【解答】解:
A、如果用20N的豎直向上的力分別拉著質(zhì)量是1kg和2kg的兩個(gè)物體都上升1m,
拉力做的功分別為:Wi=Fsi=20NXlm=20J,W2=FSI=20NXlm=20J,故A錯(cuò)誤;
D、增加的機(jī)械能等于拉力做的功,甲、乙兩物體拉力做功均為20J,則甲乙的機(jī)械能均
增加20J,故D錯(cuò)誤;
C、甲上升高度為1m,重力為Gi=lkgX10N/kg=10N,克服重力做功為WGi=Gm=10J,
重力勢(shì)能的增加量等于克服重力做的功,則甲的重力勢(shì)能增加了10J;
乙上升高度為1m,重力為G2=2kgX10N/kg=20N,克服重力做功為WG2=G2h=20J,
則乙的重力勢(shì)能增加了20J,故C錯(cuò)誤;
B、機(jī)械能包括重力勢(shì)能和動(dòng)能,甲物體,機(jī)械能增加20J,重力勢(shì)能增加10J,則甲的
動(dòng)能增加了10J;
乙物體,機(jī)械能增加20J,重力勢(shì)能增加20J,則乙的動(dòng)能增加了0J,故BIE確。
故選:B,
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功的計(jì)算和動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,解題的關(guān)鍵是理解拉力做功引
起機(jī)械能的變化。
8.(2019?安徽)如圖,在光滑的水平臺(tái)面上,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接一金屬小球,
O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置,然后釋放小球,小球就
在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)(已知AO=OB)。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中,下列判
斷正確的是()
A.小球的動(dòng)能不斷增加
B.彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少
C.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與在O點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等
D.在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變
【考點(diǎn)】動(dòng)能和勢(shì)能的大小變化;動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒.
【專題】應(yīng)用題;機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化.
【分析】(1)動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量、速度有關(guān),即質(zhì)量越大,速度越大,所以動(dòng)能
越大。
(2)彈性勢(shì)能的大小與物體的形變程度有關(guān),形變程度越大,彈性勢(shì)能越大;
(3)水平臺(tái)面光滑,且AO=OB,說(shuō)明沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,整個(gè)系統(tǒng)能量守恒。
【解答】解:
由題知,O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置,則A0段彈簧處于壓縮狀態(tài),0B段彈簧處
于拉伸狀態(tài);
小球從A運(yùn)動(dòng)到0的過(guò)程中,彈簧逐漸恢復(fù)原狀,形變程度變小,彈性勢(shì)能變小,
小球所受彈力方向向右、速度不斷增大,動(dòng)能變大,此過(guò)程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
到達(dá)O點(diǎn)時(shí),彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),彈性勢(shì)能為零,小球所受彈力為零,此時(shí)速度最大,動(dòng)能
最大;
小球從0運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,彈簧被拉長(zhǎng),形變程度變大,彈性勢(shì)能變大,
此時(shí)小球所受彈力方向向左、速度不斷減小,動(dòng)能變小,此過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能;
則小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中:
A、小球的動(dòng)能先增加后減少,故A錯(cuò)誤;
B、彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增大,故B錯(cuò)誤;
C、小球運(yùn)動(dòng)到0點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能(最大)與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能(為零)不相等,故C錯(cuò)
誤;
D、水平臺(tái)面光滑,且AO=OB,說(shuō)明沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,小球和彈簧組成的整體
機(jī)械能守恒,所以在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒,知道并理解小球在該過(guò)程中的速度變化是
解決該題的關(guān)鍵。
9.(2019?天河區(qū)校級(jí)二模)如圖所示,光滑水平面OB與足夠長(zhǎng)粗糙斜面BC交于B點(diǎn),
輕彈簧左端固定于豎直墻面,現(xiàn)將質(zhì)量為mi的滑塊壓縮彈簧至D點(diǎn)然后由靜止釋放,
滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面,上升到最大高度,并靜止在斜面上。不計(jì)滑塊在B點(diǎn)
的機(jī)械能損失;換用相同材料質(zhì)量為m2的滑塊(m2>mi)壓縮彈簧至同一點(diǎn)D后,重
復(fù)上述過(guò)程,(整個(gè)過(guò)程中滑塊克服摩擦力做的功相等)下列說(shuō)法正確的是()
c
0DB
A.兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度相同
B.兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同
C.兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能損失不相同
D.兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做的功相同
【考點(diǎn)】動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒;機(jī)械能守恒條件;功的大小比較.
【專題】應(yīng)用題;功、功率、機(jī)械效率;機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化.
【分析】整個(gè)過(guò)程中,先是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能,滑塊沖上斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)
程中,機(jī)械能損失變?yōu)槟Σ辽鸁?,由能量守恒定律可得,?dòng)能的減少等于重力勢(shì)能的增
加量與摩擦產(chǎn)生的熱量之和。
【解答】解:A、彈簧釋放的過(guò)程,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能,兩次彈性勢(shì)能相
同,則兩滑塊到B點(diǎn)的動(dòng)能相同,但質(zhì)量不同,則速度不同,故A錯(cuò)誤;
B、兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度相同,由于初速度不同,故上升的最大高度不同。故B
錯(cuò)誤;
CD、兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做的功為mgh,由能量守恒定律得:彈簧的彈性
勢(shì)能Ep=mgh+nmgcos6—A__,所以,mgh=.......—~,故兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)
sin81+乩cot8
程克服重力做的功相同。損失的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功,
sin9
HmghcotQ,mgh相同,則機(jī)械能損失相同,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是會(huì)應(yīng)用能量守恒定律解決問(wèn)題,通過(guò)列式進(jìn)行半定量分析,
要注意數(shù)學(xué)推理能力的培養(yǎng)。
10.(2018?新沂市校級(jí)自主招生)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng),啟動(dòng)過(guò)程的速度圖
像如圖所示,從ti時(shí)刻起汽車的功率保持不變,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力恒為Ff,
貝I()
A.ti時(shí)刻起汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變
B.0?ti時(shí)間內(nèi),汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變
V1+vC
C.t|?t2時(shí)間內(nèi),汽車的平均速度等于二~工
2
D.t|~t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力不變
【考點(diǎn)】功率大小的比較;變速運(yùn)動(dòng)與平均速度.
【專題】圖析法;長(zhǎng)度、時(shí)間、速度;功、功率、機(jī)械效率;分析、綜合能力.
【分析】根據(jù)圖象判斷出。?t時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)牛頓第二定律求得牽引力,利用
P=Fv求得功率的變化,根據(jù)平均速度的定義求解ti?t2時(shí)間內(nèi),汽車的平均速度;根據(jù)
動(dòng)能定理求解t!~t2時(shí)間內(nèi),汽車克服阻力做的功。
【解答】解:A、由題意知,從ti時(shí)刻起汽車的功率保持不變,故A正確;
B、在0?ti時(shí)間內(nèi),根據(jù)圖象可知,汽車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第
二定律可知:F-f=ma,解得F=f+ma,因?yàn)檎麄€(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力不變,故牽
引力不變,速度增大,根據(jù)P=Fv可知,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率功率增大,故B錯(cuò)誤;
C、因?yàn)槠囋趖i?t2時(shí)間內(nèi)不是勻變速直線運(yùn)動(dòng),則平均速度不等于士江,故C錯(cuò)
2
誤;
D、由題意知在ti?t2時(shí)間內(nèi),汽車的功率保持不變,由圖可知汽車的速度在增大,根
據(jù)P=Fv知汽車牽引力變小,故D錯(cuò)誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評(píng)】解決該題的關(guān)鍵是明確知道汽車在各段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物理量變化情況,熟記功率、
牽引力以及速度之間的關(guān)系式,掌握功與功率的計(jì)算。
考點(diǎn)卡片
1.變速運(yùn)動(dòng)與平均速度
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)變速運(yùn)動(dòng)的快慢就是速度變化的快慢(速度不斷變化的運(yùn)動(dòng),包括大小和方向),速度
的變化用加速度來(lái)描述!勻變速運(yùn)動(dòng)呢就是速度在單位時(shí)間的增加(減少)是固定的!加速
度有正負(fù),正代表速度是增加的,負(fù)代表速度是降低的!非勻變速運(yùn)動(dòng)呢就是速度在單位時(shí)
間內(nèi)的變化不固定!
(2)平均速度是指在某段時(shí)間內(nèi),物體運(yùn)動(dòng)的位移,與所用時(shí)間的比值,反映的是某段路
程中物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢.用手表示平均速度,用S表示路程,用t表示時(shí)間,則平均速度
的公式是^=旦.
t
【命題方向】
平均速度的求法,平均速度不是速度的平均的區(qū)別題目是中考的命題方向.
例1:曉燕在學(xué)校春季運(yùn)動(dòng)會(huì)百米賽跑中以16s的成績(jī)獲得冠軍,測(cè)得她在50m處的速度是
6m/s,到終點(diǎn)時(shí)的速度為7.5m/s,則全程內(nèi)的平均速度是()
A.6m/sB.6.25m/sC.6.75m/sD.7.5m/s
分析:由題意可知曉燕百米賽的路程與運(yùn)動(dòng)時(shí)間,由平均速度公式可以求出她的平均速度.
解:曉燕的百米平均速度:-=s.=100m=6.25m/s;
t16s
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題考查了求曉燕的百米平均速度,是一道基礎(chǔ)題;要求平均速度只要找出路程與所
對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,代入平均速度公式計(jì)算即可,解題時(shí)不要受題干所說(shuō)的兩個(gè)速度的影響,
題中所提的速度為瞬時(shí)速度,與平均速度無(wú)關(guān).
例2:如圖,為一小球從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的頻閃照片,若頻閃照相機(jī)每隔0.2s閃拍
一次,分析可知:小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)作的是變速直線運(yùn)動(dòng)(選“勻速直線”或“變速
直線”).小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是12.00cm,平均速度是0.15m/s.
ABCDEF
|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|iiii|ini|
0cm12345678910111213
分析:通過(guò)觀察相同的時(shí)間間隔內(nèi),小球通過(guò)的路程,判斷小球做何種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng).
通過(guò)讀刻度尺確定小球運(yùn)動(dòng)的路程,數(shù)小球間隔個(gè)數(shù)確定小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
根據(jù)公式手=旦,求出小球的平均速度.
t
解:通過(guò)觀察相同的時(shí)間間隔內(nèi),小球通過(guò)的路程越來(lái)越大,所以小球做變速直線運(yùn)動(dòng).
小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)通過(guò)的路程為12.00cm,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.8s
小球的平均速度第=且=生工%=015m/s
t0.8s
故答案為:變速直線,12.00,0.15
點(diǎn)評(píng):此題考查了平均速度的計(jì)算以及長(zhǎng)度測(cè)量、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷,屬于最基本的計(jì)算題型,
要求學(xué)生熟練掌握課本知識(shí),認(rèn)真計(jì)算.
【解題方法點(diǎn)撥】
(1)平均速度只能用來(lái)粗略地描述做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的平均快慢程度,它不能精確描
述物體在某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)快慢.
(2)平均速度是指某段路程或某段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢,所以求平均速度時(shí)一定要
指明是哪一段路程或哪一段時(shí)間內(nèi)的平均速度,路程和時(shí)間要一一對(duì)應(yīng).即平均速度等于這
段路程與通過(guò)這段路程所用的總時(shí)間的比值.
(3)平均速度不是速度的算術(shù)平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算術(shù)平均
值.這一點(diǎn)在計(jì)算時(shí)千萬(wàn)要注意.
2.力的合成與應(yīng)用
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)如果一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果相同,這
個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力。求幾個(gè)力的合力叫做力的合
成。
(2)同一直線上二力的合成:同一直線上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方
向與這兩個(gè)力方向相同,即:F=FI+F2;同一直線上相反的二力的合力,大小等于二力大小
之差的絕對(duì)值,方向和較大的力的方向相同,即F=|F|-F2|。
【知識(shí)拓展】
互成角度的二力的合成法則:實(shí)驗(yàn)證明,力的合成遵循平行四邊形定則,用表示兩個(gè)力的力
的圖示為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向,如圖所示,
同一直線上二力的合成是力的平行四邊形定則的特殊情況。
【命題方向】
合力的方向與誰(shuí)的方向相同,此處用到的物理學(xué)方法——等效替代法是命題的關(guān)鍵。
例1:關(guān)于同一直線上的兩個(gè)力的合成,下列說(shuō)法中正確的是()
A.兩個(gè)不為零的力,其合力一定不為零
B.兩個(gè)力的合力,一定大于其中任何一個(gè)力
C.求兩個(gè)力的合力的大小,就是把兩個(gè)力的大小相加
D.不論兩個(gè)力的方向如何,合力的方向總是和較大的力的方向相同
分析:解答此題時(shí),要從力的大小和方向兩個(gè)方面來(lái)考慮,在分析各選項(xiàng)時(shí)千萬(wàn)不能漏掉力
的方向。
解:A、如果物體受到的兩個(gè)力為一對(duì)平衡力,即大小相等、方向相反、作用在一條直線上,
則它們的合力為零,選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意;
B、因?yàn)橥恢本€、反方向二力的合力大小等于二力之差,因此合力大小不一定大于其中任
何一個(gè)力,選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意:
C、同一直線、同方向二力的合力大小等于二力之和,但同一直線、反方向二力的合力大小
等于二力之差,選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意;
D、同一直線二力的合力方向與兩個(gè)分力的方向相同;當(dāng)二力方向相反時(shí),合力方向與較大
力的方向相同,所以不論兩個(gè)力的方向如何,合力的方向總是和較大的力的方向相同,選項(xiàng)
說(shuō)法正確,符合題意;
故選D。
點(diǎn)評(píng):本題考查同一直線上二力的合成,要結(jié)合同一直線上二力的方向分析合力大小,并會(huì)
能判斷出合力的方向。
例2:把一個(gè)重為2牛的蘋果豎直向上拋出,蘋果在空中受到重力和空氣阻力的作用。若蘋
果在上升和下降過(guò)程中所受合力的大小分別為Fi、F2,則()
A.Fi可能小于F2B.Fi可能等于F2c.Fi一定等于F2D.Fi一定大于F2
分析:根據(jù)力的合成計(jì)算合力的大小,即同一直線上同方向二力的合力等于二力之和;同一
直線反方向二力的合力等于二力之差。
解:因?yàn)樘O果在上升過(guò)程中,受到豎直向下的重力和阻力,所以合力等于二力之和;因?yàn)樘O
果在下降的過(guò)程中,受到豎直向下的重力和豎直向上的阻力,所以合力等于兩力之差。所以
Fi一定大于F2。
故選D?
點(diǎn)評(píng):會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,會(huì)根據(jù)同一直線上的二力的合成進(jìn)行計(jì)算合力的大小。
【解題方法點(diǎn)撥】
利用好兩個(gè)力的合力的范圍是:|Fi-F2|WFWF1+F2解題。
3.摩擦力的大小
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
對(duì)于初中摩擦力的大小不需要利用公式計(jì)算,摩擦力大小只要求求出靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦
力,這兩種摩擦力一般與平衡力相結(jié)合出題,例如:靜摩擦力,要根據(jù)受力的情況來(lái)分析,
而不要想當(dāng)然或跟著思維定勢(shì)走.
例:用手握住一個(gè)瓶子靜止不動(dòng),隨著手的握力的增大,瓶子受到的摩擦力的大小如何變化?
講解:此時(shí)瓶子處于靜止?fàn)顟B(tài),在豎直方向上除受一個(gè)重力之外,還受到一個(gè)豎直向上的摩
擦力作用,且摩擦力的大小與重力大小相等.由于瓶子的重力大小是不變的,所以瓶子靜止
不動(dòng)時(shí)摩擦力的大小是不變的,它不隨握力的變化而變化.不能認(rèn)為所有情況都是“壓力越
大,摩擦力越大”.
例:一木塊放在水平桌面上,某人用10牛的力拉木塊在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若改用15
牛的水平拉力拉木塊,仍使木塊在水平桌面上運(yùn)動(dòng),此時(shí)木塊受到的摩擦力大小應(yīng)如何變
化?
講解:當(dāng)木塊受10牛的力在做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力與拉力二力平衡,大小為10牛.當(dāng)
木塊受15牛的拉力作用時(shí),壓力、接觸面的粗糙程度都沒(méi)改變,所以摩擦力的大小不變,
只是此時(shí),也正是摩擦力沒(méi)有改變而拉力變大,所以導(dǎo)致的結(jié)果必然是木塊在做加速運(yùn)動(dòng),
這也跟生活經(jīng)驗(yàn)相吻合.不少同學(xué)認(rèn)為“拉力越大,摩擦力越大”是沒(méi)有根據(jù)的.
【命題方向】
靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力與平衡力相結(jié)合出題是中考命題方向.
例1:一物體以lm/s的速度在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為40N,若物體
運(yùn)動(dòng)的速度增加到3m/s時(shí)仍在該桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)它受到的摩擦力()
A.大于40NB.小于40NC.等于40ND.無(wú)法確定
分析:(1)首先根據(jù)二力平衡知識(shí)判斷出摩擦力的大?。?/p>
(2)掌握影響摩擦力大小的因素:壓力大小和接觸面的粗糙程度,根據(jù)影響因素判斷摩擦
力的變化情況.
解:一物體以lm/s的速度在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力,
f=F=40N,方向與拉力方向相反;
物體運(yùn)動(dòng)的速度增加到3m/s時(shí)仍在該桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)壓力和接觸面的粗糙程
度都未變化,所以摩擦力仍不變,為40N.
故選C.
點(diǎn)評(píng):此題考查了二力平衡條件的應(yīng)用及影響摩擦力大小的因素,在解析摩擦力的變化時(shí),
關(guān)鍵是分析影響因素是否變化,與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān).
例2:如圖所示,疊放在一起的物體A和B,在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線
運(yùn)動(dòng),則下列結(jié)論中正確的是()
A.甲、乙兩圖中A物體所受的摩擦力大小均為F
B.甲、乙兩圖中B物體受到地面對(duì)它的摩擦力均為F
C.甲圖中物體A受到的摩擦力為0,物體B受到地面對(duì)它的摩擦力為F
D.乙圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對(duì)它的摩擦力為F
分析:在分析時(shí),分別以整體、A、B為研究對(duì)象進(jìn)行分析,且物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
時(shí),受平衡力的作用.
解:乙圖,AB同時(shí)向前做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以AB之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),A不受摩擦
力的作用,AD錯(cuò)誤;
以AB整體為研究對(duì)象,在水平方向受地面的摩擦和拉力E這兩個(gè)力相互平衡,則f=F,
兩種情況下B受到的摩擦力相等,B正確;
甲圖以A為研究對(duì)象,A做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向受拉力F和B對(duì)它的靜摩擦力作用,
且f=F,C錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):此題考查了摩擦力大小的判定,將甲乙兩圖相互對(duì)比,關(guān)鍵是能夠?qū)φw和部分進(jìn)行
受力分析,根據(jù)平衡力的知識(shí)進(jìn)行判斷,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)應(yīng)屬于難題.
【解題方法點(diǎn)撥】
摩擦力的大小計(jì)算應(yīng)當(dāng)聯(lián)系二力平衡的知識(shí)與力的合成(當(dāng)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)物
體受力一定受平衡力).
nr*1,
pV_r_7j-*F
777777777777/777777777
甲7.
4.壓力及重力與壓力的區(qū)別
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)壓力:垂直作用在物體表面上的力叫做壓力.
(2)產(chǎn)生的條件:壓力是相互接觸的物體因相互擠壓使物體發(fā)生形變時(shí)在接觸面之間產(chǎn)生
的力.
(3)方向:壓力的方向與受力物體的表面垂直且指向受壓物體.例如按圖釘,其方向可以
與墻面垂直,與天花板垂直,也可以與水平桌面垂直,無(wú)論這個(gè)面如何放置,壓力的方向總
是要與接觸面垂直的.
(4)作用點(diǎn):壓力的作用點(diǎn)在受壓物體的表面上.
(5)辨析:重力和壓力的區(qū)別
重力壓力
定義由于地球的吸引而使物體受到的力垂直作用在物體表面上的力
產(chǎn)生原因由于地球的吸引而產(chǎn)生由于物體對(duì)物體的擠壓而產(chǎn)生
方向總是豎直向下垂直于受壓面且指向被壓物體
作用點(diǎn)物體的重心在受壓物體的表面上
施力物體地球?qū)κ芰ξ矬w產(chǎn)生擠壓作用的物體
聯(lián)系在通常情況下,靜止在水平地面上的物體,其重力等于物體對(duì)地面的壓力
注意點(diǎn)壓力不一定是由于物體受到重力而引起的
物體由于受到重力的作用,可以產(chǎn)生壓力,但壓力的大小不一定等于物體
的重力
(6)影響壓力作用效果的因素:壓力和受力面積.受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作
用效果越明顯;壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯.
【命題方向】
主要從這幾個(gè)方面命題:(1)壓力與重力的區(qū)別方面出選擇題;(2)利用壓力的作用效果方
面來(lái)體現(xiàn)控制變量法;(3)作圖題:重力、壓力的示意圖
例1:放在水平桌面上的茶杯,對(duì)桌面有壓力,下列有關(guān)“茶杯對(duì)桌面壓力”的說(shuō)法中,正
確的是()
A.茶杯對(duì)桌面的壓力就是重力
B.茶杯對(duì)桌面的壓力是作用在茶杯上的
C.茶杯對(duì)桌面的壓力是由于茶杯發(fā)生形變而產(chǎn)生的
D.茶杯對(duì)桌面的壓力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的
分析:物體靜止在水平桌面上,物體對(duì)水平桌面的壓力大小等于物體的重力,但不能說(shuō)就是
重力.壓力是由于物體的形變而產(chǎn)生的.
解:A、茶杯對(duì)桌面的壓力,施力物體是茶杯,受力物體是桌面;茶杯受到的重力的施力物
體是地球,受力物體是茶杯.兩個(gè)力的施力物體和受力物體都不相同,所以這兩個(gè)力不是同
一個(gè)力,但兩者大小相等:故A錯(cuò)誤;
B、茶杯對(duì)桌面的壓力,是茶杯對(duì)桌面施加了一個(gè)作用,故施力物體是茶杯,受力物體是桌
面.故B錯(cuò)誤.
CD、當(dāng)茶杯放在水平桌面上時(shí),由于桌面對(duì)茶杯施加了一個(gè)向上的支持力,使茶杯底部發(fā)
生微小的彈性形變,從而使茶杯對(duì)桌面產(chǎn)生了向下的彈力,即茶杯對(duì)桌面的壓力.故C正
確.D錯(cuò)誤.
故選C.
點(diǎn)評(píng):(1)此題考查了彈力的產(chǎn)生、壓力與重力的區(qū)別、力的定義等知識(shí)點(diǎn).
(2)放在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于物體的重力,但壓力永遠(yuǎn)不會(huì)是重力.
(3)哪個(gè)物體對(duì)別的物體施加了壓力,該物體就發(fā)生了彈性形變.
例2:如圖所示,水平桌面上放著甲、乙、丙三個(gè)底面積相同的容器,若在三個(gè)容器中裝入
質(zhì)量相等的水,三個(gè)容器底部所受水的壓力()
A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一樣大
分析:由圖可知,知道裝入水的質(zhì)量相等,可知各容器內(nèi)水的深度關(guān)系,然后根據(jù)液體壓強(qiáng)
的公式分析容器底部受到水的壓強(qiáng)的大小關(guān)系;然后利用p=E分析三個(gè)容器底部所受水的
s
壓力關(guān)系.
解:如圖三容器裝入相同質(zhì)量的水,
?.?容器的底面積相同,
三容器內(nèi)水的深度:h甲>hz.>h內(nèi),
XVp=pgh,
**?容器底部受到水的壓強(qiáng)p丙;
.?.由p=^4^F=pS可知,三個(gè)容器底部所受水的壓力甲最大.
故選A.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式和液體壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用,對(duì)液體壓強(qiáng)大小變化分析
關(guān)鍵是確定深度大小,對(duì)固體壓強(qiáng)的大小情況分析關(guān)鍵是確定壓力和受力面積的大小.
【解題方法點(diǎn)撥】
注意壓力的概念,理解壓力與重力的區(qū)別于聯(lián)系,學(xué)會(huì)控制變量法分析問(wèn)題,控制變量法:
物理學(xué)中對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題,常常采用控制因素(變量)的方
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