中考復習：功和能、能量守恒綜合

學科教師輔導教案學員編號：所屬年級：初三課時數(shù)：學員姓名：輔導科目：科學學科教師：課程主題：功和能、能量守恒綜合授課時間：2023學習目標教學內(nèi)容進門測試1.如圖為一個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質量為m、比熱為c的金屬塊從A處靜止釋放，經(jīng)過B點，最終停在C處。其中A點距離水平面的高度為h（空氣阻力忽略不計）。（1）金屬塊從A點滑到B點，重力所做的功為（用字母表示）。金屬塊減小的重力勢能（選填“>”或“<”或“=”）金屬塊增加的動能。金屬塊運動的全過程中，若機械能全部轉化為金屬塊的內(nèi)能，則金屬塊升高的溫度為（用字母表示）。2.滑雪是北京冬奧會的項目之一，里面蘊含著很多科學知識。（1）圖甲的運動員保持該姿勢不變沿著坡面自由下滑，速度逐漸增大，他的機械能 （選填“變大“、”變小“、”變小“或”不變“）（2）若某段坡面的高度為H、長度為L、粗糙程度相同，重為G的運動員保持姿勢不變恰好沿該坡面自由勻速滑下，滑行時的模擬圖如圖乙所示，則受到的摩擦力方向為沿坡面（選填“向下”或“向上”），受到的摩擦力大小為。（用題中的字母表示，忽略空氣阻力）3.如圖甲所示，在粗糙的斜面底部固定一個可伸縮的輕質彈簧，現(xiàn)將質量為m的物塊左側由高度為ha的A點沿斜面向下壓縮彈簧至高度為hb的B點并由靜止釋放，物塊沿斜面向上滑動，最終靜止在斜面上高度為hd的D點。若換成表面光滑、其他條件完全相同的斜面，仍將質量為m的木塊左側從A點沿斜面向下壓縮彈簧至B點由靜止釋放（如圖乙所示），物塊沿斜面向上滑至高度為hc的最高處C后。在斜面上的BC兩點間來回滑動。已知斜面上AB的長度為S1，AD的長度為S2，AC的長度為S3，則：（1）甲圖中，物塊離開彈簧后，沿斜面向上滑動最終靜止在D點的過程中受到的摩擦力方向為。（選填“向上”，“向下”或“先向下后向上”）（2）甲圖中物塊沿斜面向上滑動時受到的摩擦力大小為。（用字母表示）（3）乙圖中，若把物塊換成材料相同，質量為2m的大物塊，仍將彈簧壓縮到B點后重復上述過程，則大物塊沿斜面向上滑動到的最高位置與C點相比將。（“變高”“變低”或“不變”）4.如圖所示，一段粗糙程度相同的水平面和一個光滑的圓弧槽在B點處相連。質量為m的物體，以一定的速度從A點出發(fā)，最高到達離水平面高度為h的C點，然后下滑，經(jīng)B點后停在D點；D點恰為AB的中點。(忽略空氣阻力)（1）物體從A點到B點的過程中，受到的摩擦力方向是水平向。（2）物體從B點到C點的過程中，能量轉化的情況是。（3）物體從A點出發(fā)到停在D點的過程中，克服摩擦力做的功是。5.如圖甲所示，有一半徑為R的光滑的1/4圓弧槽與一粗糙的水平面相連接，將質量為m的物體從斜面頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為S1．圖乙中有一個半徑為R的粗糙的1/4圓弧槽與和圖甲中同樣粗糙的水平面相連接，將圖甲中質量為m的物體也從圖乙中斜槽頂端由靜止釋放，停下后測出物塊在水平面上滑行距離為S2．求(1)甲圖中重力對物體做的功W= ．(2)乙圖中物體在水平面上的摩擦力f．(3)乙中物體在粗糙的1/4弧槽上運動這段時間內(nèi)，若克服摩擦力做的功全部轉化為內(nèi)能并被該物體吸收，則物體上升的溫度多少℃?（物體比熱為c）例題精講1.如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，再改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO=LOB，用頻閃相機每隔相同的時間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F1在AO段所做的功為W1，拉力F2在OB段所做的功為W2，物體在AO段受到的摩擦力為f1，在OC段受到的摩擦力為f2。下列判斷正確的是（）A.W1﹥W2B．W1﹤W2C．f1﹥f2D．f1﹤f22.一塊石頭從離水面高的H處由靜止開始下落,后落入足夠深的水中至水底。已知石頭密度為2.0×l03kg/m3,不計空氣阻力，不計進入水中時機械能損失，而水中受到阻力始終為重力的1/5。設在空中和水中分別下落H高度過程中，重力對石子所做的功分別是W空、W水，重力做功的平均功率分別是P空、P水，則（）A.W空=W水,P空＞P水 B.W空=W水,P空＜P水C.W空＞W(wǎng)水,P空＞P水 D.W空＜W水,P空＜P水3.如圖所示，原長為L的輕質彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端與水平面上的木塊相連。推動木塊壓縮彈簧，當其左端至A點時，彈簧具有的彈性勢能為20J；松手后，木塊在彈簧的作用下往復運動若干次后靜止，此時彈簧具有的彈性勢能為2J。則木塊左端最終靜止的位置一定不可能位于(選填B、C、D)點，整個過程中木塊克服阻力做的功是J，整個過程中木塊速度最大時其左端可能位于(選填B、C、D)點。4.如圖甲所示，完全相同的木塊A和B疊放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1作用下，A、B一起以0.5米/秒的速度作勻速直線運動，此時木塊B所受的摩擦力為________

牛；若將A、B緊靠在一起放在同一水平桌面上，用15牛的水平力F2推A，使它們一起運動了0.6米（如圖乙），則該過程中推力F2做的功為________焦，木塊A和B動能總共增加________焦。5.如圖甲為一輕質彈簧自然伸長時的狀態(tài)，圖乙為彈簧上放一個12N的鋼球靜止時的狀態(tài)，已知彈簧的縮短量與受到的壓力成正比，AB=6cm，BC=2cm。當鋼球處于B位置時，彈簧對鋼球向上的力是N；當鋼球從高處自由落下到最低點C位置時，彈簧對鋼球向上的力是N；鋼球從C位置向上運動到B位置的過程中，彈簧的彈性勢能轉化為能。如圖甲所示，將小球從彈簧正上方的某處靜止釋放，它的高度隨時間變化的情況如圖乙所示。小球最終靜止在彈簧上時，彈簧長為40厘米。比較A、B、C三點可知小球在運動過程中機械能（選填“守恒”或“不守恒”）,彈簧原長40厘米（選填“>”或“<”或“=”）。在整個運動過程中，小球速度最大的時刻為. 7.如圖所示，A點的高度H大于B點的高度h，讓小球從A點由靜止開始自由落下，沿光滑軌道AOB到達B點后離開(不計空氣阻力)，則小球由A點運動到O點的過程中，小球的重力勢能是_______的(填“增大”“不變”或“減小”)，小球在B點的機械能_______在A點的機械能(填“大于”“等于”或“小于”)，小球離開B點后的運動軌跡應該是圖中的______曲線。 8.如圖1所示，靜止在水平面上的物塊，受水平拉力F作用，F(xiàn)隨時間t的變化關系如圖2所示，從t＝0開始，小兵每隔2s記錄的物塊位置和時刻如圖3所示，由圖象可知：（1）6-12s物體做運動。（2）10-12s物體克服摩擦做功J。（3）10-18s，動力做功平均做功功率為w。9.過山車游樂園中常見設施，如圖是過山車的簡易模型。小金把鋼球從斜軌A處由靜止釋放。鋼球到達軌道最低點C處后，再沿豎直平面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側經(jīng)最高處D點，走完圓形軌道，再爬上斜軌到達E處并恰好靜止。試幫他分析：（1）從A處由靜止釋放鋼球，達軌道最低點C處，此過程中鋼球的動能；（填“增加”或“減小”）（2）在A處由靜止釋放鋼球，進入豎直平面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側經(jīng)最高處D點，軌道對鋼球的支持力的方向是豎直（填“向上”或“向下”）；（3）把鋼球放在與D處等高點B處由靜止釋放，鋼球（填“能”或“不能”）達到圓軌內(nèi)側最高點D處。10.如圖甲，質量為m的物體A從高度為h、長度為L的斜面上以v1速度勻速下滑；如圖乙，在斜面的頂端固定滑輪將物體A與物體P用輕繩連結，物體A以v2速度（v1<v2）勻速沿斜面上升。（1）圖甲中，物體A受到的重力GA物體A對斜面的壓力F（選填“大于”“小于”或“等于”）。（2）圖甲中物體A所受摩檫力f甲圖乙中物體A受到的摩擦力f乙（選填“大于”“小于”或“等于”）。（3）當圖乙中物體A從斜面底部上升到頂端時，物體P的重力做的功為。（用相關字母表示）11.寒假里小金和小徐一起玩了一回極速滑雪，如圖甲。為研究方便將其簡化為模型，如圖乙。設小徐和小金及坐墊的總質量分別為m和M，他們分別從軌道A點以初速度為0向下滑行，求：（1）小金及坐墊由A點到達B點時，重力做功為；（2）設曲線軌道光滑，則小徐和小金由A點到達B點時的速度vm=vM,請證明之（已知M>m,動能表達式E=1（3）若曲線軌道粗糙，小金由A點到達B點時速度剛好為零，坐墊材料的比熱為C，質量為m0，小金在滑動過程中克服摩擦所做的功40%轉化為坐墊的內(nèi)能，則坐墊溫度升高多少？鞏固練習1.如圖，銅質圓環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落。在此過程中，下列分析不正確的是（

）A.

銅環(huán)在下落過程中部分機械能轉化為電能

B.

銅環(huán)落到桌面停止時其溫度可能升高

C.

銅環(huán)在下落過程中銅環(huán)的重力是做功的

D.

銅環(huán)在下落過程中的機械能是守恒的2.如圖所示，用不可伸長的輕質細線和輕質彈簧分別吊質量相同的小球A、B，將兩球拉開使細線與彈簧都在水平方向上，且高度相同，此時彈簧處于原長狀態(tài)，而后由靜止放開A、B兩球，兩球在運動中空氣阻力不計，到最低點時兩球在同一水平面上，關于兩球在最低點時速度的大小正確的是（）A.A球的速度大B.B球的速度大C.A、B球速度大小相等D.無法判定3.同一小球以同樣的速度v沿著與水平方向成θ角斜向上拋出，一個在空中、另一個沿光滑斜面，若不計阻力，小球能到達的最高點分別為h1和h2，則h1和h2的關系是（

）A.h1=h2B.h1＜h2C.h1＞h2D.都有可能4.一臺四沖程汽油機，其中沖程將機械能轉化為內(nèi)能；飛輪轉速為2400r/min，該汽油機1s對外做功次，若每次做功735J，該內(nèi)燃機的功率W。5.在學習“能量的相互轉化與守恒”時，老師演示了如下實驗：將A、B兩砝碼以細線相連并跨過滑輪，使兩砝碼距離地面相同高度，如圖甲所示。當由靜止自由釋放后，A砝碼加速下降，如圖乙。（1）圖甲中A的重力勢能____________（填“大于”、“等于”或“小于”）B的重力勢能。（2）假設摩擦不計，那么在圖乙砝碼運動的過程中，A的機械能____________。（填“變大”、“變小”或“不變”）6.將一物塊靜置于斜面上B點，此時物塊具有的重力勢能為5J。放手后，物塊沿斜面滑下，并在水平面上滑行至A點停下，如圖所示。物塊從B點運動到A點整個過程中始終對物塊做功的力是。若將物塊沿A點剛好推回B點，則總共需做J的功。7.某空降兵和降落傘總重800N，從直升機上由靜止開始豎直跳下，14s后降落傘打開，整個過程速度與時間的關系如圖所示。(1)在0~10s的過程中，由于有空氣阻力，人和傘的總機械能(選填“變小”、“變大”或“不變”)。(2)在跳傘后10s至14s時間內(nèi)人和傘的重力做功是J。(3)若跳傘后10-14s時間內(nèi)人和傘受到的阻力為f1，跳傘18s后，人和傘受到的阻力為f2，則f2f1(選填“>”“=”或“<”)。8.如圖所示為蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端系在運動員雙腳上，另一端固定在跳臺O點。運動員由靜止開始自由下落，A點處彈性繩正好處于原長；B點處運動員受到的重力與彈性繩對運動員的拉力大小相等；C點處是蹦極運動員到達的最低點。（整個過程忽略空氣阻力，彈性繩的自彈性繩重不計)(1)從O點到A點的過程中，運動員的機械能（選填“增大”、“減小”、“不變”或“先增大后減小”)。(2)從A點到C點的過程中，彈性繩的彈性勢能（選填“增大”、“減小”、“不變”或“先增大后減小”，下同)：運動員的動能。9.如圖所示，為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質量為m的物體從左側圓弧槽A點由靜止釋放，最高到達右側圓弧槽B點處，然后再次滑下，最高到達左側圓弧槽C點處，其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h。(忽略空氣阻力)

（1）物體從A點滑到水平面時，重力所做的功為________。（2）物體從A點滑到B點的過程中，損失的機械能轉化為物體內(nèi)能的效率為η，則物體到達B點時溫度升高了________。(物體比熱容用c表示)（3）C點距離水平面的高度為________。10.光滑斜面甲與水平面AB平滑連接，從斜面甲高H處靜止釋放小球，小球運動到B點靜止，如圖甲，在AB上的C點平滑拼接另一光滑斜面乙．已知AB=3AC，如圖乙，回答下列問題：（1）如果小球從斜面甲高H處靜止釋放，說明小球在乙斜面到達的最大高度h與H的數(shù)量關系及理