2023年中考物理二轮复习之功与机械能
一.选择题(共12小题)
1.(2023 三江县校级一模)下列图形中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 做功冲程 B. 弯折铁丝
C. 滑下滑梯 D.压缩点火
2.(2022 田家庵区校级自主招生)甲、乙两物体分别在斜面上与水平地面上做匀速直线运动,已知:甲、乙的质量比为3:2,甲所受平行于斜面的拉力是乙所受水平拉力的3倍,斜面倾角为30°,甲的速度是乙的3倍。那么在同一时间内,拉力对甲、乙两物体做功之比为( )
A.3:1 B.3:2 C.9:1 D.9:2
3.(2022 中宁县模拟)国家提倡发展体育运动,下列有关的描述正确的是( )
A.射击瞄准要“三点一线”是利用了光的反射
B.在运动鞋底做有花纹是为了增大摩擦
C.掷出的铅球,在下落过程中,动能转化为重力势能
D.跳远运动员的起跳前助跑是为了增大惯性
4.(2022 临邑县校级模拟)一摞棋子静止在水平桌面上,用钢尺快速击打中间一颗棋子,该棋子飞出而上面棋子落下,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.棋子飞出后,钢尺不再给它力的作用
B.棋子飞出后,其动能转化为重力势能
C.棋子被击飞后,由于惯性会继续运动
D.棋子被击飞,说明力改变了物体的运动状态
5.(2022 山西模拟)如图所示,是消防员为提升体能进行爬绳训练的场景,在消防员匀速向上爬绳的过程中,下列描述正确的是( )
A.重力势能减小 B.动能保持不变
C.相对地面静止 D.受到惯性作用
6.(2022 漳州模拟)为加强国防,我国某空军进行了跳伞登陆训练,如图所示,某军人在匀速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图像,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2023 三江县校级一模)如图是一名运动员投掷飞镖时的场景,他将飞镖按图示虚线方向投出,整个过程不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.飞镖在空中会一直沿虚线方向飞行,击中P点
B.飞镖在空中飞行过程中,运动员对飞镖做了功
C.飞镖在空中飞行过程中,机械能先增大后减小
D.飞镖在空中飞行过程中,机械能保持不变
8.(2022 咸宁模拟)小强是一名九年级的学生,下面与他有关的一些数据,合理的是( )
A.他双脚站立时对地面的压强约为1×104Pa
B.他百米赛跑的速度可达16m/s
C.他的正常体温约为39℃
D.他上楼的功率约为1000W
9.(2022 安徽模拟)如图所示,质量为30g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,最后到达d处时恰好停下。在上述过程中( )
A.小球从a到b的过程中势能全部转化为动能
B.小球到达c处不具有动能
C.小球停在d处势能减小
D.这一过程能量不守恒
10.(2022 安徽模拟)如图为冰壶比赛的场景。投壶手投出冰壶,擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面(刷冰),使冰壶做弧线运动,绕过一个障碍壶,将对方冰壶撞出。下列说法正确的是( )
A.刷冰可以增大冰壶对冰面的压力大小
B.刷冰可以减小冰面的粗糙程度
C.冰壶在运动过程中受到平衡力的作用
D.投壶手在投出冰壶后仍对壶做功
11.(2022 柳州模拟)如图中甲、乙、丙、丁为四个相同的小球,开始时它们的高度相同,甲先上抛后落地,乙、丙分别从长度不同的斜面滑到地面,丁直接下落到地面,在这过程中,甲、乙、丙、丁小球重力做功分别为W1、W2、W3、W4,则四个功的大小,下列说法正确的是( )
A.W1最大 B.W2最大 C.W4最大 D.一样大
12.(2022 文登区模拟)如图所示,爸爸和儿子在玩推箱子的游戏,他们在相同水平地面上水平向右匀速推动相同的箱子,让箱子运动相同的路程,儿子先到达终点。下列说法正确的是( )
A.爸爸对箱子的推力等于儿子对箱子的推力
B.爸爸推箱子的速度大于儿子推箱子的速度
C.爸爸对箱子做的功小于儿子对箱子做的功
D.爸爸对箱子做功的功率等于儿子做功的功率
二.填空题(共8小题)
13.(2022 临沂模拟)(1)小明骑自行车2min行驶600m,他的平均速度为 m/s,马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h,若二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动,以自行车为参照物,马拉松运动员向 (选填“东”或“西”)运动.
(2)如图所示,旋翼无人机正在喷洒农药,当无人机水平匀速飞行时,无人机处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,喷洒过程中无人机的动能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14.(2022 中宁县模拟)2021年10月16日,“神舟十三号”成功发射升空,在加速升空过程中,动能 ,重力势能 (前两空选填“增大”“减小”或“不变”)。
15.(2022 湘潭县校级模拟)用40N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m。在此过程中,购物车的重力做功 J,水平推力对购物车做功 J。
16.(2023 三江县校级一模)如图,国产大飞机C919加速起飞时,以地面塔台为参照物,它是 (选填“运动”或“静止”)的,此过程飞机受的是 (选填“平衡力”或“非平衡力”),飞机的机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
17.(2022 安徽模拟)如图所示是不同型号的甲、乙两车运动的s﹣t图象。若甲、乙两车运动过程中的牵引力之比为2:3,则两车克服阻力做功的功率之比为 。
18.(2022 射阳县校级模拟)小明通过机械将重100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m,机械效率为80%,则此过程中有用功W1= J,额外功W2= J,小明做功的功率P= W。
19.(2022 岳麓区校级一模)如图甲所示,在2022年北京冬奥会冰壶项目中,若比赛用的冰壶其质量为20kg,某次投掷时运动员用10N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,A到C用时10s,如图乙。则A到C冰壶的平均速度为 m/s;这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为 J。(g取10N/kg)
20.(2022 碑林区校级模拟)2022年4月24日是第七个“中国航天日,主题为“航天点亮梦想”。火箭在升空的过程中,机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。在天和核心舱与火箭分离前,以火箭为参照物,核心舱是 (选填“静止”或“运动”)的。中国空间站在轨运行时,若从远地点向近地点飞行,速度会 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
三.实验探究题(共2小题)
21.(2022 新城区校级模拟)五一假期,小明和家人外出游玩,在高速公路上看到很多与安全驾驶有关的标语,小明猜想车祸发生可能和汽车的动能有关,那么动能大小与哪些因素有关呢?对此,小明展开了探究。
(1)本实验是通过小球撞击木块后,木块在水平面上滑行的距离来反映 (选填“木块”或“钢球”)动能大小的;
(2)比较甲、乙两次实验,可以探究物体动能大小与 的关系;
(3)比较甲、丙两次实验,可以得出结论 ;
(4)同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,若图甲中水平面绝对光滑,木块将做 运动;
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
(5)请你结合所学的物理知识,为了确保安全行车,给广大司机朋友提出安全驾驶的建议 。
22.(2022 滨海新区二模)某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时,提出了猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体运动路径有关。
为了验证猜想,他们准备了如下实验器材:细沙、刻度尺、一些体积相同但质量不同的小球。用上述器材做了图所示的四次实验(小球在光滑管道中运动时无能量损失)。实验时让小球从某高度自由下落,小球陷入沙子中静止后,用刻度尺测出小球陷入沙子的深度。请根据图中实验情景完成下列内容:
(1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的;
(2)为了验证猜想一,需通过 (填序号)两次实验进行分析;
(3)通过对①、③两次实验进行分析,可得出结论:当物体 相同时,高度越高,物体具有的重力势能越大;
(4)通过对四次实验的分析,我们可得出的结论是:物体的重力势能与物体的高度和 有关,与物体 无关。
四.计算题(共2小题)
23.(2022 安徽模拟)年后开春是给小麦喷施农药的关键期,许多大型种植户采用无人喷施(如图甲所示)。某型号无人机的质量为30kg,上方托着一个质量为50kg的农药桶。在从装药到田间喷施时,无人机在水平方向飞行速度保持5m/s不变,其爬升高度h随水平飞行距离s的变化图像如图乙所示。求:
(1)无人机上升过程中克服重力所做的功;
(2)在从地面飞至10m的高空的过程中,无人机飞行时克服重力做功的功率。
24.(2022 安徽模拟)为了在中考的体育测试中取得好成绩,小合同学每天都进行体育锻炼。小合同学的质量是50kg,在一次“1分钟跳绳”模拟测试中,他每次起跳高度约是5cm,一共跳了180次。g取10N/kg。求:
(1)小合同学每跳一次需克服重力做的功;
(2)小合同学“1分钟跳绳”的平均功率;
(3)小合同学训练完成后竖直站在水平地面上如图所示,若他的一只脚对地面的压强为p,则他对地面的压强是否也为p?写出你的判断依据。
2023年中考物理二轮复习之功与机械能
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2023 三江县校级一模)下列图形中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 做功冲程 B. 弯折铁丝
C. 滑下滑梯 D.压缩点火
【考点】机械能和其他形式能的转化.
【专题】热和能.
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
克服摩擦做功可以使机械能转化为内能,使物体的内能增加、温度升高;气体膨胀对外做功,气体的内能减小,转化为机械能。
【解答】解:A、在内燃机的做功冲程中,燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,符合题意;
B、弯折铁丝时,是通过做功将机械能转化为内能,不合题意;
C、滑下滑梯时,与滑梯发生摩擦做功,将机械能转化为内能,不合题意;
D、压缩点火,属压缩气体做功,将机械能转化为内能,不合题意。
故选:A。
【点评】本题的关键是明确做功的实质是能量的转化,物体对外做功是将内能转化为机械能,对物体做功是将机械能转化为内能。
2.(2022 田家庵区校级自主招生)甲、乙两物体分别在斜面上与水平地面上做匀速直线运动,已知:甲、乙的质量比为3:2,甲所受平行于斜面的拉力是乙所受水平拉力的3倍,斜面倾角为30°,甲的速度是乙的3倍。那么在同一时间内,拉力对甲、乙两物体做功之比为( )
A.3:1 B.3:2 C.9:1 D.9:2
【考点】功的计算和公式的应用.
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】由速度公式的变形公式求出路程,由功的计算公式求出拉力对甲、乙做的功之比。
【解答】解:拉力对甲、乙做功之比。
故选:C。
【点评】本题考查了求拉力做功之比,应用速度公式、功的计算公式即可正确解题。
3.(2022 中宁县模拟)国家提倡发展体育运动,下列有关的描述正确的是( )
A.射击瞄准要“三点一线”是利用了光的反射
B.在运动鞋底做有花纹是为了增大摩擦
C.掷出的铅球,在下落过程中,动能转化为重力势能
D.跳远运动员的起跳前助跑是为了增大惯性
【考点】动能和势能的转化;增大或减小摩擦的方法;惯性与惯性现象;光直线传播的应用.
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;运动和力;重力、弹力、摩擦力;机械能及其转化;应用能力.
【分析】①光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
②影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度;
③物体在自由下落过程中重力势能转化为动能;
④惯性的大小只与质量有关。
【解答】解:
A、射击瞄准要“三点一线”是利用了光的直线传播,故A错误;
B、在运动鞋底做有花纹是为了增大鞋底的粗糙程度,在压力一定时增大摩擦,故B正确;
C、掷出去的铅球,在下落过程中质量不变,高度降低,速度增大,是将重力势能转化为动能的过程,故C错误;
D、跳远运动员的起跳前助跑时,运动员的质量不变,惯性大小不变,故D错误。
故选:B。
【点评】此题是一道综合题,考查了光的直线传播、改变摩擦力的方法、机械能的转化和力的作用相互性与二力平衡的区别,掌握基本规律是正确解答的前提。
4.(2022 临邑县校级模拟)一摞棋子静止在水平桌面上,用钢尺快速击打中间一颗棋子,该棋子飞出而上面棋子落下,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.棋子飞出后,钢尺不再给它力的作用
B.棋子飞出后,其动能转化为重力势能
C.棋子被击飞后,由于惯性会继续运动
D.棋子被击飞,说明力改变了物体的运动状态
【考点】动能和势能的转化;力的作用效果;惯性与惯性现象.
【专题】应用题;运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【分析】(1)根据棋子的运动状态分析;
(2)动能大小的影响因素:质量、速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(4)力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:A、棋子飞出后,钢尺与棋子之间没有发生力的作用,故A正确;
B、棋子飞出后在下落过程中,质量不变,速度变快,则动能变大,同时高度减小,重力势能变小,所以该过程中将重力势能转化为动能,故B错误;
C、棋子被击飞后,继续向前运动是因为棋子具有惯性要保持原来的运动状态,故C正确;
D、棋子被击飞,由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:B。
【点评】该题考查了惯性的应用、力的作用效果、动能和势能的转化等知识点,是一道综合题。
5.(2022 山西模拟)如图所示,是消防员为提升体能进行爬绳训练的场景,在消防员匀速向上爬绳的过程中,下列描述正确的是( )
A.重力势能减小 B.动能保持不变
C.相对地面静止 D.受到惯性作用
【考点】动能和势能的转化;运动和静止的相对性;惯性与惯性现象.
【专题】应用题;长度、时间、速度;运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【分析】(1)影响重力势能大小的因素:质量、高度;
(2)影响动能大小的因素:物体的质量和速度;
(3)物体相对于参照物的位置发生变化,物体是运动的;
(4)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。
【解答】解:A、重力势能与质量和高度有关,消防员的质量不变,高度上升,重力势能增大,故A错误;
B、消防员匀速向上爬绳的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,故B正确;
C、消防员相对于地面的位置发生变化,是运动的,故C正确;
D、因为他具有惯性,会持续下滑,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了影响重力势能和动能的因素、惯性、运动和静止的相对性等知识,难度不大。
6.(2022 漳州模拟)为加强国防,我国某空军进行了跳伞登陆训练,如图所示,某军人在匀速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图像,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点】功率的概念与单位;速度的计算和公式的应用;功的概念与单位.
【专题】应用题;长度、时间、速度;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】根据坐标系中图线的形状,分析物理量之间的变化规律,可得出答案。
【解答】解:A、A图线说明物体在做加速运动,故A错误;
B、B图线说明物体处于静止状态,路程没有发生变化,故B错误;
C、匀速下落中,重力做功为W=Gh,h变大,所以W变大,而C图线说明重力做功保持不变,故C错误;
D、根据P=Fv可知,物体的重力不变,速度不变,所以功率不变,故D正确。
故选:D。
【点评】准确分析各图线反映的物理规律,是解答此题的关键。
7.(2023 三江县校级一模)如图是一名运动员投掷飞镖时的场景,他将飞镖按图示虚线方向投出,整个过程不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.飞镖在空中会一直沿虚线方向飞行,击中P点
B.飞镖在空中飞行过程中,运动员对飞镖做了功
C.飞镖在空中飞行过程中,机械能先增大后减小
D.飞镖在空中飞行过程中,机械能保持不变
【考点】机械能的概念;力是否做功的判断.
【专题】应用题;运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【分析】(1)力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态,由于地球的吸引力使物体受到的力是重力,重力的方向竖直向下,会改变物体的运动方向;
(2)做功的必要条件是物体受到力,且物体在力的方向上移动了距离;
(3)机械能守恒从做功的角度判断:只有重力或弹力做功,无其它力做功(或其它力做功的代数和为零),系统内如摩擦阻力对系统不做功。
【解答】解:A、将飞镖按图示虚线方向投出,飞镖受重力作用,由于重力的方向竖直向下,飞镖不做直线运动,故不能击中靶上的P点,故A错误;
B、飞镖在空中飞行过程中,运动员对飞镖没有力的作用,所以运动员对飞镖没有做功,故B错误;
CD、飞镖在空中飞行过程中只受重力作用,不计空气阻力,飞镖的机械能保持不变,重力势能转化为动能,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查力的作用效果、做功的判断。机械能的守恒等知识的理解和应用,难度不大。
8.(2022 咸宁模拟)小强是一名九年级的学生,下面与他有关的一些数据,合理的是( )
A.他双脚站立时对地面的压强约为1×104Pa
B.他百米赛跑的速度可达16m/s
C.他的正常体温约为39℃
D.他上楼的功率约为1000W
【考点】功率的计算及公式的应用;摄氏温度;速度与物体运动;压强的计算.
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、学生的体重在G=500N左右,双脚与地面的接触面积在S=500cm2=0.05m2左右,
他双脚站立时对地面的压强p===1×104Pa,故A正确;
B、他百米赛跑的速度可达7.5m/s,故B错误;
C、他的正常体温约为36.5℃,故C错误;
D、学生的体重在500N左右,爬上一层3m的楼层所用时间10s,
功率约为P====150W,故D错误。
故选A。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
9.(2022 安徽模拟)如图所示,质量为30g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,最后到达d处时恰好停下。在上述过程中( )
A.小球从a到b的过程中势能全部转化为动能
B.小球到达c处不具有动能
C.小球停在d处势能减小
D.这一过程能量不守恒
【考点】机械能的转化.
【专题】机械能及其转化;理解能力.
【分析】根据影响动能、重力势能大小的因素分析,根据小球的最终位置判定机械能是否守恒。
【解答】解:A、小球由a到b过程中,不计阻力,机械能守恒,高度减小,速度增加,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能;由于存在摩擦,克服摩擦做功,一部分重力势能转化为内能,所以重力势能不是全部转化为动能,故A错误;
B、小球运动到c处时有一定的速度,动能不为0,故B错误;
C、小球停在d处势能减小的重力势能为:ΔW=GΔh=mgΔh=0.03kg×10N/kg×(0.5m﹣0.2m)=0.09J,故C正确;
D、小球到达d点后停下,此时d点的高度要小于a点的高度,所以d的机械能要小于a点的机械能,由此可知,小球在滚动的过程中机械能是逐渐变小的,机械能不守恒,但总能量是守恒的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了机械能的转化和守恒、重力势能的计算,属于基础题。
10.(2022 安徽模拟)如图为冰壶比赛的场景。投壶手投出冰壶,擦冰手在冰壶运动的前方高速摩擦冰面(刷冰),使冰壶做弧线运动,绕过一个障碍壶,将对方冰壶撞出。下列说法正确的是( )
A.刷冰可以增大冰壶对冰面的压力大小
B.刷冰可以减小冰面的粗糙程度
C.冰壶在运动过程中受到平衡力的作用
D.投壶手在投出冰壶后仍对壶做功
【考点】力是否做功的判断;增大或减小摩擦的方法;平衡状态的判断.
【专题】应用题;重力、弹力、摩擦力;应用能力.
【分析】(1)减小摩擦力的方法有:减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动摩擦为滚动摩擦和使两接触表面彼此离开;
(2)物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态;
(3)做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致)。
【解答】解:AB、冰刷扫冰时,减小冰面的粗糙程度,从而减小了冰壶和冰面之间的摩擦,故A错误、B正确;
C、由于冰壶被掷出之后,其速度逐渐减小,即不是平衡状态,故冰壶受到的不是平衡力,故C错误;
D、投壶手在投出冰壶后,没有力作用在物体上,冰壶靠惯性滑行,因此投壶手在投出冰壶后不对壶做功,故D错误。
故选:B。
【点评】通过冰壶比赛这个体育运动考查力是否做功的判读、减小摩擦的方法、平衡状态的判断等,实际上每一项体育比赛中都包含了物理知识,认真观察。
11.(2022 柳州模拟)如图中甲、乙、丙、丁为四个相同的小球,开始时它们的高度相同,甲先上抛后落地,乙、丙分别从长度不同的斜面滑到地面,丁直接下落到地面,在这过程中,甲、乙、丙、丁小球重力做功分别为W1、W2、W3、W4,则四个功的大小,下列说法正确的是( )
A.W1最大 B.W2最大 C.W4最大 D.一样大
【考点】比较功的大小.
【专题】应用题;比较思想;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差h有关,据此利用W=Gh=mgh分析解答。
【解答】解:甲、乙、丙、丁为四个相同的小球,则其质量相等,开始时它们的高度相同,最终都下落到地面,则其末位置的高度差h相同,
根据W=Gh=mgh可知,在这过程中,甲、乙、丙、丁小球重力做功相等,即W1=W2=W3=W4。
故选:D。
【点评】此题考查功的大小比较,解题的关键是知道重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差h有关。
12.(2022 文登区模拟)如图所示,爸爸和儿子在玩推箱子的游戏,他们在相同水平地面上水平向右匀速推动相同的箱子,让箱子运动相同的路程,儿子先到达终点。下列说法正确的是( )
A.爸爸对箱子的推力等于儿子对箱子的推力
B.爸爸推箱子的速度大于儿子推箱子的速度
C.爸爸对箱子做的功小于儿子对箱子做的功
D.爸爸对箱子做功的功率等于儿子做功的功率
【考点】比较功率的大小;力与运动的关系;比较功的大小.
【专题】应用题;比较思想;运动和力;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】(1)滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,做匀速直线运动的物体受到平衡力作用,据此分析两人推力的大小关系;
(2)箱子运动相同的路程,儿子先到达终点,据此可知两人推箱子的速度大小关系;
(3)根据W=Fs判断两人对箱子做功大小关系;
(4)根据P=判断两人对箱子做功的功率关系。
【解答】解:
A、爸爸和儿子在相同水平地面上水平向右匀速推动相同的箱子,箱子对水平地面的压力和接触面的粗糙程度相同,所以箱子受到的摩擦力相等,
箱子在水平地面上做匀速直线运动,推力与摩擦力是一对平衡力,所以爸爸和儿子对箱子的推力相等,故A正确;
B、箱子运动相同的路程,儿子先到达终点,由v=可知,儿子推箱子的速度比爸爸的大,故B错误;
C、爸爸和儿子对箱子的推力以及箱子运动路程都相等,由W=Fs知,两人对箱子做的功相等,故C错误;
D、两人对箱子做的功相等,爸爸用的时间多,由P=知,爸爸对箱子做功的功率小,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查对滑动摩擦力大小因素、二力平衡条件的应用以及速度、功、功率大小判断,考查知识点多,综合性强,难度适中。
二.填空题(共8小题)
13.(2022 临沂模拟)(1)小明骑自行车2min行驶600m,他的平均速度为 5 m/s,马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h,若二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动,以自行车为参照物,马拉松运动员向 东 (选填“东”或“西”)运动.
(2)如图所示,旋翼无人机正在喷洒农药,当无人机水平匀速飞行时,无人机处于 平衡 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,喷洒过程中无人机的动能 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【考点】动能和势能的转化;运动和静止的相对性;变速运动与平均速度;平衡状态的判断.
【专题】应用题;长度、时间、速度;机械能及其转化;应用能力.
【分析】(1)知道小明骑自行车的路程和时间,根据速度公式计算他的平均速度;二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动,比较两人的平均速度可知两人的距离越来越大,所以以自行车为参照物,马拉松运动员向东运动;
(2)平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态,据此判断;动能的大小与质量、速度有关。
【解答】解:(1)小明骑自行车2min行驶600m,他的平均速度为:v===5m/s;
马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h=≈2.78m/s,二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动,小明骑自行车的速度大于运动员的平均速度,则两人的距离越来越大,所以以自行车为参照物,马拉松运动员向东运动;
(2)无人机水平匀速飞行时,做匀速直线运动,所以无人机处于平衡状态;无人机正在喷洒农药,质量逐渐变小,速度不变,则动能减小。
故答案为:(1)5;东;(2)平衡;减小。
【点评】本题主要考查了速度的计算、运动和静止的相对性、对平衡状态的理解和动能影响因素的认识,属基础知识,难度不大。
14.(2022 中宁县模拟)2021年10月16日,“神舟十三号”成功发射升空,在加速升空过程中,动能 增大 ,重力势能 增大 (前两空选填“增大”“减小”或“不变”)。
【考点】动能和势能的转化.
【专题】应用题;机械能及其转化;应用能力.
【分析】①动能大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,则动能越大;
②重力势能大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越大,则重力势能越大。
【解答】解:“神舟十三号”成功发射升空,在加速升空过程中,其质量不变,速度变大,则动能增大,同时高度变大,重力势能增大。
故答案为:增大;增大。
【点评】本题考查了动能和重力势能的大小变化,属于基础题。
15.(2022 湘潭县校级模拟)用40N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m。在此过程中,购物车的重力做功 0 J,水平推力对购物车做功 400 J。
【考点】功的计算和公式的应用.
【专题】功、功率、机械效率;理解能力.
【分析】(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离。二者缺一不可,据此分析重力是否做功,若重力做功,利用W=Gh计算;
(2)知道推力和在推力方向上移动的距离,利用W=Fs求推力做的功。
【解答】解:(1)购物车在水平地面上移动10m,重力的方向竖直向下,购物车没有在重力的方向上移动距离,所以重力不做功,即购物车的重力做功为0J;
(2)水平推力对购物车做功:W=Fs=40N×10m=400J。
故答案为:0;400。
【点评】本题考查了功的计算、做功的两个必要因素,明确力是否做功是关键。
16.(2023 三江县校级一模)如图,国产大飞机C919加速起飞时,以地面塔台为参照物,它是 运动 (选填“运动”或“静止”)的,此过程飞机受的是 非平衡力 (选填“平衡力”或“非平衡力”),飞机的机械能 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【考点】机械能的概念;运动和静止的相对性;平衡状态的判断.
【专题】应用题;运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【分析】(1)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化;
(2)处于静止状态或匀速直线运动状态的物体受平衡力作用;
(3)动能的大小与质量、速度有关;重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】解:(1)大飞机C919起飞时相对于地面上航站台的位置不断变化,所以大飞机相对于塔台是运动的;
(2)飞机加速起飞,飞机的运动速度发生了变化,因此飞机受非平衡力作用;
(3)飞机加速起飞时,质量不变,速度变大,动能增大;高度变大,重力势能增大,机械能增大。
故答案为:运动;非平衡力;增大。
【点评】此题考查了运动与静止的相对性,平衡力的判断、影响动能和势能大小的因素等,在分析时,注意从题目中找出有用的信息,根据影响物理量的因素分析变化情况。
17.(2022 安徽模拟)如图所示是不同型号的甲、乙两车运动的s﹣t图象。若甲、乙两车运动过程中的牵引力之比为2:3,则两车克服阻力做功的功率之比为 1:1 。
【考点】功率的计算及公式的应用.
【专题】计算题;长度、时间、速度;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】根据图象分析两车的运动状态并利用速度公式求出两车的速度之比,根据二力平衡条件求出两车所受阻力之比,根据P===fv求出两车克服阻力做功的功率之比。
【解答】解:由图象可知,两车的s﹣t图象均为过原点的直线,因此两车都做匀速直线运动,
当t=2s时,甲车通过的路程为s甲=12m,乙车通过的路程为s乙=8m,
由v=可知,甲、乙车的速度之比为:===,
因为两车都做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,两车所受阻力之比为:==,
由P===fv可知,两车克服阻力做功的功率之比为:==×=×=。
故答案为:1:1。
【点评】本题考查s﹣t图象的理解、二力平衡条件、速度和功率公式的应用,难度不大。
18.(2022 射阳县校级模拟)小明通过机械将重100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m,机械效率为80%,则此过程中有用功W1= 200 J,额外功W2= 50 J,小明做功的功率P= 50 W。
【考点】功率的计算及公式的应用;功的计算和公式的应用.
【专题】定量思想;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】根据W=Gh求出有用功;根据机械效率的公式求出总功,然后求出额外功;小明使用机械做的功为总功,根据P=求出功率。
【解答】解:
有用功:
W1=Gh=100N×2m=200J;
根据η=可知总功为:
W总===250J;
额外功为:
W2=W总﹣W1=250J﹣200J=50J;
小明做功的功率:
P===50W。
故答案为:200;50;50。
【点评】本题考查了使用机械时有用功、总功、额外功、功率的计算,属于基础题目。
19.(2022 岳麓区校级一模)如图甲所示,在2022年北京冬奥会冰壶项目中,若比赛用的冰壶其质量为20kg,某次投掷时运动员用10N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止,A到C用时10s,如图乙。则A到C冰壶的平均速度为 4 m/s;这次投掷过程中运动员对冰壶做的功为 23 J。(g取10N/kg)
【考点】功的计算和公式的应用;变速运动与平均速度.
【专题】长度、时间、速度;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】(1)已知冰壶离手后运动的时间和路程,根据速度公式可求出冰壶这段过程中运动的平均速度;
(2)已知运动员对冰壶的水平力,由图读出冰壶在此力的作用下运动的路程,根据W=Fs求出运动员对冰壶做的功。
【解答】解:由图可知,A到C的距离为:
s=s1+s2=2.3m+37.3m=40m,
A到C用时10s,则A到C冰壶的平均速度:
=4m/s,
这次投掷过程中运动员对冰壶做的功
W=Fs1=10N×2.3m=23J。
故答案为:4;23。
【点评】本题考查了对速度和功的计算公式的应用,从图中读取相关数据是解题的关键。
20.(2022 碑林区校级模拟)2022年4月24日是第七个“中国航天日,主题为“航天点亮梦想”。火箭在升空的过程中,机械能 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。在天和核心舱与火箭分离前,以火箭为参照物,核心舱是 静止 (选填“静止”或“运动”)的。中国空间站在轨运行时,若从远地点向近地点飞行,速度会 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【考点】机械能的概念;运动和静止的相对性.
【专题】应用题;参照思想;机械能及其转化;应用能力.
【分析】(1)动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能的大小与物体的质量和高低有关,动能和重力势能统称为机械能;
(2)判断一个物体的运动状态,关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止;
(3)动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度。
【解答】解:火箭升空过程中,火箭的质量不变,速度变大,高度升高,则火箭的动能变大,重力势能变大,机械能增大;
在核心舱与火箭分离前,核心舱与火箭的速度相同,没有发生位置变化,以火箭为参照物,核心舱是静止的;
在太空中国空间站的机械能守恒,中国空间站若从远地点向近地点飞行的过程中,因高度变小,重力势能转化为动能,重力势能会减小,动能会最大,所以速度会增大。
故答案为:增大;静止;增大。
【点评】本题主要结合火箭发射,机械能的影响因素、相对运动以及能量的转化,综合性强,但难度不大。
三.实验探究题(共2小题)
21.(2022 新城区校级模拟)五一假期,小明和家人外出游玩,在高速公路上看到很多与安全驾驶有关的标语,小明猜想车祸发生可能和汽车的动能有关,那么动能大小与哪些因素有关呢?对此,小明展开了探究。
(1)本实验是通过小球撞击木块后,木块在水平面上滑行的距离来反映 钢球 (选填“木块”或“钢球”)动能大小的;
(2)比较甲、乙两次实验,可以探究物体动能大小与 质量 的关系;
(3)比较甲、丙两次实验,可以得出结论 质量一定,速度越大,动能越大 ;
(4)同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,若图甲中水平面绝对光滑,木块将做 匀速直线 运动;
表面 毛巾 棉布 木板
摩擦力 最大 较大 最小
小车运动距离 最近 较远 最远
(5)请你结合所学的物理知识,为了确保安全行车,给广大司机朋友提出安全驾驶的建议 严禁超速、超载 。
【考点】探究影响物体动能大小的因素;探究阻力对物体运动的影响.
【专题】实验题;机械能及其转化;实验基本能力.
【分析】(1)实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示小球动能的大小,这是转换法;
(2)(3)动能的大小与物体的速度和质量有关,要探究动能和速度的关系,需保持质量相同,要探究动能和质量的关系,需保持速度相等;
(4)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动;
(5)根据(2)(3)的结论回答。
【解答】解:(1)该实验中比较木块移动的距离是为了比较钢球具有动能的大小;
(2)甲、乙两图中,质量不同的钢球,从相同的高度静止滚下,到达平面时的速度不同,质量大的钢球把木块推的更远,说明钢球对木块做的功最多,钢球具有的动能大,可以得出结论:速度一定,质量越大,动能越大;
(3)甲、丙两图中,质量相同的钢球,从不同的高度静止滚下,到达平面时的速度不同,速度大的钢球把木块推的更远,说明钢球对木块做的功最多,钢球具有的动能大,可以得出结论:质量一定,速度越大,动能越大;
(4)小车从斜面上滚下,若水平面绝对光滑,小车不受摩擦力作用,小车所受合力为0N,所以小车将做匀速直线运动;
(5)质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大,因此车辆超速、超载时发生碰撞事故,造成的伤害更大,所以请广大司机朋友自觉遵守交通规则,严禁超速、超载。
故答案为:(1)钢球;(2)质量;(3)质量一定,速度越大,动能越大;(4)匀速直线;(5)严禁超速、超载。
【点评】本题考查了实验现象分析,实验应用了控制变量法和转换法,知道实验原理、应用控制变量法分析实验现象即可正确解题。
22.(2022 滨海新区二模)某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时,提出了猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体运动路径有关。
为了验证猜想,他们准备了如下实验器材:细沙、刻度尺、一些体积相同但质量不同的小球。用上述器材做了图所示的四次实验(小球在光滑管道中运动时无能量损失)。实验时让小球从某高度自由下落,小球陷入沙子中静止后,用刻度尺测出小球陷入沙子的深度。请根据图中实验情景完成下列内容:
(1)本实验是通过观察 小球陷入沙子的深度 来判断重力势能大小的;
(2)为了验证猜想一,需通过 ①、② (填序号)两次实验进行分析;
(3)通过对①、③两次实验进行分析,可得出结论:当物体 质量 相同时,高度越高,物体具有的重力势能越大;
(4)通过对四次实验的分析,我们可得出的结论是:物体的重力势能与物体的高度和 质量 有关,与物体 运动路径 无关。
【考点】探究影响物体势能大小的因素.
【专题】实验题;机械能及其转化;应用能力.
【分析】(1)实验中通过球陷入沙面的深度来反映小球重力势能的大小用到转换法;
(2)(3)(4)影响重力势能的因素有物体的质量和下落高度,实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时,需要保持下落高度和运动路径相同,改变物体质量;研究物体重力势能与下落高度的关系时,需要保持物体质量和运动路径相同,改变下落高度;研究物体重力势能与运动路径的关系时,需要保持物体质量和下落高度相同,改变运动路径,上面的探究过程,用到控制变量法。
【解答】解:(1)由题意可得,实验是通过小球陷入沙子的深度来判断重力势能大小的,这利用了转换法。
(2)实验采用控制变量法,要验证重力势能是否与质量有关,则需要使质量不同,而高度路径都相同,故应选①②两次实验进行分析。
(3)观察图中①③两次实验,小球的高度不同,质量和路径相同,故探究的是质量和运动路径相同时,重力势能和高度的关系。
(4)实验①②可得重力势能与质量有关,实验①③得重力势能与高度有关,实验③④可得重力势能与运动路径无关。
故答案为:(1)小球陷入沙子的深度;(2)①、②;(3)质量;(4)质量;运动路径。
【点评】此题考查学生对于物体重力势能的理解和掌握,注意分析实验时,控制变量法和转换法的应用。
四.计算题(共2小题)
23.(2022 安徽模拟)年后开春是给小麦喷施农药的关键期,许多大型种植户采用无人喷施(如图甲所示)。某型号无人机的质量为30kg,上方托着一个质量为50kg的农药桶。在从装药到田间喷施时,无人机在水平方向飞行速度保持5m/s不变,其爬升高度h随水平飞行距离s的变化图像如图乙所示。求:
(1)无人机上升过程中克服重力所做的功;
(2)在从地面飞至10m的高空的过程中,无人机飞行时克服重力做功的功率。
【考点】功率的计算及公式的应用;功的计算和公式的应用.
【专题】计算题;长度、时间、速度;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】(1)根据G=mg求出无人机和农药桶的总重力,由图乙可知无人机的上升高度,根据W=Gh求出无人机上升过程中克服重力所做的功;
(2)根据图乙可知从地面飞至10m的高空的过程中无人机在水平方向飞行的距离,根据速度公式求出时间,利用P=求无人机飞行时克服重力做功的功率。
【解答】解:(1)无人机和农药桶的总重力:G=mg=(30+50kg)kg×10N/kg=800N,
由图乙可知无人机的上升高度h=10m,则无人机上升过程中克服重力所做的功:W=Gh=800N×10m=8×103J;
(2)由图乙可知从地面飞至10m的高空的过程中无人机在水平方向飞行的距离s=20m,
由v=可知,飞行的时间:t===4s,
则无人机飞行时克服重力做功的功率:P===2×103W。
答:(1)无人机上升过程中克服重力所做的功为8×103J;
(2)在从地面飞至10m的高空的过程中,无人机飞行时克服重力做功的功率为2×103W。
【点评】本题考查速度公式、功和功率的应用,关键是图像找出有用的信息。
24.(2022 安徽模拟)为了在中考的体育测试中取得好成绩,小合同学每天都进行体育锻炼。小合同学的质量是50kg,在一次“1分钟跳绳”模拟测试中,他每次起跳高度约是5cm,一共跳了180次。g取10N/kg。求:
(1)小合同学每跳一次需克服重力做的功;
(2)小合同学“1分钟跳绳”的平均功率;
(3)小合同学训练完成后竖直站在水平地面上如图所示,若他的一只脚对地面的压强为p,则他对地面的压强是否也为p?写出你的判断依据。
【考点】功率的计算及公式的应用;压强的计算;功的计算和公式的应用.
【专题】计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率;应用能力.
【分析】(1)根据G=mg求小合同学的重力,利用W=Gh求每跳一次需克服重力做的功;
(2)根据1min一共跳了180次求出小合同学“1分钟跳绳”克服重力做的总功,利用P=求平均功率;
(3)人站在水平地面上时对地面的压力大小等于人的重力,根据p=分析。
【解答】解:(1)小合同学的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
每跳一次需克服重力做的功:W=Gh=500N×5×10﹣2m=25J;
(2)小合同学“1分钟跳绳”克服重力做的总功:W总=180W=180×25J=4500J,
则小合同学“1分钟跳绳”的平均功率:P===75W;
(3)小合同学竖直站在水平地面上时,他对地面的压力F压=G,一只脚对地面的压力F压1=G,一只脚与地面的接触面积为S=S总,
因一只脚对地面的压力等于重力的一半,一只脚与地面的接触面积为总接触面积的一半,由公式p=分析可知他对地面的压强与一只脚对地面的压强相等,即他对地面的压强也为p。
答:(1)小合同学每跳一次需克服重力做的功为25J;
(2)小合同学“1分钟跳绳”的平均功率为75W;
(3)他对地面的压强也为p,判断依据是:一只脚对地面的压力等于重力的一半,一只脚与地面的接触面积为总接触面积的一半,由压强公式可知二者对地面的压强相等。
【点评】本题考查重力、功、功率的公式和压强定义式的灵活运用,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
考点卡片
1.摄氏温度
【知识点的认识】
温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度.温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标.它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位.目前国际上用得较多的温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)、热力学温标(K)和国际实用温标.从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志.温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义.对于个别分子来说,温度是没有意义的.
【命题方向】
温度是表示什么的物理量,用什么来测量温度的.测量温度时,通常采用的是什么温标,该温标通常以什么的温度作为零度,以标准大气压<即一个大气压>下什么作为100度,把0度到100度之间分为100等份,每一等份叫做什么.在国际单位制中,温度的量度使用什么的温标,它与前面所说的温标之间的关系式是什么?温度的高低对分子或原子的运动剧烈程度的影响,温度、热量、内能三者的区分都是命题的地方.
第一类常考题:
下列温度中,约在36~37℃之间的是( )
A.人的正常体温
B.标准大气压下沸水的温度
C.冰箱冷藏室的温度
D.人感觉舒适的环境的温度
分析:估测法是通过自己在生产和生活中的了解,结合物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速做出合理估测的方法.
解:A、人的正常体温为37℃,正确,符合题意.
B、标准大气压下沸水的温度为100℃,错误,不合题意.
C、冰箱冷藏室的温度为10℃以下,错误,不合题意.
D、人感觉舒适的环境的温度为25℃,错误,不合题意.
故选A.
点评:考查估测能力,需要在平时的学习与生活中多积累,将物理知识与社会生活联系起来.
第二类常考题:
如图,先把两手同时放入热水和冷水中,过了一段时间后,再将两手同时拿出并放入温水中,这时两手的感觉 不相同 (选填“相同”或“不相同”).这个事实说明 凭感觉判断物体的温度是不可靠的 .
分析:测量是一个比较的过程,所以要先有一个参考或标准,两手开始的标准不相同,所以判断一个物体的结论也不相同,这说明凭感觉来判断物体的温度是不可靠的,需要用测量工具来进行精确的测量.
解:两手开始的温度不相同,放入同一温水中得出的结论是不同的,这是因为两次判断的标准不一样,这个事实说明凭感觉判断物体的温度是不可靠的.
故答案为:不相同;凭感觉判断物体的温度是不可靠的.
点评:此题考查温度测量的知识,反应出测量必须要有标准这一基本技能.
【解题方法点拨】
温度表示物体冷热程度的物理量,衡量温度高低,常用的温度计是根据热胀冷缩的性质来测量温度的.测量温度时,通常采用的是摄氏度温标,该温标通常以冰水混合物的温度作为零度,以标准大气压<即一个大气压>下水沸腾作为100度,把0度到100度之间分为100等份,每一等份叫做1摄氏度.温度并不是热量,也不是内能.天很热指的是温度,传递热指的是热量,摩擦生热指的是内能.这三个物理量变化时的说法不同,温度只能说升高降低,热量只能说吸收放出,内能只能说增大减小.【知识点的认识】
温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度.温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标.它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位.目前国际上用得较多的温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)、热力学温标(K)和国际实用温标.从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志.温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义.对于个别分子来说,温度是没有意义的.
【命题方向】
温度是表示什么的物理量,用什么来测量温度的.测量温度时,通常采用的是什么温标,该温标通常以什么的温度作为零度,以标准大气压<即一个大气压>下什么作为100度,把0度到100度之间分为100等份,每一等份叫做什么.在国际单位制中,温度的量度使用什么的温标,它与前面所说的温标之间的关系式是什么?温度的高低对分子或原子的运动剧烈程度的影响,温度、热量、内能三者的区分都是命题的地方.
第一类常考题:
下列温度中,约在36~37℃之间的是( )
A.人的正常体温
B.标准大气压下沸水的温度
C.冰箱冷藏室的温度
D.人感觉舒适的环境的温度
分析:估测法是通过自己在生产和生活中的了解,结合物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速做出合理估测的方法.
解:A、人的正常体温为37℃,正确,符合题意.
B、标准大气压下沸水的温度为100℃,错误,不合题意.
C、冰箱冷藏室的温度为10℃以下,错误,不合题意.
D、人感觉舒适的环境的温度为25℃,错误,不合题意.
故选A.
点评:考查估测能力,需要在平时的学习与生活中多积累,将物理知识与社会生活联系起来.
第二类常考题:
如图,先把两手同时放入热水和冷水中,过了一段时间后,再将两手同时拿出并放入温水中,这时两手的感觉 不相同 (选填“相同”或“不相同”).这个事实说明 凭感觉判断物体的温度是不可靠的 .
分析:测量是一个比较的过程,所以要先有一个参考或标准,两手开始的标准不相同,所以判断一个物体的结论也不相同,这说明凭感觉来判断物体的温度是不可靠的,需要用测量工具来进行精确的测量.
解:两手开始的温度不相同,放入同一温水中得出的结论是不同的,这是因为两次判断的标准不一样,这个事实说明凭感觉判断物体的温度是不可靠的.
故答案为:不相同;凭感觉判断物体的温度是不可靠的.
点评:此题考查温度测量的知识,反应出测量必须要有标准这一基本技能.
【解题方法点拨】
温度表示物体冷热程度的物理量,衡量温度高低,常用的温度计是根据热胀冷缩的性质来测量温度的.测量温度时,通常采用的是摄氏度温标,该温标通常以冰水混合物的温度作为零度,以标准大气压<即一个大气压>下水沸腾作为100度,把0度到100度之间分为100等份,每一等份叫做1摄氏度.温度并不是热量,也不是内能.天很热指的是温度,传递热指的是热量,摩擦生热指的是内能.这三个物理量变化时的说法不同,温度只能说升高降低,热量只能说吸收放出,内能只能说增大减小.【知识点的认识】
“摄氏度”是目前世界使用比较广泛的一种温标,它是18世纪瑞典天文学家摄尔维斯提出来的。他把水的沸点定为一百度,冰的沸点定为零度,其间分成一百等分,一等分为一度。但是,在使用中,人们感到很不方便。摄尔维斯第二年就把该温度表的刻度值颠倒过来使用。又隔两年,著名博物学家林耐也使用了这种把刻度颠倒过来的温度表,并在信中宣称:“我是第一个设计以冰点为零度,以水的沸点为一百度的温度表的”(即把一标准大气压下冰水混合物的温度规定为0℃,沸水的温度规定为100℃,在0℃和100℃之间分成100等份,每一等份就是1℃)。这种温度表仍然称为摄氏温标(又叫百分温标)。后人为了纪念摄尔维斯,用他的名字第一个字母“C”来表示。
【命题方向】
考查摄氏温度的规定,温度的计算与读法是命题的重要地方。
第一类常考题:
在一个标准大气压下冰水混合物的温度是0℃,沸水的温度是 100 ℃,北京一月份的平均气温是“﹣4.7℃,读作 零下4.7摄氏度 。
分析:(1)物体的冷热程度叫温度。通常温度的单位叫摄氏度,摄氏单位是这样规定的:把标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0度,把沸水的温度规定为100度,在0度和100度之间分成100等份,1份代表1度,读作1摄氏度;
(2)“﹣4.7℃,读作:零下4.7摄氏度。
解:摄氏温度的规定:把一标准大气压下冰水混合物的温度规定为0度,把沸水的温度规定为100度,分别用0℃和100℃表示;“﹣4.7℃,读作:零下4.7摄氏度。
故答案为:100;零下4.7摄氏度。
点评:本题考查了摄氏温度的规定,知道温度计上℃表示的温度就是摄氏温度,在100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1摄氏度。
第二类常考题:有一支温度计,刻度均匀但读数不准。它在冰水混合物中的示数为4℃,在沸水中的示数为94℃.用这支温度计测得烧杯中水的温度是22℃,则这杯水的实际温度是( )
A.18℃B.20℃C.22℃D.26℃
分析:1标准大气压下水的沸点为100℃,冰水混合物的温度为0℃,100℃和0℃之间有100等份,每一份代表1℃;
(1)而题目中温度计测量冰水混合物体的温度是4℃,1标准大气压沸水的温度是94℃,中间是90个小格,首先求出一个小格表示的温度;
(2)用它测得某液体的温度为22℃时,距离4℃有18个小格,求出18个小格表示的温度加上温度计显示为4℃时的实际温度0℃,就是液体的实际温度。
解:(1)温度计一个小格表示的温度等于=℃;
(2)用它测得某液体的温度为22℃时,液体的实际温度℃×(22﹣4)+0℃=20℃。
故选B。
点评:对于温度计不准的读数问题,我们要先求出温度计一小格表示的温度,然后乘以温度计的水银柱相对于0℃上升了多少格,求出物体的实际温度。
【解题方法点拨】
关于摄氏温度的规定:在1标准大气压冰水混合的温度为零,意思是无论冰多水少,还是冰少水多,只要二者混合,温度就是0℃,沸腾水的温度为100℃.在1标准大气压下冰水混合时的温度为0℃,沸腾水的温度为100℃.从0℃到100℃之间平分100等分,每份为1℃.这类题的基本解法是先求出液柱上升每厘米或每等份(每格)所表示的温度值,在计算实际测量时液柱上升的长度或格数,从而求出测量的实际温度,或是据温度计刻度原理,列出温度变化量与相应液柱变化量成正比来求解。温度的计算与读法,计算温度时应高温值减去低温值。
2.运动和静止的相对性
【知识点的认识】
运动是绝对的,静止是相对的,没有绝对的静止;也就是说一个物体相对于其它一个物体可以是静止的,但一定会出现相对于其它一些物体是运动的情况,而一个物体相对于另一个物体是运动的,它可能相对于其它物体都是运动的,一个物体一定可以找到一个及一个以上的物体与之有相对运动,但不一定可以找到一个与之静止的物体。
因为运动和静止是相对的,所以描述物体的运动必须选定参照物,事先不选定参照物,就无法对物体的运动状态做出判断。
【命题方向】
判断物体的是运动还是静止是中考必考内容。
例1:“神舟飞船”与“天宫一号”成功对接后,遨游太空。下列说法正确的是( )
A.“神舟飞船”相对于“天宫一号”是运动的
B.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是静止的
C.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是运动的
D.“神舟飞船”相对于地球是运动的,“天宫一号”相对于地球是静止的
分析:研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。
解:A、“天宫一号”和“神舟飞船”对接后,“神舟飞船”与“天宫一号'飞行器一起运动,相对位置没有发生变化,所以“神舟飞船”相对于“天宫一号”飞行器来说是静止的。
BCD、“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球的位置在不断发生变化,所以“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是运动的,故BD错误,C正确。
故选C。
点评:本题考查运动和静止的相对性,一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
例2:甲、乙两辆汽车行驶在平直的公路上,甲车上的乘客看乙车在向北运动。乙车上的乘客看到甲车和树木都向南运动则以下说法中正确的是( )
A.甲乙车可能都向南运动
B.甲乙两车可能都向北运动
C.甲车向北运动乙车向南运动
D.甲车一定在向南运动,乙车向北运动
分析:判断一个物体的运动情况,一定是相对参照物而言,选择不同的参照物,物体的运动情况会不一样。
解:(1)乙车上的乘客看到路边的树木向南运动,说明乙车向北运动;
(2)甲车上的乘客看到乙车向北运动,此时有三种可能:一是甲车静止不动;二是向南运动;三是也向北运动,但速度比乙车慢。
故选B。
点评:解决此类问题时首先抓住以地面、树木或建筑物为参照物判断出其中一个物体的运动情况,再根据它们之间的关系逐个分析,考查了学生的分析判断能力。
【解题方法点拨】
(1)一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物;
(2)如果两个物体的运动情况相同,则以其中任何一个物体为参照物,另一个物体都是静止的,我们就说这两个物体“相对静止”
3.速度与物体运动
【知识点的认识】
(1)速度表示物体运动的快慢程度.速度是矢量,有大小和方向,速度的大小也称为“速率”.物理学中提到的“速度”一般指瞬时速度,而通常所说的火车、飞机的速度都是指平均速度.在实际生活中,各种交通工具运动的快慢经常发生变化.
(2)初中所指的运动一般是机械运动:
①直线运动(匀速直线运动、变速直线运动匀加速、匀减速、非匀变速);
②曲线运动(匀变速曲线运动、非匀变速曲线运动【抛体运动、曲线运动、圆周运动、振动】)
【命题方向】
速度表述方法,机械运动的分类,初中主要在匀速直线运动中命题.
例1:下列描述物体运动快慢的成语中,与物理学描述运动快慢的方法相近的是( )
A.一日千里 B.大步流星 C.风驰电掣 D.迅雷不及掩耳
分析:速度是描述物体运动快慢的物理量.运动物体在单位时间通过的路程叫速度.明确每个成语的含义,然后确定符合题意的选项.
解:
A、“一日千里”指马跑得很快,一天能跑一千里,符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项符合题意;
B、“大步流星”形容步子跨得大,走得快.不符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项不符合题意;
C、“风驰电掣”形容非常迅速,像风吹电闪一样.不符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项不符合题意;
D、“迅雷不及掩耳”雷声来得非常快,连捂耳朵都来不及.比喻来势凶猛,使人来不及防备.不符合“单位时间通过的路程”的条件.此选项不符合题意.
故选A.
点评:此题考查的是对速度物理意义的认识,属于基础知识,难度不大,但要准确理解成语的含义.
例2:甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图所示,图中能正确反映两人运动距离与时间关系的是( )
A. B.
C. D.
分析:物体做匀速直线运动时,路程和时间的图象就是一条过原点的直线,由此可知A和B都是错误的;
由题干中的图可知:甲和乙同时同向运动,相同的时间内,乙运动的路程长,乙的运动速度就大;我们可以在C和D的图象中,找出相同的时间,看谁运动的路程长,从而得出甲和乙的正确图象.
解:由题干中的图象可知:乙比甲运动的速度大.
A、图象表示,随着时间的增长,运动的路程是不变的,表示甲乙是静止的,故A选项不符合题意;
B、图象表示,随着时间的增长,运动的路程是不变的,表示甲乙是静止的,故B选项不符合题意;
C、在横轴上找一点,表示时间相等;做纵轴的平行线,可以发现甲的运动路程长,说明了甲运动快,故C选项不符合题意;
D、运用上面的方法,可以发现:在相同的时间内,乙的运动路程长,速度大,故D选项符合题意.
故选:D.
点评:此题考查的是我们对于图象的分析能力,尤其是路程与时间图象中物体速度的判断,这是一个难点,需要突破.
【解题方法点拨】
多了解物理学方法:例如速度、温度、压强、功率、电流、电功率等表述法.
4.速度的计算和公式的应用
【知识点的认识】
(1)速度的定义及其物理意义:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度.速度是用来描述物体运动快慢的物理量.
(2)速度的公式:通常用字母v表示速度,用字母s表示路程,用字母t表示时间,则速度的公式是v=.
【命题方向】
计算类型:一、列车过桥问题(注意列车通过路程要加上列车的长),二、爆破安全逃离问题,三、测距离问题,四、追赶问题,五、赶时间问题,六、顺、逆水行船问题,七、比例问题
例1:一辆大型运输车,长40m,质量为30t,匀速通过长260m的山洞时,所用时间为30s,它以同样速度通过一座桥时,所用时间为24s,求桥的长度.
分析;解答此题的关键的是大型运输车30s内走的路程是40m+260m,同理.它以同样速度通过一座桥时,所走的路程车长,所以求出的距离要减去车长才是桥的长度.
已知:s1=40m,s2=260m,t1=30s,t2=24s
求:s3
解:v===10m/s,
s3=vt2﹣s1=10m/s×24s﹣40m=240m﹣40m=200m.
答:桥的长度是200m.
点评:解题时要注意此题中有个多余条件(质量为30t),解答此题的关键一定要注意这辆大型运输车自身的长度.
例2:如图所示,轿车从某地在高速公路上往南宁方向匀速行驶,当到达A地时,车内的钟表显示为10h15min,到达B地时,钟表显示为10h45min.求:
(1)轿车从A地到B地用多少时间?
(2)轿车从A地到B地的速度.
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到南宁需要多长时间?
分析:此题考查了速度公式v=即变形式t=,结合图象反映的路程信息可以求解答案.
解:(1)轿车从A地到B地所用时间△t=30min=0.5h;
(2)轿车从A地到B地的s=120﹣70=50km,故速度v===100km/h;
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,则从B地到南宁所用时间t===0.7h;
答:(1)轿车从A地到B地用时30min;
(2)轿车从A地到B地的速度v=100km/h;
(3)从B地到南宁需要0.7h.
点评:解决此类题目的关键是通过图象得出需要信息,结合速度公式及变形式求解答案.
例3:甲、乙两物体做匀速直线运动,它们通过的路程之比为3:2,所用时间之比为2:3,则速度之比为( )
A.9:4 B.4:9 C.1:1 D.3:2
分析:要判断速度之比,要根据速度公式v=,由题目的路程、时间之比来求速度之比.
解:甲、乙的路程之比为3:2,所用时间之比为2:3,故根据速度公式v=,可知甲乙速度之比为:,即9:4.
故选A.
点评:本题是由路程和时间之比,求速度之比,与计算速度一样,都是根据速度公式来求解.
【解题方法点拨】
要熟练运用速度的计算公式及其变形,分类练习此类题目,多与生活联系.【知识点的认识】
(1)速度的公式:v=,其中v表示速度,s表示路程,t表示时间.
(2)应用:
①火车过桥(隧道)问题:
火车穿过隧道时,火车头进人隧道就开始算起,直到火车尾离开隧道才叫做火车通过了隧道,所以火车穿过隧道经过的路程应该等于隧道长与车身长度的和.过大桥时也类似,火车通过大桥经过的路程等于桥长加车长.故对于本身有长度的物体过桥问题小结如下:物体通过的路程等于桥长与物体本身长度的和.
②出租车问题:
a.出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度,指针指示的数值就是该时刻的速度值,采用的单位为km/h.
b.里程示数窗表示该车行驶的总路程,某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差.
c.出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间,里程就是这段时间内出租车通过的路程.利用这些信息,可以解决与出租车有关的多种问题.
【命题方向】
第一类常考题:火车过桥
甲乙两地的距离是900km,一列火车早上7:30从甲地出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地.列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁,列车全部通过桥梁的时间是25s.求:
(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时?
(2)火车的长度是多少米?
分析:(1)已知甲乙两地的距离和甲地开往乙地的时间,利用v=即可求得火车从甲地开往乙地的平均速度;
(2)已知速度和时间可求火车和桥梁的总长,总长减桥梁长就是火车的长度.
解:(1)火车从甲地早上7:30出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地,则甲地开往乙地所用时间t1=9h.
火车从甲地开往乙地的平均速度v1===100km/h,
(2)∵v=,v2=144km/h=40m/s
∴火车过桥通过的总距离:
s=v2t2=40m/s×25s=1000m,
∴火车的长度s火车=s﹣s桥=1000m﹣400m=600m.
答:(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是100千米每小时;
(2)火车的长度是600米.
点评:本题考查了速度公式的计算,弄清火车完全过桥时行驶的路程为桥长与火车长的和是关键.
第二类常考题:行程问题
小光从厦门乘坐某次航班来武夷山旅游,厦门机场起飞的时间是7:20,抵达武夷山机场的时间是8:05,飞机飞行路程约为396km.求:
(1)全程飞行的时间是多少小时?
(2)全程飞行的平均速度是多少千米每时?
分析:(1)根据飞机起飞时间和抵达时间,求全程飞行的时间;
(2)又知道飞行时间,利用速度公式v=求全程飞行的速度.
解:
(1)根据飞机起飞时间为7:20,抵达武夷山机场的时间是8:05可得飞行时间:
t=8:05﹣7:20=45min=0.75h,
(2)飞机飞行的平均速度为:
v===528km/h.
答:(1)全程飞行的时间是0.75h;
(2)全程飞行的平均速度是528km/h.
点评:本题考查了学生对速度公式的掌握和运用,能根据起飞和抵达时间求出飞机飞行时间是本题的突破口.
【解题方法点拨】
注意事项:(1)应用v=计算时,单位要统一.s用米(m),t用秒(s)作单位时,速度v的单位为米/秒 (m/s);当s用千米(km),t用小时(h)时,速度v的单位为千米/时(km/h).
(2)v=公式的三个物理量必须对应于同一物体.
5.变速运动与平均速度
【知识点的认识】
(1)变速运动的快慢就是速度变化的快慢(速度不断变化的运动,包括大小和方向),速度的变化用加速度来描述!匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加(减少)是固定的!加速度有正负,正代表速度是增加的,负代表速度是降低的!非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定!
(2)平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢.用表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是=.
【命题方向】
平均速度的求法,平均速度不是速度的平均的区别题目是中考的命题方向.
例1:晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军,测得她在50m处的速度是6m/s,到终点时的速度为7.5m/s,则全程内的平均速度是( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
分析:由题意可知晓燕百米赛的路程与运动时间,由平均速度公式可以求出她的平均速度.
解:晓燕的百米平均速度:===6.25m/s;
故选B.
点评:本题考查了求晓燕的百米平均速度,是一道基础题;要求平均速度只要找出路程与所对应的运动时间,代入平均速度公式计算即可,解题时不要受题干所说的两个速度的影响,题中所提的速度为瞬时速度,与平均速度无关.
例2:如图,为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析可知:小球从A点到F点作的是 变速直线 运动(选“匀速直线”或“变速直线”).小球从B点到F点运动的路程是 12.00 cm,平均速度是 0.15 m/s.
分析:通过观察相同的时间间隔内,小球通过的路程,判断小球做何种性质的运动.
通过读刻度尺确定小球运动的路程,数小球间隔个数确定小球的运动时间.
根据公式=,求出小球的平均速度.
解:通过观察相同的时间间隔内,小球通过的路程越来越大,所以小球做变速直线运动.
小球从B点到F点通过的路程为12.00cm,运动时间为0.8s
小球的平均速度===0.15m/s
故答案为:变速直线,12.00,0.15
点评:此题考查了平均速度的计算以及长度测量、运动性质的判断,属于最基本的计算题型,要求学生熟练掌握课本知识,认真计算.
【解题方法点拨】
(1)平均速度只能用来粗略地描述做变速直线运动的物体的平均快慢程度,它不能精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢.
(2)平均速度是指某段路程或某段时间内物体运动的平均快慢,所以求平均速度时一定要指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度,路程和时间要一一对应.即平均速度等于这段路程与通过这段路程所用的总时间的比值.
(3)平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值.这一点在计算时千万要注意.
6.力的作用效果
【知识点的认识】
(1)力可以改变物体的运动状态:
①物体运动状态的改变:一是指物体运动速度大小发生了改变.如物体从快到慢、从慢到快、从静止到运动和从运动到静止都是速度大小在改变;二是指物体运动方向发生了改变,如左转弯、右转弯等都是说明其运动方向在改变;三是指物体运动速度大小和运动方向同时发生了改变.
②力可以改变物体运动状态并不是说物体只要受力,其运动状态就一定要改变,“可以”不是“一定”.
(2)力可以改变物体的形状:用手拉弹簧使弹簧变长了;揉面时,面团形状不断变化;刀片能划破纸等,都表面力可以使物体的形状发生改变.
【命题方向】
生活中力的作用效果的现象有哪些,判断其是改变运动状态还是形状都是中考的命题方向
例1:下列过程中,有一个力的作用效果与其他三个不同类,它是( )
A.把橡皮泥捏成不同造型
B.进站的火车受阻力缓缓停下
C.苹果受重力竖直下落
D.用力把铅球推出
分析;解决本题的关键是掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态.物体运动状态的改变包括:速度大小的改变和运动方向的改变.
解:A、把橡皮泥捏成不同造型,橡皮泥的形状发生变化,所以选项A属于力改变物体的形状;
B、进站的火车受阻力缓缓停下,速度在减小,所以选项B属于力改变物体的运动状态;
C、苹果受重力竖直下落,苹果在重力作用下,速度越来越快,所以选项C属于力改变物体的运动状态;
D、用力把铅球推出,铅球在重力作用下,运动速度和运动方向都在发生改变,所以选项D属于力改变物体的运动状态.
故选:A.
点评:本题考查了力的作用效果,力的这两个作用效果有明显的不同,比较容易辨别.
例2:下列事例中,在力的作用下使物体的形状发生变化的是( )
A.紧急刹车
B.骑自行车加速前进
C.做直线运动的足球,碰到球员后,运动方向发生改变
D.两手用力扳竹条,使其弯曲
分析:力可以使物体发生形变,物体的形变包括:形状的变化和体积的变化.
解:A、紧急刹车时,刹车皮和轮胎内圈之间的摩擦力使轮胎由运动变为静止,改变了物体的运动状态;
B、骑自行车加速运动,对自行车施加的作用力改变了自行车的运动速度,速度的改变是运动状态改变的一种;
C、运动方向的改变就是运动状态改变的一种;
D、两手对竹条的作用力是竹条的形状变弯了.
故选D.
点评:此题考查了力可以改变物体的形状,是一道基础题.
【解题方法点拨】
(1)一个物体只要发生了运动状态的改变或形状的改变,这个物体一定受到力的作用.
(2)一个物体若受到了力的作用,则物体要么改变了形状,要么改变了运动状态,要么两者都发生了改变,要根据题意判断是哪一种情况,不能盲目地下结论.
7.增大或减小摩擦的方法
【知识点的认识】
增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
(4)变湿摩擦为干摩擦.
减小有害摩擦的方法:
(1)使接触面变光滑;
(2)减小压力;
(3)用滚动代替滑动;
(4)使接触面分离;
(5)变干摩擦为湿摩擦.
【知识拓展】
①加润滑油,可以在摩擦面间形成一层油膜,使摩擦面不接触,运动部件只在油膜上滑过,大大减小了摩擦;
②利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小,如气垫船;
③利用磁悬浮使摩擦面脱离,可以大大减小摩擦,如磁悬浮列车.
【命题方向】
怎样增大摩擦力或减小摩擦力,生活中的现象使用的是增大还是减少摩擦都是命题方向.
例1:下列做法属于减小摩擦的是( )
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走
B.在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下
D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落
分析:(1)摩擦力大小的影响因素:压力和接触面粗糙程度.压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大.
(2)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度.
(3)减小摩擦力的方法:减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动.
解:A、冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
B、在生锈的自行车轴上滴一些油,使接触面脱离,减小摩擦力,骑车就会感觉轻松一些.符合题意.
C、当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
D、体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
故选B.
点评:(1)掌握摩擦力大小的影响因素,增大和减小摩擦力的方法.
(2)能用摩擦力的知识解释生活中的问题.
例2:如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. B. C. D.
旅行箱下装有小轮在轴承中加滚珠 给车轮的轴中加润滑油 轮胎上制有花纹
分析:影响摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度两个因素,
减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑即减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油、使两接触面分开.
增大摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度.
据此分析判断.
解:A、轮胎上制有花纹,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦,符合题意;
B、轴承中装有滚珠,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,是减小摩擦的一种方法,不符合题意;
C、给车轮的轴中加润滑油,使两接触面分开,减小摩擦,不符合题意;
D、旅行箱下面的小轮可以变滑动为滚动,即减小了摩擦力,不符合题意.
故选A.
点评:增大、减小摩擦的现象在我们的日常生活中随处可见,学习中要注意理论联系实际,用所学物理知识对生活中的物理现象作出解释,这样才能做到举一反三,活学活用.
【解题方法点拨】
解答此类题目时,分析操作前后的摩擦力变化即可.例如,锁生锈不好开时,将少量食用油注入锁孔就易开了,起初开锁难说明摩擦力大;操作后,开锁容易说明摩擦力减小.前后对比说明注入食油使摩擦力减小了,或者,直接分析操作符合增大或减小摩擦的哪一项,这需要我们熟练应用增大或减小摩擦的方法与途径.
8.探究阻力对物体运动的影响
【知识点的认识】
设计实验:取一辆小车,使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上.每次水平面表面的粗糙程度都不同,第一次在水平面上铺毛巾,第二次换成棉布,第三次去掉所铺棉布,比较小车每次在水平面上的运动情况有什么不同.
实验现象:按以上设计进行实验,实验现象如图所示,并将实验的结果填在下表中.
接触面 小车受到阻力的大小 小车运动的距离
毛巾 最大 最短
棉布 较大 较短
木板 最小 最长
现象分析:小车分别滑过毛巾、棉布、木板表面时,由于毛巾表面最粗糙,阻力最大,使小车很快就停下来,运动的距离最短;而木板表面最光滑,阻力最小,小车运动的距离最长.通过小车在不同表面运动的距离不同,说明小车受到的阻力越小,速度改变越慢,小车越不容易停下来.
实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越大,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢.
实验推理:如果水平面表面绝对光滑,小车受到的阻力为0,速度不会减小,小车将以恒定不变的速度运动下去.
【命题方向】
本实验探究的问题,实验探究过程中用到的物理学方法:控制变量法、推理法等是命题方向.
典例:在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示.
(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 速度 相同.
(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最 远 ,这说明小车受到的阻力越 小 ,速度减小得越慢.
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 匀速直线运动状态 .
分析:实验中要求从同一点滑下,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度,从而看出在不同材料上的滑行的距离.而这三种材料我们非常熟悉,从而比较出受阻力的不同,然后我们可以猜想如果没有任何阻力的话,物体的速度将不会改变
解:我们让小车从顶端滚下目地是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较.
而明显由图示看出,在玻璃板上小车滑行的距离是最远的,我们知道在玻璃板上小车受阻力最小;
速度减小的慢,所以我们想到如果没有阻力的话小车将会滑行将会一直进行下去,做匀速直线运动.
故答案为:(1)速度;(2)远、小;(3)匀速直线运动状态.
点评:本题考查理想实验内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义.
【解题方法点拨】
阻力对物体运动影响的探究实验要明白:
(1)小车从斜面上滑下后,为什么最终会在水平面上停下
(2)如果水平面铺的材料不同,小车在平面上减小的速度一样吗?
(3)用所给器材,怎样验证你的想法
(4)在实验中我们应该注意什么样的问题.
9.惯性与惯性现象
【知识点的认识】
(1)惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性.一切物体都具有惯性.
(2)惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性.惯性代表了物体运动状态改变的难易程度.惯性的大小只与物体的质量有关.质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小.
(3)当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止.任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态.
(4)惯性的应用与防止:在日常生活中惯性现象对我们既有有益的一面,又有有害的一面.有益的要加以利用,例如利用惯性使锤头套紧;有害的要加以防止,例如汽车不能超速超载.
【命题方向】
命题方向有以下方面:(1)惯性的认识;(2)影响惯性的因素;(3)惯性的应用与防止.
例1:下列说法中正确的是( )
A.物体运动的速度越大,它受到的动力越大,惯性也越大
B.骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,这是为了增大惯性
C.足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的力的作用
D.若运动的物体不受任何力的作用,它的速度将慢慢变小,最终停下来
分析:根据:惯性的知识及力的作用效果分析解答此题.
解:A、物体的惯性取决于物体的质量,与物体速度无关,故A错误.
B、骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,是为了获得更大的速度,自行车惯性不变,故B错误.
C、足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的阻力作用,阻力改变了足球的运动状态,使它停下来,故C正确.
D、若运动的物体不受任何力的作用,则物体由于惯性要继续运动下去,不会停止,故D错误.
故选C.
点评:本题考查了:物体的惯性、力的作用效果.应记住:惯性是物体的固有属性,取决于物体的质量,与物体的运动状态及受力情况无关;力的作用效果有:使物体发生形变;改变物体的运动状态.
例2:由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生,国家加大了对违反交通法规的处罚力度.关于汽车安全行驶的规定和措施,下列说法正确的是( )
A.限制汽车最大行驶速度,是为了减小汽车的惯性
B.安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用
C.冬天汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上装防滑链,是为了减小摩擦
D.严禁酒后驾车.主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝,更容易出现交通事故
分析:(1)惯性是物体的固有属性,其大小只取决于物体的质量;
(2)安全带是为了防止在紧急刹车时人会前冲而带来的伤害;
(3)冰雪天因为路面结冰,而使摩擦力减小,故为了增大摩擦可以在轮胎上装防滑链;
(4)汽车的刹车距离取决于汽车的运行速度及人的反应时间,而酒后人的反应时间增长,故可以分析为什么不能酒后驾驭.
解:A、惯性是物体的固有属性,惯性大小与速度大小无关;限制速度的目的是为了减小刹车距离,故A错误;
B、根据惯性可知突然启动时人是向后仰的,安全带不起任何作用,故B错误;
C、防滑链可以增大轮子与地面间的摩擦力,防止交通事故的产生,故C错误;
D、人饮酒后,由于反应变慢,则反应时间变长,则刹车距离变大,极易造成交通事故,故D正确;
故选D.
点评:本题考查物理知识在交通法规中的应用,在生活中要注意体会物理知识的应用.
【解题方法点拨】
(1)惯性不等同于惯性定律.惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因).
(2)惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”“获得惯性”.正确的是“具有惯性”.【知识点的认识】
惯性现象就是物体保持原来运动状态的一种作用,不论这种运动状态是静止还是平动,或是转动.最初是由惯性原理揭示出物体的惯性.惯性是物体具有保持原来状态(包括保持动状态或静止状态)的一种性质.我们把更容易保持原来状态的物体,称其惯性大.惯性原理可以表述为:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或者静止状态.
【命题方向】
解释生活中的惯性现象:例如1.拍打衣服上的尘土;2.套紧松动了的锤把;3.甩干洗手后水份;4.用扬场机优选种子.
(1)现代汽车除了前、后排座位都有安全带外,还安装有安全气囊系统,这主要是为了减轻下列哪种情况出现时,可能对人身造成的伤害( )
A.汽车速度太慢 B.汽车转弯 C.汽车突然启动 D.汽车前端发生严重撞击
分析:气囊的作用是急刹车时对司机和乘客起一个保护作用.由于任何物体都有保持原来运动状态的性质,利用任何物体都具有惯性以及安全气囊位置进行分析.
解:汽车急刹车、急剧减速或前端发生严重撞击时,人由于惯性仍保持原来的运动状态向前运动,就会撞在前面较硬的物体上,对人身造成伤害.装有安全气囊系统的汽车,安全气囊在此时自动充气弹出,增大了受力面积,从而减小了对人的压强,避免造成人体伤害.
故选D.
点评:首先要明确安全气囊的位置是由于惯性当人体向前运动时的整个过程,然后在此基础上利用惯性知识进行分析.
例2:乘坐公共汽车时,如果车没停稳就往下跳,是否安全?若不安全,易往前摔还是易往后摔?为什么?
分析:分析惯性现象要分析原来物体怎么运动,哪部分受力改变运动状态,哪部分由于惯性继续运动.
解:车没停稳就往下跳,人由于惯性具有和车相同的速度,脚着地时,脚受力改变运动状态,而身体由于惯性继续向前运动,所以会向前摔.
故答案为:不安全;易往前摔;由于惯性.
点评:此题考查惯性在生活当中的具体应用.
【解题方法点拨】
解释常见的惯性现象的四个环节:
(1)确定研究对象,即明确研究对象是哪一个物体或同一个物体的哪两个不同部分.
(2)弄清该物体原来处于什么状态,是运动还是静止.
(3)什么原因使该物体(或物体的哪个部分)改变了原来的运动状态.
(4)该物体(或物体的另一部分)由于惯性要保持原来的状态,出现了怎样的现象.
10.平衡状态的判断
【知识点的认识】
物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态,物体受到的合力为零时处于平衡状态.如挂着的电灯、放在桌面上的书、在平直公路上做匀直线运动的汽车、在空中匀速直线下降的降落伞都处于平衡状态.
【命题方向】
物体是否处于平衡状态,与牛顿第一定律的联系,是命题的知识点.
例1:竖直向上抛出一小球,小球到达最高点时处于 非平衡 状态(选填“平衡”或“非平衡”),你判断的依据是 小球只受重力作用 .(忽略空气阻力)
分析:竖直向上抛出一小球,小球到达最高点时只受重力作用,物体只受一个力的作用,根据几个力平衡的概念可知一个不能平衡.
解:到达最高点时,小球只受到重力一个力的作用,所以它受到的力不是平衡力,它处于非平衡状态.
故答案为:非平衡,小球只受重力作用.
点评:物体受到两个或两个以上的力的作用时,物体处于静止状
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