一、初中物理功和机械能问题
1.如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间tab>tcd,运动距离sab=scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.ab段做功较多 B.ab段与cd段的功一样多 C.ab段功率较大
D.ab段与cd段的功率一样大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
拉力大小相等且sab=scd,根据W=Fs可知:拉力所做的功相同,故A错误,B正确;由于tab>tcd,根据P?W得:Pab<Pcd,故C、D错误. t
2.在雄壮的国歌声中,升旗手在50秒时间内将重5N的国旗缓缓上升到旗杆顶端,下面分析正确的是( )
A.缓缓上升,动能转化为重力势能
B.升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向下 C.他对国旗做功的功率最接近于1W D.旗杆顶端的滑轮在使用时是省力的 【答案】C 【解析】 【分析】
(1)影响动能的因素是质量和速度;影响重力势能的因素是质量和高度;在一定条件下,动能和势能可以相互转化;
(2)两个物体发生相对运动时,摩擦力方向与相对运动的方向相反;
(3)已知国旗重力,估计出旗杆高度,可以得到克服旗杆重力做的功;功与时间之比为功率;
(4)定滑轮的本质是等臂杠杆,所以不能省力。 【详解】
A.国旗匀速上升过程中,速度不变,质量不变,则动能不变,高度增大,国旗的重力势能逐渐增大,没有动能转化为重力势能,故A错误;
B.由于力的作用是相互的,升旗同学向下拉绳,升旗同学的手受到绳对手的摩擦力方向向上,故B错误;
C.已知国旗的重力5N,旗杆大约10m高,克服国旗的重力做功为
W?Gh?5N?10m?50J
国歌的演奏一遍的标准时间是50秒,他对国旗做功的功率最接近于
P?故C正确;
W50J??1W t50sD.国旗杆上的滑轮为定滑轮,则利用定滑轮升国旗,可以改变施力的方向但不能省力,故D错误。 故选C。
3.如图所示,小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下,并最终刚好到达等高的C点,下列说法中正确的是( )
A.因为最终到达了与A等高的C点,所以小球机械能守恒 B.小球在B点的机械能最大
C.小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能
D.小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A B.小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下,在A点具有动能和重力势能,并最终刚好到达等高的C点,C点速度为0,只有重力势能,A、C两点的重力势能相等,但A点的机械能大
于B点的机械能,说整个运动过程中,机械能在减小,所以A点的机械能最大,故AB错误;
C.小球从B到C的过程中先将重力势能转化为动能,再将动能转化为重力势能,故C错误;
D.A、C两点的重力势能相等,整个过程动能减小为0,用来克服摩擦力做功,故D正确。 故选D。
4.九年级的小黄同学一口气从一楼跑到四楼教室,所用时间为 30 s。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近( ) A.1.5 W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
一层楼的高度约为3m,三层高度约为9m,九年级的同学体重大约为50kg,则克服自身重力所做的功约为
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×9m=4500J
克服重力做功的功率
B.15 W
C.150 W
D.1500 W
P?W4500J??150W t30s故ABD,都不符合题意,C符合题意。 故选C。
5.小美用200N的力将重10N的足球踢出去15m远,她对足球做的功是( ) A.3000J C.没有做功 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
题中只告诉了该同学对足球的作用力大小为200N,而没有说明足球在该力的作用下移动的距离(15m是足球离开脚后运动的距离),她对足球做了功,但无法准确求出她对球所做的功,故A、B、C不符合题意,D符合题意。 故选D。
B.150J
D.做了功,但无法确定做功多少
6.一个超级惊险项目——18米长悬崖秋千惊现重庆某公园!小明被缆绳拉到6层楼的高度,释放后自由摆动冲向峡谷(如图所示),伴随着人们的惊呼声,秋千越荡越低。下列有关说法中正确的是( )