八年级物理下学期暑假作业(三)
易错点1 做功
判断是否做功的两个条件:①有力,②沿力方向通过的距离。
有力不一定做功,有力有距离,并且力、距离要对应才做功。
易错点2 功率
功是表示做功多少的物理量,功率是表示做功快慢的物理量
功率两种计算方式的区别:适用所有情况;计算的是瞬时功率,F可能是变量,v也可能是变量。
易错点3 动能与势能
质量越大,速度越快,物体的动能越大;质量越大,高度越高,物体的重力势能越大;在弹性限度内,弹性物体的形变量越大,弹性势能越大。
动能与哪些因素有关实验中运用转换法、控制变量法;木块运动距离表示小球动能大小,若无摩擦,不能完成实验。
物体匀速水平运动时,动能和势能不一定不变。此时还要考虑物体的质量是否发生变化,例如洒水车,投救灾物资的飞机。
降落伞匀速下落时动能不变,重力势能减小。
易错点3 机械能守恒
机械能等于动能和势能的总和;
物体在下降过程中,其重力势能不一定转化为动能。还要看物体的速度变化,例如匀速下降,动能是不变的。
机械能守恒时,动能最大,势能最小。可以由容易分析的高度和形变大小先判断势能,再判断动能的变化。
在动能和势能的相互转化的过程中,如果题目中有“光滑”、“自由”、“不计阻力”等词语,说明不计摩擦,则机械能不变;若考虑摩擦,则机械能减小。
外力对物体做功,也由“机械能=动能+势能”来判断:若质量和速度不变,高度增加,动能不变,重力势能增大,机械能增大
典题精练
1.2021年3月1日,最新刑法修正案生效,“高空抛物”正式入刑。宜宾创文成功,作为市民的我们应拒绝高空抛物,做文明市民。关于高空抛物,下列说法正确的是( )
A.物体的重力势能与速度有关
B.抛下鸡蛋就没有伤害
C.物体下落重力势能转化为动能
D.物体下落机械能守恒
2.2023年1月26日,世界乒乓球职业大联盟(WTT)支线赛多哈站结束,中国队包揽了五个单项冠军,如图是我国运动员在比赛中高抛发球时的情景,则下列有关说法正确的是( )
A.乒乓球在上升过程中,重力势能转化为动能
B.乒乓球从最高点下落的过程中,重力势能减少,动能变大,机械能保持不变
C.乒乓球落向桌面,撞击桌面时,动能转化为弹性势能
D.乒乓球离开球拍恢复原状的过程中,动能转化为重力势能
3.蹦床运动员从如图所示的最高点下落到蹦床上,直至最低点的过程中(不计空气阻力的影响),下列说法正确的是( )
A.运动员在最高点时受平衡力作用
B.运动员下落过程中惯性越来越大
C.运动员刚接触蹦床时,速度达到最大值
D.下落到最低点时,蹦床的弹性势能最大
4.同学们在体育课进行实心球投掷训练,如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹,B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹,空气阻力忽略不计。下列分析正确的是( )
A.实心球在B→C过程中,动能逐渐增加
B.实心球在B→C→D过程中,人没有对球做功
C.实心球到达最高点C时,它处于平衡状态
D.实心球在A→B过程中,说明力可以改变物体的形状
5.汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中。
(1)三次实验应让小球由静止开始滚下。实验中,动能的大小是通过_______来反映的;
(2)甲、乙两次实验探究的是动能与_______的关系;
(3)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是:mA_______mB,与乙图实验进行比较,可以得出:_______相同时,质量越大,动能越大。为了实验安全,需改进丙图实验,再与乙图实验对比,在不改变木板长度的情况下,以下可行的方法是_______(填写正确选项前的字母)。
A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度 D.换用一个较重的木块
(4)善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能______(填“相同”或“不同”)。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做_______(填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系。
6.某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的机械能损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙中深度分别为h₁和h₂,C、D 两球陷入沙深度均为h₃,且h₁<h₂<h₃。
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中的___________来反映的;
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度相同时,___________越大,___________越大;
(3)比较___________两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能___________;
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径___________(选填“有关”或“无关”);
(5)小球在下落过程陷入沙面前,将重力势能转化为___________能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为___________能。
7.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg,只考虑人受到重力和空气阻力,下降时的速度—时间图线如图所示,求:(g=10N/kg)
(1)人在前50s内下落2100m,求这段时间内人的平均速度;
(2)人在第20s~30s时,所受空气阻力是多少;
(3)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功和功率。
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(1)若空车静止在平地上,轮胎与地面的总接触而积为,车对地面的压强是,求空车的质量;
(2)若该车输出功率恒为800W,在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶3.6km,求该车受到的牵引力。
9.如图是两轮电动平衡车,其自身质量为10kg,每只车轮与地面的接触面积始终为20cm2,质量为70kg的小明驾驶平衡车在1min内匀速直线运动300m,行驶过程中受到的阻力为40N,g取10N/kg。求:
(1)平衡车自身的重力;
(2)小明站在平衡车上,平衡车静止时车轮对地面的压强;
(3)小明驾驶平衡车匀速行驶过程中,克服摩擦力做功的功率。
参考答案:
1.C 2.C 3.D 4.B
5. 木块移动的距离 速度 < 速度 A 不同 不能
6. 深度 质量 重力势能 A、C 越大 无关 动 内
7.(1)42m/s;(2)800N;(3)1.2×106J,4×104W
【详解】解:(1)根据可知,人在前50s内的平均速度为
(2)人和装备的总重力为
G=mg=80kg×10N/kg=800N
人在第20s~30s时,做匀速直线运动,处于平衡状态,所受空气阻力为
f=G=800N
(3)根据W=Gh可得,人在前30s内重力做的功为
W=Gh=800N×1500m=1.2×106J
根据可得,人在前30s内重力做功的功率为
答:(1)这段时间内人的平均速度为42m/s;
(2)所受空气阻力是800N;
(3)这段时间内人所受重力做的功为1.2×106J和功率为4×104W。
8.(1)800kg;(2)160N
【详解】解:(1)轮胎与地面的总接触而积为,车对地面的压强是,则车对地面的压力
则空车的质量
(2)该车输出功率恒为800W,在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶3.6km,由
可得,该车受到的牵引力
答:(1)空车的质量为800kg;
(2)该车受到的牵引力为160N。
9.(1)100N;(2)2×105Pa;(3)200W
【详解】解:(1)平衡车自身重力
(2)车轮对地面的压强
(3)平衡车克服摩擦力做功
克服摩擦力做功的功率
答:(1)平衡车自身的重力为100N;
(2)小明站在平衡车上,平衡车静止时车轮对地面的压强为2×105Pa;
(3)小明驾驶平衡车匀速行驶过程中,克服摩擦力做功的功率为200W.