山西省2020中考物理功和机械能专题复习课件 65页

第 9 课时　 功和机械能 第一篇　教材梳理 思维导图　构建体系 定义 　 作用在物体上的力 , 使物体在力的方向上移动一段距离 , 就说这个力对物体做了功。 　 做功的两个必要因素 : 一是作用在物体上的 　　　　 ; 二 是物体在 　　　　　　 移动了距离   计算 　 功等于 　　　　 与 　　　　　　　　　　　　　　 的乘积 , 公式 为 W= 　　　　 , 功的单位为焦耳 (J),1 J = 1 N·m  常见值 　 将两个鸡蛋举高 1 m 做功约为 1 J; 一个中学生从一楼走上二楼做功约为 1500 J; 将地面上的物理课本捡起来 , 人对课本做功约为 2 J 考点一　功、功率及其计算 1 . 功 力 力的方向上 力 物体在力的方向上移动的距离 Fs 示意图 特点 　 物体在水平方向不受力 , 因具有惯性而动 　 物体受力 , 但静止 　 有力有距离 , 但力的方向与距离的方向垂直 举例 　 踢出去的足球运动过程中 , 人对足球不做功 推 而未动 , 搬而未起 　 人提水桶水平前进 , 提水桶的力和水桶的重力不做功 [ 点拨 ] 不做功的三种情况 ( 其他情况都做功 ) 2 . 功率 快慢 瓦特 W Fv 机械能 动能 　 定义 : 物体由于 　　　　 而具有的能   　 影响因素 : 　　　　 和 　　　　 。 　 质量相同的物体 , 运动速度越大 , 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 ( 常通过使物体从斜面上同一高度由静止下滑、使单摆摆角 θ 相同来控制速度不变 )  势能 重力势能 　 定义 : 物体由于受到重力并处在一定高度而具有的能 　 影响因素 : 　　　　 和 　　　　 。 　 物体的质量越大 , 位置越高 , 它具有的重力势能就越大   弹性势能 　 定义 : 物体由于发生弹性形变而具有的能 　 影响因素 : 物体的材料和 　　　　 程度 。   　 物体的弹性形变程度越大 , 它具有的弹性势能就越大 考点二　机械能及其转化 运动 质量 速度 质量 高度 弹性形变 （续表） 机械能的 相互转化 　 物体的动能和势能是可以相互 　　　　 的 ; 有摩擦阻力时 , 在动能 和势能 的相互转化中 , 机械能会 　　　　 , 如图甲、乙所示。   　 如图丙所示 , 卫星由远地点向近地点运动时 , 　　 　　 减少 , 　　　　 增大 , 由于没有空气阻力 , 机械能 　　　　   转化 减少 重力势能 动能 不变 探究一　功和功率的概念及计算 1 . [2019· 黑龙江 ] 如图 9 - 1 所示 , 力对物体做功的是 ( 　　 ) 图 9 - 1 A. 用力搬石头 , 搬而未动 B. 提着桶在水平路面上前进 C. 用力将鸡蛋举高 D. 手举杠铃静止不动 C 2 . [2019· 天津 ] 小华把装有 30 个鸡蛋的塑料袋从 1 楼提到 3 楼的家里 , 他提鸡蛋的力做功最接近 ( 　　 ) A.9 J B.30 J C.90 J D.300 J 3 . [2019· 南充 ] 将物体 A 放在水平面上 , 在水平拉力 F 1 作用下 , 以 v 1 = 4 m/s 的速度向右匀速运动 , 在同一水平面上 , 物体 A 受到水平拉力 F 2 作用时 , 以 v 2 = 6 m/s 的速度向右匀速运动 , 两次移动的距离相同 , 则两次拉力做功 W 1 　　　 ( 选填 “ > ”“ < ” 或 “ = ”) W 2 , 两次拉力的功率 P 1 　　　 ( 选填 “ > ”“ < ” 或 “ = ”) P 2 。   C = < 4 . 某国产太阳能动力汽车在水平路面上匀速行驶 3 km, 用时 10 min , 此过程中受到的平均阻力是 200 N , 则牵引力做功的功率是 　　　 W 。   [ 答案 ] 1000 5 . [2019· 凉山州 ] “ 绿色环保 , 低碳出行。 ” 一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶 , 发动机的功率为 200 kW, 速度为 72 km/h 。公交车行驶 1 h, 发动机做的功为 　　　　 J, 公交车行驶的路程为 　　　　 m 。   [ 答案 ] 7 . 2×10 8 　 72000 [ 解析 ] t= 1 h = 3600 s, W=Pt= 200×10 3 W×3600 s=7.2×10 8 J 。 v= 72 km/h=20 m/s, s=vt= 20 m/s×3600 s=72000 m 。 6 . [2019· 枣庄改编 ] 节能减排 , 绿色环保 , 新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示 : 假如汽车上只有司机一人 , 质量为 60 kg, 汽车以 60 km/h 的速度匀速直线行驶 36 km, 耗电 9 kW·h, 汽车所受的阻力为汽车总重的 0 . 05 倍。 g 取 10 N/kg, 试问此过程中 : (1) 电动汽车对水平地面的压强是多少 ? (2) 电动汽车牵引力所做的功是多大 ? (3) 电动汽车电能转化为机械能的效率是多大 ? 空车质量 1380 kg 最大功率 100 kW 轮胎与 地面总 接触面积 0 . 032 m 2 最高速度 120 km/h 电池容量 42 kW·h 最大续航里程 260 km 6 . [2019· 枣庄改编 ] 节能减排 , 绿色环保 , 新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示 : 假如汽车上只有司机一人 , 质量为 60 kg, 汽车以 60 km/h 的速度匀速直线行驶 36 km, 耗电 9 kW·h, 汽车所受的阻力为汽车总重的 0 . 05 倍。 g 取 10 N/kg, 试问此过程中 : (2) 电动汽车牵引力所做的功是多大 ? 空车质量 1380 kg 最大功率 100 kW 轮胎与 地面总 接触面积 0 . 032 m 2 最高速度 120 km/h 电池容量 42 kW·h 最大续航里程 260 km 6 . [2019· 枣庄改编 ] 节能减排 , 绿色环保 , 新能源汽车成为未来汽车发展的方向。某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示 : 假如汽车上只有司机一人 , 质量为 60 kg, 汽车以 60 km/h 的速度匀速直线行驶 36 km, 耗电 9 kW·h, 汽车所受的阻力为汽车总重的 0 . 05 倍。 g 取 10 N/kg, 试问此过程中 : (3) 电动汽车电能转化为机械能的效率是多大 ? 空车质量 1380 kg 最大功率 100 kW 轮胎与 地面总 接触面积 0 . 032 m 2 最高速度 120 km/h 电池容量 42 kW·h 最大续航里程 260 km 探究二　机械能及其转化 7 . [2019· 成都 ] 图 9 - 2 所示的情景中 , 关于能量的说法正确的是 ( 　　 ) 图 9 - 2 A. 图甲中的水力发电 , 将电能转化为机械能 B. 图乙中 , 在空中飞行的 C919, 只具有重力势能 C. 图丙中 , 张弓待发 , 弓静止 , 所以没有能量 D. 图丁中 , 过山车冲上高处的过程中 , 重力势能增加 D 8 . [2019· 山西百校联考一 ] 2018 年 11 月 19 日 , 我国在西昌卫星发射中心用 “ 长征三号乙 ” 运载火箭 , 以 “ 一箭双星 ” 方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星 , 为准确导航定位再立新功。北斗卫星加速升空的过程中 ( 　　 ) A. 动能增加 , 重力势能增加 B. 动能不变 , 机械能减少 C. 动能减少 , 重力势能增加 D. 动能不变 , 机械能增加 [ 答案 ] A 　 [ 解析 ] 卫星加速升空时 , 质量不变 , 速度增大 , 动能增大 ; 高度增大 , 重力势能增大 ; 所以卫星的机械能增加 ,A 正确 ,B 、 C 、 D 错误。 9 . 如图 9 - 3 所示 , 在一个罐子的盖和底各开两个小洞 , 将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中 , 橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定 , 做好后将它从不太陡的斜面滚下 , 观察到的现象是 　　　　　　 　　　　　 , 产生此现象的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   图 9 - 3 罐子从斜面滚下后又返回 重力势能与动能和弹性势能相互转化 10 . 如图 9 - 4 所示 , 先用绳子把一个铁锁悬挂起来 , 然后把铁锁靠近自己的鼻子 , 稳定后松手 , 头不动 , 铁锁向前摆去又摆回来 , 直到最后停下。铁锁下降过程中 , 重力势能转化为 　　 　　　 , 铁锁的机械能 　　 　 , 铁锁摆回后 　 　　 碰到鼻子。   图 9 - 4 动能和内能 减小 不会 11 . [2019· 深圳 ] 如图 9 - 5 所示 , 弧形轨道 ab 段光滑 , bc 段粗糙 , 小球从 a 点经最低点 b 运动至 c 点。下列分析正确的是 ( 　　 ) A . 从 a 到 b 的过程中 , 小球动能转化为重力势能 B . 经过 b 点时 , 小球动能最大 C . 从 b 到 c 的过程中 , 小球动能增大 D . 从 a 到 c 的过程中 , 小球机械能守恒 图 9 - 5 B 12 . [2019· 广东 ] 一名游客蹦极时下落过程的 v - t 图像 ( 忽略空气阻力 ) 如图 9 - 6 乙所示。已知 t 1 时 , 弹性绳处于自然伸直状态 ; t 3 时 , 游客到达最低点。则下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 在 0 ~t 1 时间段内 , 弹性绳的弹力等于游客所受重力 B . 在 t 1 ~t 2 时间段内 , 弹性绳弹性势能逐渐减小 C . 在 t 2 ~t 3 时间段内 , 重力不做功 D . 在 t 3 时 , 弹性绳弹性势能最大 图 9 - 6 D 突破一　探究物体的动能跟哪些因素有关 【 设计和进行实验 】 1 . 使小球获得动能的方法 : 让小球从 同一斜槽的某一高度由静止 滚下。 2 . 实验方法 : ①转换法 : 通过 木块被撞后移动距离的远近 反映物体动能的大小。 ②控制变量法 : 实验中探究动能与小球质量的关系 , 必须保持小球到达 水平面的速度相同 ( 方法 : 使小球从同一斜槽的 同一高度 由静止滚下 ); 探究动能与小球速度的关系 , 必须保持小球的 质量 相同。 【 数据处理和分析 】 3 . 设计实验记录表格 ( 如下表所示 ), 分析可得出 : 物体的质量和物体运动的速度都影响物体动能的大小 , 且 质量越大 、运动 速度越大 , 动能 越大 。 4 . 超速、超载问题的判断 : 超速问题 质量不变 , 超载问题 速度不变 。 次数 小球 质量 m/ kg 小球下落 的高度 h/ cm 木块移动 的距离 s/ cm 1 2 3 … 【 交流、反思与评估 】 5 . 小球从开始运动到静止过程中机械能的变化 : 在斜槽上运动时 , 机械能 减少 , 重力势能转化为 动能和内能 ; 在水平面上运动时 , 因为受到摩擦阻力 , 最后静止 , 机械能转化为 内能 。 6 . 水平面绝对光滑不能完成实验 : 木块将一直做 匀速直线运动 , 无法比较木块移动的距离。 例 1 为了探究物体动能大小与哪些因素有关 , 同学们设计了如图 9-7 甲、乙所示实验装置进行实验。 图 9-7 (1) 若要探究动能大小与速度的关系 , 应选择图 　　　　 ( 选填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ) 装置进行实验。木块在水平面上滑动时 , 受到水平面的摩擦力 　　　 , 克服摩擦力做功的功率 　　　　 。若斜槽光滑 , 小球从斜槽顶端由静止滚到斜槽底部的过程中 , 其机械能 　　　　 。 ( 后三空均选填 “ 变大 ”“ 不变 ” 或 “ 变小 ” )  乙 不变 变小 不变 例 1 为了探究物体动能大小与哪些因素有关 , 同学们设计了如图 9-7 甲、乙所示实验装置进行实验。 (2) 如果做图乙②实验时 , 木块被撞后滑出木板掉落 , 为防止因此造成木块损坏 , 需改进图乙②实验 , 再与图乙①实验对比。在不改变木板长度的情况下 , 应该采用以下方法 　　　　 。 ( 填选项前字母 )  A . 换用质量更小的小球 B . 给水平木板铺上毛巾 C . 适当降低小球的高度 D . 换用一个较重的木块 图 9-7 C 例 1 为了探究物体动能大小与哪些因素有关 , 同学们设计了如图 9-7 甲、乙所示实验装置进行实验。 图 9-7 (3) 小红通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素 , 得出实验结论后 , 又提出了新的问题 : 物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗 ? ①小红查阅了相关资料 , 收集了一些物体的动能 ( 如表一所示 ), 结合生活经验分析表中数据 , 你认为在 “ 质量 ” 和 “ 速度 ” 这两个因素中 , 对物体动能影响较大的是 　　　　 。 表一 一些物体的动能 行走的牛 约 60 J 跑百米的运动员 约 3×10 2 J 飞行的步枪子弹 约 5×10 8 J 速度 例 1 为了探究物体动能大小与哪些因素有关 , 同学们设计了如图 9-7 甲、乙所示实验装置进行实验。 图 9-7 (3) 小红通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素 , 得出实验结论后 , 又提出了新的问题 : 物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗 ? ②如图 9-8 所示为某段道路的标志牌 , 请结合所学知识进行解释 , 对机动车限定最高行驶速度 , 是因为 　　　　　　　　　　　　　　　 ; 对不同车型限定不一样的最高行驶速度 , 是因为 　　　　　　　　　　　　　　　 。   图 9-8 质量一定时 , 速度越大动能越大 速度相同时 , 质量越大动能越大 例 1 为了探究物体动能大小与哪些因素有关 , 同学们设计了如图 9-7 甲、乙所示实验装置进行实验。 (4) 用如图 9-7 乙①中的实验装置探究阻力对物体运动的影响 , 必须增加的器材是 　　　　 。 ( 填选项前字母 )  A . 倾斜程度不同的斜面 B . 粗糙程度不同的水平面 C . 质量不同的小球 图 9-7 B 小红又用如图 9-9 所示的实验装置做探究物体动能大小与哪些因素有关的实验 , 她将钢球从某一高度由静止释放 , 钢球摆到竖直位置时 , 撞击水平木板上的木块 , 将木块撞出一段距离。 (5) 本实验使钢球获得动能的操作方法是 　　　　　　　　　　　 。   · 实验拓展 · 让钢球从高处摆下 图 9-9 表二 实验次数 钢球 质量 m/ g 钢球 下摆高度 h/ cm 木块 滑行距离 s/ cm 1 20 30 35 2 40 30 65 3 60 30 小红又用如图 9-9 所示的实验装置做探究物体动能大小与哪些因素有关的实验 , 她将钢球从某一高度由静止释放 , 钢球摆到竖直位置时 , 撞击水平木板上的木块 , 将木块撞出一段距离。 (6) 从表二数据可知 , 实验中控制了 　　　　 相同 , 从而探究动能与 　　　　 的关系。   速度 图 9-9 表二 实验次数 钢球 质量 m/ g 钢球 下摆高度 h/ cm 木块 滑行距离 s/ cm 1 20 30 35 2 40 30 65 3 60 30 质量 小红又用如图 9-9 所示的实验装置做探究物体动能大小与哪些因素有关的实验 , 她将钢球从某一高度由静止释放 , 钢球摆到竖直位置时 , 撞击水平木板上的木块 , 将木块撞出一段距离。 图 9-9 表二 实验次数 钢球 质量 m/ g 钢球 下摆高度 h/ cm 木块 滑行距离 s/ cm 1 20 30 35 2 40 30 65 3 60 30 (7) 第 1 次实验时若不考虑能量损失 , 钢球对木块最多可做 　　　　 J 的功。第 3 次实验时 , 木块被撞后滑出木板无法记录数据 , 需要重做第 3 次实验 , 甲同学建议换用同样较长的木板 , 乙同学建议换一个较大的木块 , 丙同学建议降低钢球下摆的高度 , 你认为应当采用 　　　　 同学的建议。 ( g 取 10 N/kg)  0 . 06 甲 小红又用如图 9-9 所示的实验装置做探究物体动能大小与哪些因素有关的实验 , 她将钢球从某一高度由静止释放 , 钢球摆到竖直位置时 , 撞击水平木板上的木块 , 将木块撞出一段距离。 (8) 由上述实验数据和现象可得出结论 : 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   速度一定时 , 质量越大 , 动能越大 图 9-9 表二 实验次数 钢球 质量 m/ g 钢球 下摆高度 h/ cm 木块 滑行距离 s/ cm 1 20 30 35 2 40 30 65 3 60 30 突破二　探究重力势能的大小与什么因素有关 【 设计和进行实验 】 1 . 实验方法 : ①转换法 : 通过沙坑的 凹陷程度 反映物体重力势能的大小。 ②控制变量法 : 实验中探究重力势能与物体质量的关系 , 必须保持物体 高度相同 ( 方法 : 不同物体从 同一高度 由静止落下 ); 探究重力势能与高度的关系 , 必须保持物体的 质量相同 ( 方法 : 同一物体从 不同高度 由静止落下 ) 。 【 数据处理和分析 】 2 . 设计实验记录表格 , 分析可得出 : 物体的质量和物体所处的高度都影响物体的重力势能大小 , 且质量越大、所处高度越大 , 重力势能越大。 【 交流、反思与评估 】 3 . 物体下落过程中未接触沙子时机械能的变化 : 考虑空气阻力的情况下 , 机械能减少 , 重力势能转化为 动能和内能 。接触沙子后 , 因为受到摩擦阻力 , 最后静止 , 所以机械能转化为 内能 。 4 . 计算物体的重力势能 ( E p =mgh ) 。 例 2 小夏同学在体育活动中 , 从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发 , 并产生了如下猜想。 猜想一 : 物体的重力势能与物体的质量有关 ; 猜想二 : 物体的重力势能与物体的下落高度有关 ; 猜想三 : 物体的重力势能与物体的运动路径有关。 为此小夏设计了如图 9 - 10 所示的实验 : 用大小、形状相同的 A 、 B 、 C 、 D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处由静止释放 , 其中 D 球从光滑弯曲管道上端由静止滑入 , 最后从管道下端竖直落下 ( 球在光滑管道中运动的能量损失不计 ) 。 图 9 - 10 实验数据如表一所示 : 表一 (1) 本实验中 , 铅球的重力势能大小是通过 　　　　　　　　　　　 来反映的。   (2) 为验证猜想二 , 应比较 　　　　 ( 填实验序号 ) 。得到的结论是 : 当物体质量相同时 , 　   　 。 铅球陷入沙坑的深度 ①③ 实验序号 铅球代号 铅球 的质量 / g 下落 的高度 / m 陷入 沙坑的 深度 / m ① A 200 0 . 5 0 . 1 ② B 400 0 . 5 0 . 25 ③ C 200 1 0 . 2 ④ D 200 1 0 . 2 物体的下落高度越高 , 其重力势能越大 例 2 小夏同学在体育活动中 , 从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发 , 并产生了如下猜想。 猜想一 : 物体的重力势能与物体的质量有关 ; 猜想二 : 物体的重力势能与物体的下落高度有关 ; 猜想三 : 物体的重力势能与物体的运动路径有关。 为此小夏设计了如图 9 - 10 所示的实验 : 用大小、形状相同的 A 、 B 、 C 、 D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处由静止释放 , 其中 D 球从光滑弯曲管道上端由静止滑入 , 最后从管道下端竖直落下 ( 球在光滑管道中运动的能量损失不计 ) 。 图 9 - 10 实验数据如表一所示 : 表一 (3) 比较③④ , 得到的结论是     　 。 当物体的质量和下落高度均相同时 , 物体的重力势能 与物体的运动路径无关 实验序号 铅球代号 铅球 的质量 / g 下落 的高度 / m 陷入 沙坑的 深度 / m ① A 200 0 . 5 0 . 1 ② B 400 0 . 5 0 . 25 ③ C 200 1 0 . 2 ④ D 200 1 0 . 2 例 2 小夏同学在体育活动中 , 从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发 , 并产生了如下猜想。 猜想一 : 物体的重力势能与物体的质量有关 ; 猜想二 : 物体的重力势能与物体的下落高度有关 ; 猜想三 : 物体的重力势能与物体的运动路径有关。 为此小夏设计了如图 9 - 10 所示的实验 : 用大小、形状相同的 A 、 B 、 C 、 D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处由静止释放 , 其中 D 球从光滑弯曲管道上端由静止滑入 , 最后从管道下端竖直落下 ( 球在光滑管道中运动的能量损失不计 ) 。 图 9 - 10 实验数据如表一所示 : 表一 (4) 经进一步实验和分析 , 小夏大胆给出重力势能 ( E p ) 的表达式 “ E p =mhg ”, 并去办公室询问了老师 , 得以证实。小夏高兴不已 , 回到教室后 , 根据学过的知识又算出了表一中各铅球落到沙表面时的动能 , 其中 B 球的动能为 　　　　 J 。 ( 忽略空气阻力 , g 取 10 N/kg)  实验序号 铅球代号 铅球 的质量 / g 下落 的高度 / m 陷入 沙坑的 深度 / m ① A 200 0 . 5 0 . 1 ② B 400 0 . 5 0 . 25 ③ C 200 1 0 . 2 ④ D 200 1 0 . 2 [ 答案 ] (4)2 　 [ 解析 ] (4) 忽略空气阻力 , 则小球下落时机械能守恒 , 下落前的重力势能等于小球落到沙表面时的动能 , 则 B 球落到沙表面时的动能 E k =E p =mgh= 0 . 4 kg×10 N/kg × 0 . 5 m = 2 J 。 例 2 小夏同学在体育活动中 , 从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发 , 并产生了如下猜想。 猜想一 : 物体的重力势能与物体的质量有关 ; 猜想二 : 物体的重力势能与物体的下落高度有关 ; 猜想三 : 物体的重力势能与物体的运动路径有关。 为此小夏设计了如图 9 - 10 所示的实验 : 用大小、形状相同的 A 、 B 、 C 、 D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处由静止释放 , 其中 D 球从光滑弯曲管道上端由静止滑入 , 最后从管道下端竖直落下 ( 球在光滑管道中运动的能量损失不计 ) 。 图 9 - 10 实验数据如表一所示 : 表一 实验序号 铅球代号 铅球 的质量 / g 下落 的高度 / m 陷入 沙坑的 深度 / m ① A 200 0 . 5 0 . 1 ② B 400 0 . 5 0 . 25 ③ C 200 1 0 . 2 ④ D 200 1 0 . 2 表二 (5) 细心的小夏还发现铅球离地面越高 , 下落到地面所用时间越长 , 他跟其他小组成员换用另一小铁球测出了小铁球下落高度 h 和下落时间的平方 t 2 的数据如表二所示 , 分析表中数据 , 写出 h 与 t 2 的关系式为 　　　　　　　　 。 h= 4 . 9 m/s 2 · t 2 实验次数 1 2 3 4 5 6 h/ m 2 . 45 4 . 9 7 . 35 9 . 8 12 . 25 14 . 7 t 2 / s 2 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 1 . [2015· 山西 41 题 5 分 ] 空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题 , 治理污染 , 人人有责 , 节能减排 , 从我做起。图 9 - 11 是小明家购置的新能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩 , 爱钻研的小明不仅收集了如下表所示的相关数据 , 并且还记录了轿车在高速公路上匀速行驶 90 km 所用时间为 1 h 。求 :( g 取 10 N/kg) (1) 轿车 ( 空载 ) 停放在水平地面上时对地面的压强。 (2) 轿车在这 1 h 内牵引力做功的功率。 考点一　功、功率的相关计算 图 9 - 11 轿车质量 / kg 1050 车轮与地面接触总面积 / m 2 0 . 15 太原到西安的距离 / km 600 行车 15 km 耗天然气量 / m 3 1 匀速行驶时牵引力 / N 2000 1 . [2015· 山西 41 题 5 分 ] 空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题 , 治理污染 , 人人有责 , 节能减排 , 从我做起。图 9 - 11 是小明家购置的新能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩 , 爱钻研的小明不仅收集了如下表所示的相关数据 , 并且还记录了轿车在高速公路上匀速行驶 90 km 所用时间为 1 h 。求 :( g 取 10 N/kg) (2) 轿车在这 1 h 内牵引力做功的功率。 图 9 - 11 轿车质量 / kg 1050 车轮与地面接触总面积 / m 2 0 . 15 太原到西安的距离 / km 600 行车 15 km 耗天然气量 / m 3 1 匀速行驶时牵引力 / N 2000 2 . [2017· 山西 41 题 8 分 ] 小明携带质量为 10 kg 的行李箱从太原到运城 , 选择了尾气零排放的动车组 D2503 次列车出行 ( 如图 9 - 12 所示 ) 。经查询 ,D2503 次列车时刻表如下表所示。若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上 , 牵引力恒为 2 . 8×10 5 N, 供电电路输入动车组列车的电功率恒为 2×10 7 W 。 请你根据以上信息 , 解决下列问题 : 问题一 : 若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积为 0 . 2 m 2 , 求此行李箱对水平行李架的压强。 ( g 取 10 N/kg) 图 9 - 12 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 8:25 0 2 运城北 10:10 10:12 360 km 3 西安北 11:22 556 km 问题二 : 求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功。 问题三 : 求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率。 问题四 : 若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等 , 求该燃油汽车排放气态污染物的质量。 ( 大型客运燃油汽车每做 1 J 的功排放气态污染物 5×10 - 6 g) 图 9 - 12 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 8:25 0 2 运城北 10:10 10:12 360 km 3 西安北 11:22 556 km 2 . [2017· 山西 41 题 8 分 ] 小明携带质量为 10 kg 的行李箱从太原到运城 , 选择了尾气零排放的动车组 D2503 次列车出行 ( 如图 9 - 12 所示 ) 。经查询 ,D2503 次列车时刻表如下表所示。若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上 , 牵引力恒为 2 . 8×10 5 N, 供电电路输入动车组列车的电功率恒为 2×10 7 W 。 请你根据以上信息 , 解决下列问题 : 问题二 : 求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功。 图 9 - 12 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 8:25 0 2 运城北 10:10 10:12 360 km 3 西安北 11:22 556 km 2 . [2017· 山西 41 题 8 分 ] 小明携带质量为 10 kg 的行李箱从太原到运城 , 选择了尾气零排放的动车组 D2503 次列车出行 ( 如图 9 - 12 所示 ) 。经查询 ,D2503 次列车时刻表如下表所示。若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上 , 牵引力恒为 2 . 8×10 5 N, 供电电路输入动车组列车的电功率恒为 2×10 7 W 。 请你根据以上信息 , 解决下列问题 : 问题三 : 求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率。 图 9 - 12 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 8:25 0 2 运城北 10:10 10:12 360 km 3 西安北 11:22 556 km 2 . [2017· 山西 41 题 8 分 ] 小明携带质量为 10 kg 的行李箱从太原到运城 , 选择了尾气零排放的动车组 D2503 次列车出行 ( 如图 9 - 12 所示 ) 。经查询 ,D2503 次列车时刻表如下表所示。若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上 , 牵引力恒为 2 . 8×10 5 N, 供电电路输入动车组列车的电功率恒为 2×10 7 W 。 请你根据以上信息 , 解决下列问题 : 图 9 - 12 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 8:25 0 2 运城北 10:10 10:12 360 km 3 西安北 11:22 556 km 问题四 : 若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等 , 求该燃油汽车排放气态污染物的质量。 ( 大型客运燃油汽车每做 1 J 的功排放气态污染物 5×10 - 6 g) 图 9 - 12 站次 站名 到达时间 开车时间 运行里程 1 太原南 8:25 0 2 运城北 10:10 10:12 360 km 3 西安北 11:22 556 km 问题四 : 该燃油汽车排放气态污染物的质量为 m 排 = 1 . 008×10 11 J×5×10 - 6 g/J = 5 . 04×10 5 g = 504 kg 。 3 . [2019· 山西 14 题 3 分 ] 2019 年 1 月 , 全国第二届青年运动会滑雪比赛在山西省大同进行。如图 9 - 13 是赛场上滑雪运动员正在加速下滑时的情景 , 此过程中运动员 ( 　　 ) A . 重力势能增加 B . 动能保持不变 C . 相对地面是运动的 D . 运动状态保持不变 考点二　机械能及其转化 图 9 - 13 C 4 . [2015· 山西 39 题 3 分 ] 大课间活动 , 男女同学分组进行篮球投篮比赛 , 小明发现男、女组的篮球落地后都会反弹 , 但反弹的高度却不同。篮球由静止开始下落 , 反弹的高度与哪些因素有关呢 ?“ 三人行 ” 研究性学习小组的同学们对这个问题进行了讨论 , 他们提出了不同猜想 : 猜想 1: 篮球反弹的高度可能与球的型号有关 ; 猜想 2: 篮球反弹的高度可能与下落的高度有关 ; 猜想 3: 篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。 于是 , 小组同学用两只充足气的 # 7( 标准男子 ) 、 # 6( 标准女子 ) 篮球及米尺 , 在水泥地面和木质地板上进行了实验。得到的实验数据如下表所示。请你参与到研究性学习小组中 , 一起完成下列问题。 实验序号 球 的型号 下落 高度 / cm 地面材料 反弹 高度 / cm 1 # 7 120 木质 80 2 # 7 120 水泥 90 3 # 7 150 水泥 110 4 # 6 120 木质 80 (1) 要验证猜想 2, 需要用实验序号为 　　　　 的两组数据进行分析。   (2) 分析四次实验数据 , 得到的结论是 : 篮球反弹的高度与下落高度和 　　　　 有关 , 与 　　　　 无关。   2 、 3 球的型号 地面材料