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如图所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下.在从a到b的过程中,重力做功为J;在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械-九年级物理

[db:作者]  2020-05-30 00:00:00  互联网

题文

如图所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处、c处,到达d处时恰好停下.在从a到b的过程中,重力做功为   J;在整个运动过程中,小球克服导轨摩擦消耗的机械能为   J.(g=10N/kg)

题型:填空题  难度:中档

答案

0.2,0.12.


试题分析:知道小球的质量,利用重力公式求小球重,又知道下降高度(在重力方向上移动的距离),利用W=Gh求重力做功;在整个运动过程中,实现了重力势能和动能的相互转化,同时小球要克服摩擦做功,消耗机械能转化为内能;求出小球在ad两点时的机械能,二者之差就是小球克服导轨摩擦消耗的机械能.
解:小球重:
G=mg=40×10﹣3kg×10N/kg=0.4N,
小球从a到b的过程中,重力做功:
W=Gh=0.4N×0.5m=0.2J;
小球克服导轨摩擦消耗的机械能:
△E=mg(ha﹣hd)=0.4N×(0.5m﹣0.2m)=0.12J.
故答案为:0.2,0.12.
点评:计算重力做功,关键是确定在重力方向上移动的距离即竖直高度;计算重力势能大小:E=mgh.

据专家权威分析,试题“如图所示,质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下,依次经过b处..”主要考查你对  功的概念  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的概念

考点名称:功的概念

  • 功的定义:
    必须有作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功;

    功的两个要素:
    一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。

  • 以下三种情况下力对物体不做功:
    (1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如:某同学踢足球,球离开脚后飞出10m远,足球飞出10m 远的过程中,人做功为零。

    (2)物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功。如:一辆汽车停止在路边,一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

    (3)物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到手的提力作用,但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平面上走得再远,手的提力对水桶也没有做功。

  • 功和机械能知识梳理:

  • 如何判断力对物体是否做功:
        判断力对物体是否做功,可以从物体在力的作用下,在该力的方向上是否移动了距离来进行判断。
        如冰块在光滑冰面上匀速滑动,水平方向上没有受到力的作用,只是在竖直方向上受重力和支持力;因此,水平方向上没有力对冰块做功,而竖直方向上,重力、支持力的方向都与冰块运动的方向垂直,所以重力、支持力也没有对冰块做功。
        人用力推车,对车有水平推力,且车沿水平方向通过了距离,符合做功的两个要素,推力做了功。

    例1教学大楼每层楼高为3m,小明提着一重 50N的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平走廊走了4m进入教室,从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为(   )
    A.0J  B.300J  C.450J  D.500J

    解析:本题包括两个过程,一是小明将50N的箱子提高6m,人对箱子的拉力是50N,箱子在拉力方向上移动6m的距离,根据W=Fs=50N×6m= 300J;另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m,拉力和箱子移动距离的方向垂直,在这一过程中人没有做功。

    答案:B



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