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专题10 功和机械能
1、(2021·重庆市A卷·T18)2020年12月8日,中尼两国共同宜布珠峰的最新高程为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力,从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨,然后坐汽车到达珠峰大本营。
(1)求火车的平均速度;
(2)从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m,求该过程中克服小海重力做的功。
【答案】(1)77km/h;(2)8×105J
【解析】解:(1)火车的平均速度
v===77km/h
(2)克服小海重力做的功
W=Gh=500N×1600m=8×105J
答:(1)求火车的平均速度是77km/h;
(2)该过程中克服小海重力做的功是8×105J。
2、(2021·重庆市B卷·T9)中国的高铁已成为亮丽的“中国名片”。我们听见列车鸣笛声是通过______传播的;列车减速进站时动能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】空气 减小
【解析】[1]声音的传播需要介质,我们听见列车鸣笛声是通过空气传播的。
[2]列车减速进站时速度减小,质量不变,则动能减小。
3、(2020·重庆市A卷·T6)力学知识的应用在我们的生活中随处可见,如图的物理情装中描述正确的是( )
A.甲图中跳水运动员起跳后上升过程中,重力势能转化为动能
B.乙图中关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游构成连通器
C.丙图中瓶盖上设计有条纹,是通过使接触面更粗糙的方法来减小摩擦力
D.丁图中小丽穿溜冰鞋推墙,她对墙的推力与墙对她的作用力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.甲图中跳水运动员起跳后上升过程中,速度越来越小,高度越来越高,动能转化为重力势能,故A项错误;
B.乙图中关闭下游阀门B,打开上游阀门A,闸室和上游上的开口下端连通,构成连通器,故B项正确;
C.丙图中瓶盖上设计有条纹,是通过使接触面更粗糙的方法来增大摩擦力,故C项错误;
D.丁图中小丽穿溜冰鞋推墙,她对墙的推力与墙对她的作用力是一对相互作用力,故D项错误。
故选B。
4、(2019·重庆市A卷·T7)太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实.研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时,会受到太阳光的压力约为1N,推动飞船前进,如图所示.推进阶段,飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104 m2 ,在1小时内前进100 km,下列分析正确的是
A.推进阶段,太阳帆飞船相对太阳是静止的
B.推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约为100 m/s
C.太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10-6 Pa
D.1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105J
【答案】C
【解析】推进阶段,太阳帆飞船相对于太阳的位置不断发生变化,所以,飞船是运动的,故A错误;
由 知道,推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约是:≈27.8m/s,故B错误;
由 知道,太阳帆上受到太阳光的平均压强是: = 8×10-6 Pa,故C正确;
该太阳帆受到太阳光的压力即推力是:F′=pS′=8×10-6Pa×5×104 m2=0.4N,所以,1小时内太阳光对飞船做的机械功是:W=F′s=0.4N×100×103 m=4×104J,故D错误.
5、(2018·重庆市A卷·T7)工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦.以下结论正确的是( )
A.动滑轮的有用功为600J
B.动滑轮的重力为400N
C.动滑轮的机械效率为83.3%
D.拉力F的功率为120W
【答案】C
【解析】 解:有用功为W有=Gh=1000N,故A错误;物体移动1m,则绳子的自由端移动2m,所以拉力F所做的有总功W总=Fs=600N,额外功为200J,所以G动==200N,故B错误;=83.3%,故C正确;拉力F的功率为P==240W,故D错误.故答案为C.
点睛:首先应通过读图分析出滑轮组的省力情况,这样就能够知道提升高度与绳子自由端移动距离的关系,再通过已知数据,可计算出滑轮组的机械效率、拉力的功率、以及动滑轮的重力,有用功等.
6、(2018·重庆市A卷·T10)川航3U8633航班从重庆起飞时,利用了空气流速越大压强越_____(选填“大”或“小”)的原理,飞往拉萨的途中遇险,在机长刘传健冷静睿智的处理下成功迫降在双流机场,飞机下降过程中重力势能_____ (选填“增大”“减小”或“不变”).
【答案】小 减小
【解析】飞机利用了在流体中流速越大的地方压强越小的原理, 飞机下降过程中高度越来越小,质量不变所以重力势能逐渐减小.
7、(2018·重庆市A卷·T19)如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步