内容正文:
专题5功和机械能
一.选择题(共6小题)
1.(2023•温州)如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中,滚摆处于甲、乙位置时( )
A.重力势能不同,动能相同
B.重力势能不同,动能不同
C.重力势能相同,动能相同
D.重力势能相同,动能不同
2.(2023•杭州)小金将小球竖直向上抛出,小球先上升后下落,不计空气阻力。小球从离开手后到落回手中之前,此过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.动能先增大后减小 B.势能先减小后增大
C.机械能先减小后增大 D.机械能保持不变
3.(2021•浙江)如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1–t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3,不考虑下落过程中雨滴的质量变化,则动能的大小关系是( )
A.E1<E2<E3 B.E1>E2>E3 C.E1<E2=E3 D.E1=E2<E3
4.(2021•衢州)如图所示,物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2023•台州)某同学研究滑轮的作用,用重为0.2牛的滑轮,把2牛的钩码匀速提升1米。在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F做的功为( )
A.0焦 B.1.1焦 C.2.2焦 D.4.4焦
6.(2022•杭州)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙 B.W甲<W乙<W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
二.填空题(共3小题)
7.(2022•金华)跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一
(1)北京冬奥会上某运动员在跳台滑雪比赛时的运动轨迹如图所示,该运动员沿跳台从A点到B点的下滑过程中,重力势能大小的变化是 ;
(2)跳台采用的人造雪可循环利用,体现绿色奥运理念。造雪时不断吸入水,喷出粉状雪,该造雪过程中水发生的主要物态变化是 。
8.(2023•浙江)福建舰是我国完全自主设计制造的第三艘航母,其配置的电磁弹射是当今世界少数国家掌握的先进技术。电磁弹射的结构示意如图甲,其科学原理如图乙。
(1)航母上的发射轨道相当于图乙中两根金属导轨,弹射车相当于金属棒ab,通电后磁场对弹射车产生 ,从而使弹射车牵引飞机快速运动,当弹射车运动到轨道末端停下来时,由于飞机具有 而保持原来的运动状态,并在发动机动力的作用下加速飞离甲板。
(2)电磁弹射原理虽简单,但是建造所需的技术难度极高。如电磁弹射需要强大的电力储能系统,能在3秒内提供1.2×108焦的电能,将几十吨的飞机加速到几百米/秒,该系统的功率至少达 瓦。
9.(2022•温州)如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。
(1)图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为F2,则F1 F2(选填“大于”“小于”“等于”)。
(2)重为600牛的小明按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功约为 焦。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式: 。
三.计算题(共1小题)
10.(2021•金华)金义东(金华﹣义乌﹣东阳)线是金华轻轨的首条线路,全长约108千米,该线路的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为200吨,停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米,最高设计速度为120千米/小时。完成下列问题:
(1)若列车全程以最高设计速度行驶,途中不停靠,则从金华到东阳共需要多少小时?
(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为多少?
(3)若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时,所受阻力为车重的0.04倍,此时该列车的功率为多少瓦?
四.解答题(共6小题)
11.(2023•金华)我国设计生产的无人机世界领先,具有高效、轻巧、功率大等特点,广泛应用于工业、农业、军事等领域。如图为某型号农用无人机,主要用于播种、施肥、打药等,铭牌上的部分参数如下表所示,完成下列问题。
整机型号
N420
最大起飞质量
56kg
药箱额定容量
30L
作业速度
1~12m/s
(1)这款无人机以5m/s的作业速度共水平飞行3.6km,需要多少小时?
(2)这款无人机以最大起飞质量停放在水平地面,对地面的压强约7000Pa,无人机与地面的总接触面积约为多少平方米?
(3)若这款无人机以最大起飞质量、1.2m/s速度竖直向上匀速飞行,