专题11 功和机械能-【好题汇编】5年(2020-2024)中考1年模拟物理真题分类汇编(重庆专用)
2024-07-20
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2份
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47页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 做功与机械能 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 42.14 MB |
| 发布时间 | 2024-07-20 |
| 更新时间 | 2024-07-20 |
| 作者 | 小乔 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46427473.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题11 功和机械能
【考情分析】
《功和机械能》是中考物理中的重要部分,主要涉及功、功率、动能、势能以及机械能等基本概念、公式和原理。
一、考试内容
1.功的定义和计算:功是力与力的方向上通过的距离的乘积,即W=Fs。学生需要理解功的概念,掌握功的计算公式,并能够应用公式解决实际问题。
2.功率的概念和计算:功率是单位时间内完成的功,表示做功的快慢。学生需要了解功率的定义,掌握功率的计算公式P=W/t或P=Fv(在恒力作用下,物体做匀速直线运动时),并能够运用公式进行计算。
3.动能和势能:动能是物体由于运动而具有的能量,势能则是物体由于位置或形状而具有的能量。学生需要理解动能和势能的概念,掌握影响它们大小的因素(如质量、速度、高度等),并能够进行简单的计算。
4.机械能及其守恒:机械能是动能和势能的总和。学生需要了解机械能的概念,掌握机械能守恒的条件和应用,能够分析机械能守恒的实例。
二、题型特点
在中考物理中,《功和机械能》部分的题型多样,可能包括选择题、填空题、计算题和实验题等。具体来说:
1.选择题:主要考查学生对基本概念和原理的理解,以及运用所学知识进行简单判断的能力。
2.填空题:要求学生准确填写答案,主要考查学生对基础知识的掌握情况。
3.计算题:提供具体的物理情境,要求学生运用所学知识进行计算和求解,主要考查学生的计算能力和解题技巧。
三、命题趋势
从近几年的中考命题趋势来看,《功和机械能》部分的命题呈现出以下几个特点:
1.注重基础:命题紧扣教材和大纲要求,注重考查学生对基础知识的掌握情况。
2.强调应用:将物理知识与生活实际相结合,考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3.突出能力:加强对学生思维能力、探究能力和创新能力的考查,鼓励学生独立思考和探究。
4.注重实验:实验题在试卷中的比重逐渐增加,强调对学生实验技能和数据分析能力的培养。
四、备考建议
1.夯实基础:加强对基本概念、公式和原理的理解和记忆,确保能够熟练掌握和运用。
2.注重应用:将物理知识与生活实际相结合,通过解决实际问题来加深对知识点的理解和记忆。
3.加强练习:多做练习题和模拟试题,提高解题能力和应试技巧。
4.重视实验:加强实验操作技能的培养,掌握实验原理、步骤和数据处理方法。
5.注重思维:培养自己的思维能力和探究能力,学会从多个角度分析和解决问题。
【必备基础知识】
一、功
1.如果一个力作用在物体上,使物体 ,我们就说这个力对物体做了功。
(1)必要因素:一是 ;二是物体 。
(2)不做功有三种情况:
① ,如举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃不做功;
② ,如用脚踢开的足球在地面上运动了一段距离,这一过程人对足球不做功;
③ ,在水平面上运动的球,重力对球不做功。
2、功的计算
(1)定义:力学里规定, 。公式: 。
(2)功的单位:焦耳,简称焦,符号是J。 1J=1N·m
(3)理解
①F与S的方向 ;
②力与物体移动的距离必须对应于 物体;
③力与物体移动的距离必须对应于 时间,即公式中的F始终作用在物体上;
④当有几个力同时作用在同一物体上时,要根据题意明确哪几个力做功和对谁做功;
⑤做功多少与物体的运动形式无关,不管物体是做匀速运动还是变速运动,不管物体是在光滑平面上还是粗糙平面上,做功的多少只由W=FS决定。
二、功率
1.物理意义:表示 的物理量
2.定义: 叫做功率。它在数值上等于单位时间内所做的功。
3.公式:
4.单位:
(1)国际主单位 ,简称 ,符号 ;
(2)常用单位还有 ( )
(3)单位的换算关系:1 kW= W 1 W=1 J/s
5.理解:功率和功是两个不同的概念。功率由 和 共同决定,物体做功 ,所用时间 ,其功率越大。所以,做功多, 做功快;反之,做功快, 做功多(后两空填“一定”或“不一定”)。
6.推导:当物体在力F作用下做直线运动时,则有P=== ,利用公式P=F v也可以直接计算出功率的大小;应用公式P=F v计算时,速度的单位必须是 ,这样得出的功率单位才是W。
三、动能和势能
1.能量:
(1)一个物体 ,我们就说这个物体具有能量。
(2)理解
① 能量表示物体 大小的物理量;能量的大小可以用能够做功的多少来量度,一个物体能够做的功越多,它具有的能量就 。
② 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”,是说它具有做功的本领。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
2、动能和势能
(1)动能
①概念:物体由于 而具有的能
②影响因素: 、 。
(2)势能
①重力势能
a.概念:物体由于受到 并处在一定高度时所具有的能
b.影响因素: 、 。
②弹性势能
a.概念:物体由于 而具有的能;
b.影响因素: 。
(3)联系:动能和是能在一定条件下可以相互转化
3、探究物体的动能跟哪些因素有关
① 研究对象:小钢球
② 研究方法: 。
如何判断钢球的动能大小:看 ( )。
③ 研究过程
如何控制速度不变:不同钢球从 的 由 滚下,使到达斜面底端时 相同。
如何改变钢球速度:使钢球从 滚下。
④ 分析归纳:
保持钢球质量不变时结论: ;
保持钢球速度不变时结论: 。
⑤得出结论:
物体动能与 和 有关;速度越大,质量越大,动能也越大。
四、机械能及其转化
1.机械能及其转化
(1)概念: 、 和 统称为机械能。机械能的单位是焦耳(J)。
(2)方法:判断动能和势能的相互转化情况时,先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况,那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。
2.机械能守恒
动能和是能在一定条件下可以相互转化,如果 ,机械能的总和不变。
3.水能和风能的利用
(1)水能:利用水能发电,修筑拦河坝提高上游水位,水的重力势能越大,能发出的电就越多。
(2)风能:风能也可以用来发电,风吹动风车,可以带动发电机发电。
(3)天体运动过程中动能和势能的相互转化
1.(2024·重庆·中考真题)“备战奥运,再创辉煌”,对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A.运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B.运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C.运动员击打网球改变了球的运动状态
D.运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
2.(2020·重庆·中考真题)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
3.(2024·重庆·中考真题)如图所示是火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空的壮丽情境。此过程中,嫦娥六号的重力势能 ,以地面为参照物,嫦娥六号是 的。
4.(2023·重庆·中考真题)2023年5月10日,天舟六号货运飞船搭乘火箭飞向中国空间站,如图所示,一起加速升空的过程中,以火箭为参照物,飞船是 (选填“静止”或“运动”)的,飞船的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
5.(2022·重庆·中考真题)如图所示,是我国神舟13号载人飞船返回舱于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的重力势能 (选填“增大”或“减小”)。若以地面为参照物,坐在返回舱里的航天员王亚平是 (选填“运动”或“静止”)的。
6.(2021·重庆·中考真题)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”)。
7.(2024·重庆·中考真题)为推动成渝双城经济圈建设,重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6km,设计最高时速60km/h。(不计车身长度)求:
(1)汽车通过隧道至少需要的时间;
(2)若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8min,货车的牵引力是多大。
8.(2022·重庆·中考真题)“共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷洒完后,该车在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:
(1)此过程中该车的速度;
(2)此过程中该车牵引力的功率。
9.(2022·重庆·中考真题)某品牌国产电动汽车匀速通过长约1800m的朝天门长江大桥用时120s,整个过程中汽车牵引力的功率恒为9.0×103W。求:
(1)整个过程中汽车行驶的速度;
(2)整个过程中汽车牵引力所做的功。
10.(2021·重庆·中考真题)2020年12月8日,中尼两国共同宣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。
11.(2024·重庆·二模)如图所示,下列情景中描述正确的是( )
A.如图甲,压住粉笔写字是为了减小摩擦力
B.如图乙,在托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱长度不变
C.如图丙,小朋友在下滑的过程中重力势能全部转化为动能
D.如图丁,司机和前排乘客必须系安全带,目的是防止惯性带来的危害
12.(2024·重庆开州·模拟预测)“铭刻亚运荣光,凝聚奋进力量”。如图是2023年杭州亚运会我国部分夺冠项目运动员比赛的情境,对于情境中涉及的物理知识,叙述正确的是( )
A.船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力B.投出的篮球在升空过程中机械能不变
C.球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态D.谢震业冲过终点不能马上停下是因为受到惯性的作用
13.(2024·重庆·三模)2024年3月,重庆实验外国语学校运动会如约而至。以下体育活动的场景中,有关说法正确的是( )
A.掷实心球--若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
B.50m短跑--运动员冲过终点时不能立即停下来,是由于受到惯性力的作用
C.引体向上-运动员拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力平衡
D.排球比赛-排球向上运动的过程中,排球的动能增加,重力势能增加
14.(2024·重庆沙坪坝·二模)“铭刻亚运荣光,凝聚奋进力量”。如图是2023年杭州亚运会我国部分夺冠项目运动员比赛的情境,对于情境中涉及的物理知识描述正确的是( )
A.船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力B.投出的篮球在升空过程中机械能增加
C.球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态D.谢震业冲过终点不能马上停下是因为受到惯性的作用
15.(2024·重庆永川·一模)如图所示,位于永川里·奥特莱斯的摩天轮是永川区地标性建筑。游客坐在座舱中随摩天轮一起在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,坐在座舱内的游客是静止的
B.座舱从最低点到最高点的过程中重力势能不变
C.从运动的座舱中下来的游客站不稳是因为受惯性作用
D.座舱从静止到运动,是力的作用改变了座舱的运动状态
16.(2024·重庆·一模)2024年3月28日由小米汽车历时3年多自研的小米SU7正式上市(如图),在小一与家人试驾该车的过程中,下列描述正确的是( )
A.小米SU7匀速通过弯道时,受平衡力的作用
B.小米 SU7在加速爬坡的过程中,机械能增加
C.小米 SU7受到的重力和地面对SU7的支持力是一对相互作用力
D.刹车时小米SU7会向前运动一段距离才停下来是因为受到惯性的作用
17.(2024·重庆·一模)如图所示,下列生活中和物理有关的现象解释正确的是( )
A.图甲中小朋友在下滑的过程中重力势能全部转化为动能
B.图乙中拍打被子的过程中灰尘和被子分离是由于灰尘具有惯性
C.图丙中所示轻轨站要设立安全线是因为靠近列车的空气流速大,压强大
D.图丁中“小米su7生态汽车”对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
18.(23-24九年级下·重庆·期中)2024年1月17日,长征七号遥八运载火箭成功将天舟七号货运飞船送入预定轨道,随后天舟七号货运飞船采取自主快速交会对接模式对接于空间站天和核心舱后向端口,中国航天员再次在空间站迎接货运飞船来访。如图,下列说法正确的是( )
A.天舟七号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B.天舟七号货运飞船加速上升过程中运动状态发生变化
C.天舟七号货运飞船加速上升过程中受到惯性力的作用
D.天舟七号货运飞船在加速上升过程中受到燃气向上的推力与船对燃气的作用力是一对平衡力
19.(2024·重庆·一模)体育运动有助于提高身体素质。在掷实心球中的场景,下列描述正确的是( )
A.实心球上有很多凸起小圆点,是为了减小摩擦力
B.实心球被抛出后在上升过程中,动能转化为重力势能
C.实心球落地后会继续向前滚动,是因为实心球受到惯性的作用
D.最终实心球静止在水平地面上,它对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
20.(2024·重庆巴南·三模)神舟18号飞船于2024年4月25日在酒泉卫星发射中心成功发射。载人飞船随火箭发射升空时,以地面为参照物,载人飞船是 的;升空过程,载人飞船的重力势能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(2024·重庆·二模)如图是成渝高速平直的铁路上正减速进站的“复兴号”动车,其机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。以运行的“复兴号”为参照物,站在站台的列车员是 (选填“运动”或“静止”)的。
22.(2024·重庆南岸·一模)如图,运-20空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,在加油的过程中,加油机相对于战斗机是 (选填“静止”或“运动”)的,战斗机的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
23.(23-24九年级下·重庆·期中)如图所示,在扬声器的纸盆上撒些纸屑,播放音乐,静止在纸盆上的纸屑开始跳动;关闭音乐,纸屑停止跳动,说明声音由 产生,纸屑在下降过程中,重力势能 。
24.(2024·重庆南川·模拟预测)“带皮肤的五菱mini”被召集去上海参加车展重新带火了这款新能源微型轿车,靖宇爸爸也买了一辆,方便每天接送他上下学。靖宇从家到学校的距离为3km,行驶时间为4.5min。已知车的总质量是700kg,受到的摩擦力f恒为车总重的0.1倍。求:
(1)靖宇从家到学校mini行驶的平均速度大小为多少km/h?
(2)若以(1)的速度匀速行驶,牵引力对轿车做功的功率。
25.(2024·重庆·三模)某型号的纯电动汽车和乘客的总质量为2×103kg,汽车匀速直线行驶时受到的阻力为汽车总重的0.12倍。求:
(1)电动汽车和乘客受到的总重力;
(2)该电动汽车匀速直线行驶1km时,牵引力做的功。
26.(2024·重庆九龙坡·一模)如图所示为国之重器055导弹驱逐舰,其满载时的总重力为1.25×108N,驱逐舰满载以60km/h速度在海上匀速直线航行2.5小时,受到的牵引力是自身总重力的0.01倍。在这个过程中,求:
(1)驱逐舰航行的路程;
(2)驱逐舰受到的牵引力做的功。
27.(2024·重庆北碚·三模)如图所示的是付老师的小摩托,质量为125kg,车与地面接触的总面积为100cm2。付老师自身的质量为65kg,某天付老师在水平路面上开着小摩托沿直线匀速行驶了200m,用时10s,阻力为总重力的0.1倍。求此过程中:
(1)该车对路面的压强;
(2)牵引力做功的功率。
28.(2024·重庆·三模)如图所示,2024年4月28日,重庆市重点项目--金凤隧道正式通车,极大改善了西部(重庆)科学城金凤片区市民的出行条件。金凤隧道长约3000m,一辆家用轿车以20m/s的速度水平匀速通过隧道时受到的阻力为1400N。求:
(1)轿车通过隧道的时间;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,牵引力做功的功率。
29.(2024·重庆·三模)2024年1月1日,国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”正式开始商业首航。该邮轮在平静海域,600s内匀速行驶了6000m,提供前进推力的柴油发动机输出功率为。求:
(1)邮轮行驶的速度;
(2)邮轮受到的阻力。
30.(2024·重庆·二模)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,已知空车质量为400kg,空车行驶时牵引力的功率为1440W,在1min内匀速行驶120m,求:
(1)空车行驶的速度;
(2)空车行驶时的牵引力。
31.(2024·重庆·二模)小文骑自行车上学,他在水平路面上5min匀速骑行了 1500m。已知小文的质量为50kg,自行车所受阻力大小是重力的0.05倍,表格中是他的自行车的一些数据,根据以上条件计算:
车架材料
碳纤维
车架体积/m3
2.5×10-3
整车质量/kg
10
(1)自行车的速度是多少m/s;
(2)小文骑行时,牵引力做功的功率。
32.(2024·重庆巴南·三模)如图所示是小梦家的新能源汽车。五一假期,小梦一家驾驶汽车出行,在某段公路上匀速直线行驶30min行驶了36km。已知车和人的总质量为,轮胎与地面的总接触面积为,行驶过程中汽车的牵引力为总重的。求此过程中:
(1)汽车匀速行驶的速度;
(2)汽车牵引力做功的功率。
33.(2024·重庆·二模)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。求:
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度,用时1分钟,此过程中拉力做功率是多少?
34.(2024·重庆永川·一模)2024年1月,永川区大安机场正式开通短途运输航线。一架小型客机从大安机场起飞至黔江机场,若某一过程中客机以150m/s的速度在空中水平匀速直线航行了1min,客机获得的水平推力为2×104N。求:
(1)该过程中客机行驶的路程;
(2)该过程中客机水平推力的功率。
35.(2024·重庆南岸·一模)摄影爱好者喜欢用如图所示的无人机航拍自然风景,下表是它的部分技术参数。求:
(1)该无人机从最大上升高度处下降到起飞点时重力对无人机做的功;
(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强。
总质量
720g
最大上升速度
8m/s
四脚着地总面积
3cm²
最大上升高度
1000m
36.(2024·重庆·一模)“共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。该车总质量为6t,车轮与地面的总接触面积为,在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:
(1)此过程中该车对地面的压强。
(2)此过程中该车牵引力的功率。
37.(2024九年级下·重庆·专题练习)如图所示的阿维塔(AVATR)是由长安、华为、宁德时代三方联合打造的高端智能电动品牌。阿维塔科技致力于打造国际化高端SEV品牌,公司总部位于中国重庆,并在中国上海及德国慕尼黑设有分部。在某次测试中,阿维塔汽车(包括车上的人和物品)总质量为2.2t,5min内在水平路面匀速行驶了6km,假如汽车以一定速度匀速行驶时受到的阻力为重力的0.1倍。求:
(1)阿维塔汽车的速度;
(2)阿维塔汽车牵引力的功率。
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专题11 功和机械能
【考情分析】
《功和机械能》是中考物理中的重要部分,主要涉及功、功率、动能、势能以及机械能等基本概念、公式和原理。
一、考试内容
1.功的定义和计算:功是力与力的方向上通过的距离的乘积,即W=Fs。学生需要理解功的概念,掌握功的计算公式,并能够应用公式解决实际问题。
2.功率的概念和计算:功率是单位时间内完成的功,表示做功的快慢。学生需要了解功率的定义,掌握功率的计算公式P=W/t或P=Fv(在恒力作用下,物体做匀速直线运动时),并能够运用公式进行计算。
3.动能和势能:动能是物体由于运动而具有的能量,势能则是物体由于位置或形状而具有的能量。学生需要理解动能和势能的概念,掌握影响它们大小的因素(如质量、速度、高度等),并能够进行简单的计算。
4.机械能及其守恒:机械能是动能和势能的总和。学生需要了解机械能的概念,掌握机械能守恒的条件和应用,能够分析机械能守恒的实例。
二、题型特点
在中考物理中,《功和机械能》部分的题型多样,可能包括选择题、填空题、计算题和实验题等。具体来说:
1.选择题:主要考查学生对基本概念和原理的理解,以及运用所学知识进行简单判断的能力。
2.填空题:要求学生准确填写答案,主要考查学生对基础知识的掌握情况。
3.计算题:提供具体的物理情境,要求学生运用所学知识进行计算和求解,主要考查学生的计算能力和解题技巧。
三、命题趋势
从近几年的中考命题趋势来看,《功和机械能》部分的命题呈现出以下几个特点:
1.注重基础:命题紧扣教材和大纲要求,注重考查学生对基础知识的掌握情况。
2.强调应用:将物理知识与生活实际相结合,考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3.突出能力:加强对学生思维能力、探究能力和创新能力的考查,鼓励学生独立思考和探究。
4.注重实验:实验题在试卷中的比重逐渐增加,强调对学生实验技能和数据分析能力的培养。
四、备考建议
1.夯实基础:加强对基本概念、公式和原理的理解和记忆,确保能够熟练掌握和运用。
2.注重应用:将物理知识与生活实际相结合,通过解决实际问题来加深对知识点的理解和记忆。
3.加强练习:多做练习题和模拟试题,提高解题能力和应试技巧。
4.重视实验:加强实验操作技能的培养,掌握实验原理、步骤和数据处理方法。
5.注重思维:培养自己的思维能力和探究能力,学会从多个角度分析和解决问题。
【必备基础知识】
一、功
1.如果一个力作用在物体上,使物体 在力的方向上移动了距离 ,我们就说这个力对物体做了功。
(1)必要因素:一是 作用在物体上的力 ;二是物体 在这个力的方向上移动的距离 。
(2)不做功有三种情况:
① 有力无距离 ,如举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃不做功;
② 有距离无力 ,如用脚踢开的足球在地面上运动了一段距离,这一过程人对足球不做功;
③ 力和距离垂直 ,在水平面上运动的球,重力对球不做功。
2、功的计算
(1)定义:力学里规定, 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 。公式: W = F S 。
(2)功的单位:焦耳,简称焦,符号是J。 1J=1N·m
(3)理解
①F与S的方向 必须一致 ;
②力与物体移动的距离必须对应于 同一 物体;
③力与物体移动的距离必须对应于 同一段 时间,即公式中的F始终作用在物体上;
④当有几个力同时作用在同一物体上时,要根据题意明确哪几个力做功和对谁做功;
⑤做功多少与物体的运动形式无关,不管物体是做匀速运动还是变速运动,不管物体是在光滑平面上还是粗糙平面上,做功的多少只由W=FS决定。
二、功率
1.物理意义:表示 做功快慢 的物理量
2.定义: 功与做功所用时间之比 叫做功率。它在数值上等于单位时间内所做的功。
3.公式: P=
4.单位:
(1)国际主单位 瓦特 ,简称 瓦 ,符号 W ;
(2)常用单位还有 千瓦 ( kW )
(3)单位的换算关系:1 kW= 103 W 1 W=1 J/s
5.理解:功率和功是两个不同的概念。功率由 物体所做的功 和 完成这个功所用的时间 共同决定,物体做功 越多 ,所用时间 越少 ,其功率越大。所以,做功多, 不一定 做功快;反之,做功快, 不一定 做功多(后两空填“一定”或“不一定”)。
6.推导:当物体在力F作用下做直线运动时,则有P=== F v ,利用公式P=F v也可以直接计算出功率的大小;应用公式P=F v计算时,速度的单位必须是 m/s ,这样得出的功率单位才是W。
三、动能和势能
1.能量:
(1)一个物体 能够做功 ,我们就说这个物体具有能量。
(2)理解
① 能量表示物体 做功本领 大小的物理量;能量的大小可以用能够做功的多少来量度,一个物体能够做的功越多,它具有的能量就 越大 。
② 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”,是说它具有做功的本领。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
2、动能和势能
(1)动能
①概念:物体由于 运动 而具有的能
②影响因素: 质量 、 速度 。
(2)势能
①重力势能
a.概念:物体由于受到 重力 并处在一定高度时所具有的能
b.影响因素: 质量 、 高度 。
②弹性势能
a.概念:物体由于 发生弹性形变 而具有的能;
b.影响因素: 弹性形变程度 。
(3)联系:动能和是能在一定条件下可以相互转化
3、探究物体的动能跟哪些因素有关
① 研究对象:小钢球
② 研究方法: 控制变量法 。
如何判断钢球的动能大小:看 木块在水平面移动距离的远近 ( 转换法 )。
③ 研究过程
如何控制速度不变:不同钢球从 同一斜面 的 同一高度 由 静止 滚下,使到达斜面底端时 速度大小 相同。
如何改变钢球速度:使钢球从 不同高度 滚下。
④ 分析归纳:
保持钢球质量不变时结论: 质量相同的物体,运动速度越大,动能越大 ;
保持钢球速度不变时结论: 运动速度相同的物体,质量越大,动能越大 。
⑤得出结论:
物体动能与 质量 和 速度 有关;速度越大,质量越大,动能也越大。
四、机械能及其转化
1.机械能及其转化
(1)概念: 动能 、 重力势能 和 弹性势能 统称为机械能。机械能的单位是焦耳(J)。
(2)方法:判断动能和势能的相互转化情况时,先运用动能和势能的影响因素分析得出物体所具有的动能和势能的大小变化情况,那么能的转化情况就是变小的那种形式的能转化成变大的那种形式的能。
2.机械能守恒
动能和是能在一定条件下可以相互转化,如果 只有动能和势能的相互转化 ,机械能的总和不变。
3.水能和风能的利用
(1)水能:利用水能发电,修筑拦河坝提高上游水位,水的重力势能越大,能发出的电就越多。
(2)风能:风能也可以用来发电,风吹动风车,可以带动发电机发电。
(3)天体运动过程中动能和势能的相互转化
1.(2024·重庆·中考真题)“备战奥运,再创辉煌”,对图中的运动员刻苦训练的情境说法正确的是( )
A.运动员举着杠铃不动时对杠铃做了功
B.运动员射出的箭受到惯性作用而继续飞行
C.运动员击打网球改变了球的运动状态
D.运动员从起跑线起跑后一直处于平衡状态
【答案】C
【解析】A.运动员举着杠铃不动时,有力而无距离,对杠铃不做功,故A错误;
B.运动员射出的箭由于具有惯性而继续飞行,惯性不能说受到,故B错误;
C.力可以改变物体运动状态,运动员击打网球改变了球的运动状态,故C正确;
D.运动员从起跑线起跑后不是一直保持匀速直线运动,并非一直处于平衡状态,故D错误。
故选C。
2.(2020·重庆·中考真题)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。
3.(2024·重庆·中考真题)如图所示是火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空的壮丽情境。此过程中,嫦娥六号的重力势能 ,以地面为参照物,嫦娥六号是 的。
【答案】 增大 运动
【解析】[1]火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空时,嫦娥六号的质量不变,高度升高,重力势能增大。
[2]以地面为参照物,嫦娥六号的位置不断变化,嫦娥六号是运动的。
4.(2023·重庆·中考真题)2023年5月10日,天舟六号货运飞船搭乘火箭飞向中国空间站,如图所示,一起加速升空的过程中,以火箭为参照物,飞船是 (选填“静止”或“运动”)的,飞船的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 静止 增大
【解析】[1]一起加速升空的过程中,以火箭为参照物,飞船的位置没有发生变化,是静止的。
[2]飞船加速上升,质量不变,速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大;机械能等于动能与势能的和,所以机械能增大。
5.(2022·重庆·中考真题)如图所示,是我国神舟13号载人飞船返回舱于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的重力势能 (选填“增大”或“减小”)。若以地面为参照物,坐在返回舱里的航天员王亚平是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 减小 运动
【解析】[1]我国神舟13号载人飞船返回舱于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的质量不变,高度变小,重力势能减小。
[2]坐在返回舱里的航天员王亚平相对于地面的位置是变化的,故若以地面为参照物,坐在返回舱里的航天员王亚平是运动的。
6.(2021·重庆·中考真题)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。
7.(2024·重庆·中考真题)为推动成渝双城经济圈建设,重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6km,设计最高时速60km/h。(不计车身长度)求:
(1)汽车通过隧道至少需要的时间;
(2)若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8min,货车的牵引力是多大。
【答案】(1)0.1h;(2)
【解析】解:(1)汽车通过隧道至少需要的时间为
(2)货车匀速通过该隧道用时8min,则货车的速度为
货车的功率为100kW,由
得到货车的牵引力为
答:(1)汽车通过隧道至少需要的时间为0.1h;
(2)若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8min,货车的牵引力为。
8.(2022·重庆·中考真题)“共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷洒完后,该车在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:
(1)此过程中该车的速度;
(2)此过程中该车牵引力的功率。
【答案】(1)10m/s;(2)4×104W
【解析】解:(1)由题意可知,根据公式可得此过程车的速度为
(2)根据公式P=Fv可得,该车牵引力的功率为
P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W
答(1)此过程中该车的速度为10m/s;
(2)此过程中该车牵引力的功率为4×104W。
9.(2022·重庆·中考真题)某品牌国产电动汽车匀速通过长约1800m的朝天门长江大桥用时120s,整个过程中汽车牵引力的功率恒为9.0×103W。求:
(1)整个过程中汽车行驶的速度;
(2)整个过程中汽车牵引力所做的功。
【答案】(1)15m/s;(2)1.08×106J
【解析】解:(1)根据题意可知,汽车匀速行驶的路程s=1800m,所用时间t=120s,整个过程中汽车行驶的速度为
(2)根据题意可知,汽车匀速通过朝天门长江大桥的汽车牵引力的功率恒为P=9.0×103W,所用时间t=120s,则整个过程中汽车牵引力所做的功为
答:(1)整个过程中汽车行驶的速度为15m/s。
(2)整个过程中汽车牵引力所做的功为1.08×106J。
10.(2021·重庆·中考真题)2020年12月8日,中尼两国共同宣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。
11.(2024·重庆·二模)如图所示,下列情景中描述正确的是( )
A.如图甲,压住粉笔写字是为了减小摩擦力
B.如图乙,在托里拆利实验的玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱长度不变
C.如图丙,小朋友在下滑的过程中重力势能全部转化为动能
D.如图丁,司机和前排乘客必须系安全带,目的是防止惯性带来的危害
【答案】D
【解析】A.用力压住粉笔写字,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力的,故A错误;
B.在托里拆利实验中,玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱高度不变,长度会变长,故B错误;
C.下滑过程中,重力势能一部分转化为内能,一部分转化为动能,故C错误;
D.系安全带是为了防止在突然减速或紧急刹车时,司机和前排乘客由于惯性继续保持原来的速度向前运动而造成的伤害,故D正确。
故选D。
12.(2024·重庆开州·模拟预测)“铭刻亚运荣光,凝聚奋进力量”。如图是2023年杭州亚运会我国部分夺冠项目运动员比赛的情境,对于情境中涉及的物理知识,叙述正确的是( )
A.船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力B.投出的篮球在升空过程中机械能不变
C.球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态D.谢震业冲过终点不能马上停下是因为受到惯性的作用
【答案】C
【解析】A.船桨对水的力和水对船桨的力,这两个力分别作用在水和船桨上,是一对相互作用力,故A错误;
B.投出的篮球在升空过程中受到空气阻力,需要克服阻力做功,所以机械能减小,故B错误;
C.球拍对乒乓球的力使乒乓球的运动方向和速度大小都发生了改变,即改变了乒乓球的运动状态,故C正确;
D.谢震业冲过终点不能马上停下是因为具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选C。
13.(2024·重庆·三模)2024年3月,重庆实验外国语学校运动会如约而至。以下体育活动的场景中,有关说法正确的是( )
A.掷实心球--若球在最高点时所受外力全部消失,球将竖直下落
B.50m短跑--运动员冲过终点时不能立即停下来,是由于受到惯性力的作用
C.引体向上-运动员拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力平衡
D.排球比赛-排球向上运动的过程中,排球的动能增加,重力势能增加
【答案】C
【解析】A.掷实心球—球在最高点时具有水平方向的速度,若球在最高点时所受外力全部消失,球将沿水平方向做匀速直线运动,故A错误;
B.50m短跑--运动员冲过终点时不能立即停下来,是由于具有惯性要继续向前运动,故B错误;
C.引体向上-运动员拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.排球比赛-排球向上运动的过程中,排球的速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增加,故D错误。
故选C。
14.(2024·重庆沙坪坝·二模)“铭刻亚运荣光,凝聚奋进力量”。如图是2023年杭州亚运会我国部分夺冠项目运动员比赛的情境,对于情境中涉及的物理知识描述正确的是( )
A.船桨对水的力和水对船桨的力是一对平衡力B.投出的篮球在升空过程中机械能增加
C.球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态D.谢震业冲过终点不能马上停下是因为受到惯性的作用
【答案】C
【解析】A.船桨对水的力和水对船桨的力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.投出的篮球在升空过程中受到空气阻力,需要克服阻力做功,所以机械能减小,故B错误;
C.球拍对乒乓球的力改变了乒乓球的运动状态,使得乒乓球的速度大小和方向都发生了变化,故C正确;
D.运动员冲过终点不能马上停下是因为其具有惯性,仍能保持原来的运动状态继续前进一段距离,故D错误。
故选C。
15.(2024·重庆永川·一模)如图所示,位于永川里·奥特莱斯的摩天轮是永川区地标性建筑。游客坐在座舱中随摩天轮一起在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,坐在座舱内的游客是静止的
B.座舱从最低点到最高点的过程中重力势能不变
C.从运动的座舱中下来的游客站不稳是因为受惯性作用
D.座舱从静止到运动,是力的作用改变了座舱的运动状态
【答案】D
【解析】A.以地面为参照物,坐在座舱内的游客与地面的相对位置发生了变化,是运动的,故A错误;
B.座舱从最低点到最高点的过程中,质量不变,高度变大,故重力势能变大,故B错误;
C.从运动的座舱中下来的游客站不稳是具有惯性,保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,座舱从静止到运动,是力的作用改变了座舱的运动状态,故D正确。
故选D。
16.(2024·重庆·一模)2024年3月28日由小米汽车历时3年多自研的小米SU7正式上市(如图),在小一与家人试驾该车的过程中,下列描述正确的是( )
A.小米SU7匀速通过弯道时,受平衡力的作用
B.小米 SU7在加速爬坡的过程中,机械能增加
C.小米 SU7受到的重力和地面对SU7的支持力是一对相互作用力
D.刹车时小米SU7会向前运动一段距离才停下来是因为受到惯性的作用
【答案】B
【解析】A.小米SU7匀速通过弯道时,运动方向改变,受力不平衡,故A错误;
B.小米 SU7在加速爬坡的过程中,质量不变,速度增加,则动能增大,高度增加,则重力势能增大,则机械能增大,故B正确;
C.小米 SU7受到的重力和地面对SU7的支持力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.刹车时小米SU7会向前运动一段距离才停下来是因为车子具有惯性,但是惯性不是力,不能说“受到惯性的作用”,故D错误。
故选B。
17.(2024·重庆·一模)如图所示,下列生活中和物理有关的现象解释正确的是( )
A.图甲中小朋友在下滑的过程中重力势能全部转化为动能
B.图乙中拍打被子的过程中灰尘和被子分离是由于灰尘具有惯性
C.图丙中所示轻轨站要设立安全线是因为靠近列车的空气流速大,压强大
D.图丁中“小米su7生态汽车”对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.下滑过程中,重力势能一部分转化为内能,一部分转化为动能,故A错误;
B. 拍打被子的过程中,被子由于受到手的作用力由静止变为运动,而被子上的灰尘由于惯性要保持原来的静止状态,灰尘和被子就会分离,故B正确
C. 流速大的位置压强越小,轻轨站要设立安全线是因为靠近列车的空气流速大,压强小,容易使人被推向列车,故C错误;
D.汽车对地面的压力作用在地面上,而地面对汽车的支持力作用在汽车上,二力没有作用在同一物体上,不是平衡力,故D错误。
故选B。
18.(23-24九年级下·重庆·期中)2024年1月17日,长征七号遥八运载火箭成功将天舟七号货运飞船送入预定轨道,随后天舟七号货运飞船采取自主快速交会对接模式对接于空间站天和核心舱后向端口,中国航天员再次在空间站迎接货运飞船来访。如图,下列说法正确的是( )
A.天舟七号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B.天舟七号货运飞船加速上升过程中运动状态发生变化
C.天舟七号货运飞船加速上升过程中受到惯性力的作用
D.天舟七号货运飞船在加速上升过程中受到燃气向上的推力与船对燃气的作用力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.天舟七号货运飞船加速上升的过程中,质量不变,速度变大,动能变大,高度增加,重力势能增大,机械能增大,故A错误;
B.天舟七号货运飞船加速上升,运动速度大小改变,所以其运动状态改变,故B正确;
C.一切物体在任何时候都有惯性,惯性是物体的一种性质,不是力,不能说受到惯性力的作用,故C错误;
D.天舟七号货运飞船在加速上升过程中受到燃气向上的推力与船对燃气的作用力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
19.(2024·重庆·一模)体育运动有助于提高身体素质。在掷实心球中的场景,下列描述正确的是( )
A.实心球上有很多凸起小圆点,是为了减小摩擦力
B.实心球被抛出后在上升过程中,动能转化为重力势能
C.实心球落地后会继续向前滚动,是因为实心球受到惯性的作用
D.最终实心球静止在水平地面上,它对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.实心球上有很多凸起小圆点,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故A错误;
B.实心球被抛出后在上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能,故B正确;
C.实心球落地后会继续向前滚动,是因为实心球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.最终实心球静止在水平地面上,它对地面的压力和地面对它的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
20.(2024·重庆巴南·三模)神舟18号飞船于2024年4月25日在酒泉卫星发射中心成功发射。载人飞船随火箭发射升空时,以地面为参照物,载人飞船是 的;升空过程,载人飞船的重力势能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 运动 变大
【解析】【小题1】[1]以地面为参照物,载人飞船的位置在不断发生变化,所以是运动的。
[2]飞船加速上升的过程中,飞船的质量不变,高度增加,重力势能增加。
21.(2024·重庆·二模)如图是成渝高速平直的铁路上正减速进站的“复兴号”动车,其机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。以运行的“复兴号”为参照物,站在站台的列车员是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 减小 运动
【解析】【小题1】[1]动车减速进站的过程中,速度变小,高度不变,质量不变,所以动能减小,重力势能不变,可知动车的机械能减小。
[2]以运行的“复兴号”为参照物,站在站台的列车员的位置发生变化,是运动的。
22.(2024·重庆南岸·一模)如图,运-20空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,在加油的过程中,加油机相对于战斗机是 (选填“静止”或“运动”)的,战斗机的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 静止 增大
【解析】[1] 在加油的过程中,加油机相对于战斗机位置不变,是静止的。
[2] 战斗机匀速水平飞行,速度不变,高度不变,但加油后质量增加,所以动能增大,重力势能也增大,所以机械能增大。
23.(23-24九年级下·重庆·期中)如图所示,在扬声器的纸盆上撒些纸屑,播放音乐,静止在纸盆上的纸屑开始跳动;关闭音乐,纸屑停止跳动,说明声音由 产生,纸屑在下降过程中,重力势能 。
【答案】 物体振动 变小
【解析】[1]在扬声器的纸盆上撒些纸屑,播放音乐,静止在纸盆上的纸屑开始跳动;关闭音乐,纸屑停止跳动,纸屑的跳动放大了扬声器纸盆的振动,说明声音由物体振动产生的。
[2]纸屑在下降过程中,质量不变,高度降低,重力势能变小。
24.(2024·重庆南川·模拟预测)“带皮肤的五菱mini”被召集去上海参加车展重新带火了这款新能源微型轿车,靖宇爸爸也买了一辆,方便每天接送他上下学。靖宇从家到学校的距离为3km,行驶时间为4.5min。已知车的总质量是700kg,受到的摩擦力f恒为车总重的0.1倍。求:
(1)靖宇从家到学校mini行驶的平均速度大小为多少km/h?
(2)若以(1)的速度匀速行驶,牵引力对轿车做功的功率。
【答案】(1)40;(2)7.78×103W
【解析】解:(1)已知靖宇从家到学校的距离为3km,行驶时间为4.5min,即0.075h,所以靖宇从家到学校mini行驶的平均速度大小为
(2)已知车的总质量是700kg,那么车的总重力为
汽车匀速行驶,则汽车处于平衡状态,受平衡力,因此水平方向的牵引力F和摩擦力f相等,而汽车受到的摩擦力f恒为车总重的0.1倍,所以汽车的牵引力为
根据功率的推导式可得,牵引力对轿车做功的功率
答:(1)靖宇从家到学校mini行驶的平均速度大小为40km/h;
(2)若以(1)的速度匀速行驶,牵引力对轿车做功的功率为7.78×103W。
25.(2024·重庆·三模)某型号的纯电动汽车和乘客的总质量为2×103kg,汽车匀速直线行驶时受到的阻力为汽车总重的0.12倍。求:
(1)电动汽车和乘客受到的总重力;
(2)该电动汽车匀速直线行驶1km时,牵引力做的功。
【答案】(1)2×104N;(2)2.4×106J
【解析】解:(1)电动汽车和乘客受到的总重力
(2)汽车匀速直线行驶时受到的阻力为
汽车匀速直线行驶时受到的阻力与牵引力是一对平衡力,故牵引力为F=f,牵引力做的功为
答:(1)电动汽车和乘客受到的总重力为2×104N;
(2)该电动汽车匀速直线行驶1km时,牵引力做的功为2.4×106J。
26.(2024·重庆九龙坡·一模)如图所示为国之重器055导弹驱逐舰,其满载时的总重力为1.25×108N,驱逐舰满载以60km/h速度在海上匀速直线航行2.5小时,受到的牵引力是自身总重力的0.01倍。在这个过程中,求:
(1)驱逐舰航行的路程;
(2)驱逐舰受到的牵引力做的功。
【答案】(1)1.5×105m;(2)1.875×1011J
【解析】解:(1)该驱逐舰航行2.5h通过的路程为
(2)驱逐舰满载以60km/h的速度匀速直线航行时,受到的牵引力为
驱逐舰受到的牵引力做的功
答:(1)驱逐舰航行的路程是1.5×105m;
(2)驱逐舰受到的牵引力做的功为1.875×1011J。
27.(2024·重庆北碚·三模)如图所示的是付老师的小摩托,质量为125kg,车与地面接触的总面积为100cm2。付老师自身的质量为65kg,某天付老师在水平路面上开着小摩托沿直线匀速行驶了200m,用时10s,阻力为总重力的0.1倍。求此过程中:
(1)该车对路面的压强;
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1)1.9×105Pa;(2)3.8×103W
【解析】解:(1)小摩托对地面的压力
F=G=(m车+m人)g=(125kg+65kg)×10N/kg=1900N
该车对路面的压强
(2)因小摩托沿直线匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,牵引力的大小
F′=f=0.1G=0.1×1900N=190N
牵引力做的功
W=F′s=190N×200m=3.8×104J
牵引力做功的功率
答:(1)该车对路面的压强为1.9×105Pa;
(2)牵引力做功的功率为3.8×103W。
28.(2024·重庆·三模)如图所示,2024年4月28日,重庆市重点项目--金凤隧道正式通车,极大改善了西部(重庆)科学城金凤片区市民的出行条件。金凤隧道长约3000m,一辆家用轿车以20m/s的速度水平匀速通过隧道时受到的阻力为1400N。求:
(1)轿车通过隧道的时间;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,牵引力做功的功率。
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)轿车通过隧道的时间为
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力大小为
牵引力做功的功率为
答:(1)轿车通过隧道的时间为;
(2)轿车水平匀速通过隧道的过程中,牵引力做功的功率为。
29.(2024·重庆·三模)2024年1月1日,国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”正式开始商业首航。该邮轮在平静海域,600s内匀速行驶了6000m,提供前进推力的柴油发动机输出功率为。求:
(1)邮轮行驶的速度;
(2)邮轮受到的阻力。
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)邮轮行驶的速度为
(2)邮轮受到的牵引力为
邮轮做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力为一对平衡力,大小相等,所以它受到的阻力为
答:(1)邮轮行驶的速度为;
(2)邮轮受到的阻力为。
30.(2024·重庆·二模)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,已知空车质量为400kg,空车行驶时牵引力的功率为1440W,在1min内匀速行驶120m,求:
(1)空车行驶的速度;
(2)空车行驶时的牵引力。
【答案】(1)2m/s;(2)720N
【解析】解:(1)空车行驶的速度
(2)空车行驶时的牵引力
答:(1)空车行驶的速度为2m/s;
(2)空车行驶时牵引力为720N。
31.(2024·重庆·二模)小文骑自行车上学,他在水平路面上5min匀速骑行了 1500m。已知小文的质量为50kg,自行车所受阻力大小是重力的0.05倍,表格中是他的自行车的一些数据,根据以上条件计算:
车架材料
碳纤维
车架体积/m3
2.5×10-3
整车质量/kg
10
(1)自行车的速度是多少m/s;
(2)小文骑行时,牵引力做功的功率。
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)自行车的速度是
(2)小文骑行时,小文和车的总重力为
自行车做匀速直线运动时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力大小为
牵引力做功的功率为
答:(1)自行车的速度是;
(2)小文骑行时,牵引力做功的功率为。
32.(2024·重庆巴南·三模)如图所示是小梦家的新能源汽车。五一假期,小梦一家驾驶汽车出行,在某段公路上匀速直线行驶30min行驶了36km。已知车和人的总质量为,轮胎与地面的总接触面积为,行驶过程中汽车的牵引力为总重的。求此过程中:
(1)汽车匀速行驶的速度;
(2)汽车牵引力做功的功率。
【答案】(1)72km/h;(2)3.6×104W
【解析】解:(1)汽车匀速行驶的速度
(2)汽车牵引力
汽车牵引力做功的功率
答:(1)汽车匀速行驶的速度72km/h;
(2)汽车牵引力做功的功率3.6×104W。
33.(2024·重庆·二模)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量12kg,飞行高度120m,10min内水平飞行里程6.5km。求:
(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h?
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度,用时1分钟,此过程中拉力做功率是多少?
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度,用时1分钟,此过程拉力每功率是
答:(1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是;
(2)无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度,用时1分钟,此过程拉力每功率是。
34.(2024·重庆永川·一模)2024年1月,永川区大安机场正式开通短途运输航线。一架小型客机从大安机场起飞至黔江机场,若某一过程中客机以150m/s的速度在空中水平匀速直线航行了1min,客机获得的水平推力为2×104N。求:
(1)该过程中客机行驶的路程;
(2)该过程中客机水平推力的功率。
【答案】(1)9000m;(2)3×106W
【解析】解:(1)客机行驶的路程为
s=vt=150m/s×60s=9000m
(2)根据公式
可得,水平推力的功率为
P=Fv=2×104N×150m/s=3×106W
答:(1)该过程中客机行驶的路程为9000m;
(2)该过程中客机水平推力的功率为3×106W。
35.(2024·重庆南岸·一模)摄影爱好者喜欢用如图所示的无人机航拍自然风景,下表是它的部分技术参数。求:
(1)该无人机从最大上升高度处下降到起飞点时重力对无人机做的功;
(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强。
总质量
720g
最大上升速度
8m/s
四脚着地总面积
3cm²
最大上升高度
1000m
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)该无人机重力为
则重力对无人机做的功为
(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为
答:(1)该无人机从最大上升高度处下降到起飞点时重力对无人机做的功为;
(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为。
36.(2024·重庆·一模)“共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。该车总质量为6t,车轮与地面的总接触面积为,在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:
(1)此过程中该车对地面的压强。
(2)此过程中该车牵引力的功率。
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)此过程中该车对地面的压强
(2)此过程中该车牵引力所做的功
W=F牵s=4×103N×200m=8×105J
则牵引力的功率
答:(1)此过程中该车对地面的压强为;
(2)此过程中该车牵引力的功率为。
37.(2024九年级下·重庆·专题练习)如图所示的阿维塔(AVATR)是由长安、华为、宁德时代三方联合打造的高端智能电动品牌。阿维塔科技致力于打造国际化高端SEV品牌,公司总部位于中国重庆,并在中国上海及德国慕尼黑设有分部。在某次测试中,阿维塔汽车(包括车上的人和物品)总质量为2.2t,5min内在水平路面匀速行驶了6km,假如汽车以一定速度匀速行驶时受到的阻力为重力的0.1倍。求:
(1)阿维塔汽车的速度;
(2)阿维塔汽车牵引力的功率。
【答案】(1)20m/s;(2)4.4×104W
【解析】解:(1)阿维塔汽车的速度
(2)汽车匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,牵引力等于阻力,牵引力
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×2.2×103kg×10N/kg=2200N
阿维塔汽车牵引力的功率
答:(1)阿维塔汽车的速度是20m/s;
(2)阿维塔汽车牵引力的功率是4.4×104W。
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