2025年中考物理复习多选题专项训练题——功和功率
2024-11-18
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内容正文:
功和功率
一.多选题(共30小题)
(多选)1.(2024•市中区校级开学)根据生活经验,下列数据符合实际的是( )
A.济南市中区某天大气压为2×105Pa
B.一本初中物理课本的厚度约为1cm
C.中学生正常爬楼梯时的功率约为150W
D.人感觉到的舒适温度26℃
(多选)2.(2024春•普洱期末)把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,它受到了水平向左的拉力F的作用,如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙,木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.t=3s时木块受到的合力为2N
B.0~2s内,拉力做功的功率为4W
C.4~6s内,拉力做功48J
D.4~6s内,拉力做功的功率为16W
(多选)3.(2024•城中区校级四模)小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A.①中小华对这筐玉米做了功
B.②中小华对这筐玉米没有做功
C.③中他们对这筐玉米做了功
D.④中他们对手推车没有做功
(多选)4.(2024春•沈阳期末)关于如图所示的几种运动中包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.甲图:游泳比赛时,运动员向后划水,身体向前进,说明物体间力的作用是相互的
B.乙图:足球比赛中,守门员将球扑出,说明力可以改变物体的运动状态
C.丙图:射箭比赛中,箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
D.丁图:举重比赛中,运动员举杠铃不动时,仍然要对杠铃做功
(多选)5.(2024春•祥云县期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法中不正确的是( )
A.0~2s内物体不受摩擦力的作用
B.2~4s内物体做匀速直线运动
C.4~6s内拉力做的功为16J
D.2~4s内物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力
(多选)6.(2024春•芙蓉区校级期末)生地全真模拟前夕,同学们在班干部的组织下布置出一个干净卫生、井然有序的考场,下列说法正确的是( )
A.拧抹布时,人对滴下的水做了功
B.下楼倒垃圾时,重力对垃圾袋做了功
C.扫地时,人对扫把没有做功
D.水平搬动桌子时,人对桌子没有做功
(多选)7.(2024•霍林郭勒市校级模拟)如图甲所示,水平向右的推力F将重为4N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系如图乙所示,且已知前2s物体静止,在2s~4s时间内物体向下滑动速度逐渐增大到5m/s,之后保持5m/s速度不变,则下列选项不正确的是( )
A.当t=3s时,物体受到的摩擦力一定小于4N
B.当t=1s时,物体受到的摩擦力为12N
C.在4~6s内,滑动摩擦力对物体做功的功率为40W
D.在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
(多选)8.(2024•官渡区校级模拟)如图甲所示,在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t图和v﹣t图分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是( )
A.3~6s,物体受到的摩擦力为9N
B.3~6s,拉力做功越来越快
C.9~12s,拉力做功功率为6W
D.6~9s,支持力做功81J
(多选)9.(2024•潍坊开学)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动,经过3s,两个物块一起移动了60cm的距离。下列相关说法中( )
A.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
B.物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右
C.地面对物块B的摩擦力大小是20N,方向向右
D.拉力F的功率为4W
(多选)10.(2024春•历下区期末)生活中经常对一些物理量进行估测。下列数据较为接近实际情况的是( )
A.普通中学生正常跳绳的功率约为50W
B.物理课本对水平桌面的压强约为100Pa
C.中学生从一楼走到二楼做的功约为1500J
D.漂浮在水面上的乒乓球受浮力约为0.1N
(多选)11.(2024春•济南期末)为提高学生体质,济南市把引体向上(如图)列入了初中体育学业水平考试项目。某初三学生1min完成了6次引体向上,以下相关估测符合实际的是( )
A.学生双脚站在水平地面时,对地面的压强约为一万帕
B.引体向上每次身体向上运动的高度约50cm
C.该学生向上的拉力约为500N
D.该学生做功的功率约为200W
(多选)12.(2024•济南开学)对下列物理量的估算,说法正确的是( )
A.中学生正常步行上楼的功率为150W
B.使人感到舒适的洗澡水温度约为42℃
C.自行车车胎内部的气压约为1.0×105Pa
D.将一个鸡蛋放在浓盐水中,他所受到的浮力约为0.5N
(多选)13.(2024秋•南昌县月考)如图甲,工人用水平推力F沿直线向前推动水平地面上的木箱,推力F随时间t的变化情况如图乙,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化如图丙,则下列说法正确的是( )
A.0~1s内,木箱受到的合力为零
B.0~1s和5~6s内,木箱所受摩擦力大小相等
C.1~3s内,木箱做匀速直线运动
D.3~5s内,木箱所受摩擦力所做功的大小为400J
(多选)14.(2024•丹东模拟)1960年5月25日,中国登山队王富洲、屈银华、贡布成功从北坡登顶世界最高峰珠穆朗玛峰,开创了人类首次从北坡登顶珠峰的历史。关于攀登珠峰,下列说法中正确的是( )
A.珠峰峰顶的大气压大于标准大气压
B.凿冰用的冰镐前端做的非常尖锐,这是为了增大压强
C.营地帐篷常被大风吹走,是因为流速越大的地方压强越大
D.攀登过程中,登山队员对其所背的登山包做了功
(多选)15.(2024春•河西区期末)如图所示的体育运动,有关力对物体做功的说法正确的是( )
A.图甲:蹦床运动员下落过程中,运动员的重力做了功
B.图乙:跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员没有做功
C.图丙:运动员举着杠铃保持静止的过程中,举力对杠铃没有做功
D.图丁:运动员推着冰壶向前运动,在冰壶离手后继续滑行的过程中,推力对冰壶做了功
(多选)16.(2024春•中牟县期末)如图所示,在250N的拉力F作用下,用滑轮组将重为400N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重和滑轮上的摩擦。下列说法中正确的是( )
A.此滑轮组没有改变力方向的优点
B.拉力F做功的功率为50W
C.动滑轮的重力为50N
D.此滑轮组提升的货物越重,机械效率越大
(多选)17.(2024春•哈尔滨月考)静止在粗糙程度相同的水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图甲和乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.9~12s内拉力做的功为18J
B.0~3s内拉力做的功为9J
C.3~6s内拉力的功率逐渐变大
D.第4s时,拉力的功率为36W
(多选)18.(2024•兴宁区校级模拟)下列关于篮球比赛情景的说法中,正确的是( )
A.球在空中运动时受到惯性的作用
B.罚篮时,篮球由静止到运动,说明力可以改变物体的运动状态
C.篮球运动到最高点时,受平衡力的作用
D.篮球入网后,下落过程中,重力做功的功率变大
(多选)19.(2024•青岛自主招生)如图所示,在向左匀速直线运动的水平车厢中,小明用力向左推车厢,与车厢始终保持相对静止,下列说法正确的是( )
A.小明受到平衡力的作用
B.车厢底部对小明的支持力做功
C.小明对车厢的推力做功
D.小明受到车厢底部的摩擦力水平向左
(多选)20.(2024春•德宏州期末)在第19届杭州亚运会10米台跳水上,全红婵再现“水花消失术”,震撼夺冠。下列关于跳水运动说法正确的是( )
A.站在跳台时,跳水运动员对跳台的压力与跳台对其的支持力大小相等
B.下落过程中,跳水运动员在空中不受任何力的作用
C.入水过程中,跳水运动员在水中没有力对其做功
D.入水过程中,跳水运动员在水中最低点受到的液体压强最大
(多选)21.(2024春•莱芜区期末)下列与生活有关的各个数据中,与实际情况基本符合的是( )
A.中学生站立时对地面的压强约为104Pa
B.人感觉较为舒适的温度约为37℃
C.泰山山顶上的大气压约为1.01×105Pa
D.将一个鸡蛋提高1m做功约0.5J
(多选)22.(2024•馆陶县三模)羽毛球是大多数人喜欢的运动项目,如图所示是人们打羽毛球的场景。关于羽毛球比赛下列说法正确的是( )
A.打出去的羽毛球继续向前飞行,是因为羽毛球受到惯性作用
B.羽毛球在空中飞行过程中,球拍不再对羽毛球做功
C.被斜向上打出去的羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将沿水平方向做匀速直线运动
D.运动员打球时,羽毛球拍对球的力大于球对羽毛球拍的力,因此羽毛球才能被打出去
(多选)23.(2024春•丹东期末)如图所示,甲为探究阻力对物体运动的影响实验,乙为探究物体的动能跟哪些因素有关实验,对这两个实验的描述正确的是( )
A.两个实验中,物体都要从斜面同一高度由静止向下运动,是为了使物体到达斜面底端时速度相同
B.甲实验小车在不同表面运动距离不等,说明小车克服摩擦做功不同
C.甲实验可推理出运动物体不受力的作用时,将永远匀速直线运动下去
D.乙实验观察木块运动的距离比较小球动能大小,用的是转换法
(多选)24.(2024秋•沭阳县月考)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面直线运动,物体运动的s﹣t图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A.0~6s物体的速度小于6~12s物体的速度
B.0~6s物体所受的拉力等于6~12s物体所受的拉力
C.0~6s物体所受的拉力对物体所做的功小于6~12s物体所受的拉力对物体所做的功
D.0~6s物体所受的拉力对物体做功的功率大于6~12s物体所受的拉力对物体做功的功率
(多选)25.(2024•安源区二模)如图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于非平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
(多选)26.(2024•根河市校级模拟)(双选)水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,如图甲所示;F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.第2秒时,物体处于静止状态
B.从第3秒至第6秒,物体受到的摩擦力是6N
C.从第6秒至第9秒,推力F做的功是8J
D.从第6秒至第9秒,推力F做功的功率为8W
(多选)27.(2024•柳州三模)两个相同的小球a、b处于相同的高度,a在空中从静止开始自由下落,经时间t1落到地面;b沿光滑斜面从静止开始下滑,经时间t2滑到地面,t1<t2。a、b从最高点到地面的过程中,重力做的功分别是W1、W2,重力的功率分别是P1、P2,它们到达地面的速度分别是v1、v2,忽略空气阻力,则以下关系成立的是( )
A.W1=W2 B.P1>P2 C.v1<v2 D.v1=v2
(多选)28.(2024•冠县一模)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的s﹣t图像如图所示。根据图像,下列判断错误的是( )
A.物体10s时的速度大于4s时的速度
B.0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功
C.0~6s拉力对物体做功的功率小于6~12s拉力对物体做功的功率
D.0~6s物体所受的拉力大于6~12s物体所受的拉力
(多选)29.(2024秋•海门区校级月考)蹦极运动简化后与下列情景相似:如图甲所示,弹性细绳的一端固定在O点,另一端系着一个小球,小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用,最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示,细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知,下列描述错误的是( )
A.弹性细绳原长为1.2m
B.小球下落的最大高度为2.2m
C.小球最终停在1.5m的位置
D.已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受重力做的功,不计空气阻力,则弹性细绳的最大弹性势能为7.5J
(多选)30.(2024•北京校级开学)物体受到恒力F作用,在水平地面上做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2;当物体运动的速度和时间图像如图丙时,受到的水平推力为F3;三次运动时的速度分别为v1、v2、v3;则下列说法正确的是( )
A.0~2s内,物体受到的水平推力F1=F2<F3
B.2s末,物体的速度v1=v2=v3
C.0~2s内,拉力t1所做的功W1小于拉力t2所做的功W2
D.2s末,拉力F2做功的功率P2等于拉力F3做功的功率P3
功和功率
参考答案与试题解析
一.多选题(共30小题)
(多选)1.(2024•市中区校级开学)根据生活经验,下列数据符合实际的是( )
A.济南市中区某天大气压为2×105Pa
B.一本初中物理课本的厚度约为1cm
C.中学生正常爬楼梯时的功率约为150W
D.人感觉到的舒适温度26℃
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A.标准大气压的值为1×105Pa,济南市中区高于海平面,大气压应略小于1×105Pa,故A错误;
B.初中物理课本的厚度约为1cm,故B正确;
C.中学生的体重约500N,一层楼的高度约3m,爬一层楼的时间在10s左右,中学生爬楼的功率约为
,故C正确;
D.人感觉的舒适温度约为26℃,故D正确。
故选:BCD。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
(多选)2.(2024春•普洱期末)把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,它受到了水平向左的拉力F的作用,如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙,木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.t=3s时木块受到的合力为2N
B.0~2s内,拉力做功的功率为4W
C.4~6s内,拉力做功48J
D.4~6s内,拉力做功的功率为16W
【分析】(1)由图丙可知,4~6s内,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,由图乙可知4~6s内木块受到的拉力,根据二力平衡条件得出木块所受滑动摩擦力的大小;2~4s内,木块做加速运动,由影响滑动摩擦力大小的因素可知t=3s时木块受到的摩擦力,根据图乙可知t=3s时木块受到的拉力,进而求出t=3s时木块受到的合力;
(2)根据图丙可知0~2s内,木块处于静止状态,速度为零,由P===Fv算出0~2s内,拉力做功的功率;
(3)根据图丙可知4~6s内木块运动的速度,根据P===Fv求出4~6s内拉力F的功率,即为木块克服摩擦力做功的功率;
(4)根据P=求出4~6s内拉力做的功。
【解答】A.由图丙得,4~6s内,木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力等于拉力,由图乙得,此时摩擦力为4N,而t=3s时,此时,木块做加速直线运动,木块对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力不变,仍为4N,由图乙得,此时拉力为6N,则此时木块受到的合力为
F合=F﹣f=6N﹣4N=2N
故A正确;
B.0~2s内,木块静止不动,由乙图知,此时的拉力为2N,静摩擦力等于拉力,为2N,由于木块不运动,所以拉力做功为0,故拉力做功的功率为拉力做功的功率也为0,故B错误;
CD.4~6s内,木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力等于拉力,由图丙知速度为v=4m/s,拉力做功为
W=Fs=F×vt=4N×4m/s×(6﹣4)s=32J
拉力做功的功率为
故C错误,D正确。
故选AD。
【点评】本题考查了二力平衡条件、力的合成、影响滑动摩擦力大小的因素、功和功率的计算,关键是从图中得出有用信息。
(多选)3.(2024•城中区校级四模)小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A.①中小华对这筐玉米做了功
B.②中小华对这筐玉米没有做功
C.③中他们对这筐玉米做了功
D.④中他们对手推车没有做功
【分析】做功的两个必要因素: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;二者缺一不可。若做功,利用W=Fs计算。据此分析判断。
【解答】解:A、她用力搬一筐玉米,未能搬起,筐在力的方向上没有移动的距离,所以小华对这筐玉米没有做功,故A错误;
B、她又用力推筐,仍未推动,在力的方向上没有移动距离,所以小华对这筐玉米没有做功,故B正确;
C、在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上,他们对筐的力在竖直方向上,筐在竖直方向上也有移动的距离,所以他们对筐做了功,故C正确;
D、接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,推力在水平方向,手推车在水平方向也有移动的距离,所以他们对手推车做了功,故D错误。
故选:BC。
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
(多选)4.(2024春•沈阳期末)关于如图所示的几种运动中包含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.甲图:游泳比赛时,运动员向后划水,身体向前进,说明物体间力的作用是相互的
B.乙图:足球比赛中,守门员将球扑出,说明力可以改变物体的运动状态
C.丙图:射箭比赛中,箭离开弓弦后,仍能向前飞行,说明箭有惯性
D.丁图:举重比赛中,运动员举杠铃不动时,仍然要对杠铃做功
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;
(2)力可以改变物体的运动状态;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(4)力学里所说的功包括两个必要因素: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。
【解答】解:A.甲图,游泳比赛时,运动员划水对水施加向后的作用力,同时水对他施加向前的作用力使他前进,说明力的作用是相互的,故A正确;
B.乙图,足球比赛中,守门员将球扑出,足球受到力的作用,运动方向发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.丙图,射箭比赛中,箭离开弓弦后,仍能向前飞行,由于箭具有惯性,故C正确;
D.丁图,举重比赛中,运动员举重杠铃不动时,此过程中运动员对杠铃施加了向上的作用力,杠铃没有在力的方向上通过一段距离,运动员没有对杠铃做功,故D错误。
故选:ABC。
【点评】此题考查了力作用的相互性、力的作用效果、惯性及力是否做功的判断,属于基础知识。
(多选)5.(2024春•祥云县期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法中不正确的是( )
A.0~2s内物体不受摩擦力的作用
B.2~4s内物体做匀速直线运动
C.4~6s内拉力做的功为16J
D.2~4s内物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力
【分析】(1)由F的大小与时间t的关系的图象可知,0~2s内物体受到的力,与物体运动的速度v与时间t的关系可知物体的运动情况,物体没有相对运动或相随运动趋势时不受摩擦力;
(2)根据2﹣4s内,图象是倾斜线,说明速度在变化,即运动状态在变,物体受到了非平衡力。
(3)根据图象找出4~6s内物体受到的拉力和运动的速度,根据W=Fs=Fvt求出拉力做的功。
【解答】解:A、由乙、丙图象可知,0~2s内物体受到的拉力为1N,物体静止、速度为0,受力平衡,静摩擦力与拉力平衡,故受摩擦力的作用,故A错误;
BD、2~4s内物体做匀加速直线运动,此时拉力不等于摩擦力,不符合二力平衡条件,故BD错误;
C、在4~6s内拉力为F=2N,速度为v=4m/s,拉力对物体做的功W=Fs=Fvt=2N×4m/s×2s=16J,故C正确。
故选:ABD。
【点评】(1)本题考查学生对图象的认识及力的合成的应用,要求能熟练读图,并能结合运动分析物体的受力情况。
(2)v﹣t图象、F﹣t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。
(多选)6.(2024春•芙蓉区校级期末)生地全真模拟前夕,同学们在班干部的组织下布置出一个干净卫生、井然有序的考场,下列说法正确的是( )
A.拧抹布时,人对滴下的水做了功
B.下楼倒垃圾时,重力对垃圾袋做了功
C.扫地时,人对扫把没有做功
D.水平搬动桌子时,人对桌子没有做功
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解:A.拧抹布时,人没有对滴下的水施加力的作用,所以人没有对滴下的水做功,故A错误;
B.下楼倒垃圾时,垃圾袋在重力的方向上移动了距离,重力对垃圾袋做了功,故B正确;
C.扫地时,扫把在人手的力的方向上移动了距离,人对扫把做了功,故C错误;
D.水平搬动桌子时,搬桌子的托力是竖直向上的,桌子是在水平方向上移动,桌子没有在人的托举力的方向上移动距离,人对桌子没有做功,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法。有力有距离,力对物体不一定做功,物体一定在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
(多选)7.(2024•霍林郭勒市校级模拟)如图甲所示,水平向右的推力F将重为4N的物体压在竖直的粗糙程度相同的墙面上,墙面足够大。F的大小与时间t的关系如图乙所示,且已知前2s物体静止,在2s~4s时间内物体向下滑动速度逐渐增大到5m/s,之后保持5m/s速度不变,则下列选项不正确的是( )
A.当t=3s时,物体受到的摩擦力一定小于4N
B.当t=1s时,物体受到的摩擦力为12N
C.在4~6s内,滑动摩擦力对物体做功的功率为40W
D.在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小相等
【分析】(1)当t=3s时,物体加速下滑,说明此时物体受到的摩擦力小于其重力;、
(2)当t=1s时,物体静止,由二力平衡条件得到摩擦力;
(3)在4s~6s时间内,物体匀速直线运动,由二力平衡条件得到摩擦力。由P==Fv计算摩擦力对物体做功的功率;
(4)物体在2﹣4s内做加速运动,受到的摩擦力小于重力,4﹣6s做匀速直线运动,产生的摩擦力等于重力,比较在2~6s时间内,物体受到的滑动摩擦力大小。
【解答】解:A、当t=3s时,物体加速下滑,说明此时物体受到的摩擦力小于其重力,即小于4N,故A正确;
B、当t=1s时,物体静止处于平衡状态,此时受到的重力和静摩擦力为一对平衡力,大小相等为4N,故B错误;
C、在4﹣6s内,物体做匀速直线运动,说明此时的滑动摩擦与物体的重力为一对平衡力,大小相等为4N,由P==Fv得到滑动摩擦力对物体做功的功率为P=fv=4N×5m/s=20W,故C错误;
D、物体在2﹣4s内做加速运动,受到的摩擦力小于重力,4﹣6s做匀速直线运动,产生的摩擦力等于重力,因此2﹣6s内物体受到的滑动摩擦力大小不相等,D错误。
故选:BCD。
【点评】本题考查了摩擦力大小的分析以及功率的计算,确定物体在不同运动状态下受力平衡与否是关键。
(多选)8.(2024•官渡区校级模拟)如图甲所示,在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t图和v﹣t图分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是( )
A.3~6s,物体受到的摩擦力为9N
B.3~6s,拉力做功越来越快
C.9~12s,拉力做功功率为6W
D.6~9s,支持力做功81J
【分析】(1)由图乙知,9~12s时物体的运动状态,由图甲,结合二力平衡知识可知物体受到的摩擦力,由图乙知,3~6s物体的运动状态,根据滑动摩擦力的影响因素可判断3~6s时物体受到的摩擦力;
(2)根据P==Fv分析3~6s内拉力的功率的变化,从而判断拉力做功的快慢;
(3)根据图乙,利用速度公式求出9~12s内物体通过的距离,根据甲图可得9﹣12s 内拉力的大小,然后利用计算公式P==Fv得到做功的功率;
(4)做功的必要因素: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。
【解答】解:A、由图乙知,9~12s时物体做匀速直线运动,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,由图甲知,此时物体受到的拉力F=6N,所以f=F=6N,由图乙知,3~6s物体加速运动,物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力大小与9~12s时的摩擦力大小相等,等于6N,故A错误;
B、由图甲可知,3~6s内,拉力为F=9N,由图乙知,3~6s内,物体运动速度逐渐增大,由P==Fv可知,功率逐渐变大,拉力做功越来越快,故B正确;
C、由图甲可知,9~12s内,拉力为F=6N,由图乙知,9~12s内,物体做匀速直线运动,v=1m/s,由P==Fv可知,拉力做功的功率P=Fv=6N×1m/s=6W,故C正确;
D、6~9s内,物体中水平面上做减速运动,物体没有在支持力的方向上通过一定的距离,支持力做功为零,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查学生对图象的认识,v﹣t图象、F﹣t图象相结合,判断出物体各段运动状态,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
(多选)9.(2024•潍坊开学)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动,经过3s,两个物块一起移动了60cm的距离。下列相关说法中( )
A.物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
B.物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右
C.地面对物块B的摩擦力大小是20N,方向向右
D.拉力F的功率为4W
【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
(2)以B为研究对象,对其进行受力分析,然后做出判断;
(3)利用W=Fs求出拉力做的功,然后利用P=得到拉力F的功率。
【解答】解:A、地面对B的支持力等于A和B的重力之和,故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等,不满足平衡条件,不是一对平衡力,故A错误;
B、A受力平衡,B对A水平向左的摩擦力,根据力的作用相互的,所以物块A对B的摩擦力方向向右,大小是20N,故B正确;
C、A、B一起向右做匀速直线运动,则地面对B的摩擦力方向水平向左,根据二力平衡可得大小是20N,故C错误;
D、拉力F做的功:W=Fs=20N×0.6m=12J,功率为:P==4W,故D正确。
故选:BD。
【点评】此题考查平衡力的辨别、摩擦力的大小和方向、速度的计算,对物体进行正确的受力分析是解答此题关键。
(多选)10.(2024春•历下区期末)生活中经常对一些物理量进行估测。下列数据较为接近实际情况的是( )
A.普通中学生正常跳绳的功率约为50W
B.物理课本对水平桌面的压强约为100Pa
C.中学生从一楼走到二楼做的功约为1500J
D.漂浮在水面上的乒乓球受浮力约为0.1N
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A.普通中学生正常跳绳的功率约为P====50W,故A符合实际;
B.物理课书重约3N,与水平桌面接触面积约5×10﹣2m2,物理课书对桌面的压强p====60Pa,故B不符合实际;
C.中学生从一楼走到二楼做的功约为W=Gh=500N×3m=1500J,故C符合实际;
D.漂浮在水面上的乒乓球受浮力约为F浮=G=mg=0.003kg×10N/kg=0.03N,故D不符合实际。
故选:AC。
【点评】对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测,是初中学生需要掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
(多选)11.(2024春•济南期末)为提高学生体质,济南市把引体向上(如图)列入了初中体育学业水平考试项目。某初三学生1min完成了6次引体向上,以下相关估测符合实际的是( )
A.学生双脚站在水平地面时,对地面的压强约为一万帕
B.引体向上每次身体向上运动的高度约50cm
C.该学生向上的拉力约为500N
D.该学生做功的功率约为200W
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A、一个中学生对地面的压力约500N,双脚与地面的接触面积约500cm2,双脚站立时对地面的压强约为p===1.0×104Pa,故A正确;
B、引体向上每次身体向上运动的高度约50cm,故B正确;
C、该学生向上的拉力与其重力接近,约为500N,故C正确;
D、该学生完成一次引体向上做功约为W0=Gh=500N×0.5m=250J,做功的功率约为P===25W,故D错误。
故选:ABC。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
(多选)12.(2024•济南开学)对下列物理量的估算,说法正确的是( )
A.中学生正常步行上楼的功率为150W
B.使人感到舒适的洗澡水温度约为42℃
C.自行车车胎内部的气压约为1.0×105Pa
D.将一个鸡蛋放在浓盐水中,他所受到的浮力约为0.5N
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、中学生的体重在500N左右,爬上一层3m的楼层所用时间10s,功率约为P==,故A符合实际;
B、人体正常体温在37℃左右,使人感到舒适的洗澡水温度约为42℃,故B符合实际;
C、自行车车胎内气压约为5×105Pa,故C不符合实际;
D、将一个鸡蛋放在浓盐水中,它将处于漂浮状态,所受到的浮力约为0.5N,故D符合实际。
故选:ABD。
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知。
(多选)13.(2024秋•南昌县月考)如图甲,工人用水平推力F沿直线向前推动水平地面上的木箱,推力F随时间t的变化情况如图乙,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化如图丙,则下列说法正确的是( )
A.0~1s内,木箱受到的合力为零
B.0~1s和5~6s内,木箱所受摩擦力大小相等
C.1~3s内,木箱做匀速直线运动
D.3~5s内,木箱所受摩擦力所做功的大小为400J
【分析】(1)由v﹣t图象可知,0~1s内物体做静止,处于平衡状态,合力为零;
(2)由v﹣t图象可知,各段内物体运动的速度变化即可判断所处的状态;滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关;
(3)由图丙知,木箱在1~3s内运动为匀加速运动;
(4)由图丙知,木箱在3~5s内做匀速直线运动,由图乙可知此时推力,此时木箱受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等;
利用s=vt求木箱在3~5s内运动的路程,故W=fs算出3~5s内木箱所受摩擦力所做功。
【解答】解:A.0~1s 内,木箱处于静止状态,受到推力和摩擦力相等,即木箱受到的合力为零,故A选项正确;
B.0~1s木箱处于静止状态,受到推力和摩擦力相等,即摩擦力为100N;
3~5s内,处于匀速直线运动,受到推力和摩擦力相等,即摩擦力为200N,而木箱在1~6s与地面的压力和接触面粗糙程度相同,即摩擦力大小不变均为200N,所以木箱所受摩擦力与0~1s大小不相等,故B选项错误;
C.根据图丙可知,在1~3s内,木箱运动速度越来越快,木箱做加速直线运动,故C选项错误;
D.3~5s内,木箱运动的距离为:s=vt=1m/s×(5s﹣2s)=2m;
木箱所受摩擦力为200N,所做功的大小为:W=fs=200N×2m=400J,故D选项正确。
故选:AD。
【点评】本题从两个图象分析运动状态、速度大小、推力大小,已知条件都包含在图象中,是中考的热点,考查学生的读图能力,综合性很强,有一定的难度。
(多选)14.(2024•丹东模拟)1960年5月25日,中国登山队王富洲、屈银华、贡布成功从北坡登顶世界最高峰珠穆朗玛峰,开创了人类首次从北坡登顶珠峰的历史。关于攀登珠峰,下列说法中正确的是( )
A.珠峰峰顶的大气压大于标准大气压
B.凿冰用的冰镐前端做的非常尖锐,这是为了增大压强
C.营地帐篷常被大风吹走,是因为流速越大的地方压强越大
D.攀登过程中,登山队员对其所背的登山包做了功
【分析】(1)大气压随着高度的升高而减小;
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(3)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大;
(4)做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可。
【解答】解:A.大气压随着高度的升高而减小,所以珠峰峰顶的大气压小于标准大气压,故A错误;
B.凿冰用的冰镐前端做的非常尖锐,是通过减小受力面积来增大压强,故B正确;
C.流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。营地帐篷向上凸起,上方的流速更大,所以压强小,因而出现营地帐篷常被大风吹走的情况,故C错误;
D.攀登过程中,登山队员给其所背的登山包一个向上的力,登山包在该力的方向上通过了距离,因此登山队员对其所背的登山包做了功,故D正确。
故选:BD。
【点评】生活处处有物理,我们要能够从生活现象找出用到的物理知识。联系生活实际出题,这是中考出题最常见的一种方式,需要引起注意。
(多选)15.(2024春•河西区期末)如图所示的体育运动,有关力对物体做功的说法正确的是( )
A.图甲:蹦床运动员下落过程中,运动员的重力做了功
B.图乙:跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员没有做功
C.图丙:运动员举着杠铃保持静止的过程中,举力对杠铃没有做功
D.图丁:运动员推着冰壶向前运动,在冰壶离手后继续滑行的过程中,推力对冰壶做了功
【分析】力学里所说的功包括两个必要因素: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。
【解答】解:A.蹦床运动员下落过程中,重力的方向竖直向下,运动员在重力的方向上通过一定的距离,重力做功,故A正确;
B.跳台滑雪运动员在下落过程中,重力的方向竖直向下,运动员在重力的方向上通过一定的距离,重力对运动员做功,故B错误;
C.运动员举着杠铃保持静止的过程中,杠铃没有在力的方向上通过距离,举力没有对杠铃做功,故C正确;
D.离手后的冰壶向前滑行,冰壶由于惯性继续向前运动,不受推力,推力没有对冰壶做功,故D错误。
故选:AC。
【点评】掌握力是否做功的判断方法,特别是有力、有距离,力对物体不一定做功,需要深刻理解做功的两个必要因素。
(多选)16.(2024春•中牟县期末)如图所示,在250N的拉力F作用下,用滑轮组将重为400N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。不计绳重和滑轮上的摩擦。下列说法中正确的是( )
A.此滑轮组没有改变力方向的优点
B.拉力F做功的功率为50W
C.动滑轮的重力为50N
D.此滑轮组提升的货物越重,机械效率越大
【分析】(1)使用图示滑轮组,拉力方向向下,物体向上运动,可以改变力的方向;
(2)由图知,n=2,拉力端移动距离s=nh,利用W=Fs计算拉力做的总功,再利用P=计算拉力F做功的功率;
(3)利用W=Gh计算克服物体重力做的有用功,拉力做的额外功W额=W总﹣W有,不计绳重和滑轮上的摩擦,提升动滑轮做的功为额外功,利用W额=G动h计算动滑轮重力;
(4)不计绳重和滑轮上的摩擦,滑轮组的机械效率η=====,据此得出滑轮组机械效率与提升物重的关系。
【解答】解:A、使用图示滑轮组,拉力方向向下,物体向上运动,可以改变力的方向,故A错误;
B、由图知,n=2,拉力端移动距离s=nh=2×2m=4m,
拉力做的总功:
W总=Fs=250N×4m=1000J,
拉力F做功的功率:
P===50W,故B正确;
C、克服物体重力做的有用功:
W有=Gh=400N×2m=800J,
拉力做的额外功:
W额=W总﹣W有=1000J﹣800J=200J,
不计绳重和滑轮上的摩擦,提升动滑轮做的功为额外功,
由W额=G动h可得动滑轮重力:
G动===100N,故C错误;
D、不计绳重和滑轮上的摩擦,滑轮组的机械效率η=====,所以滑轮组提升的货物越重,机械效率越大,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了滑轮组的特点,使用滑轮组时有用功、总功、额外功、功率、动滑轮重力的计算,以及滑轮组机械效率与提升物重的关系,属于基础题目。
(多选)17.(2024春•哈尔滨月考)静止在粗糙程度相同的水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图甲和乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A.9~12s内拉力做的功为18J
B.0~3s内拉力做的功为9J
C.3~6s内拉力的功率逐渐变大
D.第4s时,拉力的功率为36W
【分析】(1)由图甲可知,9~12s内拉力为6N,由图乙可知,这个时间段内物体以1m/s的速度做匀速直线运动,根据速度公式求物体运动的距离,根据W=Fs求拉力做的功;
(2)由图乙可知,0~3s内物体处于静止状态,拉力没有做功;
(3)由图甲可知,3~6s内拉力保持9N不变,由图乙可知,该时间段内物体速度逐渐变大,
根据公式P===Fv可知,拉力的功率变化情况;
(4)第6s时物体速度为3m/s,根据P=Fv可得此时物体的功率,3~6s内物体在做加速运动,所以第4s时的速度一定小于第6s时的速度,所以第4s时的功率小于第6s时的功率。
【解答】解:A.由图甲可知,9~12s内拉力为6N,由图乙可知,这个时间段内物体以1m/s的速度做匀速直线运动,物体运动的距离为s=vt=1m/s×3s=3m,
拉力做的功为W=Fs=6N×3m=18J,故A正确;
B.由图乙可知,0~3s内物体处于静止状态,拉力没有做功,即拉力做功为0J,故B错误;
C.由图甲可知,3~6s内拉力保持9N不变,由图乙可知,该时间段内物体速度逐渐变大,
根据公式P===Fv可知,拉力的功率逐渐变大,故C正确;
D.第6s时物体速度为3m/s,此时物体的功率为P=Fv=9N×3m/s=27W,
3~6s内物体在做加速运动,所以第4s时的速度一定小于第6s时的速度,
所以第4s时的功率一定小于27W,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查速度、功和功率公式的应用,根据图像得出相关信息是关键。
(多选)18.(2024•兴宁区校级模拟)下列关于篮球比赛情景的说法中,正确的是( )
A.球在空中运动时受到惯性的作用
B.罚篮时,篮球由静止到运动,说明力可以改变物体的运动状态
C.篮球运动到最高点时,受平衡力的作用
D.篮球入网后,下落过程中,重力做功的功率变大
【分析】(1)惯性是物体的一种性质,不能说受到惯性的作用;
(2)力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态;
(3)物理学中,物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就称物体处于平衡状态,平衡状态的物体受平衡力作用;
(4)根据分析。
【解答】解:A.惯性是物体的一种性质,不能说受到惯性的作用,球在空中运动时具有惯性,故A错误;
B.罚篮时,运动员对篮球施加力的作用,篮球由静止到运动,篮球的运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.篮球运动到最高点时,受到重力和空气阻力,这两个力大小不相等,篮球受非平衡力的作用,故C错误;
D.篮球入网后,下落过程中,重力大小不变,篮球的速度越来越大,根据可知,重力做功的功率变大,故D正确。
故选:BD。
【点评】此题考查了惯性、力的作用效果、平衡状态及功率计算公式的应用,难度适中。
(多选)19.(2024•青岛自主招生)如图所示,在向左匀速直线运动的水平车厢中,小明用力向左推车厢,与车厢始终保持相对静止,下列说法正确的是( )
A.小明受到平衡力的作用
B.车厢底部对小明的支持力做功
C.小明对车厢的推力做功
D.小明受到车厢底部的摩擦力水平向左
【分析】(1)平衡状态是指静止或匀速直线运动状态;
(2)物理学中的做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可;
(3)对小明进行受力分析,根据二力平衡条件判断小明受到车厢底部的摩擦力方向。
【解答】解:A.平衡状态是指静止或匀速直线运动状态。小明与车厢始终保持相对静止,且车厢向左匀速直线运动,小明也向左匀速运动,即小明处于平衡状态,受平衡力的作用,故A正确;
B.车厢底部对小明的支持力竖直向上,小明在竖直方向上没有移动距离,所以车厢底部对小明的支持力不做功,故B错误;
C.小明对车厢的推力水平向左,车厢在推力的方向上移动了距离,所以小明对车厢的推力做功,故C正确;
D.因为小明处于平衡状态,受平衡力的作用。小明竖直方向上受到重力和车厢底部对他的支持力,这两个力是一对平衡力;因为力的作用是相互,小明用力向左推车厢,所以水平方向上小明还受到车厢水平向右的推力,因为小明处于平衡状态,受平衡力的作用,所以小明还受到车厢底部的摩擦力,大小与小明受到的推力相等,方向水平向左,故D正确。
故选:ACD。
【点评】此题通过一个特定场景考查平衡状态的判断、力是否做功的判断,以及摩擦力方向的判断,具有较强的综合性,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力,是一道好题。
(多选)20.(2024春•德宏州期末)在第19届杭州亚运会10米台跳水上,全红婵再现“水花消失术”,震撼夺冠。下列关于跳水运动说法正确的是( )
A.站在跳台时,跳水运动员对跳台的压力与跳台对其的支持力大小相等
B.下落过程中,跳水运动员在空中不受任何力的作用
C.入水过程中,跳水运动员在水中没有力对其做功
D.入水过程中,跳水运动员在水中最低点受到的液体压强最大
【分析】(1)物体间力的作用是相互的,相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上;
(2)跳水运动员下落过程中,受到重力和空气阻力作用;
(3)功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离,二者缺一不可;
(4)同种液体内部,深度越大压强越大。
【解答】解:A.站在跳台时,跳水运动员对跳台的压力与跳台对其的支持力是一对相互作用力,大小相等,故A正确;
B.跳水运动员下落过程中,受到重力和空气阻力作用,故B错误;
C.入水过程中,跳水运动员受到重力作用,且运动员在重力方向上通过了距离,所以在水中重力对运动员做了功,故C错误;
D.入水过程中,跳水运动员在水中最低点,所处的深度最大,根据p=ρgh可知,运动员受到的液体压强最大,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题以跳水运动为背景考查蕴含的物理知识,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。
(多选)21.(2024春•莱芜区期末)下列与生活有关的各个数据中,与实际情况基本符合的是( )
A.中学生站立时对地面的压强约为104Pa
B.人感觉较为舒适的温度约为37℃
C.泰山山顶上的大气压约为1.01×105Pa
D.将一个鸡蛋提高1m做功约0.5J
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最合理的是哪一个。
【解答】解:A、一位中学生受到的重力约为500N,双脚站立时对水平地面的压力约为F=G=500N,站立时双脚与地面的接触面积大约500cm2=0.05m2,对水平地面的压强为Pa,故A符合实际;
B、人感觉较为舒适的温度约为26℃,故B不符合实际;
C、大气压强随海拔高度的增加而减小。海平面处的气压在1.01×105Pa左右,所以泰山山顶上的大气压要低于1.01×105Pa,故C不符合实际;
D、一个鸡蛋的重力约为0.5N,举高1m做的功约为W=Gh=0.5N×1m=0.5J,故D符合实际;
故选:AD。
【点评】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,这就要求同学们要学会从生活体验中理解物理知识和物理规律,并且能将物理知识和物理规律用于对生活现象和生活常识的简单解释。
(多选)22.(2024•馆陶县三模)羽毛球是大多数人喜欢的运动项目,如图所示是人们打羽毛球的场景。关于羽毛球比赛下列说法正确的是( )
A.打出去的羽毛球继续向前飞行,是因为羽毛球受到惯性作用
B.羽毛球在空中飞行过程中,球拍不再对羽毛球做功
C.被斜向上打出去的羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将沿水平方向做匀速直线运动
D.运动员打球时,羽毛球拍对球的力大于球对羽毛球拍的力,因此羽毛球才能被打出去
【分析】(1)物体保持运动状态不变的性质叫做惯性;
(2)做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可;
(3)一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动;
(4)力的作用是相互的,相互作用的力大小相等。
【解答】解:A.羽毛球离开球拍后继续向前飞行,是因为羽毛球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.羽毛球在空中飞行过程中,不再受球拍的击打力,所以球拍对羽毛球不做功,故B正确;
C.羽毛球运动到最高点时,仍具有水平方向的速度,若其所受力全部消失,羽毛球将沿水平方向做匀速直线运动,故C正确;
D.羽毛球拍对球的力与球对羽毛球拍的力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了惯性、做功的两个必要因素、牛顿第一定律和相互作用的力,属于典型题。
(多选)23.(2024春•丹东期末)如图所示,甲为探究阻力对物体运动的影响实验,乙为探究物体的动能跟哪些因素有关实验,对这两个实验的描述正确的是( )
A.两个实验中,物体都要从斜面同一高度由静止向下运动,是为了使物体到达斜面底端时速度相同
B.甲实验小车在不同表面运动距离不等,说明小车克服摩擦做功不同
C.甲实验可推理出运动物体不受力的作用时,将永远匀速直线运动下去
D.乙实验观察木块运动的距离比较小球动能大小,用的是转换法
【分析】(1)探究阻力对物体运动的影响,控制小车在水平面运动的初速度相同;
动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时,控制速度不变。
(2)改变不同表面是为了探究不同接触面粗糙程度对阻力的影响;
(3)根据牛顿第一定律分析;
(4)小球动能大小不能直接测量,而是通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映,采用了转换法。
【解答】解:A、图甲是探究阻力对物体运动的影响,实验中,必须让小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在水平面运动的初速度相同,图乙为探究物体的动能跟哪些因素有关的实验,探究物体的动能与质量的关系时,必须让小球从斜面的同一高度滑下,为了使小球到达水平面的初速度相同,故A正确;
B、甲实验中,改变不同表面是为了探究不同接触面粗糙程度对阻力的影响,不能说明小车克服摩擦做功不同,故B错误;
C、由甲实验可知,表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,所以如果物体不受外力作用,则运动的物体将一直处于匀速直线运动状态,故C正确;
D、乙实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小,来间接判断小球动能的大小,用的是转换法,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题中涉及到两个实验,实验器材与实验方法有相似的地方:都用到了斜面、都采用了控制变量法与转换法,学习中注意总结归纳。
(多选)24.(2024秋•沭阳县月考)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面直线运动,物体运动的s﹣t图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A.0~6s物体的速度小于6~12s物体的速度
B.0~6s物体所受的拉力等于6~12s物体所受的拉力
C.0~6s物体所受的拉力对物体所做的功小于6~12s物体所受的拉力对物体所做的功
D.0~6s物体所受的拉力对物体做功的功率大于6~12s物体所受的拉力对物体做功的功率
【分析】(1)比较物体运动快慢的方法:通过相同的路程比较时间,时间越短,速度越大;相同时间比较路程,路程越长,速度越大;
(2)(3)两次物体均沿水平面做匀速直线运动,由二力平衡条件可知拉力等于摩擦力;从图象上分别读出0~6s和6~12s过程中通过的路程,根据W=Fs比较拉力做功的多少;
(4)根据P=判断功率的大小关系。
【解答】解:
A、由图象可知,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,物体在0~6s通过的路程是3m,在6~12s通过的路程为1m;因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,所以0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,故A错误;
BC、两次物体均沿水平面做匀速直线运动,由二力平衡条件可知拉力等于摩擦力;因同一物体对水平面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,则两次物体受到的摩擦力相等,所以0~6s物体所受的拉力等于6﹣12s物体所受的拉力;
物体在0~6s通过的路程是3m,在6~12s通过的路程为1m;而两次拉力大小相同,由W=Fs可知,0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功,故B正确、C错误;
D、0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功,且所用时间都为6s,根据P=可知,0﹣6s拉力对物体做功的功率大于6﹣12s拉力对物体做功的功率,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了运动快慢的比较、二力平衡条件的应用、滑动摩擦力大小的影响因素以及功、功率的大小比较,涉及的知识点较多,看懂图象是解题的关键之一。
(多选)25.(2024•安源区二模)如图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于非平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
【分析】(1)根据图丙可知0~3s内木箱的运动情况,根据二力平衡条件判断推力和摩擦力的大小关系;
(2)根据图丙可知3s~6s内木箱的运动情况,进而判断木箱所处的状态;
(3)根据图丙可知9s~12s内木箱的运动情况,根据图乙可知此时推力的大小,根据二力平衡条件求出木箱受到的滑动摩擦力大小,根据图丙可知6s~9s内木箱的运动情况分析木箱所受摩擦力情况,根据滑动摩擦力的影响因素分析6s~9s内木箱所受摩擦力大小;
(4)根据图丙可知9s~12s内木箱的运动速度大小,根据P===Fv求9s~12s内推力做功的功率。
【解答】解:
A、由图丙可知,0~3s内木箱的速度为0,保持静止状态,由二力平衡条件可知,木箱受到的推力和摩擦力相等,故A错误;
B、由图丙可知,3s~6s内木箱的速度变大,因此木箱处于非平衡状态,故B正确;
C、由图丙可知,9s~12s内木箱做匀速直线运动,由图乙可知,此时推力大小为6N,由二力平衡条件可知,此时木箱受到推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即摩擦力:f=F=6N,
由图丙可知,6s~9s内木箱的速度变小,但木箱仍然在运动,因此木箱仍然受到地面对它的滑动摩擦力,由于此时木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,由滑动摩擦力的影响因素可知,此时木箱受到的滑动摩擦力不变,因此6s~9s内木箱所受摩擦力大小仍然为6N,故C错误;
D、由图丙可知,9s~12s内木箱的速度为1m/s,推力做功的功率:P===Fv=6N×1m/s=6W,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查二力平衡条件、平衡状态的判断、滑动摩擦力的影响因素和功率的计算,能从图像上得到有用的物理信息是解题的关键,是一道锻炼学生分析思考能力的好题。
(多选)26.(2024•根河市校级模拟)(双选)水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,如图甲所示;F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.第2秒时,物体处于静止状态
B.从第3秒至第6秒,物体受到的摩擦力是6N
C.从第6秒至第9秒,推力F做的功是8J
D.从第6秒至第9秒,推力F做功的功率为8W
【分析】(1)由速度﹣时间图象判断物体的运动情况;
(2)根据由F﹣t图象求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小;
(3)由W=Fs可求得从第6秒至第9秒做的功,由P=可求得推力F做功的功率。
【解答】解:A、由v﹣t图象可知,0~2秒,物体没有推动,物体处于静止状态,故A正确;
B、由v﹣t图象可知,在6s~9s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由F﹣t图象可知在6s~9s可知推力F=4N,由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=4N,由于压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以从第3秒至第6秒,物体受到的摩擦力是4N,故B错误;
CD、由v﹣t图象可知,在6s~9s物体做匀速直线运动,运动的距离为s=vt=2m/s×3s=6m,
推力做的功为W=Fs=4N×6m=24J,故C错误;
推力F做功的功率P===8W,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了学生的识图能力,并能将v﹣t图象和F﹣t图象相结合,判断出物体的运动状态,根据平衡状态由二力平衡条件求出力的大小是本题的关键。
(多选)27.(2024•柳州三模)两个相同的小球a、b处于相同的高度,a在空中从静止开始自由下落,经时间t1落到地面;b沿光滑斜面从静止开始下滑,经时间t2滑到地面,t1<t2。a、b从最高点到地面的过程中,重力做的功分别是W1、W2,重力的功率分别是P1、P2,它们到达地面的速度分别是v1、v2,忽略空气阻力,则以下关系成立的是( )
A.W1=W2 B.P1>P2 C.v1<v2 D.v1=v2
【分析】利用W=Gh=mgh比较重力做功的大小关系;
根据可知重力的功率大小关系;
忽略空气阻力,重力势能全部转化为动能。
【解答】解:AB.由于a、b两球的质量m相等,下落的高度h也相同,根据重力做功的公式W=Gh=mgh可知W1=W2;由于t1<t2,根据可知,P1>P2,故AB正确;
CD.质量相同的小球a、b处于相同的高度它们具有相同的重力势能,当a球下落到地面时,由于忽略空气阻力,则a球的重力势能全部转化为动能,而b球从相同高度的光滑斜面顶端由静止开始滑下到达地面时也是将相同的重力势能全部转化为动能了,它们到达地面后具有的动能都相等,而动能的大小与质量和速度有关,故质量相同,动能也相同的物体它们的速度也相同,即v1=v2,故C不正确,D正确。
故选:ABD。
【点评】此题考查了功、功率计算公式及动能、重力势能的相互转化,难度适中。
(多选)28.(2024•冠县一模)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的s﹣t图像如图所示。根据图像,下列判断错误的是( )
A.物体10s时的速度大于4s时的速度
B.0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功
C.0~6s拉力对物体做功的功率小于6~12s拉力对物体做功的功率
D.0~6s物体所受的拉力大于6~12s物体所受的拉力
【分析】(1)由图像可知,0~6s和6~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,以及0~6s过程中通过的路程与6~12s的过程中通过路程关系,根据相同时间内通过的路程越多,速度越大可知4s时的速度与10s时的速度关系;
(2)物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力二力平衡,由于压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力不变,则拉力不变,由此可知0~6s物体所受的拉力与6~12s物体所受的拉力关系;根据W=Fs可知0~6s内拉力所做的功与6~12s内拉力做的功的关系;做功时间相同,根据P=可知0~6s拉力对物体做功的功率与6~12s拉力对物体做功的功率关系。
【解答】解:A.由图像可知,0~6s和6~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程是3m,6~12s的过程中通过路程为1m。根据相同时间内通过的路程越多,速度越大可知,0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故A错误;
BCD.物体做匀速直线运动时,拉力与摩擦力二力平衡,压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,则拉力不变,即0~6s物体所受的拉力等于6~12s物体所受的拉力,而0~6s过程中通过的路程大于6~12s的过程中通过路程,由W=Fs可知,0~6s内拉力做的功大于6~12s内拉力做的功,故B正确,D错误;
做功时间相同,根据P=可知,0~6s拉力对物体做功的功率大于6~12s拉力对物体做功的功率,故C错误。
故选:ACD。
【点评】本题考查速度、功和功率的大小比较,以及二力平衡条件的应用,根据图像得出正确信息和明确拉力的关系是关键。
(多选)29.(2024秋•海门区校级月考)蹦极运动简化后与下列情景相似:如图甲所示,弹性细绳的一端固定在O点,另一端系着一个小球,小球从O点释放后上下往复运动。由于空气阻力作用,最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示,细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知,下列描述错误的是( )
A.弹性细绳原长为1.2m
B.小球下落的最大高度为2.2m
C.小球最终停在1.5m的位置
D.已知小球在下落过程中减少的重力势能等于它所受重力做的功,不计空气阻力,则弹性细绳的最大弹性势能为7.5J
【分析】(1)根据图知道弹性绳的原长;
(2)根据图乙判断出小球下落的最大高度;
(3)小球停下时,拉力等于重力;
(4)小球在下落过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,重力势能转化为动能和弹性势能,当动能是零时,弹性势能最大,这时速度是零,从图乙可以看到下落的高度,由于此时重力做的功大小等于弹性势能的大小;从图丙可以看到在此时下落高度时的拉力大小,据此可知重力;根据重力做功的大小即可求出弹性细绳的最大弹性势能。
【解答】解:
A.从图丙可知,当小球的下落高度h=1.2m时,细绳拉力F才开始有数值,这说明了弹性细绳的原长是1.2m,故A正确;
B、当小球下落的高度最大时,小球到达最低点,其速度为零,从图乙可知,下落的最大高度是2.4m,故B错误;
C、当弹性细绳绷直后,小球在下落过程中先加速运动后减速运动,且拉力与重力大小相等时,速度达到最大;
从图乙可知,当下落高度是1.5m时,速度达到最大,这时拉力与重力大小相等;当小球最终停止时(平衡状态),拉力与重力的大小仍相等,这时所处的位置是1.5m的位置,即小球最终停在1.5m的位置,故C正确;
D、从图丙可知,当下落高度是1.5m时,拉力与重力大小相等,则G=F=3N;
小球在下落过程中,不计空气阻力,小球和弹性细绳组成的整体的机械能是守恒的,
小球在最高点O时,动能和弹性势能均为0(速度为0,且绳子没有发生形变),则只具有重力势能;
小球在最低点时,动能也为0,绳子的弹性形变最大、弹性势能最大;
因小球的高度减小、重力势能减小,且整体的机械能守恒,
所以弹性细绳的最大弹性势能等于重力势能的减少量(即小球重力做的功),
则弹性细绳的最大弹性势能为E弹=W重=Gh最大=3N×2.4m=7.2J,故D错误。
故选:BD。
【点评】本题考查了学生分析图象的能力和对物体受力分析的能力,分析小球重力是解题的关键。
(多选)30.(2024•北京校级开学)物体受到恒力F作用,在水平地面上做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2;当物体运动的速度和时间图像如图丙时,受到的水平推力为F3;三次运动时的速度分别为v1、v2、v3;则下列说法正确的是( )
A.0~2s内,物体受到的水平推力F1=F2<F3
B.2s末,物体的速度v1=v2=v3
C.0~2s内,拉力t1所做的功W1小于拉力t2所做的功W2
D.2s末,拉力F2做功的功率P2等于拉力F3做功的功率P3
【分析】(1)根据图像判断物体的运动状态,然后根据力与运动的关系得出推力与滑动摩擦力的大小关系,再根据滑动摩擦力大小的影响因素得出摩擦力的大小变化,综合得出物体受到的水平推力的大小关系。
(2)根据图像分别求出物体的速度大小,然后进行比较。
(3)根据W=Fs,结合图像比较0~2s内拉力F1和F2所做功的大小。
(4)利用P===Fv比较功率大小。
【解答】解:A.由甲图可知,物体做匀速直线运动,则物体受到的水平方向受到水平推力F1和滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等;由乙图可知,物体做匀速直线运动,则物体受到的水平方向受到水平推力F2和滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等;由丙图可知,物体做匀加速直线运动,则水平方向受到水平推力F3大于滑
动摩擦力。而物体在三种情况下,对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程不变,则受到的滑动摩擦力大小不变。所以F1=F2<F3。故A正确;
B.由甲图可知,0~2s内物体运动的距离为s1=4m,则物体的速度v1===2m/s;由乙图可知,物体的速度v2=4m/s;由丙图可知,2s末物体的速度v3=4m/s,因此v1<v2=v3,故B错误;
C.0~2s内,拉力F1所做的功W1=F1s1,拉力F2所做的功W2=F2s2,由于s1小于2s内乙图中物体运动的路程s2,F1=F2,则W1<W2,故C正确;
D.2s末,拉力F2做功的功率P2=F2v2,拉力F3做功的功率P3=F3v3,由于F2<F3,v2=v3,则P2<P3,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题主要考查功和功率的大小比较,同时涉及到力与运动的关系、滑动摩擦力大小的影响因素等,综合性很强。要求同学们能正确分析物体的运动情况,能根据图象读出有用信息,并结合运动学基本公式求解,难度适中。
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