2025年中考物理二轮专题复习：功和机械能

2025年中考物理二轮专题复习:功和机械能 【知识梳理】 一、功 1.做功的两个因素: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。判断一个力是否做了功,必须同时满足功的两个必要的条件,缺一不可,否则就没有做功。 在下列三种情况下,力对物体没有做功: 不做功的情况 分析 事例 有距离无力 物体在运动方向上没有受到力的作用,由于惯性通过一段距离,也就是没有力做功,也称为“不劳无功” 足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离,人对足球没有做功 有力无距离 有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过距离,也叫“劳而无功” 小朋友用力但没有搬起石头,对石头没有做功 力与距离的方向垂直 物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但通过的距离与受力的方向垂直 提水桶,水桶水平移动了一段距离,竖直提桶的力不做功 2.功的计算 (1)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 (2)功的计算公式为W=Fs,其中W表示功,单位是焦耳;F表示力,单位牛顿;s表示沿力的方向移动的距离,单位是米。 功的 计算 公式 解题注意事项 解题步骤 W=Gh ①重力计算过程中质量的单位换算; ②看清题目中求的是单个物体的重力还是几个物体的重力 ①先确定力的大小; ②再确定距离的多少; ③选择适当的公式进行计算 W=fs 当物体做匀速运动时根据二力平衡求解摩擦力 (3)应用功的计算公式W=Fs进行计算时,必须注意以下几点: ①要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。 ②公式中的F是作用在物体上的力,公式中的s是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”,即注意“F”和“s”的同体性和同向性,否则在计算功时容易出现错误。 ③W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动s距离过程中始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。 二、功率 1.定义:功和做功时间之比叫做功率。 2.物理意义:表示做功快慢的物理量。 3.公式:。 4.单位:主单位W,常用单位kW,换算:1 kW=103 W。如:某小轿车功率为66 kW,它表示小轿车1 s内做功66 000 J。 5.功率的计算 功率的计算公式为,其中P表示功率,单位是瓦特;W表示做功的多少,单位是焦耳;t表示时间,单位是秒。公式推导:。 注意:P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体;具有普遍性,不限制物体的运动状态,题目中若出现距离,则考虑公式;若出现速度,没有距离,则考虑公式P=Fv。 三、动能 1.什么是动能:物体由于运动而具有的能。 2.影响动能的因素 物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小;具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。 3.动能是“由于运动”而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”,不运动的物体也具有能量,但不具有动能。例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。 四、势能 1.重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。 (1)重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。 (2)重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”,被举高的物体具有重力势能,同时也具有其他形式能量。例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。 2.弹性势能:物体由于发生弹性形变,而具有的能叫做弹性势能。 五、机械能及其转化 1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.动能与势能的相互转化 (1)在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能,后又是重力势转化为动能。 (2)在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳水运动员,在起跳的过程中,压跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。 (3)机械能守恒:如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变,这个规律叫做机械能守恒。 (4)水能和风能的利用:自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。利用水能发电,一定量的水,上、下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电就越多。利用风能发电,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发电机,组成“风车田”联在一起供电。 【直击中考】 一.选择题(共18小题) 1.(2024•陕西)2024年6月2日,“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体(简称着上组合体)平稳软着陆月背南极。如图,是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是( ) A.在主减速段,着上组合体的机械能不变 B.在悬停段,着上组合体不受力的作用 C.平稳软着陆后,着上组合体的惯性消失 D.着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强 2.(2024•连云港)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( ) A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2 C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2 3.(2024•眉山)如图甲,粗糙程度不变的水平地面上,物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示,物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是( ) A.4~6s,物体运动路程为18m B.4~6s,拉力F的功率为12W C.t=1s时,物体受到摩擦力大于2N D.拉力为6N时,物体做匀速直线运动 4.(2024•乐山)如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动,此过程中( ) A.推力对冰壶做功为270J B.推力对冰壶做功为324J C.冰壶克服阻力做功为54J D.冰壶克服阻力做功为45J 5.(2024•常州)起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( ) A.提升过程做了功,悬停过程做了功 B.提升过程不做功,悬停过程不做功 C.提升过程不做功,悬停过程做了功 D.提升过程做了功,悬停过程不做功 6.(2024•成都)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是( ) A.助跑过程中,动能保持不变 B.助跑过程中,机械能总量保持不变 C.起跳后的上升过程中,重力势能增大 D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变 7.(2024•泰安)在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。下列说法正确的是( ) A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B.由甲、乙两图可知,小车动能的大小与质量有关 C.由乙、丙两图可知,小车动能的大小与速度有关 D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大 8.(2024•安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( ) A.动能一直增大 B.重力势能一直减小 C.机械能保持不变 D.机械能一直增大 9.(2024•内蒙古)如图所示,从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示,C、F两点等高,D为小球与水平地面的接触点,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.小球在C点和F点的机械能相等 B.小球在C点和F点的动能相等 C.小球从E点到F点的过程中,机械能变小 D.小球在E点的动能不为零 10.(2024•淄博)避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石(如图),失控车辆冲入陡坡会快速停下,保护驾乘人员和车辆的安全。下列说法正确的是( ) A.铺有厚厚的碎石是为了减小摩擦 B.车辆冲入陡坡后由于惯性快速停下 C.车辆在陡坡上停下时受平衡力作用 D.失控车辆冲入陡坡后动能不变 11.(2024•德州)水平面上的物体受到水平拉力F的作用,拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示,t=6s时,将拉力F撤掉,物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,已知物体运动的v﹣t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程,下列说法正确的是( ) A.0~2s内物体受到的摩擦力为0 B.2~4s内物体受到的摩擦力为6N C.2~6s内拉力F做的功为28J D.2~7s内物体运动的路程为5m 12.(2024•镇江)如图所示,某种可重复使用火箭在降落过程中,通过控制推力,沿竖直方向先从A点减速运动到B点,再从B点匀速运动到C点,且AB=BC,不计运动过程中的空气阻力,忽略火箭质量的变化,则( ) A.火箭受到推力的施力物体是空气 B.AB段的推力小于BC段的推力 C.AB段重力做功的功率大于BC段 D.AB段火箭的重力势能转化为动能 13.(2024•自贡)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为8N(不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦),拉力F做功的功率为( ) A.1.6W B.3.2W C.8W D.16W 14.(2024•巴中)足球是全世界参与度最广的体育运动之一,如图是几个同学踢足球的场景。下列说法正确的是( ) A.足球在空中运动时不受重力的作用 B.足球被踢时会微微变形,说明力可以改变物体的形状 C.足球在水平地面上滚动时,其重力做了功 D.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性作用 15.(2024•呼和浩特)如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是( ) A.从a到c的过程中,小球重力势能不变 B.小球在c、d两点的动能可能相等 C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大 D.从a到d的过程中,小球机械能守恒 16.(2024•烟台)原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏,如图所示,下列关于游戏过程的分析正确的是( ) A.在离地前的起跳过程中,地面对人的支持力大于人对地面的压力 B.在离地前的起跳过程中,地面对人的支持力小于人对地面的压力 C.在离地后的上升过程中,人的动能转化为重力势能 D.在落地前的下降过程中,人的动能减少,重力势能增加 17.(2024•达州)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80N,GB=20N,A、B均为正方体,棱长长分别为20cm、10cm。在拉力F=30N的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( ) A.A与B之间的摩擦力为0 B.A对地面的压强为2500Pa C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s D.拉力F做功的功率为30W 18.(2024•日照)运动员正在垫起排球,如图所示。不考虑空气阻力,下列相关说法正确的是( ) A.垫球时排球的运动状态发生改变,可能是以地面为参照物判断的 B.垫球时手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力是一对平衡力 C.排球在上升的过程中速度不断减小,是因为受到惯性的作用 D.排球在下落的过程中速度不断变大,机械能也在不断变大 二.填空题(共5小题) 19.(2024•东营)我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示,飞机减速着陆时,机械能 (选填“增大”或“减小”);以航站楼为参照物,它是 (选填“静止”或“运动”)的。 20.(2024•江西)如图所示,物块在大小为F的拉力作用下,在时间t内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为 ,功率为 。(均用题中所给字母表示) 21.(2024•赤峰)某老旧小区改造工地,工人用起重机将重1.2 104N的施工材料匀速吊上6m高工作台,用了10s。施工材料上升的速度是 m/s;起重机对施工材料做功 J,做功的功率是 W。 22.(2024•新疆)位于博格达峰北坡山腰的新疆天池,碧水似镜,雪峰倒映,风光如画。 (1)某游客乘船游览天池时,其说话的声音在空气中传播的速度与在水中传播的速度大小 (填“相等”或“不等”)。远处雪峰在水中的倒影,是光在水面上 (填“反射”或“折射”)形成的,游船逐渐靠近雪峰时,雪峰的倒影的大小 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)天池湖面的海拔约为1900m,则天池湖面上的气压 (填“大于”或“小于”)1个标准大气压。某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观光,缆车的起点和终点的海拔高度差为500m,已知该游客的质量为60kg,则整个上行过程中,缆车对该游客做的功为 J。若缆车从起点到终点用时5min,则缆车对该游客做功的功率为 W。 23.(2024•吉林)某架无人机重330N,在一次试飞中从高空竖直下降1000m,无人机所受重力做的功为 J,在此过程中无人机的重力势能将 。 三.计算题(共5小题) 24.(2024•菏泽)小明一家到海边旅游时,在宾馆房间打电话购买生活物品,服务员让四轮智能机器人(如图甲所示)配送。机器人和生活物品的总质量为48kg,每个轮子与地面接触时受力面积为6 10⁻4m2,g取10N/kg。 (1)求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强; (2)装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m,求电梯对机器人做的功; (3)小明想知道海水的密度,便用购买的纯净水(密度为1.0 103kg/m3)和宾馆的电子秤进行如下操作: ①小明把一瓶未开口的纯净水(如图乙所示)放在水平桌面上,静止时标记水面位置,并测出其质量为1.02kg; ②倒净该瓶内的纯净水,装入海水至标记处,拧紧瓶盖,测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。 25.(2024•眉山)土豆是餐桌上常见的食材,深受师生喜爱。水平桌面上放置一个底面积为1 10﹣2m2,重6N的柱形薄壁容器,装有20N的水。弹簧测力计下悬挂体积为2 10﹣4m3的土豆,静止时示数为2.1N,如图甲;竖直向上拉着土豆匀速上升0.3m,再将土豆浸没在水中,静止时示数为0.1N,如图乙。(细线质量忽略不计,土豆未接触容器,g=10N/kg)求: (1)土豆浸没在水中受到的浮力; (2)土豆上升0.3m,拉力对土豆做的功; (3)土豆浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。 26.(2024•广东) 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为3 103kg,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。(g=10N/kg) (1)求返回舱在这段时间内: ①平均速度; ②重力做的功。 (2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为1m2,求它对水平地面的压强。 27.(2024•内江)在某届机器人与人工智能国际会议中,图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人,重力为400N。它在某次引领接待工作中,沿水平直线匀速运动,受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍,运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则: (1)静止时,地面对智能机器人的支持力大小为多少N? (2)在0~4s内,动力对机器人做的功为多少J? 28.(2024•成都)2024年1月,“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功,如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器,其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航,从成都市中心出发飞往天府国际机场,航程为68km,仅耗时15min,g取10N/kg,求: (1)该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h? (2)若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m,汽车对该乘客做功为多少J? 功和机械能 参考答案与试题解析 一.选择题(共18小题) 1.(2024•陕西)2024年6月2日,“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体(简称着上组合体)平稳软着陆月背南极。如图,是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是( ) A.在主减速段,着上组合体的机械能不变 B.在悬停段,着上组合体不受力的作用 C.平稳软着陆后,着上组合体的惯性消失 D.着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强 【分析】(1)机械能包括动能与势能,其中动能的影响因素是质量与速度,重力势能的影响因素是质量与高度,弹性势能的影响因素是弹性形变量; (2)当物体不受力或受平衡力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态; (3)惯性是物体的本身属性,只与物体质量有关; (4)压强与压力与受力面积有关,压力越小,受力面积越大,压强越小。 【解答】解:A、在空中减速下落时,速度减小,所以动能减小,高度降低,所以重力势能减小,机械能包括动能与势能,动能与势能都减小,所以机械能减小,故A错误; B、在悬停段,组合体受到重力和向上的升力,因受力平衡而保持静止状态,故B错误; C、惯性是物体的本身属性,只与物体质量有关,与运动状态无关,故C错误; D、压强与压力与受力面积有关,在压力一定时,受力面积越大,压强越小,故D正确; 故选:D。 【点评】本题考查力与运动、压强、机械能等知识,较为综合。 2.(2024•连云港)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( ) A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2 C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2 【分析】根据W=Fs得到该力在此过程中所做功;根据P=得到功率的大小。 【解答】解:因为用相同的力移动相同的距离,根据W=Fs可知它们两次做功相等,所用时间相同,根据P=得到功率的大小相同。 故选:C。 【点评】本题考查了功和功率的大小的比较,属于基础题。 3.(2024•眉山)如图甲,粗糙程度不变的水平地面上,物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示,物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是( ) A.4~6s,物体运动路程为18m B.4~6s,拉力F的功率为12W C.t=1s时,物体受到摩擦力大于2N D.拉力为6N时,物体做匀速直线运动 【分析】(1)由图丙可知,物体在4﹣6s做匀速直线运动,根据s=vt得到物体运动的路程; (2)根据P=Fv得到拉力F的功率; (3)由图丙可知,物体在t=1s时处于静止状态,拉力等于摩擦力,由图乙可知此时拉力,根据二力平衡条件得到摩擦力; (4)由图丙可知,物体在2﹣4秒时做加速运动。 【解答】解:A、由图丙可知,物体在4﹣6s做匀速直线运动,物体运动的路程为s=vt=3m/s 2s=6m,故A错误; B、由图丙可知,物体在4﹣6s做匀速直线运动,速度为3m/s,由图乙可知,拉力是4N,拉力F的功率为P==Fv=4N 3m/s=12W,故B正确; C、由图丙可知,物体在t=1s时处于静止状态,拉力等于摩擦力,由图乙可知此时拉力为2N,所以摩擦力等于2N,故C错误; D、由图乙可知,拉力为6N时,图丙对应的物体加速运动,故D错误。 故选:B。 【点评】此题考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,是解题的关键,是中考的热点考题。 4.(2024•乐山)如图所示,某次比赛中,运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动,此过程中( ) A.推力对冰壶做功为270J B.推力对冰壶做功为324J C.冰壶克服阻力做功为54J D.冰壶克服阻力做功为45J 【分析】根据W=Fs进行计算。 【解答】解:运动员的推力对冰壶做的功为:W=Fs=9N 6.0m=54J; 冰壶克服阻力做功为:W'=fs'=1.5N (6.0m+24.0m+6.0m)=54J。 故选:C。 【点评】本题考查了功的理解和计算,要求学生知道力对物体做的功等于作用在物体上的力和在力的方向上移动的距离的乘积。 5.(2024•常州)起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( ) A.提升过程做了功,悬停过程做了功 B.提升过程不做功,悬停过程不做功 C.提升过程不做功,悬停过程做了功 D.提升过程做了功,悬停过程不做功 【分析】力对物体做功的两个条件:一是作用在物体上的力,二是物体沿这个力的方向通过的距离。两个条件缺一不可。 【解答】解:提升过程中,重物受到提力作用,并在提力的作用下运动了一段距离,所以提力在提升过程中做了功; 在悬停过程,重物受到提力作用,但没有移动距离,所以在悬停过程不做功。 故选:D。 【点评】此题考查的是力对物体做功的条件的判断,属于常考题。 6.(2024•成都)2023年7月28日,第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是( ) A.助跑过程中,动能保持不变 B.助跑过程中,机械能总量保持不变 C.起跳后的上升过程中,重力势能增大 D.越过横杆后的下降过程中,动能保持不变 【分析】物体由于运动而具有的能叫动能,动能的大小与物体的质量和运动速度有关;物体由于在一定高度而具有重力势能,重力势能与物体的质量和高度有关;还要知道,动能和势能的总和叫机械能。 【解答】解:A、动能的大小与物体的质量和运动速度有关,助跑过程中,人体的质量不变,速度增大,所以动能应该变大,故A错误; B、动能和势能的总和叫机械能,助跑过程中,速度增大,动能变大,势能不变,机械能应该变大,故B错误; C、重力势能与物体的质量和高度有关,起跳后的上升过程中,质量不变,高度升高,重力势能变大,故C正确; D、动能的大小与物体的质量和运动速度有关,越过横杆后的下降过程中,人体的质量不变,速度增大,所以动能应该变大,故D错误。 故选:C。 【点评】本题考查了动能、势能、机械能的概念及转化,要熟知动能、势能的影响因素。 7.(2024•泰安)在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。下列说法正确的是( ) A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小 B.由甲、乙两图可知,小车动能的大小与质量有关 C.由乙、丙两图可知,小车动能的大小与速度有关 D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大 【分析】本题是“动能大小与哪些因素有关”的实验探究,利用转换思想,将小车的动能转换为小车碰撞木块后移动的距离,利用控制变量法可以分别对质量和速度两个因素进行分析。 【解答】解: A、实验利用转换思想,将小车的动能转换为小车碰撞木块后移动的距离,从而反映出小车动能的大小。故A选项正确。 B、甲、乙两图小车质量相同,下落高度不同,因此到达水平面时速度不同,此时研究的是“小车动能与速度的关系”,故B选项错误。 C、乙、丙两图小车下落高度相同即到达水平面时速度相同,小车质量不同,此时研究的是“小车动能与质量的关系”,故C选项错误。 D、小车从斜面下滑过程中,没有外力对其做功,整体机械能守恒,故D选项错误。 故选:A。 【点评】本题考查了动能大小与哪些因素有关的实验,考查了转换法和控制变量法的应用,以及机械能守恒的条件。整体难度不大。 8.(2024•安徽)如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的( ) A.动能一直增大 B.重力势能一直减小 C.机械能保持不变 D.机械能一直增大 【分析】(1)物体由于运动而具有的能量叫做动能,动能的大小与物体的质量和速度有关; (2)物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能,重力势能的大小与物体的质量和高度有关; (3)物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能,弹性势能与物体的形变程度有关,势能包括重力势能和弹性势能,物体动能和势能的总和叫做机械能。 【解答】解:根据题意可知,从开始下落到安全绳自然伸直的过程中,游客只受到重力的作用,因此速度越来越大; 从安全绳自然伸直到游客受到的重力与弹性绳对游客拉力大小相等的过程中,重力大于弹性绳对游客拉力,因此速度越来越大; 从游客受到的重力与弹性绳对游客拉力大小相等到游客到达的最低点的过程中,弹性绳对游客拉力大于重力,游客的速度开始减小,到游客到达的最低点时,速度为零; A、游客的动能先增大后减小,故A错误; B、从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的高度不断减小,则游客的重力势能一直减小,故B正确; CD、游客在运动过程中,要克服空气阻力,所以机械能在减小,故CD错误。 故选:B。 【点评】本题考查机械能及其相互转化,难度不大。 9.(2024•内蒙古)如图所示,从A点沿水平桌面滚落的小球运动轨迹如虚线所示,C、F两点等高,D为小球与水平地面的接触点,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.小球在C点和F点的机械能相等 B.小球在C点和F点的动能相等 C.小球从E点到F点的过程中,机械能变小 D.小球在E点的动能不为零 【分析】动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,机械能为动能、势能的和。 【解答】解: AB、小球从C点运动到F点的过程,由于物体与地面发生碰撞,且上升的高度E点低于B点,机械能有损失,小球在C点的机械能大于在F点的机械能; 由图知C、F两处等高,小球的重力势能相同,所以小球在C点动能大于F点的动能,故A、B错误; C、小球从E点到F点过程中,不计空气阻力,重力势能转化为动能,机械能守恒,故C错误; D、小球在E点时,在水平方向有一定的速度,动能不为零,故D正确。 故选:D。 【点评】本题考查了动能、重力势能和机械能的大小变化分析,属于基础题目。 10.(2024•淄博)避险车道被称为高速公路上的“救命道”。避险车道的陡坡上铺有厚厚的碎石(如图),失控车辆冲入陡坡会快速停下,保护驾乘人员和车辆的安全。下列说法正确的是( ) A.铺有厚厚的碎石是为了减小摩擦 B.车辆冲入陡坡后由于惯性快速停下 C.车辆在陡坡上停下时受平衡力作用 D.失控车辆冲入陡坡后动能不变 【分析】A、在压力相同时,增大接触面的粗糙程度可增大摩擦力; B、惯性是物体保持运动状态不变的性质; C、车辆在陡坡上停下时保持静止,处于平衡状态,受平衡力作用; D、动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。 【解答】解:A、铺有厚厚的碎石是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A错误; B、惯性是物体保持运动状态不变的性质,车辆冲入陡坡后由于受到重力、摩擦力、空气阻力的作用而快速停下,故B错误; C、车辆在陡坡上停下时保持静止,处于平衡状态,受平衡力作用,故C正确; D、失控车辆冲入陡坡后质量不变、速度减小,则动能减小,故D错误。 故选:C。 【点评】本题考查摩擦力、动能和惯性等知识,是一道综合题。 11.(2024•德州)水平面上的物体受到水平拉力F的作用,拉力F的大小与时间t的关系如图甲所示,t=6s时,将拉力F撤掉,物体运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,已知物体运动的v﹣t图像与时间轴围成的面积大小等于物体运动的路程,下列说法正确的是( ) A.0~2s内物体受到的摩擦力为0 B.2~4s内物体受到的摩擦力为6N C.2~6s内拉力F做的功为28J D.2~7s内物体运动的路程为5m 【分析】(1)由图乙分析,0~2s内,物体静止,此时受到的摩擦力为静摩擦力,大小等于拉力, (2)(3)(4)由图乙可知,在2~4s内时物体做加速运动,4~6s内,物体做匀速直线运动,此时物体所受的摩擦力等于拉力;滑动摩擦力的大小压压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关; 由图乙分别计算出2~4s内路程、4~6s内路程、6~7s内路程,根据做功公式W=Fs计算出 2~6s内拉力F做的功为28J。 【解答】解:A.由图乙可知,0~2s内物体静止,处于平衡状态,水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图甲可知0~2s内拉力为2N,则摩擦力为2N,故A错误。 B.由图乙可知,2~4s内物体做加速运动,受力不平衡,4~6s内物体做匀速直线运动,受力平衡,由图甲可知4~6s内拉力为4N,则滑动摩擦力为4N,运动过程中接触面的粗糙程度和物体对水平面的压力大小都不变,所以2~4s内物体受到的滑动摩擦力也为4N,故B错误。 C.根据题意,2~4s内物体通过的路程s1=( 2 2)m=2m,4~6s内物体通过的路程s2=vt 2=2m/s 2s=4m,则2~6s内拉力下做的功 W=F1s1+F2s2=6 N 2 m+4 N 4 m=28 J,故C正确。 D.根据题意,2~7s内物体运动的路程s=[ (2+5) 2]m=7 m,故D错误。 故选:C。 【点评】本题考查了功的计算、二力平衡条件的应用和速度公式的应用,能从图像中得出相关信息是关键。 12.(2024•镇江)如图所示,某种可重复使用火箭在降落过程中,通过控制推力,沿竖直方向先从A点减速运动到B点,再从B点匀速运动到C点,且AB=BC,不计运动过程中的空气阻力,忽略火箭质量的变化,则( ) A.火箭受到推力的施力物体是空气 B.AB段的推力小于BC段的推力 C.AB段重力做功的功率大于BC段 D.AB段火箭的重力势能转化为动能 【分析】(1)力的作用是相互的; (2)根据火箭的运动状况判断出推力与重力的关系,进而判断出AB段推力与BC段推力的关系; (3)由于AB=BC,根据G=mg判断出火箭在AB、BC段重力做功的情况,根据AB段做减速运动、BC段做匀速运动判断出AB段、BC端时间的关系,根据公式P=判断出AB、BC段功率的关系; (4)动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关。 【解答】解:A、火箭点火后,尾部向下喷出高温高压的燃气,燃气反过来推动火箭上升,说明物体间力的作用是相互的,火箭受到推力的施力物体是燃气,故A错误; B、由题意知火箭在AB段做减速运动,推力大于重力,火箭在BC段做匀速运动,推力等于重力,所以AB段的推力大于BC段的推力,故B错误; C、由于AB=BC,根据G=mg知火箭在AB段重力做功等于物体在BC段重力做功,AB段做减速运动,速度越来越慢,火箭在BC段做匀速运动,所以AB段的时间要小于BC端的时间,根据公式P=可知,AB段的功率大于BC段的功率,故C正确; D、AB段做减速下降,质量不变,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小,不是火箭的重力势能转化为动能,故D错误。 故选:C。 【点评】本题主要考查了物体间力的作用是相互的、力与运动的关系、功率公式的应用以及影响动能、重力势能的因素等知识,考查了对学生对基本概念的理解和运用,认真分析题意可避免出错。 13.(2024•自贡)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为8N(不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦),拉力F做功的功率为( ) A.1.6W B.3.2W C.8W D.16W 【分析】弹簧测力计的示数为8N,则绳端的拉力F为8N,图中为动滑轮,绳端移动的速度为物体移动速度的2倍,根据:P===Fv计算拉力F做功的功率。 【解答】解:弹簧测力计的示数为8N,则绳端的拉力F为8N, 绳端移动的速度:v绳=2v物=2 0.2m/s=0.4m/s; 拉力做功的功率:P===Fv=8N 0.4m/s=3.2W; 所以ACD错误,B正确。 故选:B。 【点评】本题考查动滑轮的使用和功率公式的灵活运用,题目难度不大。 14.(2024•巴中)足球是全世界参与度最广的体育运动之一,如图是几个同学踢足球的场景。下列说法正确的是( ) A.足球在空中运动时不受重力的作用 B.足球被踢时会微微变形,说明力可以改变物体的形状 C.足球在水平地面上滚动时,其重力做了功 D.足球离开脚后还能继续运动,是由于受到惯性作用 【分析】A、足球在空中运动时受重力的作用; B、力可以改变物体的形状和运动状态,据此分析; C、在力的方向上移动一段距离,力对物体做功; D、足球离开脚后还能继续运动,是由于具有惯性。 【解答】解:A、足球在空中运动时受重力的作用,故A错误; B、足球被踢时会微微变形,是因为受到力的作用,说明力可以改变物体的形状,故B正确; C、足球在水平地面上滚动时,在重力方向没有移动距离,故不做功,故C错误; D、足球离开脚后还能继续运动,是由于具有惯性,但是不能说惯性的作用,故D错误。 故选:B。 【点评】此题考查惯性、动能大小的影响因素、力与运动的关系,是一道综合性较强的题目,但总体难度不大,掌握基础知识即可正确解题。 15.(2024•呼和浩特)如图所示,海天同学将小球由a点静止释放,小球在管道内沿abcd运动,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高。下列说法正确的是( ) A.从a到c的过程中,小球重力势能不变 B.小球在c、d两点的动能可能相等 C.从a到d的过程中,小球运动到d点时,动能最大 D.从a到d的过程中,小球机械能守恒 【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。 (2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。 (3)动能与势能转化过程,存在摩擦阻力,机械能转化为内能。 【解答】解:由题知,ab段和bc段内壁光滑,cd段内壁粗糙,a点略高于c点,b点与d点等高,即在abcd这一段路径中b、d两点的高度最低; A.从a到c的过程中,高度先降低后增大,小球重力势能先变小后变大,故A错误; B.cd过程中小球受摩擦阻力的作用,可能做匀速运动,且小球的质量不变,根据动能的影响因素可知,小球在c、d两点的动能可能相等,故B正确; C.小球从a到d的过程中,ac过程中小球不受摩擦力,其机械能不变,小球下降到最低点时速度最大,其动能最大,cd过程中有摩擦力,小球的机械能会逐渐减小,所以在等高的b、d两点相比,在b点时小球的动能最大,故C错误; D.从a到c的过程中,小球机械能守恒,cd过程机械能转化为内能而减小,故D错误。 故选:B。 【点评】本题考查动能与势能的转化及其有关因素,属于中档题。 16.(2024•烟台)原地纵跳摸高是同学们经常玩的游戏,如图所示,下列关于游戏过程的分析正确的是( ) A.在离地前的起跳过程中,地面对人的支持力大于人对地面的压力 B.在离地前的起跳过程中,地面对人的支持力小于人对地面的压力 C.在离地后的上升过程中,人的动能转化为重力势能 D.在落地前的下降过程中,人的动能减少,重力势能增加 【分析】地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力,大小相等; 离地后上升过程,动能转化为重力势能; 落地前,重力势能转化为动能; 【解答】解:A、B、在离地前的起跳过程中,地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故A、B错误; C、离地后上升过程,动能转化为重力势能,故C正确; D、在落地前的下降过程中,人的动能增加,重力势能减小,故D错误; 故选:C。 【点评】本题考查了动能和势能的转化、相互作用力,属于基础题目。 17.(2024•达州)如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,GA=80N,GB=20N,A、B均为正方体,棱长长分别为20cm、10cm。在拉力F=30N的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是( ) A.A与B之间的摩擦力为0 B.A对地面的压强为2500Pa C.绳子自由端移动的速度为1.2m/s D.拉力F做功的功率为30W 【分析】(1)A和B整体做匀速直线运动,此情况下B受力平衡,且B不受水平方向的拉力,因此它也不受摩擦力; (2)A对地面的压力等于A与B的总重力,根据压强公式求A对水平地面的压强; (3)由图知,n=2,由s=ns物求绳子自由端移动距离,根据速度公式求绳子自由端移动的速度; (4)根据P===Fv求拉力做功的功率。 【解答】解:A、A和B整体做匀速直线运动,此情况下B受力平衡,且B不受水平方向的拉力,因此它也不受摩擦力,即A与B之间的摩擦力为0,A选项正确。 B、A对地面的压力等于A与B的总重力,即F=G=GA+GB=80N+20N=100N, A对地面的压强:,B选项正确。 C、由图知,n=2,绳子自由端移动的距离为:s=nsA=2 3m=6m, 绳子自由端移动的速度:,C选项正确。 D、拉力大小为30N,速度为1.2m/s,功率为:P=Fv=30N 1.2m/s=36W,D选项错误。 故选:D。 【点评】本题考查水平方向滑轮组的综合分析,且每个选项都是一个力学知识分析,有一定难度。 18.(2024•日照)运动员正在垫起排球,如图所示。不考虑空气阻力,下列相关说法正确的是( ) A.垫球时排球的运动状态发生改变,可能是以地面为参照物判断的 B.垫球时手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力是一对平衡力 C.排球在上升的过程中速度不断减小,是因为受到惯性的作用 D.排球在下落的过程中速度不断变大,机械能也在不断变大 【分析】结合力和运动的综合知识进行分析; 【解答】解: A.垫球时排球的运动状态发生改变,可能是以地面为参照物判断的,故A正确; B.垫球时手臂对排球的作用力和排球对手臂的作用力是一对相互作用力,故B错误; C.排球在上升的过程中速度不断减小,是因为受到重力的作用,而不是惯性,故C错误; D.排球在下落的过程中速度不断变大,如果不考虑空气阻力,机械能是不变的,故D错误; 故选:A。 【点评】本题是力和运动的综合分析题。 二.填空题(共5小题) 19.(2024•东营)我国自行研制的C919客机已投入商业运营。如图所示,飞机减速着陆时,机械能 减小 (选填“增大”或“减小”);以航站楼为参照物,它是 运动 (选填“静止”或“运动”)的。 【分析】机械能包括动能与重力势能;被研究物体相对于参照物,位置没有发生变化,就说物体是静止的,反之,就说物体是运动的。 【解答】解:飞机减速着陆时,速度减小,高度变小,故动能与重力势能变小,故机械能也减小;飞机减速着陆时,飞机与航站楼的位置发生了变化,故以航站楼为参照物,飞机是运动的。 故答案为:减小;运动。 【点评】本题考查了机械能与参照物的问题,属于基础题。 20.(2024•江西)如图所示,物块在大小为F的拉力作用下,在时间t内沿拉力方向移动的距离为s,则此过程中拉力对物块做的功为 Fs ,功率为 。(均用题中所给字母表示) 【分析】根据W=Fs求功,根据P=求功率。 【解答】解:拉力对物块做的功:W=Fs; 拉力做功的功率:P==。 故答案为:Fs;。 【点评】本题考查功和功率的计算,属于基本公式的应用,难度不大。 21.(2024•赤峰)某老旧小区改造工地,工人用起重机将重1.2 104N的施工材料匀速吊上6m高工作台,用了10s。施工材料上升的速度是 0.6 m/s;起重机对施工材料做功 7.2 104 J,做功的功率是 7.2 103 W。 【分析】根据v=算出施工材料上升的速度; 根据W=Gh算出起重机对施工材料做功,由功率公式算出做功的功率。 【解答】解:施工材料上升的速度是: v===0.6m/s; 起重机对施工材料做功为: W=Gh=1.2 104N 6m=7.2 104J; 做功的功率是: P===7.2 103W。 故答案为:0.6;7.2 104;7.2 103。 【点评】本题考查了速度公式、功的公式以及功率公式的应用,是一道基础题。 22.(2024•新疆)位于博格达峰北坡山腰的新疆天池,碧水似镜,雪峰倒映,风光如画。 (1)某游客乘船游览天池时,其说话的声音在空气中传播的速度与在水中传播的速度大小 不等 (填“相等”或“不等”)。远处雪峰在水中的倒影,是光在水面上 反射 (填“反射”或“折射”)形成的,游船逐渐靠近雪峰时,雪峰的倒影的大小 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)天池湖面的海拔约为1900m,则天池湖面上的气压 小于 (填“大于”或“小于”)1个标准大气压。某游客乘坐匀速上行的缆车沿途观光,缆车的起点和终点的海拔高度差为500m,已知该游客的质量为60kg,则整个上行过程中,缆车对该游客做的功为 3 105 J。若缆车从起点到终点用时5min,则缆车对该游客做功的功率为 1000 W。 【分析】(1)声音在不同介质中的传播速度不同,声速在不同介质中的大小不同,在固体中传播速度最快,液体中次之,气体中传播速度最慢; 倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等; (2)大气压与高度有关,海拔越高,气压越低;求出人的重力,利用W=Gh计算缆车对该游客做的功,然后利用P=计算做功的功率。 【解答】解:(1)声音在不同介质中的传播速度不同,则说话的声音在空气中传播的速度与在水中传播的速度大小不同; 雪峰在水中的倒影相当于平面镜成像,平面镜成的像是虚像,其成像原理是光的反射; 根据平面镜成像像与物体等大的特点可知,游船逐渐靠近雪峰时,雪峰的倒影的大小不变; (2)大气压与高度有关,海拔越高,气压越低,天池湖面的海拔约为1900m,则天池湖面上的气压小于1个标准大气压; 人的重力: G人=m人g=60kg 10N/kg=600N, 缆车对该游客做的功: W=G人h=600N 500m=3 105J, 缆车对该游客做功的功率: P===1000W。 故答案为:(1)不等;反射;不变;(2)小于;3 105;1000。 【点评】本题涉及的基础知识点比较多,所以能牢固的掌握好基础知识,并能将所学的物理知识应用于实际是我们顺利解决该类问题的关键。 23.(2024•吉林)某架无人机重330N,在一次试飞中从高空竖直下降1000m,无人机所受重力做的功为 3.3 105 J,在此过程中无人机的重力势能将 减小 。 【分析】(1)根据W=Gh求出无人机所受重力做的功; (2)重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,物体的重力势能越大。 【解答】解:某架无人机重330N,在一次试飞中从高空竖直下降1000m,无人机所受重力做的功为: W=Gh=330N 1000m=3.3 105J; 在此过程中无人机质量不变,高度降低,因此无人机的重力势能将减小。 故答案为:3.3 105;减小。 【点评】本题考查了功的简单计算和重力势能大小与高度的关系,比较简单,属于基础知识考查。 三.计算题(共5小题) 24.(2024•菏泽)小明一家到海边旅游时,在宾馆房间打电话购买生活物品,服务员让四轮智能机器人(如图甲所示)配送。机器人和生活物品的总质量为48kg,每个轮子与地面接触时受力面积为6 10⁻4m2,g取10N/kg。 (1)求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强; (2)装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m,求电梯对机器人做的功; (3)小明想知道海水的密度,便用购买的纯净水(密度为1.0 103kg/m3)和宾馆的电子秤进行如下操作: ①小明把一瓶未开口的纯净水(如图乙所示)放在水平桌面上,静止时标记水面位置,并测出其质量为1.02kg; ②倒净该瓶内的纯净水,装入海水至标记处,拧紧瓶盖,测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。 【分析】(1)机器人静止时对水平地面的压力大小等于机器人的总重力;已知质量,由重力公式可求出机器人的总重力,进而求出机器人对水平地面的压力;已知压力、受力面积,由压强公式p=可求出机器人静止在水平地面上时对地面的压强; (2)已知机器人的总重力,因机器人乘坐电梯匀速上升,根据二力平衡知识可求出电梯对机器人的支持力;已知作用在机器人上的力、机器人在力方向上移动的距离,由功的公式W=Fs可求出电梯对机器人做的功; (3)因装入海水至同一标记处,即水和海水的体积相等;已知海水的质量、水的质量和密度,由密度公式列出海水和水的密度关系式,即可求出海水的密度。 【解答】解:(1)机器人静止时对水平地面的压力大小等于机器人的总重力,由重力公式可知:机器人对水平地面的压力:F=G=mg=48kg 10N/kg=480N; 每个轮子与地面接触时受力面积为6 10⁻4m2,则总受力面积S=4 6 10⁻4m2=2.4 10﹣3m2; 由压强公式可知:机器人对水平地面的压强p===2 105Pa; (2)机器人总重G=480N,匀速上升时根据二力平衡知识可知:电梯对机器人的支持力F=G=480N; 由功的公式可知:电梯对机器人做的功为W=Fs=480N 20m=9600J; (3)由题意可知:装入海水至同一标记处,即水和海水的体积相等; 由密度公式可知:m2﹣m1=( 海水﹣ 水)V瓶,则海水的密度。 答:(1)装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强为2 105Pa; (2)电梯对机器人做的功为9600J; (3)海水的密度为1.03 103kg/m3。 【点评】本题考查压强公式的应用、功的简单计算、密度公式的变形运用计算体积。解题关键是熟练运用力学公式。 25.(2024•眉山)土豆是餐桌上常见的食材,深受师生喜爱。水平桌面上放置一个底面积为1 10﹣2m2,重6N的柱形薄壁容器,装有20N的水。弹簧测力计下悬挂体积为2 10﹣4m3的土豆,静止时示数为2.1N,如图甲;竖直向上拉着土豆匀速上升0.3m,再将土豆浸没在水中,静止时示数为0.1N,如图乙。(细线质量忽略不计,土豆未接触容器,g=10N/kg)求: (1)土豆浸没在水中受到的浮力; (2)土豆上升0.3m,拉力对土豆做的功; (3)土豆浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。 【分析】(1)由题知,土豆的重力和土豆浸没在水中时弹簧测力计示数,根据称重法计算土豆受到的浮力; (2)根据W=Gh计算拉力对土豆做的功; (3)先计算土豆浸没在水中时,容器对水平桌面压力,再根据p=计算桌面受到的压强。 【解答】解:(1)由题知,土豆的重力G=F甲=2.1N,土豆浸没在水中静止时,弹簧测力计示数F乙=0.1N, 土豆受到的浮力,F浮=G﹣F乙=2.1N﹣0.1N=2N; (2)土豆上升0.3m,拉力对土豆做的功: W=Gh=2.1N 0.3m=0.63J; (3)土豆浸没在水中时,容器对水平桌面的压力: F=G容+G水+G﹣F乙=6N+20N+2.1N﹣0.1N=28N, 容器对水平桌面的压强: p===2800Pa。 答:(1)土豆浸没在水中受到的浮力为2N; (2)拉力对土豆做的功为0.63J; (3)土豆浸没在水中时,容器对水平桌面的压强为2800Pa。 【点评】本题考查了浮力、功和压强的计算,难点在土豆浸没在水中时,容器对水平桌面压力的计算。 26.(2024•广东) 2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为3 103kg,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。(g=10N/kg) (1)求返回舱在这段时间内: ①平均速度; ②重力做的功。 (2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为1m2,求它对水平地面的压强。 【分析】(1)根据速度公式计算运动速度; (2)利用W=Fs=Gh计算出重力所做的功; (3)根据速度公式计算运动速度。 【解答】解:(1)①返回舱运动时间:t=0.4s, 返回舱的运动速度:; ②返回舱的总重力:G=mg=3 103kg 10N/kg=3 104N; 重力所做的功:W=Gh=3 104N 1m=3 104J。 (2)返回舱对水平地面的压强:。 答:(1)①返回舱的平均速度2.5m/s;②返回舱重力所做的功3 104J; (2)返回舱对水平地面的压强3 104Pa。 【点评】本题考查速度、功和压强的计算,属于基础题。 27.(2024•内江)在某届机器人与人工智能国际会议中,图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人,重力为400N。它在某次引领接待工作中,沿水平直线匀速运动,受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍,运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则: (1)静止时,地面对智能机器人的支持力大小为多少N? (2)在0~4s内,动力对机器人做的功为多少J? 【分析】(1)机器人静止,在竖直方向上受到的是平衡力F支=G; (2)由图像可知机器人沿动力方向运动的距离,根据阻力和自重的关系求得阻力,匀速行驶,F=f,由W=Fs可求得动力对机器人做的功。 【解答】解:(1)机器人静止,在竖直方向上受到的是平衡力F支=G=400N; (2)由图像可知机器人沿动力方向运动的距离s=2m, 机器人匀速运动,F=f=0.02G=0.02 400N=8N, 动力做功为: W=Fs=8N 2m=16J。 答:(1)静止时,地面对智能机器人的支持力大小为400N; (2)在0~4s内,动力对机器人做的功为16J。 【点评】此题主要考查功的计算和二力平衡条件的应用,读懂图像是解答此题的关键。 28.(2024•成都)2024年1月,“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功,如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器,其最大航程可达300km。若该飞行汽车实现通航,从成都市中心出发飞往天府国际机场,航程为68km,仅耗时15min,g取10N/kg,求: (1)该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少km/h? (2)若飞行汽车载着质量为70kg的乘客竖直匀速上升500m,汽车对该乘客做功为多少J? 【分析】(1)由v=计算飞行汽车的平均速度; (2)根据W=Fs=Gh计算汽车对乘客所做的功。 【解答】解:(1)汽车飞行时间 t=15min=0.25h,航程为s=68km, 平均速度 v===272km/h (2)乘客的重力 G=mg=70kg 10N/kg=700N 汽车对乘客做功 W=Fs=Gh=700N 500m=3.5 105J。 答:(1)该飞行汽车的平均速度是272km/h; (2)汽车对该乘客做功为3.5 105J。 【点评】本题考查速度和功的计算公式的应用,是基础题。 第1页(共1页) 学科网(北京)股份有限公司 $$