内容正文:
2025年中考物理二轮复习
典型考点考前冲刺---做功与机械能
一、单选题
1.汽车爬坡时要采用低挡上坡,这样做是为了
A.增大汽车惯性 B.增大汽车的冲力
C.增大汽车功率 D.增大汽车牵引力
2.长征系列运载火箭为我国的航天事业做出了巨大贡献。2024年1月17日,搭载“天舟七号”货运飞船的“长征七号”遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭加速上升的过程中,“天舟七号”货运飞船( )
A.动能增大 B.机械能不变
C.受到惯性的作用 D.受平衡力的作用
3.北京冬奥会的赛场上,一台随运动员绕场地转动的摄像机引人注目,它就是赛事总台自主研发的一款特种摄像设备一“猎豹”,如图所示。在“猎豹”沿路线匀速转弯的过程中,下列有关“猎豹”的说法正确的是( )
A.运动状态保持不变 B.受平衡力的作用
C.动能大小保持不变 D.受到惯性的作用
4.在成都举办的2024年汤尤杯赛于5月5日落下帷幕,国羽男、女队“双杀”印度尼西亚队夺冠,国羽时隔12年再度包揽汤尤杯。如图是比赛的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.羽毛球在飞行过程中机械能守恒
B.球拍对羽毛球的力和羽毛球对球拍的力是一对平衡力
C.羽毛球离开球拍后还能继续运动,是因为羽毛球具有惯性
D.挥舞球拍击打羽毛球时,球拍可以看做是一个省力杠杆
5.在电影《斯巴达三百勇士》中,波斯军队用投石车投出巨石来攻击斯巴达克城的城墙,在巨石被投出到击中城墙的过程中,下列说法正确的是
A.巨石在最高点时动能为零
B.巨石在最高点时重力势能最小
C.巨石的动能先增大后减小
D.巨石的重力势能先增大后减小
6.如图所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置时速度达到最大,到达C位置时小球的速度为零。整个过程中不计能量损耗,下列说法正确的是( )
A.从A位置到C位置铁球的动能一直减小
B.在C位置弹簧的弹性势能最大
C.从A位置到B位置铁球的动能和重力势能之和不变
D.从A位置到C位置铁球的动能和重力势能之和一直增大
7.如图甲、乙所示,表面粗糙程度相同质量分别为m和 2m的两个铁块放在相同地面上,分别在各自的水平拉力作用下,匀速前进了相同的距离,则下列结论正确的是
A.甲图中拉力做的功大于乙图中拉力做的功
B.甲图中拉力做的功等于乙图中拉力做的功
C.甲图中拉力做的功小于乙图中拉力做的功
D.无法确定甲、乙图中拉力做的功谁大
8.如图所示,已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的,有一近地点和远地点,下面关于卫星的说法正确的是( )
A.当卫星从远地点向近地点运动时,速度变大
B.当卫星从近地点向远地点运动时,速度变大
C.当卫星在远地点时,动能最大,重力势能最小
D.当卫星在近地点时,动能最小,重力势能最大
9.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。如图所示是运动员从A点沿竖直方向下落着网后到达最低点C时(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.此运动员从B到C的过程中只有动能转化为弹性势能
B.此运动员在C点处于静止状态,受平衡力的作用
C.此运动员在A点时,只受到重力的作用
D.此运动员从B下落到C过程中速度一直在减小,是因为受到惯性作用
二、多选题
10.如图所示是某建设工地上工人用滑轮组拉动货物的情形,货物重3000N,工人用为400N的拉力在5s将货物沿水平方向匀速拉动3m,货物与地面的滑动摩擦力为600N,下列分析正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为1.2m/s
B.拉力的功率为240W
C.此滑轮组机械效率为
D.货物克服摩擦力所做的功是1800J
11.下列说法是小乐同学对生活现象的物理思考,其中正确的是( )
A.汽车速度越快越难刹住车,是因为该车速度越大惯性越大
B.写作业时能用透明胶带把错误处揭去,是利用了分子引力
C.人提着西瓜在水平路上走时会累,是因为人对西瓜做功了
D.袋装膨化食品在高原地区变鼓,是因为海拔越高气压越低
12.如图,下列说法正确的是( )
A.甲图中物体做匀速直线运动
B.乙图中阴影部分面积代表做功多少
C.丙图说明通过导体的电流与导体的电阻成反比
D.丁图中B的密度小于A的密度
13.如图所示,每个滑轮均重12N,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40s内物体移动了8m,拉力F所做的功为1280J,若不计绳重及机械内部摩擦,则 ( )
A.拉力F的大小为60N B.滑轮组对物体A所做的功为1184J
C.拉力F的功率为32W D.滑轮组的机械效率为72.5%
14.如图甲所示,用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A。拉力F随时间t的变化关系如图乙所示,重物上升的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。不计一切摩擦和绳重,已知在1~3s内,滑轮组的机械效率为75%,下列说法错误的是( )
A.0~1s内重物A受到了非平衡力的作用
B.1~3s内拉力F的功率为400W
C.动滑轮的重力为300N
D.若将A的重力减小为600N,则提升A匀速上升时,滑轮组的机械效率将变为66.7%
15.如图所示,北京2022年冬奥会男子钢架雪车比赛中,中国选手闫文港以4分07秒77的成绩获得铜牌,实现了中国钢架雪车的历史突破。由于速度大具有危险性,钢架雪车被称作冰雪界的F1。下列说法正确的是( )
A.运动员脚穿钉鞋出发,是为了增大摩擦力
B.因为力是维持物体运动的原因,所以起步时用力蹬地来提高初速度
C.到达终点后滑道是一个向上的斜坡,这是利用动能转化为重力势能来减小速度
D.冲过终点后,运动员很难停下来是因为受到了惯性的作用
16.如图所示,把重为G的物体沿高为h,长为l的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力F做的功为W,则下列选项正确的是
A.拉力大小为
B.物体所受摩擦力大小为
C.拉力功率的大小为
D.斜面的机械效率为
17.踢毽子是一项常见的健身运动,毽子在竖直向上运动的过程中,下列关于毽子的说法正确的是( )
A.动能转化为重力势能 B.运动状态改变
C.惯性越来越小 D.在最高点时处于平衡状态
18.如图所示,A是一个重为G的物体,B是一个粗细均匀、两端开口竖直固定放置的圆筒.用竖直向下的力F1推物体A,使其恰能以速度v1匀速向下运动(如图甲),物体A从金属筒上端移动到下端的过程中,所用时间为t1,F1做的功为W1,功率为P1若对物体A施以竖直向上的力F2,使其恰能以速度v2匀速向上运动(如图乙),A物体从金属筒下端移动到上端的过程中,所用时间为t2,F2做的功为W2,功率为P2.已知,.则下列判断正确的是:
A. B. C. D.
三、填空题
19.蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动,当跳跃者急速下落到一定位置后,橡皮绳被拉长,说明力可以使物体发生 。在下落过程中人的重力势能 ,人体的惯性 (均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
20.神舟8号飞船完成与天宫一号对接任务后返回。在距离地面1m时,返回舱的4台发动机开始向下喷气,由于物体间力的作用是 的,舱体受到向上的阻力增大,因此再次减速下降,在这个过程中返回舱的动能 ,重力势能 。
21.随着我国经济的发展,城市建筑越建越高,“高空坠物伤人”事件时有发生。原因是高处不稳固的物体坠落时,重力势能转化为 ,而且高度越高,物体落到地面时的做功本领就 (填“越小”或“越大”)。
22.如图是某商场的自动扶梯,扶梯的部分几何尺寸如图所示。质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以1m/s的速度匀速上行,则扶梯对他做的功是 J,对他做功的功率是 W。
23.工人师傅用的力水平推动重为的箱子,箱子沿平直路面匀速移动了。在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为 N,重力做功为 J。
24.如图所示为探究物体的动能大小与什么因素有关的实验装置示意图,实验时将小球从斜面上的确定位置由静止释放,小球运动到水平木板上时进入木槽中,并与木槽一起运动一段距离后静止在木板上。该实验中所探究的“物体的动能”是指物体 (选填“小球”或“木槽”)的动能;实验中物体动能的大小是通过 来反映的。
25.我省焦作青龙峡气候独特、山清水秀、环境优美,是一处天然“氧吧”,被誉为“中原第一峡”。去往青龙峡景区的这条最美盘山公路,依着山谷,盘旋曲折,像一条带子,缠绕着翡翠般的山峦,如图所示。其中一段从山底到山顶的盘山公路长4 km,山高300 m,一辆质量为2t的小型汽车从山底开上山顶,牵引力保持不变。g取10N/kg。
(1)盘山公路相当于简单机械中的 。乘车时,有乘客发现在爬山过程中司机往往速度很慢,这是为了 ;
(2)该段盘山公路的机械效率是多少?
(3)汽车行驶过程中受到的阻力是多大?
26.跳绳是一种简便易行的锻炼方式,如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像,按图像中的规律跳绳,小明1 min能完成的跳绳个数为 个,若他质量为50kg,则在此过程中,他跳一次做功 J,他克服重力做功的功率为 W。 ( g取10 N/kg)
27.如图所示,工人师傅用250N的拉力,使重为2000N的物体以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍,动滑轮受到的重力为80N,则工人师傅拉力的功率为 W,该滑轮组的机械效率为 。
四、作图题
28.如图甲所示,有一个氢气球带着一个小铁球在空中匀速上升,t0时刻时候绳子突然断裂。请在图乙中画出小球从绳子断裂到落回地面的运动过程中,小球的动能Ek随时间t的大致变化图像。
29.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。画出铅球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线
五、实验题
30.如图是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图(A为小球,B为木块).在探究 小球动能大小与速度的关系时,应保持小球的 不变.本实验是通过木块B 来 反映小球动能的大小.
31.物体由于 而具有的能,叫做动能。在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,小明提出如下猜想:
A.物体的动能可能与物体的质量有关;
B.物体的动能可能与物体的速度有关。
设计以下探究实验:让质量为m的小球从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动。运动的小球碰上水平面上静止的木块后,能将木块撞出一段距离s。实验过程如图甲、乙、丙所示。图中m1<m2、s1<s2、s1<s3、h1<h2,水平面上所用的木块是同一木块。
(1)通过观察比较 就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是 (选填“放大”“控制变量”或“转换”)法;
(2)通过比较甲、乙两次实验,可初步验证 (填猜想序号)是正确的;
(3)通过比较 两次实验,初步验证猜想A是正确的;
(4)实验表明:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 ;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越 。
六、综合题
32.小明所在物理兴趣小组的同学利用金属管、弹簧测力计、强力磁铁进行了系列实验探究活动。请回答问题。
(1)如图1所示,是小明用弹簧测力计测量出金属管的重力的示意图,若金属管的体积(实心部分)为50cm3,则金属管的密度为 ;
A.0.6g/cm3
B.0.8g/cm3
C.6g/cm3
D.8g/cm3
(2)如图2,小明将强力磁铁放入竖直放置的金属管内,发现强力磁铁并未加速下落,而是缓慢下落,造成强力磁铁缓慢下落的原因与下列哪个物理原理相同 ;
A.电磁感应
B.磁场对电流的作用
C.磁化
D.电流的磁效应
(3)小明用刻度尺测出金属管的长度为50cm,再用弹簧测力计挂在金属管的右端始终缓慢竖直向上拉起金属管,其示数如图3所示,则金属管的重心离左端的距离为 (金属管的重力如图1);
A.15cm
B.16cm
C.17.5cm
D.22.5cm
(4)小明将金属管放在水平桌面上用弹簧测力计拉动,弹簧测力计拉力与其移动的距离变化的图像如图4所示,则当时金属管受到的摩擦力以及时弹簧测力计对金属管做的功分别为 。
A.1.8N;0.18J
B.1.2N;0.18J
C.1.2N;0.228J
D.0N;0.228J
33.数学是表述物理规律最精确的语言,初中物理中有很多物理量间的关系满足正比例函数关系。如下图所示:
(1)如果y轴为某机械所做的机械功(W),x轴为做功所用的时间(t),则由图像可知,A、B两个机械做功的 不同(填物理量);
(2)如图,如果y轴为实心物体质量(m),x轴为实心物体的体积(V),则
①该图能反应出A、B两种材料的哪个物理量有差异 ?
②比较A、B该量的大小关系 ;
③说明比较的依据 。
34.随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为1.8t,车轮与路面接触的总面积为750cm2。该车在水平路面上匀速直线行驶12km,用时10min,这一过程中汽车发动机的功率恒为24kW(汽油热值q=4.5×107J/kg,g取10N/kg)。求:
(1)无人驾驶导航系统是利用 来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳过量的辐射对人皮肤的伤害,主要是能阻挡太阳光中的 (选填“紫外线”或“红外线”);
(2)该车静止在水平路面上对路面的压强是多少?
(3)在这一过程中汽车受到的阻力是多少?
(4)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油多少千克?
七、计算题
35.用图所示的滑轮,将重为10牛的物体A在5秒内匀速向上提升2米。不计绳子和滑轮间的摩擦,求:
(1)拉力F所做的功W。
(2)拉力F的功率P。
36.2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车如图所示,该车排放物是水,不产生任何污染物,是当前世界新能源汽车重要的发展方向。假设我国产氢燃料电池车总质量为4×103kg,轮胎与地面总的接触面积为0.4m2。在某次测试中该车匀速行驶时受到的阻力是1000N,匀速行驶了28km的路程,求该测试过程中氢燃料电池车:已知g取10N/kg。
(1)牵引力做的功;
(2)氢燃料电池车静止在水平地面上时对地面的压强是多少?
37.在假期,小榕与家人乘坐一辆汽车沿高速公路到某地旅游,全程为300km,共用时3h,汽车和人的总质量为1.5t(含油箱内的足够量的汽油,不考虑消耗汽油时汽车总质量的变化),每个轮胎和地面的接触面积为250cm2,假设汽车匀速行驶,受到的阻力为车重的0.1倍。(油的热值为4.6×107J/kg)
(1)汽车全程的平均速度是多少?
(2)汽车行驶时对平直公路的压强?
(3)汽车到达目的地牵引力所做的功?
(3)在服务区休息时,宣传海报上写有“大力推广电动汽车,百公里能耗仅相当于耗油3.5kg”,请计算若该汽车为电动汽车,能量的利用率是多少?(计算结果保留1位小数)并请你简述推广电动汽车的优点(写出一点即可)。
八、科普阅读题
38.阅读下面的短文.
滑 雪
当滑雪者从雪山顶峰风驰电掣般下滑时,你是否想到为什么白雪轻飘飘、软绵绵的,却可以承托高速奔驰的滑雪者呢?
白雪内有很多小孔,小孔内充满空气.踏着滑雪板的人把重力都压在滑雪板上时,雪内的空气就会被逼出;因此,滑雪板不是与雪地直接接触,而是在一层气垫上滑行.这层气垫不但对滑雪板施加一个向上的力,并且减小了雪地与滑雪板之间的摩擦.
然而,这层气垫只能维持一段很短的时间.如果滑雪者在雪地上停留超过一秒,就会沉下去.
(1)滑雪者从雪山顶峰向下运动过程中,重力势能减小,动能增大,机械能 .
(2)滑雪板可以轻易在雪地上滑行,是由于 .
(3)若滑雪板的长1.5 m、宽12 cm,滑雪者与滑雪板总重为720 N,当其站立在水平雪地上时,滑雪板对雪地的压强为 Pa.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《2025年中考物理二轮复习典型考点考前冲刺---做功与机械能》参考答案
1.D
【详解】由于汽车的最大功率一定,汽车爬坡时要采用低挡上坡,是为了减小行驶速度,由P=Fv知道,汽车牵引力是:F=,所以,此时可以获得更大的牵引力,故只有D正确.
2.A
【详解】AB.火箭加速上升的过程中,速度增大,质量不变,动能增大,高度增大,重力势能增大,机械能变大,故A正确,B错误;
C.物体保持运动状态不变的性质叫做惯性,惯性是性质,不是力,故C错误;
D.加速升空运动的速度大小改变,运动状态改变,因而受力不平衡,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】AB.根据题意可知,“猎豹”在做匀速转动,速度大小不变,但运动方向发生变化,所以运动状态也发生变化,此时处于非平衡状态,受到的是非平衡力,故AB错误;
C.匀速转弯时,速度的大小、质量都不变,所以动能大小不变,故C正确;
D.惯性是物体本身具有的一种属性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.羽毛球在飞行过程中与空气摩擦,机械能减小,故A错误;
B.球拍对羽毛球的力和羽毛球对球拍的力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.羽毛球离开球拍后,羽毛球具有惯性,还能继续运动,故C正确;
D.挥舞球拍击打羽毛球时,球拍的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】解答:巨石在最高点时高度最大,速度不是最大,所以,动能不是最大,重力势能最大,故AB错误;巨石运动过程中,上升阶段,速度减小,高度增大,下落阶段速度增大,高度减小,因此整个过程动能先减小后增大,重力势能先增大后减小,故C错误,D正确.
点睛:本题主要考查的是动能和势能的大小变化,解题的关键是要明确物体由于运动而具有的能叫动能,由于被举高而具有的能叫重力势能.需要注意的是影响动能大小的因素有质量和速度,质量越大,速度越大,动能就越大.影响重力势能大小的因素有质量和被举的高度,质量越大,被举的越高,重力势能就越大.
6.B
【详解】A.铁球从A位置开始向下运动,重力大于弹力,即向下做加速运动,速度变大;到达B位置速度达到最大,即此时球的重力等于弹力,再向下运动,弹力大于重力,即小球做减速运动,速度变小,到达C位置小球的速度变为零,故其动能是先变大,后变小,故A错误;
B.据图可知,在C位置弹性形变程度最大,故弹性势能最大,故B正确;
C.从A到B的运动过程中,弹簧被压缩,其弹性势能增大,即该过程中铁球的一部分动能和势能转化为弹簧的弹性势能,由于总的机械能是不变的,故铁球的动能和重力势能之和是减小的,故C错误;
D.据A可知,该过程中,动能先变大,后变小;其高度一直变小,所以重力势能一直变小,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大,故表面粗糙程度的地面上放置质量不同的甲乙两物体,甲的质量为m,乙的质量为2m,当分别在各自的水平拉力作用下匀速前进时,拉甲的力小于拉乙的力,两者前进了相同的距离,则乙图中拉力做功较大,故答案选C.
8.A
【详解】动能大小与质量和速度有关;重力势能的大小与物体的质量和高度有关.由题意知:卫星在太空中飞行时,在近地点,速度最大,动能达到最大,重力势能达到最小;在远地点时,速度最小,动能最小,重力势能最大。
故选A。
9.C
【详解】A.运动员从B到C的过程中,运动员的高度继续下降,所以其重力势能也在减少,是重力势能和动能同时转化为弹性势能,故A错误;
B.运动员在最低点C点时,处于瞬间静止的非平衡状态,所以受非平衡力的作用,故B错误;
C.运动员在A点时,由于忽略空气阻力,所以只受到重力的作用,故C正确;
D.运动员从B下落到C过程中,前一小段弹性网的形变较小,运动员受到重力大于弹力,运动员继续加速向下运动;随着运动员向下运动,弹性网形变变大,弹力变大,此时运动员受到的重力小于弹力,由于具有惯性其向下变成减速运动,直至到最低点C的瞬间静止,所以运动员从B下落到C过程中的速度是先增大后减小,故D错误。
故选C。
10.ACD
【分析】(1)由图知,绳子自由端移动距离等于物体移动距离的2倍,利用速度公式求绳子自由端移动的速度。
(2)利用求拉力做的总功,再利用求拉力做功功率。
(3)使用滑轮组拉力做的有用功,即克服摩擦力做的功,利用计算,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【详解】A.由图知,绳子自由端移动距离
则绳子自由端移动的速度
故A正确;
B.拉力做的总功
拉力做功的功率
故B错误;
C.货物克服摩擦力做的功(即所做的有用功)
滑轮组的机械效率
故C正确;
D.货物克服摩擦力做的功(即所做的有用功)
故D正确。
故选ACD。
11.BD
【详解】A.惯性与质量有关,与速度的大小无关,故A错误;
B.分子间同时存在斥力和引力,写作业时可以通过缩小透明胶带与错误分子之间的距离而把错误揭去,故B正确;
C.人提着西瓜在水平路上走时提力的方向与移动距离的方向垂直,所以人对西瓜不做功,故C错误;
D.气压随高度的增加而减小,袋装膨化食品由于封闭其内部的气压不变,所以会变鼓,故D正确。
故选BD。
12.BD
【详解】A.甲图中物体随着时间的变化位置没有变化,所以处于静止状态,故A错误;
B.乙图中阴影部分面积表示功率与时间的乘积,代表功的多少,故B正确;
C.丙图说明在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故C错误;
D.丁图中,相同体积时A的质量更大,由可知,A的密度大于B的密度,故D正确。
故选BD。
13.BC
【详解】ABCD.因为动滑轮上绳子段数n=2,物体沿水平方向移动8m;
所以拉力作用点移动距离
所以
拉力的功率
不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为
则
滑轮组的机械效率
故选BC。
14.BCD
【详解】A.由图丙可知,物体在0~1s内做变速运动,运动状态发生改变,由此可知物体A受到了非平衡力作用,故A正确,不符合题意;
B.在1~3s内,由图甲可知,承担物重绳子的股数是
图乙可知拉力
图丙可知物体上升的速度
拉力端的速度
所以拉力的功率
故B错误,符合题意;
C.在1~3s内,由图乙可知拉力
由图丙可知,物体匀速上升,则滑轮组的机械效率
解得
不计一切摩擦和绳重,由可得,动滑轮的重力
故C错误,符合题意;
D.不计一切摩擦和绳重时
若将重物A的重力减小为600N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率
故D错误,符合题意。
故选BCD。
15.AC
【详解】A.运动员脚穿钉鞋是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确;
B.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,故B错误;
C.到达终点后,运动员向上运动,质量不变,高度增加,重力势能增加,速度减小,运动员动能减小,所以运动员是通过动能转化为重力势能来减小速度,故C正确;
D.惯性是物体本身的一种性质,不是力,不能说运动员受到惯性的作用,故D错误。
故选AC。
16.BC
【详解】A、拉力做的功为总功,即,所以拉力;有用功为,因为在斜面上拉动物体要克服摩擦力做功,所以,即,则,故A错;
B、使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功,则,所以物体所受的摩擦力:,故B正确;
C、做功时间为,拉力功率的大小,故C正确;
D、斜面的机械效率为,故D错.
故选BC.
17.AB
【详解】A.毽子向上运动,质量不变,高度增加,速度减小,所以毽子的重力势能增加,动能减小,动能转化为重力势能,故A正确;
B.毽子在向上运动的过程中,动能逐渐转化为重力势能,毽子的速度变小,所以毽子的运动状态发生改变,故B正确;
C.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,毽子在竖直向上运动的过程中,质量不变,惯性不变,故C错误;
D.毽子运动到最高点时,速度减为零,此时毽子合力不为零,毽子不能保持静止状态,在最高点时毽子受力不平衡,故D错误。
故选AB。
18.AD
【详解】当F1=G时,活塞A恰能匀速下滑,此时f=F1+G=2G,
当用竖直向上的力F2作用于活塞A时,恰能使物体匀速向上滑动时,F2=f+G=3G,
所以,F1:F2=G:3G=1:3,故A正确;
由于F1与F2在匀速推动活塞运动时的功率都相等,故根据公式P=Fv可知,
,故C错误;
由于活塞运动路程相同,根据,可得:t1:t2=v2:v1=1:3,故B错误;
又∵P1=P2,则由W=Pt得:W1:W2=P1t1:P2t2=t1:t2=1:3,故D正确;
19. 形变 减小 不变
【详解】[1]橡皮绳被拉长,形状发生了改变,故说明力可以使物体发生形变。
[2]在下落过程中高度降低,质量不变,故人的重力势能减小。
[3]人体的惯性由于只与质量有关,质量不变,故惯性不变。
20. 相互 减小 减小
【详解】[1]返回舱的4台发动机开始向下喷气,由于物体间力的作用是相互的,返回舱就会受到向上的力,使它的下落受到减小;
[2][3]应用返回舱减速下降,其质量不变,但速度减小,故动能减小;由于其高度减小,故重力势能减小。
21. 动能 越大
【详解】[1][2]重物下落时,高度减小,重力势能变小,下落的越来越快,动能变大,所以是重力势能转化为动能;高度越高,能够转化成动能的重力势能越大,物体做功的本领就越大。
22. 1500 300
【详解】[1]扶梯对它做的功是克服人的重力做功,则扶梯对他做的功是
[2]已知扶梯以1m/s的速度匀速上行,通过的距离是5m,所用的时间是5s。对他做功的功率是
23. 100 0
【详解】[1]箱子做匀速直线运动,推力和摩擦力是平衡力,由二力平衡的条件可知地面对箱子的摩擦力为
[2]重力的方向竖直向下,物体沿水平方向移动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,即重力所做的功为0J。
24. 小球 小球带动木槽运动距离的远近
【详解】[1][2]物体的动能是看不见的,所以采用了转化法,通过观察小球带动木槽滑行距离的远近来判断小球动能的大小,小球的动能越大,带动木槽运动距离的远,小球的动能越小,带动木槽运动的距离越近,所以实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能。
25. 斜面 功率一定,减小速度,增大牵引力 30%
【详解】(1)[1]斜面这种机械在生活中有很多的应用,例如盘山公路等。
[2]根据可知,功率一定,减小速度,增大牵引力,有利于爬山,所以在爬山过程中司机往往速度很慢。
(2)[3]汽车所受的重力
牵引力做的功
克服重力做的有用功
则公路的机械效率
(3)[4]该过程中做的额外功
阻力的大小
26. 150 30 75
【详解】[1]从图可知,跳一次所用时间t1=0.4s,
而t=1min=60s,
所以1min内所跳的次数为:
[2]小明质量m=50kg,
所以小明的重力为:
从图可知,起跳的高度h=6cm=0.06m,
所以跳一次克服重力做的功为:
[3]1min内克服重力做的功为:
所以1min内克服重力做功的功率为:
27. 100 80%
【详解】[1]由图可知, n=2,则绳子自由端移动的速度
v绳=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s
工人师傅拉力的功率
[2]物体在运动时受到地面的摩擦力
该滑轮组的机械效率
28.
【详解】t0时刻时候绳子突然断裂,小球由于惯性继续向上运动,但物体此时只受重力作用,因为重力方向竖直向下,因此小球在重力作用下先向上做减速运动,到达最高点速度减为零后再加速下落,整个过程中,小球的质量不变,速度先变小到零后变大,所以小球的动能先变小到零后变大,如图所示
29.
【详解】铅球在空中飞行时发生动能和势能的相互转化,上升过程中动能转化为势能,动能减小,下降时势能转化为动能,动能增大。斜向上抛出的物体到达最高点时,在水平方向上仍有向右的速度,虽动能最小,但不为零。在图像上反映出来动能应是先变小后变大,如图所示:
30. 质量 被推动的距离大小
【详解】在探究小球动能大小与速度的关系时,根据控制变量法的操作原则,应当保持小球的质量不变;
本实验是通过木块B被撞击后前进的距离来反映小球动能大小的;
31. 运动 木块被撞出的距离 转换 B 甲、丙 大 大
【详解】[1]物体由于运动而具有的能叫动能。
(1)[2][3]探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,所用方法为转换法。
(2)[4] 分析甲、乙两图,两球的质量相同,小球释放的位置不同,到达水平面时,初速度不同,乙图中小球起始点的高度较大,到达水平面时,初速度较大,木块被推动的距离大,说明乙图中小球的动能大,故可以得出初步结论是:质量相同时,物体速度越大,动能越大,验证B的观点。
(3)[5]动能的大小与质量和速度有关,若要探究动能的大小与质量的关系,需控制小球的速度相同,质量不同。所以应选质量不同的两个小球,又因为小球起始点的高度越高,到水平面的速度越大,为了使得两球到水平面的速度相同,应该使两球在斜面的相同高度滚下来。所以要探究动能的大小与质量的关系,应通过图中甲、丙两次实验进行对比。
(4)[6][7]由(2)得:质量相同时,物体速度越大,动能越大;分析甲、丙两图,小球释放的位置相同,到达水平面时,初速度相同,两球的质量不同,丙图中小球质量大,木块被推动的距离大,说明丙图中小球的动能大,故可以得出初步结论是:速度相同时,物体质量越大,动能越大。综上所述可得:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
32. D A C B
【详解】(1)[1]由图1知,金属管的重力为,所以金属管的质量为
则金属管的密度为
故选D。
(2)[2]当强力磁铁下降时,产生感应电流,从而金属管出现感应磁场,与强力磁铁产生相互作用,使强力磁铁下降减慢,故选A。
(3)[3]由杠杆平衡条件得到
算出
故选C。
(4)[4]拉力逐渐变大,物体由静止变为运动,,物体静止,由图可得F和s的关系
故物体静止,静摩擦力
,物体运动,当,移动距离是
做功
33. 功率 密度 A的密度大于B的密度 见解析
【详解】(1)[1]由W=Pt可知,y轴为某机械所做的机械功(W),x轴为做功所用的时间(t),A、B两个机械做功的功率不同。
(2)①[2]由m=ρV可知,y轴为实心物体质量(m),x轴为实心物体的体(V),A、B两种材料的密度不同。
②③[3][4]由图可知,体积相同时,A的质量较大,由可知A的密度较大,即
ρ甲>ρ乙
34. 电磁波 紫外线 1200N 4
【详解】解:(1)[1]电磁波的传播不需要介质,无人驾驶导航系统是利用电磁波来传递信息的。
[2]紫外线照射时间过长,会引起癌变,车窗玻璃能有效防止来自太阳过量的辐射对人皮肤的伤害,主要是能阻挡太阳光中的紫外线 。
(2)[3]汽车对地面的压力
对地面的压强
(3)[4]汽车的速度
由得,汽车的牵引力
因汽车匀速行驶时,汽车受到的阻力与牵引力是一对大小相等的平衡力,为
(4)由题意知
由得,燃烧的汽油的质量
答:(2)该车静止在水平路面上对路面的压强是;
(3)在这一过程中汽车受到的阻力是1200N;
(4)该车百公里消耗电能1.8×108J,若这些能量完全由燃烧汽油来获得,相当于完全燃烧汽油4千克。
35.(1)20焦;(2)4瓦
【详解】解:(1)不计绳子和滑轮间的摩擦,根据定滑轮的工作特点可知,拉力
F=G=10N
绳端移动的距离
s=h=2m
拉力做功为
W=Fs=10N×2m=20J
(2)拉力F的功率为
答:(1)拉力F所做的功W是20J;
(2)拉力F的功率P是4W。
36.(1)2.8×107J;(2)1×105Pa
【详解】解:(1)因为氢燃料电池车匀速行驶时的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,所以氢燃料电池车匀速行驶时的牵引力
牵引力做的功
(2)氢燃料电池车静止在水平地面上时对地面的压力
车静止在水平地面上时对地面的压强
答:(1)牵引力做的功是2.8×107J;
(2)氢燃料电池车静止在水平地面上时对地面的压强是1×105Pa。
37.(1)100km/h;(2)1.5×105Pa;(3)4.5×108J;(4)93.2%,电动汽车的优点:效率高、节约能源
【详解】解:(1)汽车全程的运动速度是
(2)汽车的总质量是
汽车匀速行驶时汽车对地面的压力等于汽车的总重力,为
汽车行驶时对平直公路的压强
(3)汽车匀速行驶,受到的阻力为车重的0.1倍,所以汽车所受阻力
因为轿车匀速行驶,所以牵引力为
行驶的路程为
s=300km=3×105m
汽车到达目的地牵引力所做的功是
W=F′s=1.5×103N×3×105m=4.5×108J
(4)汽车行驶百公里消耗汽油3.5kg,放出的总能量为
Q放1=m1q=3.5kg×4.6×107J/kg=1.61×108J
汽车到达目的地需要的能耗为
Q=3Q放1=3×1.61×108J=4.83×108J
电动汽车的能量利用率是
电动汽车的优点:效率高、节约能源。
答:(1)汽车全程的运动速度是100km/h;
(2)汽车行驶时对平直公路的压强为1.5×105Pa;
(3)汽车到达目的地牵引力所做的功是4.5×108J;
(4)电动汽车的能量利用率是93.2%,电动汽车的优点:效率高、节约能源。
38. 减小 滑雪板与雪地之间形成气垫,减小了滑雪板与雪地之间的摩擦 2000
【详解】(1)滑雪者从雪山顶峰向下运动过程中,高度减小,所以重力势能减少,速度变大,所以动能增加,由在下滑过程中,要克服摩擦做功,将一部分机械能转化为内能,所以机械能减少;(2)滑雪板可以轻易再雪地上滑行,是因为滑雪板与雪地之间形成气垫,减小了滑雪板与雪地的摩擦;(3)两个滑雪板的面积:
S=1.5m×0.12m×2=0.36m2,
滑雪板对雪地的压力:F=G=720N,
滑雪板对雪地的压强:P=F/S=720N/0.36m2=2000Pa.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$