内容正文:
暑假巩固培优专题5-功和机械能
一、单选题
1.一辆洒水车沿桥坡匀速下行洒水的过程中( )
A.动能不变,重力势能、机械能减少
B.动能、机械能减少,重力势能不变
C.动能增加,重力势能、机械能减少
D.动能、重力势能、机械能都减少
2.晚餐时,小明将汤盆端上餐桌,下列说法正确的是( )
A.端盆急停时,盆中的汤会向前涌
B.端盆水平运动时,向上端盆的力做了功
C.将盆放下的过程,说明力改变了物体的形状
D.整个上菜过程,盆所受重力的方向会发生改变
3.下面说法中正确的是( )
A.从P=W/t可知,功率跟功成正比,所以只要做功多,功率就大
B.功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
C.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大
D.功率大的机器比功率小的机器做功多
4.如图所示,铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.铅球由a→b时,动能逐渐增大
B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C.铅球由b →c时,机械能逐渐减小
D.铅球在c点时动能最大
5.如图所示,人通过定滑轮拉住重为98牛的物体,当人拉绳子从A点慢慢移动到B点时,人对绳子的拉力和拉力所做的功为( )
A.拉力逐渐增大,拉力所做的功为98焦
B.拉力的大小不变,拉力所做的功为196焦
C.拉力的大小不变,拉力所做的功为294焦
D.拉力的大小不变,拉力所做的功为392焦
6.许多人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。下列有关卫星的说法中正确的是( )
A.卫星从近地点运行到远地点,势能不断转化为动能
B.卫星在运行过程中受力不平衡,但机械能总量恒定
C.卫星运行到远地点时若所有外力全部消失,卫星将静止不动
D.地球同步卫星相对于地球是运动的
7.如图所示,将一根弹簧和一只质量为的金属球(球上有一直小孔)套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球在过程中时刻机械能最大
B.弹簧原来的长度为
C.在过程中小球的动能先增大后减小,重力势能的变化量小于动能变化量
D.在、、三个时刻,小球的动能在时刻最大
8.已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( )
A. ∶ B. ∶ C. ∶ D. ∶
9.一个物体在斜面顶端,机械能是12J,它自由滑下,刚好停在斜面底部,沿着原路返回推上斜面顶端,那么至少需要做功( )
A.12J B.24J C.36J D.48J
二、多选题
10.如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图.下列说法中正确的是( )
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从上挺到站立的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
11.学校运动会上,各种比赛精彩纷呈,关于各种比赛项目,下列说法正确的是( )
A.铅球比赛中,铅球投出后继续前进,是因为一直受到向前的推力
B.跳远比赛中,运动员腾空后会继续向前运动,利用了人的惯性
C.短跑比赛中,起跑时向后蹬起跑器,利用了力的作用是相互的
D.跳高比赛中,运动员越过横杆落地过程中,是动能转化为重力势能
12.两次水平拉动同物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度v1>v2
B.两次物体所受的拉力F1>F2
C.0~6s两次拉力对物体所做的功W1>W2
D.0~6s两次拉力对物体做功的功率P1<P2
13.如图所示,把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部。松手后,乒乓球上浮至水面,最后漂浮在水面上。在加速上浮的过程中,乒乓球的机械能不断增加。下列说法正确的是( )
A.在乒乓球露出水面前,乒乓球所受的合力不为零
B.在上升过程中,乒乓球所受到的惯性一直在增大
C.在上升过程中,乒乓球所受到的浮力对它做了功
D.乒乓球增加的机械能是由水的重力势能转化来的
14.起重机将建筑材料由地面提升到楼顶,第一次用15000N的竖直拉力F1将材料甲匀速提升15 m;第二次用10000N的竖直拉力F2将材料乙匀速提升15m.对于上述两个过程,下列说法中正确的是( )
A.甲的速度一定等于乙的速度
B.甲的质量一定大于乙的质量
C.拉力F1做的功一定大于拉力F2做的功
D.甲运动的时间一定小于乙运动的时间
15.小明踢足球,足球被踢出后向上运动又落回地面的运动轨迹如图中虚线所示。不计空气阻力,关于足球离开脚后的运动过程,下列说法正确的是( )
A.足球能继续上升,是由于惯性作用
B.足球上升过程中,动能转化为重力势能,到最高点时动能不为零
C.足球下落过程中,速度越来越快,惯性越来越大
D.足球下落过程中,重力对足球做了功
16.如图所示,嫦娥五号返回器采取“打水漂”的方式返回。第一次从进入点高速进入地球大气层,由于受到空气阻力,初次气动减速。下降至预定高度后,返回器借助大气层提供的升力向上从跃出点跃出大气层,到达最高点后开始滑行下降。之后,第二次从跃入点进入大气层,实施二次气动减速。下列说法正确的是( )
A.返回舱从跃出点上升到最高点的过程中,动能转化为重力势能
B.利用大气层的气动减速,是因为阻力可以改变物体的运动状态
C.返回舱第二次进入大气层后,由于受惯性的作用继续向前运动
D.若此过程中某时刻所受力全部消失,返回舱将做匀速直线运动
17.如甲图所示,小明先后两次用弹簧测力计拉同一木块在同一水平木板上匀速滑动相同距离,乙图是他两次拉动木块得到的“s-t”图像.下列说法正确的是( )
A.第2次比第1次木块运动的速度小
B.第2次比第1次木块受到的摩擦力大
C.两次拉力对木块做的功一样多
D.两次拉力对木块做功的功率一样大
三、填空题
18.重力为100牛的物体在大小为15牛的水平拉力作用下,10秒内在水平地面上沿拉力方向匀速前进2米,拉力做的功为 焦,功率为 瓦;重力做功为 焦。在前进过程中,物体的机械能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
19.功率是表示 的物理量。优秀运动员短时间运动的功率约1000瓦,这里1000瓦的物理意义是 。
20.5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的 C919 大型客机执行MU9191航班,从上海虹桥机场起飞,成功飞抵北京首都机场。在 C919加速起飞的过程中,其动能逐渐 (选填“增大”“减小”或“不变”),飞机飞行时,机翼上表面的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)机翼下表面的气压。飞机从地面升上高空后,其惯性 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
21.为了净化空气,给市民创造良好的生活环境,沭阳县政府安排喷雾除尘车不定期的进行空中喷雾,若喷雾除尘车在水平路面上匀速前进并喷水时,它的动能 ,机械能 .(填“变大”“变小”或“不变”)
22.如图所示,弧形轨道竖直固定在水平面上,钢球从A点以一定的初速度v0释放,经过B、O、C点到达等高的最高点D;钢球从A到O过程中,钢球的动能 (填“增大”“减小”或“不变”);在等高的B、C两点动能大小是 (填“相等”“B点大”“C点大”);从A到D点的过程中,钢球的机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
23.如图所示,同学们在义务劳动中,需要将一500N重的木箱沿水平路面用水平推力推到20m的地方。木箱受到的阻力是重力的0.5倍,小明同学先以1.6m/s的速度将木箱在水平路面上匀速推出10m,感觉有点累,于是他把速度降低后以0.6m/s匀速完成剩下的10m,这次他感觉较轻松。造成两种不同感受的原因是小明在前10m的推力 后10m的推力(选填“小于”、“等于”或“大于”),而前10m推力的 (选填“做功多”或“功率大”)。
24.汽车在平直公路上以速度匀速行驶,发动机功率为P0,快进入闹市区时,司机在时刻减小了油门,使汽车的功率保持一个较小的恒定功率P继续行驶,设汽车行驶过程中所受阻力大小不变,汽车的牵引力F随时间t变化的图像如图所示。则减小了油门后,汽车所受阻力大小为 (选填“F0”或“0.5F0”);汽车将做 (选填“先减速再加速最后匀速”或“先减速再匀速”)直线运动:汽车将保持的较小恒定功率P为 (选填“0.25P0”“ 0.5P0”或“0.75 P0”),汽车再次匀速运动时的速度大小为 。
25.国产航母001A型满载时排开水的体积为6.5×104m3,最大航速54km/h。某次测试中释放声呐探测器到水下20m深时,声呐探测器所受海水压强为 Pa,当航母满载时受到海水的浮力是 N,某次训练时该航母以最大航速匀速航行,推力的功率为9.75×108W,航母所受阻力为 N.(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
四、实验探究题
26.图甲是小洛探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让质量不同的钢球从斜面上同一高度由静止释放,撞击水平面上的同一木块。图乙是小阳探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止释放,在粗糙程度不同的平面上运动。
(1)这两个实验中都让物体从同一斜面的同一高度由静止释放,其目的是控制到水平面的 相同;
(2)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系;实验中通过观察 ,从而间接判断钢球的动能大小,这种研究方法是 ;
(3)乙实验中通过观察小车在粗糙程度不同的平面上运动距离的远近,可知:水平面越光滑,小车运动的距离越 。进一步推理可知,如果水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做 运动。著名的 定律就是在这样的基础上总结和推理得到的。
27.按要求完成下列实验题:
(1)晓华同学用称重法求浮力.测量过程及示数如图甲所示,则金属块受到的重力是 N;金属块所受的浮力为 N.
(2)李霞同学进行“探究动能的大小与哪些因素有关的实验”,在实验中可通过观察 比较动能的大小;如果让铜球从斜面不同高度滚下,是为了研究动能的大小与 的关系;如果水平地板绝对光滑,被撞击的木块将做 运动.
28.小明带领实验兴趣小组利用弹簧测力计、木块、木板、砝码等器材进行“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)在图甲所示的实验中,水平拉动物块B做 运动,根据 知识,读出弹簧测力计示数即为物块B所受滑动摩擦力的大小。
(2)在实验过程中记录的数据如下表:
比较1、2、3三次实验数据,可以看出:在接触面粗糙程度相同时,接触面 ,滑动摩擦力越大。分析这3次实验数据可知摩擦力与压力的关系式为: 。
次数
压力
接触面(粗糙程度)
摩擦力
1
3
木板
1.2
2
4
木板
1.6
3
5
木板
2.0
(3)兴趣小组将木板A组装成斜面,如图乙所示,将物块B和砝码的总重力增加到10N,用的拉力沿斜面匀速将物块B由底端拉到顶端的过程中,拉力做的功为 ,物块B所受摩擦力为 N(木板的厚度忽略不计)。
五、计算题
29.冰壶被喻为冰上“国际象棋”,它是2022年北京冬奥会的比赛项目之一。如图所示,质量为22kg、底面积为200cm2的冰壶被选手掷出后,在15s内沿直线滑行了30m。已知冰壶滑行过程中受到的摩擦力是其重力的0.008倍。问:(g取10N/kg)
(1)冰壶静止时对水平冰面的压强是多少?
(2)冰壶滑行15s克服摩擦力做的功和功率是多少?
30.物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了10米。求此过程中:
(1)拉力做的功W;
(2)拉力功率P。
31.“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。某次喷洒完后,该车在3×103N的牵引力作用下,匀速通过100m的平直道路,用时20s。求:
(1)该车行驶的速度;
(2)此过程中该车的牵引力所做的功;
(3)此过程中该车牵引力的功率。
六、作图题
32.如图甲为汽车在匀速直线上坡,请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
33.如图为轻轨车,请从节能角度为其设计一停靠站台,在虚线框内画出与站台连接轨道的示意图。
34.如图甲所示,光滑轨道ABC固定在水平桌面上,其中BC段恰好与水平桌面相平。将小球从轨道的A点自由滚下,经B点到达C点后落到水平地面的D点。请在图乙中画出小球从A点到D点过程中动能随位置变化关系的大致图像。
35.如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落;A点处弹性绳正好处于原长,B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等,此时速度最大,C点处是运动员到达的最低处。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)。请在坐标系中画出从A点到C点的过程,运动员的动能E随时间t变化关系的大致图象。
36.如图(a)为某同学正在投铅球过程,请在图丙(b)中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。(设铅球刚离开手时动能为E0)
七、综合题
37.如图甲所示是一物体在运动过程中所受的力F与在力的方向上通过的路程S的关系图象,即物体运动的F-S图象,根据分析可知:该图象中阴影部分的矩形面积表示力F所做的功的大小。对于变力做功的计算,我们也可以采用计算F-S图象与S轴围成的面积的方法来计算力F所做功的大小。若一物体所受的拉力F与它通过的距离S之间的关系是F=5S:
(1)试在图乙中作出该物体的F-S图象;
(2)根据图象计算,物体在S=0到S=4m的过程中拉力F所做功的大小;
(3)若物体通过4m的路程共用了4s时间,请计算力F在这段时间内做功的平均功率:
38.近年来,我国航天技术飞速发展,现已处于世界领先水平。航天活动中,涉及很多初中物理知识:
(1)运载火箭发射时,向下喷出高温高压燃气,使火箭升空,说明物体间力的作用是 的,且力能改变物体的 。火箭在加速升空的过程中,火箭的机械能将 ;
(2)在“天宫课堂”中王亚平展示了很多小实验,如图甲是太空抛物实验,冰墩墩在离手后由于具有 仍能向前运动;如图乙是浮力消失的实验,王亚平把乒乓球按入水中后,乒乓球并没有浮起来,这是因为在空间站内的物体几乎不受 ,就不能形成对乒乓球向上和向下的压力差,即不受浮力。在地球上的同学做同样的实验会发现乒乓球上浮,最后漂浮在水面,这是因为浸没在水中的乒乓球所受的浮力 它所受的重力。
39.随着生活品味的提升,玻璃房逐渐受到人们的青睐,这大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成。某“自动擦窗机器人”的质量为2kg,它的“腹部”有吸盘。当自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g取10N/kg)
(1)当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,摩擦力为 N;此时若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大 ?
(3)自动擦窗机器人竖直向下运动时,若真空泵继续向外抽气,则自动擦窗机器人受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)自动擦窗机器人在6s内匀速竖直向下运动了0.6m,重力做功的功率是多大 ?
答案解析
1.【答案】D
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
2.【答案】A
【知识点】力的作用效果;重力的方向;惯性及其现象;是否做功的判断
3.【答案】C
【知识点】功率的概念;功率大小的比较
【解析】【解答】AB、从公式 可知功率的大小与做功的多少和做功的时间有关,大小等于做的功与时间的比,A、B不符合题意,
C、甲每小时做的功比乙每小时做的功多,根据知 知,甲的功率比乙的功率大,C符合题意;
D、根据 知,做功多少与功率与做功时间都有关系,只知道功率,不能说做的功就多,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】功率表示物体做功的快慢,是单位时间做功的多少。
4.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【分析】(1)物体没有发生弹性形变,不考虑弹性势能.质量不变,根据高度判断重力势能大小,根据机械能=动能+势能.由重力势能大小判断动能大小.
(2)不计空气阻力,不考虑摩擦生热,机械能守恒.
(3)铅球在上升过程中,动能转化为重力势能,下落过程中,重力势能转化为动能.
(4)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
【解答】A、铅球由a→b时,动能转化为重力势能,动能逐渐减小,重力势能不断增大.不符合题意.
B、不计空气阻力,不考虑摩擦生热,机械能守恒.a、b、c三点的机械能相等.不符合题意.
C、不计空气阻力,不考虑摩擦生热,机械能守恒.铅球由b→c时,机械能都相等.不符合题意.
D、a、b、c三点的机械能相等.机械能=动能+势能.铅球的质量不变,hb>ha>hc,b点的铅球的重力势能大于a点铅球的重力势能大于c点的铅球的重力势能,b点的铅球的动能小于a点铅球的动能小于c点的铅球的动能.所以铅球在c点时动能最大.符合题意.
故选D.
【点评】(1)掌握动能和重力势能的转化.
(2)重视题目中的条件,不计空气阻力时,机械能守恒.
(3)掌握机械能=动能+势能.
5.【答案】B
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】定滑轮不省力,拉力
且
故绳子现长度
被拉力拉长了
拉力所做的功
故B符合题意。
故选B。
【分析】首先确定滑轮为定滑轮,不省力,拉力等于重力,然后通过勾股定理算出拉力移动的距离,利用功的公式计算就可。
6.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化;牛顿第一定律;参照物及其选择
【解析】【解答】A.卫星从近地点运行到远地点,质量不变,速度减小,高度增高,动能减小,重力势能增大,动能不断转化为势能,A不符合题意;
B.卫星在运行过程中只受地球的引力作用,受力不平衡,但由于太空是真空的,所以卫星在运行过程中机械能总量恒定,B符合题意;
C.由牛顿第一定律可知,卫星运行到远地点时若所有外力全部消失,卫星将做匀速直线运动,C不符合题意;
D.地球同步卫星与地球的相对位置没有发生变化,相对于地球是静止的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】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;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。注意分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。
判断一个物体是否是运动的还是静止的,关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置知否发生了改变。如果发生改变,则次物体是运动的,如果没发生改变,则此物体是静止的。
7.【答案】D
【知识点】机械能及其转化
8.【答案】A
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】已知雨滴在下落过程中做匀速运动,所受的重力和空气阻力为一对平衡力,即f=mg=kv2
所以雨滴下落的速度为
功率
重力的功率之比
故答案为:A。
【分析】根据质量计算重力,结合受到的阻力计算速度;利用物体受到的力和速度计算功率的大小。
9.【答案】B
【知识点】机械能及其转化
10.【答案】A,D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.从发力到上拉过程中,杠铃受力,且在力的方向移动距离,运动员对杠铃做功,A符合题意;
B.从上拉到翻站的过程中,杠杆受到向上的力且向上移动了距离,运动员对杠铃做了功,B不符合题意;
C.从上挺到站立的过程中,杠杆受到向上的力且向上移动了距离,运动员对杠铃做了功,C不符合题意;
D.举着杠铃稳定站立时,杠铃受力,但没有移动距离,运动员对杠铃不做功,D符合题意。
故答案为:AD.
【分析】物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
11.【答案】B,C
【知识点】机械能及其转化;力作用的相互性;惯性及其现象
【解析】【解答】A、 铅球比赛中,铅球投出后继续前进,是由于惯性的作用,A错误
B、 跳远比赛中,运动员腾空后会继续向前运动,利用了人的惯性 ,B正确
C、 短跑比赛中,起跑时向后蹬起跑器,利用了力的作用是相互的 ,C正确
D、 跳高比赛中,运动员越过横杆落地过程中,是重力势能转化为动能,D错误
综上选BC
【分析】根据惯性、相互作用力、能量转化判识选项
1、惯性:是物体的基本属性,与质量有关,物体在运动过程中,由于惯性会保持原来的运动状态;
2、相互作用力:物体受到力既是受力对象,也是施力物体,相互作用力特点:大小相等、方向相反,作用在两个物体上
3、能量转化:物体在下落过程中,高度减小,速度增加,所以重力势能转化为动能
12.【答案】A,C
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用;时间速度路程的图像分析
13.【答案】A,C,D
【知识点】机械能及其转化;是否做功的判断
14.【答案】B,C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】解:
A、起重机两次提升的高度相同,所用时间不确定,根据公式v= ,可知甲、乙的速度大小不确定,所以A不正确;
B、因为F1大于F2,所以甲的重力大于乙的重力,根据公式m= ,可知甲的质量大于乙的质量,所以B正确;
C、因为F1大于F2,根据公式W=Fs,可知拉力F1做的功大于拉力F2做的功,所以C正确;
D、两次拉力的时间不确定,所以D不正确.
故选BC.
【分析】(1)根据速度公式v= 判断甲、乙速度的大小;(2)根据公式G=mg,判断甲、乙的质量大小;(3)根据公式W=Fs,判断对甲、乙做功的多少.
15.【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素;惯性及其现象;是否做功的判断
【解析】【解答】 A、惯性作用是指力,不存在。足球离开脚后 ,能继续上升,是由于惯性,而非惯性作用,故A错误;
B、足球上升过程中,速度减小,高度变大,质量不变,所以动能减小,重力势能变大,又由于不计空气阻力,所以动能完全转化为重力势能。但是,即使升高到最高点,水平方向上依旧有速度,所以动能不为零,故B正确;
C、 足球下落过程中,速度越来越快,但惯性不变。因为惯性只与质量有关,质量越大,惯性越大,足球下落时并未改变质量,故C错误;
D、足球下落过程中,运动方向向下,受重力的方向向下,所以重力对足球做了功;
故答案为:BD。
【分析】惯性作用并不存在;根据足球轨迹,可知在最高点时,依旧有水平向前的速度,由此判断动能不为零;惯性只与质量有关,质量不变,惯性不变;物体在力的方向产生距离,则该力对物体做了功。
16.【答案】A,B,D
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;物体运动状态的变化;惯性及其现象
17.【答案】A,C
【知识点】功率大小的比较;摩擦力的大小
【解析】【解答】A.由图乙知两次匀速滑动相同距离,第1次所用时间少,因此第1次木块运动的速度大,第2次木块运动的速度小,故正确。
B.滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,两次拉动时压力和接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变,故错误。
C. 两次拉同一木块在同一水平木板上匀速滑动时,木块水平方向受力平衡,拉力等于摩擦力,两次木块受到的摩擦力不变,两次木块受到的拉力就相等,两次滑动相同距离,由
可得两次拉力对木块做的功一样多,故正确。
D.拉动木块时,第1次所用时间少,由 可得第1次拉力对木块做功的功率大,故错误。
故答案为:AC
【分析】此题涉及到二力平衡的条件、摩擦力大小的决定因素、速度的计算等知识点,图象是形象描述物理状态、物理过程和物理规律的常用工具,也是应用数学知识解决物理问题的一个重要方面,它不仅可以使抽象的概念直观形象,也能使动态变化过程更为清晰.
18.【答案】30;3;0;不变
【知识点】功率计算公式的应用;机械能及其转化;功的计算及应用
19.【答案】做功的快慢;运动员运动时每秒做功1000J
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】功率是表示做功的快慢的物理量,即单位时间内做功的多少。
1000瓦的物理意义是单位时间内做的功是1000J,即运动员运动时每秒做功1000J。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
20.【答案】增大;小于;不变
【知识点】动能的影响因素;飞机的升力
21.【答案】变小;变小
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】机械能包括动能和势能;动能的大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关。喷雾除尘车匀速前进不断洒水的过程中,质量减小,速度不变,动能减小;质量变小,高度不变,重力势能变小;洒水车的动能变小,重力势能减小,故机械能变小。
故答案为:变小;变小
【分析】本题考查了学生对动能和势能影响因素的理解和掌握,要注意在洒水的过程中,洒水车的质量逐渐变小,所以动能和机械能都变小。
22.【答案】增大;B点大;减小
【知识点】机械能及其转化
23.【答案】等于;功率大
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;功的计算及应用
24.【答案】;先减速再匀速;0.5P0;0.5v0
【知识点】功率的概念;功率计算公式的应用
25.【答案】2×105;6.5×108;6.5×107
【知识点】功率的计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】解:(1)声呐探测器所受海水压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa;(2)当航母满毂时受到海水的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5×104m3=6.5×108N;(3)已知最大航速v=54km/h=15m/s,
由P= = =Fv可得推力:F= = =6.5×107N,
因为匀速航行,
所以航母所受平均阻力f=F=6.5×107N,
故答案为:2×105;6.5×108;6.5×107
【分析】根据液体密度和深度计算压强大小,利用液体密度和排开液体的体积计算浮力,根据功率和速度可以计算牵引力。
26.【答案】速度;质量;木块移动的距离;转换法;远;匀速直线;牛顿第一
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
27.【答案】2.2;0.2;木块移动的距离 ;速度;匀速直线
【知识点】探究影响物体动能大小的因素;浮力大小的计算
28.【答案】匀速直线;二力平衡;受到的压力越大;;8J;1.6
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验;功的计算及应用
29.【答案】(1)解:冰壶的重力G=mg=22kg×10N/kg=220N;
冰壶静止时对水平冰面的压力F=G=220N;
冰壶静止时对水平冰面的压强;
答:冰壶静止时对水平冰面的压强是1.1×104Pa;
(2)解:冰壶滑行过程中受到的摩擦力f=0.008G=0.008×220N=1.76N,
冰壶滑行15s克服摩擦力做的功W=fs=1.76N×30m=52.8J,
冰壶滑行15s克服摩擦力做的功的功率。
答:冰壶滑行15s克服摩擦力做的功和功率分别是52.8J、3.52W。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg得出冰壶的重力,根据F=G得出冰壶静止时对水平冰面的压力,根据即可得出冰壶静止时对水平冰面的压强;
(2)据题意有f=0.008G可得出冰壶滑行过程中受到的摩擦力,根据W=fs得出冰壶滑行15s克服摩擦力做的功,根据代入数值得出冰壶滑行15s克服摩擦力做的功的功率。
30.【答案】(1)200J;(2)40W
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
31.【答案】(1);(2);(3)
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;功的计算及应用
32.【答案】解:如图所示:
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】物体的动能与质量和速度有关,汽车匀速直线上坡,速度不变,质量不变,故动能不变,图像如下
【分析】质量和速度一定时,物体的动能保持不变。
33.【答案】
【知识点】机械能及其转化
34.【答案】
【知识点】机械能及其转化
35.【答案】
【知识点】机械能及其转化
36.【答案】
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】铅球离手后,在上升时,质量不变,速度减小,动能变小;在下降时,质量不变,速度不断变大,动能不断变大。铅球在最高点时,仍有水平的速度,故动能不为零,即图线不能与横轴相交。在整个运动过程中,铅球的动能先变小后变大,如图所示:
【分析】质量一定时,速度减小,动能减小,速度变大,动能变大。
37.【答案】(1)解:根据物体所受的拉力F与它通过的距离S之间的关系是可以看出,物体所受的拉力与距离S之间是存在5倍关系的,故找到符合条件的几个点,连接即可。答案如图:
(2)解:根据图象可知,F-S图象与S轴围成的图像为直角三角形,其面积表示F所做的功,故
(3)解:力F在这段时间内做功的平均功率
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】功的计算是力和距离的乘积,功率是功和时间的比值.
38.【答案】(1)相互;运动状态;变大
(2)惯性;重力;大于
【知识点】机械能及其转化;力的作用效果;力作用的相互性;重力及其大小的计算;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)运载火箭发射时,向下喷出高温高压燃气,喷出的气体对火箭会产生向上的推力,使火箭升空,这是由于力的作用是相互的。
喷出的气体对火箭会产生向上的推力,使静止的火箭加速升空,说明力能改变物体的运动状态。
火箭在加速升空的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度增大,动能增大,所以火箭的机械能将变大。
(2)太空抛物实验中,手对冰墩墩施力,使冰墩墩的速度变大,冰墩墩在离手后由于具有惯性要保持原来的运动状态,所以仍能向前运动。
浸在水中的物体,由于物体上下表面受到水的压力大小不同,下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力,所以物体就受到向上的浮力;由于空间站内的物体几乎不受重力,所以不能形成对乒乓球向上和向下的压力差,即不受浮力。
在地球上的同学做同样的实验会发现乒乓球上浮,说明浸没在水中的乒乓球在水中不能保持平衡状态,会上浮说明浸没在水中的乒乓球所受的浮力大于它所受的重力。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态;火箭加速升空时,动能和重力势能变大,机械能变大;
(2)惯性使运动的物体继续运动;空间站是失重状态的,物体不受重力;液体中上升的物体,受到的浮力大于重力。
39.【答案】20N;不变;180N;变大;2W
【知识点】二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$