内容正文:
第十一章 功和机械能
一、单选题
1.如图所示的下面四种情景中,人对物体做功的是( )
A.用力搬石头但没有搬动B.用力推箱子但没有推动
C.用力拉使小车水平移动D.背着书包在水平面上移动
2.在水平地面上,小文在10s内用60N力沿水平方向拉着重为160N的小车前进了5m,则小文的功率是( )
A.800W B.80W C.300W D.30W
3.在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小的影响因素”实验中,说法不正确的是( )
A.研究对象都是小车
B.控制小车从同一斜面同一高度下滑的目的相同
C.只有前者实验需要改变水平面的粗糙程度
D.都需要在实验基础上通过理想推理得出结论
4.火箭在大气层里加速上升的过程中( )
A.机械能减少,内能增加 B.机械能增加,内能减少
C.机械能与内能都增加 D.机械能不变,内能增加
5.甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲=25kW和P乙=40kW。则下列判断正确的是( )
A.乙一定更省力 B.乙一定比甲做功多
C.乙一定效率高 D.乙一定比甲做功快
6.如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同
B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大
D.大人比小孩做功多,小孩功率大
7.适量运动是健康的生活方式。下列日常运动情景中说法正确的是( )
A.若飞行中的足球所受的力全部消失,可能会沿水平方向做匀速直线运动
B.篮球离手后能继续向前运动,是由于受到惯性的作用
C.离开蹦床后人还能继续上升,是重力势能转化为动能
D.竖直向上运动到最高点时的排球,受平衡力的作用
8.如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动,甲运动的s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示,已知F甲=10N,下列说法正确的是( )
A.F甲<F乙
B.甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C.拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D.甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
9.为了保证消费者权益,国家会对销售车辆进行全面的检测。动力检测时,汽车在专用的测量装置上全力加速,仪器记录车轮转速v与车轮驱动力F大小,再通过计算得出车辆在不同车速下的输出功率,某汽车在速度v1﹣v2区间内车轮驱动力F与车速v的关系如图所示。则该速度区间内,车辆功率P与车速v关系的图像可能是( )
A. B.
C. D.
10.一物体从某一高度自由落下,落在竖立于地面的轻质弹簧上,如图所示,在A点物体开始与轻弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹簧弹回,下列说法正确的是( )
A.物体从A下降到B的过程中动能不断变小
B.物体从B上升到A的过程中动能不断变大
C.物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中速度大小都是先增大后减小
D.物体在B点时所受合力为零
二、多选题
11.将皮球从离地某一高度 O点处水平抛出,球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.皮球经过同一高度的
A.B两点时动能不相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点 P点时速度为零
C.皮球在 D点时的机械能小于在 C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
12.如图甲所示,水平面上有三段粗糙程度不同的区域,物块(体积忽略不计)在F=3N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的v﹣t图象,下列说法正确的是( )
A.区域②的粗糙程度比区域①的粗糙程度大
B.物块在区域①所受的摩擦力小于3N
C.拉力在区域②中做的功为6J
D.在区域③,物块的机械能最终转化为内能
13.两名运动员,甲的身高比乙的高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,则他们对杠铃做的功及做功的功率的情况是( )
A.甲做功较多 B.甲、乙做的功一样多
C.甲做功的功率较大 D.乙做功的功率较大
14.如图甲所示,小雨用水平推力F推置于水平地面上的木箱,推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示,在此过程中,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.0~1s木箱受到的摩擦力等于100N
B.1~3s木箱一直做匀速直线运动
C.3~5s推力对木箱做的功是400J
D.5~6s木箱受到平衡力的作用
15. 设一雨滴从高空由静止竖直下落,从开始下落计时,一段时间内雨滴所受合力随时间变化的关系如图所示。整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,忽略雨滴质量变化,下列判断正确的是( )
A.0~t1时间内,雨滴所受空气阻力逐渐增大
B.t1时刻雨滴所受空气阻力大小为F2
C.0~t1时间内,雨滴的动能保持不变
D.0~t1时间内,雨滴的机械能逐渐减小
16.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
17.如图所示,是跳伞运动员在匀速下落过程中,重力做的功W随下落高度h和重力做功的功率P随时间t的变化图象,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
18.疫情期间,深圳用图乙中的无人机运送图甲中的核酸样本,无接触、无拥堵、用时短、效率高,用科技手段最大限度地满足了新冠疫情的防控需要。图丙为用无人机运输的过程中,无人机从悬停到竖直下落至地面的v-t图像,则无人机( )
A.在 0~1s 内不受力 B.在 1~3s 内重力势能增加
C.在 3~6s 能机械能减少 D.在 6~7s 内下落 2 米
三、填空题
19.在中考体育考试中,小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,则实心球从离开手后到达最高点的过程中,球的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”),在最高点时,球的动能 (选填“大于”或“等于”)零。
20.潜水器匀速下潜过程中机械能 (选填“变大”“不变”或“变小”);如图所示,潜水器装配有由微米级大小的空心玻璃微球构成的固体浮力材料,该材料具有密度 的特点。
21.如图所示,是一个回转“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系个钩码,当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,在速度越来越慢的过程中 转化为 能,而后它 自动滚回来(选填“能”或“不能”)。
22.如图所示,一名跳伞运动员重为600N,其随身的跳伞设备总重为200N,他在空中用4s 的时间匀速下降 10m 的过程中,则人和设备所受的空气阻力为 N,运动员自身的重力做功为 J。
23.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 。
24.如图,木板B置于水平地面上,物块A叠放于B上。水平拉力,水平拉力。B静止,A沿木板B以的速度向右匀速滑动。则拉力的功率为 ,地面对木板B的摩擦力为 N。
25.“蹦极”是当前在青年人中流行的一种惊险、刺激运动。跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。如图所示是某运动员做蹦极运动的图像(忽略空气阻力),规定运动员速度方向向下为正,由该图像可知在时间内运动员 能转化为 能, 时刻弹性绳的弹性势能最大,此时运动员的动能为 J, 时刻运动员受到的重力等于弹性绳的拉力, 时刻运动员再次达到最高点。
四、实验探究题
26.探究物体动能与哪些因素有关
在研究“影响动能大小因素”的实验中,某实验小组做了如图所示的实验。
(1)该实验中所探究物体的动能是指 (选填“小球”或“木块”)的动能;实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的 ,来比较小球动能的大小,在同样的平面上木块被撞得越远,小球的动能就越 ;
(2)根据此实验可以模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患:(选填“甲”、“乙”或“丙”)
①用来研究超载安全隐患时,应选择 和 两个图所示实验进行比较。
②用来研究超速安全隐患时,应选择 和 两个图所示实验进行比较。
(3)若水平面光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
27.实验桌上有:质量为20g的钢球A、质量为30g的钢球B、物块C、一把刻度尺,以及如图所示的装置。装置中斜槽末端跟水平面平滑连接,钢球从斜槽上某位置由静止滚下后在水平面上运动。运动的钢球碰上静止在水平面上的物块后,能将其推动一段距离s,这说明钢球对物块做了功。物块被推得越远,则说明钢球对物块做的功越多,钢球的动能就越大。已知钢球运动到斜槽底端时的速度大小跟钢球的质量无关,且随释放的高度增大而增大。利用上述装置及器材探究钢球的动能跟钢球的质量是否有关。
(1)请你将实验步骤补充完整
①将物块C放在水平面P点处,将钢球A从斜槽M点处由静止释放,用刻度尺测出物块C被推动的距离s,将钢球A的质量m和物块C被推动的距离s的数值记录到表格中。
②将物块C仍放在水平面P点处, ;
(2)画出记录实验数据的表格 。
五、综合题
28.阅读以下材料,解答问题。
汽车的加速与减速
我国的新能源汽车技术已经进入世界前列。百公里加速时间是汽车一个重要的性能指标,某款新能源汽车从静止状态到速度为100km/h的时间只需要4s、发动机的最大功率为70kW。当你坐在车上,汽车猛然加速时,由于惯性,会有椅背推后背的感觉;当汽车猛然减速时,需要扣好的安全带提供保护。
(1)当汽车加速时,人由于惯性会向 倾倒,由于物体间力的作用是 的,人给椅背压力的同时,椅背也会给人后背一个 力,所以会有椅背推人后背的感觉;
(2)若该汽车以72km/h做匀速直线运动时,汽车牵引力的功率为20kW,则汽车匀速行驶时受到的阻力是多少 。
29.两个完全相同的物体A、B,重均为20牛.
(1)在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度作匀速直线运动,如图甲,当物体通过的距离为3米时,推力所做的功为 焦.
(2)若物体A、B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作匀速直线运动,如图乙,则此时A对B的推力为 牛.
30.物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,流体阻力越大;流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,流体阻力越大;此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的流体阻力较小。物体(例如雨滴)从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)雨滴在高空形成后,由于受到方向 的重力作用,从静止开始下落。下落后,速度越来越大是由于重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)阻力;
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力大小不变,但受到的阻力 ;(选填“增大”“减小”或“不变”)直至雨滴受到的阻力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力时,雨滴开始匀速直线下落;
(3)被雨滴砸到感觉不疼,而被冰雹砸到就有可能会受伤,这是因为虽然雨滴和冰雹下落的高度大致相同,但是冰雹因具有较大的 ,它所具有的重力势能也越大,造成的破坏力就更强。
31.数显推拉力计是一种常见的力学测量仪器,它能对拉力以及推力进行测试,并且在电子电器以及点火装置、制锁等领域有着广泛的应用。如图 17 所示,小凯用数显推拉力计把物体 A 压入纯净水中,这时数显推拉力计示数为 2N,若物体 A 的质量为0.6kg ,纯净水的密度是1.0×103kg / m3。
(1)求出物体 A 受到的浮力,并作出物体 A 的受力示意图。
(2)求物体 A 的密度;
(3)若取走数显推拉力计后,物体 A 上浮,设在 A 的上表面露出水面前,其上升到水面的时间约为0.5s ,上浮的距离为 40cm,则浮力做功的功率是多大?
(4)物体 A 浸没在水中静止时,持续向水中加盐,A 的上下表面所受的液体压力差怎样变化?写出你的理由: 。
六、计算题
32.新能源汽车是未来汽车发展的趋势。如图是一款纯电动汽车,整车质量为1100kg,车轮与地的总接触面积为0.04m2。若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m,受到水平方向的阻力为车总重的0.1倍(车上人员的重力忽略不计)求:
(1)该车静止在水平路面上时对地的压强;
(2)牵引力在此路段所做的功。
33.用20N的水平恒力在水平地面上推一个重力为50N的木箱,木箱以0.5m/s的速度匀速前进20s。求:
(1)水平恒力所做的功;
(2)水平恒力做功的功率;
(3)箱子的底面积为0.1m2,静止在水平地面上,木箱对地面的压强。
34.骑行爱好者小华有一台碳纤维助力电动山地车,整车只有,此车采用了电动助力设计,可帮助自行车提速最高达到。已知小华体重为,骑行时轮胎与地面的接触总面积约,山地车所受阻力为总重的0.02倍,,求:
(1)人和自行车总重;
(2)小华骑行时车对地面的压强;
(3)小华以匀速直线骑行时,自行车的功率。
35.在大型体育比赛中,记者们常使用飞行器在高空中进行拍摄,飞行器上搭载了高清相机,利用螺旋桨升至高空,可以随时进行悬停拍摄,智能返航。如图所示,总质量为1.6kg的飞行器有四个支脚,每个支脚的底面积为1×10﹣4m2,若飞行器从地面用10s竖直上升到50m的高空中悬停进行拍摄。g取10N/kg,求:
(1)飞行器在竖直上升50m的过程中的平均速度;
(2)航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压强;
(3)航拍起飞后,飞行器在上升过程中克服重力做功的功率。
七、作图题
36.如图是某同学正在投铅球的过程,请画出铅球离开手之后,在空中飞行直到落地过程,其动能随时间变化图像。设铅球离开手时动能为不计空气阻力。
37.如图,在一片空地上有一个氢气球带着一个小球在高空上升,在高空中某一足够高的位置绳子突然断裂,已知小球所受空气阻力的大小与速度大小成正比,在小球正下方的地面上固定有一个轻质弹簧,若只探究小球从绳子断裂,到落在弹簧上速度减小为零的运动过程,则请画出此过程小球的动能Ek随时间t的大致变化图像。
38.用弹簧测力计悬挂一个重为10N的物体,由静止开始竖直向上运动,测力计在不同时间段的示数如图(甲)所示,请在图(乙)中画出物体在此过程中动能E随时间t变化的关系图。
39.如图甲所示,一个在光滑斜面上的物体在力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动,以图中时刻为零时刻,物体滑到斜面底端的时间为,设物体滑到斜面底端时重力势能为零。请在图乙坐标中画出该物体从零时刻到滑到斜面底端过程中,机械能E随时间t变化的大致关系图象。(已知物体以速度v运动时的动能为)
答案解析
1.【答案】C
【解析】【解答】A.用力搬石头但没有搬动,有力没有移动距离,力不做功,A不符合题意;
B.用力推箱子但没有推动,有力没有移动距离,力不做功,B不符合题意;
C.用力拉使小车水平移动,小车在力的方向移动了距离,拉力做了功,C符合题意;
D.背着书包在水平面上移动,力和距离垂直,力不做功,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体受力,且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
2.【答案】D
【解析】【解答】小文的功率是
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用力和距离的乘积计算做功,功和时间的比值计算功率。
3.【答案】D
4.【答案】C
【解析】【解答】分析火箭起飞时的情形可知,火箭在大气里加速上升的过程中,航天器的速度越来越大、高度越来越高,因此其机械能在不断增加;燃气不断燃烧产生内能,再将内能转化为机械能为火箭提供动力,同时航天器与大气摩擦做功,产生内能,故其内能也在不断增加.综上所述,只有选项C的说法符合题意.故选C.
【分析】机械能包括动能与势能,动能与物体的质量、速度有关,重力势能与物体的质量高度有关;火箭在大气里加速上升的过程中,燃料的燃烧要不断提供内能来转化为机械能,同时火箭与大气摩擦也会产生内能.
5.【答案】D
6.【答案】C
【解析】【解答】解:
大人与小孩爬相同的楼梯,h相同,但大人体重比小孩的大,由W=Gh可知大人做功多;
爬楼梯所用时间相同,根据P=可知大人的功率大.所以ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】大人与小孩爬相同的楼梯,h相同,但体重不同,根据W=Gh判断两人做功的大小关系;
比较大人与小孩做功大小和所用时间大小,利用P=比较二人功率大小.
7.【答案】A
8.【答案】D
【解析】【解答】根据题意可知,AB叠放后,它们对地面的压力都等于重力之和,即压力相等,且A、B与地面接触面的粗糙程度相同,因此地面对它们的滑动摩擦力大小相等,故D正确;
两次物体都做匀速直线运动,那么它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等。因为f甲=f乙,所以F甲=F乙,故A错误;
A和B直接虽然接触且有压力产生,但是二者之间没有相对运动的趋势,即二者之间摩擦力为0,故B错误;
根据丙图可知,甲的速度为:,乙的速度为6m/s,即甲的速度小于乙的速度。根据P=Fv可知,甲的功率小于乙的功率,故C错误。
故选D。
【分析】(1)(4)根据影响滑动摩擦力的因素确定二者受到摩擦力的大小,再根据二力平衡的知识计算拉力大小;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触且有压力;②做相对运动或有相对运动的趋势。
(3)根据图像确定二者的速度大小,然后根据P=Fv比较功率大小;
9.【答案】C
10.【答案】C
【解析】【解答】物体从A下降到B点时,物体受到的弹力逐渐增大,在开始一段时间内,物体的重力大于弹力,合力向下,此时物块做加速运动;当弹力等于重力时,合力为零,此时加速停止,速度最大;此后,重力小于弹力,合力向上,物体做减速运动,那么物块的动能先增大再减小,故A错误;
物体从B上升到A的过程中,弹簧的弹力逐渐减小,在开始一段时间内,弹力等于重力,合力向上,则做加速运动;当弹力等于重力时,加速停止,此时速度最大;当弹力小于重力时,合力向下,则物体做减速运动,那么这个过程中物块的动能先增大后减小,故B错误;
综上所述,物体从A到B,或从B到A,速度都是先增大后减小,故C正确;
在B点时,物体受到的弹力最大,此时弹力大于重力,合力向上,故D错误。
故选C。
【分析】(1)(2)(3)根据力与运动的关系分析速度变化,确定动能变化;
(4)对B点的物体进行受力分析即可。
11.【答案】A,C
【解析】【解答】A.由图皮球运动的轨迹可知皮球运动过程中机械能不守恒,由于与空气以及地面的摩擦,机械能会转化为内能,机械能不断减小,因为A、B两点的重力势能相等,所以皮球经过同一高度的 A、B两点时动能不相等,A符合题意;
B.由于皮球抛出时具有水平向右的速度,所以由于惯性,皮球第一次反弹后到达最高点 P点时也具有水平向右的速度,B不符合题意;
C.因为在皮球运动的过程中与空气以及地面摩擦,机械能会转化为内能,机械能不断减小,所以皮球在 D点时的机械能小于在 C点时的机械能,C符合题意;
D.因为在皮球运动的过程中与空气以及地面摩擦,机械能会转化为内能,机械能不断减小,所以皮球在M点时弹性势能较大,弹性形变较大,在N点时弹性势能较小,弹性形变较小,所以若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下一大一小的黑色圆斑,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大.
12.【答案】A,B,D
【解析】【解答】AB.由图乙可知,物体先做加速运动,再做匀速运动,最后做减速运动,物体所受合力先是与运动方向相同,摩擦力小于拉力,然后摩擦力等于拉力,故可知区域①摩擦力小于3N,区域②摩擦力等于3N,区域②的粗糙程度比区域①的粗糙程度大;A、B符合题意;
C.由图乙可知,拉力在区域②中做的功为W=Fs=Fvt=3N×2m/s×2s=12J
C不符合题意;
D.在区域③,物块在水平方向只受摩擦阻力作用,物块由运动变为静止,机械能转化为内能,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据速度和时间关系图像,可以判断不同时间的速度情况;匀速直线运动时,物体受到平衡力的作用;根据物体受到的力和移动的距离的乘积计算做功多少。
13.【答案】A,C
14.【答案】A,C
【解析】【解答】A.0~1s,根据图丙可知,速度为零, 此时木箱静止,所受的摩擦力与拉力是平衡力,故木箱受到的摩擦力等于100N,A符合题意;
B.从丙图可知,1~3s木箱的速度在变大,不是匀速直线运动,B不符合题意;
C.3~5s,根据图乙可知,推力为200N,推力移动的距离为
推力对木箱做的功是
C符合题意;
D.5~6s木箱速度变小,不是平衡态,故受到的不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,即物体处于平衡状态,此时物体受到的力为平衡力,结合物体受到的外力求解大小即可。
15.【答案】A,D
【解析】【解答】ACD. 整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,忽略雨滴质量变化,即雨滴的重力不变,由图可知,0~t1时间内,雨滴受到的合力减小,说明雨滴所受空气阻力逐渐增大;此过程中,雨滴的重力大于阻力,雨滴向下做加速运动,速度增大,雨滴的动能变大;此过程中,雨滴客服阻力做功,将机械能转化为内能,所以雨滴的机械能逐渐减小,故AD正确,C错误;
B. t1时刻雨滴所受的合力为F2,根据可知,雨滴所受的空气阻力为f=G-F2,故B错误。
故选AD。
【分析】1.雨滴下落时,受竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用,根据及图分析阻力大小变化;由于雨滴的重力大于阻力,雨滴向下做加速运动;
2.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;
3.根据雨滴下落时,能量的转化分析机械能的变化。
16.【答案】A,C
【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.
17.【答案】A,C
18.【答案】C,D
19.【答案】不变;大于
【解析】【解答】根据图像,实心球运动中若不计空气阻力,总机械能不变,由于在最高点时,实心球有水平的速度,所以动能大于零。
故答案为:不变;大于。
【分析】物体在运动中,若能量无损失,总机械能不变,运动的物体具有动能。
20.【答案】变小;小
21.【答案】动;弹性势;能
【解析】【解答】魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,故它在水平面上滚动的速度会越来越慢,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动。
【分析】滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,故它在水平面上滚动的速度会越来越慢,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动。
22.【答案】800;6000
【解析】【解答】因为匀速运动的物体受到平衡力的作用,所以在运动员匀速下降时,阻力等于总重力,即f=G总=600N+200N=800N,运动员自身的重力做功W=Gh=600N×10m=6000J,即运动员自身的重力做功为6000J。
【分析】在运动员匀速下降时,阻力等于总重力,即f=G总;根据W=Gh,可求出重力做的功。
23.【答案】;先减速再匀速;0.5P0;0.5v0
24.【答案】5;20
【解析】【解答】(1)根据题意可知,拉力F2的功率P2=F2V2=50N×0.1m/s=5W;
(2)A做匀速直线运动,则它受到的摩擦力与拉力F2平衡,即AB之间的摩擦fAB=50N。
B静止状态,则它受到平衡力,即拉力F1=f地+fAB,则地面对木板B的摩擦力为:f地=F1-fAB=70N-50N=20N。
【分析】(1)根据P=Fv计算拉力F2的功率;
(2)对B进行受力分析,根据平衡力的知识计算地面对B的摩擦力大小。
25.【答案】重力势;动;;;;
26.【答案】(1)小球;距离;大
(2)甲;丙;甲;乙
(3)不能
27.【答案】将钢球B从斜槽M点处由静止释放,用刻度尺测出物块C被推动的距离s,将钢球B的质量m和物块C被推动的距离s的数值记录到表格中。(其他表述合理的均可得分);
实验次数
m/kg
s/m
28.【答案】后;相互;压;1000N
29.【答案】(1)30
(2)7.5
【解析】【解答】(1)根据W=Fs求出推力所做的功为:W=Fs=10N×3m=30J;(2)根据二力平衡可知,推力与摩擦力是一对平衡力,AB整体的摩擦力为15N;由于A、B完全相同,接触面相同、压力相同,AB各自受到地面的摩擦力是相同的,总摩擦力为15N,则B受到的地面的摩擦力为15N× =7.5N;B做匀速直线运动,A对B的推力与B受到的摩擦力是一对平衡力,A对B的推力为7.5N.
【分析】(1)根据W=Fs求出功的大小;(2)影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度;根据二力平衡求出摩擦力,然后求出A对B的推力.
30.【答案】竖直向下;大于;增大;等于;质量
【解析】【解答】解:(1)雨滴在高空形成后,由于受到竖直向下的重力作用,从静止开始下落。开始下落时重力大于阻力,合力方向向下,所以速度越来越大。
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力大小不变,但受到的阻力增大,直至雨滴受到的阻力等于重力时,受到平衡力的作用,雨滴开始匀速直线下落。
(3)高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大。雨滴和冰雹下落的高度大致相同,由于冰雹的质量较大,它所具有的重力势能也较大。
故答案为:(1)竖直向下;大于;(2)增大;等于;(3)质量。
【分析】 (1)从影响流体阻力和摩擦力的因素考虑;
(2)物体运动加快,说明合力方向与运动方向相同,物体做匀速直线运动时,受平衡力的作用;
(4)重力势能与质量和高度有关。
31.【答案】(1) 的重力为
物体 处于静止状态, 受平街力, 根据力的平衞条件得, 受到的浮力为
(2)由于物体 完全在浸没水中
的体积为
物体 的密度为
(3)浮力做的功为
浮力做功的功率为
(4)由阿基米德原理 ,物体 浸没在水中静止时不变,持续向水中加盐,液体密度变大, 可知 受到的浮力变大, 则 的上、下表面所受的液体压力差变大。
【解析】【分析】(1)对物体A进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。
根据G=mg计算A的重力,再根据平衡力的知识计算A受到的浮力。
(2) 由于物体 完全在浸没水中,所以它排开水的体积等于A的体积,即 。
根据计算物体 的体积,再根据计算物体A的密度。
(3)根据计算浮力做的功,再根据计算浮力做功的功率。
(4)首先根据阿基米德原理 分析加盐后受到浮力的变化,再根据浮力产生的原因F浮=F下-F上分析上下表面受到压力的变化。
32.【答案】(1)2.75×105Pa;(2)5.5×105J
33.【答案】(1)200J;(2)10W;(3)500Pa
34.【答案】(1)
(2)
(3)
35.【答案】(1)解:飞行器在竖直上升50m的过程中的平均速度:;
答:飞行器在竖直上升50m的过程中的平均速度为5m/s;
(2)解:飞行器静置于水平地面上时对地面的压力:F=G=mg=1.6kg×10N/kg=16N,
对地面的压强:;
答:航拍起飞前,飞行器静置于水平地面上时对地面的压强为4×104Pa;
(3)解:飞行器在上升过程中克服重力做功:W=Gh=16N×50m=800J,
功率:。
答:航拍起飞后,飞行器在上升过程中克服重力做功的功率为80W。
【解析】【分析】(1)根据,计算速度的大小;
(2)水平面受到的压力等于物体的重力大小,根据F=G=mg,计算压力;利用,计算压强;
(3)根据W=Gh,计算物体做功大小,根据,计算功率大小。
36.【答案】
【解析】【分析】 球离开手后的飞行过程中,它会受到重力的作用,重力会使铅球的速度逐渐减小。因此,球的动能也会减小。当到达最高点后,球开始加速落地,过程中动能增大。
37.【答案】
38.【答案】
39.【答案】
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