内容正文:
第11章 功和机械能跨学科实践题(五)
注:本节中 g取10N/ kg
1.(2024新洲区)如图所示,一款扫地机器人采用刷扫和真空方式,将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒。当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时,关于扫地机器人,下列说法正确的是( )
A.机械能不变,重力势能不变 B.机械能变大,动能变大
C.机械能不变,动能不变 D.机械能变大,重力势能变大
2.粮食安全是社会稳定的压舱石,我国一直高度重视。如图为某粮库运送粮食的传送带,在谷粒与传送带相对静止一起匀速上升的过程中。下列说法正确的是( )
A.谷粒处于非平衡状态
B.谷粒受到沿传送带向上的摩擦力
C.谷粒受到的支持力与谷粒的重力是一对平衡力
D.谷粒的动能和重力势能保持不变,机械能守恒
3.科技创造美好生活。2023年2月,武汉至黄冈市郊地铁项目已列入湖北省都市圈交通线网规划。地铁的开通,将会为百姓的出行带来了更大的便利。如图所示,某科技小组为地铁站设计了“节能坡”。下列说法错误的是( )
A.列车出站时,重力对车做了功
B.列车进站前,关闭动力系统后仍具有惯性,借助上坡的坡度阻力,将车稳稳地停在车站
C.列车按图示行进方向行驶的过程中,机械能的总量不变
D.“节能坡”能充分利用能量之间的转化,缩短制动时间、减少制动发热,达到节省能耗和降低运营成本的目的
4.(2024华宜寄)为了增强体质,小星定期的进行跳绳训练。如图所示,在一次训练中,小星跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则:
(1)每上升一次他对运动鞋做的功为 J。
(2)他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为 W。
(3)在参加中考体育考试时,小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高,这可节省体力更好的参加体考的其它项目。同学们 (选填“同意”或“不同意”)他的观点,因为每次跳的高度太高,则每次对自己以及运动鞋所需做功也 (选填“较多”“较少”或“不变”),根据做功实现能量的转化,所以当做功越多则导致消耗的体能 (选填“越多”“越少”或“不变”)。
5.(2024汉阳区)如图所示,嫦娥五号的返回器返回地球时采用“打水漂”的方式,先从A 点高速进入大气层然后反弹从B 点跃出实现减速,然后再次从C 点进入大气层实现着陆,完美避开“燃烧”的风险,从位置A 到位置C 的过程返回器质量不变。虚线下方为大气层,上方为真空,虚线与地面之间的高度相同。
(1)返回器在 A 点的动能 (选填“>”“<”或“=”)B点的动能。
(2)返回器在 B 点的重力势能 (选填“>”“<”或“=”)C点的重力势能。
6.避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道,供失控车辆安全减速。一般设置在长陡坡的拐弯处,保证驾驶员能看到(如图甲)。这种车道很特别,一般长度在50~100米,有一定的坡度,路面上铺着疏松的石子、沙土层,两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来(如图乙、丙)。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患,请你联系所学物理知识,解答下列问题:
(1)失控车辆驶入避险车道时,动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)紧急刹车时,人由于 会向前倾,因此,为了安全起见,不能 行驶。
(3)废旧轮胎和防撞桶起到缓冲的作用,车的动能转化为 能,使车减速。
7.(2024江夏区)如图甲为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配制上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)若水火箭发射前的总质量为2千克,则当水火箭竖直上升至10米高时,水火箭克服自身重力做功将 (选填“等于”“大于”或“小于”)200焦。
(2)在水火箭发射的整个过程中,下列分析正确的是 (选填字母标号)。
A.发射时,瓶内高压气体对水做功
B.上升过程中,火箭重力势能转化为动能
C.下降过程中,火箭的重力势能逐渐增大
(3)图乙为水火箭发射后的速度一时间图像,则t₁、t₂、t₃时刻中水火箭受到平衡力的时刻是 ,最高点的时刻是 。
跨学科实践题(五)
注:本节中 g取10N/ kg
1.(2024 新洲区)如图所示,一款扫地机器人采用刷扫和真空方式,将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒。当扫地机器人在水平地面上匀速前进清理散落在地面的杂物时,关于扫地机器人,下列说法正确的是( B )
A.机械能不变,重力势能不变 B.机械能变大,动能变大
C.机械能不变,动能不变 D.机械能变大,重力势能变大
2.粮食安全是社会稳定的压舱石,我国一直高度重视。如图为某粮库运送粮食的传送带,在谷粒与传送带相对静止一起匀速上升的过程中。下列说法正确的是( B )
A.谷粒处于非平衡状态
B.谷粒受到沿传送带向上的摩擦力
C.谷粒受到的支持力与谷粒的重力是一对平衡力
D.谷粒的动能和重力势能保持不变,机械能守恒
3.科技创造美好生活。2023年2月,武汉至黄冈市郊地铁项目已列入湖北省都市圈交通线网规划。地铁的开通,将会为百姓的出行带来了更大的便利。如图所示,某科技小组为地铁站设计了“节能坡”。下列说法错误的是( C )
A.列车出站时,重力对车做了功
B.列车进站前,关闭动力系统后仍具有惯性,借助上坡的坡度阻力,将车稳稳地停在车站
C.列车按图示行进方向行驶的过程中,机械能的总量不变
D.“节能坡”能充分利用能量之间的转化,缩短制动时间、减少制动发热,达到节省能耗和降低运营成本的目的
4.(2024华宜寄)为了增强体质,小星定期的进行跳绳训练。如图所示,在一次训练中,小星跳绳时所穿运动鞋的总质量为0.2kg,平均每分钟他跳绳120次,若每次双脚把运动鞋抬离地面的高度均为0.06m,则:
(1)每上升一次他对运动鞋做的功为 0.12 J。
(2)他跳绳时对运动鞋做功的平均功率为 0.24 W。
(3)在参加中考体育考试时,小星认为跳绳时每次跳的高度不宜太高,这可节省体力更好的参加体考的其它项目。同学们 同意 (选填“同意”或“不同意”)他的观点,因为每次跳的高度太高,则每次对自己以及运动鞋所需做功也 较多 (选填“较多”“较少”或“不变”),根据做功实现能量的转化,所以当做功越多则导致消耗的体能 越多 (选填“越多”“越少”或“不变”)。
5.(2024汉阳区)如图所示,嫦娥五号的返回器返回地球时采用“打水漂”的方式,先从A 点高速进入大气层然后反弹从B 点跃出实现减速,然后再次从 C 点进入大气层实现着陆,完美避开“燃烧”的风险,从位置A 到位置C 的过程返回器质量不变。虚线下方为大气层,上方为真空,虚线与地面之间的高度相同。
(1)返回器在 A 点的动能 > (选填“>”“<”或“=”)B点的动能。
(2)返回器在 B 点的重力势能 = (选填“>”“<”或“=”)C点的重力势能。
6.避险车道是与公路主干道相连的一段距离很短的分岔专用车道,供失控车辆安全减速。一般设置在长陡坡的拐弯处,保证驾驶员能看到(如图甲)。这种车道很特别,一般长度在50~100米,有一定的坡度,路面上铺着疏松的石子、沙土层,两侧及顶部用废旧轮胎或防撞桶围起来(如图乙、丙)。避险车道很大程度上解决了汽车刹车失灵时的安全隐患,请你联系所学物理知识,解答下列问题:
(1)失控车辆驶入避险车道时,动能 减小 ,重力势能 增大 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)紧急刹车时,人由于 惯性 会向前倾,因此,为了安全起见,不能 高速 行驶。
(3)废旧轮胎和防撞桶起到缓冲的作用,车的动能转化为 弹性势 能,使车减速。
7.(2024江夏区)如图甲为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配制上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。
(1)若水火箭发射前的总质量为2 千克,则当水火箭竖直上升至10米高时,水火箭克服自身重力做功将 小于 (选填“等于”“大于”或“小于”)200焦。
(2)在水火箭发射的整个过程中,下列分析正确的是 A (选填字母标号)。
A.发射时,瓶内高压气体对水做功
B.上升过程中,火箭重力势能转化为动能
C.下降过程中,火箭的重力势能逐渐增大
(3)图乙为水火箭发射后的速度一时间图像,则t₁、t₂、t₃时刻中水火箭受到平衡力的时刻是 t₁ ,最高点的时刻是 t₂ 。
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