2021年全國物理中考題分類匯編11—《功和機械能》.docx

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一、單選題
1.(2021·北京市)在體育課上,小康用胳膊將排球向上墊起后,排球上升過程中運動得越來越慢。下列說法中正確的是
A. 排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升,是由于排球所受的重力小于排球的慣性
B. 排球在脫離胳膊后的上升過程中,受到方向向上的力
C. 排球在脫離胳膊后的上升過程中,重力勢能逐漸減小
D. 排球在脫離胳膊后的上升過程中,動能逐漸減小
2.(2021·江蘇省南京市)2021年4月,中國女足通過奮勇拼搏,晉級奧運會。如圖是足球落地后又彈起的示意圖。分析可知,足球
A. 在B點時受力平衡
B. 在A、D兩點動能可能相等
C. 在C點時,若所受力全部消失,其運動狀態(tài)將不斷改變
D. 在運動過程中,只存在動能和勢能的相互轉化
3.(2021·浙江省溫州市)一顆番茄從手中由靜止開始下落,撞擊水面時濺起許多水珠如圖,同時番茄仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計一切機械能損耗,番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能
A. 等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
B. 大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和
C. 等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
D. 小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和
4.(2021·浙江省湖州市)一端封閉的兩個完全相同的玻璃管如圖所示,甲中裝水,乙中裝食用油。兩個完全相同的金屬小球從O處靜止釋放,下落到P處,小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從O處到P處的下落情況,則小球
A. 重力勢能變化量不相同 B. 獲得的動能相同
C. 在食用油中重力做功慢 D. 機械能不變
5.(2021·浙江省嘉興市)如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖。雨滴在三個時刻中具有的動能分別是、、,不考慮下落過程中雨滴的質量變化,則動能的大小關系是
A.
B.
C.
D.
6.(2021·安徽省)圖示為游樂場中在豎直面內轉動的摩天輪,小紅乘坐該摩天輪時速度大小不變,則她從最低點上升到最高點的過程中
A. 動能減小
B. 重力勢能不變
C. 機械能增大
D. 機械能不變
7.(2021·江西省)如圖所示是物理愛好者小明同學在實驗時觀察到的情景,則下列分析正確的是
A. 小球在水平桌面上受到的摩擦是滑動摩擦
B. 小球從斜面滾下的過程中,動能轉化為勢能
C. 小球在水平桌面上運動時,豎直方向受到平衡力的作用
D. 小球在水平桌面上做曲線運動,說明力可以改變物體的形狀
8.(2021·山東省濰坊市)體育課上小明同學進行傳接籃球訓練,他將球斜向上拋出,球的運動軌跡如圖所示,a、b、c、d為軌跡上的點,其中a、c兩點高度相同,不計空氣阻力,則籃球在
A. a、c兩點的動能相等 B. a點的機械能比d點機械能大
C. a點動能比d點動能大 D. b點的動能最大
9.(2021·山東省泰安市)在蹦床比賽中,運動員從高處落到蹦床上又被彈起,該過程中有關機械能及其轉化的說法正確的是
A. 運動員上升到最高點時重力勢能為零
B. 運動員下降過程中機械能增大
C. 運動員從高處下落到蹦床前,重力勢能轉化為動能
D. 運動員彈離蹦床后,上升的過程中,彈性勢能轉化為動能
10.(2021·湖北省十堰市)某汽車公司對自主研發(fā)的無人駕駛汽車性能進行測試,甲、乙兩輛完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運動,且,若不計空氣阻力,則汽車受到的牽引力和以及牽引力在相同時間內所做的功和之間的關系正確的是
A. , B. ,
C. , D. ,
11.(2021·湖南省郴州市)2021年5月29日,我國用長征7號運載火箭成功發(fā)射了天舟二號貨運飛船,5月30日,天舟二號貨運飛船與中國空間站的天和核心倉完成了交會對接。下列說法正確的是
A. 天舟二號貨運飛船加速上升過程中機械能守恒
B. 天舟二號貨運飛船加速上升過程中動能轉化為重力勢能
C. 天舟二號貨運飛船加速上升過程中重力勢能轉化為動能
D. 對接成功后天舟二號貨運飛船與天和核心倉處于相對靜止狀態(tài)
12.(2021·湖南省常德市)下面四幅圖中所描述的力,對物體做了功的是
A. 使小車向前運動了一段距離的推力
B. 搬石頭但沒有搬動,手對石頭的力
C. 托著貨物停在水平地面上,叉車對貨物的力
D. 提著滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
13.(2021·四川省成都市)牛頓坐在蘋果樹下深思,一個熟透的蘋果掉在地上。關于蘋果加速下落的過程,下列分析正確的是
A. 重力勢能轉化為動能,動能增加
B. 動能轉化為重力勢能,動能減小
C. 動能轉化為重力勢能,重力勢能增加
D. 無能量的轉化,重力勢能和動能不變
14.(2021·陜西省)如圖所示為拉弓射箭的情景。下列說法正確的是
A. 用力將弓拉彎說明力可以改變物體的形狀
B. 箭被射出的過程中,動能轉化為彈性勢能
C. 射出的箭可以繼續(xù)向前運動是因為受到慣性作用
D. 斜向上射出的箭在空中飛行時重力勢能不變
15.(2021·黑龍江省大慶市)一定質量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運動,其路程時間關系如圖所示,下列正確的是
A. 物體20s時的速度大于8s時的速度
B. 物體所受的拉力大于物體所受的拉力
C. 拉力做的功大于拉力做的功
D. 拉力做功的功率小于拉力做功的功率
二、多選題
16.(2021·山東省濰坊市)中國首個火星探測器“天問一號”的成功著陸,激發(fā)了很多同學的研究興趣。某同學用無人機模擬火星著陸器的著陸過程,無人機從懸停到豎直下落至地面的圖象,如圖所示,則無人機
A. 在內不受力 B. 在內的重力勢能增加
C. 在內下落了12m D. 在內做減速運動
17.(2021·湖南省長沙市)2020年7月23日,“天問一號”探測器成功發(fā)射,邁出了我國自主開展行星探測的第一步,對探測器在離地加速上升的過程中能量的變化,說法正確的是
A. 動能減小 B. 重力勢能增大
C. 重力勢能轉化為動能 D. 機械能增加
三、填空題
18.(2021·河北省)如圖所示是一幅撐竿跳高的圖片。關于撐竿跳高運動涉及的物理知識,回答下列問題。
問題:運動員對竿的力的作用效果是什么?
回答:______ 。
請從機械能角度提出一個問題并回答。
問題:______ ?
回答:______ 。
19.(2021·江蘇省連云港市)小明用20N的水平推力,將重為150N的購物車沿水平地面向前推動了10m,在此過程中,推力對購物車做功______ J,支持力對購物車做功______ J。
20.(2021·浙江省杭州市)如圖所示,為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質量為m的物體從左側圓弧槽A點由靜止釋放,最高到達右側圓弧槽B點處;然后再次滑下,最高到達左側圓弧槽C點處。其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、忽略空氣阻力
物體從A點滑到水平面時,重力所做的功為______ 。
物體從A點滑到B點的過程中,損失的機械能轉化為物體內能的效率為,則物體到達B點時溫度升高了______ 。物體比熱容用c表示
點距離水平面的高度為______ 。
21.(2021·浙江省溫州市)2021年5月,我國“天問一號”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原(如圖甲),實現(xiàn)了我國首次地外行星著陸。圖乙是其階段Ⅲ著陸過程中的高度隨時間的變化關系。
(1)火星大氣密度是地球的1%,大氣中氧氣含量為0.15%且沒有液態(tài)水,表面平均溫度為-55℃,繞日公轉周期為687天。下列關于火星的說法不合理的是______ 。
A.表面平均溫度比地球低
B.公轉周期比地球長
C.大氣中氧氣含量比地球低
D.雨、雪天數(shù)比地球多
(2)圖乙中t1~t2時段,著陸巡視器在豎直向上推力作用下,豎直下落的速度減小,該過程中推力F與重力G的大小關系是______ 。(不計大氣阻力)
(3)著陸巡視器在火星上總重為4888牛,其重力在t2~t4時段做功______ 焦。
22.(2021·湖北省宜昌市)如圖是宜昌某景區(qū)的彩虹滑道,小東和小紅從頂端滑到底端的過程中,重力勢能______ ,機械能______ 。選填“增大”、“減小”或“不變”
23.(2021·湖南省常德市)如圖所示,在一個金屬罐的蓋和底各開兩個小洞,先將橡皮筋兩端穿過蓋和底的小洞并固定起來,再將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部,使小鐵塊懸于罐體內。做好后將罐子從不太陡的斜面滾下,罐子和小鐵塊的動能會轉化為橡皮筋的______ 。滾動一段時間后罐子停下來,然后再沿斜面反向向上滾動,則在罐子向上滾動的過程中其重力勢能會______ 填“增大”“減小”或“不變”。
24.(2021·海南省)中學生要養(yǎng)成文明的行為習慣,嚴禁高空拋物。如果一個重的雞蛋從20m高處自由下落,不計空氣阻力,下落過程中雞蛋的重力勢能轉化為______ 能,重力對雞蛋所做的功為______ J。
25.(2021·重慶市)中國的高鐵已成為亮麗的“中國名片”。我們聽見列車鳴笛聲是通過______ 傳播的;列車減速進站時動能______ 選填“增大”“減小”或“不變”。
26.(2021·四川省攀枝花市)如圖所示為游樂園過山車的軌道示意圖。過山車從高處加速滑下的過程中,軌道對車的支持力______ 選填“不”或“要”做功,過山車重力勢能______ 選填“增加”、“減少”或“不變”。
27.(2021·四川省達州市)如圖所示,AC、BC為同一水平面上的兩個光滑斜面,,。在相等時間內把重為80N的同一物體從斜面底端分別沿AC、BC勻速推至C點,物體的機械能______ 選填“增大”“減少”“不變”,若推力分別為、,功率分別為、,則 ______ , ______ 選填“”“”或“”。
28.(2021·四川省樂山市)如圖所示,跳傘運動員在空中勻速直線下降,在此過程中運動員和傘的動能______ 選填“增大”、“減小”或“不變”,重力勢能______ 選填“增大”、“減小”或“不變”。
29.(2021·黑龍江省七臺河市)在高速公路上快速行駛的汽車,遇到緊急情況剎車后不能立即停下來,是因為汽車具有______ ;交通規(guī)則要求汽車不能超速行駛,是因為汽車質量一定時,其行駛速度越大,______ 選填“動能”或“勢能”越大,發(fā)生交通事故時,造成的傷害越嚴重。
30.(2021·黑龍江省七臺河市)如圖所示,一木塊沿固定光滑斜面下滑,木塊不計大小的重力為10N,所受支持力為8N,則木塊由斜面頂端滑到底端的過程中,重力做功為______ J,支持力做功為______ J。
四、實驗探究題
31.(2021·天津市)興趣小組的同學認為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關,于是他們進行了如下探究:
【提出問題】汽車的動能大小跟什么因素有關?
【猜想假設】由“十次車禍九次快”可猜想:汽車的動能可能跟______ 有關;由“安全駕駛莫超載”可猜想:汽車的動能可能跟______ 有關。
【進行實驗】他們做了如圖所示的三次實驗:用金屬球模擬汽車,讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開始滾下,碰到水平面上的物塊,將物塊撞出一段距離。物塊被撞擊得越遠,說明金屬球到達水平面時的動能就越______ 。
【分析論證】分析甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象,可以初步得到的結論是:______ 。
【實踐應用】用甲、乙兩圖的實驗現(xiàn)象所得到的結論,可以解釋汽車______ 選填“超載”或“超速”行駛時危險性大的原因。
32.(2021·湖北省荊州市)體育課上,小明在同一位置用相同的力多次將足球踢出,發(fā)現(xiàn)足球斜向上飛出的角度越大,球運動得越高,但并不能運動得越遠。小明查閱資料后知道:足球所做的運動叫做斜拋運動,其運動軌跡如圖所示。足球起始運動方向與水平方向的夾角叫做推射角,拋出點到落地點的水平距離叫做射程,射程與拋出速度和拋射角的大小有關。若物體的動能大小,重力勢能大小,不計空氣阻力,,則:
若將質量為足球從地面踢出時,具有的動能是120J,踢出后能達到的最大高度是5m,則足球在最高點時具有的動能是______ ;
若足球的射程x與拋出速度、拋射角之間滿足公式,當足球以的速度且與水平方向成角被踢出,足球的射程是______ ;
足球運動的速度v可以分解成水平速度和豎直速度,三者可構成如圖所示的矩形。足球在空中飛行時,水平速度保持不變,豎直速度先減小后增大。若足球在地面以的速度且與水平方向成角被踢出,當足球的速度與水平方向夾角為角時,此時足球距地面的高度是______ m。小數(shù)點后保留2位數(shù)字
五、計算題
33.(2021·山西省)2021年5月15日,“祝融號”火星車在火星上留下了屬于中國的第一道印記,如圖甲所示。發(fā)射前,火星車在水平地面上進行測試時,受到的摩擦力為200N,其速度v與時間t的關系圖象如圖乙所示。火星車的質量為240kg,車輪與地面接觸的總面積約為。空氣阻力忽略不計,g取求:
火星車靜止時,對水平地面的壓強。
火星車做勻速直線運動時,牽引力做的功。
34.(2021·安徽省)如圖所示,小明在單杠上做引體向上運動,每次引體向上身體上升的高度為握拳時手臂的長度。已知小明的體重為500N,握拳時手臂的長度為,完成4次引體向上所用的時間為10s。求:
小明完成1次引體向上所做的功;
內小明做引體向上的功率。
35.(2021·山東省臨沂市)2021年3月24日,臨沂市獲得2020年山東16地市經(jīng)濟社會發(fā)展綜合考核一等獎,同時還獲得打贏污染防治攻堅戰(zhàn)等單項獎勵。綠化噴灑車對城區(qū)道路的衛(wèi)生清潔保持工作功不可沒。如圖所示的綠化噴灑車空載時的質量為6t,罐體有效容積為,該噴灑車從水源地裝滿水后,沿平直公路以的速度勻速駛向距離的目的地,行駛過程中噴灑車受到的阻力為,車輪與地面的總接觸面積為,g取。求噴灑車從水源地到目的地:
所用的時間。
牽引力所做的功。
對水平地面的壓強。
36.(2021·湖北省荊州市)經(jīng)過三年的緊張施工建設,荊州復興大道主線于2020年12月31日貫通,如圖甲,為荊州市居民出行帶來極大的方便。圖乙為復興大道高架橋的部分路段示意圖,水平路面AB長400m、斜坡BC長200m、坡高CD高4m。總質量m為的小汽車,每個輪胎與水平路面接觸面積為,當它以大小不變的速度v通過AB段和BC段,共用時36s;小汽車在AB段和BC段行駛時受到的阻力始終是車總重的倍,小汽車通過AB段時,牽引力的功率為,通過BC段時,牽引力的功率為,。求:
小汽車靜止在水平地面時對地面的壓強p是多大?
小汽車的速度v是多少?
小汽車通過AB段時,牽引力的功率是多少?
小汽車牽引力的功率與之比是多少?
37.(2021·湖南省長沙市)總部位于湖南省長沙市岳麓區(qū)的某股份有限公司,是一家持續(xù)創(chuàng)新的全球化企業(yè)。如圖是這個公司生產(chǎn)的高空作業(yè)平臺,它重心低,運行高效。求:
作業(yè)平臺以的速度在平直的路面上勻速行駛20s,它行駛的路程;
作業(yè)平臺用的支持力將貨物豎直緩慢舉高10m,支持力對貨物所做的功;
質量為3150kg的作業(yè)平臺上裝有850kg的貨物,靜止在水平地面上時,車輪與地面的總接觸面積為,此時作業(yè)平臺對水平地面的壓強。取
38.(2021·重慶市)2020年12月8日,中尼兩國共同宣布珠峰的最新高度為。體重為500N的小海同學想一睹珠峰的雄偉魅力,從重慶坐火車經(jīng)過約40h行駛了約3080km到達拉薩,然后坐汽車到達珠峰大本營。
求火車的平均速度;
從拉薩到珠峰大本營海拔升高了1600m,求該過程中克服小海重力做的功。
39.(2021·四川省成都市)“天府號”動車組在成綿樂城際高鐵上投用,標志著成都、樂山、德陽、綿陽、眉山等城市鐵路迎來公交化。一列“天府號”動車組如圖從成都東站駛出,用時54min抵達樂山站,成都東站到樂山站的路程是135km。求:
該動車組從成都東站到樂山站的平均速度是多少?
該動車組在平直鐵路上以的牽引力勻速前進,牽引力做功為多少?
40.(2021·四川省內江市)現(xiàn)有一輛汽車以的速度在平直公路上勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前面有一輛因故障而停止的小貨車,于是緊急剎車,汽車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況到緊急剎車所需反應時間為,剎車后經(jīng)過10s汽車停止,在剎車后汽車的平均速度為,。求:
從司機發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止這段時間,汽車運動的路程是多少?
如果汽車的質量為3t,正常行駛時受到的阻力為重力的倍,那么,汽車在反應時間內牽引力做的功是多少?
41.(2021·云南省昆明市)“天問一號”火星探測器是中國人民的驕傲,因為它是我國首次登陸火星的探測器。著陸火星的“祝融號”,質量為240kg,在牽引力的驅使下,30min勻速運動了100m,假設祝融號在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的倍,已知,火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的倍,g取。求:
祝融號所受的阻力;
在這段時間內牽引力做的功;
同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比。
42.(2021·云南省)自行車騎行是生活中一種環(huán)保的出行方式。如圖所示,小明騎自行車出行的途中,沿直線勻速經(jīng)過一段長100m的平直路面,用時20s。該過程中前后輪與地面的總接觸面積為。若小明的質量為55kg,自行車重150N,騎行時受到的阻力為總重的倍。
求騎行時車對水平地面的壓強;
該壓強相當于多高水柱產(chǎn)生的壓強?
求騎行過程中動力做的功及功率。
43.(2021·黑龍江省綏化市)水槽的底面積,裝有5cm深的水,將其置于水平面上。有一重力是9N,底面積、高的圓柱體。如圖所示,用彈簧測力計將其由水面位置緩慢放入水槽中,當其剛好接觸水槽底部時,彈簧測力計的示數(shù)為。兩接觸面之間的水忽略不計,且水沒有溢出求:
圓柱體剛好接觸水槽底部時,受到的浮力是多少?
整個過程中,圓柱體的重力做功是多少?
圓柱體靜止后,撤走彈簧測力計,與放入圓柱體前相比,水槽對水平面的壓強增加多少?
圓柱體靜止后,水對槽底的壓強是多少?
44.(2021·內蒙古自治區(qū)通遼市)抗擊新冠肺炎疫情期間,某市救護車轉運患者集中隔離治療,該車配置了負壓裝置,負壓倉內氣壓小于外界氣壓,將內部空氣“吸入”排風凈化裝置進行處理,有效避免了病毒的傳播。某次轉運病人時,救護車以60kW的恒定功率在平直公路上勻速行駛36km,用30min。請解答下列問題:
救護車勻速行駛36km牽引力做的功;
救護車所受的阻力;
按照衛(wèi)生標準,負壓倉內外氣壓差應為之間。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn),該負壓倉的面積上內外氣體壓力差為18N,通過計算判斷負壓倉內外氣壓差是否符合標準。
六、綜合題(
45.(2021·甘肅省武威市·歷年真題)機器人送餐以往只能在科幻電影中看到的場面,現(xiàn)在已成為現(xiàn)實。如圖所示,一個機器人用手托著盤子,在水平地面上勻速行走,并使盤子一直保持同一高度不變。甲同學說機器人對盤子做了功,而乙同學卻說它對盤子沒有做功。請問,你支持誰的觀點?為什么?
46.(2021·黑龍江省七臺河市·歷年真題)許多同學玩過有趣的蹦床游戲,如圖所示。當人從空中最高點下落至剛接觸蹦床的過程中,人的動能和勢能是如何轉化的?人從接觸蹦床到下落至最低點的過程中,人的動能、重力勢能和蹦床的彈性勢能都如何變化?不計空氣阻力
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
AB、排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升,是因為排球具有慣性,仍然要保持原來的運動狀態(tài),慣性不是力;球在空中運動的過程中,只受到重力、空氣的阻力,故AB錯誤;
CD、排球在脫離胳膊后的上升過程中,球的質量不變,高度變大,重力勢能逐漸變大;質量不變,速度變小,動能變小,故C錯誤,D正確。
故選:D。
我們把物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質叫做慣性,慣性是一種性質,不是力;重力勢能的大小與質量、高度有關;動能的大小與質量、速度有關。
本題考查了慣性、影響動能和重力勢能的因素,難度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A、在B點時,小球既不是靜止,也不是勻速直線運動狀態(tài),不是平衡狀態(tài),所以受力不平衡,故A錯誤;
B、圖中小球的高度越來越小,說明有機械能的損失,則D點的機械能一定小于A點的機械能;機械能等于動能與勢能之和。D點比A點低,所以D點的重力勢能小,則其動能有可能與A點的動能相等,故B正確;
C、在C點時,若所受力全部消失,其運動狀態(tài)將不再改變,而是保持力消失一瞬間的速度,做勻速直線運動,故C錯誤;
D、在運動過程中,其機械能在減小,因此不只存在動能和勢能的相互轉化,還存在機械能與內能的轉化,故D錯誤。
故選:B。
圖中小球的高度越來越小,即說明有機械能的損失;重力勢能大小的影響因素:質量、被舉起的高度。質量越大,高度越高,重力勢能越大;據(jù)此判斷動能和勢能的變化。
本題中,首先確定機械能是減小的,再根據(jù)機械能包括動能和勢能,并根據(jù)它們的不同影響因素做出分析與判斷。
3.【答案】B
【解析】解:番茄從開始下落至剛好浸沒時,此時番茄仍有較大速度,末狀態(tài)與初狀態(tài)相比,番茄的速度增大,其動能增大;番茄的高度減小,重力勢能減小;同時濺起許多水珠,則這些水珠的動能和重力勢能都增大即所有濺起的水珠的機械能增大;
不計一切機械能損耗,根據(jù)機械能守恒定律可知,此過程中番茄減少的勢能番茄增加的動能所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和,所以番茄減少的勢能大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和。
故選:B。
番茄從開始下落至剛好浸沒時,此時番茄仍有較大速度,末狀態(tài)與初狀態(tài)相比,番茄的速度增大,其動能增大;番茄的高度減小,重力勢能減小;同時濺起許多水珠,則這些水珠的動能和重力勢能都增大即所有濺起的水珠的機械能增大;不計一切機械能損耗,根據(jù)機械能守恒定律即可判斷出結果。
本題考查機械能的概念,動能與勢能之間的相互轉換以及機械能守恒,只要正確選擇研究對象和研究過程,即可得出結果。
4.【答案】C
【解析】解:
A、兩個完全相同的金屬小球從O處靜止釋放,下落到P處,下落的高度相同,小球的質量相同,則小球的重力勢能變化量相同,故A錯誤;
B、小球在食用油中下落的時間更長,則小球在食用油中的速度小,質量相同,小球在食用油中的動能小,故B錯誤;
C、小球的質量相同,重力相同,根據(jù)可知,小球在食用油中重力做功慢,故C正確;
D、小球在運動過程中受到液體的阻力,克服阻力做功,機械能會變小,故D錯誤。
故選:C。
動能的大小與速度和質量有關,重力勢能的大小與高度和質量有關;機械能為動能和勢能的和;根據(jù)判定重力做功的快慢。
本題考查了動能和勢能的轉化、機械能的變化、重力做功的快慢,難度不大。
5.【答案】C
【解析】解:根據(jù)圖像可知,雨滴在時刻中,速度逐漸變大,質量不變,動能變大,所以,雨滴在時刻中,速度保持不變,質量不變,動能不變,所以,故動能的大小關系是:。
故選:C。
動能的大小與質量和速度有關;根據(jù)圖像分析速度的變化,從而得出動能的變化。
本題考查了圖像的識別、動能的大小,明確動能的影響因素是解題的關鍵。
6.【答案】C
【解析】解:摩天輪運轉速度大小不變,說明小紅的速度大小不變,而小紅質量也不變,所以她的動能大小不變。故A錯誤。
B.她從最低點上升到最高點的過程中,質量不變,高度增大,所以其重力勢能增大。故B錯誤。
C、小紅的機械能等于動能與重力勢能之和。小紅的動能不變,重力勢能變大,所以她的機械能將增大。故C正確,D錯誤。
故選:C。
物體的動能大小由其質量與速度大小決定;
物體的動能大小由其質量與高度決定。
某一物體的機械能等于其動能與勢能之和。
不同能量的影響因素是不同的,我們在分析某種能量是增大還是減小時,就要從影響它的與因素出發(fā),而不能只從能量轉化的角度出發(fā)。
7.【答案】C
【解析】解:
A、小球在斜面上滾動,與斜面之間的摩擦是滾動摩擦,故A錯誤;
B、小球從斜面滾下過程中,質量不變,高度減小,故重力勢能減小,同時速度變大,動能增加,所以是將重力勢能轉化為動能的過程,故B錯誤;
C、小球在水平桌面上運動時,豎直方向受到的重力和支持力是一對平衡力,大小相等,故C正確;
D、小球在水平桌面上做曲線運動,運動狀態(tài)發(fā)生了變化,說明力可以改變物體的運動狀態(tài),故D錯誤。
故選:C。
根據(jù)小球的運動情況判定摩擦力的種類;
動能的大小與物體的質量、速度有關;重力勢能的大小與物體的質量、高度有關;
二力平衡條件:大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一個物體上;
力可以改變物體的運動狀態(tài);力可以改變物體的形狀。
該題考查了能量的轉化判斷、力的作用效果、摩擦力、二力平衡的判斷,是一道綜合題,但總體難度不大,掌握基礎知識即可正確解題。
8.【答案】A
【解析】解:
籃球的質量不變,則重力勢能大小取決于高度,由圖知,所以籃球在b點的重力勢能最大,a點和c點的重力勢能相等,d點的重力勢能最小;
不計空氣阻力,籃球在a、b、c、d各點的機械能相等;
籃球在空中運動時沒有發(fā)生彈性形變,不考慮彈性勢能,則機械能等于動能與重力勢能之和,
b點的重力勢能最大,則b點的動能最小;d點的重力勢能最小,則d點的動能最大;a、c兩點的高度相等,重力勢能相等,且機械能相等,所以a、c兩點的動能相等,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
動能大小跟質量和速度有關,質量越大,速度越大,動能越大;
重力勢能與質量和高度有關,質量越大,高度越高,重力勢能越大。
不計空氣阻力,籃球在運動過程中機械能保持不變;籃球在空中運動時沒有發(fā)生彈性形變,不考慮彈性勢能,則機械能等于動能與重力勢能之和;據(jù)此解答。
本題考查了動能和重力勢能大小的影響因素,關鍵要知道:在不計空氣阻力的情況下,籃球的機械能是守恒的。
9.【答案】C
【解析】解:
A、運動員上升到最高點時,有一定的高度,重力勢能不為零,故A錯誤;
B、運動員下降過程中,會克服空氣阻力做功,機械能減小,故B錯誤;
C、運動員從高處下落到蹦床前,高度變小,質量不變,重力勢能減小;速度變大,質量不變,動能變大,重力勢能轉化為動能,故C正確;
D、運動員彈離蹦床后只有重力勢能和動能的轉化,上升的過程中,高度變大、速度變大,質量不變,則動能和重力勢能變大,動能轉化為重力勢能,故D錯誤。
故選:C。
彈性勢能的大小與物體的形變程度有關,形變程度越大,彈性勢能越大;
動能大小的影響因素:質量、速度。質量越大,速度越大,動能越大。重力勢能大小的影響因素:質量、被舉得高度。質量越大,高度越高,重力勢能越大。不計空氣阻力時,機械能沒有轉化為內能,機械能守恒。
通過運動員蹦床時,考查了動能和勢能的相互轉化,體現(xiàn)了體育運動中包含了很多的物理知識,你可以試著分析一下其它的體育運動中的物理知識。
10.【答案】C
【解析】解:在水平方向上,甲、乙兩輛汽車都受牽引力F與摩擦力f作用,兩輛汽車都做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),所以,;
甲、乙兩輛完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運動,兩輛汽車對水平路面的壓力相等,都等于汽車自身的重力;接觸面的粗糙程度相同,所以兩輛汽車所受的摩擦力大小相等,即,所以牽引力;
因為,,
所以在相同的時間內路程關系:
,。
根據(jù)可知,。
故選:C。
影響摩擦力大小的因素是:接觸面所受壓力、接觸面的粗糙程度,通過分析接觸面所受壓力和接觸面粗糙程度的關系得出摩擦力大小的關系;而兩輛汽車都做勻速直線運動,都受平衡力的作用,即牽引力和摩擦力平衡;進而確定牽引力大小關系;
知道,可得在相同的時間內的路程關系,再根據(jù)比較做功大小關系。
本題難點在牽引力大小關系的判斷,要掌握:物體靜止或勻速直線運動時受到平衡力的作用;平衡力的特點;影響摩擦力大小的因素。
11.【答案】D
【解析】解:
ABC、天舟二號貨運飛船加速上升過程中,質量不變,高度變大,重力勢能變大,質量不變,速度變大,動能變大,機械能變大,機械能是不守恒的,此過程中不是動能和勢能的相互轉化,故ABC錯誤;
D、對接成功后,天舟二號貨運飛船與天和核心倉之間沒有位置的變化,處于相對靜止狀態(tài),故D正確。
故選:D。
機械能包括動能和勢能,物體動能和勢能的變化會引起機械能的變化;動能與質量和速度有關,質量越大、速度越大則動能越大;重力勢能與質量和高度有關,質量越大、高度越大則重力勢能越大;
研究機械運動時,假定不動的物體叫參照物,與參照物相比,物體位置有變化,說明物體在運動;物體位置沒有變化,說明物體處于靜止狀態(tài)。
本題考查了機械能的變化、運動和靜止的判斷,是一道基礎題,掌握基礎知識即可正確解題。
12.【答案】A
【解析】解:
A、小車在推力的作用下向前運動了一段距離,有力作用在小車上,小車在力的方向上通過了距離,所以做了功,故A符合題意;
B、用力搬石頭,但未搬動,有力作用在物體上,但沒有移動距離,所以不做功,故B不符合題意;
C、托著貨物停在水平地面上,叉車對貨物有力的作用,但沒有在力的方向上通過距離,所以不做功,故C不符合題意;
D、提著滑板在水平路上前行,人給滑板一個向上的力,滑板向上沒有移動距離,人對滑板沒有做功,故D不符合題意。
故選:A。
做功的兩個必要因素:作用在物體上的力;物體在力的方向上通過的距離。二者缺一不可。
掌握做功的兩個必要因素,有力有距離不一定做功,力對物體做功,一定是在該力的方向上移動了距離。
13.【答案】A
【解析】解:蘋果加速下落的過程中,質量不變,速度變大,動能變大,質量不變,高度變小,重力勢能變小,故A正確。
故選:A。
動能大小的影響因素:質量、速度。質量越大,速度越大,動能越大。
重力勢能大小的影響因素:質量、被舉得高度。質量越大,高度越高,重力勢能越大。
本題考查動能和勢能的影響因素,對于判斷能量轉化的題目,可從影響能量大小的因素來分析能量的變化,找到能量轉化的方向。
14.【答案】A
【解析】解:A、拉弓時,弓的形狀發(fā)生了變化,說明力可以改變物體的形狀,故A正確;
B、箭被射出的過程中,弓的形變變小,箭的速度增加,因此弓的彈性勢能轉化為箭的動能,故B錯誤;
C、離開弓的箭會繼續(xù)向前運動,是因為箭具有慣性,仍要保持原來的運動狀態(tài),不能說受到慣性,故C錯誤;
D、斜向上射出的箭在空中飛行時,質量不變,高度增加,所以重力勢能增大,故D錯誤。
故選:A。
力可以改變物體的形狀,也可以改變物體的運動狀態(tài);
動能轉化為彈性勢能的特點是物體的彈性形變變大,彈性勢能變大;速度減小,動能減小;
物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質叫慣性,一切物體都有慣性;
重力勢能的大小與物體質量和高度有關。
此題考查慣性、力的作用效果、能量的轉化,是一道綜合性較強的題目,但總體難度不大,掌握基礎知識即可正確解題。
15.【答案】C
【解析】解:
A、從圖象上看,和物體以不同的速度做勻速直線運動,而通過的路程是6m,通過路程為2m,因為相同時間內通過的路程越多,速度越大,因此過程中的速度大于的過程中的速度,即物體20s時的速度小于8s時的速度,故A錯誤;
B、由圖象可知,物體在和均做勻速直線運動,拉力等于摩擦力,同一物體對水平面壓力相等,接觸面的粗糙程度不變,故物體受到的摩擦力相等,所以物體所受的拉力等于物體所受的拉力,故B錯誤;
C、由AB知,物體所受的拉力等于物體所受的拉力,物體通過的路程大于通過路程,由可知,拉力做的功大于拉力做的功,故C正確;
D、拉力做的功大于拉力做的功,而兩段時間相同,根據(jù)可知,拉力做功的功率大于拉力做功的功率,故D錯誤。
故選:C。
從圖象上分別讀出和過程中通過的距離,然后根據(jù)比較物體運動快慢的方法分析解答運動相同的路程比時間,時間越短,速度越快;相同時間比路程,路程越長,速度越快;
根據(jù)處于平衡狀態(tài)的物體受到的力是平衡力得出和兩段中拉力和摩擦力的關系,然后根據(jù)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關得出和兩段的摩擦力關系,進而可得兩段中的拉力關系;
根據(jù)比較拉力做功;
根據(jù)比較拉力做功的功率。
此題考查速度、功和功率的大小比較,讀懂圖像,并能從圖像中獲取相關信息是解答此題關鍵。
16.【答案】CD
【解析】解:
A、由圖像可知,在內無人機的速度為0,處于懸停狀態(tài),此時無人機受到豎直向下的重力、豎直向上的升力的作用,且二力平衡,故A錯誤;
B、在內無人機下落過程中,高度變小,質量不變,其重力勢能變小,故B錯誤;
C、由圖像可知在內無人機勻速下落的速度為,運動的時間為3s,
則無人機下落的高度為:,故C正確;
D、由圖像可知,在內無人機的速度變小,即在做減速運動,故D正確。
故選:CD。
無人機懸停時受力平衡;
重力勢能的大小與質量和高度有關;
根據(jù)圖像得出在內無人機下落的速度,根據(jù)速度公式求出該過程中通過的路程;
根據(jù)圖像分析在內無人機的速度變化。
本題考查了對圖像的分析、速度公式的應用、影響重力勢能大小的因素、受力分析,難度不大。
17.【答案】BD
【解析】解:探測器在離地加速上升的過程中,質量不變,速度變大,動能變大;質量不變,高度變大,重力勢能變大;因機械能等于動能與勢能之和,所以機械能變大,不是重力勢能和動能之間的相互轉化,故BD正確。
故選:BD。
動能大小的影響因素:質量、速度;質量越大,速度越大,動能越大。
重力勢能大小的影響因素:質量、被舉的高度;質量越大,高度越高,重力勢能越大。
動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。
本題考查了學生對動能、重力勢能、機械能的了解與掌握,分析物體的質量、速度和高度的變化是關鍵。
18.【答案】改變了撐桿的形狀? 當運動員從越過橫桿從最高點后下落的過程中,運動員的重力勢能怎樣變化? 當運動員從越過橫桿從最高點后下落的過程中,重力勢能不斷減小
【解析】解:運動員對撐桿施力的時候,受力物體撐桿,撐桿變彎,說明運動員對竿的力的作用效果改變了撐桿的形狀;
當運動員從越過橫桿從最高點后下落的過程中,運動員的質量不變,但高度不斷降低,所以重力勢能不斷減小。
故答案為:改變了撐桿的形狀;當運動員從越過橫桿從最高點后下落的過程中,運動員的重力勢能怎樣變化;當運動員從越過橫桿從最高點后下落的過程中,重力勢能不斷減小。
力的作用效果:一是力可以改變物體的形狀,二是力可以改變物體的運動狀態(tài);
重力勢能大小的影響因素:質量和高度;
在分析力的作用效果時,一定要明確研究對象,不要盲目答題,此題得難點開放性問答的方式,使學生不知如何提出問題和回答問題。
19.【答案】200? 0
【解析】解:
推力對購物車做功:
;
購物車在水平地面上移動10m,支持力的方向豎直向上,購物車沒有在支持力的方向上移動距離,所以支持力不做功,即購物車的支持力做功為0J。
故答案為:200;0。
知道推力和在推力方向上移動的距離,利用求推力做的功;
做功的兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動一段距離,二者缺一不可。據(jù)此分析支持力是否做功,若做功,利用計算。
本題考查了功的計算、做功的兩個必要因素,明確力是否做功是關鍵,易錯點
20.【答案】mgH??
【解析】解:
質量為m的物體的重力為:,物體從A點滑到水平面時,重力所做的功:;
、B兩點距離水平面的高度分別為H、h,
物體從A點滑到B點的過程中,損失的機械能重力勢能的減少量為:,
機械能轉化為物體內能的效率為,則物體增加的內能吸收的熱量:,
物體到達B點時溫度升高了:;
再次滑下的過程,水平面的粗糙程度不變,長度也不變,即物體克服摩擦力做的功不變,即損失的機械能不變,
所以達到C點時物體的機械能此時只有重力勢能:,
由可得C點距離水平面的高度為:。
故答案為:;;。
由重力公式可得質量為m的物體的重力,根據(jù)公式可得物體從A點滑到水平面時重力所做的功;
根據(jù)可得物體從A點滑到B點的過程中損失的機械能,根據(jù)能量轉化效率公式可計算物體增加的內能,根據(jù)吸熱公式可計算物體到達B點時升高的溫度;
再次滑下的過程損失的機械能不變,則達到C點時物體的機械能為物體在B點的機械能與損失的機械能之差,根據(jù)做功公式計算C點距離水平面的高度。
本題考查了重力公式、做功公式、能量轉化效率公式、吸熱公式的靈活運用,關鍵要知道:一、損失的機械能等于重力勢能的減少量;二、再次滑下的過程損失的機械能不變。
21.【答案】D? F>G? 4.88×105
【解析】解:(1)根據(jù)題意可知火星表面平均溫度為-55℃,地球表面平均溫度大約為15℃,故A正確;
火星繞日公轉周期為687天,地球公轉周期為365天,故B正確;
火星大氣中氧氣含量為0.15%,地球大氣中的氧氣含量約為21%,故C正確;
火星大氣中沒有液態(tài)水,且平均氣溫低至-55℃,火星上的水大多以冰霧和固體出現(xiàn),難以形成雨、雪天氣,故D錯誤。
故選:D。
(2)巡視器在豎直向上的推力F和豎直向下的重力G的作用下減速下落,其運動狀態(tài)發(fā)生改變,說明二力不平衡,其合力與運動方向相反,即F>G;
(3)由乙圖像可知:在t2~t4時段,巡視器的重力G=4888N,下落的高度h=100m,
重力做的功為:W=Gh=4888N×100m=4.88×105J.
故答案為:(1)D;(2)F>G;(3)4.88×105.
(1)根據(jù)題意可知火星表面平均溫度、公轉周期、大氣中的氧氣含量;火星大氣中沒有液態(tài)水,且氣溫低于0℃,火星上的水大多以冰霧和固體出現(xiàn);
(2)巡視器在豎直向上的推力和豎直向下的重力的作用下減速下落,其運動狀態(tài)發(fā)生改變,說明二力不平衡,其合力與運動方向相反;
(3)由乙圖像可知重力大小和下落高度,根據(jù)公式W=Gh可求得重力做功的大小。
本題考查學生獲取信息的能力,以及運動與力的關系、功的計算,難度不大。
22.【答案】減小? 減小
【解析】解:小東和小紅從頂端滑到底端的過程中,質量不變,速度變大,動能變大;高度變小,質量不變,重力勢能變小;由于軌道存在摩擦,在滑動的過程中,克服阻力做功,機械能轉化為內能,使得機械能減小。
故答案為:減小;減小
動能大小的影響因素:質量、速度。質量越大,速度越大,動能越大。
重力勢能大小的影響因素:質量、被舉得高度。質量越大,高度越高,重力勢能越大。
機械能等于動能和勢能之和;物體克服摩擦做功,機械能轉化為內能。
影響動能的影響因素是物體的質量和物體運動的速度,影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度,其中動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。在分析各個能量的變化時,根據(jù)各自的影響因素進行分析。
23.【答案】彈性勢能? 增大
【解析】解:金屬罐不太陡的斜面上滾下,是從最高處滾下時,金屬罐先由慢到快、后由快到慢滾到最低點,上面一段滾動主要是重力勢能減小,金屬罐的動能和橡皮筋的彈性勢能增加;下面一段滾動主要是重力勢能和金屬罐的動能減小,橡皮筋的彈性勢能增加;金屬罐在斜面上滾到最低處時,橡皮筋形變到最大程度,具有較大彈性勢能。
在橡皮筋恢復的過程中,金屬罐會由斜面底部自動滾上去,質量不變,高度變大,重力勢能變大。
故答案為:彈性勢能;增大。
利用控制變量法判斷影響動能、重力勢能、彈性勢能的各因素的變化;如本題對于同一個金屬罐,其質量一定,只通過比較金屬罐的速度、所處的高度和橡皮筋的形變程度來判斷鐵罐的動能、重力勢能和彈性勢能的變化。
本題考查金屬罐的機械能的轉化,包含了動能和彈性勢能、重力勢能的轉化,應細化整個過程的分析。
24.【答案】動? 10
【解析】解:雞蛋下落過程中,質量不變,高度減小,重力勢能減小;速度增加,動能增大,重力勢能轉化為動能;
重力對雞蛋所做的功為:。
故答案為:動;10。
判斷是哪種能量轉化成了另一種能量的標準是:減小的轉化為增多的;
利用計算重力對雞蛋所做的功。
此題考查動能和重力勢能的轉化、功的計算,難度不大,掌握動能和重力勢能的影響因素是關鍵。
25.【答案】空氣? 減小
【解析】解:生活中聽到的聲音大多數(shù)是依靠空氣來傳聲的;列車鳴笛發(fā)出的聲音,經(jīng)空氣傳入人耳;
列車減速進站時,車質量不變,速度減小,動能減小。
故答案為:空氣;減小。
聲音的傳播需要介質,空氣可以傳聲;
物體的動能與質量和速度有關,當車減速進站時車的速度越來越小,質量不變,動能減小。
本題結合列車考查聲音的傳播和影響動能的因素等知識,是一道基礎題目。
26.【答案】不? 減少
【解析】解:過山車從高處加速滑下的過程中,軌道對車有支持力作用,但過山車沒有在支持力的方向上通過距離,所以軌道對車的支持力不做功;
過山車從高處加速滑下的過程中,質量不變,高度變小,所以過山車重力勢能減少。
故答案為:不;減少。
物理學中的做功的兩個必要條件:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動一段距離,二者缺一不可;
重力勢能與質量和高度有關,質量越大、高度越大則重力勢能越大。
此題以過山車為載體,考查了力是否做功的判斷,動能和勢能的大小變化,難度不大,掌握基礎知識即可正確解題。
27.【答案】增大? ?
【解析】解:物體勻速運動,物體的動能不變,物體的高度增加,物體的重力勢能增大,機械能等于動能與勢能的總和,則物體的機械能增大,,,由圖可知斜面AC傾斜角度小于BC的傾角,所以物體沿AC運動時拉力較小,即;
由題知,AC和BC是兩個光滑的斜面,額外功為0,根據(jù)可知拉力在兩斜面上做功相同,即,所用時間相等,根據(jù)功率公式可知。
故答案為:增大;;。
物體勻速運動,物體的動能不變,物體的高度增加,物體的重力勢能增大,機械能等于動能與勢能的總和,則物體的機械能增大,斜面傾斜角度越大,越費力。斜面AC的傾斜角度小于斜面BC,所以斜面AC更省力,
斜面光滑說明摩擦力為0,即使用光滑的斜面沒有額外功,根據(jù)做功公式和功率公式分析。
本題考查斜面的省力情況、功率大小的比較,關鍵是知道接觸面光滑,摩擦力為0,使用任何機械都不省功。
28.【答案】不變? 減小
【解析】解:跳傘運動員正在勻速下降,在此過程中,質量和速度不變,高度減小,所以運動員和傘的動能不變,重力勢能減小。
故答案為:不變;減小。
動能大小的影響因素:質量和速度,質量越大,速度越大,動能越大;
重力勢能大小的影響因素:質量和高度,質量越大,高度越高,重力勢能越大。
掌握動能、重力勢能、彈性勢能、機械能大小的影響因素。掌握各種形式能的變化。
29.【答案】慣性? 動能
【解析】解:
剎車前,汽車是在高速行駛;剎車后,由于汽車具有慣性,它還要保持原來的運動狀態(tài),所以無法立即停下,從而造成惡性交通事故;
質量一定時,速度越大,動能越大,越不容易剎車,所以汽車速度越大動能越大,出事故時破壞越嚴重。
故答案為:慣性;動能。
牛頓第一定律告訴我們,一且物體都有保持運動狀態(tài)不變的性質。造成汽車無法立即停下的原因,就是因為物體具有慣性;
影響動能大小的因素是質量和速度;質量越大,速度越大,動能越大。
本題考查了慣性、動能大小的影響因素,屬于基礎性題目。
30.【答案】? 0
【解析】解:木塊由斜面頂端滑到底端的過程中,受到重力和支持力的作用,在重力的方向上通過了距離,在支持力的方向沒有通過距離,所以重力對木塊做功,支持力對木塊不做功,即做功為0J。
木塊在重力的方向上通過的距離:,
則重力做功:。
故答案為:;0。
物理學中的做功的兩個必要條件:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動一段距離,二者缺一不可;
根據(jù)做功的兩個必要條件判斷重力和支持力是否做功,如果做功,利用或計算。
此題考查功的計算,難度不大,掌握做功的兩個必要條件是解答此題關鍵。
31.【答案】速度? 質量? 大? 質量一定時,物體的速度越大,動能越大? 超載
【解析】解:“十次車禍九次快”指的是汽車的動能與速度有關,“安全駕駛莫超載”指的是汽車的動能與質量有關;
???????? 物塊被撞擊得越遠,說明物塊在水平面做的功越多,那么金屬球到達水平面時的動能就越大。
?????? ? 分析甲、丙兩圖可知,此時物體的質量相等,到達水平面的速度不同,甲圖小球到達水平面的速度越大,物體被撞擊得更遠,說明質量一定時,物體的速度越大,動能越大。
???????? 分析甲、乙兩圖可知,此時物體的質量不相等,初始速度相同,甲圖小球的質量越大,物體被撞擊得更遠,可以解釋汽車超載行駛時危險性大的原因。
物體的動能跟物體的速度和質量有關,在實驗過程中,通過觀察物體被小球撞擊的距離來判斷小球動能的大小。
此題考察影響物體動能大小的因素,實驗過程中應注意控制變量
32.【答案】100J? 40m?
【解析】解:取地面為零勢能面,從地面踢出時足球具有的動能,具有的重力勢能,
足球踢出后能達到的最大高度是5m,具有的重力勢能,
因不計空氣阻力時足球的機械能守恒,
所以,有,即,
則足球在最高點時具有的動能;
當足球以的速度且與水平方向成角被踢出,
足球的射程;
若足球在地面以的速度且與水平方向成角被踢出,
則水平方向的速度,
因足球在空中飛行時,水平速度保持不變,
所以,當足球的速度與水平方向夾角為角時,小球的速度,
因不計空氣阻力時足球的機械能守恒,
所以,有,即,
此時足球距地面的高度。
故答案為:;;。
當只有重力做功或彈簧的彈力做功時,物體的機械能守恒,取地面為零勢能面可知足球具有的重力勢能,足球踢出后能達到的最大高度是5m,根據(jù)求出此時足球具有的重力勢能,不計空氣阻力時足球的機械能守恒,據(jù)此得出等式即可求出足球在最高點時具有的動能;
當足球以的速度且與水平方向成角踢出,根據(jù)射程公式求出足球的射程;
若足球在地面以的速度且與水平方向成角被踢出,根據(jù)三角函數(shù)關系求出水平方向的速度,根據(jù)“足球在空中飛行時,水平速度保持不變”可知當足球的速度與水平方向夾角為角時水平方向的速度,再根據(jù)三角函數(shù)關系求出此時小球的速度,不計空氣阻力時足球的機械能守恒,據(jù)此結合動能和重力勢能的表達式得出等式即可求出此時足球距地面的高度。
本題重點考查了學生獲取信息解決問題的能力,利用好機械能守恒和足球在空中飛行時水平速度保持不變是關鍵,有一定的難度。
33.【答案】解:火星車靜止時,對水平地面的壓力:
,
對水平地面的壓強:
;
因火星車做勻速直線運動時處于平衡狀態(tài),牽引力和受到的摩擦力是一對平衡力,
所以,牽引力,
由圖乙可知,火星車做勻速直線運動時的速度,運動的時間,
由可得,火星車勻速直線運動的距離:
,
牽引力做的功:
。
答:火星車靜止時,對水平地面的壓強為;
火星車做勻速直線運動時,牽引力做的功為。
【解析】火星車靜止時,對水平地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)求出其大小,利用求出對水平地面的壓強;
火星車做勻速直線運動時處于平衡狀態(tài),牽引力和受到的摩擦力是一對平衡力,二力大小相等,據(jù)此求出牽引力,根據(jù)圖乙讀出火星車做勻速直線運動時的速度和時間,根據(jù)求出火星車勻速直線運動的距離,利用求出牽引力做的功。
本題考查了重力公式和壓強公式、速度公式、做功公式以及二力平衡條件的應用,從圖像中獲取有用的信息和知道物體對水平面的壓力等于自身的重力是關鍵。
34.【答案】解:做引體向上時需要克服重力做功,已知小明體重:,每次上升距離:,
?小明完成一次引體向上做的功為:;
小明10s內做的總功:;
小明做功的功率:.
答:小明完成1次引體向上所做的功為300J;內小明做引體向上的功率為120W.
【解析】做引體向上時需要克服重力做功,在已知重力大小和上升高度時,可利用公式求得小明做的功;
已知所做的功和做功時間時,利用公式求得小明做功的功率。
本題考查功和功率的簡單計算,難度不大。
35.【答案】解:路程,
由速度公式得,灑水車從水源地到目的地所用的時間:
;
灑水車沿平直公路勻速運動,牽引力與阻力是一對平衡力,大小相等,即,
則汽車牽引力所做的功:
;
灑水車的質量:,
由密度公式得,水的質量:,
汽車對水平地面的壓力:
汽車對水平地面的壓強:
。
答:所用的時間是180s;
牽引力所做的功;
對水平地面的壓強為。
【解析】知道灑水車行駛的路程和速度,根據(jù)求出噴灑車從水源地到目的地所用的時間;
灑水車沿平直公路勻速運動,牽引力與阻力是一對平衡力,大小相等,據(jù)此求出牽引力,然后根據(jù)求出牽引力所做的功;
根據(jù)密度公式求出水的質量,根據(jù)求出灑水車的總重力,在水平地面灑水車對地面的壓力等于灑水車的總重力,根據(jù)求出噴灑車對水平地面的壓強。
本題考查了速度公式及應用,壓強的大小及計算,功的計算,綜合性較強,屬于高頻考題。
36.【答案】解:小汽車靜止在水平地面時對地面的壓力為:
,
已知輪胎與水平路面總接觸面積,
小汽車靜止在水平地面時對地面的壓強:
;
小汽車的速度為:
;
公交車在AB段和BC段行駛時受到的阻力:
,
因為勻速行駛,所以牽引力:
,
牽引力的功率:
;
根據(jù)得BC段的時間為:
;
由題知,公交車在AB段和BC段行駛時受到的阻力相等,
公交車通過BC段時,克服阻力做的額外功:
;
克服重力做的有用功:
;
公交車通過BC段時牽引力做的功:
,
小汽車通過BC段時牽引力的功率為:
,
小汽車牽引力的功率與之比為:
。
答:小汽車靜止在水平地面時對地面的壓強p是;
小汽車的速度v是;
小汽車通過AB段時,牽引力的功率是2500W;
小汽車牽引力的功率與之比是1:3。
【解析】小汽車靜止在水平地面時對地面的壓力等于其總重,已知輪胎與水平路面總接觸面積,利用壓強公式計算;
已知AB段和BC段,的總路程和總時間,根據(jù)算出小汽車的速度;
已知小汽車在AB段和BC段行駛時受到的阻力始終是車總重的倍。利用二力平衡條件可知牽引力的大小,根據(jù)求出牽引力的功率;
由功的公式,根據(jù)題意求出小汽車通過BC段時阻力的功和重力的功,從而得出小汽車通過BC段時牽引力的功,根據(jù)速度公式算出BC段的時間,由算出小汽車通過BC段時牽引力的功率,進而算出小汽車牽引力的功率與之比。
本題考查了壓強、速度公式、功率推導公式以及二力平衡條件的綜合應用,知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是關鍵。
37.【答案】解:由可得,作業(yè)平臺在平直的路面上勻速行駛的路程:
;
支持力對貨物所做的功:
;
質量為3150kg的作業(yè)平臺上裝有850kg的貨物,靜止在水平地面上時,對水平地面的壓力:
,
此時作業(yè)平臺對水平地面的壓強:
。
答:作業(yè)平臺以的速度在平直的路面上勻速行駛20s,它行駛的路程為40m;
作業(yè)平臺用的支持力將貨物豎直緩慢舉高10m,支持力對貨物所做的功為;
質量為3150kg的作業(yè)平臺上裝有850kg的貨物,靜止在水平地面上時,作業(yè)平臺對水平地面的壓強為。
【解析】知道作業(yè)平臺在平直路面上勻速行駛的速度和時間,根據(jù)求出行駛的路程;
知道作業(yè)平臺對貨物的支持力和貨物緩慢舉高的高度,根據(jù)求出支持力對貨物所做的功;
質量為3150kg的作業(yè)平臺上裝有850kg的貨物,靜止在水平地面上時對水平地面的壓力等于作業(yè)平臺和貨物的重力之和,根據(jù)求出其大小,利用求出此時作業(yè)平臺對水平地面的壓強。
本題考查了速度公式和做功公式、重力公式、壓強公式的應用,要注意物體對水平面的壓力和自身的重力相等。
38.【答案】解:從重慶坐火車經(jīng)過約40h行駛了約3080km到達拉薩,則火車的平均速度為:
;
從拉薩到珠峰大本營海拔升高了1600m,該過程中克服小海重力做的功為:
?。
答:求火車的平均速度為;
從拉薩到珠峰大本營海拔升高了1600m,該過程中克服小海重力做了的功。
【解析】根據(jù)公式即可求出;
根據(jù)公式可求出克服小海重力做的功。
本題考查了平均速度和功的計算公式的應用,難度適中。
39.【答案】解:兩站間的路程,時間,
平均速度:.
牽引力,通過的距離,
牽引力做的功:J.
答:動車組從成都東站到樂山站的平均速度是;
牽引力做的功為J.
【解析】利用速度公式求平均速度;
利用功的公式求牽引力做的功。
本題考查速度和功的計算,直接應用公式分析、解決問題,難度不大。
40.【答案】解:根據(jù)可知:汽車司機的反應時間內汽車運動的路程,
剎車后汽車運動的路程,
從司機發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止這段時間,汽車運動的路程;
汽車在平直公路上勻速行駛,處于平衡狀態(tài),所受阻力和牽引力大小相等,
正常行駛時受到的阻力為重力的倍,則,
汽車在反應時間內牽引力做的功。
答:從司機發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止這段時間,汽車運動的路程是165m;
如果汽車的質量為3t,正常行駛時受到的阻力為重力的倍,那么,汽車在反應時間內牽引力做的功是。
【解析】根據(jù)的變形式可分別得出汽車司機的反應時間內汽車運動的路程和剎車后汽車運動的路程,二者相加即為汽車運動的路程;
汽車在平直公路上勻速行駛,處于平衡狀態(tài),所受阻力和牽引力大小相等,正常行駛時受到的阻力為重力的倍,根據(jù)得出牽引力大小,根據(jù)得出汽車在反應時間內牽引力做的功。
本題考查速度和功的有關計算問題,并考查了二力平衡的知識,綜合性較強。
41.【答案】解:祝融號在火星上的重力為:;
所受的阻力為:;
祝融號做勻速直線運動,受到平衡力的作用,故牽引力為:;
牽引力做功為:;
火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的倍,即,;
物體在地球大氣中受到的浮力為:,
在火星大氣中受到的浮力為:,
故浮力之比為::19。
答:祝融號所受的阻力為;
在這段時間內牽引力做的功為;
同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比為50000:19。
【解析】根據(jù)阻力與重力之間的關系,可求出阻力大小。
運用二力平衡知識得出牽引力大小,再運用,可求出功的多少。
運用阿基米德原理,可得出浮力之比。
熟練運用重力、功、阿基米德原理的計算公式,理解二力平衡,可解答此題。
42.【答案】解:小明的重力為:,
小明和自行車對地面的壓力為:,
自行車前后輪與地面的總接觸面積為:;
騎行時自行車對地面的壓強為:;
根據(jù)液體壓強公式可知:;
騎行時自行車受到的阻力為:,
由于自行車在做勻速直線運動,所以自行車受到的牽引力與阻力為一對平衡力,即:,
所以騎行過程中動力做的功為:,
騎行過程中動力做的功的功率為:。
故答案為:求騎行時車對水平地面的壓強為;
該壓強相當于35m高水柱產(chǎn)生的壓強;
騎行過程中動力做的功為2100J,功率為105w。
【解析】小明和自行車對水平地面的壓力等于他們的重力;由壓強公式可以求出自行車對地面的壓強;
根據(jù)液體壓強公式進行計算;
自行車勻速行駛時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,二力大小相等,根據(jù)求出此過程中動力做的功;再根據(jù)功率公式求出功率。
本題主要考查了壓強公式、液體壓強公式以及做功公式和功率公式的應用,難度不大。
43.【答案】解:圓柱體剛好接觸水槽底部時,受到的浮力:
;
圓柱體下降的距離,
圓柱體重力做功:
;
水槽對水平面壓力增加量:
,
受力面積,
水槽對水平面壓強增加量:
;
由可得圓柱體排開水的體積:
,
圓柱體浸入水中的深度:
,
此時,圓柱體沒入水中深度小于圓柱體的高度,圓柱體沒有浸沒水中,水槽中水的深度,
水對水槽底部的壓強:
。
答:圓柱體剛好接觸水槽底部時,受到的浮力是;
整個過程中,圓柱體的重力做功是;
圓柱體靜止后,撤走彈簧測力計,與放入圓柱體前相比,水槽對水平面的壓強增加1000Pa;
圓柱體靜止后,水對槽底的壓強是900Pa。
【解析】圓柱體剛好接觸水槽底部時,受到的浮力等于圓柱體的重力減去拉力此時彈簧測力計的示數(shù);
圓柱體下降的距離等于原來水槽內水的深度,利用求圓柱體重力做功;
水槽對水平面壓力增加量等于圓柱體的重力,受力面積等于水槽底面積,利用求水槽對水平面壓強增加量;
利用阿基米德原理求圓柱體排開水的體積,再利用求圓柱體浸入水中的深度,此時,圓柱體沒入水中深度小于圓柱體的高度,圓柱體沒有浸沒水中,水槽中水的深度等于圓柱體浸入水中的深度,再利用求水對水槽底部的壓強。
本題考查了功的公式、壓強定義式、液體壓強公式、阿基米德原理的應用。要求認真審題、靈活應用相關公式。
44.【答案】解:救護車的功率:,
救護車行駛的時間:,
救護車勻速行駛36km牽引力做的功:;
救護車運動的距離:,
由可得,牽引力:;
因為救護車做勻速直線運動,所以牽引力和阻力是一對平衡力,即;
負壓倉內外氣壓差:
,
按照衛(wèi)生部標準,負壓倉內外氣壓差應在之間,而負壓倉內外氣壓差是20Pa,符合標準。
答:救護車勻速行駛18km動力做的功是;
救護車所受的阻力是3000N;
通過計算負壓倉內外氣壓差為20Pa符合標準。
【解析】已知救護車的功率和行駛時間,根據(jù)公式可求救護車勻速行駛36km牽引力做的功;
利用公式求出牽引力大小,救護車勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),根據(jù)二力平衡條件可知阻力的大小;
根據(jù)可判斷負壓倉內外氣壓差是否符合
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