11.3 动能和势能 同步练习
一、单选题
1.如图所示,用力F将小球压至D点(弹簧始终处于弹性限度内)、撤去力F后,小球从静止开始向上运动。C位置时小球所受弹力大小等于重力,B位置是弹簧自身长度的位置,A位置是小球到达的最高点,整个过程不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.在B位置小球的动能最大
B.在A位置,小球速度为零,小球处于平衡状态
C.从D到B位置小球的动能一直在变大
D.从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大后不变
2.抛出的飞碟沿如图所示的轨迹运动,下列选项中能正确表示飞碟的动能随时间变化的(纵坐标表示动能,横坐标表示时间)是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,小明和同学一起荡秋千,下列说法正确的是( )
A.通过最低点时的动能为零 B.下降过程中的动能变小
C.到达最高点的重力势能最大 D.上升过程中的重力势能减小
4.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.从A到O,小球的动能减小,弹簧的弹性势能增大
B.在O位置,弹簧的弹性势能最大
C.从O到B,小球的动能转化为弹簧的弹性势能
D.在B位置,小球的动能最大
5.如图所示,一弹簧左端固定,右端连接一个小球,把它们套在粗糙的平杆上,a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点是小球到达最右端 的位置。则小球由a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球在a、c点,弹簧的弹性势能最大
B.小球从a点到b点的过程,小球的动能越来越小
C.小球从b点到c点的过程,小球的动能越来越小
D.小球在a点,弹簧的弹性势能最小
6.如图所示,在动能大小与质量的关系的实验中,下列分析正确的是( )
A.实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下
B.当木块最终静止时,木块的惯性也会随之消失
C.如果木块滑行时所受的外力全部消失,木块将做匀速直线运动
D.木块滑行一段距离后停止运动,说明物体的运动需要力来维持
7.一辆卡车在平直公路上行驶,其速度v与时间t的关系如图。在t1时刻卡车的速度为v1,牵引力为F1,牵引力的功率为P1,卡车的动能为Ek1;t2时刻卡车的速度为v2,牵引力为F2,牵引力的功率为P2,卡车的动能为Ek2。不计空气阻力,以下说法错误的是( )
A.v1>v2 B.F1>F2 C.P1>P2 D.Ek1>Ek2
8.滑草是一项时尚的运动,以下说法正确的是( )
A.人行走时比脚站在草地上时,对草地压强更小
B.由于受到惯性的作用,滑行速度越来越大
C.越向下滑,重力势能越大
D.人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反
9.如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中,让同一小球A从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块下列说法正确的是( )
A.该实验探究的是物体动能大小与高度的关系
B.木块B在被推出的过程中,受到的摩擦力越来越大
C.木块B被推的越远,说明小球A具有的动能就越大
D.小球A从斜面上滑下的过程中,速度越快惯性越大
10.在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车,其动能大小的情况是( )
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小 D.始终不变
11.小明和同学一起荡秋千。下列说法正确的是( )
A.通过最低点时的动能为零 B.下降过程中的动能不变
C.到达最高点的重力势能最大 D.上升过程中的重力势能减小
12.商场的自动扶梯将小明从二楼匀速送到四楼过程中,小明的( )
A.势能增加,机械能不变 B.动能减少,势能增加
C.动能不变,机械能增加 D.动能增加,势能不变
二、填空题
13.如图甲所示,在水平面上测量木块滑动摩擦力时,作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图像如图乙所示,木块运动速度v随时间t变化情况的图像如图丙所示。由以上情况可知:
(1)木块在___________s 至 ___________s 时间段内木块动能减小,此时动能转化为___________能,而这种能量无法自动转化为动能,是因为能量的转化和转移具有___________性;
(2)木块在第20s时受到的摩擦力为___________N,水平拉力F拉木块匀速直线运动过程中对木块做功___________J。
14.2020年6月23日9时43分,我国用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第55颗导航卫星,提前半年完成全球组网部署。火箭加速升空时,火箭推力______重力;卫星脱离火箭时,由于具有______,能保持原有运动状态。卫星在同步绕地运行过程中,其动能______ (选填“变大、变小或不变”)。
15.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,让小球从斜面的不同高度处滚下,通过观察木块被推开的距离来反映小球动能的大小,通过本次实验探究可知,开车时要注意不能________(选填“超速”或“超载”)。
16.图所示是“无人机”为隔离人员运送物资的情景。无人机下降时,以地面为参照物,无人机是____的(选填“运动”或“静止”);下降过程中,其重力势能___,惯性___(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
三、综合题
17.电熨斗
如图1为生活中常用的电熨斗,图2是电熨斗结构图。电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关,双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成,且两金属片紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著。常温时,双金属片端点的触点与弹性钢片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定的温度时,双金属片顶端的触点与弹性钢片上的触点分离,电路断开。电熨斗工作时的温度可以调节,将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性钢片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同,金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同,熨烫时所需要的温度也各不相同。一般来说,棉织品比化纤衣服耐高温。
额定电压 220V 功能 干烫
频率 50Hz
底板面积 160cm2 质量 1.6kg
额定功率 1100W 放置方式 自立式
(1)电熨斗主要是利用了电流的______(选填“热”“磁”)效应。熨烫前,电熨斗自然平放在衣服上,求它对衣服的压强为______Pa;(g=10N/kg)
(2)如图3中,两种双金属片中符合电熨斗安装要求的是______(选填“C”或“D”);
(3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点_____(选填“会”“不会”)断开;
(4)将调温旋钮上的升降螺丝下调时,弹性钢片的弹性势能_______;
A.增大 B.减小 C.不变 D.以上都有可能
(5)熨烫完棉织品衣服再熨烫化纤衣服,调温旋钮上的升降螺丝______(选填“向上”“向下”“不”)调。
18.请阅读《按压式瓶盖》并回答问题。
按压式瓶盖
防疫要勤洗手,装有洗手液或洗发液的瓶子,其瓶盖往往都是按压式的,如图甲所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢?液体是怎么“吸”上来的?
洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成,如图乙所示,其中进液阀门和出液阀门是塑料小球,进液阀门位于弹簧下端,出液阀门位于活塞上端。
使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)手向下按压,弹簧被压缩时具有 ______能。
(2)洗手液能被“吸”入储液筒内是利用了 ______。
(3)向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 ______储液筒中气压。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)如果宇航员在空间站内按压这种瓶装洗手液瓶盖,______挤出洗手液。(选填“能”或“不能”)
19.为了有效阻断新型冠状病毒肺炎的传播,多地机场、车站安装了红外线测温仪,红外线在空气中的传播速度约为________km/s。与此同时,多地防疫站用洒水车在水平路面上喷洒消毒液,消毒车匀速行驶喷洒过程中,它的动能_______(选填“不变”、“变大”或“变小”),以司机为参照物,消毒车是______的(选填“运动”或“静止”)。喷洒过后,空气中就会弥漫消毒液的气味,这是_______现象。喷洒过的潮湿路面很快会变干,这是______(填物态变化的名称)现象。
20.小星一家到某主题公园游玩,他和家人乘坐了过山车,当过山车经过弯道内侧最高位置时,他明显感觉到自己仍然在挤压座椅,如图甲所示。小星问爸爸:我经过弯道内侧最高位置时,由于要受到竖直向下的重力,按说不应该对倒置的座椅产生压力呀,但我明显感觉到自己仍然在挤压座椅,根据力的作用是相互的,同时座椅对我会有一个反向的作用力,那么这时在竖直方向,我受到两个力的作用,这两个力有什么作用呢?爸爸向他解释道:刚才我们在弯道上的运动是圆周运动,而做圆周运动的物体,需要有指向圆心的力来改变物体的运动状态使物体做这种运动,这种力叫向心力,刚才过山车经过弯道内侧最高位置时所需的向心力就是由重力和座椅对人的反向作用力共同提供的。
小星进一步查阅资料得知:如图乙所示,若一个质量为m的物体,沿半径为r的圆弧做圆周运动,其运动的速度为v(即单位时间内物体通过的圆弧长),那么物体所需向心力的大小为F向=mv2/r。
如图丙所示,是小星模拟过山车的运动情景。光滑水平轨道左端固定一轻质弹簧,右端与半径为r的半圆轨道BCD相切,半圆轨道接触面粗糙程度均匀,半圆的直径BD是竖立的,轻质弹簧无形变时右端位于O点,小球(与弹簧右端只接触,并不相连接)在外力作用下压缩弹簧至A位置时释放,小球被弹出,在O点离开弹簧,小球此时速度大小为7m/s。小球能够沿着轨道运动并到达半圆轨道的最高位置 D点,小球此时速度大小为3m/s。其中,小球的质量为0.2kg,光滑水平轨道OB段的长度为2.1m,半圆轨道的半径为r=0.6m,常数g取10N/kg。若不计空气阻力,小球可看成一个点。请回答下列问题:
(1)小球受到的重力是多少?
(2)小球在光滑水平轨道OB段运动的时间是多少秒?
(3)请解释小球通过位置D点的速度比小球离开弹簧时的速度较小的原因;
(4)当小球到达半圆轨道的最高位置D点时,小球对轨道的压力是多少?
21.阅读下面摘自网络的科普短文,回答问题:
月球漫步,月球是离地球最近的天体,月球和地球的环境大不相同,月球表面没有空气,没有风,表面积大约是地球的,月球的体积只相当于地球体积的,月球质量约等于地球质量的 ,表面重力是地球的。月球表面大部分被岩石覆盖,月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天,月球表面白昼时温度高达150℃,黑夜时低至﹣180℃。
2018﹣2019年的中国上演了一出“嫦娥”登月大戏,和以往不同,嫦娥这次登陆地在月球背面,月球背面电磁环境非常干净,无法直接接收来自地球的信号,在登月之前,先要发射一颗中继卫星保障通讯。
2018年5月21日,嫦娥四号的“开路先锋”鹊桥中继星发射升空进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点使命轨道,12月8日,“嫦娥”开始奔月之旅。12月30日8时55分,嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。
2019年1月3日早上,嫦娥四号探测器从距离月面15km处开始实施动力下降,探测器的速度从相对月球1.7km/s逐步下降。在距月面100m处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。在选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降,10时26分,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极﹣﹣艾特肯盆地冯 卡门撞击坑的预选着陆区,11时40分,着陆器获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面,嫦娥四号由着陆器和巡视器(又叫月球车)组成,15时7分,工作人员在北京航天飞行控制中心通过“鹊桥”中继星向嫦娥四号发送指令,释放巡视器“玉兔二号”,随即展开探测工作。
2019年2月4日,国际天文学联合会批准嫦娥四号着陆点命名为“天河基地”。图1是科学家们为本次登月绘制的一张“全家福”。
请根据上述材料、回答下列问题:
(1)嫦娥四号在选定相对平坦的区域后,在反推发动机的作用下缓速垂直下降。这个下降过程、若使用巨大的降落伞是 _____ (选填“也有可能”或“不可能”)完成的。工作人员在北京航天飞行控制中心通过 _____ 作为载体发送指令控制嫦娥四号释放巡视器“玉兔二号”,随即展开探测工作:如果某时刻“鹊桥”中继星离地面的高度约为6.6×104km,都么指令从地面传到卫星所用的时间约为 _____ s。
(2)如图2所示,嫦娥四号探测器在环月轨道运行,相对月球,当“嫦娥四号探测器”从远月点向近月点运动时,它的势能 _____ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)四号探测器自主着陆在月球背面,实现人类探测器首次在月球背面软着随,如图3所示,落月过程中,地球监控中心大屏幕上显示月球迎面而来,“月球迎面而来”是以哪个物体作为参照物的。 _____
A.地球 B.月球 C.太阳 D.嫦娥四号探测器
(4)如图4所示是月球巡视器“玉兔二号”,它的质量是139.2kg,当它在月球表面平地上巡视时,与月球表面的接触面积为800cm2,请计算此时“玉兔二号”巡视器对月球表面的压强 _______ 。
(5)对月球上昼夜温差很大的成因,结合所学物理知识,提出你的两点看法,并做出简要解释 ______ 。
试卷第1页,共3页
试卷第2页,共2页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
A.在D位置时,弹簧弹性形变最大,弹力最大,弹力大于重力,合力向上,小球加速上升,到达C位置时小球所受弹力大小等于重力,合力为零,之后CB段弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,BA段只受重力,合力向下,小球继续做减速运动,所以小球在C位置的速度最大,动能最大,故A错误;
B.在A位置小球到达最高点,速度为零,只受重力作用,受力不平衡,故B错误;
C.由选项A可知,从D到B位置小球的速度先变大后变小,小球的动能先变大后变小,故C错误;
D.D点弹力最大,弹力大于重力,合力等于弹力减去重力,随后弹力减小,合力减小,当到C点时,弹力大小等于重力,合力为零,之后弹力小于重力,合力向下,合力等于重力减去弹力,随着弹力的减小,合力逐渐增大,到B点,弹力消失,只受重力,合力就等于重力,合力达到最大后不变,故从D到A位置过程中小球受到的合力先减小再增大后不变,故D正确。
故选D。
2.D
【解析】
【详解】
飞碟抛出后,质量不变,上升过程中速度减小,所以动能减小,下降过程中速度增大,所以动能增大;在最高点,飞碟动能最小,此时它仍具有向前的速度,仍具有动能,所以动能不为零,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.C
【解析】
【详解】
A.人的质量一定,通过最低点时速度最大,动能最大,故A错误;
B.下降过程中,质量不变,速度增大,动能增大,故B错误;
C.到达最高点时,质量不变,高度最大,重力势能最大,故C正确;
D.上升过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由受力分析可知,从A到O,小球在弹簧弹力的作用下向右做加速运动,弹簧的形变量逐渐减小,故小球的速度增大,动能增大,弹簧的弹性势能减小,故A错误;
B.由题意可知,在O位置,弹簧保持原长,形变量为零,故此时弹簧的弹性势能最小,故B错误;
C.从O到B,弹簧的形变量逐渐增大,弹性势能增大,小球在弹簧的弹力作用下做减速运动,速度减小,动能减小,故小球的动能转化为弹簧的弹性势能,故C正确;
D.由C中分析可知,从O到B,小球做减速运动,在B位置,小球的速度最小,故动能最小,故D错误。
故选C。
5.C
【解析】
【详解】
AD.由题知,a点是压缩弹簧后形变程度最大处,弹性势能也最大,故AD错误;
BC.水平杆是粗糙的,小球由a释放到达b点的过程中,弹簧的弹性势能一部分转化为小球的动能,所以小球的动能越来越大,一部分克服与杆的摩擦消耗了,所以小球到b点动能最大,此时小球的动能小于a点时弹簧的弹性势能;从b点到c点,是受到摩擦力的作用,速度减小,动能减小,c点时弹簧的弹性势能小于b点小球的动能,所以小球在a点时弹簧的弹性势能最大,故B错误,C正确。
故选C。
6.C
【解析】
【详解】
A.根据控制变量法的思想,探究动能大小与质量的关系实验中,通过改变小球的质量,控制钢球在同一高度由静止滚下来研究,故A错误;
B.惯性是物体的固有属性,当木块最终静止时,木块仍具有惯性,故B错误;
C.根据牛顿第一定律,如果木块滑行时所受的外力全部消失,木块将做匀速直线运动,故C正确;
D.木块滑行一段距离后停止运动,说明物体运动状态的改变需要力来维持,而物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
7.B
【解析】
【分析】
(1)根据速度v与时间t的关系图象得出速度的大小关系。
(2)卡车做匀速直线运动,受到的摩擦力和牵引力相平衡,根据摩擦力大小的影响因素得出摩擦力的大小关系,进而可得出牵引力的大小关系。
(3)利用分析得出牵引力的功率的大小关系。
(4)根据动能大小的影响因素分析得出动能的大小关系。
【详解】
A.根据速度v与时间t的关系图象可知,卡车在t1时刻的速度大于在t2时刻的速度,即
v1>v2
故A正确,不符合题意;
B.根据速度v与时间t的关系图象可知,卡车在t1时刻和t2时刻均做匀速直线运动,受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;卡车在t1时刻和t2时刻对公路的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则摩擦力相等,所以卡车在t1时刻和t2时刻牵引力的大小关系为
F1=F2
故B错误,符合题意;
C.由A和B的分析可知,F1=F2,v1>v2,根据
可知,卡车在t1时刻和t2时刻牵引力做功的功率的大小关系为
P1>P2
故C正确,不符合题意;
D.动能的大小与质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。卡车在t1时刻和t2时刻质量不变,在t1时刻的速度大于在t2时刻的速度,所以卡车t1时刻的动能大于t2时刻的动能,即
Ek1>Ek2
故D正确,不符合题意。
故选B。
【点睛】
此题考查速度、功率、牵引力和动能的大小比较,同时还涉及到二力平衡条件的应用、摩擦力大小的影响因素等,具有很强的综合性,且与图象相结合,属于中考热点题型,有一定难度,解题的关键是读懂图象,并从图象中获取相关信息。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.人行走时比脚站在草地上时,压力不变,受力面积减小,对草地压强更大,故A错误;
B.惯性是物体的一种属性,惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟速度大小无关,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.越向下滑,质量不变,高度减小,重力势能越小,故C错误;
D.滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动方向相反,人受到滑动摩擦力的方向与运动方向相反,故D正确。
故选D。
9.C
【解析】
【分析】
A.动能的决定因素有两个:质量和速度,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,应该根据题意利用控制变量法的思路分析;
B.影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,据此分析;
C.根据转换法,实验中通过小球把木块推出的距离长度来反应小球的动能的大小,木块推出的距离越远,说明小球的动能越大;
D.物体的惯性大小只决定于物体的质量,与其它因素无关。
【详解】
A.同一小球质量一定,从斜面的不同高度由静止释放,滑到水平面上时的速度不同,所以这是为了探究物体动能与速度关系的,故A错误;
B.木块B在被推出的过程中,因压力大小和接触面粗糙程度不变,故受到的摩擦力不变,B错误;
C.实验中通过小球把木块推出的距离长度来反应小球的动能的大小,木块B被推的越远,说明小球A具有的动能就越大,故C正确;
D.物体的惯性大小只决定于物体的质量,与其它因素无关,小球A从斜面上滑下的过程中,惯性不变,故D错误。
故选C。
10.D
【解析】
【分析】
影响动能大小的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
【详解】
在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车,速度不变,质量不变,动能不变。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【点睛】
掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。
11.C
【解析】
【详解】
A.通过最低点时速度最大,动能最大,故A错误;
B.下降过程中,高度变小,重力势能变小,速度增大,动能增大,故B错误;
C.到达最高点时,高度最大,重力势能最大,故C正确;
D.上升过程中,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
12.C
【解析】
【分析】
【详解】
商场的自动扶梯将小明从二楼匀速送到四楼过程中,小明的质量不变,速度不变,所以动能不变;这一过程中高度增大,所以重力势能增大;机械能包括动能和势能,所以机械能增大;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 40 50 内 方向 4 8
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]根据图像可知,木块在40~50s内的速度减小,质量不变,动能减小。
[3][4]在40~50s内,木块克服水平面对其的摩擦力做功,机械能转化为内能;因能量的转移和转化具有方向性,故这种能量无法自动转化为动能,是因为能量的转化和转移具有方向。
(2)[5]由图乙知,30~40s内的拉力为4N,由图丙知,木块在此时间段内做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力的作用,故
因木块与水平面接触面的粗糙程度相同,木块对水平面的压力相同,故木块在运动过程中的摩擦力相同,故木块在第20s时受到的摩擦力为4N。
[6]由丙图知木块在30~40s内做匀速直线运动,速度为,故拉力做功为
14. 大于 惯性 不变
【解析】
【分析】
【详解】
[1]火箭发射加速离开地面时,火箭的运动状态时刻在改变,火箭一定受到非平衡力的作用,受到的推力一定大于火箭的重力。
[2]卫星脱离火箭时,能保持原有运动状态,是因为它具有惯性,能保持原有的运动状态不变。
[3]卫星在同步绕地运行过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变。
15. 质量 超速
【解析】
【分析】
【详解】
[1]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,让小球从斜面的不同高度处滚下,通过观察木块被推开的距离来反映小球动能的大小。
[2]通过本次实验探究可知,物体的质量一定时,速度越大,它的动能越大,这也是开车时不能超速的原因。
16. 运动 减小 不变
【解析】
【分析】
本题考查运动与静止,机械能,惯性等基础知识。
【详解】
[1]无人机下降时,以地面为参照物,无人机相对与地面的位置发生变化,所以无人机以地面为参照物是运动的。
[2]无人机下降过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小。
[3]物体的惯性只与物体的质量有关,所以无人机的惯性不变。
17. 热 1000 C 不会 A 向上
【解析】
【详解】
(1)[1]电熨斗工作时将电能转化为内能,主要是利用率电流的热效应。
[2]电熨斗自然平放在衣服上,对衣服的压力等于它的重力
受力面积
则它对衣服的压强
(2)[3]由题意知,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著。常温时,双金属片端点的触点与弹性钢片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定的温度时,双金属片顶端的触点与弹性钢片上的触点分离,电路断开。金属底板散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路接通。由此判断上层为铜片,下层为铁片,所以图3中两种双金属片中符合电熨斗安装要求的是C。
(3)[4]由于触点的连接情况受温度控制,电熨斗通电工作时,若突然断开电源,温度不会马上降下来,所以两触点不会立即断开。
(4)[5]由于弹性势能的大小跟物体的弹性形变程度有关,故当将调温旋钮上的升降螺丝下调时,弹簧钢片的形变程度变大,弹性钢片的弹性势能变大,故应该选A。
(5)[6]一般来说,棉织品比化纤衣服耐高温,故应使温度降低,即触点要较早分离,以限制温度升高,故应将调温旋钮上的升降螺丝向上调。
18. 弹性势 大气压 大于 能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]弹簧被压缩发生了弹性形变,具有弹性势能。
(2)[2]洗手液能被“吸”入储液筒内是利用了大气压。
(3)[3]向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,说明瓶中气压大于储液筒中气压。
(4)[4]因为空间站内内也有空气,而这种瓶装洗手液瓶盖是利用大气压工作的,所以如果宇航员在空间站内中按压这种瓶装洗手液瓶盖能挤出洗手液。
19. 3×105 变小 静止 扩散 汽化
【解析】
【详解】
[1]红外线、紫外线、可见光的传播速度为
3×108m/s=3×105km/s
[2]消毒车匀速前进喷洒过程中,速度不变,但质量变小,消毒车的动能变小。
[3]以司机为参照物,消毒车没有与司机之间发生位置的变化,消毒车是静止的。
[4]将消毒液喷洒在室外的楼道、走廊里,不一会儿室内也闻到了消毒水的气味,属于扩散现象,表明了消毒水分子在不停地做无规则运动。
[5]喷洒在地上的消毒液会吸收热量,从液态变成气态,属于汽化。
20.(1)2N;(2)0.3s;(3)根据机械能守恒定律,球离开弹簧时的动能等于小球通过位置D点的动能和重力势能之和,所以小球通过位置D点的动能比小球离开弹簧时的动能较小,动能的大小与物体的质量和物体的运动速度有关,质量相同时,速度越大,动能越大。故小球通过位置D点的速度比小球离开弹簧时的速度较小;(4)1N
【解析】
【详解】
(1)已知,小球的质量为0.2kg,则小球的重力为
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
(2)小球在外力作用下压缩弹簧至A位置时释放,小球被弹出,在O点离开弹簧,小球此时速度大小为7m/s,光滑水平轨道OB段的长度为2.1m,小球在光滑水平轨道OB段运动的时间是
(3)根据机械能守恒定律,球离开弹簧时的动能等于小球通过位置D点的动能和重力势能之和,所以小球通过位置D点的动能比小球离开弹簧时的动能较小,动能的大小与物体的质量和物体的运动速度有关,质量相同时,速度越大,动能越大。故小球通过位置D点的速度比小球离开弹簧时的速度较小。
(4)物体所需向心力的大小为F向=mv2/r。到达最高点时物体受到竖直向下的向心力,向心力的大小等于物体重力和轨道反向作用力之和,故压力等于向心力和重力之差为
答:(1)小球受到的重力是2N;
(2)小球在光滑水平轨道OB段运动的时间是0.3秒;
(3)小球通过位置D点的速度比小球离开弹簧时的速度较小的原因是:根据机械能守恒定律,球离开弹簧时的动能等于小球通过位置D点的动能和重力势能之和,所以小球通过位置D点的动能比小球离开弹簧时的动能较小,动能的大小与物体的质量和物体的运动速度有关,质量相同时,速度越大,动能越大。故小球通过位置D点的速度比小球离开弹簧时的速度较小;
(4)当小球到达半圆轨道的最高位置D点时,小球对轨道的压力是1N。
21. 不可能 “鹊桥”中继星 0.22 变小 D 1.7×104Pa 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1]由于月球表面没有大气层,故不能利用降落伞来产生空气阻力。
[2]控制中心通过“鹊桥”中继星来实现控制“嫦娥四号探测器”的工作。
[3]指令从地面传到卫星所用的时间约为
(2)[4]当“嫦娥四号探测器”从远月点向近月点运动时,高度变小,故其势能变小。
(3)[5]“月球迎面而来”是以“嫦娥四号探测器”为参照物来看的,这时相当于“嫦娥四号探测器”静止,“月球迎面而来”。
(4)[6]“玉兔二号”巡视器对月球表面的压强为
(5)[7]原因一:月球表面没有大气层。白天经过太阳照射时,升温快,表面温度极高,夜晚时温度又急剧下降,故形成了昼夜温差大的现象。
原因二:月球表面没有大量的液态水。地球上拥有大量的液态水,由于水的比热容较大,温度变化较慢,能够保持比较小的昼夜温差,而在月球上则没有大量的液态水来调节温度的平衡。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页