10.1 机械能 同步练习
一、单选题
1.如图所示,舰载机既要在航母上起飞,又要在航母上降落。下列说法正确的是( )
A.舰载机加速升空的过程中,它的机械能不变
B.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机动能不变
C.舰载机的着舰速度越快,它的惯性越大
D.舰载机着舰时,阻拦索的拉力改变了它的运动状态
2.甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动,它们的图像如图所示,则( )
A.甲车的动能大于乙车的动能 B.甲、乙两车的重力势能相等
C.经过8秒,甲、乙两车相距10米 D.运动10米,甲车比乙车少用4秒
3.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动,其结构如图甲所示、图乙是小明玩弹跳杆时,由最低位置上升到最高位置的过程,针对此过程,下列分析正确的( )
A.a→c的过程中,小明先加速后减速,在b状态时速度最大
B.a→b的过程中,弹簧的弹力越来越大,在b状态时弹力最大
C.b→c的过程中,弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能
D.在a状态时弹簧的弹性势能最大,小明的动能为零
4.如图所示,水平台面由同种材料制成,粗糙程度均匀,在它上面放着质量为的木块,将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动,运动一段时间,钩码触地后立即静止,木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A.木块匀速运动的过程中,木块与钩码的机械能总量不变
B.木块匀速运动的过程中,受到的滑动摩擦力是
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的动能越来越小
D.钩码触地后木块继续滑动,拉力对物体做功
5.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.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(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断不正确的是( )
A.小球的动能先增大后减小
B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D.任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
6.如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。关于摆球,下列说法中正确的是( )
A.从A点到B点的过程中机械能守恒
B.在B点时处于平衡状态
C.在O点时重力势能最大
D.从A点到O点动能转化为重力势能
7.人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示),卫星在太空飞行过程中,不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中( )
A.机械能变小,动能不变,势能变小 B.机械能不变,动能变小,势能变大
C.机械能变大,动能变大,势能变大 D.机械能不变,动能变大,势能变小
8.如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在粗糙的水平杆上(小球与地面不接触且不计空气阻力),a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则下列说法正确的是( )
A.小球从a运动到c的过程中,小球机械能最大的位置在a点
B.小球从a运动到c的过程中,小球机械能最大的位置在b点
C.小球从a运动到c的过程中,小球机械能最大的位置在b点左侧
D.小球从a运动到c的过程中,小球机械能最大的位置在b点右侧
9.小宇用200N的力把重10N的足球踢出6m远,足球运动轨迹如图所示,A点为足球刚离开脚,B点为足球在空中运动的最高点,则下列说法正确的是( )
A.小宇对足球没有做功
B.足球在空中运动过程中,机械能一直保持不变
C.足球在B点时动能不为零
D.足球从A点运动到B点,动能全部转化为重力势能
10.下列物体具有动能的是( )
A.悬挂在天花板上的吊灯 B.静止在山顶上的大石头
C.飞行的飞机 D.拉开的弹弓
11.如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A.球在B、C两点的动能相等
B.绳的拉力对小球做了功
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
12.位于潮州韩江大桥桥头的腾瑞中心大厦,如图,高度为186米,它是目前粤东第一高楼,是潮州韩东新城新的标志性建筑。周末,小丽想到大厦的楼顶拍摄潮州市区的全景,当她乘坐的电梯匀速上升时,下列描述正确的是( )
A.动能减小,重力势能减小 B.动能不变,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增大 D.动能增大,重力势能不变
二、填空题
13.如图所示,某同学站在电梯内的电子秤上,在电梯向下匀速运动的过程中,该同学的重力势能_____,机械能_____(上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。在电梯减速停靠一楼的过程中,电子秤的示数比该同学所受重力_____
14.如图所示是中国制造的最先进的一款“多旋翼”无人机。它具有续航时间长、飞行稳定、安全性高等优点。可广泛应用于应急救灾、地质勘测、公安反恐、新闻直播、环境监测、国防军工等领域。当该无人机从高空匀速降落时,其动能_______,重力势能_______,机械能_______(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.如图所示,运动员握紧撑杆起跳时撑杆弯曲,说明力可以使物体发生______,压弯的撑杆具有______能,运动员会落向地面,是由于受到______的作用,其施力物体是______。
16.2017年5月18日,由中国自主研制的“直﹣19E”出口型武装直升飞机首飞成功。当直升机在竖直方向加速升空时,飞机具有的动能将______,机械能将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)飞行员受力______。(选填“平衡”或“不平衡”)
三、综合题
17.如图所示,是一款型号为CLW5070GSSD5的六轮洒水车,其质量为7.6t,罐体容量为5m3,每个轮胎与地面的接触面积为350cm2。(g取10N/kg)
(1)洒水车在洒水的过程中,动能______,机械能______(均选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)若洒水车在一次洒水作业中,以18km/h的速度匀速行驶6km,则它在这段道路上洒水所用时间是______h;
(3)若该洒水车在匀速行驶的过程中所受到的阻力为2500N,则洒水车克服阻力做功的功率是______W。
18.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?
19.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。
20.斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重力G的困难.几名同学围绕斜面展开如下几个方面的研究(研究均忽略空气阻力):
(1)小华同学研究物体在斜面上运动时的特点及受力情况,如图甲,他将处于斜面底端A的木块用力一推,木块离开手后沿斜面向上运动,经过B点,最终停在C点.
①画出当物体处于B,C两个位置时受到的摩擦力示意图(作用点在物体的几何中心·)
( )
②“用力一推”这个过程说明力可以改变物体的 ________ (选填“形状”或“运动状态”)
③小凡认为“物体具有惯性,所以物体离开手后能够继续向前运动.物体最终静止在C点也说明运动过程中惯性会逐渐减小.”如果你认为这个观点是对的,请写出判断依据.如果你认为这个观点是错的,请指出错误并改正. _____________
(2)小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关.利用图乙的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据,表格是他的实验数据:
实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η
1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4%
2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1%
3 最陡 10 0.6 8.5 1 70.6%
①通过分析几次实验的数据,结论是: ______________________
②第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为 ___________ N
(3)小埔同学研究物体沿斜面下滑过程中的能量转化.如图丙他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端并静止释放,物体均沿斜面运动到底端.
①若斜面光滑,下滑过程物体的运动速度 __________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)②已知支持力为5N,斜面长1m,求支持力这个过程中做功 __________ J
③若两斜面的材料相同,物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA,物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB,则vA_______vB(选填“>”“<”或“=”),判断的依据是: ________________________ .
21.飞机和热气球都是常见的飞行器。飞机升空时,如图甲,机翼上方的空气流速______(选填“大于”、“等于”或“小于”)下方的空气速,从而产生压强差,使飞机获得升力。下列应用中与此工作原理相同的是______(选填相应选项字母);
A.抽水机
B.吸饮料
C.自制喷雾器
如图乙所示的某型号热气球,是由一个充满氢气巨大气囊和装载物品的吊篮组成若充气后的气囊体积为1500m3、重6000N,当热气球在空中某一高度悬停时,气囊对吊篮的拉力为______N。热气球上升时,重力势能______(选填“变大”、“不变”或“变小”),为了让热气球加速上升,可以剪断吊篮外面悬挂沙袋的绳子,若不计空气阻力,沙袋将______(选填“持续上升”、“先上升后下降”或“立即下降”)。(ρ空气=1.3kg/m3,g取10N/kg),我们乘坐热气球过程中,可使用放大镜观察地图,放大镜还可用于矫正______(选填“近视眼”或“远视眼”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
A.舰载机加速升空的过程中,质量不变,速度增加,高度增加,所以动能增加,重力势能增加,所以它的机械能增加,故A错误;
B.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机的速度不变,质量增加,所以动能增加,故B错误;
C.舰载机的惯性只与它的质量有关,与速度无关,质量不变,则惯性不变,故C错误;
D.舰载机着舰时,在阻拦索的拉力的作用下,速度减小,所以改变了它的运动状态,故D正确。
故选D。
2.D
【解析】
【详解】
由图可知,甲乙经过8s,甲的路程是20m,乙的路程是10m,甲的速度
A.动能与质量和速度有关,甲车的速度大于乙车的速度,由于甲乙两车的质量未知,甲车的动能不一定大于乙车的动能,故A不符合题意;
B.重力势能与质量和高度有关,由于甲乙两车的质量和高度未知,甲、乙两车的重力势能不一定相等,故B不符合题意;
C.甲乙经过8s,甲的路程是20m,乙的路程是10m,若甲、乙两车的运动方向相反,则此时甲车与乙车相距
20m+10m=30m
故C不符合题意;
D.运动10米,甲车的时间是4s,乙车的时间是8s,甲车比乙车少用4s,故D符合题意。
故选D。
3.D
【解析】
【详解】
A.a→b的过程中,开始一段时间内,弹簧的形变量较大,向上的弹力大于向下的重力,小明做加速运动;随着弹簧形变量的减小,弹力减小,当弹力等于重力时,小希的速度达到最大;弹力继续减小,向上的弹力小于向下的重力时,小明做减速运动;而b→c的过程中,小明在重力作用下做减速运动;所以,a→c的过程中,小明先加速后减速,在b状态时速度并不是最大(此时弹簧恢复到原长,无弹力,人只受重力作用,处于减速阶段),故A错误;
B.a→b的过程中,弹簧的形变程度变小,所以弹簧的弹力越来越小;到达b点时,弹簧恢复到原长,所以此时弹力为0,故B错误;
C.b→c的过程中,即离开地面上升的过程,小明的速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,所以该过程中是动能转化为小明的重力势能,故C错误;
D.由图可知,a状态时弹簧的形变程度最大,弹簧的弹性势能最大;小明处于最低位置,速度为0,故小明的动能为0,故D正确。
故选D。
4.C
【解析】
【详解】
A.木块在水平台上匀速运动的过程中,钩码匀速下降,此时木块的动能不变,重力势能不变;钩码的动能不变,重力势能变小,机械能等于动能和势能之和,则木块与钩码的机械能总量变小,故A错误;
B.在钩码的拉力作用下,木块沿桌面做匀速运动,此时木块受平衡力,水平方向的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,则
故B错误;
C.钩码触地后木块继续滑动的过程中,木块的速度越来越小,所以木块的动能越来越小,故C正确;
D.钩码触地后木块继续滑动的过程中,钩码不再拉动木块,对木块没有拉力的作用,拉力不再做功,故D错误。
故选C。
5.C
【解析】
【详解】
由题知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则小球位于A点时弹簧处于压缩状态,位于B点时弹簧处于拉伸状态;①小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,弹性形变程度变小,弹性势能变小,水平台面光滑,则小球不受摩擦力;该过程中小球所受弹力方向向右,其速度不断增大,动能变大,所以此过程中弹性势能转化为动能;②到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时小球的速度最大,动能最大;③小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,弹性形变程度变大,弹性势能变大,该过程中小球所受弹力方向向左,其速度不断减小,动能变小,所以此过程中动能转化为弹性势能;则小球从A位置运动到B位置的过程中:
A.小球的动能先增加后减少,在B点时小球的动能最小,弹簧的弹性势能最大,故A正确,不符合题意;
B.弹簧的弹性势能先减少后增大,故B正确,不符合题意;
C.小球运动到O点时的动能(最大)与此时弹簧的弹性势能(为零)不相等,故C错误,符合题意;
D.由于整体的机械能守恒,所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为A、B两点等高,可知小球在摆动过程中机械能没有损耗,即机械能守恒,故A正确;
B.小球摆到B点时,受到非平衡力的作用,处于非平衡状态,故B错误;
C.在O点时为最低点,高度最低,而质量不变,所以在O点时重力势能最小,故C错误;
D.小球从A点到O点的过程中,质量不变,高度减小,速度增大,是将重力势能转化为动能,故D错误。
故选A。
7.D
【解析】
【详解】
卫星在运行过程中质量不变,卫星在近地点和地球的相对距离最小,速度最大,近地点势能最小,动能最大;卫星在远地点和地球的相对距离最大,速度最小,远地点的势能最大,动能最小;卫星从远地点向近地点运行过程中,势能变小,动能变大。由于不计阻力,机械能是守恒的,保持不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.C
【解析】
【详解】
在粗糙的水平杆上,小球从a运动到b的过程中,弹簧的形变程度减小,其弹性势能减小,由于克服与杆的摩擦,一部分弹性势能转化为内能,一部分弹性势能转化为小球的动能,小球的速度变大,动能变大,而小球的重力势能不变,故机械能变大;到达b点时,弹簧恢复原状,此时的弹力为0,水平方向上受到摩擦力的作用,受力不平衡,所以在b点左侧某位置,弹簧的弹力和水平方向上受到的摩擦力是一对平衡力,此时小球的速度最大,动能最大,小球的重力势能不变,故机械能最大,小球从b点向c点运动过程中,弹簧被拉长,小球动能一部分转为弹簧的弹性势能,一部分克服与杆的摩擦转化为内能,即小球动能越来越小,小球的重力势能不变,故机械能变小,所以小球机械能最大的位置在b点左侧。
故选C。
9.C
【解析】
【详解】
A.球还为离开脚时,脚对足球有力的作用,足球在力的作用下有距离的移动,此时脚对球做功;脚离开球后,脚不再给球力的作用,虽然足球有距离的移动,但此时足球不做功,故A错误;
B.足球在运动的过程中,机械能减小,因为足球在空中时受到空气阻力,一部分机械能转化为内能,故B错误;
C.B点为足球在空中运动的最高点,但足球的速度不为零,此时足球在竖直方向上,速度为零,但在水平方向,足球有向右的速度,不为零,所以此时动能也不为零,故C正确;
D.足球从A点到B点,高度增加,速度减小,动能转化为重力势能和内能,故D错误。
故选C。
10.C
【解析】
【详解】
A.悬挂在天花板上的吊灯处于静止状态,不具有动能,故A不符合题意;
B.静止在山顶上的大石头处于静止状态,不具有动能,故B不符合题意;
C.飞行的飞机处于运动状态,具有动能,故C符合题意;
D.拉开的弹弓具有弹性势能,故D不符合题意。
故选C。
11.C
【解析】
【详解】
A.从图中可以看出B、C位置在同一高度,即重力势能相同,小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能,即机械能在减小,所以小球在B点机械能大于C点的机械能,故B点动能要大于C点的动能,故A错误;
B.由于小球运动方向与绳子拉力方向刚好垂直,根据做功的概念,功是物体在力的方向上运动的距离与力大小的乘积,这里垂直无功。故B错误;
C.小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能,即机械能在减小,所以球从B点到O点的过程中机械能减少,故C正确;
D.球从O点到C点的过程中高度不断增加,动能转化为球的重力势能,所以重力势能在增加,故D错误。
故选C。
12.C
【解析】
【详解】
小丽乘坐的电梯匀速上升时,速度不变,则动能不变,高度增加,则重力势能增加,机械能为动能与重力势能之和,则机械能增加,故ABD错误, C正确。
故选C。
13. 减小 减小 大
【解析】
【详解】
[1][2]在电梯向下匀速运动的过程中,该同学运动速度不变,高度减小,故其重力势能减小、动能不变,机械能减小。
[3]在电梯减速停靠一楼的过程中,该同学也在减速,支持力大于重力,故电子秤的示数比该同学所受重力大。
14. 不变 减小 减小
【解析】
【详解】
[1][2]无人机从高空匀速降落时,速度不变,质量不变,故动能不变。同时高度减小,故重力势能减小。
[3]动能、重力势能和弹性势能统称为机械能,下降过程中,飞机没有发生弹性形变,故弹性势能不变,由[1][2]分析可知,无人机的机械能是减小的。
15. 形变 弹性势 重力 地球
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]撑杆在力的作用下变得弯曲,说明力可以使物体发生形变;由于此时撑杆发生了弹性形变,所以压弯的撑杆具有弹性势能。
[3][4]重力的方向竖直向下,运动员会落向地面,是由于受到重力的作用,该力的施力物体是地球。
16. 变大 变大 不平衡
【解析】
【详解】
[1][2]当直升机在竖直方向加速升空时,质量不变,速度增大,所以动能增大;质量不变,高度变大,重力势能变大;机械能为动能和势能的和,所以机械能变大。
[3]当直升机在竖直方向加速升空时,飞行员同时加速上升,处于非平衡状态,所以受力不平衡。
17. 减小 减小 0.33 12500
【解析】
【详解】
(1)[1][2]洒水车在水平公路上匀速行驶,由于不断洒水,所以其质量减小,动能减小;洒水车的高度不变,质量减小,故重力势能减小;洒水车的动能和重力势能都减小,所以机械能也减小;
(2)[3]根据可知,运动的时间为
(3)[4]18km/h=5m/s,洒水车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,洒水车克服阻力做功的功率为
18.(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。
19. 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。
20. 见解析所示 运动状态 错误;一切物体在任何状态下都具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关;物体最终静止在C点是因为受到摩擦阻力的作用 当物重与斜面的粗糙程度一定时,斜面越陡,机械效率越高 3.5N 增大 0 > A图中物体受到的摩擦力小,摩擦力做功小
【解析】
【详解】
(1) ①[1]根据题意知道,当木块经过B点时,相对斜面向上运动,所以,木块受到滑动摩擦力作用,方向与相对斜面运动的方向相反,即沿斜面向下,如下图:
当木块最终停在C点时,木块相对斜面有沿斜面向下的运动趋势,所以,受到的是静摩擦力,方向沿斜面向上,如下图
②[2]用力一推,木块离开手后沿斜面向上运动,即木块由静止变成运动,说明力改变了物体的运动状态;
③[3]该同学的观点是错误的,因为惯性是物体的属性,一切物体在任何状态下都具有惯性,且惯性的大小只与物体的质量有关;物体最终静止在C点,状态发生改变,是由于受到摩擦阻力的作用的结果;
(2) ①[4]分析表格数据知道,当物重、斜面的粗糙程度与斜面的长度一定时,斜面越陡,机械效率越高;
②[5]由表中第1组实验数据知道,有用功是:
W有 =Gh=10N×0.2m=2J
总功是:
W总=Fs=5.5N×1m=5.5J,
所以,额外功是:
W额=W总-W有=5.5J-2J=3.5J,
由于W额 =fs,所以摩擦力是:
(3) ①[6]若斜面光滑,下滑过程物体的重力势能转化为动能,所以运动速度会增大;
②[7]由于物体受到的支持力与垂直,下滑过程中,物体沿支持力方向没有移动距离,所以支持力做功为零;
③[8][9]根据题意知道,两斜面材料相同,高度相同,斜面越陡,摩擦力越小,物体沿斜面下滑到底端时,重力势能转化为动能则越大,即速度越大,所以vA>vB.
21. 大于 C 13500 变大 先上升后下降 远视眼
【解析】
【分析】
【详解】
[1]飞机升空时,空气从上表面流动时路程大,流速快,即空气在上表面的流速大于下表面的流速。
[2]A.飞机获得升力利用了流体压强和流速的关系,抽水机利用的是大气压强,故A不符合题意;
B.用吸管喝饮料时利用了大气压强,故B不符合题意;
C.自制喷雾器利用了流体压强和流速的关系,故C符合题意。
故选C。
[3]热气球悬停时,所受浮力等于总重力,热气球和吊篮总重力为
吊篮处于平衡状态,气囊对吊篮的拉力等于吊篮的重力,所以气囊对吊篮的拉力为
[4]热气球上升时质量不变,高度增大,所以重力势能增大。
[5]断吊篮外面悬挂沙袋的绳子后,因为沙袋具有惯性,所以沙袋先向上做减速直线运动,当速度减为0后,又反向做加速直线运动,所以沙袋会先上升后下降。
[6]放大镜是凸透镜,凸透镜可以纠正远视眼。
答案第1页,共2页
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