北京市2021、2022两年物理中考真题、模拟题选编——功和机械能 练习题
一、单选题
1.(2022·北京·中考真题)图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能不变 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变 D.返回舱所受重力不做功
2.(2021·北京·中考真题)在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受到方向向上的力
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
3.(2020·北京·中考真题)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动
B. 人将重物从地面拉到高处
C. 人推一块大石头没推动
D. 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
4.(2022·北京朝阳·二模)如图所示的实例中,力对物体做功的是( )
A.人推小车在地面上匀速前进
B.举重运动员举着杠铃静止不动
C.人搬石头没有搬动
D.叉车托着货物在水平面上匀速移动
5.(2022·北京大兴·二模)工人推着箱子在水平地面上匀速前进,如图所示。下列关于力对箱子是否做功的判断,其中正确的是( )
A.重力对箱子做了功 B.地面的支持力对箱子做了功
C.工人对箱子的推力对箱子做了功 D.箱子对工人的推力对箱子做了功
6.(2022·北京房山·二模)下列说法中正确的是( )
A.小明推着购物车在水平地面运动,推力对购物车做了功
B.小明推着购物车在水平地面运动,车受到的重力对购物车做了功
C.小明提着书包站在上升的电梯中,提力对书包没有做功
D.小明将书包放在水平的桌面上,桌面的支持力对书包做了功
7.(2022·北京西城·二模)在2022年北京冬奥会上,运动健儿们奋勇拼搏为国争光,如图所示是冬奥健儿在比赛中的情景。下列分析中正确的是( )
A.甲图中:短道速滑运动员在转弯滑行过程中,他所受力的合力为零
B.乙图中:掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中,支持力对冰壶做功
C.丙图中:花滑运动员向前减速滑行的过程中,运动员的惯性逐渐减小
D.丁图中:单板滑雪运动员在空中下落过程中,运动员所受的重力对他做功
8.(2022·北京西城·一模)在国际单位制中,功的单位是( )
A.千克 B.牛顿 C.瓦特 D.焦耳
9.(2022·北京平谷·一模)下列说法正确的是( )
A.踢出去的足球最终落回地面,是因为足球在空中不受力的作用
B.投篮时,篮球在上升过程中,动能不断增大
C.做引体向上静止时,手的拉力也在做功
D.打排球扣球时手感到疼痛,球对手的作用力一定等于手对球的作用力
10.(2022·北京平谷·二模)2022年5月10日1时56分,搭载天舟四号货运飞船的长征七号遥五运载火箭,在文昌航天发射中心成功发射。在它们加速升空的过程中,关于火箭搭载的天舟四号货运飞船,下列说法正确的是( )
A.以长征七号遥五运载火箭为参照物,天舟四号飞船是运动的
B.天舟四号飞船的动能不变
C.天舟四号飞船的重力势能变大
D.天舟四号飞船的机械能总量不变
11.(2022·北京密云·二模)在体育课上,小康用胳膊将排球向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是( )
A.排球在脱离胳膊后的上升过程中,动能逐渐减小
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,重力势能逐渐减小
C.排球对胳膊的作用力与胳膊对排球的作用力是一对平衡力
D.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球所受的重力小于排球的惯性
12.(2022·北京石景山·二模)在第24届北京冬奥会上,我国滑雪运动员夺得单板滑雪男子大跳台冠军,展现出了拼搏精神。赛场是首钢滑雪大跳台,如图甲所示;图乙是大跳台及滑雪过程示意图。当运动员从起滑台A位置起滑,在助滑道滑行获得较大速度后,从跳台末端B位置飞出,在空中做各种比赛动作,最后落在着陆坡的C位置后,完成比赛。在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.在助滑过程中,运动员速度逐渐增大,是因为他具有惯性
B.起跳后,运动员在空中运动的过程中,重力对他不做功
C.运动员从A位置运动到B位置的过程中,重力势能先减小后增大
D.运动员落到着陆坡的C位置时,他对滑板的压力和其受到重力是一对平衡力
二、多选题
13.(2020·北京·中考真题)如图所示为游乐园的过山车运行的情境,下列说法正确的是( )
A.过山车从高处加速滑下的过程中,动能增加
B.过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用
C.过山车从低处上升的过程中,重力势能增加
D.过山车从低处上升的过程中,重力势能转化为动能
14.(2022·北京东城·一模)2022年2月4日北京冬奥会开幕,北京就此成为史上首座“双奥之城”。冬奥会中的滑雪项目,人们的参与度很高,如图所示的是小东正在滑雪的场景。下列说法中正确的是( )
A.小东加速滑行,所受合力为零
B.小东加速滑下的过程中重力势能减小,动能增大
C.小东对滑雪板的压力与滑雪板对小东的支持力是一对相互作用力
D.小东在水平滑道滑过终点后,停止用力不能立即停下来是因为他具有惯性
15.(2022·北京顺义·一模)如图所示为冬奥会的一些运动项目,下列说法中正确的是( )
A.图甲中的短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
B.图乙中的被掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
C.图丙中的自由式滑雪运动员在沿倾斜赛道下滑过程中,重力势能不断减小
D.图丁中的冰球被球杆推着水平滑动一段距离,冰面的支持力对冰球做了功
16.(2022·北京朝阳·二模)如图所示,滚摆从最高点由静止开始释放,运动到最低点后再次向上运动,滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.滚摆的重力势能越来越小
B.滚摆的动能转化为重力势能
C.滚摆的机械能不变
D.重力对滚摆做的功越来越快
17.(2021·北京顺义·二模)一个重力为650N的人乘电梯匀速上升,之后又乘电梯以同样的速度匀速下降,则下列说法中正确的是( )
A.匀速上升时人的机械能不变
B.匀速下降时重力对人做功,重力势能减小
C.匀速上升时人对电梯的压力与人所受的重力是相互作用力,压力大小为650N
D.匀速下降时电梯对人的支持力与匀速上升时电梯对人的支持力相等,均为650N
18.(2021·北京海淀·二模)下列关于功和能的说法中正确的是( )
A.机械做功越快,功率就越大
B.作用在物体上的某个力越大,这个力对该物体做的功就越多
C.在平衡力作用下运动的木块,其机械能可能发生变化
D.在空中竖直自由下落的篮球,其增加的动能是由重力势能转化来的
19.(2021·北京东城·二模)如图所示,小东将一把铁锁用绳子悬挂起来,把它拉到自己的鼻子附近,由静止释放,铁锁来回摆动,如图所示。铁锁摆动过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子对铁锁的拉力与铁锁受到的重力是一对平衡力
B.铁锁始终不会超过释放时的高度
C.铁锁的动能和势能不断相互转化
D.若铁锁摆动到最低点时绳子突然断开,则铁锁将沿竖直方向下落
20.(2021·北京石景山·二模)排球比赛中,被运动员垫起的排球竖直向上运动到最高点后又落回过程中,排球经过P点和Q点时,其动能和重力势能大小关系如图所示。下列关于排球的判断正确的是( )
A.P点速度大于Q点速度
B.在P点的机械能大于在Q点的机械能
C.在P点时机械能等于在Q点的机械能
D.P点离地面的高度大于Q点离地面的高度
21.(2021·北京昌平·二模)如图所示是两物块(固定在一起)沿斜面(斜面固定不动)向下运动的情境示意如图,若甲物块质量为m1,乙物块质量为m2,m1小于m2,在它们沿斜面向下运动速度越来越大的过程中,下列说法中正确的是( )
A.甲物块的动能越来越大
B.甲、乙两物块的速度大小始终相等
C.甲、乙两物块的动能始终相等
D.甲、乙两物块所受重力做功的功率始终相等
三、填空题
22.(2022·北京海淀·二模)如图所示为探究物体的动能大小与什么因素有关的实验装置示意图,实验时将小球从斜面上的确定位置由静止释放,小球运动到水平木板上时进入木槽中,并与木槽一起运动一段距离后静止在木板上。该实验中所探究的“物体的动能”是指物体___________(选填“小球”或“木槽”)的动能;实验中物体动能的大小是通过___________来反映的。
23.(2021·北京燕山·二模)如图所示,用细线系住小球悬挂在O点,将小球拉至A点由静止释放,从A点到最低点B的过程中,小球的重力势能______,最高点C比A的位置低,说明此过程中机械能______(均选填“增大”或“减小”)。
四、实验题
24.(2022·北京大兴·一模)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________。
25.(2022·北京门头沟·一模)实验桌上有如下器材:已经组装好的倾角固定的斜面和长木板(如图所示)、质量分别是30g和8g的甲、乙两个小球、木块、刻度尺。小茗利用上述器材,设计一个实验探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”。他利用小钢球撞击木块,通过观察木块在水平板面上滑行的距离的大小来判断小钢球具有的动能大小。
以下是他的主要实验步骤:
① 将甲、乙两个小钢球的质量m记录在表格中;
② 在斜面上标记点A、点B,让小钢球甲从A点由静止开始滚下,撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离s,并记录在表格中;
③ 更换小钢球,让小钢球乙从B点由静止开始滚下,撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离s,并记录在表格中;
(1)小茗的探究过程中存在的问题:_________;
(2)请你针对小茗探究过程中存在的问题,写出改正措施:_________;
(3)小茗改正措施后进行了多次实验,发现每次实验被甲、乙撞击的木块在水平木板面上滑行的距离始终有s甲>s乙,于是她得出实验结论:_________。
26.(2021·北京平谷·二模)如图是某同学探究物体动能大小与那些因素有关的实验装置,第一次他将钢球从高h处的斜糟上由静止滚下,在水平面上运动,运动的钢球A碰上木块B后,能将B撞出一段距离s1。第二次让同一钢球从高1.5h处由静止滚下,在水平面上运动,运动的钢球A碰上木块B后,能将B撞出一段距离s2。根据实验回答下列问题:
(1)这两次实验该同学所探究问题的自变量是:________。
(2)该实验中,物体动能大小用_________来反映。
(3)在两次实验中木块移动时受到的摩擦力第一次为f1,第二次为f2,则f1______f2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
27.(2021·北京市第五十中学模拟预测)简单机械为我们解决问题带来很多方便,下面我们就利用它探究我们学习中的疑惑。
(1)小华小组测小车的平均速度如图甲所示,让小车从A点自由滑下,经B点到C点,则vAB___________vAC(选填“=”、“<”或”>”)。
(2)课外实验小组林琳同学安装了如图乙装置想探究阻力对物体运动的影响,做了三次实验。通过三次实验林琳小组总结出小车在毛巾、棉布、木板表面受到的阻力不同,速度减小得快慢不同,分析出如果物体受到的阻力为零,速度就不会改变。从而理解了牛顿第一定律是经过___________(A.实验 B.实验加推理概括)得出的定律。
(3)林琳小组完成上述实验后添加了一个木块和两个质量不同的小球,又利用装置丙探究影响动能大小的因素,在此实验中是通过观察___________判断动能大小的。试想如果实验所用的木板绝对光滑,她的实验___________(选填“能”或“不能”)成功。
(4)上述三个力学实验中均用到了物理学中的同一种简单机械是___________;举出一个日常生活中利用此机械的实例:___________。
五、计算题
28.(2022·北京市十一学校一模)如图是物流中用到的无人搬运车(AGV),该车能按照程序设定自动完成包裹分拣,搬运车质量为3kg,轮子与地面总接触面积为100cm2,搬运车能以0.5m/s的速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域,求:
(1)搬运车空载时对地面的压强?
(2)在运送过程中,搬运车受到的阻力为300N,求搬运车的功率?
六、综合题(共0分)
29.(2022·北京市第二中学通州校区一模)请阅读《孔明灯》并回答问 题。
孔明灯
孔明灯又叫天灯,俗称许愿灯。相传,孔明灯是由三国时蜀汉丞相诸葛亮(字孔明)发明的,所以称为孔明灯。当年,诸葛亮被围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息。讯息成功传出后,被救脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代人放孔明灯多作为祈福之用,一般在元宵节、中秋节等重大节日施放。
孔明灯可大可小,一般为圆柱体或长方体形状。一般的孔明灯是用竹片架成圆球形,形成主体支架。外面以薄白纸密密包围而开口朝下,形成灯罩。底部的支架则以竹削成的篦组成,上面安置火源,可以是蜡烛或固体酒精。
选择晴朗无风的夜晚,先将灯体撑开,将底部的火源点燃,直到双手感到孔明灯有上升之势,即慢慢放开双手,孔明灯便徐徐飞起,上升高度可达 1000m 左右。孔明灯上升的原理与热气球相同,将孔明灯内空气加热,灯内一部分空气就会因空气受热膨胀而从灯罩向下的开口流出,使内部空气密度比外部空气的密度小,因此充满热空气的孔明灯就会上升。
注意事项:孔明灯必须要在无风的天气和空旷的场地上放飞,否则不但不能飞上天,而且可能会引起火灾。请不要在多草多树木的地方、居民区、机场方圆 5 公里范围内、加油站、加气站、高压供电设施设备、通信设施设备等具有火灾、爆炸危险的场所附近燃放孔明灯。放飞时,需要 2-3 人的共同协力, 需有成年人陪同。另外,可以在孔明灯底部拴上线,这样既可以重复放飞,又能控制起飞高度和范围,避免引起火灾。
(1)放飞孔明灯要点燃火源,主要目的是____
A.点亮照明以增加节日气氛 B.加热周围空气
C.加热灯内空气 D.增大灯罩的体积
(2)孔明灯在点燃后加速上升的过程中,下列说法正确的是____
A.浮力等于重力 B.加速上升是由于孔明灯具有惯性
C.动能转化为重力势能 D.内能转化为机械能
(3)网上有这样一段话:孔明灯受到重力和浮力两个力作用。燃料燃烧,灯内空气温度升高,气体密度减小,导致孔明灯浮力增加。当浮力大于重力时, 孔明灯就会上升。
请你指出其中的错误之处:______。
(4)请你根据所学的知识说明孔明灯不可能一直上升的原因______。
30.(2022·北京顺义·二模)阅读《航天器着陆的“平安之花”》,回答问题。
航天器着陆的“平安之花”
2022年4月16日上午,一朵“红白伞花”缓缓降落在内蒙古的东风着陆场,神舟十三号载人飞船成功着陆,3名航天员安全回家。
从距离地面300多公里的太空穿越大气安全着陆,需要经历四次刹车。第一次刹车是发动机,点火反推,让飞船脱离运行轨道,进入返回地球的轨道,飞船以无动力状态在地球引力的作用下自由下落。第二次刹车是在距离地面100km的时候,返回舱高速进入大气层后,强烈压缩其前面的空气,因此产生大量的热,造成温度急剧升高,温度可达2000℃左右。第三次刹车则是在距离地面10km的时候,开始用降落伞减速,这顶大伞是不能一下子全部打开的,否则伞会被空气崩破,返回舱也会随之被摔烂。科学家为开伞设计了一套程序,先是打开一个引导伞,引导伞工作16s,返回舱的下降速度可由180m/s减至80m/s,然后由引导伞拉出一个减速伞,再由减速伞带出主伞,主伞先开一个小口,慢慢地全部撑开,这时返回舱的下降速度逐渐由80m/s减至6m/s。主伞是用特殊的纺织材料做成的,这种材料耐压性能良好,质量轻,薄如蝉翼,但却非常结实,你就是使尽全身力气也无法把它撕破。主伞看上去是一整块,实际上它是由一千多条小伞布拼接而成,是工作人员一针一线缝制处理的。第四次刹车是快到地面时,返回舱底部的反推发动机瞬间,点火,最终把最后的一点速度也抵消掉,返回舱安全着陆。
神舟十三号载人飞行任务的圆满成功,标志着空间站关键技术验证阶段任务圆满完成,中国空间站即将进入建造阶段。
阅读上述材料,回答下列问题:
(1)从神舟十三号返回情况来看,目前只能通过两种可控的方法来给返回舱减速,一种是______,另一种则是反推装置。
(2)返回舱在第三次刹车过程中,下列说法正确的是______。(选填选项前字母)
A.返回舱的动能减小 B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能减小 D.返回舱的机械能不变
(3)主伞是用特殊材料制成的,这种材料还可应用在______方面,这是利用了材料的______特点。
31.(2021·北京东城·二模)请阅读《从“东方红”到“天问”》并回答问题。
从“东方红”到“天问”
1970年中国第一颗人造卫星“东方红一号”成功升空到今天,中国的航天已经走过了50余年的历程。在这段岁月里,我国航天事业创造了以“两弹一星”、载人航天、北斗工程、月球探测、火星探测等为代表的辉煌成就,走出了一条自力更生、自主创新的发展道路。
航天事业离不开运载火箭,我国的长征系列火箭的发展,可分为四个阶段,如表1:
表1
发展阶段 代表型号 主要特点 承担过的发射任务
第一代运载火箭 CZ-1 具有明显的战略武器型号特点,运载能力等总体性能偏低 东方红一号
第二代运载火箭 CZ-2C 采用有毒推进剂;采用了数字控制系统 “悟空”号暗物质粒子探测卫星
第三代运载火箭 CZ-2F 任务适应能力大大提高,能满足载人航天任务需求,增加了故障检查和逃逸系统,简化了发射流程 神舟一号、嫦娥一号
第四代运载火箭 CZ-5 采用无毒无污染推进剂,采用全箭统一总线技术和先进的电气设备,最大运载能力得到大幅提升 天问一号
迄今为止,我国应用长征系列火箭成功发射许多航天飞行器。表2是一些典型飞行器的信息。
表2
名称 绕行天体 质量/kg 轨道形状 飞行高度/km 运行周期/min
东方红一号卫星 地球 173 椭圆 437.7~2057.6 110.3
风云一号A卫星 地球 750 圆 900 102.86
风云二号A卫星 地球 1200 圆 35786 1440
风云四号A卫星 地球 5400 圆 35786 1440
神舟五号飞船 地球 7840 圆 343 91.64
嫦娥一号探测器 月球 2350 圆 200 约127
天问一号探测器 火星 约5000 椭圆 280~59000 约2880
我国古代诗人屈原在《天问》中感叹:“遂古之处,谁传道之?上下未形,何由考之?” 表达了自己对星空和宇宙的向往。中国,作为火箭的“故乡”、最早进行“飞天 ”实践的国度,在当今太空探索开发的热潮中,正扮演着积极重要的角色。中国的现代航天人也正在砥砺前行,努力奋斗,将中国的飞船推向更加璀璨的星空!
(1)我国发射的“天问一号”探测器承担的是______(选填“火星”或“月球”)的探测任务;
(2)“神舟五号”飞船在绕地球运行时的运动状态______(选填“发生”或“不发生”) 改变;
(3)通过表1可知,第四代运载火箭与第一代运载火箭相比,优势是______;(提出一条即可)
(4)通过表2所给的信息,你能总结出与飞行器运行周期相关的规律是______。(提出一条即可)
参考答案:
1.A
【详解】A.因为返回舱是匀速运动,且质量未改变,所以返回舱的动能不变,故A正确;
B.返回舱的质量未变,但其高度在不断减小,所以返回舱的重力势能变小,故B错误;
C.机械能等于动能和势能之和,动能不变,势能减小,所以机械能减小,故C错误;
D.重力竖直向下,返回舱在重力的方向上移动了距离,所以返回舱所受重力做功,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】A.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球具有向上运动的惯性,一切物体都有惯性,故A错误;
B.排球在脱离胳膊后的上升过程中,如果不考虑空气阻力,排球受到方向竖直向下的重力,故B错误;
C.排球在脱离胳膊后的上升过程中,克服重力做功,位置升高,重力势能逐渐增加,故C错误;
D.排球在脱离胳膊后的上升过程中,受重力作用,速度逐渐减小,动能逐渐减小,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.人用力搬石头但没有搬动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
B.人将重物从地面拉到高处,对物体有向上的拉力,物体在拉力的方向上通过了距离,所以拉力对物体做了功,符合题意;
C.人推一块大石头没推动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动,人给箱子一个向上的力,箱子向上没有移动距离,人对箱子没有做功,不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】A.人推小车在地面上匀速前进,小车在推力的方向上通过一定的距离,推力对小车做功,故A符合题意;
B.举重运动员举着杠铃静止不动,人对杠铃有力的作用,但在力的方向上没有移动距离,所以人对杠铃没有做功,故B不符合题意;
C.搬石头但没有搬动,只有力没有在力的方向上通过一定的距离,所以人对石头没有做功,故C不符合题意;
D.叉车托着货物在水平面上匀速移动,力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,叉车没有对货物做功,故D不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】AB.工人推着箱子在水平地面上匀速前进,箱子受到的重力和地面对箱子的支持力在这两个力的方向上没有移动距离,则这两个力对箱子没有做功,故AB错误;
C.工人沿水平方向推箱子,箱子在水平方向上运动了一段距离,工人的推力对箱子做了功,故C正确;
D.箱子对工人的推力作用于工人,箱子是施力物体,是箱子对工人做了功,故D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.购物车受到的推力方向和运动方向相同,在推力的方向移动了距离,推力对购物车做了功,故A正确;
B.小明推着购物车在水平地面运动,车受到的重力的方向和购物车的运动方向垂直,车在重力的方向没有移动距离,车受到的重力对购物车没有做功,故B错误;
C.小明提着书包站在上升的电梯中,人给书包一个向上的提力,书包向上移动了距离,提力对书包做功,故C错误;
D.小明将书包放在水平的桌面上,桌面的支持力竖直向上,书包在支持力的方向上没有移动,桌面的支持力对书包没有做功,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】A.短道速滑运动员在转弯滑行过程中,速度的方向不断发生变化,受到非平衡力的作用,他所受合力不为零,故A错误;
B.掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中,支持力的方向与运动方向垂直,所以支持力没有对冰壶做功,故B错误;
C.花滑运动员向前减速滑行的过程中,质量不变,运动员的惯性不变,物体的惯性与速度大小无关,故C错误;
D.单板滑雪运动员在空中下落过程中,在重力的方向上移动了距离,所以运动员所受的重力对他做了功,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】A.千克是质量的国际单位,故A不符合题意;
B.牛顿是力的国际单位,故B不符合题意;
C.瓦特是功率的国际单位,故C不符合题意;
D.焦耳是功的国际单位,故D符合题意。
故选D。
9.D
【详解】A.踢出去的足球最终落回地面,是因为足球在空中受到重力的作用,使得足球的运动状态发生改变,故A错误;
B.投篮时,篮球在上升过程中,速度逐渐变小,质量不变,故其动能不断变小,故B错误;
C.做引体向上静止时,即没有移动距离,故此时手的拉力不做功,故C错误;
D.打排球扣球时手感到疼痛,是因为手受到球的反作用力,由力的作用的相互性可知,球对手的作用力和手对球的作用力是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.以长征七号遥五运载火箭为参照物,天舟四号飞船的位置不变,因此是静止的,故A错误;
B.加速升空的过程中,天舟四号飞船的质量不变,速度增大,动能变大,故B错误;
C.加速升空的过程中,天舟四号飞船的质量不变,高度增大,重力势能变大,故C正确;
D.由BC分析可知,天舟四号飞船的动能和重力势能都变大,机械能等于动能与势能之和,因此机械能总量变大,故D错误。
故选C。
11.A
【详解】A.动能与物体的质量和速度有关,排球在上升的过程中运动的越来越慢,速度越来越小,所以动能减小,故A正确;
B.重力势能与物体的质量和高度有关,排球在上升的过程中高度变高,所以重力势能变大,故B错误;
C.排球对胳膊的作用力与胳膊对排球的作用力是一对相互作用力,故C错误;
D.排球在脱离胳膊后能继续上升,是由于排球具有惯性,惯性是物体本身的一种特性,惯性不是力的作用,所以不能与力比较大小,故D错误。
故选A。
12.C
【详解】A.在助滑过程中,运动员速度逐渐增大重力势能转化为动能,所以运动员的速度不断增大,与惯性无关,故A错误;
B.运动员从起跳到最高点的过程中,运动员有重力且在重力方向上移动了一段距离,所以重力对运动员做功,故B错误;
C.重力势能大小的影响因素:质量、高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;运动员从A位置运动到B位置的过程中,质量不变,高度先减小后增大,重力势能先减小后增大,故C正确;
D.运动员落到着陆坡的C位置时,他对滑板的压力作用在滑板上,其受到重力作用在运动员身上,即两力作用点没有在同一物体上,所以,不是平衡力,故D错误。
故选C。
13.AC
【详解】A.过山车从高处加速滑下的过程中,质量不变,速度增大,所以动能增加,故A正确;
B.过山车从高处加速滑下是因为受重力的作用,故B错误;
C.过山车从低处上升的过程中,质量不变,高度升高,所以重力势能增加,故C正确;
D.过山车从低处上升的过程中,动能减小,重力势能增大,且克服阻力做功,将动能转化为重力势能和内能,故D错误。
故选AC。
14.BCD
【详解】A.小东加速滑行,运动状态发生改变,所受合力不为零,故A错误;
B.小东加速滑下的过程中,质量不变,高度降低,速度增大,重力势能减小,动能增大,故B正确;
C.物体间力的作用是相互的,小东对滑雪板的压力与滑雪板对小东的支持力是一对相互作用力,故C正确;
D.小东在水平滑道滑过终点后,停止用力不能立即停下来是因为他具有惯性,会保持原来的运动状态,故D正确。
故选BCD。
15.BC
【详解】A.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向发生了改变,运动状态发生了改变,故A错误;
B.被掷出去的冰壶虽然受到冰面的摩擦力,但由于冰壶具有惯性,能继续向前运动一段距离,故B正确;
C.自由式滑雪运动员在沿倾斜赛道下滑过程中,质量不变,高度减小,速度增大,重力势能不断减小,动能增大,重力势能转化为动能,故C正确;
D.冰球在水平面上滑行时,冰面对冰球的支持力与冰球运动方向垂直,支持力不做功,故D错误。
故选BC。
16.AD
【详解】A.滚摆从最高点运动到最低点的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,故A正确;
BC.滚摆每次到达最高点时总比前一次低,说明滚摆要克服阻力做功,有一部分机械能转化为内能,滚摆的机械能减小,滚摆从最高点运动到最低点的过程中,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能和内能,故BC错误;
D.滚摆从最高点运动到最低点的过程中,重力对滚摆做功的功率为
速度变大,重力不变,功率变大,重力对滚摆做的功变快,故D正确。
故选AD。
17.BD
【详解】A.匀速上升时,速度不变,高度变大,人的动能不变,重力势能变大,所以人的机械能变大,故A错误;
B.匀速下降时,人在重力的方向上移动了一段距离,所以重力对人做功,高度减小,所以重力势能减小,故B正确;
C.匀速上升时人对电梯的压力与人所受的重力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D.匀速下降时电梯对人的支持力与匀速上升时电梯对人的支持力,都和人受到的重力是一对平衡力,都与人受到的重力大小相等,均为650N,故D正确。
故选BD。
18.ACD
【详解】A.功率表示做功快慢,机械做功越快,表示功率就越大,故A正确;
B.做功多少与两个因素有关,一个是作用在物体上的力,一个是这个力的方向上的距离,因此作用在物体上的某个力越大,这个力对该物体做的功不一定越多,还与距离有关,故B错误;
C.在平衡力作用下运动的木块,其速度大小不变,即动能不变,但其重力势能可以发生变化,如可以匀速上升等,因此其机械能可能发生变化,故C正确;
D.在空中竖直自由下落的篮球,高度减小,重力势能减小,速度增加,动能增加,其增加的动能是由重力势能转化来的,故D正确。
故选ACD。
19.BC
【详解】A.铁锁曲线运动,不是平衡状态,不受平衡力,故A错误;
B.铁锁受到空气阻力,要克服阻力做功,机械能减小,高度始终不会超过释放时的高度,故B正确;
C.铁锁从高处向低处摆动过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能,从低处到高处相反,故C正确;
D.小球运动到最低点,速度最大,若此时绳子突然断开,速度方向水平,重力竖直向下,做曲线运动,故D错误。
故选BC。
20.BD
【详解】A.由图可知,排球经过P点的动能等于经过Q点的动能,故排球在P点的速度等于Q点的速度,故A错误;
BC.由图可知,排球经过P点的动能等于经过Q点的动能,排球经过P点的重力势能大于经过Q点的重力势能,故排球在P点的机械能大于在Q点的机械能,故B正确,C错误;
D.由图可知,排球经过P点的重力势能大于经过Q点的重力势能,故P点离地面的高度大于Q点离地面的高度,故D正确。
故选BD。
21.AB
【详解】A.它们沿斜面向下运动速度越来越大的过程中,速度越来越大,故甲物块的动能越来越大,故A正确;
B.由于甲与乙物块是固体在一起的,故甲乙物块的速度大小始终相等,故B正确;
C.由B可知,速度相同,但是质量不同,故甲、乙两物块的动能不同,故C错误;
D.由于甲与乙物块是固体在一起的,甲乙的重力不同,改变的高度相同,故重力做功不同,而时间相同,故甲、乙两物块所受重力做功的功率始终不相等,故D错误。
故选AB。
22. 小球 小球带动木槽运动距离的远近
【详解】[1][2]物体的动能是看不见的,所以采用了转化法,通过观察小球带动木槽滑行距离的远近来判断小球动能的大小,小球的动能越大,带动木槽运动距离的远,小球的动能越小,带动木槽运动的距离越近,所以实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能。
23. 减小 减小
【详解】[1]从A点到最低点B的过程中,高度降低,重力势能减小。
[2]最高点C比A的位置低,说明机械能不守恒,小球需要克服阻力做功,所以机械能变小。
24. 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
【详解】(1)[1]探究钢球的动能跟钢球的质量是否有关,应该改变小球的质量,控制小球到达水平面的速度相同,所以小球应该从同一位置静止释放,所以将物块C放在水平面P处,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)[2]根据(1)中需要记录的数据设计表格,如下表所示
实验次数
m/kg
s/m
25. 没有控制小钢球甲乙在水平面上的初速度大小相同 让小钢球甲乙均从A点由静止滚下 物体动能的大小与物体质量大小有关或 物体速度大小相同时,物体的质量越大则物体的动能越大
【详解】(1)[1]本实验探究物体的动能大小与质量的关系,根据控制变量法,应保持速度相同,质量不同,甲、乙两个小球没有从同一高度落下,没有保证甲、乙小球到水平面的初速度大小相同。
(2)[2]小茗的实验设计实验时只需要将甲、乙两小球从同一高度从静止自由滑下。
(3)[3]被甲、乙撞击的木块在水平木板面上滑行的距离的远近代表了甲、乙物体的动能的大小,甲的质量比乙大,结合木块在水平木板面上滑行的距离始终有s甲>s乙,可得出结论:物体动能的大小与物体的质量有关,速度相同的情况下,质量越大,动能就越大。
26. 速度 木块移动的距离 等于
【详解】(1)[1]同一小球从不同高度向下滑动,到达水平的速度不同,质量相同,故变量是速度。
(2)[2]物体具有动能对外做功,对木块做功,能够对外做功的越多,木块移动的距离越大,故通过木块移动的距离来反应动能的大小。
(3)[3]由于每一次木块都是滑动的,故属于滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力有关,而这两点两次都相同,故摩擦力的大小相同。
27. < B 推木块的距离 不能 斜面 盘山公路
【详解】(1)[1]由图可知,sAB=4.00cm,sAC=9.00cm,tAB=2s,tAC=3s,可计算AB段、AC段平均速度为
所以平均速度大小关系为
(2)[2] 牛顿第一定律是根据小车在毛巾、棉布、木板表面的运动情况,推理得出物体不受阻力作用时的运动情况,毕竟现实世界中并没有完全无阻力的情况存在,因此牛顿第一定律是实验加推理概括得出的定律。
(3)[3][4]探究影响动能大小的因素,利用转换法将物体动能的大小转化成推木块的距离,推动距离大,说明物体的动能大,如果实验木板绝对光滑,实验不成功,因上推动的木块将一直做匀速直线运动,不会停下。
(4)[5][6]在上述三个实验中,都利用了斜面这种简单机械,日常生活中利用了斜面的有盘山公路、螺丝钉等。
28.(1)3×103Pa;(2)180W
【详解】解:(1)该搬运车对水平地面的压力
F=G=mg=3kg×10N/kg=30N
对水平地面的压强
(2)根据题意知道,搬运车受到的牵引力
搬运车的功率
答:(1)搬运车空载时对地面的压强是3×103Pa;
(2)搬运车的功率是180W。
29. C D 气体密度减小,导致孔明灯浮力增加 见解析
【详解】(1)[1]由题可知,点燃火源主要目的是加热灯笼内的空气,使灯内空气受热膨胀,将一部分空气排出灯笼外,灯内空气的重力减小,当灯笼受到的浮力大于灯笼和灯内空气的总重时,灯笼就会腾空而起,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]孔明灯加速上升是因为浮力大于重力,在这个过程中,孔明灯的速度和高度都增大,所以它的重力势能和动能都增大;上升时需要热源不断提供内能,使灯内空气受热膨胀,将一部分内能转变为了机械能,故ABC错误,D正确。故选D。
(3)[3]燃料燃烧,灯内空气温度升高,气体密度减小,使灯的自重减小,但灯外空气的密度并没有发生变化,灯的体积也没有变化,由F浮=ρgV排可知,灯所受的浮力是不变的,故错误之处为气体密度减小,导致孔明灯浮力增加。
(4)[4]随着燃料的消耗,火焰会不断减弱,灯笼内的空气会变冷收缩,外部空气又会进入灯笼内,致使浮力小于灯和灯内空气总重,灯笼就会下降,所以孔明灯不可能一直上升。
30. 降落伞减速 AC 防弹衣 耐压性能良好,质量轻
【详解】(1)[1]从以上阅读材料可知,返回舱的四次刹车中,有两次用到了反推装置,分别是第一次刹车和第四次刹车,这两次刹车返回舱都可以控制启动反推装置的时间,实现减速,因此反推装置在返回舱刹车过程中是可控的。第二次刹车利用的是空气阻力进行减速,该过程中返回舱内没有进行其他操作,是不可控的。在第三次刹车中,返回舱利用了降落伞进行减速,并且由科学家为其设计了一套程序,返回舱可以按照程序的指令进行减速,因此可知降落伞减速是可控的,故从神舟十三号返回情况来看,目前只能通过两种可控的方法来给返回舱减速,一种是降落伞减速,另一种则是反推装置。
(2)[2]A.影响物体动能的因素有两个,分别是质量和速度,当物体质量不变的时候,速度越小,动能越小。由题意可知,第三次刹车中返回舱质量不变,速度逐渐变小,因此可判定返回舱的动能减小,故A正确;
B.物体的重力势能受质量和高度影响,在质量相同的情况下,高度越低,物体的重力势能越小。第三次刹车过程中,返回舱不断下降,质量不变,高度逐渐减小,因此返回舱的重力势能减小,故B错误;
CD.机械能的总量等于物体动能和势能之和,由A、B选项分析可知,返回舱的动能和重力势能都在减小,因此在第三次刹车过程中返回舱的机械能减小,故C正确,D错误。
故选AC。
(3)[3][4]降落伞主伞的材料具有耐压性能良好,质量轻,薄如蝉翼,但却非常结实的特性,其中,我们可以利用材料的耐压性能良好,质量轻的特点制作防弹衣,这样可以让人在穿着防弹衣的时候既能够有效的减弱子弹巨大压力的伤害,又能够灵活的运动。
31. 火星 发生 运载能力大幅提升 飞行器的运行周期与质量无关
【详解】(1)[1]由材料表格可知,“天问一号”去火星。
(2)[2]“神舟五号”飞船在绕地球运行时方向始终改变,运动状态改变。
(3)[3]第一代运载火箭运载能力等总体性能偏低,第四代运载火箭最大运载能力得到大幅提升,第四代运载火箭与第一代运载火箭相比,优势之一是运载能力大幅提升。
(4)[4]东方红一号卫星比风云一号A卫星质量小,但运行周期比风云一号A卫星长,东方红一号卫星比风云二号A卫星质量小,但运行周期比风云二号A卫星短,所以飞行器的运行周期与质量无关。