第11章:功和机械能 练习题
一、单选题
1.(2022春·河北保定·八年级统考期末)在国际单位制中 ,功的单位是( )
A.牛顿 B.焦耳 C.帕斯卡 D.瓦特
2.(2022春·河北保定·八年级统考期末)小明用20牛的水平拉力拉重100牛小车沿水平公路匀速移动了15米,在这个过程中,重力做功为( )
A.0焦 B.300焦 C.1500焦 D.1200焦
3.(2022春·河北石家庄·八年级统考期末)如图所示的情境中,对做功情况判断正确的是( )
A.运动员撑着杠铃保持静止的过程,运动员对杠铃做了功
B.人用力搬石块但石块未能离开地面,人对石块做了功
C.人在平直的地面上推着小车匀速运动,人对小车不做功
D.起重机匀速提升货物的过程中,起重机对货物做了功
4.(2022春·河北唐山·八年级统考期末)一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出,子弹在枪膛中受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N,枪膛长60cm,子弹从枪膛射出后飞行1200米,气体对子弹做的功为
A.0.18焦 B.120焦 C.360焦 D.7.2×105焦
5.(2022春·河北秦皇岛·八年级统考期末)甲、乙两机器,甲的功率比乙的功率大,则甲做功一定比乙( )
A.快 B.慢 C.多 D.少
6.(2022春·河北唐山·八年级统考期末)下列说法中正确的是( )
A.做功越多的机械功率一定越大 B.功率越大的机械,做功一定越快
C.功率越大的机械,所用时间越少 D.做功越多的机械,所用时间越多
7.(2022春·河北沧州·八年级统考期末)如图所示,利用甲、乙两个斜面,分别用F1、F2的力把相同的物体从斜面底部匀速拉到相同的高度h。相关数据如下表所示,由此判断,正确的是( )
物体重力G/N F1/N F1/N
10 9 11
A.甲斜面省力 B.两个斜面都省力
C.F1做功的功率比F2的小 D.F1、F2做功的功率大小相同
8.(2022春·河北保定·八年级期末)在北京举办的第24届冬奥会上,我国健儿取得佳绩。如图是高台跳雪运动员在空中加速下落的情景。关于加速下落的过程,下列分析正确的是( )
A.动能减小,重力势能减小
B.动能增大,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小
D.动能不变,重力势能不变
9.(2022春·河北秦皇岛·八年级统考期末)对在高速公路上行驶的汽车要进行限速,其实质是限制了汽车的是( )
A.摩擦力 B.动能 C.势能 D.惯性
10.(2022春·河北秦皇岛·八年级统考期末)如图所示,运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,其主要目的是( )
A.增大箭的弹性势能 B.增大弓的弹性
C.增大弓的弹性势能 D.使箭沿直线运动
11.(2022春·河北承德·八年级统考期末)频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一,如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置,不计空气阻力,在小球下落的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能逐渐增大 B.小球的机械能逐渐减小
C.小球的重力在 ab 段做功比在cd 段多 D.小球的重力在 ab 段做功比在 cd 段慢
12.(2022春·河北唐山·八年级统考期末)2022年2月14日,我国自由式滑雪运动员徐梦桃在北京冬奥会上获得冠军。如图所示是她比赛中的运动轨迹,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从A点滑向B点过程中,运动员的重力势能转化为动能
B.在C点时运动员受平衡力作用
C.从C点下落到D点过程中,运动员的机械能增大
D.运动员从E点滑向F点,是因为受到惯性的作用
13.(2022春·河北沧州·八年级统考期末)如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,时刻,将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后被弹簧弹起,上升到一定高度后再下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则( )
A.时刻小球的动能最大
B.时刻小球的重力势能最大
C.时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能
D.从开始下落到第一次到达最低点,小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
14.(2022春·河北邯郸·八年级统考期末)滚摆从图的位置1由静止释放,下降经过的位置2,继续下降,再上升到达最高点3,在这个运动过程中,以下说法正确的是( )
A.滚摆动能最大的位置是2 B.滚摆动能为0的位置只有位置3
C.滚摆重力势能最大的位置是1 D.滚摆在整个运动过程中机械能守恒
二、多选题
15.(2022春·河北保定·八年级统考期末)如图甲,用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示F的大小随时间t的变化关系,丙图表示物体的运动速度v的大小随时间t的变化关系。已知在10s~20s内物体上升的高度为40m,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.物体的重力大小为50N
B.在0~10s内,物体对地面的压力大小是20N
C.在10s~30s内,物体上升的平均速度大小为6m/s
D.在20s~30s内,拉力F对物体做的功为4000J
16.(2022春·河北唐山·八年级统考期末)一个小球从A点由静止开始自由下落,相继经过B、C两点,如图所示。若小球经过A、B两点和B、C两点的时间相等,且sABA.在下落过程中,没有力对小球做功
B.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
C.在下落过程中,小球受到的重力做功越来越快
D.在下落过程中,小球受到的重力在AB段做的功与BC段做的功相等
17.(2022春·河北石家庄·八年级统考期末)为了更好地推进“一带一路”的实施,我国计划发射十八颗通信卫星,为沿线国家提供信息服务。下列关于人造地球卫星的说法中正确的是( )
A.卫星运动到远地点时,动能最小,重力势能最大
B.卫星由近地点向远地点运动,动能转化为重力势能
C.卫星在近地点的机械能小于卫星在远地点的机械能
D.卫星由近地点向远地点运行时,卫星的速度变大
三、填空题
18.(2022春·河北沧州·八年级统考期末)重30N的物体在10N水平推力作用下,匀速前进了5m,在此过程中,推力对物体做的功为______ J,重力对物体做的功为______ J。
19.(2022春·河北唐山·八年级统考期末)—个重20N的物体在水平地面上受水平拉力作用下恰能以0.5m/s的速度匀速运动,若物体运动了5m,拉力的功率为3W,拉力做功___J,拉力大小__N,重力做的功___J。
20.(2022春·河北邯郸·八年级统考期末)两台机器功率之比是1∶3,在同样时间内它们做功之比为________,若要做同样多的功,所需时间之比为________ .
21.(2022春·河北保定·八年级统考期末)随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进了普通家庭,小樱的爸爸最近也购买了一辆轿车。若轿车以96kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示。则时间内,轿车发动机做功为________J,轿车运动过程中受到的阻力为________N。
22.(2022春·河北秦皇岛·八年级统考期末)在水平地面上用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车匀速前进了5m,用时2.5s,小车受到的滑动摩擦力是______N;拉力做的功等于______J;重力做的功等于______J;支持力做的功等于______J;拉力的功率等于______W。
23.(2022春·河北唐山·八年级统考期末)要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率,需要测量的物理量有:人的质量m、______、______,测得的功率表达式为______。
24.(2022春·河北唐山·八年级统考期末)重为5×104N的汽车在平直的公路上以36km/h的速度匀速行驶600m,在行驶过程中受到的阻力恒等于车重的0.04倍,轮胎与地面接触的实际面积为0.2m2。求:
(1)汽车匀速行驶过程中所受的牵引力F=_______N。
(2)牵引力的功率P=_______W。
(3)汽车静止在水平地面上时对地面的压强_______。
25.(2022春·河北邯郸·八年级统考期末)如图所示.当松开小车上拧紧的橡皮筋时,橡皮筋的_____(动能/重力势能/弹性势能)转化为小风扇的________(动能/重力势能/弹性势能);小风扇转动向右吹风,使小车向左运动,这是因为____。
26.(2022春·河北秦皇岛·八年级统考期末)“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机,具有卓越的机动性能,当它在空中加速向下俯冲时,动能______,重力势能______。(选填“变大”、“变小”或“不变”);如图所示,当松手时,小球被弹簧弹起,弹簧的______能转化为小球的______能。
27.(2022春·河北沧州·八年级统考期末)如图2020年7月23日,我国发射首个火星探测器“天问一号”,将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上从未有过先例。探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,由近火点向远火点运动时,探测器的动能___________,机械能___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
28.(2022春·河北承德·八年级统考期末)图中,在滚摆实验时,当滚轮向下滚动时,滚轮的 ___________能转化为 ___________能,机械能 ___________(填“变小”、“变大”或“不变”)。(不考虑空气的阻力和摩擦)
四、实验题
29.(2022春·河北邯郸·八年级统考期末)小胜用如图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。
一些物体的动能1
行走的牛 约60J
跑百米的运动员 约3×103J
飞行的步枪子弹 约5×103J
(1)本实验主要运用的物理研究方法是_______;
(2)小胜查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示),结合生活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是___________。
(3)如图2为某段道路的标志牌,请结合所学知识解释:对不同车型限定不一样的最高行驶速度。 _______。
(4)用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响,必须增加的器材是_____(请从以下三个选项中选择)。
A、倾斜程度不同的斜面 B、粗糙程度不同的水平面 C、质量不同的钢球
30.(2022春·河北保定·八年级统考期末)如图所示,是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,。
(1)实验中,探究的动能是指______(填选项前面的字母代号);
A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与______的关系;
(3)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球______(选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
五、计算题
31.(2022春·河北石家庄·八年级统考期末)某轿车在平直公路上行驶的45s内,其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。已知前10s轿车运动的路程为100m。求:
(1)前10s轿车运动的平均速度;
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程;
(3)动力F做的总功。
32.(2022春·河北保定·八年级统考期末)比亚迪唐新能源2021款EV长续航尊荣版汽车部分参数:整车质量2320kg,电机最大功率180kw,最高车速180km/h。已知机车的功率P、机车的牵引力F、机车的速度v,三者满足P=Fv,假设在水平路面行驶时阻力大小不变,g取10N/kg。请回答下面问题:
(1)该车在水平路面行驶时的阻力;
(2)在水平高速路面以120km/h的速度匀速行驶时,机车的实际输出功率;
(3)在水平路面以80km/h的速度匀速行驶3min,电机做多少功。
参考答案:
1.B
【详解】为了纪念焦耳对热学、热力学和电方面的贡献,把功的单位定义为焦耳。
故选B。
2.A
【详解】物体在力的方向上移动了距离,则该力就对物体做了功,小明用20N的水平拉力拉重100N小车沿水平公路匀速移动了15m,重力的方向为竖直向下,在此过程中小车没有在竖直方向上移动距离,所以重力做功0,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A.运动员撑着杠铃保持静止的过程,有力但物体没有在力的方向上移动距离,运动员对杠铃不做功,故A错误;
B.人用力搬石块但石块未能离开地面,有力但物体没有在力的方向上移动距离,人对石块不做功,故B错误;
C.人在平直的地面上推着小车匀速运动,有力且在推力的方向上通过了距离,人对小车做功,故C错误;
D.起重机匀速提升货物的过程中,有力且在拉力的方向上通过了距离,起重机对货物做了功,故D正确。
故选D。
4.C
【分析】已知子弹在枪膛中受平均作用力和枪膛长,利用公式 计算出气体对子弹做的功.
【详解】子弹在枪膛中受火药爆炸气体的作用力而运动的距离为枪膛长度,即s=60cm=0.6m,子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的气体推力,子弹飞行1200米过程中,气体推力不再做功;所以气体对子弹做功: .
故选C.
5.A
【详解】功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。甲的功率比乙的功率大,则甲做功一定比乙快。根据功率定义式可知,功率大不一定做功多,还要结合做功时间进行分析,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.做功的多少与功率和时间有关,做功越多,时间未知,功率不一定越大,故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大的机械做功越快,故B正确;
C.做功的多少未知,功越率大的机械,所用时间不一定越少,故C错误;
D.做功的多少和时间的大小没有必然联系,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】AB.根据表格中的数据可知,F1G,所以甲斜面省力,乙斜面费力,故A正确,B错误;
CD.由于不知道两次拉动物体的速度的大小,根据
可知,无法判定功率的大小,故CD错误。
故选A。
8.C
【详解】运动员在空中加速下落,运动员的质量不变,高度降低,速度变大,故重力势能减少,动能增大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】对在高速公路上行驶的汽车,汽车的质量不变,进行限速,其实质是限制了汽车的动能大小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.C
【详解】ABC.因为弹性形变程度越大,弹性势能就越大,运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,就是让弓的弹性形变程度越大,使弓获得更大的弹性势能(不能说增大弓的弹性)。箭没有发生弹性形变,故不存在增大箭的弹性势能,故BC不符合题意,A符合题意;
D.由于重力的作用箭也不会一直沿直线运动,故D不符合题意。
故选A。
11.D
【详解】A.小球下落过程中,高度减小,重力势能减小,故A错误;
B.不计空气阻力时,小球重力势能与动能互相转化,机械能守恒,大小不变,故B错误;
C.ab段长度小于cd 段,重力相同,做功大小与下落距离成正比,ab 段做功小于cd 段,故C错误;
D.ab段做功小于cd 段做功,而所用时间相等,所以ab段功率小于cd 段做功,故D 正确。
故选D。
12.A
【详解】A.运动员从A点滑向B点过程中,高度变小,质量不变,重力势能变小;质量不变,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故A正确;
B.不计空气阻力,在C点时受到重力的作用,受力不平衡,故B错误;
C.运动员从C点下落到D点过程中,不计空气阻力,机械能是守恒的,保持不变,故C错误;
D.运动员从E点滑向F点,是因为运动员具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选A。
13.D
【详解】AB.t1时刻小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,开始一段时间内弹力小于重力,则小球仍然向下做加速运动,其动能变大,刚释放时高度最高,重力势能最大,故AB不符合题意;
C.时刻弹簧具有弹性势能,时刻弹簧没有弹簧弹性势能,所以小球机械能变小,故C不符合题意;
D.从开始下落到第一次到达最低点,这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量,故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量,故D符合题意。
故选D。
14.C
【详解】A.动能大小的影响因素是质量和速度,滚摆下降经过位置2,此时速度还不是最快,在最低点速度才最大,所以此时动能不是最大,故A错误;
B.滚摆在最高点时,其动能全部转化重力势能,故最高点时动能为零,但位置1不是滚摆唯一的最高点,位置1和3是两次各自的最高点,因此动能都为零,故B错误;
C.重力势能大小的影响因素是质量和高度,位置1的高度最高,所以重力势能最大的是位置1,故C正确;
D.滚摆下落后不能回复到位置1是因为机械能不守恒,有一部机械能会转化为内能,故D错误。
故选C。
15.ACD
【详解】A.由图丙可知,在20~30s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,所以此时物体的重力等于物体所受拉力,由图乙可知,此时拉力为50N,所以物体的重力大小为50N,故A正确;
B.由图乙丙可知,在0~10s内,物体所受拉力为20N,且物体静止,处于平衡状态,所以此时物体所受重力等于拉力和地面对物体支持力的和,由于力的作用是相互的,所以物体对地面的压力等于地面对物体的支持力,即
F压=F支=G-F拉1=50N-20N=30N
故B错误;
C.由题意可知,在10s~20s内物体上升的高度为40m,因为在20~30s时,物体做匀速直线运动,所以根据公式可得,在20~30s内物体上升的高度为
h2=v2t2=8m/s×10s=80m
所以在10s~30s内,物体上升的高度为
h=h1+h2=40m+80m=120m
所以在10s~30s内,物体上升的平均速度大小为
故C正确;
D.由图乙可知,在20~30s内,物体所受拉力为50N,由C可知,在20~30s内物体上升的高度为80m,根据可得,在20s~30s内,拉力F对物体做的功为
故D正确。
故选ACD。
16.BC
【详解】A.在下落过程中,受到重力,并且在竖直方向上有距离,故重力对小球做功,故A错误;
B.小球在BC段和AB段的时间相同,BC段的路程大于AB段的路程,根据可知,BC段的速度大于AB段的速度,故B正确;
C.在下落过程中,小球做加速运动,速度越来越快,重力的大小不变,根据可知,重做功越来越快,重力的功率越来越大,故C正确;
D.在AB段与BC段中小球受到的重力相同,路程的大小不同,故重力做的功不同,故D错误。
故选BC。
17.AB
【详解】A.卫星运动到远地点时,速度最小,距离最远,所以动能最小,重力势能最大,故A正确;
B.卫星由近地点向远地点运动,速度越来越小,动能越来越小,同时距离地球越来越远,重力势能越来越大,动能转化为重力势能,故B正确;
C.太空中没有空气阻力,卫星的机械能守恒,卫星在近地点的机械能等于卫星在远地点的机械能,故C错误;
D.卫星由近地点向远地点运行时,动能转化为重力势能,所以速度越来越小,故D错误。
故选AB。
18. 50 0
【详解】[1]推力大小为10N,方向为水平方向,物体在水平方向上移动距离5m,方向为水平方向,由做功的条件可知,力做功,功的大小为
[2]重力的方向是竖直向下的,物体在竖直方向上没有移动距离,重力不做功,重力做功为0。
19. 30 6 0
【详解】[1]根据速度计算公式可知,物体运动时间为
根据功率公式可知,拉力做功为
[2]根据功率公式可知,拉力大小为
[3]物体在水平地面上作匀速运动,由于物体在重力方向上未移动一定距离,故重力做功为零。
20. 1:3 3:1
【详解】解答:由题意可知,P1:P2=1:3,∵P=,∴由W=Pt可得,在同样多的时间内它们做功之比:W1:W2=P1t:P2t=P1:P2=1:3;由t=可得,做同样多的功所需时间之比:
t1:t2=:=P2:P1=3:1
点睛:已知两台机器功率之比,根据P= 求出在同样多的时间内它们做功之比,再根据W=Pt求出做同样多的功所需时间之比.
21.
【详解】[1]由题知,轿车以96kW的恒定功率做直线运动,时间内轿车发动机做的功
[2]由图像可知,轿车匀速直线运动的速度 ,由 可得,轿车匀速运动时受到的牵引力
轿车匀速直线运动时阻力和牵引力是一对平衡力,所以轿车匀速运动时受到的阻力
由题知,运动过程中受到的阻力不变,所以,轿车在运动过程中受到的阻力均为。
22. 50 250 0 0 100
【详解】[1]由于小车在水平方向上匀速行驶,处于平衡状态,所以在水平方向上受到的摩擦力大小等于拉力大小,即
[2]小车匀速前进的距离为5m,所以拉力做的功为
[3]由于小车在重力的方向上运动的距离为0,所以重力没有对小车做功,重力做的功等于0J。
[4]由于小车在支持力的方向上运动的距离为0,所以支持力没有对小车做功,支持力做的功等于0J。
[5]拉力的功率为
23. 攀岩高度h 攀岩时间t
【详解】[1][2][3]攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积,克服重力的功率为
由此可知,测克服重力的功率,除了运动员的质量m外,还需要测量攀岩高度h、攀岩时间t。
24. 2000## 20000## 2.5×105
【详解】(1)[1]汽车在平直的公路上匀速行驶,根据平衡条件,汽车在行驶过程中处于平衡状态,合力为零,在水平方向牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则
(2)[2]速度
牵引力的功率为
(3)[3]竖直方向,汽车对地面的压力和重力是一对平衡力,汽车静止在水平地面上时对地面的压力为
根据压强计算公式可知
25. 弹性势能 动能 力的作用是相互的
【详解】[1][2][3]拧紧的橡皮筋发生了弹性形变,具有弹性势能。橡皮筋在松开的过程中带动 小风扇转动,将橡皮筋的弹性势能转化为小风扇的动能。小风扇转动给空气一个向右的力,由于力的作用是相互的,同时空气给小风扇一个向左的力推动小车向左运动。
26. 变大 变小 弹性势 机械
【详解】[1][2]当飞机在空中加速向下俯冲时,飞机的速度增大,则其动能增大;在向下俯冲的过程中,飞机高度不断减小,则其重力势能也不断减小。
[3][4]由图可知,当松手时,弹簧由紧绷状态变成放松状态,其弹性势能减小;此时弹簧上的小球由静止变成运动状态,速度增大,则其动能增大,故小球被弹簧弹起,弹簧的弹性势能转化成小球的机械能(动能和重力势能)。
27. 变小 不变
【详解】[1][2]探测器由近火点向远火点运动时,不受空阻力,只发生动能和势能的相互转化,探测器相对于火星的高度增加,重力势能变大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,机械能不变。
28. 重力势 动 不变
【分析】物体的动能和势能可以相互转化,而且在转化过程中,如果不考虑空气的阻力和摩擦,机械能的总量保持不变;动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关。
【详解】[1][2][3]不考虑空气的阻力和摩擦时,滚摆从最高处向下运动的过程中,其机械能不变;滚摆的质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,减小的重力势能转化为动能。
29. 控制变量法(转换法) 速度 速度相同时,质量越大动能越大 B
【详解】(1)[1]由于动能的大小与质量和速度有关,所以我们研究动能大小与物体质量的关系,必须控制小球的速度相同,这就是我们常用的控制变量法;探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,用到的是转换法。
(2)[2]由表中的数据知道,牛的质量大,速度小,动能小;子弹的质量小,速度大,动能大,说明速度对物体动能的影响更大。
(3)[3]在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同。说明速度相同时,质量越大动能越大。
(4)[4]探究阻力对物体运动的影响,需要比较物体(小球)在不同表面上运动的距离,据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,故B符合题意。
故B正确。
30. B 速度 静止
【详解】(1)[1]实验探究的是小球具有的动能,通过木块被小球推动的距离来反映小球具有动能的多少,应用了转换法,所以探究的动能是指小球撞击木块时小球具有的动能。
故选B。
(2)[2]探究动能的大小与什么因素有关采用控制变量法,控制小球的质量相同,改变小球在斜面上的高度,使小球到达水平面时的初始速度不同,是为了研究动能大小与速度的关系。
(3)[3]让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,以A球为参照物,若C球相对于A球的位置没有发生变化,即C球相对于A球静止,说明任一时刻两球的速度大小相等。
31.(1)10m/s;(2)700m;(3)1.1×106J
【详解】(1)前10s轿车运动的平均速度
(2)根据可知,轿车在匀速直线运动阶段通过的路程
(3)动力F做的总功
答:(1)前10s轿车运动的平均速度是10m/s;(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程是700m;(3)动力F做的总功为1.1×106J。
32.(1)3.6×103N ;(2)120kW;(3)1.44×107J
【详解】解:(1)根据P=Fv得汽车的牵引力
根据二力平衡,该车在水平路面行驶时的阻力
f=F=3.6×103N
(2)因阻力不变,机车以120km/h的速度匀速行驶时机车的牵引力
F=f=3.6×103N
机车的实际输出功率
(3)以80km/h的速度匀速行驶3min,汽车前进的距离
电机做功
W=Fs=3.6×103N×4000m=1.44×107J
答:(1)该车在水平路面行驶时的阻力为3.6×103N;
(2)机车的实际输出功率为120kW;
(3)电机做功为1.44×107J。