专题5功和机械能——2022-2023年浙江省宁波市中考科学一模二模考试试题分类(含答案)

文档属性

名称 专题5功和机械能——2022-2023年浙江省宁波市中考科学一模二模考试试题分类(含答案)
格式 docx
文件大小 763.6KB
资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2023-09-15 14:08:41

图片预览

文档简介

专题5功和机械能——2022-2023年浙江省宁波市中考科学一模二模考试试题分类
一.选择题(共18小题)
1.(2023 宁波模拟)医生建议在“阳康”之后,同学们更要注重体育锻炼,提高免疫力。如图是小宁在做俯卧撑和引体向上的场景。下列分析中正确的是(  )
A.小宁按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功约为4000焦
B.图甲小宁静止,地面对双手的支持力等于小宁重力
C.图乙中小宁引体向上运动时,单杠对小宁的作用力大于小宁对单杠的作用力
D.小宁在俯卧撑和引体向上时,小宁的机械能都不守恒
2.(2023 镇海区模拟)原长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中,其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是(  )
A. B.
C. D.
3.(2022 北仑区二模)第24届冬季奥运会在北京举行,如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是(  )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
C.冰球在水平冰面滑动过程中,机械能保持不变
D.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
4.(2023 宁波模拟)小周同学参加中考实心球投掷的过程如图所示,实心球在b点离手,c点时实心球运动的最高点,若不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.a到d,实心球的运动状态不断地变化
B.a到c,运动员一直对实心球做功
C.b到c,实心球的动能逐渐减小到零
D.b到d,实心球的机械能先增加后减少
5.(2023 镇海区模拟)小明将一小球在同一高度第一次竖直上抛,第二次斜上抛,若两次抛出时的动能相等,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.两次小球到达最高点时,动能相等都为零,机械能不相等
B.两次小球到达最高点时,动能都不为零,机械能相等
C.两次小球到达最高点时,高度相等,机械能不相等
D.两次小球到达最高点时,高度不相等,机械能相等
6.(2023 北仑区一模)北京冬奥会后,滑雪运动受到了很多国人的喜爱,如图是滑雪运动员正在训练,下列分析正确的是(  )
A.雪地上的影子是光的反射形成的
B.滑雪板可以减小运动员对雪地的压力
C.运动员在沿倾斜赛道下滑过程中,重力势能变小
D.运动员在沿倾斜赛道加速下滑过程中,机械能保持不变
7.(2023 镇海区一模)如图所示,弹簧一端固定,另一端与放在光滑木板上的小车相连(不计弹簧间摩擦)。现将弹簧由自由长的位置A压缩到B,松手后,小车由位置B开始运动至位置C,然后被拉回。下列说法正确的是(  )
A.小车动能最大位置在A点左侧
B.在小车运动过程中,只有弹力做功,小车机械能守恒
C.小车自A至C的运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小车的动能
D.小车自B至C的运动过程中,弹簧弹性势能先减小后增大
8.(2022 奉化区模拟)小王系好安全弹性绳玩蹦极,他从最高点下落到最低点过程的v﹣t图像如图甲所示(忽略空气阻力)。(忽略空气阻力)。已知:在t1时,弹性绳处于自然伸直状态;t3时,小王到最低点。则下列说法正确的是(  )
A.0~t3,小王的动能不断增大
B.0~t3,小王的重力势能不断减少
C.0~t1,小王的机械能不断增大
D.t1~t2,小王的机械能转化为绳的弹性势能,小王的速度逐渐变小
9.(2022 镇海区二模)如图所示,一根质量不计的弹簧,上端固定,下端挂一个小球,小球静止时距地面高度为h,现用力向下拉小球使其与地面接触,然后从静止释放小球,不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,下列说法错误的是(  )
A.小球上升到最高点时受力方向竖直向下
B.小球上升到距离地面高度为h时,速度最大
C.小球上升过程中,整个系统的势能不断增大
D.小球运动过程中,整个系统的机械能守恒
10.(2022 北仑区模拟)为了增强中学生的身体素质,某学校的体育测试增设了铅球投掷项目,在某次投掷铅球的过程中,下列说法正确的是(  )
A.在最高点b处动能为零
B.手对铅球的力大于铅球对手的力
C.铅球离开后会继续向前运动,是因为铅球具有惯性;铅球最终停下来,惯性消失
D.从d到e的过程中机械能减小
11.(2023 鄞州区一模)如图所示,相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面,橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连,如图1所示,图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时,0~t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长;t2时刻细线恰好被拉断:t2~t3乙木块继续向右运动,整个过程乙木块的速度始终保持不变,力F的大小随时间t变化关系的如图2所示。下列说法正确的是(  )
A.0~t1时间内,乙受到的摩擦力是8N
B.t1~t2时间内,橡皮筋对甲的拉力方向是水平向右
C.整个过程中,细线能承受的最大拉力是10N
D.整个过程中,甲、乙的机械能始终守恒
12.(2023 北仑区二模)为充分增强青少年的体质,宁波把跳绳列入了初中体育学业水平测试项目。在某次跳绳测试中,体重为50千克的小科在1分钟内跳了180次,每次离地约4cm,以下相关计算错误的是(  )
A.小科每秒甩绳约3圈
B.小科受到的重力大小为500N
C.小科1分钟内克服重力做功约为20J
D.小科克服重力做功的功率约为60W
13.(2023 宁波模拟)一定质量的货物在吊车钢索拉力的作用下,竖直向上运动,如图是货物上升的路程s随时间t变化的图象。不考虑空气的阻力和钢索重力,则下列判断正确的是(  )
A.2s时与8s时的拉力大小相等
B.0﹣6s内和6﹣12s内通过的距离相等
C.整个上升过程速度一直不变
D.0至12s内拉力做功的功率保持不变
14.(2023 宁波模拟)如图是我国拥有完全知识产权的第三代核电机组——华龙一号3号机组的内穹顶吊装过程,分为上升、平移、下降三个阶段。下列能表示上升和平移两个阶段中吊车拉力对穹顶做功量(用斜影表示)的是(  )
A.
B.
C.
D.
15.(2023 宁波模拟)宁波市各中小学响应“双减”政策,积极开展“课后托管”服务。某中学在“课后托管”课堂中增设了游泳、羽毛球等多项体育运动。下列对于各项运动的叙述中,正确的是(  )
A.游泳时,使人向前运动的力的施力物体是手
B.羽毛球拍握柄处缠绕手胶是为了减小摩擦力
C.踢足球过程中,足球离开脚后,脚仍对足球做功
D.篮球运动中的扣篮动作说明力可以改变物体的运动状态
16.(2023 宁波模拟)现有三个质量相同的物体,在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图甲、乙,丙所示。以下过程中,重力没有做功的是(  )
A.甲图
B.乙图
C.丙图
D.无法选择,三种情况下重力均做功
17.(2023 宁波模拟)2021年7月,国家教育部出台“双减”政策以来,宁波市各中小学积极响应政策,开展“课后托管”服务,在服务中增设了篮球、乒乓球等各项活动。下列有关各项活动的叙述中正确的是(  )
A.羽毛球拍握柄处缠绕手胶是为了美观
B.踢足球过程中,球在空中飞行,脚仍在对球做功
C.跑步冲到终点时,由于运动员受到惯性的作用,继续前进一段路程
D.当乒乓球瘪了,放入热水中一烫,就会恢复原状,这是利用气体的热胀冷缩原理
18.(2023 宁波模拟)如甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像,下列说法不正确(  )
A.两次木块运动的速度不相同
B.整个过程中克服摩擦力做功一样多
C.相同时间内两次拉力对木块做的功一样多
D.两次拉力对木块做功的功率不相同
二.填空题(共9小题)
19.(2023 宁波模拟)如图甲所示,一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体从离水平面高h=lm的A点由静止释放,最后静止于水平面上的C点,BC长为2m,如图乙所示,若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽,且BD长为0.3m,物体从A点由静止释放,第一次到达左侧圆弧槽的E点,之后再下滑。物体在BC段运动时,能量的转化情况是    ,E点的高度为    m。最后物体静止于水平面上的位置距B点    m。
20.(2023 镇海区模拟)2020年12月,嫦娥五号探测器从月球上采样并顺利返回地球。
(1)12月3日,嫦娥五号的上升器与着陆器顺利分离(如图甲),携带返回器返回地球。在分离过程中,以着陆器为参照物,上升器是    的。
(2)飞离月球时,若上升器在3×103牛的推力作用下,沿推力方向飞行了1.5×104米,在该过程中,推力做功    焦。
(3)如图乙为返回器的两种返回技术。嫦娥五号返回器采用“跳跃式返回”,与“直接进入返回”相比,返回器着陆时的速度更小。请从能量的转化角度分析其原因:   。
21.(2023 宁波模拟)蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动,是2023年杭州亚运会的比赛项目之一,也是深受广大青少年喜爱的健身运动。如图为蹦床运动的简化示意图,O点是运动员由静止开始自由落下的起始位置,A点是蹦床不发生形变时的原位置,B点处运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处,C点是运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力)。
(1)从O点下落到A点的过程中,运动员的机械能    (填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
(2)从A点下落到C点的过程中,蹦床的弹性势能    (填“增大”“减小”“不变”“先增大后减小”或“先减小后增大”,下同);运动员的动能    。
22.(2022 慈溪市校级模拟)在练习中考体育测试项目排球垫球时,小科上抛排球,球离手后上升的运动轨迹如图所示。相邻的点之间的运动时间相等,D点为上升的最高点。若不计空气阻力对运动的影响,则:
(1)排球在上升过程中,B点与D点的机械能    (填“相等”或“不相等”);
(2)下落过程中,DC段重力对排球做功的功率    (填“大于”“小于”或“等于”)CB段。
23.(2023 宁波模拟)如图所示,同一木块放在同样粗糙的水平面上,在拉力F作用下先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1、拉力的功率为P甲,乙图中速度为v2,拉力的功率为P乙,丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3,v1<v2<v3。则(1)拉力F乙   F丙。(2)功率P甲   P乙。(填“大于”“等于”或“小于”)

24.(2023 宁波模拟)有一斜面长L=4m,高h=2.5m。工人用平行于斜面向上的150N的拉力F,将重200N的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么工人做的功为    J;物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为    N。
25.(2023 宁波模拟)图甲是水火箭制作项目学习小组同学的设计原理图,请根据图中信息回答下列问题。
(1)若水火箭发射前的总质量为2kg,则当水火箭竖直上升至10m高时,水火箭克服自身重力做功将    200J(填“等于”“大于”或“小于”)。
(2)图乙为水火箭发射后的v﹣t图像,则t1、t2、tx时刻中水火箭到达最高点的时刻是    。
26.(2023 宁波模拟)长度均为20cm的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从如图所示位置开始推木块。当F为6N时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2s后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。则从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功    J。
27.(2022 镇海区一模)有一圆柱形铁块,用甲、乙两种方法使它倒下成丙图状。
(1)比较F1和F2的大小:F1   F2;(填“<”、“>”或“=”,下同)
(2)比较使用甲、乙两种方法,人至少要做功的大小:W1   W2。
三.计算题(共1小题)
28.(2023 宁波模拟)如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg。机器人在水平地面运动时,所受推力F与速度v关系如图乙所示。求:
(1)该机器人受到的重力为多大?
(2)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动3m,水平推力做了多少功?
(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
四.解答题(共7小题)
29.(2023 宁波模拟)避险车道是指在高速公路长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控(刹车失灵)车辆驶离正线安全减速的专用车道。避险车道一般设置在长陡坡的拐弯处右侧,以保证驾驶员能清楚地看到(如图甲所示);一般长度在50~100m,有一定的坡度,路面上铺着疏松的石子、砂土,两侧及顶部用废旧轮胎或塑料防撞桶围起来(如图乙所示)。请用科学知识解释避险车道能让车辆安全减速的原因。
30.(2023 宁海县一模)如图所示为高速公路旁的一处紧急避险车道,实则为向上的斜坡。当高速运行的车辆遇刹车失灵时,可以冲上避险车道使车辆停止。请你用所学科学知识分析:
(1)避险车道上铺上砂石,增大了    ,从而增大了摩擦力,使汽车能很快的停下来;
(2)刹车失灵的汽车冲上避险车道,汽车的动能转化成内能和    。
31.(2022 宁波模拟)《是真的吗》是一档由CCTV﹣2财经频道研发的大型互动求证节目,自播出以来深受观众喜爱。其中一集节目求证了“生鸡蛋从高处落下也能不破”是真的吗?实验者将一根长1.4m,直径为5cm的透明塑料管竖直立在地面上,其下端紧贴地面,将生鸡蛋从上端管口处静止释放,如图所示。实验结果证明了“生鸡蛋从高处落下也能不破”是真的。请回答:
(1)生活中,鸡蛋在离地面1.4m的高处静止自由下落时,其速度的变化是    。
(2)请用所学知识解释“生鸡蛋在塑料管中从高处落下也能不破”的原因。
32.(2023 江北区模拟)由中科院自动化研究所研发的“海斗号”,是我国首台下潜深度超过万米并进行科考应用的无人自主潜水器,它总质量为35t,体积为60m3。(ρ海水≈1×103kg/m3)
(1)第一次下潜到8000米时海斗号所受海水压强大小为    Pa。
(2)海斗号下潜到8000米后打开探照灯,摄像头通过观测孔了解深海的秘密,设观测孔面积为4dm2,则观测孔所受海水压力为    N。
(3)海斗号完成某次任务后,匀速直线上升返回海面。若它在水中以0.5m/s的速度匀速上浮,求浮力做功功率和海斗号所受海水阻力大小。(设海斗号所受海水阻力大小不变)
33.(2023 鄞州区模拟)2022年10月31日,福建省莆田市山亭镇,阿里巴巴菜鸟网络的无人机群组,满载湄洲岛居民下单的六箱货品,仅耗时9分钟就成功飞越海峡,为农村淘宝提供物流服务:执行此次飞行的机型载重可达7公斤,应对6级风。技术团队专家介绍,由于技术成熟,无人机会按照编程航线自动飞向既定地点降落。该无人机参数质量m=5kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=125N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=5N取g=10m/s2.动力系统的电动机工作电压U=80V,电流I=5A,电阻R=1欧姆。
(1)该无人机的优点;
(2)无人机以最大升力竖直匀速向上飞,在t=5s时上升的高度h;
(3)飞到100米高空,该无人机高空悬停状态电机输出电流变为4A,此时动力系统电机的效率是多少?
34.(2023 北仑区模拟)今年疫情防控期间交通不畅,为确保大量医疗防护物资及时运达国内,个别药品采用空投方法快速支援抗击疫情一线。
(1)药品利巴韦林是治疗新冠病毒的药物之一,其分子式:C8H12N4O5,属于    。(选填“有机物”或“无机物”),其中质量分数最小的元素是    。
(2)当飞机在高空飞行时,机身后边出现的长长“云带”其实是发动机排出的湿热气流    。(填物态变化)形成的白色雾气。
(3)如图,100kg的货物从离开飞机到落到地面,货物的重力所做功的功率为    。
35.(2022 宁波三模)2021年5月,“祝融号“火星车成功着陆火星,实现了我国航天史上的新突破,已知同一物体在火星.上的重力是地球上的。
(1)火星车质量为240kg,在火星表面静止时,若所有轮子和水平表面的总接触面积为300cm2。则火星车对火星水平表面的压强是多大?
(2)“祝融号”在牵引力的驱使下,30min匀速直线运动了100m,假设“祝融号”在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍。在这段时间内牵引力的功率为多大?
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.【解答】解:
A、重为600牛的小明按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功W=Gh=600N×0.7m=420J,故A错误;
B、图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和等于小明自身的重力大小,所以地面对双手的支持力小于小宁重力,故B错误;
C、图乙中小宁引体向上运动时,单杠对小宁的作用力和小宁对单杠的作用力是一对相互作用力,大小相同,故C错误;
D、小宁在俯卧撑和引体向上时,质量不变,速度不变,动能不变,高度发生了变化,重力势能改变了,所以机械能改变,小宁的机械能都不守恒,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:橡皮筋长为l,小球从初始状态下降至l过程中,重力势能转化为动能,小球做加速运动,动能逐渐变大;
小球从l继续下降至2l过程中,受到橡皮筋向上的拉力作用;当拉力小于重力时,合力向下,小球仍加速,动能仍然增大;当拉力大于重力时,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,最后变为零;
对照选项中的图象可知,只有D选项符合题意。
故选:D。
3.【解答】解:A、跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,质量不变、高度减小,其重力势能减小,故A错误;
B、短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动方向发生改变,所以其运动状态发生改变,故B错误;
C、击打出的冰球在水平地面减速滑动的过程中,由于克服摩擦做功,冰球的一部分机械能转化为内能,冰球的机械能减小,故C错误;
D、冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:
A、从a到d的过程中,实心球的运动方向和速度不断变化,也就是运动状态不断变化。此选项正确;
B、从a到b的过程中,实心球被推出,人对实心球做功;从b到c过程中,实心球靠惯性向前运动,运动员对实心球不做功。此选项错误;
C、从b到c的过程中,实心球质量不变,速度减小,动能减小但不是减小到零。此选项错误;
D、不考虑空气阻力,实心球从b到d过程中动能转化为重力势能,然后重力势能转化为动能,总量保持不变,也就是机械能总量保持不变。此选项错误。
故选:A。
5.【解答】解:
第一次竖直上抛小球到达最高点时,速度为零,所以动能相等为零,小球在上升过程中动能转化全部为重力势能;
第二次斜上抛,小球到达最高点时,在水平方向上还具有速度,动能不为零,动能没有全部转化为重力势能,所以第二次斜上抛时,小球的重力势能小于
第一次竖直上抛时的重力势能,所以两次小球到达最高点时,高度不相等,
小球两次被抛出时的动能相同,即机械能相等,它们在运动的过程中机械能是守恒的,所以它们达到最高点时所具有的机械能是相等的。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
6.【解答】解:A、雪地上的影子是光的直线传播形成的,故A错误;
B、滑雪板一般都做得宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,故B错误;
C、运动员在沿倾斜赛道下滑过程中,高度减小,重力势能不断减小,故C正确;
D、运动员下滑的过程中,要克服摩擦做功,一部分机械能会转化为内能,所以其机械能不断减小,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:,当小车在光滑的木板上由B向C的运动过程中,先由B运动到A点,该过程是将弹性势能转化为动能的过程,其弹性势能逐渐变小,即到达A点时其弹性势能为0,动能最大;
由于惯性,小车到达A点后不能立即停下来,会继续运动到C点,此时小车的动能又转化成了弹簧的弹性势能,直到C点其全部动能均转化为弹性势能,即C点时的动能为0,故自B至C的运动过程中,弹簧弹性势能的变化是先减小后变大,小车动能最大的位置在A点;
在小车运动过程中,小车只在弹力的方向上移动的距离,只有弹力做功;此过程中,小车的机械能和弹簧的弹性势能之间发生了转化,所以小车机械能不守恒;
综上所述,D正确,ABC错误。
故选:D。
8.【解答】解:
A、由题意可知,在t2时小王的速度达到最大值,t2﹣t3时间段内,小王向下运动速度变小,所以动能变小,故A错误;
B、在0~t3时间段内,小王的质量不变,高度不断变小,所以小王的重力势能不断减少,故B正确;
C、在t1时,弹性绳处于自然伸直状态,忽略空气阻力,则在0~t1时间段内,小王在向下运动过程中只存在动能和重力势能转化,所以小王的机械能不变,故C错误;
D、在t1时,弹性绳处于自然伸直状态,t1后,绳子的弹力小于重力,小王仍向下做加速运动,在t2时,弹力等于重力,此时的速度最大;此过程中,绳子发生了弹性形变,小王的机械能转化为弹性势能,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:
A、小球上升到最高点时,受到竖直向下的重力、竖直向下的弹簧的弹力的作用,所以受力方向竖直向下,故A正确;
B、小球在上升的过程中,开始时弹簧的弹力大于重力,小球向上做加速运动,当上升到距离地面高度为h时,弹力等于重力,速度最大,继续向上运动,弹力小于重力,向上做减速运动,所以小球上升到距离地面高度为h时,速度最大,故B正确;
C、小球上升过程中,整个系统的机械能守恒,小球的动能变大,则整个系统的势能减小,故C错误;
D、小球运动过程中,不计空气阻力,整个系统的机械能是守恒的,故D正确。
故选:C。
10.【解答】解:A、在最高点b处,物体仍具有速度,所以动能不为零,故A错误;
B、手对铅球的力等于铅球对手的力,故B错误;
C、铅球离开后会继续向前运动,是因为铅球具有惯性;铅球最终停下来,仍具有惯性,故C错误;
D、从d到e的过程中,由于克服摩擦做功,消耗部分机械能,所以铅球的机械能减小,故D正确。
故选:D。
11.【解答】解:A、0~t1时间内,拉力和摩擦力大小相等,拉力大小不变,摩擦力大小不变,甲、乙整体摩擦力是8N,甲、乙受摩擦力分别都是4N,故A错误;
B、t1~t2时刻随着橡皮筋被拉长,橡皮筋产生的拉力也逐渐增大,橡皮筋对甲的拉力方向是水平向左,故B错误;
C、t2时刻拉力达到14N时细线被拉断,乙受到摩擦力是4N,整个过程中,细线能承受的最大拉力是14N﹣4N=10N,故C正确;
D、整个过程中,拉力对物体做功,同时物体又克服摩擦力做功,甲、乙的机械能不守恒,故D错误。
故选:C。
12.【解答】解:A、小科在1分钟内跳了180次,1秒钟内跳的次数:n次=3次,即小科每秒甩绳3圈,故A正确;
B、小科受到的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B正确;
C、小科跳绳1次克服重力做的功:W=Gh=500N×4×10﹣2m=20J,
由1分钟内跳了180次可知,1分钟内克服重力做的总功:W总=180W=180×20J=3600J,故C错误;
D、小科克服重力做功的功率:P60W,故D正确。
故选:C。
13.【解答】解:A、根据图象可知,货物在0~6s以较大的速度做匀速直线运动,货物在6~12s的内以较小的速度做匀速直线运动,因为货物处于平衡状态,拉力都等于货物的重力,所以2s时与8s时的拉力大小相等,故A正确;
B、根据图象可知,0~6s内货物通过的距离是3m,6~12s内物体通过的距离为4m﹣3m=1m,所以0﹣6s内和6﹣12s内通过的距离不相等,故B错误;
C、由B知,货物在相同时间内,0~6s通过的距离大于6s~12s通过的距离,因此货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,故C错误;
D、由A知,货物0~6s内的受到的拉力等于6~12s内受到的拉力;由C知,货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,根据PFv可知,0至12s内拉力做功的功率发生了改变,故D错误。
故选:A。
14.【解答】解:根据做功包括两个必要因素,华龙一号3号机组的内穹顶吊装上升阶段中吊车拉力对穹顶做功,在平移阶段中吊车拉力对穹顶不做功,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
15.【解答】解:A、游泳时手和脚向后划水,手和脚给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水给手和脚一个向前的力,所以人会向前运动,施力物体是水,故A错误;
B、球拍的把手上缠有手胶,主要是通过增大接触面的粗糙程度来增大手和球拍间的摩擦,故B错误;
C、足球离开脚后,脚对球不再施力,脚不再对足球做功,故C错误;
D、篮球运动中的扣篮动作,篮球运动方向和运动速度改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
16.【解答】解:重力的方向是竖直向下的,图甲中用力F使物体沿水平方向运动时,物体在重力的方向上没有移动距离,重力没有做功;
图乙和图丙中用力F使物体沿水平方向运动时,物体在重力的方向上移动了距离,重力做功;
故A正确,BCD错误。
故选:A。
17.【解答】解:A、羽毛球拍握柄处缠绕手胶是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦,不是为了美观,故A错误;
B、踢足球过程中,球在空中飞行,不再受到脚的踢力,因此脚对球不做功,故B错误;
C、跑步冲到终点时,由于运动员具有惯性,仍会继续前进一段路程,不能说受到惯性的作用,故C错误;
D、当乒乓球瘪了,放入热水中一烫,就会恢复原状,这是利用气体的热胀冷缩原理,故D正确。
故选:D。
18.【解答】解:A、从图象中可看出,相同时间第一次通过路程大于第二次,所以第一次实验的速度大于第二次的速度,故A正确;
B、两次拉动同一木块沿水平木板匀速滑动过程中,木块对水平木板的压力相等,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的摩擦力相等,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,则根据W=fs可知,整个过程中克服摩擦力做功一样多,故B正确;
C、用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动,木块做匀速直线运动,不论其速度大小如何,都受到平衡力的作用,在水平方向上,摩擦力和拉力是一对平衡力,两次木块受到的拉力相等,相同时间内木块运动的距离不相同,由W=Fs可知,相同时间内两次拉力对木块做的功不一样多,故C错误;
D、从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,而木块所受的拉力不变,根据公式PFv可知,拉力第一次做功的功率大,故D正确。
故选:C。
二.填空题(共9小题)
19.【解答】解:甲图中,物体从光滑的圆弧槽滑下获得动能,B→C是粗糙程度相同的水平面,物体经过时克服摩擦力做功,能量的转化情况是:动能转化为内能;
由上面分析知,甲图中,WA=WB=Gh=mgh,克服摩擦力做的功W1=fsBC,WB=W1,则fsBC=mgh,解得f,
在乙图中,BD克服摩擦力做的功W2=fsBD,物体到达E点剩余的能量为WE=WA﹣W2=mgh,又WE=mghE,
则mghE=mgh,解得hE0.85m;
设经过n个BD将A点具有的能量消耗完,则n,最后物体静止于水平面上的位置距B点s'0.2m。
故答案为:动能转化为内能;0.85;0.2。
20.【解答】解:(1)在分离过程中,以着陆器为参照物,上升器的位置发生了变化,所以是运动的;
(2)推力所做的功:W=Fs=3×103N×1.5×104m=4.5×107J;
(3)由题意可知,采用“跳跃式返回”与“直接进入返回”相比,返回器与空气摩擦做功更多,机械能更多地转化为内能,机械能更小,所以返回器着陆时的速度更小。
故答案为:(1)运动;(2)4.5×107;(3)“跳跃式返回”在首次进入、穿出大气层的过程中,与空气摩擦做功,机械能更多地转化为内能,机械能更小,所以返回器再次进入大气层直至着陆时的速度更小。
21.【解答】解:(1)从O点下落到A点的过程中,运动员自由下落,其重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以运动员的机械能不变;
(2)A点到B点的过程中,重力大于蹦床对运动员弹力,因此速度越来越大,动能越来越大;经过B点后,弹力大于重力,运动员做减速运动,动能减小,所以运动员的动能先增大后减小;从A到C,蹦床的弹性形变程度逐渐变大,弹性势能逐渐变大。
故答案为:(1)不变;(2)增大;先增大后减小。
22.【解答】解:(1)排球从B点到D点的过程中,只受到重力作用,动能全部转化为重力势能,故B点与D点的机械能相等;
(2)小球在下落时做加速运动,相邻的点之间的运动时间相等,由图可知,sDC<sCB,即在CB段的平均速度大于DC段的平均速度;
根据PFv可知,DC段重力对排球做功的功率小于CB段。
故答案为:(1)相等;(2)小于。
23.【解答】解:(1)滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与速度大小无关;
由题意和图示可知,甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同,甲、乙对水平面的压力相同,丙对水平面的压力较大(木块上叠放一重物),故摩擦力的大小关系为f甲=f乙<f丙;
因为三图中木块都在做匀速直线运动,所以由二力平衡条件可知拉力F=f,即 F甲=F乙<F丙;
(2)因为PFv,v1<v2,F甲=F乙,
所以功率P甲<P乙。
故答案为:小于;小于。
24.【解答】解:(1)已知F=150N,s=L=4m,物体从斜面底端拉动顶端时,所做的总功:W总=Fs=150N×4m=600J;
(2)G=200N,h=2.5m,物体从斜面底端拉动顶端时,所做的有用功:W有用=Gh=200N×2.5m=500J;
由W总=W有用+W额外可得,W额外=W总﹣W有用=600J﹣500J=100J,
摩擦力:f25N。
故答案为:600;25。
25.【解答】解:(1)发射前,水火箭的重力为:
G=mg=2kg×10N/kg=20N;
如果水火箭的重力不变,那么上升10m克服重力做功为:
W=Gh=20N×10m=200J;
实际上,随着火箭升高高度的增大,水流不断喷出,则火箭的重力逐渐减小,因此水火箭克服重力做功将小于200J。
(2)在开始一段时间内,火箭受到的向上的推力大于重力,则它做加速运动。随着推力的逐渐减小,当推力与重力相等时,此时合力为零,加速停止,即此时速度最大,然后减速运动,到达最高点时速度为零,根据图乙可知,当t2时刻时,火箭的速度为零。
故答案为:(1)小于;(2)t2。
26.【解答】解:当木块A一半体积离开桌面时,木块A就会掉落,
此时移动的距离s10cm=0.1m,
木块A掉落前做的功W1=F1s=6N×0.1m=0.6J,
当木块B一半体积离开桌面时,木块B就会掉落,
从A掉落到B掉落,B一共移动距离s′=0.1m+0.1m=0.2m,
这段路程中,压力大小变成了之前的一半,摩擦力变为原来的一半,所以推力F2F1=3N;
这段路程做功W2=F2s′=3N×0.2m=0.6J;
从开始推动到木块B掉落的过程中,推力做的功W=W1+W2=0.6J+0.6J=1.2J。
故答案为:1.2
27.【解答】解:(1)由甲、乙两图可知,
按照甲的方法,支点为B,F1力臂为BD,按照乙图方法,支点为C,F2力臂为D′C,因为BD大于D′C,根据杠杆平衡条件可知,故F1<F2;
(2)无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功,两种方法使得柱体重心移动距离相等,故两个力做功相等,故比较使用甲、乙两种方法,人至少要做的功的大小:W1=W2
故答案为:(1)<;(2)=。
三.计算题(共1小题)
28.【解答】解:
(1)该机器人受到的重力:
G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N;
(2)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动3m,水平推力做的功:
W=Fs=300N×3m=900J;
(3)该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时,由图乙可知此时的推力F′=150 N,则水平推力的功率:
PF′v=150 N×0.5 m/s=75 W。
答:(1)该机器人受到的重力为29.4N;
(2)水平推力做的功为900J;
(3)水平推力的功率为75W。
四.解答题(共7小题)
29.【解答】解:避险车道有一定坡度是为了汽车上坡时,动能转化为重力势能,使汽车的速度减小,便于汽车停下来;
铺上疏松的碎石、沙士可增大摩擦阻力,使机械能转化为内能,让汽车的速度减小,便于汽车停下;
废旧轮胎和防撞桶的作用是在撞击的过程中起缓冲作用,而且动能转化为弹性势能,汽车的速度减小,便于汽车停下。
30.【解答】解:(1)避险车道上铺上砂石,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,汽车能很快的停下来;
(2)高速公路上的汽车速度大,动能大,刹车失灵车辆冲向避险车道时,将动能转化成内能和重力势能,车就能停下来。
故答案为:(1)接触面的粗糙程度;(2)重力势能。
31.【解答】解:(1)鸡蛋在空气中下落时受的阻力小于重力,合力向下不为0,因此将向下加速运动;
(2)生鸡蛋在塑料管中落下时受摩擦力作用,有重力势能转化为内能,生鸡蛋下落到地面时速度小,动能小,从高处落下也能不破。
32.【解答】解:(1)下潜到8000米时海斗号所受海水压强:p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×8000m=8×107Pa;
(2)由p可知,观测孔所受海水压力:F=pS=8×107Pa×4×10﹣2m2=3.2×106N;
(3)海斗号的重力:G=mg=35×103kg×10N/kg=3.5×105N,
海斗号浸没在海水中时排开海水的体积:V排=V=60m3,
此时海斗号受到的浮力:F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×60m3=6×105N,
浮力做功功率:PF浮v=6×105N×0.5m/s=3×105W;
由力的平衡条件可知,海斗号所受海水阻力:f=F浮﹣G=6×105N﹣3.5×105N=2.5×105N。
答:(1)8×107;(2)3.2×106;
(3)浮力做功功率为3×105W,海斗号所受海水阻力为2.5×105N。
33.【解答】解:(1)根据材料内容可知,该无人机有方便、快捷的优点;
(2)电动机的总功率:P总=UI=80V×5A=400W,
电动机的发热功率:P热=I2R=(5A)2×1Ω=25W,
电动机的输出功率:P=P总﹣P热=400W﹣25W=375W,
电动机所做的机械功:W=Pt=375W×5s=1875J,
由W=Fh可知,上升的高度:。
(3)无人机高空悬停状态电机输出电流变为4A时,
电动机此时的总功率:P总′=U'I'=80V×4A=320W,
电动机的发热功率:P热'=I'2R=(4A)2×1Ω=16W,
电动机的输出功率:P′=P'﹣P热'=320W﹣16W=304W;
此时动力系统电机的效率:η0.95=95%。
答:(1)该无人机的优点:方便、快捷;
(2)无人机以最大升力竖直匀速向上飞,在t=5s时上升的高度h为15m;
(3)飞到100米高空,该无人机高空悬停状态电机输出电流变为4A,此时动力系统电机的效率是95%。
34.【解答】解:(1)由化学式可知,利巴韦林是一种含碳元素的化合物,属于有机物;其中,C、H、N、O元素的质量比为(12×8):(1×12):(14×4):(16×5)=24:3:14:20,可见其中,氢元素的质量分数最小;
(2)发动机排出的湿热气流与高空冷空气相遇后,液化形成小水滴,所以白色的雾气是液化现象形成的;
(3)由图可知,货物下降的高度h=200m,下落的时间t=20s,
所以货物的重力所做功的功率P1×104W。
故答案为:(1)有机物;H;
(2)液化;
(3)1×104W。
35.【解答】解:(1)火星车在火星上所受重力G火G地mg240kg×10N/kg=900N,
火星车在火星表面静止时,对火星表面的压力F=G火=900N,
车对火星表面的压强p3×104Pa。
(2)“祝融号”做匀速直线运动,处于平衡状态,在火星上受到的牵引力F′=f=0.06G火=0.06×900N=54N,
在这段时间内牵引力做的功W=F′s=54N×100m=5400J,
在这段时间内牵引力的功率P3W。
答:(1)火星车对火星水平表面的压强是3×104Pa。
(2)在这段时间内牵引力的功率为3W。