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专题07 功和能的综合运用
五年(2021-2025)中考(一年模拟)物理真题分类汇编,研真题,明考向。为了进一步配合广大师生复习备考,21教育重磅推出《(2021-2025)五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学,根据地区试题汇编,按照知识点构成情况,将试题分解组合,全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况,是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料!
1.(2025 连云港)下列情景中,人对物体做功的是( )
A.司机用力推汽车,汽车不动 B.人推自行车前进
C.学生背着书包在水平路面上匀速前进 D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
2.(2025 连云港)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十号飞船加速升空的过程,下列说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能不变,机械能增加 B.动能增加,重力势能增加,机械能增加
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小 D.动能减小,重力势能增加,机械能不变
3.(2025 扬州)如图是《天工开物》记载的我国古人画面的场景。水从高处流下来, 能转化为 能,冲击水轮机带动石磨转动,石磨接触面粗糙,是为了增大 。
4.(2025 苏州)叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m,g取10N/kg。求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
5.(2025 扬州)为防止“天降冰凌”产生危害,将除冰环从桥梁斜拉索上端由静止释放,除去斜拉索上的积冰,除冰环在下滑过程中( )
A.只受重力作用 B.速度始终不变
C.一直处于平衡状态 D.机械能不断减小
6.(2024 盐城)掷实心球是我市中考体测项目之一。不计空气阻力,投掷后的实心球在上升过程中( )
A.动能变大,重力势能变大 B.动能变小,重力势能变小
C.动能变小,重力势能变大 D.动能变大,重力势能变小
7.(2024 常州)起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A.提升过程做了功,悬停过程做了功 B.提升过程不做功,悬停过程不做功
C.提升过程不做功,悬停过程做了功 D.提升过程做了功,悬停过程不做功
8.(2024 泰州)用如图所示的装置探究动能大小与速度的关系,下列说法正确的是( )
A.将不同质量的小球从斜面的同一高度由静止开始释放
B.木块在滑行过程中受到的摩擦力逐渐减小
C.木块静止时所受弹力是由木块下表面形变产生的
D.若水平面绝对光滑,实验不能达到探究目的
9.(2024 镇江)如图所示,某种可重复使用火箭在降落过程中,通过控制推力,沿竖直方向先从A点减速运动到B点,再从B点匀速运动到C点,且AB=BC,不计运动过程中的空气阻力,忽略火箭质量的变化,则( )
A.火箭受到推力的施力物体是空气
B.AB段的推力小于BC段的推力
C.AB段重力做功的功率大于BC段
D.AB段火箭的重力势能转化为动能
10.(2024 连云港)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2
11.(2024 连云港)2024年4月25日,我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中( )
A.动能增大,重力势能不变 B.动能增大,重力势能增大
C.动能不变,重力势能不变 D.动能不变,重力势能增大
12.(2024 苏州)为了提高环境质量,经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车作业时保持匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.喷雾的目的是为了清洁地面
B.喷出的水雾是水蒸气液化形成的
C.喷雾车的动能不变
D.喷雾车的重力势能变小
13.(2024 徐州)听到信号出警时,消防员为了尽快从二楼下到一楼车库,抱着竖直的滑杆匀速滑下,认为消防员是运动的,是以 为参照物。如果消防员重700N,下滑过程中,受到的摩擦力为 N,重力势能 (填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2024 常州)2023年11月9日,甘肃省消防队举行高楼灭火演习。如图甲所示,电动灭火无人机悬停在空中。如图乙所示,当无人机水平向右猛烈喷射干粉的同时,原本悬停的无人机水平向左飘移,这说明力的作用是 的。使原本悬停的无人机发生飘移的是 对 施加的力。喷射干粉过程中,灭火无人机的重力势能 。
15.(2024 常州)2024年3月26日,美国“弗朗西斯 斯科特 基”大桥被“达利”号集装箱船撞毁,如图所示。撞击前,船突发故障失去动力,但并没有立即停下,这是因为 。当船以10.8km/h、合 m/s的速度撞击大桥时,虽然船速较慢,但由于船的 很大导致其 能很大,使得船将大桥撞毁。
16.(2024 无锡)如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为 J;摆球从A点到O点的过程中, 能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小 (选填“不变”或“减小”)。
17.(2024 盐城)用橡皮筋来做几个小实验:①手拉橡皮筋,橡皮筋伸长,说明力可以使物体发生 ;②用手拨动拉紧的橡皮筋,橡皮筋会发出声音,说明声音是由物体 产生的;③用橡皮筋做成“弹弓”,能将物体弹射,说明拉长的橡皮筋具有 能。
18.(2024 泰州)如图所示是某餐厅出现的一款送餐机器人。
(1)机器人送餐时,总质量为60kg,它与水平地面接触的总面积为100cm2,则它对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(2)送餐过程中,机器人在1min内沿水平地面匀速直线移动了15m,若它在运动过程中所受阻力为120N,则牵引力对它所做的功及功率分别是多大?
19.(2023 淮安)如图所示,在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,使两辆相同的小车分别从不同高度由静止开始下滑,撞击静置于水平面上的木块。下列说法正确的是( )
A.图中两辆小车的重力势能大小相等
B.两种情况下,木块在水平面上移动的距离相等
C.木块被撞击后由静止变为运动,惯性增大
D.如果水平面光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动
20.(2023 南通)下列四个现象中,属于机械能转化为内能的是( )
21.(2023 南通)如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
22.(2023 连云港)下列有关功的说法正确的是( )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
23.(2023 泰州)如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的( )
A.重力势能减小,机械能减小
B.动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能不变,机械能减小
24.(2023 无锡)在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
25.(2023 镇江)小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A.①中小华对这筐玉米做了功 B.②中小华对这筐玉米做了功
C.③中他们对这筐玉米做了功 D.④中他们对手推车没有做功
26.(2023 常州)初中生小明回家上楼,用30s从一楼走到三楼,他上楼过程的功率大约为( )
A.1W B.10W C.100W D.1000W
27.(2023 盐城)小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出,滚动一段时间后,它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中( )
A.动能转化为弹性势能
B.弹性势能转化为动能
C.重力势能转化为弹性势能
D.弹性势能转化为重力势能
28.(2023 宿迁)如图甲所示,重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上,在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动。将方管Q按图乙竖直放置后,滑块P竖直向下运动。假设滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变,其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.9倍,方管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑块P,下列说法正确的是( )
A.滑块P受到的摩擦力等于重力
B.滑块P先加速,然后匀速
C.滑块P先加速,后减速,最后静止
D.滑块P的动能一直增大
29.(2023 无锡)如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊600kg的物体时,上升5m,用时15s,滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是 J,总功是 J,拉力F的功率是 W。(g取10N/kg)
30.(2023 连云港)重450N的箱子,在20N水平推力的作用下,沿水平路面做匀速直线运动,地面对箱子的支持力大小为 N,箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子,拉力F=250N,滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中,拉力的功率为 W。
31.(2023 常州)目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是:远地点346.9km,近地点319.6km,如图所示,从远地点到近地点的过程中,其运动速度越来越大,动能逐渐 ,重力势能逐渐 。国际空间站内的噪声为63dB,中国空间站内的噪声为58dB,空间站内的噪声主要由设备工作时振动产生,说明中国空间站内设备振动的 较小、对站内宇航员的影响较小。噪声能传入站内宇航员耳朵的原因是: 。
32.(2023 连云港)2022年11月30日,“神舟十五号”飞船与“天宫”空间站顺利对接,对接完成后,以“天宫”空间站为参照物,“神舟十五号”飞船处于 状态。随后,“神舟十四号”飞船返回地球,在落向地面的过程中,重力势能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。空间站与地面间依靠 传递信息。
33.(2023 镇江)某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车,其设计方案中有如表一段描述:
◆整车质量为300kg,最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时,所受阻力为车重的0.02倍。 ◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2,该太阳能电池的能量转化效率为20%,太阳能电池直接给电机供电,电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
(1)当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时(g取10N/kg),求:
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
(2)小强查找到如下数据:在晴好的夏天,当太阳光垂直照射时,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
34.(2023 南通)如图所示,小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,g取10N/kg。求:
(1)小明所受重力的大小;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功;
(3)30s内克服重力做功的功率。
35.(2023 宿迁)如图是一款爬绳机,这款爬绳机可以不消耗人的体能,轻松攀爬、下降,可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等等。爬绳机的质量为10kg,静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2。在某次爬升中,将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高,用时1min。(g取10N/kg)求:
(1)爬绳机上升的速度为多少m/s?
(2)爬绳机静止在水平地面上时,对地面的压强大小。
(3)爬绳机对工人做功的功率大小。
36.(2023 苏州)如图甲所示,重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。求:
(1)箱子对水平地面的压强;
(2)上移过程中拉力做功的功率;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
37.(2023 无锡)2023年5月13日,“恩平20﹣4钻采平台”的安装,创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录。浮托安装类似于运动员挺举过程,巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示,涨潮时,工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口,落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为5.35×107kg,所安装的平台组块质量为1.55×107kg。(g取10N/kg)
(1)工程船满载航行在海面上时,受到的浮力为多大?
(2)平台组块所受重力大小为多少?
(3)若涨潮前,插尖低于接口0.8m,涨潮时,工程船和平台组块缓慢向上浮起,使得插尖比接口高1.2m。则在此过程中,工程船对平台组块竖直向上做功为多少?
38.(2022 无锡)用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关,实验时让小车从斜面上由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块,关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B.小车撞击木块对木块做功,使木块获得动能
C.木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D.本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
39.(2022 苏州)手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.每次发声的时间间隔相等
B.整个过程中乒乓球的机械能不变
C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D.乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同
40.(2022 镇江)如图1所示,物体M静止在电梯底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连。M对电梯底部的压力用F表示,忽略M和电梯的形变,0~t1内,电梯静止,弹簧处于伸长状态,t1时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动。0~t4内,F随时间t变化的图线如图2所示,则( )
A.t1 t2内,电梯可能向上运动
B.t2 t3内,M的机械能保持不变
C.t3 t4内,电梯一定做加速运动
D.t1 t4内,弹簧对M的拉力不变
41.(2022 南通)在内径约为1cm玻璃管中注水近满,上端留一个气泡,用橡皮塞塞住管口,再将玻璃管翻转后竖直放置,气泡上升,如图所示。测得气泡上升40cm用时20s,则该过程中气泡所受浮力做功的功率最接近于( )
A.2×10﹣5W B.2×10﹣4W C.2×10﹣3W D.2×10﹣2W
42.(2022 南京)在“探究影响压力作用效果因素”与“探究影响重力势能大小因素”两个实验中,均可通过如图所示器材完成实验。以下关于两个实验的四个判断中错误的是( )
A.都选用大小不同的木块是为了改变相同的物理量
B.都需要观察小桌陷入沙中的深度
C.前者实验不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放
D.后者实验中小桌不需要倒放
43.(2022 南通)下列四个情境中,属动能转化为势能的是( )
44.(2022 盐城)在北京冬奥会上苏翊鸣获得单板滑雪冠军,如图所示是他从高处加速下落时的情景,下列关于苏翊鸣说法正确的是( )
A.动能增加,重力势能减小
B.动能增加,重力势能增加
C.动能减小,重力势能增加
D.动能减小,重力势能减小
45.(2022 宿迁)如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m)。
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的 。
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(3)小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为该观点是 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
(4)通过比较步骤 和 可以判断动能大小与物体质量的关系。
46.(2022 常州)2022年4月,一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅,被救援人员送至科研基地治疗,救援过程中,利用如图所示的滑轮组,在40s时间内,救援人员用500N的拉力F拉动绳端,把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg,问,此过程中:
(1)滑轮组对海豚做的有用功有多大?
(2)拉力F做功的功率有多大?
(3)滑轮组的机械效率有多大?
47.(2022 南通)氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg,在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N,行驶0.5h消耗氢0.6kg,已知氢的热值为1.4×108J/kg,g取10N/kg。求汽车:
(1)受到的重力和牵引大的大小;
(2)行驶的距离和牵引力做的功;
(3)利用氢能的效率。
48.(2021 南京)2021年4月,中国女足通过奋勇拼搏,晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图。分析可知,足球( )
A.在B点时受力平衡
B.在A、D两点动能可能相等
C.在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不断改变
D.在运动过程中,只存在动能和势能的相互转化
49.(2021 苏州)如图,质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码,上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q,将它们由静止释放。在物块P下落到地面的过程中,P,Q间细线拉力大小为F,(细线重力及各处的摩擦均不计,钩码落地后不弹起)( )
A.钩码落地前F=3mg,Q的机械能增大
B.钩码落地前F<3mg,Q的机械能增大
C.钩码落地后F=2mg,P的机械能不变
D.钩码落地后F>2mg,P的机械能减小
50.(2021 无锡)用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块。
(1)实验时用木块被撞击后移动的 来反映小车动能大小。
(2)让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑,小车运动到水平面上时的速度大小 (选填“相等”或“不等”),装有钩码的小车将木块推得较远,这说明动能的大小与物体的 有关。
51.(2021 连云港)小明用20N的水平推力,将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m,在此过程中,推力对购物车做功 J,支持力对购物车做功 J。
52.(2021 宿迁)用如图所示的滑轮组将重200N的物体在10s内竖直匀速提升4m,机械效率为80%,则有用功为 J,拉力的功率为 W。若增大所提物体的质量,则滑轮组机械效率将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
53.(2021 常州)小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”,如图所示,重物质量m<M。
实验步骤
具体操作
实验现象
(1)让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断 (小桌/重物)的重力势能大小。
(2)由实验步骤 和 ,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。
(3)小明认为由实验步骤B和C,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点 (正确/错误),理由是 。
54.(2021 泰州)为响应国家提出的“节能减排,低碳生活”的号召。质量为60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学,他所骑自行车质量为15kg,轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2,在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍(g取10N/kg)。求:
(1)小明和自行车的总重力;
(2)他骑行时自行车对地面的压强;
(3)若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是多大。
55.(2021 南通)如图为南通“濠河国际龙舟邀请赛”的比赛场景,500m直线赛项目的冠军队所使用龙舟的质量为300kg,运动员总质量为1500kg,比赛用时2min30s。假设比赛中龙舟做匀速直线运动,且龙舟受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)龙舟的重力;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率。
56.(2021 扬州)如图所示,工人用滑轮组将重为400N的重物从井底匀速吊起2m,用时为8s,工人所用拉力F为250N。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率。
57.(2021 盐城)小明用30N的水平推力使超市购物车在水平路面上前进了20m,所用时间为40s,购物车的质量为20kg,g取10N/kg。求:
(1)购物车的重力。
(2)此过程中推力做的功。
(3)推力做功的功率。
58.(2021 常州)2021年4月21日,印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。
(1)下潜过程中,潜艇受到海水压强的变化情况为 。
(2)在某一深度,由于潜艇老旧,艇身破裂沉入海底,应印度尼西亚请求,中国派出“永兴岛”号打捞船展开救援。如图甲所示,打捞船向海底竖直发射超声波,1.1秒后收到回波信号,已知声音在海水中传播速度是1500m/s,海洋该处的深度是 m。
(3)打捞船利用绳子以0.5m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸,绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示,已知ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg,不计海水对残骸的阻力,问:
①残骸的密度有多大?
②拉力F功率的最大值有多大?
一.选择题(共12小题)
1.如图是某次训练时的场景,一名解放军战士正从悬停的直升机上,通过一根软绳匀速竖直滑向地面。已知直升机与舱内人员的总质量为M,解放军战士的质量为m,不计绳重,下列说法正确的是( )
A.战士所受重力与软绳对他的摩擦力是一对相互作用力
B.直升机旋翼对空气的作用力与空气对旋翼的作用力是一对平衡力
C.直升机和战士的机械能总量保持不变
D.空气对直升机旋翼的作用力F=(M+m)g
2.如图所示,小球沿轨道由静止A处经B、C运动到D处的过程中,小球在C处的高度高于D处,忽略所有阻力及摩擦,下列说法正确的是( )
A.小球运动到D处时动能刚好为零
B.小球在B处的动能等于在C处的动能
C.小球在C处的速度小于在D处的速度
D.小球在A处的机械能大于在D处的机械能
3.如图甲,水平桌面上放有一内壁光滑的竖直圆筒,筒底固定一根弹簧。将一小球放置在弹簧上,静止时位于A点(如图乙)。现将小球下压至B点,并用此处的装置锁定(如图丙)。解锁后,小球向上弹出筒口。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在筒中上升阶段,只有弹力对小球做功
B.小球在筒中上升阶段,小球的机械能守恒
C.小球在上升的过程中,A点位置时动能最大
D.在整个上升的过程中,小球的内能不断增加
4.2025年6月1日晚,江苏省城市足球联赛结束了第三轮的全部较量,三轮比赛皆精彩至极。南通队三战全胜积9分,强势领跑,盐城队2胜1平积7分紧随其后。如图是比赛时的场景,下列说法正确的是( )
A.踢出去的足球,还能在草地上滚动,是因为足球受到惯性的作用
B.空中飞行的足球受到了人对足球的踢力
C.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离,运动员对它没有做功
D.运动员对地面的压力和运动员自身重力是一对平衡力
5.如图所示,光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后经过A、B点,落到地面C点后多次被弹起,图中虚线为小球部分运动轨迹,第一次被弹起后运动至D点(图中未画出)开始下落。若不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.D点可能高于B点
B.小球在B点时受力平衡
C.小球在A点时的机械能大于在B点时的机械能
D.若小球在D点时受到的力全部消失,将保持静止
6.如图所示,在光滑的水平面上,一根弹簧的左端固定在墙壁上,右端与一小球连接,O点是弹簧原长时小球的位置。现对小球施加一个外力压缩弹簧使小球到达A点,然后释放小球,小球将在AB之间来回运动。下列说法正确的是( )
A.小球运动到A点时,弹簧的弹性势能最小
B.小球运动到O点时,小球的动能最大
C.小球在O点左侧运动时,弹簧对小球的弹力是动力
D.小球在O点右侧运动时,弹簧对小球的弹力是阻力
7.如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球经过O、P两点时动能相等
B.小球到达最高点N时速度一定为零
C.小球到达的最高点N不可能高于M点
D.小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
8.在巴黎奥运会跳水比赛中,中国的运动员全红婵备受关注。如图是她跳水比赛时的图片,下列说法正确的是( )
A.向下运动的过程中,重力势能全部转化为动能
B.从最高点到入水前的过程中,她的速度增大,惯性增大
C.从触水到完全入水的过程中,她所受浮力逐渐增大
D.起跳前,跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是一对平衡力
9.物理是以实验为基础的学科。下列是课本中的几个实验,其中说法正确的是( )
A.甲图中纸片托住杯中的水利用的是液体压强
B.乙图实验说明光发生反射时反射角等于入射角
C.丙图中用玻璃板代替平面镜的目的是为了成像更清晰
D.丁图实验中让同一小球从不同高度滚下是探究动能与高度的关系
10.用如图所示的装置探究动能大小与速度的关系,下列说法正确的是( )
A.将不同质量的小球从斜面的同一高度由静止开始释放
B.木块在滑行过程中受到的摩擦力逐渐减小
C.木块静止时所受弹力是由木块下表面形变产生的
D.若水平面绝对光滑,实验不能达到探究目的
11.如图甲所示,压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小,与电脑连接后,放置在水平地面上,将一排球从正上方某一高度处由静止释放,落到传感器上后再竖直弹起上升,反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t变化情况如图乙所示,A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3,下列说法中正确的是( )
A.t2时刻排球的重力势能最小
B.t2~t3时间内,排球的重力势能转化为动能
C.排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能
D.整个过程中,排球的机械能守恒
12.如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球接触弹簧开始直至将弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间关系如图乙所示,其中b为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变。则下列说法正确的是( )
A.小球在b点时重力大于弹力
B.小球接触弹簧后动能就开始减小
C.在运动过程中小球的重力势能一直在减小
D.小球在最低点时,速度为零,处于平衡状态
二.填空题(共8小题)
13.如图所示的是一种常见搬砖神器,使用时用力捏一下横杆,夹头就可以向下夹紧砖块。夹头平扁宽大,是通过增大受力面积来 (选填“增大”或“减小”)压强。现使用该神器搬120块砖到1m高的车上,每块砖重25N,需要克服砖重力做功 J,已知大号砖夹质量是550g,一次可夹5块砖,小号砖夹质量480g,一次可夹4块砖,选用 (选填“大”或“小”)号砖夹效率更高。
14.如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中,滚摆处于甲、乙位置时,动能 (相同/不同),上升到最高点时滚摆的动能 (等于/不等于)0,整个过程滚摆机械能 (不变/减小)。
15.如图,轻质弹簧一端固定,另一端与套在光滑竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。质量为100g的圆环从A处由静止开始下滑1m后到达B点时速度恰好为零,则从A到B的过程中弹簧的弹性势能增加了 J;圆环在A点时处于 (平衡/非平衡)状态(g=10N/kg)。
16.嫦娥五号返回器关闭发动机后,用“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的轨迹简化为如图所示,进入大气层后到达A点,接着由B点离开大气层,再由C点进入大气层,随后经过D点后着陆。AB段返回器的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”,下同);BC段返回器的机械能 ,CD段重力势能 。
17.2024年11月12日,我国第二款隐形战机歼﹣35A惊艳亮相珠海航展。歼﹣35A采用两台国产涡扇19发动机,当发动机以2×105N的推力使战机以2马赫(即2倍声速,已知声速为340m/s)匀速巡航时,10s内发动机推力做功 J,它的功率是 W。
18.打足气后的皮球直径为5cm,用天平测其质量,平衡时右盘中的砝码及游码的位置如图甲,读数为 g。皮球落地后又弹起的部分频闪照片如图乙,闪光时间间隔为0.4s,皮球是从 (选填“左到右”或“右到左”)弹跳,皮球在落地点A的形变比B点的 。图中皮球在各时间间隔内重力平均功率的最大值约为 W。
19.如图,甲乙完全相同的小球,以同样的速度v沿着与水平方向均成θ角斜向上抛出,甲球沿光滑斜面,乙球抛向空中,不计空气阻力,甲乙小球能到达的最高点分别为a点与b点,离地高度为h1和h2。在这个过程中,小球的机械能是 (选填“守恒”或“不守恒”)的,图中h1 h2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
20.如图甲,“胶囊胃镜”被誉为完美胃部检查的胶囊内镜机器人,其质量只有5g。医生可以实时操控体外的磁场来控制它在胃内的运动,并通过它的摄像头对胃黏膜进行扫描。
(1)检查时患者需吞服一个胶囊机器人,其长度约2.7 (填单位);
(2)如图乙,胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功 J;
(3)若医生想扫描更大范围应操作机器人 (选填“靠近”或“远离”)此区域。
三.实验探究题(共4小题)
21.如图所示的两个实验中都用到了毛巾、棉布和木板。
(1)图甲是小华在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验情景,实验中使用毛巾、棉布和木板,是为了改变 ;在此实验器材基础上仅添加 就可探究动能大小与速度的关系;
(2)图乙是小胜在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验情景,实验中也使用了毛巾、棉布和木板,由此实验得出的结论是 ;
(3)在实验交流评估时,同桌小峰提出,可采用图丙的方法对“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验加以改进,当拉动木板B时,两个弹簧测力计的读数如图丙所示,则此时木块A所受的滑动摩擦,大小为 N。
22.如图是小明探究“物体动能的大小与质量的关系”的实验装置。将钢球从某一高度处由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,木块被撞出一段距离。实验数据如下表:
实验 次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 25
2 40 20 49
3 60 20
(1)从表中数据可以知道,实验是通过观察 来判断钢球动能的大小。
(2)分析表中数据可以得出:在速度一定的情况下,物体的动能随其质量的增大而 。
(3)查阅资料得知,①抛出去的篮球动能约为30J; ②行走的牛动能约为60J;③飞行的步枪子弹动能约为5×103J。分析数据可知:物体的 (选填“质量”或“速度”)对物体的动能影响较大。
23.如图,实验小组“探究影响动能大小的因素”,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
(1)实验所探究的是 (选填“木块”或“钢球”)的动能,并通过观察 比较其动能的大小。不用木块,在桌面上铺一条毛巾, (选填“可以”或“不可以”)用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较木块的动能大小。
(2)比较甲、乙两图探究的是动能与 的关系。由甲、丙可知高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样, (选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是100km/h。
(3)实验中,设碰撞前一瞬间小球的动能为E0,木块滑动过程克服摩擦力所做的功为W,则E0 W(>/</=)。
(4)若小球在图丁的光滑轨道由A点静止开始滑下,沿轨道到达B点后离开,不计空气阻力,离开B点后最符合题意的运动轨迹是 (a/b/c/d/)。
24.某实验小组用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素,已知物体质量的关系为m1=m2<m3,使用的器材有沙子、木桩等。实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。
(1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的,这是物理探究过程中常用 法;
(2)分析比较图 两次实验,得出结论:当质量一定时,物体所处的高度越大,重力势能越大;
(3)由乙、丙两图 (能/不能)探究重力势能的大小与高度的关系,理由是 不同;
(4)对比甲、乙、丙三次实验,图 (甲/乙/丙)中的物体具有的重力势能最大。
四.计算题(共4小题)
25.某医院实施了“送药上门”的便民服务。市民只需要登录医院公众号线上购买,快递员就会送药上门。如图所示是快递员在某次送药过程中,电动车的速度随时间变化的图象。求解下列问题:(g取10N/kg)
(1)电动车在匀速行驶的过程中所受阻力恒为200N,此过程中克服阻力所做的功。
(2)快递员到达目的地后,站在地面等待顾客来取药。快递员与水平地面的接触面积约为600cm2,请你估算此时快递员对水平地面的压强。
26.一种新型井盖排水系统如图甲所示,图乙为该系统结构简化示意图,排水系统由井盖、两个相同杠杆(AOB是其中之一)、容器等组成,井盖的上表面和侧面都有排水孔,下暴雨时,雨水从排水孔经排水管导流到容器中,再从容器底部的排水孔流入下水道。由于容器的排水速度较小,当容器中的雨水上升到一定高度时,容器下降,拉动杠杆,将井盖顶起,加速路面排水。当容器中的雨水下降到一定高度时,井盖自动下降盖住井口。该井盖的质量是30kg,OA长120mm,OB长180mm,不考虑杠杆的质量,不考虑各处的摩擦。(g取10N/kg)
(1)下暴雨时,井盖被顶起50mm,如图丙所示。在此过程中两个相同杠杆共对井盖做了多少功;
(2)某次调试中,调试人员将容器底部的排水孔全部堵住,测出容器的质量是5kg,再将容器和杠杆组装在一起,直接向容器内匀速注水,当井盖刚好被顶起时,注入水的质量为多少?(假设在任意时刻两个杠杆受到的向下的压力相同,受到的向下的拉力也相同)
27.如图,装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动,收割机每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为5×103kg,车轮与地面总接触面积为0.5m2,车受到的阻力为车总重力的0.2倍(g取10N/kg),收割开始时车为空载状态,设装载车始终在水平地面上(不计空气阻力),求:
(1)装载车1分钟内走过的路程;
(2)装载车空载时对地面的压强;
(3)当装载车功率达到30kW时,它的牵引力为1.5×104N。则此时它工作了多长时间?
28.混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点,某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示在某次测试中,蓄电池存满电能7.6×108J,启动时,消耗了20%电能输送给车轮。当汽车速度达到50km/h时,由内燃机提供能量,接下来汽车匀速行驶20km,共消耗燃料14kg,蓄电池充满、已知内燃机效率为40%。(忽略蓄电池和电动机的热损失,q燃料=4.5×107J/kg)求:
(1)汽车受到的阻力f。
(2)匀速行驶时,汽车牵引力所做的功。
(3)内燃机给车轮供能的效率。
五年真题参考答案与试题解析
1.【考点】力是否做功的判断.版权所有
【专题】应用题;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】
A、司机用力推汽车,汽车不动,有力,但车没有通过距离,没有做功,故A错误。
B、人推自行车前进,人给车一个推力,车在推力的方向上通过了一段距离,人对车做了功,故B正确。
C、学生背着书包在水平路面上匀速前进,人给书包一个向上的力,而书包没有在力的方向上通过距离,所以没有做功,故C错误。
D、足球被踢后,没有力作用在足球上,足球在草地上滚动了一段距离是由于惯性,所以没有做功,故D错误。
故选:B。
2.【考点】机械能的概念;动能大小与速度的关系;重力势能大小与高度的关系.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】
飞船加速升空时,质量不变,速度增大,所以动能增加;高度升高,所以重力势能增加。机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能增加,故B正确。
故选:B。
3.【考点】重力势能大小与高度的关系;增大有益摩擦的方法.版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力;机械能及其转化;应用能力.
【解答】高处的水具有重力势能,流下时高度降低,速度增大,重力势能转化为动能。石磨接触面粗糙是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力。摩擦力越大,谷物在石磨间的研磨效果越好,避免打滑。
故答案为:重力势;动;摩擦力。
4.【考点】功率的计算;速度公式的简单计算;功的简单计算.版权所有
【解答】(1)货箱的速度:v0.3m/s;
(2)叉车对货箱所做的功:W=Gh=mgh=300kg×10N/kg×3m=9000J;
(3)叉车对货箱所做功的功率:P900W。
答:(1)货箱的速度为0.3m/s;
(2)叉车对货箱所做的功为9000J;
(3)叉车对货箱所做功的功率为900W。
5.【考点】机械能的概念;重力的概念;平衡状态的判断.版权所有
【专题】运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【解答】A、除冰环在下滑过程中,除受重力作用外,还受到斜拉索的摩擦力,故A错误;
B、除冰环在下滑过程中,重力势能转化为动能,动能增大,速度会增大,故B错误;
C、除冰环在下滑过程中,速度会增大,运动状态在改变,不是一直处于平衡状态,故C错误;
D、除冰环在下滑过程中,要克服摩擦力做功,因此除冰环的机械能不断减小,故D正确。
故选:D。
6.【考点】动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;应用能力.
【解答】不计空气阻力,投掷后的实心球在上升过程中,质量不变,速度越来越慢,所以动能越来越小;高度在逐渐的增大,质量不变,所以重力势能增大。
故选:C。
7.【考点】力是否做功的判断.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】提升过程中,重物受到提力作用,并在提力的作用下运动了一段距离,所以提力在提升过程中做了功;
在悬停过程,重物受到提力作用,但没有移动距离,所以在悬停过程不做功。
故选:D。
8.【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系.版权所有
【专题】探究型实验综合题;分析、综合能力.
【解答】A.将不同质量的小球从斜面的同一高度由静止开始释放,探究动能大小与质量的关系,故A错误;
B.木块在滑行过程中受到的摩擦力不变,故B错误;
C.木块静止时所受弹力是由接触面形变产生的,故C错误;
D.若水平面绝对光滑,小球会永远运动下去,实验不能达到探究目的,故D正确;
故选:D。
9.【考点】功率的大小比较;动能和重力势能的相互转化;力的相互性.版权所有
【专题】定性思想;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、火箭点火后,尾部向下喷出高温高压的燃气,燃气反过来推动火箭上升,说明物体间力的作用是相互的,火箭受到推力的施力物体是燃气,故A错误;
B、由题意知火箭在AB段做减速运动,推力大于重力,火箭在BC段做匀速运动,推力等于重力,所以AB段的推力大于BC段的推力,故B错误;
C、由于AB=BC,根据G=mg知火箭在AB段重力做功等于物体在BC段重力做功,AB段做减速运动,速度越来越慢,火箭在BC段做匀速运动,所以AB段的时间要小于BC端的时间,根据公式P可知,AB段的功率大于BC段的功率,故C正确;
D、AB段做减速下降,质量不变,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小,不是火箭的重力势能转化为动能,故D错误。
故选:C。
10.【考点】功率的大小比较;功的比较大小.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;理解能力.
【解答】因为用相同的力移动相同的距离,根据W=Fs可知它们两次做功相等,所用时间相同,根据P得到功率的大小相同。
故选:C。
11.【考点】动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】机械能及其转化;理解能力.
【解答】载人飞船离开地面加速上升的过程中,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大。
故选:B。
12.【考点】动能和重力势能的相互转化;液化的概念及现象.版权所有
【专题】简答题;理解能力.
【解答】A.喷雾是为了能在抑尘的同时起到调节气温的作用,故A错误;
B.由“喷雾筒口周围有一圈出水孔喷出细小水流,在筒内吹出的高速气流作用下成为更小的雾状水滴”可知,水雾的形成过程中没有物态变化,故B错误;
C.动能的大小与速度和质量有关,喷雾车在喷雾的过程中质量减小,所以动能变小,故C错误;
D.重力势能的大小与高度和质量有关,喷雾车在喷雾的过程中质量减小,所以重力势能变小,故D正确。
故选:D。
13.【考点】重力势能大小与高度的关系;参照物的选择;摩擦力的大小.版权所有
【专题】应用题;运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【解答】消防员为了尽快从二楼下到一楼车库,抱着竖直的滑杆匀速滑下,认为消防员是运动的,是以地面为参照物。如果消防员重700N,因做匀速直线运动,故下滑过程中,受到的摩擦力大小等于人的重力,为700N;因高度变小,故重力势能变小。
故答案为:地面;700;变小。
14.【考点】重力势能大小与质量的关系;力的相互性.版权所有
【专题】运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【解答】(1)当无人机水平向右猛烈喷射干粉时,无人机给干粉一个向右的作用力,干粉同时会给无人机一个向左的作用力,使无人机向左飘移,这个现象说明物体间力的作用是相互的;
(2)喷射干粉过程中,灭火无人机的质量变小,高度不变,重力势能变小。
故答案为:相互;干粉;无人机;变小。
15.【考点】动能大小与质量的关系;速度的单位及其换算;运用惯性判断物体的运动.版权所有
【专题】长度、时间、速度;运动和力;机械能及其转化;应用能力.
【解答】(1)撞击前,船突发故障失去动力,但并没有立即停下,这是因为船具有惯性,会继续向前运动;
(2)因为1m/s=3.6km/h,所以10.8km/h=3m/s;
(3)虽然船速较慢,但由于船的质量很大导致其动能很大,使得船将大桥撞毁。
故答案为:船具有惯性;3;质量;动。
16.【考点】动能和重力势能的相互转化;机械能的守恒.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;应用能力.
【解答】A、B两点等高,说明摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点的过程中没有能量损失,即从A点到B点的过程中机械能守恒,则A点的动能等于B点的动能,摆球在A点静止,动能为0J,所以摆球到达B点时动能为0J;
摆球从A点到O点的过程中,质量不变,高度降低,速度变大,则重力势能减少,动能增多,重力势能转化为动能。
故答案为:0;重力势;不变。
17.【考点】弹性势能的概念;声音的产生;力可以使物体发生形变.版权所有
【专题】机械能及其转化;理解能力.
【解答】用橡皮筋来做几个小实验:①手拉橡皮筋,橡皮筋伸长,说明力可以使物体发生形变;
②用手拨动拉紧的橡皮筋,橡皮筋会发出声音,说明声音是由物体振动 产生的;
③用橡皮筋做成“弹弓”,能将物体弹射,说明拉长的橡皮筋具有弹性势能;
故答案为:形变;振动;弹性势。
18.【考点】功率的计算;压强的公式的应用;功的简单计算.版权所有
【专题】应用题;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)机器人对水平地面的压力等于其重力:F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,它与水平地面接触的总面积为S=100cm2=1×10﹣2m2,
它对地面的压强:p6×104Pa;
(2)机器人水平匀速直线运动,所以F牵引=f阻=120N,
牵引力对它所做的功:W=F牵引s=120N×15m=1800J,
送餐时间t=1min=60s,牵引力的功率为:P30W。
答:(1)机器人对地面的压强是6×104Pa;
(2)送餐过程中,牵引力对它所做的功是1800J;功率是30W。
19.【考点】探究影响物体动能大小的因素.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】A.图中两辆小车的质量相等,高度不等,则重力势能大小不等,故A错误;
B.两种情况下,重力势能不同,转化为高度不同,则推动木块在水平面上移动的距离不等,故B错误;
C.木块被撞击后由静止变为运动,惯性与质量有关,与速度无关,质量不变,惯性不变,故C错误;
D.如果水平面光滑,木块不受摩擦力,被撞击后将做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
20.【考点】机械能与其他形式的能之间的转化.版权所有
【专题】分子热运动、内能;比热容、热机、热值;应用能力.
【解答】A、压缩点燃棉花是将机械能转化为内能,故A符合题意;
B、蒸汽顶起壶盖是将内能转化为机械能,故B不符合题意;
C、冬天哈气取暖是内能的转移,故C不符合题意;
D、燃气推动活塞是将内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选:A。
21.【考点】机械能与其他形式的能之间的转化;力与运动的关系.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,由于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的高度比原来的高度低较多,当第二次从水泥地上弹起时,水泥地坚硬,撞击损失的能量较少,反弹后最大高度降低较小,但一定比草地上反弹最大高度小。故A正确,BCD错误;
故选:A。
22.【考点】力是否做功的判断.版权所有
【专题】应用题;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、用力推车,但没有推动,没有距离,所以没做功,故A不符合题意。
B、足球在水平地面上滚动时,重力方向竖直向下,运动方向是水平的,两个方向垂直,重力对足球没有做功,故B符合题意;
C、运动员举着杠铃静止不动,没有距离,所以没做功,故C不符合题意;
D、学生背着书包在水平路面匀速前进时,有力也有距离,但不是在力的方向上通过的距离,所以没做功,故D不符合题意。
故选:B。
23.【考点】动能和重力势能的相互转化;机械能的概念.版权所有
【专题】机械能及其转化;理解能力.
【解答】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中质量不变,高度减小,因此小明的重力势能减小;速度不变,因此动能不变。有部分机械能转化为物体的内能,因此机械能减小。
故选:A。
24.【考点】动能和弹性势能的相互转化;动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;应用能力.
【解答】A、皮球在高处具有较大的重力势能,球在下落的过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故A错误;
B、当球接触地面时,球会发生形变,球的动能转化为球的弹性势能,故B正确;
CD、球的动能越大,转化成的弹性势能越大,则小球的形变越大,在地面上形成的圆斑较大,所以形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大,形成圆斑A时皮球是从更高处下落的,故CD错误。
故选:B。
25.【考点】力是否做功的判断.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】A、①她用力搬一筐玉米,未能搬起,没有移动距离,故不做功,故A错误;
B、②她又用力推筐,仍未推动,虽然用力了,但没有移动距离,故不做功,故B错误;
C、③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;抬的力竖直向上,玉米在竖直向上的方向上移动了距离,故他们对这筐玉米做了功,故C正确;
D、④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,推力水平方向,推车在水平方向移动了距离,因而做功了,故D错误。
故选:C。
26.【考点】功率的计算.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】
一个学生的质量约为50kg,每一层楼的高度为3m,从一楼走到三楼,上升的高度为6m;
从一楼走到三楼做的功:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J,
从一楼走到三楼的时间为30s,则他上楼时的功率:
P100W,故C正确。
故选:C。
27.【考点】动能和弹性势能的相互转化;动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】机械能及其转化;理解能力.
【解答】“魔罐”被推出后向前滚动的过程中,速度变小,动能转化为橡皮筋弹性势能,
魔罐开始向回滚动,橡皮筋弹性势能转化为动能,
“魔罐”滚动的过程中,“魔罐”的质量不变,高度不变,重力势能不变,故A正确。
故选:A。
28.【考点】动能和重力势能的相互转化;力与运动的关系;摩擦力的大小;平衡状态下的摩擦力分析;增大拉力推力情况下摩擦力的大小.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】对图甲进行受力分析,滑块P竖直方向上受到重力G和方管Q对它向上的支持力是一对平衡力,滑块P对方管Q的压力与方管Q对它向上的支持力是相互作用力,所以滑块P对方管Q的压力等于滑块P的重力,即F压=G;其受到方管Q的摩擦力f甲=0.9F压=0.9G,
又滑块P在水平向右风力的作用下向右做匀速直线运动,故风力等于摩擦力F风=f甲=0.9G,
对图乙竖直方向上进行受力分析,其竖直方向受到竖直向下的重力,竖直向上的摩擦力。
A.图乙中,滑块P受到方管Q的摩擦力f乙=0.9F压=0.9F风=0.9×0.9G=0.81G,
则f乙<G,故A错误;
BC.由于竖直向上的摩擦力小于竖直向下的重力,故滑块P向下做加速运动,故BC错误;
D.由于滑块P的速度一直增大,质量不变,所以动能一直增大,故D正确。
故选:D。
29.【考点】功率的计算.版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】物体的重力:G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
拉力做的有用功:W有=Gh=6000N×5m=3×104J;
由η100%可知,拉力做的总功:W总3.75×104J;
拉力做功的功率:P2.5×103W。
故答案为:3×104;3.75×104;2.5×103。
30.【考点】功率的推导式P=Fv;功率的计算.版权所有
【专题】定量思想;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】箱子在大小为20N的水平推力作用下,沿水平路面做匀速直线运动,箱子在水平方向上受到推力和阻力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以箱子受到的阻力大小等于推力大小即为20N;
箱子在竖直方向上受到重力和地面对箱子的支持力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以地面对箱子的支持力大小等于重力大小即为450N;
由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2,令箱子被提升的高度为h,则拉力端移动距离s=2h,拉力端移动的速度等于箱子上升速度的2倍,
滑轮组的机械效率η。
根据P可求拉力做功功率P=Fv=250N×2×0.1m/s=50W。
故答案为:450;20;90%;50。
31.【考点】动能和重力势能的相互转化;声音的传播条件.版权所有
【专题】社会热点综合题;理解能力.
【解答】从远地点到近地点的过程中,空间站的质量不变,运动速度越来越大,动能逐渐增大,高度逐渐降低,重力势能逐渐减小;
空间站内的噪声主要由设备工作时振动产生,中国空间站内的噪声响度较小,说明中国空间站内设备振动的幅度较小、对站内宇航员的影响较小;
空间站内有空气,而声音能在空气中进行传播,因此噪声能传入站内宇航员耳朵。
故答案为:增大;减小;幅度;空间站内有空气,声音能在空气中传播。
32.【考点】动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】应用题;信息的传递;长度、时间、速度;机械能及其转化;应用能力.
【解答】对接完成后,以“天宫”空间站为参照物,“神舟十五号”飞船与空间站之间没有位置的变化,飞船处于静止状态;
“神舟十四号”飞船返回地球,在落向地面的过程中,飞船的质量不变,高度变小,重力势能变小;
电磁波可以在真空中传播,空间站与地面间依靠电磁波传递信息。
故答案为:静止;变小;电磁波。
33.【考点】功率的计算;太阳能的利用.版权所有
【专题】计算题;长度、时间、速度;功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【解答】(1)①车的最高时速54km/h,则该车0.5h内行驶的路程为:
s=vt=54km/h×0.5h=27km=2.7×104m;
②车受到的重力为G=mg=300kg×10N/kg=3000N,
因该车在平直公路上匀速行驶,故F=f=0.02G=0.02×3000N=60N,
则车行驶所需的机械功率为:
PFv=60N×54m/s=900W;
(2)方法一:
车实际获得的机械功率P机=700W/m2×6.5m2×20%×90%=819W,
因为819W<900W,所以方案不合理;
方法二:
需要的太阳能电池板面积S7.14m2;
因为7.14m2>6.5m2,所以方案不合理;
方法三:
1s内需要的太阳能E需5000J,
1s内能获得的太阳能E获=P太St=700W/m2×6.5m2×1s=4550J,
因为4550J<5000J,所以方案不合理。
答:(1)①该车0.5h内行驶的路程为2.7×104m;
②维持该车行驶所需的机械功率为900W;
(2)见解答内容。
34.【考点】功率的计算;重力的计算;功的简单计算.版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)小明所受的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功W0=Gh=600N×0.5m=300J;
(3)30s内克服重力做的功W总=10×W0=10×300J=3000J,
30s内克服重力做功的功率P100W。
答:(1)小明所受重力为600N;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功为300J;
(3)30s内克服重力做功的功率为100W。
35.【考点】功率的计算;速度公式的简单计算;压强的公式的应用.版权所有
【专题】长度、时间、速度;压强、液体的压强;功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【解答】(1)爬绳机上升的高度h=12m,所用时间t=1min=60s,
爬绳机上升的速度:v0.2m/s;
(2)爬绳机静止在水平地面上时,对地面的压力:
F压=G=mg=10kg×10N/kg=100N,
爬绳机静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2,则爬绳机对地面的压强:
p1000Pa;
(3)爬绳机对工人的作用力:F=G人=mg=70kg×10N/kg=700N,
由于工人与爬绳机相对静止,故工人上升的速度等于爬绳机的速度,则爬绳机对工人做功的功率:
PFv=700N×0.2m/s=140W。
答:(1)爬绳机上升的速度为0.2m/s;
(2)爬绳机静止在水平地面上时,对地面的压强为1000Pa;
(3)爬绳机对工人做功的功率为140W。
36.【考点】功率的计算;压强的公式的应用;功的简单计算.版权所有
【专题】计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)箱子对水平地面的压力等于自身重力,
箱子对水平地面的压强:;
(2)拉力做功:W总=Fs=350N×2m=700J,
拉力做功功率:;
(3)该过程克服重力做功为有用功,所以该过程的有用功:W有=Gh=500N×1m=500J,
克服摩擦力做的功:W额=W总﹣W有=700J﹣500J=200J。
答:(1)箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa;
(2)上移过程中拉力做功的功率为35W;
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
37.【考点】功的简单计算;重力的计算;利用阿基米德原理进行简单计算.版权所有
【专题】计算题;重力、弹力、摩擦力;浮沉的应用;功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【解答】(1)由题知,工程船满载时的排水量为m排=5.35×107kg,
根据阿基米德原理可知,工程船满载航行在海面上时,其受到的浮力:
F浮=G排=m排g=5.35×107kg×10N/kg=5.35×108N;
(2)平台组块所受重力大小为:G=mg=1.55×107kg×10N/kg=1.55×108N;
(3)工程船对平台组块施加的力等于平台组块的重力,即F=G=1.55×108N;
移动的距离为s=0.8m+1.2m=2m,
工程船对平台组块竖直向上做功为:W=Fs=1.55×108N×2m=3.1×108J。
答:(1)工程船满载航行在海面上时,受到的浮力为5.35×108N;
(2)平台组块所受重力大小为1.55×108N;
(3)工程船对平台组块竖直向上做功为3.1×108J。
38.【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣动能与质量的关系;探究影响物体动能大小的因素.版权所有
【专题】机械能及其转化;应用能力.
【解答】A、在重力的作用下,小车沿斜面下滑,将重力势能主要转化为动能,故A正确;
B、小车由于惯性,在水平面上向前运动撞击木块做功,使木块由静止变为运动,获得动能,故B正确;
C、物体动能的多少不能直接观察。小车具有动能的多少是通过木块被撞出的距离大小来反映的,运用了转换法,故C正确;
D、让小车先后三次从斜面的同一位置自由滑下,撞击置于水平面上相同位置的木块,但第一次只有小车、第二次小车加一个钩码、第三次小车加两个钩码(改变质量),可以研究动能大小与质量的关系,故D错误。
故选:D。
39.【考点】动能和弹性势能的相互转化;机械能的概念;动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;应用能力.
【解答】
A、根据图像可知,乒乓球每次发声的时间逐渐变短,故A错误;
BD、根据波形图可知,乒乓球每次发声时的振幅变小,乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度变小,这说明弹性势能是减小的;此过程中乒乓球的动能和重力势能转化为弹性势能,弹性势能减小,说明机械能逐渐变小,故BD错误;
C、乒乓球的弹性势能变小,转化为的动能逐渐变小,故C正确。
故选:C。
40.【考点】机械能的概念;力与运动的关系.版权所有
【专题】运动和力;应用能力.
【解答】A、物体M静止在电梯底部,弹簧处于伸长状态,0~t1内,电梯静止,物体也静止,受力平衡,则受到重力G、地面的支持力F和弹簧的拉力T;由于压力与支持力是相互作用力,大小是相等的,则有:G=F2+T;当t1 t2内,压力变为小于F2的F1,弹力和重力不变,此时G>F1+T,则物体受力不平衡,由静止变为运动,速度变大了,则运动方向与较大的力方向相同,说明电梯是向下加速运动的;B、t2 t3内,压力恢复到静止时的大小,说明受力平衡,因而是匀速下降,动能不变,而重力势能减小,机械能减小;C、t3 t4内,压力F3大于F2,此时G<F3+T,电梯向下则是减速运动,如果向上运动,则是加速运动,因而选项C是错误的;D、由于忽略M和电梯的形变,因而弹簧的长度始终不变,形变大小不变,因而弹簧的弹力保持不变,t1 t4内,弹簧对M的拉力不变。所以选D。故选:D。
41.【考点】功率的计算.版权所有
【专题】估算题;浮力;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】由图可知,气泡的体积约为1cm3,因为气泡浸没在水中,所以气泡排开水的体积:V排=V=1cm3,
则气泡受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣6m3=1×10﹣2N,
气泡所受浮力做的功:W=F浮s=1×10﹣2N×40×10﹣2m=4×10﹣3J,
则浮力做功的功率:P2×10﹣4W,故B正确。
故选:B。
42.【考点】探究影响物体重力势能大小的因素;探究影响压力作用效果的因素.版权所有
【专题】应用题;压强、液体的压强;机械能及其转化;应用能力.
【解答】
A、“探究影响压力作用效果因素”时,选用大小不同的木块,是为了改变压力的大小;“探究影响重力势能大小因素”时,选用大小不同的木块,是为了改变质量的大小,所以改变的量是不同的,故A错误;
B、根据转换法可知,这两个实验中都是根据小桌陷入沙中的深度来反映压力的作用效果或者重力势能的大小,故B正确;
C、水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以“探究影响压力作用效果因素”时,不需要将木块从小桌正上方一定高度自由释放,故C正确;
D、“探究影响重力势能大小因素”时,不需要改变受力面积的大小,所以小桌不需要倒放,故D正确。
故选:A。
43.【考点】动能和弹性势能的相互转化;动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;应用能力.
【解答】A、拉弓放箭的过程是将弓的弹性势能转化为箭的动能,故A错误;
B、踩板下滑的过程是重力势能转化为动能,故B错误;
C、秋千上摆的过程,是动能转化为重力势能,故C正确;
D、弹簧拉车的过程是弹簧的弹性势能转化为车的动能,故D错误。
故选:C。
44.【考点】动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;应用能力.
【解答】苏翊鸣从高处加速下落时,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增加,故A正确。
故选:A。
45.【考点】探究影响物体动能大小的因素.版权所有
【专题】定性思想;探究型实验综合题;科学探究能力.
【解答】(1)让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下,使小球到达水平面时的速度是相同的;
(2)木块B被小球撞击后移动的距离s越大,说明小球对木块做的功越多,也反映了小球具有的动能越大;木块的距离长短反映了物体动能的大小,这种方法叫作转换法;
(3)由图知实验步骤乙和实验步骤丙的质量和下落的高度都不同,不可以判断动能大小与速度的关系;
(4)要探究动能大小与物体质量的关系,需要控制速度相同,改变物体的质量,步骤甲、乙符合题意。
故答案为:(1)速度;(2)转换法;(3)错误;没有控制小球质量相同;(4)甲;乙。
46.【考点】功率的计算;有用功、额外功与总功;滑轮、滑轮组机械效率的计算.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)滑轮组对海豚做的有用功W有用=Gh=mgh=180kg×10N/kg×2m=3600J;
(2)从图中可知n=4,绳子自由端移动的距离s=nh=4×2m=8m,
拉力F做功的总功W总=Fs=500N×8m=4000J,
拉力F做功的功率P100W;
(3)滑轮组的机械效率η100%100%=90%。
答:(1)滑轮组对海豚做的有用功为3600J;
(2)拉力F做功的功率为100W;
(3)滑轮组的机械效率为90%。
47.【考点】功的简单计算;热机的效率公式与计算;重力的计算.版权所有
【专题】计算题;比热容、热机、热值;重力、弹力、摩擦力;应用能力;分析、综合能力.
【解答】(1)①汽车受到的重力:G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
②因为匀速行驶,根据二力平衡原理,汽车受到的牵引力:F牵=f=1.2×103N
(2)①汽车行驶的距离为:由得s=vt=70km/h×0.5h=35km=3.5×104m
②牵引力做的功为:W=F牵s=1.2×103N×3.5×104m=4.2×107J
(3)氢完全燃烧所产生的热量:Q=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
汽车利用氢能的效率:η%
答:(1)汽车受到的重力为1.5×104N,汽车受到的牵引力为1.2×103N;
(2)汽车行驶的距离为3.5×104m,牵引力做的功为4.2×107J;
(3)汽车利用氢能的效率为50%。声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:20
48.【考点】动能和重力势能的相互转化;力与运动的关系;比较动能的大小.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】A、在B点时,小球既不是静止,也不是匀速直线运动状态,不是平衡状态,所以受力不平衡,故A错误;
B、图中小球的高度越来越小,说明有机械能的损失,则D点的机械能一定小于A点的机械能;机械能等于动能与势能之和。D点比A点低,所以D点的重力势能小,则其动能有可能与A点的动能相等,故B正确;
C、在C点时,若所受力全部消失,其运动状态将不再改变,而是保持力消失一瞬间的速度,做匀速直线运动,故C错误;
D、在运动过程中,其机械能在减小,因此不只存在动能和势能的相互转化,还存在机械能与内能的转化,故D错误。
故选:B。
49.【考点】机械能的概念.版权所有
【专题】分割思想;推理法;运动和力;理解能力.
【解答】(1)钩码落地前,物体P及钩码下落速度越来越快,故F<3mg;物体Q则上升越来越快,机械能增大。故A不正确、B正确。
(2)钩码落地后,因物体P、Q的重力大小都为2mg,则物体P、Q都做匀速直线运动且F=2mg;因为惯性物体依然保持原来的运动状态,物体P动能不变,势能减小,机械能减小;物体Q动能不变,势能增大,机械能增大。故:C、D不正确。
故选:B。
50.【考点】探究影响物体动能大小的因素.版权所有
【专题】定性思想;探究型实验综合题;科学探究能力.
【解答】(1)实验中通过观察木块被推动的距离来比较动能大小的,这用到了转换法;
(2)让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑,小车运动到水平面上时的速度大小相等,装有钩码的小车质量大,动能大,做功多,将木块推得较远,这说明动能的大小与物体的质量有关。
故答案为:(1)距离;(2)相等;质量。
51.【考点】功的简单计算.版权所有
【专题】应用题;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】
(1)推力对购物车做功:
W=Fs=20N×10m=200J;
(2)购物车在水平地面上移动10m,支持力的方向竖直向上,购物车没有在支持力的方向上移动距离,所以支持力不做功,即购物车的支持力做功为0J。
故答案为:200;0。
52.【考点】功率的计算.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】
(1)拉力做的有用功:
W有用=Gh=200N×4m=800J;
(2)由η可得拉力做的总功:
W总1000J,
拉力做功功率:
P100W;
(4)若仅增加物体的质量即增加被提升物体的重力,提升高度不变时,所做的有用功增大,而额外功几乎不变,有用功在总功所占的比例增大,所以滑轮组的机械效率增大。
故答案为:800;100;增大。
53.【考点】探究影响物体重力势能大小的因素﹣重力势能与高度的关系;探究影响物体重力势能大小的因素;探究影响物体重力势能大小的因素﹣重力势能与质量的关系.版权所有
【专题】实验题;机械能及其转化;实验基本能力.
【解答】(1)在实验探究过程中,通过观察桌腿下陷的深度来比较重物的重力势能的大小;
(2)研究重力势能大小和高度的关系时,保证质量不变,改变小球的高度。由图知:步骤A、B可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系;
(3)小明认为由实验步骤B和C,可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点是错误的,因为B、C步骤中重物的质量、高度两个都是变量,无法比较。
故答案为:(1)重物;(2)A;B;(3)错误;重物的质量、高度两个都是变量,无法比较。
54.【考点】功率的计算;重力的计算;压强的公式的应用.版权所有
【专题】计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)小明和自行车的总重力G总=m总g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N;
(2)他骑行时自行车对地面的压力F=G总=750N,
他骑行时自行车对地面的压强p2.5×105Pa;
(3)在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的0.02倍,且处于平衡状态,
则F牵=f=0.02G总=0.02×750N=15N,
牵引力做功W=F牵s=15N×1500m=22500J,
他骑行时的功率P75W。
答:(1)小明和自行车的总重力为750N;
(2)他骑行时自行车对地面的压强为2.5×105Pa;
(3)若他在水平路面上5min内匀速骑行了1500m,则他骑行时的功率是75W。
55.【考点】功率的计算;重力的计算;阿基米德原理的理解.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)龙舟的重力G舟=m舟g=300kg×10N/kg=3000N;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟所受浮力F浮=G总=m总g=(300kg+1500kg)×10N/kg=18000N,
根据阿基米德原理可知运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积V排1.8m3;
(3)比赛过程中龙舟处于平衡状态,所受动力F=f=0.1G总=0.1×18000N=1800N,
动力做的功W=Fs=1800N×500m=9×105J,
所用时间t=2min30s=150s,
动力做功的功率P6000W。
答:(1)龙舟的重力为3000N;
(2)运动员坐上龙舟后龙舟排开水的体积为1.8m3;
(3)比赛过程中龙舟获得的动力做功的功率为6000W。
56.【考点】功率的计算;滑轮、滑轮组机械效率的计算.版权所有
【专题】计算题;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)有用功:
W有用功=Gh=400N×2m=800J;
由图知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力做的功:W总=Fs=250N×4m=1000J;
滑轮组的机械效率η100%100%=80%;
(2)拉力做功的功率P125W。
答:(1)滑轮组的机械效率为80%;
(2)拉力F的功率为125W。
57.【考点】功的简单计算;功率的计算;重力的计算.版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)购物车的重力为:G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)此过程中推力做的功为:W=Fs=30N×20m=600J;
(3)推力做功的功率为:P15W。
答:(1)购物车的重力为200N;
(2)此过程中推力做的功为600J;
(3)推力做功的功率为15W。
58.【考点】功、功率的图像问题;回声测距;密度的简单计算;液体压强的公式及计算;功率的计算.版权所有
【专题】计算题;压强、液体的压强;功、功率、机械效率;应用能力.
【解答】(1)下潜过程中,深度变大,根据p=ρgh可知潜艇受到海水压强的变大;
(2)海洋该处的深度hvt1500m/s×1.1s=825m;
(3)①从图中可知残骸的重力为7.9×103N,
残骸的质量m790kg,
残骸全部浸没时的拉力为6.8×103N,
残骸全部浸没所受浮力F浮=G﹣F=7.9×103N﹣6.8×103N=1.1×103N,
残骸的体积V=V排0.1m3,
残骸的密度ρ7.9×103kg/m3;
②根据PFv可知拉力F功率的最大值P=F大v=7.9×103N×0.5m/s=3950W。
故答案为:(1)变大;(2)825;(3)①残骸的密度有7.9×103kg/m3;
②拉力F功率的最大值有3950W。
一年模拟参考答案与试题解析
1.【考点】机械能的概念;平衡力与相互作用力的辨析;力与运动的关系.版权所有
【专题】运动和力;机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】
A.战士匀速下滑,重力与软绳对他的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,不是相互作用力,故A错误;
B.直升机旋翼对空气的作用力与空气对旋翼的作用力作用在两个物体上,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对相互作用力,故B错误;
C.直升机悬停,机械能不变;战士匀速下滑,动能不变,重力势能减小,故直升机和战士的机械能总量减小,故C错误;
D.将直升机和战士看做一个整体,该整体受到空气对直升机旋翼的作用力与直升机和战士的总重力平衡,根据二力平衡知识可知,空气对直升机旋翼的作用力为F=(M+m)g,故D正确。
故选:D。
2.【考点】机械能的概念;比较动能的大小.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】忽略空气阻力和摩擦力,机械能守恒,所以小球在各点的机械能相同;
A、小球运动到D处时,由于小球开始运动的A点要高于D点,所以小球在D点有一定的动能,故A错误;
B、小球在B处和在C处的机械能相同,C的高度高于B的高度,则C处的动能小于B处的动能,故B错误;
C、C处高于D处,小球在C处的重力势能大于D处,总机械能不变,所以小球在C处动能小于D处动能,动能与质量和速度有关,质量不变,所以小球在D处速度大于C处,故C正确;
D、由于机械能守恒,小球在A处的机械能等于在D处的机械能,故D错误。
故选:C。
3.【考点】机械能的守恒;机械能与其他形式的能之间的转化;力是否做功的判断;动能的影响因素.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】A、小球在筒中上升阶段,受到重力和弹簧弹力的作用,重力和弹力都对小球做功,故A错误。
B、机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,其他力不做功。在小球上升过程中,除了弹簧弹力做功外,重力也做功,不过系统的机械能是守恒的,而单独说小球的机械能不守恒,应该是小球和弹簧组成的系统机械能守恒,故B错误。
C、小球从B点上升到A点的过程中,弹簧的弹力大于重力,合力向上,小球做加速运动,动能不断增大;当小球超过 A 点继续上升时,弹簧的弹力小于重力,合力向下,小球做减速运动,动能减小。所以小球在上升过程中,在A点位置时动能最大,故C正确。
D、由于不计空气阻力,且内壁光滑,整个上升过程中没有摩擦力做功,小球的内能不会增加,故D错误。
故选:C。
4.【考点】力是否做功的判断;力可以改变物体的运动状态;惯性与力的区别;平衡力的判断.版权所有
【专题】应用题;其他综合题;分析、综合能力.
【解答】A、踢出去的足球,还能在草地上滚动,是因为它具有惯性,惯性不是力,不能说它受到惯性的作用,故A错误;
B、空中飞行的足球不再受到人对足球的踢力,故B错误;
C、足球被踢后,在草地上滚动了一段距离,但在此过程中不再受到运动员的踢力,所以运动员对它没有做功,故C正确;
D、运动员对地面的压力和运动员自身重力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
5.【考点】机械能的守恒;牛顿第一定律的应用;平衡状态的判断.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】A、小球开始只有水平方向的速度,不计阻力时,水平方向做匀速直线运动,而竖直方向的重力势能转化动能,上升再次将动能转化为重力势能,根据机械能守恒,不可能D点可能高于B点,故A错误;
BC、小球从A点运动到B点的过程中,因光滑桌面没有摩擦阻力,小球处于平衡状态,受力平衡,其速度大小不变,又高度不变,所以动能和重力势能不变,故机械能不变,故B正确,C错误;
D、若小球在D点时受到的力全部消失,由于有水平方向的速度,故做匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
6.【考点】弹性势能的影响因素;弹力的概念;动能大小与速度的关系.版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力;分析、综合能力.
【解答】A、弹簧的弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大。小球在A点时,弹簧被压缩到最大程度,形变量最大,所以弹簧的弹性势能最大,故A错误。
B、从A点释放小球后,弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能,当小球运动到O点时,弹簧恢复原长,弹性势能全部转化为动能,此时小球的动能最大,故B正确。
CD、因为小球在AB之间来回运动,则小球在O点左、右侧运动时,弹簧处于压缩或拉伸状态,这个弹力与小球的运动方向无法确定相同,因此也无法确定是动力还是阻力,故CD错误。
故选:B。
7.【考点】比较动能的大小;机械能的概念;机械能的守恒;机械能与其他形式的能之间的转化.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】
A、由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能,O、P处在同一水平高度,球的重力势能相等,则球在P点的动能一定小于在O点动能,故A错误;
B、球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,球在M点既有动能又有重力势能,球上升至最高点N时,仍水平方向飞行,也既有动能又有重力势能,故B错误;
C、球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,球在N点的机械能一定小于在M点的机械能,但由于球在M、N点的动能大小不确定,因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定,即N点重力势能有可能比M点重力势能大,则最高点N与M点对比,N点可能M高,故C错误;
D、忽略空气阻力,球从N点到Q点机械能守恒,因此球在N点的机械能等于Q点的机械能,故D正确。
故选:D。
8.【考点】动能和重力势能的相互转化;惯性大小的影响因素;平衡力的判断;阿基米德原理的定性分析.版权所有
【专题】应用题;其他综合题;分析、综合能力.
【解答】A、向下运动的过程中,因为要克服阻力做功,会有一小部分重力势能转化为内能,大部分重力势能转化为动能,故A错误。
B、从最高点到入水前的过程中,她的速度增大,但因其质量不变,所以惯性大小不变,故B错误。
C、从触水到完全入水的过程中,她排开水的体积不断变大,根据F浮=ρ液gV排可知,她所受浮力逐渐增大,故C正确。
D、起跳前,跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,故D错误。
故选:C。
9.【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系;光的反射定律的应用;探究平面镜成像实验选用玻璃板的原因;大气压强的存在.版权所有
【专题】探究型实验综合题;分析、综合能力.
【解答】A、甲图中纸片托住杯中的水利用的是大气压强,故A错误;
B、乙图实验反射角等于入射角,说明光发生反射时反射角等于入射角,故B正确;
C、丙图中用玻璃板代替平面镜的目的是为了便于确定像的位置,故C错误;
D、丁图实验中让同一小球从不同高度滚下是探究动能与速度的关系,故D错误。
故选:B。
10.【考点】探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系.版权所有
【专题】探究型实验综合题;分析、综合能力.
【解答】A.将不同质量的小球从斜面的同一高度由静止开始释放,探究动能大小与质量的关系,故A错误;
B.木块在滑行过程中受到的摩擦力不变,故B错误;
C.木块静止时所受弹力是由接触面形变产生的,故C错误;
D.若水平面绝对光滑,小球会永远运动下去,实验不能达到探究目的,故D正确;
故选:D。
11.【考点】机械能与其他形式的能之间的转化;比较动能的大小;重力势能大小与高度的关系;机械能的概念.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】
A、t2时刻压力最大,故此时排球下降到最低点,排球的重力势能最小,故A正确;
B、t2~t3时间内,排球向上运动,排球的动能转化为重力势能,故B错误;
CD、排球运动过程有能量损失,故排球t1时刻的动能大于t3时刻的动能,排球运动过程中,机械能减小,故CD错误。
故选:A。
12.【考点】动能和重力势能的相互转化;平衡状态的判断;力与运动的关系.版权所有
【专题】图析法;运动和力;机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】A.小球从a到b的过程中,受竖直向上的弹簧的弹力,竖直向下的重力,重力大于弹力,合力向下,小球速度越来越大。随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当小球到达b点时,弹力与重力相等,故A错误;
B.小球接触弹簧后开始的一段时间内,重力大于弹力,合力向下,小球做加速运动,其速度增大;当弹力与重力相等时,合力为零,速度最大;小球再向下运动,弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,其速度减小直至为0。所以小球的速度先变大后变小,动能也先变大后变小,故B错误;
C.从小球接触弹簧开始直至将弹簧压缩到最短的过程中,高度一直在减小,所以小球的重力势能一直在减小,故C正确;
D.小球在最低点时,将弹簧压缩至最短,即弹簧的压缩量最大,小球的速度为0,此时,小球受到的弹力大于其重力,所以小球处于非平衡状态,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共8小题)
13.【考点】功的简单计算;能量的利用效率;减小压强.版权所有
【专题】计算题;分析、综合能力.
【解答】(1)夹头平扁宽大,可在压力一定时,通过受力面积来减小压强;
(2)每块砖重25N,则搬120块砖,克服砖的重力做功W=Gh=120×25N×1m=3000J;
(3)搬砖120块时,克服重力做的有用功相等,用大号和小号砖夹,分别需要搬运的次数为,,,则需要克服砖夹重力所做的额外功分别为W额大=n大m大gh=24×0.55kg×10N/kg×1m=132J,W额小=n小m小gh=30×0.48kg×10N/kg×1m=144J,则W额小>W额大,因此用小号砖夹需要做额外功多,效率低,用大号砖夹搬砖效率更高。
故答案为:减小;3000;大。
14.【考点】机械能的概念;动能和重力势能的相互转化.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】
动能大小与质量和速度有关,滚摆质量不变。甲位置滚摆下降过程中,乙位置滚摆上升过程中,甲、乙位置高度不同,速度不同,所以动能不同;
上升到最高点时,滚摆速度为0,速度为0时动能为0,所以动能等于0;
滚摆运动过程中,受到空气阻力等作用,部分机械能转化为内能,机械能总量减小。
故答案为:不同;等于;减小。
15.【考点】功的简单计算;平衡状态的判断.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【解答】由题意可知,弹簧由于发生了弹性形变且伸长量变大,因此,其弹性势能是增大的;由于没有摩擦力,重力做功等于增大的弹性势能,为W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×1m=1J。
圆环在 A 点时由于向下的重力,不受摩擦力,受力不平衡,处于非平衡状态。
故答案为:1;非平衡。
16.【考点】机械能的概念;动能大小与速度的关系;重力势能大小与高度的关系.版权所有
【专题】机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】AB段:返回器在AB段进入大气层,由于空气阻力的作用,速度会减小。质量不变,速度减小,所以动能减小。
BC段:BC段返回器在大气层外,只有万有引力做功,机械能守恒,所以机械能不变。
CD段:CD段返回器高度降低,质量不变,高度降低,所以重力势能减小。
故答案为:减小;不变;减小。
17.【考点】功率的计算;功的简单计算.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【解答】(1)根据v知,飞机10s内飞行的路程:
s=vt=2×340m/s×10s=6800m,
发动机对飞机做功:
W=Fs=2×105N×6800m=1.36×109J;
(2)发动机推力的功率:PFv=2×105N×2×340m/s=1.36×108W。
故答案为:1.36×109;1.36×108。
18.【考点】功率的计算;天平的读数;弹性形变与弹力的关系.版权所有
【专题】功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【解答】由图甲知,标尺的分度值为0.2g,所以天平的读数为50g+20g+10g+0g=80g;
机械能转化过程,存在摩擦力时,机械能的总量减小,因而球跳起来的高度越来越小,故是从右到左弹跳,由于机械能减小,故撞击地面时产生的弹性势能减小,因而弹性形变越来越小,故皮球在落地点A的形变比B点的小;
根据功率PFv,重力做功的功率等于重力与平均速度的乘积,当物体下落高度越高时,下落过程的平均速度越大,故重力做功的功率越大,根据图中,开始小球下落的高度大约为6个小球的直径,大约为30cm=0.3m,功率P0.6W。
故答案为:80;右到左;小;0.6。
19.【考点】机械能的守恒.版权所有
【专题】应用题;机械能及其转化;分析、综合能力.
【解答】(1)光滑的斜面无摩擦,不计空气摩擦,甲、乙小球在运动到最高点的过程中机械能守恒;
(2)甲中小球运动到最高点a时,小球的速度为零,由于斜面光滑小球机械能守恒,小球在a点的重力势能等于小球最初的动能;
乙中小球运动到最高点b时,小球的速度不为零,由于不计空气阻力小球机械能守恒,故小球在最高点b的重力势能和动能之和等于小球最初的动能;
可见小球在最高点a的重力势能大于最高点b的重力势能,二球质量相等,故h1大于h2。
故答案为:守恒;大于。
20.【考点】功的简单计算;凸透镜成像规律的应用;长度的单