第十一章《功和机械能》核心素养单元检测试卷(含答案解析)
一、选择题
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1.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是
A.做功多的机器机械效率一定高
B.功率小的机器做功慢
C.机械效率高的机器功率一定大
D.功率大的机器做功时间一定短
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2.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
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3.我们的日常生活中处处都有物理的影子,关于下列情境,说法正确的是(???????)
A.甲图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中,人对足球做了功
B.乙图中学生背着书包站在水平地面上,人对书包的拉力没有做功
C.丙图中离开手后的冰壶在冰面上向前运动的过程中,冰面对冰壶的支持力做了功
D.丁图中人爬楼梯的过程中,重力对人没有做功
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4.如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是(???????)
A.Wa=Wb=Wc B.Wa=Wb
Wc D.Wa?
5.如图所示,a、b、c三种情况下,同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,这一过程中受到大小相同的力F,对于力F所做的功分析正确的是(???????)
A.Wa=Wb=Wc B.WaWc
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6.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是(???????)
A. B.
C. D.
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7.图甲是“探究阻力对物体运动的影响”的实验,图乙“探究动能大小与质量的关系”的实验,下列说法正确的是(???????)
A.甲实验中小车滑行的距离不同,因为小车刚开始下滑时具有的机械能不同
B.乙实验中小球的质量应该不同,小球到达水平面时初始速度也不相同
C.甲实验中小车在玻璃板表面上运动时,克服摩擦力做功最多
D.乙实验中水平面上的两个小木块应完全相同
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8.以下物理实验都用到了斜面,则下列说法正确的是(???????)
A.如图甲所示利用斜面测平均速度,实验时斜面坡度越大越好
B.如图乙所示的实验可以直接验证牛顿第一定律
C.如图丙所示的实验可以探究动能的大小与哪些因素有关,物体B是研究对象
D.如图丙所示的实验,让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下,是为了探究动能与速度的关系
二、多选题
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9.如图所示,小球在一个光滑没有摩擦的轨道上从O点由静止释放,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以滚到(????????)
A.最终能滚到d点 B.运动过程中机械能不变
C.c点速度等于O点 D.a到b过程中重力势能变大
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10.一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法,拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程,从运动员离开悬崖时开始,每隔0.3s曝光一次,得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片,如图,已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动,通过 ab、bc和cd 的时间间隔均为0.6s,空气阻力不能忽略,对于运动员从a点到d点的下落过程,下列分析中正确的是(????????)
A.运动员下落过程中速度的大小一直在变大
B.运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C.运动员所受的重力在ab段做功比在cd段做功慢
D.运动员下落过程中减少的重力势能全部转化为动能
三、填空题
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11.如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球在A点和C点之间来回摆动的过程中,细线对小球的拉力_________________(选填“做功”或“不做功”)
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12.如图甲所示,水平面上的物体A在F1=10N的水平拉力的作用下,向右运动了10m,则重力对物体A所做的功为______________ J;如图乙所示,如果在物体A的上面再放一个物体B,使A、B一起在水平拉力F2作用下向右做加速运动,则物体B所受摩擦力的方向为_________________。
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13.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A(不计空气阻力),已知AB>AC,施加的力分别为F1,F2,拉力做的功为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则F1______________F2,W1______________W2,P1______________P2(选填“>”“=”或“<”)
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14.一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC。如图所示,物体在AB段耗时T1,在BC段耗时T2;物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2。则T1____________T2,W1____________W2,P1____________P2(三空均选填“>”、“<”或“=”)。
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15.(1)如图所示,体温计的分度值为____________??C,示数为____________??C;
15.
(2)如图所示,在探究“碘的升华”的实验中,不使用酒精灯直接加热,原因是____________(已知酒精灯火焰的温度约为400??C,标准大气压下,碘的熔点为113.5??C),看到碘锤中有紫色的气体,说明碘发生了________________(填物态变化名称);
15.
(3)如图所示为“探究影响物体动能大小的因素”的实验装置,该实验探究的是____________(选填“小车”或“木块”)的动能;若实验过程中发现木块被撞后滑出木板,接下来可进行的操作是____________。
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16.小安同学正在进行传接排球训练。他将排球斜向上抛出,排球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同。若不计空气阻力,则排球在a点的动能________(选填“>”“=”或“<”)在d点的动能。
四、实验探究题
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17.如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
(1)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下的目的:让钢球到达水平面时具有不同的____________;
(2)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越____________,木块B被撞得越远。这反映出物体的动能与物体的____________(选填“质量”或“速度”)有关;
(3)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,速度相同时,质量越____________的钢球将木块B撞得越远。这反映出物体的动能与物体的____________(选填“质量”或“速度”)有关:
(4)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能____________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
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18.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中hA= hC>hB, mA=mB< mC。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的重力势能转化为动能,其动能大小是通过 ____________大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得:物体质量相同时,____________越大,动能越大;
(3)利用乙丙两幅图的实验____________(选填“能”或“不能”) 探究出动能和质量的关系;
(4)得出正确的实验结论后,有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图丁所示,观察到木块被撞击后移动的情况是 ____________(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量小的铁球将木块推动的距离较远
C.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
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19.如图所示,小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙丙所示的三次实验,其中hA=hC>hB,mA=mB表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
(1)实验中,探究的动能是指___________(填序号);
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)实验中,小钢球的动能大小是通过_________________(选填“高度h”或“距离s”)来反映的;若水平面绝对光滑,本实验将_________________(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(3)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;
(4)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,小明设计了如图丁所示的实验: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;
(5)完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑行的距离不同(如上表),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功_________________(选填“相等”或“不相等)。
五、解答题
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20.一辆汽车以20m/ s 的速度在平直的公路上匀速行驶了3km,受到的阻力为1200N,燃烧了0.3kg汽油。(汽油的热值 q =4.6×107J/kg )求:
(1)牵引力做了多少功;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量;
(3)发动机的效率。
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21.一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体,为了实现节能减排,各种新能源汽车相继出现,如图所示为某太阳能汽车,能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶,真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N,某天接收到的太阳能为1.08×108J,可供汽车匀速行驶30km路程。求:
(1)该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功;
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率;
(3)相比较效率为30%的汽油车,牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放?(汽油热值为4.6×107J/kg)
参考答案与试题解析
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
功率的概念
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.机械效率是有用功在总功中所占的比例,与做功的多少无关,故A错;
B.功率反映做功的快慢程度,所以功率越小,做功越慢,故B正确;
C.机械效率与功率是两个完全不同的概念,它们之间没有必然的联系,故C错;
D.功率大的机器如果做的功非常多,做功时间也不一定短,故D错.
2.
【答案】
C
【考点】
力做功的必要因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
做功的两个必要因素:有力且物体在这个力的方向上移动了一段距离。
A.①中她用力搬一筐玉米,未能搬起,有力但是物体没有移动距离,未做功,故A不符合题意;
B.②中她又用力推筐,仍未推动,有力但是物体没有移动距离,未做功,故B不符合题意;
C.③中在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上,有力,且这筐玉米在托举力的方向上移动了距离,他们对这筐玉米做了功,故C符合题意;
D.④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,手推车在推力的作用下移动了距离,他们对手推车做了功,故D不符合题意。
故选C。
3.
【答案】
B
【考点】
力做功的必要因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.甲图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中,此时人对足球没有作用力,人对足球不做功,故A错误;
B.乙图中学生背着书包站在水平地面上,人对书包有向上的作用力,但是书包没有在力的方向上移动一段距离,人对书包的作用力没有做功,故B正确;
C.丙图中离开手后的冰壶在冰面上向前运动的过程中,冰面对冰壶的支持力在竖直方向上,冰壶在水平方向上运动,运动方向和支持力方向垂直,冰面对冰壶的支持力没有做功,故C错误;
D.丁图中人爬楼梯的过程中,重力在竖直方向上,人在竖直方向上移动了一段距离,重力对人做了功,故D错误。
故选B。
4.
【答案】
D
【考点】
功的大小比较
【解析】
此题暂无解析
【解答】
a情况下,物体移动的距离s与力F的方向垂直,物体没有在力的方向上移动,力F没有做功;b情况下,物体在力F的作用下沿力的方向移动了距离s; c情况下,力的大小与b情况相同,距离s的方向不沿着力的方向,物体在力的方向上移动的距离小于距离s,所以拉力F所做的功小于b情况,故D正确,ABC错误。
故选D。
5.
【答案】
C
【考点】
功的大小比较
【解析】
此题暂无解析
【解答】
根据题意可知,a、b、c三种情况下拉力的大小相同。a图中力与物体运动方向垂直,即物体在力的方向上通过的距离为0,故力F对物体没有做功,即Wa=0;b图中物体斜向上运动,则物体在力的方向上通过的距离要小于s;c图中物体在力的方向上通过的距离为s;由W = F′s可得,故
0?Wb?Wc
综上所述,力F在这三种情况下做功的关系为
Wa故ABD错误,C正确。
故选C。
6.
【答案】
A
【考点】
动能的影响因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
AC.如图,铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大;处于最高点时竖直方向速度为0,但水平方向仍然有速度,因此动能不为0,故C不符合题意,A符合题意;
BD.铅球在整个飞行过程中,整个过程动能先减小再增大,故BD不符合题意。
故选A。
7.
【答案】
D
【考点】
阻力对物体运动影响的探究实验
探究动能的影响因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.甲实验中小车从同一斜面的相同高度由静止滑下,小车质量不变,开始下滑时的速度为0,动能为零,高度相同,重力势能相同,所以机械能相同,故A错误;
B.乙实验中探究的是小球的动能大小与质量的关系,实验中需要控制小球的质量不同,小球滚下的高度相同,到达水平面时的速度相同,故B错误;
C.甲实验中小车到达水平面的初速度相同,具有的动能相同,运动过程中克服摩擦力做功,最终小车都停下来,动能为零,减少的动能相同,则克服摩擦力做功相同,故C错误;
D.乙实验中探究的是小球的动能大小与质量的关系,实验中只改变小球的质量,其它条件均相同,所以水平面上的两个小木块应完全相同,故D正确。
故选D。
8.
【答案】
D
【考点】
阻力对物体运动影响的探究实验
探究动能的影响因素
平均速度的测量
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.如图甲所示利用斜面测平均速度,实验时斜面坡度应该尽量小一些,有利于减小时间测量的误差,故A错误;
B.如图乙所示的实验不能直接验证牛顿第一定律,可以在实验的基础上进行推理,得出牛顿第一定律,故B错误;
C.如图丙所示的实验可以探究动能的大小与哪些因素有关,小车A是研究对象,研究的是小车A进入水平面时动能的大小与哪些因素有关,用木块移动的距离来反映小车A的动能,故C错误;
D.如图丙所示的实验,小车从斜面由静止滑下时的高度越高,进入水平面时的速度越大,让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下,是为了探究动能与速度的关系,故D正确。
故选D。
二、多选题
9.
【答案】
B,C
【考点】
动能和势能的转化与守恒
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒,运动过程中机械能不变,故小球从O点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O点等高的c点,此时两点的速度相同,小球从a到b的过程中质量不变,高度减小,重力势能减小.
故选BC.
10.
【答案】
A,C
【考点】
速度公式及其应用
功的大小比较
动能和势能的转化与守恒
【解析】
根据相同时间内通过的距离可判断其速度是否变化;
(2)利用W=Gh比较做功大小;
(3)利用P=Wt比较功率大小;
(4)在有空气阻力的情况下,克服空气阻力会消耗一部分机械能.
【解答】
解:A.由图知,运动员下落过程中在相同时间内通过的距离越来越大,所以运动员下落过程中速度的大小一直在变大,故A正确;
B.由图知,运动员在ab段通过的距离小于在cd段通过的距离,且运动员的重力不变,由公式W=Gh可知,其所受的重力在ab段所做的功小于在cd段所做的功,故B错误;
C.重力在ab段所做的功小于在cd段所做的功,在ab段和cd段所用时间相同,根据P=Wt可知,即重力在ab段做功比在cd段做功慢,故C正确;
D.由于空气阻力不能忽略,所以运动员下落过程中克服空气阻力会消耗一部分机械能(会转化为内能),所以减少的重力势能并没有全部转化为动能,故D错误.
故选AC.
三、填空题
11.
【答案】
不做功
【考点】
力做功的必要因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
小球在A点和C点之间来回摆动的过程中,细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直,小球没有在拉力的方向上移动距离,故细线对小球的拉力不做功。
12.
【答案】
0,水平向右
【考点】
滑动摩擦力的方向
力做功的必要因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
[1]由题意可得,物体A在重力作用方向上没有移动一段距离,根据做功条件,重力对物体A没有做功,即所做功为0J。
[2]A、B一起在水平拉力F2作用下向右做加速运动,由于惯性,物体B有一个向左的运动趋势,物体B受到物体A给它的一个水平向右的摩擦力。
13.
【答案】
<,=,<
【考点】
功的大小比较
功率大小的比较
【解析】
此题暂无解析
【解答】
[1]当斜面高度相同时,斜面越平缓越省力,由于AB>AC,所以沿AB运动时拉力较小,即F1[2]将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,上升高度相同,根据W有=Gh可知,所做的有用功相等,斜面光滑,说明摩擦力为0,使用光滑的斜面没有做额外功,则拉力做的功等于克服物体重力做的功,所以两次拉力做的功相同,即W1=W2。
[3]同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,由于斜面AB的长度大于斜面AC的长度,由v=st可知,物体在斜面AB上运动的时间大于物体在斜面AC上运动的时间,即t1﹥t2,由P=Wt可知,拉力做功的功率P114.
【答案】
>,=,<
【考点】
功率大小的比较
功的大小比较
【解析】
此题暂无解析
【解答】
[1]由题知
AB=BC由于物体在自由下落时做加速运动,由v=st可知物体在BC段运动的时间短,即
T1>T2
[2]同一物体的重力不变,且
AB=BC根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段重力做的功相等,即
W1=W2
[3]因为
W1=W2
T1>T2则根据公式P=Wt可知,物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率,即
P115.
【答案】
,0.1
37.8
(2),使用酒精灯可能会使碘熔化
升华
(3),小车
【考点】
探究动能的影响因素
升华与凝华的概念和现象
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:[1][2]如图所示,体温计的每一大格又分为10小格,分度值为0.1??C,示数为37.8??C。
(2)[1][2]酒精灯火焰的温度约为400??C,标准大气压下,碘的熔点为113.5??C,所以在探究“碘的升华”的实验中,不使用酒精灯直接加热,原因是使用酒精灯可能会使碘熔化;看到碘锤中有紫色的气体,说明碘发生了升华,变成了碘蒸气。
(3)[1][2]“探究影响物体动能大小的因素”的实验中,研究的是小车的动能,通过木块被撞击后移动的距离来显示小车动能的大小,若实验过程中发现木块被撞后滑出木板,接下来可进行的操作是换一块更长的木板。
16.
【答案】
<
【考点】
动能和势能的转化与守恒
【解析】
此题暂无解析
【解答】
<
四、实验探究题
17.
【答案】
速度
大,速度
大,质量
不变
【考点】
探究动能的影响因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下的目的:让钢球到达水平面时具有不同的速度,释放的高度越高,到达水平面时速度越大。
(2)[1][2]让同一钢球分别从斜槽不同高度由静止开始滚下,此过程中,钢球的质量不变,而高度越高,钢球运动到水平面时的速度就越大,木块B被撞移动的距离就越远,是因为钢球A的能量就越大,这就能反映出物体的动能与物体速度有关。
(3)[1][2]让质量不同的钢球从斜槽同一高度由静止滚下,则钢球滚到水平面时的速度相同,但钢球的质量不同,而且质量越大,将木块B撞得越远,即速度相同时,钢球的质量越大,具有的能量越大,所以这能反映出物体的动能与物体的质量有关。
(4)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,动能增大,重力势能减小,只有动能与重力势能的转化,所以机械能守恒,即机械能不变。
18.
【答案】
小木块在木板上移动的距离
速度
不能
C
【考点】
探究动能的影响因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:小钢球在滚下斜面的过程中,它的重力势能转化为动能,然后撞击水平面上的木块,木块移动,其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,用到了转换法。
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平面时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)乙丙中下滑的高度不同,则运动到水平面时速度不同,没有控制速度相同,所以不能探究出动能和质量的关系。
(4)如图丁,用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,由于弹簧的压缩程度相同,则具有的弹性势能相同,转换成的动能相同,所以木块每次移动的距离相同,就不能用来探究小球的动能大小与质量的关系,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
19.
【答案】
B
距离s,不能
速度
静止
相等
【考点】
探究动能的影响因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:据题意可知,实验中探究小球进入水平面时的动能,即小球撞击木块时的动能的大小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小球从斜面滑下,到达水平面撞击小木块,通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的,木块被推动的距离越远,说明小球所具有的动能越大。
[2]如果水平面光滑,小球和木块将做匀速直线运动,不能判断小球所具有动能大小了。
(3)实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关;使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,则小球到达水平面时的速度不同,所以,这是为了研究动能大小与物体速度的关系。
(4)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,若任一时刻两球的速度大小相等,即以任何一个小球为参照物,另一个小球都是静止的,所以若C球相对于A球静止,就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。
(5)让小车从同一高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素可知,最初小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终都停下来,克服摩擦力做功使其动能最终变为零,动能全部转为内能,所以在三个表面克服摩擦力做功相等。
五、解答题
20.
【答案】
3.6×106J
1.38×107J
26.1%
【考点】
功的计算和估算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:汽车在平直公路上匀速行驶,则水平方向上所受牵引力和摩擦力是一对平衡力,所以牵引力
F=f=1200N
牵引力所做的功
W=Fs=1200N×3×1000m=3.6×106J
(2)汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.3kg×4.6×107J/kg=1.38×107J
(3)发动机的效率
η=WQ放=3.6×106J1.38×107J×100%=26.1%
答:(1)牵引力做了3.6×106J的功;
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量为1.38×107J;
(3)发动机的效率为26.1%。
21.
【答案】
2.7×107J
25%
4.5kg
【考点】
功的计算和估算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)解:该太阳能汽车匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,即
F=f=900N
匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为
W=Fs=900N×30000m=2.7×107J
(2)某天接收到的太阳能为
E=1.08×108J
该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为
η=WE×100%=2.7×107J1.08×108J×100%=25%
(3)如果是效率为30%的汽油车,牵引力做相同的功消耗的汽油质量为m,由于η=WQ放=Wqm
所以
m=Wqη=2.7×107J4.6×107J/kg×30%=4523kg
因为每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体,消耗4523kg的汽油可以排放4.5kg的二氧化碳气体,太阳能汽车是零排放的,即可以减少4.5kg的二氧化碳气体排放。
答:(1)该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为2.7×107J;
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为25%;
(3)相比较效率为30%的汽油车,牵引力做相同的功可以减少4.5kg二氧化碳气体的排放。