
?【備考2022】2021中考物理真題分類(lèi)匯編-功和能專(zhuān)題(功的計(jì)算、能力守恒恒等)(含答案36題)
一.選擇題(共20小題)
1.(2021?邵陽(yáng))電動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代化生活了,如電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電風(fēng)扇、電動(dòng)耕田機(jī)等,對(duì)其工作過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換表述正確的是( )
A.電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 B.機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能
C.太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
2.(2021?牡丹江)現(xiàn)在流行一款鞋,穿上它走路時(shí),鞋會(huì)發(fā)光,站著不動(dòng)就不會(huì)發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理,從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是( )
A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為光能
B.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再轉(zhuǎn)化為光能
C.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能,再轉(zhuǎn)化為電能
D.光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再轉(zhuǎn)化為電能
3.(2021?遵義)有人設(shè)想的“永動(dòng)機(jī)”如圖所示。下列對(duì)該裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后的分析正確的是( )
A.裝置所具有的機(jī)械能始終不變
B.如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,裝置最終會(huì)停下來(lái)
C.根據(jù)能量守恒定律,裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
D.裝置中小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能不會(huì)相互轉(zhuǎn)化
4.(2021?昆明)節(jié)能燈工作時(shí)幾乎不發(fā)熱,而一盞60W白熾燈工作時(shí),熱到燙手。一盞10W節(jié)能燈的發(fā)光亮度與一盞60W白熾燈的發(fā)光亮度相當(dāng),則60W白熾燈的發(fā)光效率大約是( ?。?br />
A.90% B.83% C.42% D.17%
5.(2021?黃岡)某物理興趣小組用可樂(lè)瓶制作了一個(gè)水火箭(如圖),先在瓶里裝適量水,再將帶有閥門(mén)的金屬管插入瓶塞,旋緊瓶塞,用打氣筒往瓶里打足氣,打開(kāi)閥門(mén),水從尾部的金屬管向下噴出,火箭豎直向上飛向空中。下列分析正確的是( )
A.發(fā)射時(shí),瓶?jī)?nèi)高壓氣體對(duì)水沒(méi)有做功
B.發(fā)射時(shí),火箭的動(dòng)能是由瓶?jī)?nèi)高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來(lái)的
C.上升過(guò)程中,火箭的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D.下降過(guò)程中,火箭的重力勢(shì)能逐漸增大
6.(2021?興安盟)某同學(xué)把裝有20個(gè)雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓,他提雞蛋的力做的功最接近于( ?。?br />
A.6J B.30J C.60J D.90J
7.(2021?柳州)人體攝入過(guò)多的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為脂肪引起肥胖,某品牌可樂(lè)的營(yíng)養(yǎng)成分表如下,質(zhì)量為60kg的小丁喝了一罐該品牌可樂(lè)后,想通過(guò)爬樓梯的方式來(lái)消耗此次攝入的能量,g取10N/kg,為了達(dá)到目標(biāo),他需要爬樓梯的高度最接近( )
項(xiàng)目
每罐
能量
594千焦
蛋白質(zhì)
0克
脂肪
0克
碳水化合物
35.0克
——糖
35.0克
鈉
39.6毫克
A.10 000m B.1000m C.100m D.60m
8.(2021?百色)如圖所示,甲、乙兩套裝置所用的滑輪質(zhì)量相等,用它們分別將相同質(zhì)量的鉤碼勻速豎直提升,在相等時(shí)間內(nèi)繩子自由端A、B移動(dòng)相同的距離(不計(jì)繩重和摩擦)。在此過(guò)程中,下列選項(xiàng)正確的是( ?。?br />
A.兩鉤碼上升的速度相等
B.兩套裝置繩子自由端的拉力相等
C.甲裝置做的總功比乙的多
D.兩套裝置的機(jī)械效率不相等
9.(2021?畢節(jié)市)關(guān)于功和機(jī)械能,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.吊車(chē)吊著重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)一段距離,吊車(chē)的拉力對(duì)重物做了功
B.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí),重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大
C.電梯勻速上升過(guò)程中,電梯的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
D.力對(duì)物體做功的功率越大,做功越多
10.(2021?桂林)如圖所示,小桂和小林一起坐在秋千凳上蕩秋千,他們的重力分別是G1、G2,且G1<G2,某次從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中,他們重力做功的大小分別為W1、W2,重力做功的快慢分別為P1、P2。則( ?。?br />
A.W1>W(wǎng)2 B.W1=W2 C.P1<P2 D.P1=P2
11.(2021?遼陽(yáng))4月13日,中國(guó)女足在東京奧運(yùn)會(huì)預(yù)選賽中戰(zhàn)勝韓國(guó)隊(duì),成功晉級(jí)東京奧運(yùn)會(huì)。如圖所示為中國(guó)女足隊(duì)員射門(mén)瞬間。下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.球的運(yùn)動(dòng)方向只與腳用力的大小有關(guān)
B.球離開(kāi)腳后繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)是由于球具有慣性
C.球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,腳仍對(duì)球做功
D.球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到的力是平衡力
12.(2021?河南)為迎接2022年北京冬奧會(huì),運(yùn)動(dòng)員積極訓(xùn)練。關(guān)于如圖中的項(xiàng)目,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中,重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功
B.短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變
C.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員向前滑行,是由于受到慣性的作用
D.?dāng)S出后的冰壺對(duì)冰面的壓力與其重力是相互作用力
13.(2021?廣西)籃球運(yùn)動(dòng)深受同學(xué)們的喜愛(ài)。在投籃時(shí),下列分析正確的是( ?。?br />
A.籃球離手后,手還對(duì)籃球做功
B.籃球離手后,上升過(guò)程機(jī)械能變大
C.手對(duì)籃球施力,球才向籃筐運(yùn)動(dòng),說(shuō)明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
D.假如正在上升的籃球所受的力全部消失,它將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
14.(2021?十堰)某汽車(chē)公司對(duì)自主研發(fā)的無(wú)人駕駛汽車(chē)性能進(jìn)行測(cè)試,甲、乙兩輛完全相同的汽車(chē)在同一水平路面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且v甲<v乙,若不計(jì)空氣阻力,則汽車(chē)受到的牽引力F甲和F乙以及牽引力在相同時(shí)間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系正確的是( ?。?br />
A.F甲<F乙,W甲<W乙 B.F甲>F乙,W甲>W(wǎng)乙
C.F甲=F乙,W甲<W乙 D.F甲=F乙,W甲=W乙
15.(2021?常德)下面四幅圖中所描述的力,對(duì)物體做了功的是( ?。?br />
A.使小車(chē)向前運(yùn)動(dòng)了一段距離的推力
B.搬石頭但沒(méi)有搬動(dòng),手對(duì)石頭的力
C.托著貨物停在水平地面上,叉車(chē)對(duì)貨物的力
D.提著滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
16.(2021?岳陽(yáng))小明兩次分別用時(shí)60s、40s把同一捆書(shū)從一樓勻速搬上三樓,比較兩次搬書(shū)過(guò)程對(duì)書(shū)做功和做功的功率,判斷正確的是( ?。?br />
A.用時(shí)少的做功多 B.用時(shí)少的做功功率大
C.用時(shí)多的做功多 D.用時(shí)多的做功功率大
17.(2021?樂(lè)山)如圖所示,在斜面上將一個(gè)重4.5N的物體勻速拉到高處,沿斜面向上的拉力為1.8N,斜面長(zhǎng)s=1.2m、高h(yuǎn)=0.3m。把重物直接提升h所做的功作為有用功,則( )
A.有用功為1.35J,機(jī)械效率為75%
B.有用功為2.16J,機(jī)械效率為62.5%
C.有用功為1.35J,機(jī)械效率為62.5%
D.有用功為1.35J,機(jī)械效率為100%
18.(2021?樂(lè)山)下列實(shí)例中,沒(méi)有對(duì)物體做功的是( )
A.運(yùn)動(dòng)員挺舉杠鈴的過(guò)程
B.起重機(jī)提升大石塊
C.小宇推木箱推而未動(dòng)
D.運(yùn)動(dòng)員將弓拉彎的過(guò)程
19.(2021?瀘州)2021年瀘州市中考體育考試增加了排球墊球項(xiàng)目,方法是用手臂將排球墊向墻壁,反彈回來(lái)后又重復(fù)墊球,如圖所示為墊球過(guò)程示意圖。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.墊排球時(shí),排球離開(kāi)手臂上升過(guò)程中,手臂依然在對(duì)排球做功
B.排球從墻壁彈回手臂過(guò)程中,重力勢(shì)能越來(lái)越大
C.排球撞擊墻壁后反彈回來(lái),說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
D.手臂墊球時(shí),手對(duì)球的力大于球?qū)κ值牧?br />
20.(2021?自貢)一位攝影愛(ài)好者采用在同一張底片上多次曝光的方法,拍攝了極限跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸崖上跳下的過(guò)程。從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)懸崖時(shí)開(kāi)始,每隔0.3s曝光一次,得到了一張記錄運(yùn)動(dòng)員在打開(kāi)降落傘之前的一段下落情況的照片,如圖。已知運(yùn)動(dòng)員從a點(diǎn)到d點(diǎn)可視為沿豎直方向運(yùn)動(dòng),通過(guò)ab、bc和cd的時(shí)間間隔均為0.6s,空氣阻力不能忽略。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從a點(diǎn)到d點(diǎn)的下落過(guò)程,下列分析中正確的是( ?。?br />
A.運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中的速度的大小保持不變
B.運(yùn)動(dòng)員所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C.運(yùn)動(dòng)員所受的重力在ab段做功比在cd段做功慢
D.運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
二.多選題(共3小題)
(多選)21.(2021?宜賓)為了減少碳排放,近年來(lái)我國(guó)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。某電動(dòng)車(chē)充足一次電后,電池儲(chǔ)能為6.25×106J,該電動(dòng)車(chē)以10m/s的速度,在水平路面上可以勻速行駛5×104m,該過(guò)程中電池儲(chǔ)能有80%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電動(dòng)車(chē)勻速行駛的時(shí)間為5×103s
B.電動(dòng)車(chē)獲得的機(jī)械能為6.25×106J
C.電動(dòng)車(chē)勻速行駛時(shí)的機(jī)械功率為1×103W
D.電動(dòng)車(chē)勻速行駛時(shí)受到的阻力大小為100N
(多選)22.(2021?盤(pán)錦)如圖所示,將鐵鎖用繩子懸掛起來(lái),拉到自己的鼻子附近,松手后鐵鎖來(lái)回?cái)[動(dòng)。在擺動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.繩子的拉力對(duì)鐵鎖做了功
B.鐵鎖的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化
C.鐵鎖從最高處向下擺動(dòng)過(guò)程中,重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增大
D.鐵鎖上升的高度逐漸降低,能量逐漸消失
(多選)23.(2021?盤(pán)錦)如圖所示的滑輪組,工人用200N豎直向上的拉力F,將物體勻速提高2m,所用時(shí)間為6s,若此時(shí)滑輪組機(jī)械效率為80%,不計(jì)繩重和摩擦。以下說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.工人所做的有用功是1200J
B.拉力的功率是200W
C.動(dòng)滑輪的重是120N
D.其它條件不變,拉力方向由豎直變?yōu)樾毕蛏?,機(jī)械效率不變
三.填空題(共16小題)
24.(2021?天水)2020年7月23日,“天問(wèn)一號(hào)”衛(wèi)星在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空,將負(fù)責(zé)執(zhí)行中國(guó)第一次自主火星探測(cè)任務(wù)。加速上升過(guò)程中,火箭燃料的 能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能,衛(wèi)星的機(jī)械能 ?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)。
25.(2021?安徽)中國(guó)空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽(yáng)能電池翼,單翼的發(fā)電功率可達(dá)9kW,從能量轉(zhuǎn)化的角度分析,“9kW”表示的物理意義是: 。
26.(2021?蘇州)如圖是十三世紀(jì)法國(guó)亨內(nèi)考設(shè)計(jì)的“魔輪”。輪子邊緣上通過(guò)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈等距安裝了12個(gè)相同的活動(dòng)短桿,桿端分別套上一個(gè)相同重球。他認(rèn)為由于右側(cè)重球距離轉(zhuǎn)軸較遠(yuǎn),也即重力的 較大,轉(zhuǎn)輪會(huì)沿順時(shí)針?lè)较蛟睫D(zhuǎn)越快,其實(shí)根據(jù) 的原理,無(wú)需精確測(cè)量就能判定他的這一設(shè)想是不能實(shí)現(xiàn)的。
27.(2021?威海)如圖所示,為了把小車(chē)運(yùn)送到平臺(tái)上,小明將繩子一端固定在A處、另一端繞過(guò)小車(chē)前端把手B,在繩子末端用150N的拉力將小車(chē)沿斜面勻速拉動(dòng)5m,在此過(guò)程中小車(chē)被提升的高度為2m。已知小車(chē)重700N,兩股繩子均與斜面平行(不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重、繩與把手的摩擦)。整個(gè)過(guò)程中,小明施加的拉力做的功為 J,小車(chē)受到的阻力為 N。
28.(2021?河池)平直的公路上,一輛轎車(chē)重為2×104N,在轎車(chē)牽引力F=4×103N的作用下前進(jìn)了200m,則轎車(chē)做的功為 J;轎車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)(熱機(jī))在工作過(guò)程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 沖程。
29.(2021?赤峰)某小汽車(chē)在平直公路上行駛的45s內(nèi),其速度v與時(shí)間t、動(dòng)力F與時(shí)間t的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示,已知前10s內(nèi)小汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程為100m。求:
(1)前10s內(nèi)小汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度是 m/s;
(2)小汽車(chē)在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)階段通過(guò)的路程是 m;
(3)整個(gè)過(guò)程動(dòng)力F做的總功 J。
30.(2021?營(yíng)口)如圖所示,物體A重150N.物體B重15N,此時(shí)A沿著水平桌面以0.2m/s的速度向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(不計(jì)繩重、滑輪重、繩輪及輪軸間的摩擦),那么物體B勻速下降的速度是 m/s,物體A與水平桌面間的摩擦力是 N,10s內(nèi)物體A克服摩擦力做功 J。
31.(2021?恩施州)如圖,有人利用該滑輪將G=100N的物體勻速提升了20cm(不計(jì)繩重和摩擦),此過(guò)程克服物體重力做的功為 J,若動(dòng)滑輪重10N,則F= N。
32.(2021?廣東)用如圖甲的滑輪組提升重200N的物體,已知拉力F為80N,不計(jì)繩重和摩擦,物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示,反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線(xiàn)是 ?。ㄟx填“A”或“B”),動(dòng)滑輪重為 N,3s內(nèi)對(duì)物體做的有用功為 J。
33.(2021?海南)中學(xué)生要養(yǎng)成文明的行為習(xí)慣,嚴(yán)禁高空拋物。如果一個(gè)重0.5N的雞蛋從20m高處自由下落,不計(jì)空氣阻力,下落過(guò)程中雞蛋的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為 能,重力對(duì)雞蛋所做的功為 J。
34.(2021?黑龍江)如圖所示,一木塊(不計(jì)大?。┭毓潭ü饣泵嫦禄?,木塊的重力為10N,所受支持力為8N,則木塊由斜面頂端滑到底端的過(guò)程中,重力做功為 J,支持力做功為 J。
35.(2021?杭州)如圖所示,為兩個(gè)光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質(zhì)量為m的物體從左側(cè)圓弧槽A點(diǎn)由靜止釋放,最高到達(dá)右側(cè)圓弧槽B點(diǎn)處;然后再次滑下,最高到達(dá)左側(cè)圓弧槽C點(diǎn)處。其中A、B兩點(diǎn)距離水平面的高度分別為H、h(忽略空氣阻力)。
(1)物體從A點(diǎn)滑到水平面時(shí),重力所做的功為 。
(2)物體從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中,損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的效率為η,則物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)溫度升高了 。(物體比熱容用c表示)
(3)C點(diǎn)距離水平面的高度為 。
36.(2021?溫州)2021年5月,我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原(如圖甲),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次地外行星著陸。圖乙是其階段Ⅲ著陸過(guò)程中的高度隨時(shí)間的變化關(guān)系。
(1)火星大氣密度是地球的1%,大氣中氧氣含量為0.15%且沒(méi)有液態(tài)水,表面平均溫度為﹣55℃,繞日公轉(zhuǎn)周期為687天。下列關(guān)于火星的說(shuō)法不合理的是 。
A.表面平均溫度比地球低
B.公轉(zhuǎn)周期比地球長(zhǎng)
C.大氣中氧氣含量比地球低
D.雨、雪天數(shù)比地球多
(2)圖乙中t1~t2時(shí)段,著陸巡視器在豎直向上推力作用下,豎直下落的速度減小,該過(guò)程中推力F與重力G的大小關(guān)系是 。(不計(jì)大氣阻力)
(3)著陸巡視器在火星上總重為4888牛,其重力在t2~t4時(shí)段做功 焦。
37.(2021?麗水)科技改變生活,某餐館用智能送菜機(jī)器人(如圖)替代人工送菜。
(1)該機(jī)器人以1米/秒的速度運(yùn)行30米將菜送到客人桌前,用時(shí) 秒;
(2)若機(jī)器人工作時(shí)牽引力恒為50牛,完成本次送菜,牽引力做功 焦。
38.(2021?連云港)小明用20N的水平推力,將重為150N的購(gòu)物車(chē)沿水平地面向前推動(dòng)了10m,在此過(guò)程中,推力對(duì)購(gòu)物車(chē)做功 J,支持力對(duì)購(gòu)物車(chē)做功 J。
39.(2021?瀘州)如圖,一個(gè)箱子靜止在水平地面,小聰用150N的水平拉力將箱子移動(dòng)了0.4m,小聰?shù)睦ψ龉? J。待箱子靜止后,小明用80N的水平推力推這個(gè)箱子沒(méi)有推動(dòng),小明的推力做功 J,此時(shí)箱子受到地面的摩擦力為 N。
四.計(jì)算題(共14小題)
40.(2021?鹽城)小明用30N的水平推力使超市購(gòu)物車(chē)在水平路面上前進(jìn)了20m,所用時(shí)間為40s,購(gòu)物車(chē)的質(zhì)量為20kg,g取10N/kg。求:
(1)購(gòu)物車(chē)的重力。
(2)此過(guò)程中推力做的功。
(3)推力做功的功率。
41.(2021?株洲)高仿真渦噴(指發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型)航模飛機(jī)(圖甲)的表演極具觀賞性。這種航模飛機(jī)需在跑道上加速滑行一段距離,獲得足夠的升力后才能起飛。已知航模飛機(jī)在起飛離地前,平直跑道對(duì)它的支持力F支與滑行距離s的關(guān)系如圖乙所示。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力為300N,滑行中獲得的升力為F升=cv2,式中比例系數(shù)c=7.5N?s2/m2,v是航模飛機(jī)的滑行速度。g取10N/kg,根據(jù)圖像解答下列問(wèn)題:
(1)航模飛機(jī)的質(zhì)量為 kg,起飛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為 J;
(2)航模飛機(jī)起飛離地時(shí)獲得的升力為 N,速度為 m/s;
(3)根據(jù)航模飛機(jī)在豎直方向的受力和圖乙的解析式,推導(dǎo)其滑行距離s與滑行速度v之間的關(guān)系式。
42.(2021?玉林)如圖所示,記錄了兩輛汽車(chē)在平直的公路上行駛時(shí),在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程。甲圖中汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng),受到的阻力為1200N;乙圖中汽車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)。求:
(1)甲圖中汽車(chē)的速度;
(2)乙圖中汽車(chē)在前30s內(nèi)的平均速度;
(3)甲圖中汽車(chē)牽引力在40s內(nèi)所做的功。
43.(2021?湘潭)某安全設(shè)備廠研發(fā)了一種新型抗壓材料,要求對(duì)該材料能承受的撞擊力進(jìn)行測(cè)試。如圖甲所示,材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上,閉合開(kāi)關(guān)S,將重物從樣品正上方h=5m處?kù)o止釋放,撞擊后重物和樣品材料仍完好無(wú)損。從重物開(kāi)始下落到撞擊樣品,并最終靜止在樣品上的過(guò)程中,電流表的示數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖像如圖丙所示。已知電源電壓U=12V,定值電阻R0=10Ω,重物下落時(shí)空氣阻力忽略不計(jì)。求:
(1)重物下落時(shí),重物作 速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為 能;
(2)0~t1時(shí)間內(nèi),重物在空中下落,電流表示數(shù)是 A,壓力傳感器的電阻是 Ω;
(3)t1~t3時(shí)間內(nèi),重物與樣品撞擊,通過(guò)電流表的最大電流是 A,樣品受到的最大撞擊力是 N;撞擊后重物靜止在樣品上,定值電阻R0的功率是 W;
(4)重物在空中下落的過(guò)程中,重力做功是多少?
44.(2021?益陽(yáng))雜技表演在我國(guó)具有悠久的歷史。如圖所示為雜技“頂竿”表演,甲站在地面上,肩上頂著一根重為G1=50N的豎直竹竿,重為G2=550N的乙沿竹竿勻速上爬4m,然后甲頂著乙在水平地面上緩慢直立行走2m。求在此過(guò)程中:
(1)乙受到摩擦力的大小和方向;
(2)摩擦力對(duì)乙所做的功;
(3)甲對(duì)竿和乙做的功。
45.(2021?通遼)抗擊新冠肺炎疫情期間,某市救護(hù)車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)患者集中隔離治療,該車(chē)配置了負(fù)壓裝置,負(fù)壓艙內(nèi)氣壓小于外界氣壓,將內(nèi)部空氣“吸入”排風(fēng)凈化裝置進(jìn)行處理,有效避免了病毒的傳播。某次轉(zhuǎn)運(yùn)病人時(shí),救護(hù)車(chē)以60kW的恒定功率在平直公路上勻速行駛36km,用時(shí)30min。請(qǐng)解答下列問(wèn)題:
(1)救護(hù)車(chē)勻速行駛36km牽引力做的功;
(2)救護(hù)車(chē)所受的阻力;
(3)按照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),負(fù)壓艙內(nèi)外氣壓差應(yīng)為10~38Pa之間。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn),該負(fù)壓艙0.9m2的面積上內(nèi)外氣體壓力差為18N,通過(guò)計(jì)算判斷負(fù)壓艙內(nèi)外氣壓差是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
46.(2021?福建)為節(jié)約用水,小華為農(nóng)場(chǎng)的儲(chǔ)水箱設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)抽水控制裝置。如圖,水箱高為1m,容積為0.8m3。在空水箱底部豎直放置一重5N的長(zhǎng)方體,長(zhǎng)方體高為1m、底面積為0.02m2,上端通過(guò)絕緣輕桿與控制電路的壓敏電阻R接觸,此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為零。壓敏電阻R的阻值隨壓力F的增大而減小,部分?jǐn)?shù)據(jù)如表??刂齐娐冯娫措妷篣=12V,定值電阻R0為保護(hù)電阻。當(dāng)控制電路的電流I≥0.5A時(shí),電磁鐵將銜鐵吸合,工作電路斷開(kāi),水泵停止給儲(chǔ)水箱抽水。
壓力F/N
180
185
190
195
200
壓敏電阻R/Ω
18
17
16
14
12
(1)若水泵的額定功率為440W,正常工作時(shí)通過(guò)的電流是多少?
(2)要使儲(chǔ)水箱裝滿(mǎn)水時(shí)水泵恰能自動(dòng)停止工作,R0應(yīng)為多少?
(3)從水箱頂部給空水箱注滿(mǎn)水的過(guò)程中,水的重力所做的功是多少?
47.(2021?懷化)某工人用如圖所示的滑輪組勻速打撈水中的工件。已知工件的體積為30dm3,密度為3×103kg/m3。每個(gè)滑輪的重力為20N,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦、繩重及水的阻力。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)工件浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力;
(2)工件受到的重力;
(3)工件在水中上升6m的過(guò)程中(工件始終浸沒(méi)在水中),工人做了多少功。
48.(2021?昆明)“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器是中國(guó)人民的驕傲,因?yàn)樗俏覈?guó)首次登陸火星的探測(cè)器。著陸火星的“祝融號(hào)”,質(zhì)量為240kg,在牽引力的驅(qū)使下,30min勻速運(yùn)動(dòng)了100m,假設(shè)祝融號(hào)在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍,已知g火=0.38g,火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的0.01倍,g取10N/kg。求:
(1)祝融號(hào)所受的阻力;
(2)在這段時(shí)間內(nèi)牽引力做的功;
(3)同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比。
49.(2021?衡陽(yáng))“五一”期間,小明一家驅(qū)車(chē)外出旅游,如圖所示,當(dāng)車(chē)經(jīng)過(guò)高速路段A點(diǎn)路標(biāo)時(shí),時(shí)間是8點(diǎn)15分;當(dāng)車(chē)經(jīng)過(guò)高速路段B點(diǎn)路標(biāo)時(shí),時(shí)間是8點(diǎn)45分。假設(shè)汽車(chē)在上述行駛過(guò)程中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),受到的阻力為1150N,消耗的汽油為3kg。(汽油的熱值為4.6×107J/kg)求:
(1)汽車(chē)在AB之間的速度;
(2)汽車(chē)在行駛過(guò)程中牽引力做的功;
(3)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
50.(2021?嘉興)健康的生活既要注意平衡膳食,還要積極參加體育鍛煉。如圖所示為可調(diào)式握力器,可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時(shí)只要抓住左手柄,用力抓緊使其碰觸右手柄上的計(jì)數(shù)按鈕,即算完成一個(gè)握力動(dòng)作。
(1)握力器的力度可以通過(guò)使用調(diào)節(jié)器移動(dòng)彈簧下端的位置來(lái)改變?,F(xiàn)在需要將力度調(diào)小,則應(yīng)該將彈簧下端向 ?。ㄟx填“左”或“右”)移。
(2)小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上移動(dòng)6厘米完成一個(gè)握力動(dòng)作,則做功多少焦?
(3)小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂(lè)后,獲得的能量為540千焦。若獲得能量的10%用于握力做功,則消耗這些能量需要完成多少個(gè)題(2)中的握力動(dòng)作?
51.(2021?重慶)2020年12月8日,中尼兩國(guó)共同宣布珠峰的最新高度為8848.86m。體重為500N的小海同學(xué)想一睹珠峰的雄偉魅力,從重慶坐火車(chē)經(jīng)過(guò)約40h行駛了約3080km到達(dá)拉薩,然后坐汽車(chē)到達(dá)珠峰大本營(yíng)。
(1)求火車(chē)的平均速度;
(2)從拉薩到珠峰大本營(yíng)海拔升高了1600m,求該過(guò)程中克服小海重力做的功。
52.(2021?內(nèi)江)現(xiàn)有一輛汽車(chē)以30m/s的速度在平直公路上勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前面有一輛因故障而停止的小貨車(chē),于是緊急剎車(chē),汽車(chē)司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況到緊急剎車(chē)所需反應(yīng)時(shí)間為0.5s,剎車(chē)后經(jīng)過(guò)10s汽車(chē)停止,在剎車(chē)后汽車(chē)的平均速度為15m/s,g=10N/kg。求:
(1)從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)停止這段時(shí)間,汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程是多少?
(2)如果汽車(chē)的質(zhì)量為3t,正常行駛時(shí)受到的阻力為重力的0.3倍,那么,汽車(chē)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)牽引力做的功是多少?
53.(2021?成都)“天府號(hào)”動(dòng)車(chē)組在成綿樂(lè)城際高鐵上投用,標(biāo)志著成都、樂(lè)山、德陽(yáng)、綿陽(yáng)、眉山等城市鐵路迎來(lái)公交化。一列“天府號(hào)”動(dòng)車(chē)組(如圖)從成都東站駛出,用時(shí)54min抵達(dá)樂(lè)山站,成都東站到樂(lè)山站的路程是135km。求:
(1)該動(dòng)車(chē)組從成都東站到樂(lè)山站的平均速度是多少km/h?
(2)該動(dòng)車(chē)組在平直鐵路上以5×104N的牽引力勻速前進(jìn)1.5km,牽引力做功為多少?
五.綜合能力題(共2小題)
54.(2021?廣安)學(xué)校旁老舊小區(qū)正在改造施工。工人用如圖所示的裝置將質(zhì)量為120kg的建筑材料勻速提升了6m,用時(shí)10s。在此過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為F,滑輪組的機(jī)械效率為80%,g取10N/kg,求:
(1)滑輪組做的有用功;
(2)拉力F的大?。?br />
(3)根據(jù)已知條件,以下物理量:①滑輪組做的額外功,②拉力F的功率,③動(dòng)滑輪的重力,能求出的有 ?。ㄌ顚?xiě)序號(hào))。
55.(2021?天水)機(jī)器人送餐以往只能在科幻電影中看到的場(chǎng)面,現(xiàn)在已成為現(xiàn)實(shí)。如圖所示,一個(gè)機(jī)器人用手托著盤(pán)子,在水平地面上勻速行走,并使盤(pán)子一直保持同一高度不變。甲同學(xué)說(shuō)機(jī)器人對(duì)盤(pán)子做了功,而乙同學(xué)卻說(shuō)它對(duì)盤(pán)子沒(méi)有做功。請(qǐng)問(wèn),你支持誰(shuí)的觀點(diǎn)?為什么?
六.解答題(共1小題)
56.(2021?永州)如圖所示,水平地面上有一物塊,在水平向右的拉力F=5N作用下向右勻速運(yùn)動(dòng),5s內(nèi)通過(guò)的路程為10m,則物體運(yùn)動(dòng)的速度為 m/s,在這一過(guò)程中拉力F對(duì)物體做的功為 J。
參考答案與試題解析
一.選擇題(共20小題)
1.【解答】解:電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,消耗了電能,將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電風(fēng)扇、電動(dòng)耕田機(jī)都應(yīng)用了電動(dòng)機(jī),故A正確。
故選:A。
2.【解答】解:穿上鞋走路時(shí),具有機(jī)械能,鞋會(huì)發(fā)光,具有光能;根據(jù)題意可知,該鞋(發(fā)電鞋)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,先是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,電能又轉(zhuǎn)化為光能;
故選:A。
3.【解答】解:
A、裝置在工作的過(guò)程中,由于存在摩擦,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機(jī)械能會(huì)變小,故A錯(cuò)誤;
BC、如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,機(jī)械能會(huì)逐漸變小,裝置最終會(huì)停下來(lái),故B正確,C錯(cuò)誤;
D、裝置在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球的高度會(huì)發(fā)生變化,重力勢(shì)能發(fā)生改變,速度發(fā)生變化,動(dòng)能發(fā)生改變,有重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
4.【解答】解:節(jié)能燈正常工作消耗的電能:W=Pt=10W×t,白熾燈正常工作消耗的電能:W′=P′t=60W×t,
則60W白熾燈的發(fā)光效率大約是:η=WW′×100%=10W×t60W×t×100%≈17%。
故選:D。
5.【解答】解:A、發(fā)射時(shí),瓶?jī)?nèi)高壓氣體對(duì)水做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A錯(cuò)誤;
B、發(fā)射時(shí),火箭的動(dòng)能是由瓶?jī)?nèi)高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來(lái)的,故B正確;
C、上升過(guò)程中,火箭的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;
D、下降過(guò)程中,火箭的重力勢(shì)能逐漸減小,因?yàn)楦叨茸冃?,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
6.【解答】解:由物理常識(shí)知,提起兩個(gè)雞蛋的力大約是1N,則提20個(gè)雞蛋的力大約為:F=G=10N;
每層樓的高度大約為3m,家住3樓,則某同學(xué)實(shí)際爬樓的高度:s=3m×2=6m;
提雞蛋的力做功約為:W=Fs=10N×6m=60J。
故選:C。
7.【解答】解:小丁的重力為:G=mg=60kg×10N/kg=600N,
由W=Gh得爬樓的高度為:h=WG=594000J600N=990m,B最接近,故B正確。
故選:B。
8.【解答】解:A、圖甲使用的是動(dòng)滑輪,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n甲=2;圖乙使用的是滑輪組,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n乙=3;
因?yàn)槔Χ艘苿?dòng)的距離s=nh,所以拉力端移動(dòng)的速度等于物體升高速度的n倍,
已知在相等時(shí)間內(nèi)繩端A、B移動(dòng)相同的距離,則由速度公式v=st可知繩端A、B移動(dòng)的速度相等,設(shè)其大小為v,
則由v繩=nv物可知,鉤碼上升的速度分別為:v甲=12v,v乙=13v,
所以?xún)摄^碼上升的速度:v甲>v乙,故A錯(cuò)誤;
B、提升鉤碼的質(zhì)量相同、重力相同,且滑輪的質(zhì)量相同、重力相同,不計(jì)繩重及摩擦,拉力F=1n(G+G動(dòng)),n甲=2,n乙=3,
所以繩端的拉力分別為:F甲=12(G+G動(dòng)),F(xiàn)乙=13(G+G動(dòng)),則繩端的拉力F甲>F乙,故B錯(cuò)誤;
C、繩端拉力F甲>F乙,繩端A、B移動(dòng)相同的距離,由W=Fs可知拉力做的總功W甲總>W(wǎng)乙總,即甲裝置做的總功比乙多,故C正確;
D、忽略繩重和摩擦,機(jī)械效率η=W有用W總=G?G?+G動(dòng)?=GG+G動(dòng),
因?yàn)樘嵘^碼的質(zhì)量相等、重力相等,動(dòng)滑輪的質(zhì)量相等、重力相等,所以動(dòng)滑輪和滑輪組的機(jī)械效率相等,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
9.【解答】解:A、吊車(chē)吊著重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí),力的方向豎直向上,距離的方向水平向前,方向不一致,所以吊車(chē)的拉力對(duì)重物沒(méi)有做功,故A錯(cuò)誤;
B、衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)行,不受空氣阻力,其機(jī)械能是守恒的,衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn)過(guò)程中,質(zhì)量不變,相對(duì)高度減小,所以重力勢(shì)能減小,同時(shí)速度增大,動(dòng)能增大,故B正確;
C、電梯勻速上升的過(guò)程中,質(zhì)量不變、速度不變,高度增大,所以電梯的動(dòng)能保持不變,重力勢(shì)能增大,但是不是動(dòng)能轉(zhuǎn)化來(lái)的,故C錯(cuò)誤;
D、功率大,表示物體做功快,但不一定做功多,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
10.【解答】解:AB、從最高點(diǎn)下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中,小桂和小林的重力做功為分別為:
W1=G1h
W2=G2h
因?yàn)閔相同,且G1<G2,則W1<W2,故A、B錯(cuò)誤。
CD、由P=Wt可知小桂和小林的功率為:
P1=W1t
P2=W2t
因?yàn)閠相同,W1<W2,所以P1<P2,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
11.【解答】解:
A、球的運(yùn)動(dòng)方向與腳用力的大小、力的方向和力的作用點(diǎn)有關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、球離開(kāi)腳后,球由于具有慣性,仍然會(huì)向前運(yùn)動(dòng),故B正確;
C、踢出去的足球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,足球由于慣性向前運(yùn)動(dòng),不再受到腳的作用力,所以腳對(duì)球的力對(duì)球沒(méi)有做功,故C錯(cuò)誤;
D、球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),只受重力和空氣阻力的作用,這兩個(gè)力的方向不同,因此受到的是非平衡力,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
12.【解答】解:
A、跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員在重力的方向上通過(guò)了距離,所以重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功,故A正確;
B、短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生了變化,所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,故B錯(cuò)誤;
C、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員向前滑行,是由于運(yùn)動(dòng)員具有慣性,慣性是一種性質(zhì),不能說(shuō)受到慣性的作用,故C錯(cuò)誤;
D、擲出后的冰壺對(duì)冰面的壓力與其重力的方向是相同的,所以不是相互作用力,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
13.【解答】解:
A、籃球離手后,手沒(méi)有對(duì)籃球施加力,所以不會(huì)對(duì)籃球做功,故A錯(cuò)誤;
B、籃球離手后,籃球克服空氣的阻力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能變小,故B錯(cuò)誤;
C、手對(duì)籃球施力,球才向籃筐運(yùn)動(dòng),籃球受到力后改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài),說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,故C錯(cuò)誤;
D、假如正在上升的籃球所受的力全部消失,由于球原來(lái)是運(yùn)動(dòng)的,由牛頓第一定律可知,籃球?qū)⒗^續(xù)向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選:D。
14.【解答】解:(1)由于不計(jì)空氣阻力,在水平方向上,甲、乙兩輛汽車(chē)都受牽引力F與摩擦力f作用,兩輛汽車(chē)都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),所以F甲=f甲,F(xiàn)乙=f乙;
甲、乙兩輛完全相同的汽車(chē)在同一水平路面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),兩輛汽車(chē)對(duì)水平路面的壓力相等,都等于汽車(chē)自身的重力;接觸面的粗糙程度相同,所以?xún)奢v汽車(chē)所受的摩擦力大小相等,即f甲=f乙,所以牽引力F甲=F乙;
(2)因?yàn)関=st,v甲<v乙,
所以在相同的時(shí)間內(nèi)路程關(guān)系:
s甲<s乙,F(xiàn)甲=F乙。
根據(jù)W=Fs可知,W甲<W乙。
故選:C。
15.【解答】解:
A、小車(chē)在推力的作用下向前運(yùn)動(dòng)了一段距離,有力作用在小車(chē)上,小車(chē)在力的方向上通過(guò)了距離,所以做了功,故A符合題意;
B、用力搬石頭,但未搬動(dòng),有力作用在物體上,但沒(méi)有移動(dòng)距離,所以不做功,故B不符合題意;
C、托著貨物停在水平地面上,叉車(chē)對(duì)貨物有力的作用,但沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離,所以不做功,故C不符合題意;
D、提著滑板在水平路上前行,人給滑板一個(gè)向上的力,滑板向上沒(méi)有移動(dòng)距離,人對(duì)滑板沒(méi)有做功,故D不符合題意。
故選:A。
16.【解答】解:由題知,書(shū)的重力與前后兩次上升的高度均不變,因此由W=Gh可知,兩次對(duì)書(shū)做的功相同,故AC錯(cuò)誤;
兩次對(duì)書(shū)做的功相同,根據(jù)P=Wt可知,用時(shí)少的做功功率大,用時(shí)多的做功功率小,故B正確,D錯(cuò)誤。
故選:B。
17.【解答】解:有用功W有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J,
總功W總=Fs=1.8N×1.2m=2.16J,
機(jī)械效率η=W有用W總×100%=1.35J2.16J×100%=62.5%。
故選:C。
18.【解答】解:A、運(yùn)動(dòng)員挺舉杠鈴的過(guò)程,運(yùn)動(dòng)員給杠鈴施加了力的作用,杠鈴在該力的方向上通過(guò)了距離,所以運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功,故A不合題意;
B、起重機(jī)提升大石塊,起重機(jī)給石塊施加了力的作用,石塊在該力的方向上通過(guò)了距離,所以起重機(jī)對(duì)石塊做了功,故B不合題意;
C、小宇推木箱推而未動(dòng),有力但沒(méi)有距離,所以小宇對(duì)木箱沒(méi)有做功,故C符合題意;
D、運(yùn)動(dòng)員將弓拉彎的過(guò)程,運(yùn)動(dòng)員給弓施加了力的作用,弓在該力的方向上通過(guò)了距離,所以運(yùn)動(dòng)員對(duì)弓做了功,故D不合題意。
故選:C。
19.【解答】解:A、排球離開(kāi)手臂上升過(guò)程中,人不再給排球施加力,所以手臂對(duì)排球不做功,故A錯(cuò)誤;
B、排球從墻壁彈回手臂過(guò)程中,排球的質(zhì)量不變,高度不斷降低,所以重力勢(shì)能越來(lái)越小,故B錯(cuò)誤;
C、排球撞擊墻壁后,受到墻壁的作用力,反彈回來(lái),運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化,所以說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故C正確;
D、物體間的力的作用是相互的,手臂墊球時(shí),手對(duì)球的力與球?qū)κ值牧κ且粚?duì)相互作用力,二者大小相等,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
20.【解答】解:
A、由圖知,運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離不同,因此他的速度的大小是變化的,故A錯(cuò)誤;
B、由圖知,運(yùn)動(dòng)員在ab段與cd段通過(guò)的距離不同,且運(yùn)動(dòng)員的重力不變,由公式W=Gh可知,其所受的重力在ab段所做的功不等于在cd段所做的功,故B錯(cuò)誤;
C、由圖知,運(yùn)動(dòng)員在ab段比在cd段通過(guò)的距離短,因此相同時(shí)間內(nèi)做功少,即重力在ab段做功比在cd段做功慢,故C正確;
D、由于空氣阻力不能忽略,所以運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中克服空氣阻力會(huì)消耗一部分機(jī)械能(會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),所以減少的重力勢(shì)能并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
二.多選題(共3小題)
21.【解答】解:A、由v=st可知,電動(dòng)車(chē)勻速行駛的時(shí)間t=sv=5×104m10m/s=5×103s,故A正確;
B、由η=W機(jī)械W電可知,電動(dòng)車(chē)獲得的機(jī)械能W機(jī)械=ηW電=80%×6.25×106J=5×106J,故B錯(cuò)誤;
C、電動(dòng)車(chē)勻速行駛時(shí)的機(jī)械功率P機(jī)械=W機(jī)械t=5×106J5×103s=1×103W,故C正確;
D、由W=Fs可知,電動(dòng)車(chē)勻速行駛時(shí)的牽引力F=W機(jī)械s=5×106J5×104m=100N,由于電動(dòng)車(chē)勻速行駛,則電動(dòng)車(chē)的牽引力和受到的阻力是一對(duì)平衡力,它們大小相等,所以電動(dòng)車(chē)勻速行駛時(shí)受到的阻力f=F=100N,故D正確。
故選:ACD。
22.【解答】解:A、鐵鎖來(lái)回?cái)[動(dòng)的過(guò)程中,沒(méi)有在拉力的方向上通過(guò)距離,繩子的拉力沒(méi)有做功,故A錯(cuò)誤;
B、擺動(dòng)過(guò)程中,鐵鎖的速度大小和運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定發(fā)生變化,故B正確;
C、鐵鎖從最高處向下擺動(dòng)過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度變小,重力勢(shì)能減少;質(zhì)量不變,速度變大,動(dòng)能增大,故C正確;
D、鐵鎖自由擺動(dòng)的過(guò)程中,因?yàn)樽枇ψ饔?,所以機(jī)械能最終會(huì)轉(zhuǎn)化鐵鎖和空氣的內(nèi)能,即機(jī)械能不守恒,但總的能量保持不變,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
23.【解答】解:
A、由圖可知,重物由3段繩子承擔(dān),故繩子移動(dòng)的距離為:s=3h=3×2m=6m;拉力做功為:W總=Fs=200N×6m=1200J;滑輪組機(jī)械效率為80%,根據(jù)η=W有W總可知,有用功為:W有=W總η=1200J×80%=960J,故A錯(cuò)誤;
B、拉力的功率為:P=W總t=1200J6s=200W,故B正確;
C、不計(jì)繩重和摩擦,所做的額外功為:W額=W總﹣W有=1200J﹣9600J=240J;根據(jù)W額=G動(dòng)h可知,動(dòng)滑輪的重力為:G動(dòng)=W額?=240J2m=120N,故C正確;
D、當(dāng)拉力的方向不在豎直方向上時(shí),由于動(dòng)力臂變短,會(huì)造成拉力偏大,從而使得總功變大,根據(jù)η=W有W總可知,在有用功不變的情況下,總功增大,所以機(jī)械效率變小,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
三.填空題(共16小題)
24.【解答】解:燃料燃燒的過(guò)程化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,加速上升過(guò)程中,衛(wèi)星的動(dòng)能和重力勢(shì)能都變大,所以衛(wèi)星的機(jī)械能增大。
故答案為:化學(xué);增大。
25.【解答】解:太陽(yáng)能電池工作時(shí),將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,“9kW”表示1s可將9000J太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。
故答案為:1s可將9000J太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。
26.【解答】解:由圖可知,轉(zhuǎn)輪相當(dāng)于輪軸,重球離軸越遠(yuǎn),其輪半徑越大,即直當(dāng)于重力的力臂越大;
根能量守恒定律可知,能量在相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能的總量保持不變,而轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,一定會(huì)克服摩擦和空氣阻力做功,一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此不可能出現(xiàn)“轉(zhuǎn)輪會(huì)沿順時(shí)針?lè)较蛟睫D(zhuǎn)越快”的情況,這違背了能量守恒定律。
故答案為:力臂;能量守恒。
27.【解答】解:(1)繩子移動(dòng)的距離s′=2s=2×5m=10m,
小明施加的拉力做的功W總=Fs=150N×10m=1500J,
(2)有用功W有用=Gh=700N×2m=1400J,
W額=W總﹣W有用=1500J﹣1400J=100J,
由W額=fs可得,小車(chē)受到的阻力:
f=W額s=100J5m=20N。
故答案為:1500;20。
28.【解答】解:發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功:W=Fs=4×103N×200m=8×105J;
熱機(jī)在做功沖程中,燃料燃燒產(chǎn)生的燃?xì)馀蛎涀龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能。
故答案為:8×105;做功。
29.【解答】解:(1)已知前10s轎車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程為100m,
則前10s轎車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度為:
v1=s1t1=100m10s=10m/s,
(2)由圖象甲可知,轎車(chē)在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)階段的時(shí)間t2=45s﹣10s=35s,速度v2=20m/s,
由v=st可得通過(guò)的路程為:
s2=v2t2=20m/s×35s=700m;
(3)由圖象乙可知,0~10s的動(dòng)力F1=4000N,
則0~10s的動(dòng)力做功為:
W1=F1s1=4000N×100m=4×105J,
10s~45s時(shí)間內(nèi)轎車(chē)的動(dòng)力F2=1000N,已知通過(guò)的路程s2=700m;
則10s~45s時(shí)間內(nèi)動(dòng)力做功為:
W2=F2s2=1000N×700m=7×105J,
則動(dòng)力F做的總功為:
W=W1+W2=4×105J+7×105J=1.1×106J。
故答案為:(1)10;(2)700;(3)1.1×106。
30.【解答】解:
(1)由圖可知,n=2,vA=0.2m/s,
則物體B下滑的速度為vB=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s;
(2)物體B勻速下降,則繩端的拉力:F拉=GB=15N,
不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重,F(xiàn)拉=12f,
所以,物體A與水平面間的摩擦力:f=2F拉=2×15N=30N;
(2)根據(jù)v=st可得,10s內(nèi)物體A移動(dòng)的距離:s=vAt=0.2m/s×10s=2m,
因物體A向右勻速運(yùn)動(dòng),則物體A受到的拉力:F=f=30N,
10s內(nèi)物體A受到的拉力做功:W=Fs=30N×2m=60J。
故答案為:0.4;30;60。
31.【解答】解:
(1)物體上升的高度h=20cm=0.2m。
此過(guò)程克服物體重力做的功為:
W=Gh=100N×0.2m=20J;
(2)以滑輪為研究對(duì)象,滑輪受到向上一個(gè)拉力F、向下的兩股繩子的兩個(gè)拉力(且F1=F2=G)以及滑輪自身的重力G動(dòng)(方向豎直向下),物體被勻速提起時(shí),滑輪勻速上升,由力的平衡條件可得:
F=F1+F2+G動(dòng)=2G+G動(dòng)=2×100N+10N=210N。
故答案為:20;210。
32.【解答】解:
(1)由圖甲可知,n=3,則拉力端移動(dòng)距離s=3h,所以圖乙中上面的傾斜直線(xiàn)A是繩子自由端運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖像,而下面的傾斜直線(xiàn)B是物體運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖像;
(2)不計(jì)繩重和摩擦,拉力F=13(G+G動(dòng)),則動(dòng)滑輪重力:
G動(dòng)=3F﹣G=3×80N﹣200N=40N;
(3)由圖乙可知,t=3s時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的高度h=1.5m,
對(duì)物體做的有用功:W有用=Gh=200N×1.5m=300J。
故答案為:A;40;300。
33.【解答】解:雞蛋下落過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度減小,重力勢(shì)能減??;速度增加,動(dòng)能增大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
重力對(duì)雞蛋所做的功為:W=Gh=0.5N×20m=10J。
故答案為:動(dòng);10。
34.【解答】解:木塊由斜面頂端滑到底端的過(guò)程中,受到重力和支持力的作用,在重力的方向上通過(guò)了距離,在支持力的方向沒(méi)有通過(guò)距離,所以重力對(duì)木塊做功,支持力對(duì)木塊不做功,即做功為0J。
木塊在重力的方向上通過(guò)的距離:h=6cm=0.06m,
則重力做功:W=Gh=10N×0.06m=0.6J。
故答案為:0.6;0。
35.【解答】解:
(1)質(zhì)量為m的物體的重力為:G=mg,物體從A點(diǎn)滑到水平面時(shí),重力所做的功:W=GH=mgH;
(2)A、B兩點(diǎn)距離水平面的高度分別為H、h,
物體從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中,損失的機(jī)械能(重力勢(shì)能的減少量)為:△E=G△h=mg(H﹣h),
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體內(nèi)能的效率為η,則物體增加的內(nèi)能(吸收的熱量):Q吸=△Eη=mg(H﹣h)η,
由Q吸=cm△t可知,物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)溫度升高了:△t=Q吸c(diǎn)m=mg(H??)ηcm=g(H??)ηc;
(3)再次滑下的過(guò)程,水平面的粗糙程度不變,長(zhǎng)度也不變,即物體克服摩擦力做的功不變,即損失的機(jī)械能不變,
所以達(dá)到C點(diǎn)時(shí)物體的機(jī)械能(此時(shí)只有重力勢(shì)能):EC=EB﹣△E=mgh﹣mg(H﹣h)=mg(2h﹣H),
由W=Gh可得,C點(diǎn)距離水平面的高度為:hC=WCG=ECG=mg(2??H)mg=2h﹣H。
故答案為:(1)mgH;(2)g(H??)ηc;(3)2h﹣H。
36.【解答】解:(1)根據(jù)題意可知火星表面平均溫度為﹣55℃,地球表面平均溫度大約為15℃,故A正確;
火星繞日公轉(zhuǎn)周期為687天,地球公轉(zhuǎn)周期為365天,故B正確;
火星大氣中氧氣含量為0.15%,地球大氣中的氧氣含量約為21%,故C正確;
火星大氣中沒(méi)有液態(tài)水,且平均氣溫低至﹣55℃,火星上的水大多以冰霧和固體出現(xiàn),難以形成雨、雪天氣,故D錯(cuò)誤。
故選:D。
(2)巡視器在豎直向上的推力F和豎直向下的重力G的作用下減速下落,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,說(shuō)明二力不平衡,其合力與運(yùn)動(dòng)方向相反,即F>G;
(3)巡視器的重力G=4888N,由乙圖像可知:在t2~t4時(shí)段,下落的高度h=100m,
重力做的功為:W=Gh=4888N×100m=4.888×105J。
故答案為:(1)D;(2)F>G;(3)4.888×105。
37.【解答】解:(1)根據(jù)v=st可知用時(shí)t=sv=30m1m/s=30s;
(2)完成本次送菜,牽引力做功W=Fs=50N×30m=1500J。
故答案為:30;1500。
38.【解答】解:
(1)推力對(duì)購(gòu)物車(chē)做功:
W=Fs=20N×10m=200J;
(2)購(gòu)物車(chē)在水平地面上移動(dòng)10m,支持力的方向豎直向上,購(gòu)物車(chē)沒(méi)有在支持力的方向上移動(dòng)距離,所以支持力不做功,即購(gòu)物車(chē)的支持力做功為0J。
故答案為:200;0。
39.【解答】解:
(1)小聰拉力做的功為:W=Fs=150N×0.4m=60J;
(2)小明用80N的水平推力推這個(gè)箱子沒(méi)有推動(dòng),小明對(duì)箱子施加了力的作用,但箱子沒(méi)有在該力的方向上通過(guò)距離,所以小明的推力對(duì)箱子不做功,即推力做功為0J;
(3)小明用80N的水平推力推箱子,但沒(méi)有推動(dòng),即此時(shí)箱子處于平衡狀態(tài),此時(shí)所受的推力和摩擦力是一對(duì)平衡力,故這兩個(gè)力大小相等,所以此時(shí)箱子受到地面的摩擦力f=F推=80N。
故答案為:60;0;80。
四.計(jì)算題(共14小題)
40.【解答】解:(1)購(gòu)物車(chē)的重力為:G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)此過(guò)程中推力做的功為:W=Fs=30N×20m=600J;
(3)推力做功的功率為:P=Wt=600J40s=15W。
答:(1)購(gòu)物車(chē)的重力為200N;
(2)此過(guò)程中推力做的功為600J;
(3)推力做功的功率為15W。
41.【解答】解:(1)根據(jù)圖乙可知,當(dāng)飛機(jī)靜止時(shí),所受重力與支持力平衡,大小相等,即G=F支0=1080N,
飛機(jī)的質(zhì)量為:m=Gg=1080N10N/kg=108kg;
根據(jù)圖乙可知,飛機(jī)起飛前的滑行的距離為:s=30m,
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為:W=Fs=300N×30m=9000J;
(2)飛機(jī)剛好離地時(shí),獲得的升力大小等于飛機(jī)的重力,即F升=G=1080N,
由F升=cv2可得,飛機(jī)的速度為:v=F升c=1080N7.5N?s2/m2=12m/s;
(3)在乙中,設(shè)支持力F支與滑行距離s之間的關(guān)系為:F支=ks+b,代入數(shù)據(jù)有:
1080N=k×0m+b……①
0N=k×30m+b……②
由①②兩式可得:k=﹣36,b=1080,
即:支持力F支與滑行距離s之間的關(guān)系為:F支=(1080﹣36s)N,
滑行過(guò)程中飛機(jī)的受力關(guān)系為:G=F升+F支,結(jié)合關(guān)系式F升=cv2可得:1080N=cv2N+(1080﹣36s)N,代入c=7.5N?s2/m2可得:
滑行距離s與滑行速度v之間的關(guān)系式為:s=524v2 m。
故答案為:(1)108;9000;(2)1080;12;(3)s=524v2 m。
42.【解答】解:(1)甲圖汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度為v=st=1200m40s=30m/s;
(2)乙圖汽車(chē)30s內(nèi)通過(guò)的路程為s=750m,則這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為v′=s′t′=750m30s=25m/s;
(3)甲圖中40s內(nèi)牽引力做的功為W=Fs=1200N×1200m=1.44×106J。
答:(1)甲圖中汽車(chē)的速度為30m/s;
(2)乙圖中汽車(chē)在前30s內(nèi)的平均速度為25m/s;
(3)甲圖中汽車(chē)牽引力在40s內(nèi)所做的功為1.44×106J。
43.【解答】解:(1)重物下落時(shí),質(zhì)量不變,高度減小,重力勢(shì)能減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增加,速度增加,重物做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);
(2)在重物下落的過(guò)程中,壓力傳感器受到的壓力最小且保持不變,總電阻最大,電路中的電流最小,由圖乙可知,此時(shí)的電流I=0.1A,
由I=UR得電路中的總電阻:
R總=UI=12V0.1A=120Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,壓力傳感器R的阻值:
R=R總﹣R0=120Ω﹣10Ω=110Ω;
(3)在測(cè)試過(guò)程中,樣品受到的撞擊力最大時(shí),壓敏電阻的阻值最小,電路中的電流最大,
由圖乙可知,電路中的最大電流I′=0.8A,
此時(shí)電路中的總電阻:
R總′=UI′=12V0.8A=15Ω,
則此時(shí)壓力傳感器R的阻值:
R′=R總′﹣R0=15Ω﹣10Ω=5Ω,
由圖丙可知,樣品受到的最大撞擊力為400N;
當(dāng)重物在樣品上靜止時(shí),重物對(duì)樣品的壓力大小等于重物的重力大小;
此時(shí)與撞擊過(guò)程相比,壓力減小,電阻變大,電流減??;
由圖乙可知,此時(shí)的電流為I2=0.2A,
定值電阻R0的功率為:
P0=I22R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W;
(3)根據(jù)歐姆定律,當(dāng)重物在樣品上靜止時(shí)電路的總電阻為:
R總″=UI2=12V0.2A=60Ω,
根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律可得,此時(shí)壓力傳感器的電阻:
R″=R總″﹣R0=60Ω﹣10Ω=50Ω,
由丙圖可知,此時(shí)的壓力F′=100N,所以物體的重力為100N,
下落過(guò)程中做的功為:
W=Gh=100N×5m=500J。
故答案為:(1)加;動(dòng);(2)0.1;110;(3)0.8;400;0.4;(4)重物在空中下落的過(guò)程中重力做的功為500J。
44.【解答】解:(1)乙沿竹竿勻速上爬和乙在竹竿上靜止時(shí)均處于平衡狀態(tài),受到的摩擦力和重力是一對(duì)平衡力,
所以,乙受到摩擦力的大小f=G2=550N,方向和重力的方向相反,即豎直向上;
(2)乙沿竹竿勻速上爬時(shí),摩擦力對(duì)乙所做的功:W=fh=550N×4m=2200J,
甲頂著乙在水平地面上緩慢直立行走2m時(shí),豎直方向沒(méi)有移動(dòng)的距離,摩擦力對(duì)乙所做的功為0J,
所以,在此過(guò)程中摩擦力對(duì)乙所做的功為2200J;
(3)甲對(duì)竿和乙的作用力是豎直向上的,乙沿竹竿勻速上爬時(shí)甲靜止,甲頂著乙在水平地面上緩慢直立行走2m時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離是水平方向的,
所以,在此過(guò)程中甲對(duì)竿和乙的作用力方向上沒(méi)有移動(dòng)的距離,則甲對(duì)竿和乙做的功為零。
答:(1)乙受到摩擦力的大小為550N,方向?yàn)樨Q直向上;
(2)摩擦力對(duì)乙所做的功為2200J;
(3)甲對(duì)竿和乙做的功為0J。
45.【解答】解:(1)救護(hù)車(chē)的功率:P=60kW=6×104W,
救護(hù)車(chē)行駛的時(shí)間:t=30min=1800s,
救護(hù)車(chē)勻速行駛36km牽引力做的功:W=Pt=6×104W×1800s=1.08×108J;
(2)救護(hù)車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離:s=36km=3.6×104m,
由W=Fs可得,牽引力:F=Ws=1.08×108J3.6×104m=3000N;
因?yàn)榫茸o(hù)車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,即f=F=3000N;
(3)負(fù)壓艙內(nèi)外氣壓差:
Δp=△FS=18N0.9m2=20Pa,
按照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),負(fù)壓艙內(nèi)外氣壓差應(yīng)在10~38Pa之間,而負(fù)壓艙內(nèi)外氣壓差是20Pa,符合標(biāo)準(zhǔn)。
答:(1)救護(hù)車(chē)勻速行駛18km動(dòng)力做的功是1.08×108J;
(2)救護(hù)車(chē)所受的阻力是3000N;
(3)通過(guò)計(jì)算負(fù)壓艙內(nèi)外氣壓差為20Pa符合標(biāo)準(zhǔn)。
46.【解答】解:(1)由圖可知,水泵正常工作時(shí)電壓為220V,
由P=UI可得,正常工作時(shí)通過(guò)的電流是:I1=PU1=440W220V=2A;
(2)長(zhǎng)方體的體積:V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3,
長(zhǎng)方體浸沒(méi)在水中,其排開(kāi)水的體積:V排=V=0.02m3,
則長(zhǎng)方體受到的浮力:F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N,
此時(shí)壓敏電阻受到的壓力:F壓=F浮﹣G=200N﹣5N=195N,
由表可知,R壓=14Ω,
R總=UI=12V0.5A=24Ω,
則定值電阻的阻值:R0=R總﹣R壓=24Ω﹣14Ω=10Ω;
(3)根據(jù)ρ=mV可得,當(dāng)空水箱注滿(mǎn)水時(shí),水的質(zhì)量:m水=ρ水(V箱﹣V)=1.0×103kg/m3×(0.8m3﹣0.02m3)=780kg,
在從水箱頂部給空水箱注滿(mǎn)水的過(guò)程中,水上升的高度是水箱高度的二分之一,則水的重力所做的功:W=G水h水=12m水gh=12×780kg×10N/kg×1m=3900J。
答:(1)若水泵的額定功率為440W,正常工作時(shí)通過(guò)的電流是2A;
(2)要使儲(chǔ)水箱裝滿(mǎn)水時(shí)水泵恰能自動(dòng)停止工作,R0應(yīng)為10Ω;
(3)從水箱頂部給空水箱注滿(mǎn)水的過(guò)程中,水的重力所做的功是3900J。
47.【解答】解:(1)工件浸沒(méi)在水中時(shí),排開(kāi)水的體積V排=V=30dm3=0.03m3,
受到的浮力F?。溅阉甮V排=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m3=300N;
(2)根據(jù)ρ=mV可得,工件的質(zhì)量:
m=ρV=3×103kg/m3×0.03m3=90kg;
工件的重力G=mg=90kg×10N/kg=900N;
(3)工件在水中上升受到的拉力F拉=G﹣F?。?00N﹣300N=600N,
繩子移動(dòng)距離s=2h=2×6m=12m,
工人拉繩子的力F=12(F拉+G動(dòng))=12(600N+20N)=310N,
工人做功W總=Fs=310N×12m=3720J。
答:(1)工件浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力為300N;
(2)工件受到的重力為900N;
(3)工件在水中上升6m的過(guò)程中(工件始終浸沒(méi)在水中),工人做了3720J功。
48.【解答】解:
(1)祝融號(hào)在火星上的重力為:G火=mg火=m×0.38g=240kg×0.38×10N/kg=912N;
所受的阻力為:f=0.06G火=0.06×912N=54.72N;
(2)祝融號(hào)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),受到平衡力的作用,故牽引力為:F=f=54.72N;
牽引力做功為:W=Fs=54.72N×100m=5472J;
(3)火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的0.01倍,即ρ火=0.01ρ地,V排=V物;
物體在地球大氣中受到的浮力為:F地=ρ地V排g=ρ地V物g,
在火星大氣中受到的浮力為:F火=ρ火V排g火=ρ火V物g火,
故同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比為:
F地F火=ρ地V物g地ρ火V物g火=ρ地g地0.01ρ地×0.38g地=10.01×0.38=500019=5000:19。
答:(1)祝融號(hào)所受的阻力為54.72N;
(2)在這段時(shí)間內(nèi)牽引力做的功為5472J;
(3)同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比為5000:19。
49.【解答】解:(1)A、B 兩地之間的距離為s=78km?42km=36km,汽車(chē)行駛的時(shí)間為t=8:45?8:15=30min=0.5h,
則從A處到B處的平均速度:v=st=36km0.5?=72km/h;
(2)汽車(chē)勻速行駛時(shí)汽車(chē)受到的牽引力等于其受到的阻力,f=F=1150N,
汽車(chē)在行駛過(guò)程中牽引力做的功:W=Fs=1150N×36000m=4.14×107J;
(3)汽油燃燒放出的熱量:Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J,
則發(fā)動(dòng)機(jī)的效率:η=WQ×100%=4.14×107J1.38×108J×100%=30%。
答:(1)汽車(chē)在AB之間的速度為72km/h;
(2)汽車(chē)在行駛過(guò)程中牽引力做的功為4.14×107J;
(3)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%。
50.【解答】解:(1)彈簧拉伸的形變程度越大,其彈力越大,所需的握力就越大,反之,所需的握力就越小。向右調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器,可使彈簧的伸長(zhǎng)量變小,所需力度就變??;
(2)已知握力大小F=500N,移動(dòng)的距離s=6cm=0.06m,完成一個(gè)動(dòng)作做的功:W=Fs=500N×0.06m=30J.
(3)獲得的總能量Q=540×103J×10%=5.4×104J,完成一個(gè)動(dòng)作需做功:W=30J,
動(dòng)作個(gè)數(shù):n=QW=5.4×104J30J/個(gè)=1800個(gè).
答:(1)向右移;
(2)完成一個(gè)握力動(dòng)作需做功30J;
(3)消耗這些能量需要完成1800個(gè)題(2)中的握力動(dòng)作。
51.【解答】解:(1)從重慶坐火車(chē)經(jīng)過(guò)約40h行駛了約3080km到達(dá)拉薩,則火車(chē)的平均速度為:
v=st=3080km40?=77km/h;
(2)從拉薩到珠峰大本營(yíng)海拔升高了1600m,該過(guò)程中克服小海重力做的功為:
W=Gh=500N×1600m=8×105J。
答:(1)求火車(chē)的平均速度為77km/h;
(2)從拉薩到珠峰大本營(yíng)海拔升高了1600m,該過(guò)程中克服小海重力做了8×105J的功。
52.【解答】解:(1)根據(jù)v=st可知:汽車(chē)在司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程s1=v1t1=30m/s×0.5s=15m,
剎車(chē)后汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程s2=v2t2=15m/s×10s=150m,
從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)停止這段時(shí)間,汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程s=s1+s2=15m+150m=165m;
(2)汽車(chē)在平直公路上勻速行駛,處于平衡狀態(tài),所受阻力和牽引力大小相等,
正常行駛時(shí)受到的阻力為重力的0.3倍,則F牽=f=0.3G=0.3mg=0.3×3×103kg×10N/kg=9000N,
汽車(chē)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)牽引力做的功W=F牽s1=9000N×15m=1.35×105J。
答:(1)從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)停止這段時(shí)間,汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程是165m;
(2)如果汽車(chē)的質(zhì)量為3t,正常行駛時(shí)受到的阻力為重力的0.3倍,那么,汽車(chē)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)牽引力做的功是1.35×105J。
53.【解答】解:(1)兩站間的路程s=135km,時(shí)間t=54min=0.9h,
平均速度:v=st=135km0.9?=150km/?.
(2)牽引力F=5×104N,通過(guò)的距離s'=1.5km=1500m,
牽引力做的功:W=Fs'=5×104N×1500m=7.5×107J.
答:(1)動(dòng)車(chē)組從成都東站到樂(lè)山站的平均速度是150km/h;
(2)牽引力做的功為7.5×107J.
五.綜合能力題(共2小題)
54.【解答】解:(1)建筑材料的重力:G=mg=120kg×10N/kg=1200N,
則滑輪組做的有用功即克服建筑材料重力所做的功為:
W有用=Gh=1200N×6m=7200J;
(2)由η=W有用W總×100%得,滑輪組做的總功為:
W總=W有用η=7200J80%=9000J,
由圖知n=2,則s=2h=2×6m=12m;
由W總=Fs可得,拉力F的大小為:
F=W總s=9000J12m=750N;
(3)已知有用功和總功,利用W總=W有用+W額外可以求出額外功,已知拉力做的總功和時(shí)間,利用P=Wt可以計(jì)算出功率,由于題中沒(méi)有給出不計(jì)繩重和摩擦,所以額外功是克服繩重和摩擦以及動(dòng)滑輪的重力做的功,因此不能計(jì)算動(dòng)滑輪的重力,所以能求出的有①②。
答:(1)滑輪組做的有用功為7200J;
(2)拉力F的大小為750N;
(3)①②。
55.【解答】答:支持乙同學(xué)的觀點(diǎn);機(jī)器人沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),手托托盤(pán)力方向豎直向上,沿力的方向通過(guò)的距離為0,故不做功。
六.解答題(共1小題)
56.【解答】解:(1)物體的運(yùn)動(dòng)速度:
v=st=10m5s=2m/s;
(2)拉力做的功:
W=Fs=5N×10m=50J。
故答案為:2;50。
這是一份【備考2022】2021中考物理真題分類(lèi)匯編-機(jī)械能-機(jī)械能守恒(含答案11題),共7頁(yè)。
這是一份【備考2022】2021中考物理真題分類(lèi)匯編-機(jī)械能-功率大小及計(jì)算選擇填空題(含答案39題),共24頁(yè)。
這是一份【備考2022】2021中考物理真題分類(lèi)匯編-電和磁-安培定則及其應(yīng)用(含答案36題),共19頁(yè)。試卷主要包含了偏轉(zhuǎn),改變等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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