第十一章 功和机械能 · 练习题(共73题)

第1节 功(16题) · 第2节 功率(21题) · 第3节 动能和势能(18题) · 第4节 机械能及其转化(18题)

本章练习题(50题)

1.单选题简单
如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想,你认为合理的是( )。
题目配图
答案:C
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(1)文具盒在竖直方向受到桌面对它的支持力和重力的作用,但它并没有在竖直方向上通过距离,所以这两个力都没有对文具盒做功,所以AB错误。 (2)在水平方向上,文具盒受到推力的作用,并且在水平方向上通过了距离,所以推力对文具盒做了功;故C正确,D错误。所以选C。
2.单选题中等
下列实例中,力对物体没有做功的是( )
答案:B
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A、起重机吊起重物,重物在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要因素,不符合题意。 B、马拉车,车未动,马对车施加一个拉力,向前没有移动距离,有力没有距离,所以没做功,符合题意。 C、跳水运动员从跳台跳下,是沿重力的方向向下运动,符合做功的两个必要因素,是重力在做功,不符合题意。 D、举重运动员,将杠铃举起,杠铃在运动员的举力作用下,被举高,符合做功的两个必要因素,是举力做功,不符合题意。故答案为B。
3.单选题简单
如图所示,小宇对箱子施加水平推力,下列说法中错误的是( )。
题目配图
答案:D
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A.当推力为75N时,箱子不动,此时推力等于地面对箱子的摩擦力;此说法正确。箱子不动,说明箱子处于平衡状态,箱子受到平衡力的作用,推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力,故说法正确。故,A不符合题意。 B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态;此说法正确。当力继续增大时,箱子由静止变为运动,说明力是改变物体运动状态的原因。故,B不符合题意。 C.当推力为100N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100N;此说法正确。箱子做匀速直线运动,箱子处于平衡状态,推力和地面对箱子的摩擦力是一对平衡力,两者相等。故,C不符合题意。 D.箱子做匀速直线运动时,人对箱子的推力不做功;此说法错误。推力的方向与箱子运动方向相同,故推力对箱子做功。故,D符合题意。
4.单选题简单
在粗糙的水平面上,用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m,在此过程中( )。
答案:B
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推力做的功W1=FS1=100N×10m=1000J; 重力做的功W2=GS2=500N×0m=0J;故选B。
5.单选题简单
甲、乙两个集装箱的质量相等,起重机把甲以1 m/s的速度提升10 m;再以2 m/s的速度把乙提升相同的高度,那么( )。
答案:C
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甲乙集装箱质量相同,由公式G=mg知:受到的重力相同; 起重机将两个集装箱提升的高度相同,由公式W=Gh知:两次做的功相同。故选C。
6.填空题中等
如图,质量为M=2千克的物体,在力F的作用下,以0.5米/秒的速度沿水平面匀速前进了2米(滑轮和绳的重及与绳间的摩擦不计),此时弹簧秤的示数为2N。则物体与水平面间的摩擦力是___________N,在这一过程中,重力做的功是 ___________-J。
题目配图
答案:2;0
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(1)物体A受绳子拉力F绳子=F弹簧测力计=2N,与滑动摩擦力f作用,物体做匀速直线运动,由平衡条件得:f=F绳子=2N。 (2)由题知,物体在重力的方向上没有移动距离,根据做功的两个必要条件可知,重力做功为0J。 故答案为:2;0。
7.填空题中等
青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5 W,则你在考试的100 min内,心脏做功约为_______J,用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高______m。 (g取10 N/kg)
答案:9000;18
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(1)由题意可知,P=1.5W,t=100min=6000s, 则在100min内心脏做功为:W=Pt=1.5W×6000s=9000J。 (2)人的质量m=50kg,由公式W=Gh=mgh可得,这些功可把物体举高的高度: h=W/mg=9000J/(50kg x 10N/kg)=18m。
8.计算题中等
水桶内装有体积为1.9×10-2 m3的饮用水,张力同学为班级的饮水机换水,他拎着水桶在水平地面上匀速前进了100米,然后匀速提起水桶放到1m高的饮水机上(水桶的质量不计)。求:
(1) 桶中水的质量;
答案:19kg
(2) 张力同学所做的功。(g=10N/kg)
答案:190J
答案:(1) 19kg;(2) 190J
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(1)由公式可得:ρ=m/v得 m=ρV=1.0×103kg/m3×1.9×10-2m3=19kg。 (2)G=mg=19 kg×10 N/kg=190 N,W=Fs=Gh=190 N×1 m=190 J。 答:桶中的水的质量是19 kg,张力同学做了190 J的功。
9.单选题中等
如图所示,置于水平地面上的容器中盛有密度为0.8×103kg/m3的液体,质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A,已知正方体底部距液面的高度为0.4m,剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落,最终停在容器底部B点,此时液体的深度为0.8m。根据以上信息,下列说法正确的是(  )
题目配图
答案:D
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A.正方体静止在位置A时处于平衡状态,受到的拉力和自身的重力是一对平衡力,二力大小相等, 则拉力F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故A错误; B.正方体在液体中沉底并浸没,受到的浮力F浮=ρ液gV排=ρ液gV=0.8×103kg/m 3×10N/kg×(0.05m)3=1N,故B错误; C.正方体从开始下落至其底部刚与液面接触的过程中,重力做的功W=G△h=3N×0.4m=1.2J,故C错误; D.正方体静止在容器底部B时,水对正方体底面的压强p=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.8m=6400Pa, 由p=F/S可得,水对正方体底面的压力F′=pS=6400Pa×(0.05m)2=16N,故D正确。故选:D
10.单选题中等
如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为(  )。
题目配图
答案:B
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由图乙可知,在2~4s内,拉力F=3N, 由图丙可知,在2~4s内,物体做匀速运动,v=5.0m/s,此时摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,f=F=3N, 由v=s/t 可得,物体运动的距离:s=vt=5.0m/s×2s=10m, 物体克服摩擦力所做的功:W=fs=3N×10m=30J。故选:B。
11.单选题简单
成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析:①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用。完全正确的一组是(  )。
答案:A
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①“水滴石穿”,石头的形状发了改变,说明力改变了石头的形状,故①正确; ②水滴冲击石头时,水滴对石头一个作用力,因物体间力的作用是相互的,石头对水滴有一个反作用力,故②错误; ③水滴受重力作用加速下落,沿重力方向移动了距离,重力对水滴做了功,故③正确; ④水滴在加速下落的过程中,受到的重力和空气的阻力,重力大于阻力,受到非平衡力的作用,故④错误; 综上分析可知:①和③说法正确。故选:A。
12.填空题中等
在水平地面上有一物体A。 (1)如甲所示,用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体A,测力计的示数放大后如图乙,可读得为______N,物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数_______(填“相等”或“不相等”); (2)若我们只有一个量程为2.5N的轻弹簧测力计,则可把方案改为如丙所示,物体A用轻绳与一轻滑轮相连,轻滑轮上还绕着另一根轻绳,该轻绳一端B固定在竖直墙上,另一端C用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体A运动(不计滑轮的摩擦)。此时弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的________(填“一半”、“一倍”或“两倍”); (3)图丙中,若物体A向左匀运动的距离为1m。则此过程中轻绳D对体A的拉力做的功为_______J。结合所学的动滑轮的有关知识,可知弹簧测力计对绳的端点C做的功与轻绳D拉物体A做的功________(填“相等”或“不相等”)。
题目配图
答案:(1)4.6;相等;(2)一半;(3)4.6;相等。 (1)4.6;相等;(2)一半;(3)4.6;相等。
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1)弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.6N,即拉力大小F拉=4.6N; 由于物体水平向右做匀速运动,所以物体受到的拉力(弹簧测力计的示数)、滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等;即:物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等; (2)轻滑轮的质量可以忽略不计,不计滑轮的摩擦,图丙中使用的是动滑轮,拉力FC=0.5FD=0.5×4.6N=2.3N;即:弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的一半; (3)此过程中轻绳D对体A的拉力做的功:W=F拉s物=4.6N×1m=4.6J; 使用动滑轮时拉力端移动距离:s=2s物=2×1m=2m, 弹簧测力计对绳的点C的功:W′=Fc s=2.3N×2m=4.6J, 可见,弹簧测力计对绳的点C的功与轻绳D拉物体A做的功相等。 故答案为:(1)4.6;相等;(2)一半;(3)4.6;相等。
13.填空题中等
如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3s推力F大小为______N,3~6s物体所受摩擦力大小为______N,6~9s内推力F对物体所做的功为______J。
题目配图
答案:2;4;24
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(1)由图乙可知,在0~3s内,物体相对于水平地面没有发生运动,处于静止状态;由F﹣t图象可知,此时物体受到的推力F=2N; (2)由v﹣t图象可知,在6s~9s物体做匀速直线运动,处于平衡状态;由F﹣t图象可知,在6s~9s内拉力F′=4N,由二力平衡条件可得滑动摩擦力f=F′=4N, 由v﹣t图象可知,第3秒到第6秒物体速度增大,做匀加速直线运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,虽然速度变化,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,因此物体受到的摩擦力仍是4N; (3)在6~9s内,物体做匀速直线运动,v=2m/s,由v=s/t 可得,物体移动距离:s=vt=2m/s×3s=6m, 推力F对物体所做的功:W=F′s=4N×6m=24J。 故答案为:2; 4;24。
14.计算题中等
抗击新冠肺炎疫情期间,我省用负压救护车转运患者,进行集中隔离治疗。该车配置了负压装置,负压仓内气压小于外界气压,将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理,有效避免了病毒的传播。某次转运病人时,救护车以90kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶54km,用时30min。请解答下列问题:
(1) 救护车在这段时间内的速度。
答案:30m/s
(2) 救护车匀速行驶54km动力做的功。
答案:1.62×108 J
(3) 救护车所受的阻力。
答案:3000N
(4) 按照卫生部标准,负压仓内外气压差应在10~38Pa之间。经测量发现,该车负压仓0.9m2 的面积上内外气体压力差为18N,通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
答案:符合标准
答案:(1) 30m/s;(2) 1.62×108 J;(3) 3000N;(4) 符合标准
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(1)救护车在这段时间内的速度:v=s/t=54000m/(30x 60s)=30m/s; (2)救护车匀速行驶54km动力做的功:W=Pt=90×103W×30×60s=1.62×108 J; (3)根据W=Fs,牵引力F=W/s=1.62×108 J/ 54000m=3000N; 救护车匀速直线运动,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是平衡力,大小相等,所受阻力: f=F=3000N; (4)负压仓内外气压差:△p=△F/S=18N/0.9m2 =20pa, 按照卫生部标准,负压仓内外气压差应在10~38Pa之间,负压仓内外气压差是20pa,符合标准。 答:(1)救护车在这段时间内的速度是30m/s;(2)救护车匀速行驶54km动力做的功是1.62×108J;(3)救护车所受的阻力是3000N;(4)按照卫生部标准,通过计算20pa判断负压仓内外气压差符合标准。
15.单选题中等
下列有关中学生的估测符合实际的是(  )。
答案:C
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A.眨一次眼的时间约是十分之一秒,故A不符合题意; B.正常步行的速度约为1m/s,合3.6km/h,故B不符合题意; C.人体重约500N,人密度与水相当,可认为悬浮在水中,浮力与重力相等,因此游泳时受到的浮力约为500N,故C符合题意; D.人体重约500N,完成一次引体向上,上升高度为手臂长,约0.6m,因此做的功约为 W=mgh=500N x 10N/kg x 0.6 = 3000J
16.单选题中等
某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且 v甲<v乙,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力 F甲和 F乙以及牵引力在相同时间内所做的功 W甲和 W乙之间的关系正确的是(  )。
答案:C
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两辆汽车完全一样,行驶在同一段水平路面,车辆对地面的压力、路面粗糙程度都相同,两车受到的滑动摩擦力大小相等。汽车做匀速直线运动,牵引力和摩擦力大小相等,所以甲车牵引力等于乙车牵引力。 行驶时间相同,根据路程等于速度乘时间,甲车速度小于乙车速度,甲车行驶的路程更短。做功等于牵引力乘行驶路程,两车牵引力一样,甲车路程短,所以牵引力对甲车做的功小于对乙车做的功,选 C。
17.计算题中等
现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车,于是紧急刹车。汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s,刹车后经过10s汽车停止,在刹车后汽车的平均速度为15m/s,g=10N/kg。求:
(1) 从司机发现情况到汽车停止这段时间,汽车运动的路程是多少?
答案:165m
(2) 如果汽车的质量为3t,正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍,那么,汽车在反应时间内牵引力做的功是多少?
答案:1.35 x 105 J
答案:(1) 165m;(2) 1.35 x 105 J
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解析图
18.单选题中等
下列关于功率的说法中,正确的是(    )。
答案:C
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功率是单位时间内做的功,物体做的功多,但做功用的时间较长,功率不一定大,A错。物体做功时间短,但做的功太小,功率也不一定大,B错。物体做功越快,其含义是做相等的功用的时间短,或相等时间内做的功多,所以功率越大,C正确。物体做功时间长,而做的功太少,功率反而越小。
19.单选题中等
如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列物理量中,不需要测量的是(  )。
题目配图
答案:B
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小明同学做“引体向上”时克服自身重力做功,其功率应该利用P=W/t 计算,所以要测量他的功率,需要测量他的质量、他每次身体上升的高度以及做“引体向上”的时间,至于单杠的高度,无需测量。
20.单选题中等
如图所示,是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较,正确的是(    )
题目配图
答案:A
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从图像看出,相等时间内甲、乙两个物体做的功不相等,W甲>W乙。 或者做相等的功W甲,甲、乙两个物体所需时间的不相等,t甲<t乙,这两种情况说明P甲>P乙。
21.单选题简单
平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙( )。
答案:B
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平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,由W = Fs可知,路程之比为3∶3,它们所做的功之比为3∶2。因汽车匀速行驶,所以汽车所受的阻力之比为1∶1。 由P =W/ t可知,牵引力的功率之比为3∶2。
22.单选题简单
甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,则( )。
答案:B
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功率表示物体做功的快慢,功率大,做功就快;功率小,做功就慢,选项B是正确的。 根据W=Pt,只知道功率的大小而时间的大小不确定,无法确定做功的多少。同样根据t=W/P,只知道功率的大小而功的大小不确定,也无法确定做功所用时间的长短,因此,选项A、C、D是错误的。
23.单选题简单
初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后,想估测某同学上楼的功率有多大,已知该同学从一楼上到三楼用了10s,则他上楼的功率大约是( )。
答案:C
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根据P=W/t、W=Gh、G=mg可得,该题估测的物理量是质量和一层楼的高度。一般初三学生的体重介于40—70 kg,一层楼的高度为3 m左右,所以,上楼的功率介于240—420 W之间,因此,正确答案为C。该题注意估测的值不能跟实际值偏差太大,偏差太大就是错误。还有就是从一楼上到三楼是两层楼的高度,不是三层楼的高度,这也是错选其他选项的原因。
24.填空题简单
某起重机将1000N的重物沿竖直方向提起,重物由静止开始先向上做变速直线运动,然后做匀速直线运动。已知重物在做变速运动的30s内上升了16m,在接着的10s内又匀速上升了8m,若空气的阻力不计,则在匀速直线运动中起重机对货物做功的功率是________W。
答案:800。
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解决本题常犯的错误是审题不清,常求全程的平均功率。因为在变速运动的过程中,起重机对货物的拉力不等于它受到的重力,所以不能用货物受到的重力乘以它上升的高度作为起重机在变速运动中做的功。当然,再用求出的这个功去求功率就更不对了。 答案:800。
25.填空题简单
如图所示,在50s的时间内,男孩提着重15 N的小提琴水平向左匀速走了100 m,女孩用5 N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100 m,他们中,对物体做功的是_______________(选填“男孩”或“女孩”),做功的功率是_______________。
题目配图
答案:女孩、10W。
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男孩提着小提琴沿水平向左匀速行走,手提力的方向竖直向上,而移动的距离沿水平方向,手的提力对小提琴没有做功;女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速行走,箱子沿水平拉力移动了一段距离,所以女孩的拉力对箱子做了功,W=Fs=5N×100m=500J。她做功的功率是P=W/t=500J/50s=10W。 答案:女孩、10W。
26.计算题中等
一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时,耗时15min,汽车发动机的牵引力为4000N。求:
(1) 汽车行驶的速度。
答案:6m/s
(2) 汽车发动机牵引力做的功。
答案:2.16 x 107 J
(3) 汽车发动机牵引力的功率。
答案:2.4 x 104 W
答案:(1) 6m/s;(2) 2.16 x 107 J;(3) 2.4 x 104 W
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解析图
27.单选题简单
小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程(  )。
答案:B
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由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变,因此由W=Gh可知,两次所做的功相同,故AC错误; 两次所做的功相同,由P=W/t 可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误。 故选:B。
28.单选题简单
物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以 2m/s 和 5m/s 的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是(  )。
题目配图
答案:D
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A.惯性的大小只与质量有关,与速度大小无关,故A错误; B.由题知,物块在AB段和CD段的速度之比为2∶5,AB和CD距离相等,则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5∶2,故B错误; C.物块在AB段匀速运动,拉力等于摩擦阻力,拉力F在AB段所做的功W=FABsAB=fABsAB=1N x 10m=10J 故C错误; D.物块在CD段匀速运动,拉力等于摩擦阻力,拉力F在CD段做功的功率P=Fv=fv=2N x 5m/s=10W 故D正确。故选D。
29.单选题中等
小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是(  )。
答案:C
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A、小杰与书包的总重力大约为600N,1楼到21楼的高度h=20×3m=60m, 电梯对小杰做功W=Gh=600N×60m=3.6×104J,故A不符合实际; B、小杰乘坐电梯上升时,书包在力的方向上移动了距离,所以对书包做功,故B不符合实际; C、电梯对小杰做功的功率P=W/t=1200W,故C符合实际; D、小杰在水平路面行走时,重力没有做功,功率也为0,故D不符合实际。故选:C。
30.填空题中等
某型号起重机在10s内将大石块沿竖直方向匀速提升,做了5×104 J的功,则该起重机提升大石块的功率为______W。
答案:5×103。
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该起重机提升石块的功率:P=W/t=5×103W。
31.填空题中等
假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车_________(选填“已经”或“没有”)超速,若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为_________N。(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
答案:已经;1800。 已经;1800。
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解析图
32.填空题中等
国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力,能以2﹣3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW,向前破冰行驶速度是3.6km/h,则破冰船产生的向前推力大约是_______N。
答案:6×106。
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破冰船匀速航行时,破冰行驶速度是v=3.6km/h=1m/s, 此次破冰所用功率P=6000kW=6×106W, 由P=W/t=FS/t=Fv得,破冰船产生的向前推力为:F=P/v=6×106N。 故答案为:6×106。
33.实验探究题中等
2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°。 “山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨,若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。 如表为歼-15主要参数(g取10N/kg)
题目配图
(1) 若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW,速度为36km/h,则牵引力为______N,经过2h航行距离为_______m。
答案:1.5×107;7.2×104;
(2) 歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能__________、重力势能_________,该过程中飞机发动机推力所做的功为__________J。
答案:增大;增大;;2.4696×107
(3) 航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,这样设计的目的是________________________________。
答案:舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞
(4) 若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见:______________________________________。
答案:常规动力航母改建成核动力航母。
答案:(1) 1.5×107;7.2×104;;(2) 增大;增大;;2.4696×107;(3) 舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞;(4) 常规动力航母改建成核动力航母。
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解析图
34.计算题中等
爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶,用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
题目配图
(1) 小林家到市民广场的距离是多少?
答案:小林家到市民广场的距离是3km
(2) 小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
答案:小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是1×106Pa
(3) 若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是多少?
子题配图
答案:平衡车动力的功率是250W。
答案:(1) 小林家到市民广场的距离是3km;(2) 小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是1×106Pa;(3) 平衡车动力的功率是250W。
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35.单选题中等
小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,比较两次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正确的是(  )。
答案:B
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AC.由题意可知,搬的是同一捆书,而且两次上楼的高度均不变,由W=Gh 可知,两次搬书过程对书做功相同,故AC错误; BD.两次所做的功相同,由P=W/t 可知,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故B正确,D错误。故选B。
36.填空题中等
小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为______J,他所做总功的功率是______W。
答案:360;24。 360;24。
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37.计算题中等
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30cm 2 ,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;
答案:750N
(2) 他骑行时自行车对地面的压强;
答案:2.5 x 10 5 Pa
(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。
答案:75W
答案:(1) 750N;(2) 2.5 x 10 5 Pa;(3) 75W
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38.单选题简单
洒水车沿平直公路匀速行驶,将水洒在路面上,这个过程中,下列说法正确的是( )。
答案:B
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动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能的影响因素是质量和高度,质量越大,高度越大,重力势能越大。 洒水车在不断的洒水工程中,质量减小,因匀速行驶,所以速度不变,则动能减小;又在水平街道上,高度不变,重力势能减小,所以洒水车的动能势能都减小。
39.单选题简单
改革开放以来,我国的航天事业得到了空前的发展,并取得了举世瞩目的成就。如图所示,为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景。返回舱在此过程中(  )。
题目配图
答案:A
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(1)动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度,质量越大,速度越大,动能越大;(2)重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度,质量越大,所处的位置越高,重力势能越大。 回舱减速降落的过程中,质量不变,速度变小,高度变小,则返回舱的动能减小、重力势能减小,故A正确、BCD错误。故选A。
40.单选题简单
用电梯往高处搬运货箱.当货箱随着电梯一同匀速上升时,货箱的(  )。
答案:D
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(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。 货箱随着电梯一同匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,同时货箱所处的高度增大,重力势能变大。故选D。
41.单选题中等
如图,为了探究动能的大小与哪些因素有关,某同学设计了“小球撞物块”的实验,将静止的木质小球释放,观察物块被推动的距离,关于该实验的说法中,不正确的是( )。
题目配图
答案:D
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(1)实验中通过物块被推动的距离来反映小球动能的大小;(2)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大。 A、C:实验中通过观察物块在同一水平面上被推动的距离来比较小球的动能大小,故A正确。 将木球换成同样大小的铁球,重复实验,发现物块被推动距离增大,说明质量越大,动能越大,故C正确。 B:小球在下落的过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故B正确。 D:动能大小的影响因素:质量、速度.与物体的高度无关,故D错误。
42.填空题中等
如图为撑杆跳的过程示意图,在这项运动中,根据能量以及能量转化的物理知识,可知:运动员助跑的目的是为了在起跳前获得较大的 _________ 。撑杆起跳时,______能转化为重力势能,越过横杆在最高点时重力势能最大,此时动能 ________(大于/等于/小于)0。
题目配图
答案:动能、动、等于。
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撑杆运动员加速助跑是为了获得更大的动能,并在撑杆起跳过程中将动能转化为重力势能,此过程动能逐渐减小,重力势能逐渐增大,当运动员到底最高点时动能为零,重力势能最大。
43.填空题中等
用细线悬挂小球从图中所示位置静止释放,若忽略空气阻力,那么小球在最高点的势能_________下降至最低点的动能;实际上,小球在摆动过程中,会与空气摩擦产生热,摆幅逐渐减小,最终停下来,那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能_________小球在最高点所具有的势能。(填“大于”、“等于”或“小于”)
题目配图
答案:等于、等于。
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如图所示,用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放,若忽略空气阻力,那么机械能守恒,所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能。 小球在摆动过程中,除重力做功外,还有空气阻力做功,所以机械能不守恒,有一部分机械能转化为内能,但是仍旧遵从能量守恒定律,所以在摆动过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点所具有的势能。 故答案为:等于、等于。
44.填空题中等
.如图所示,快递公司尝试用无人机运送包裹,在带着包裹匀速飞行过程中,无人机受到的升力的施力物体是________ ,包裹的动能_________(填“变大”、“变小”或“不变”),以无人机为参照物,包裹是__________的(填“运动”或“静止”)。
题目配图
答案:空气;不变;静止。
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(1)物体间力的作用是相互的,螺旋桨在对空气施力的同时,也受到空气对它施加的反作用力;(2)动能大小跟质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大;(3)解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。 (1)直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力,由于物体间力的作用是相互的,所以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力,这个力就是飞机向上的升力。 (2)在带着包裹匀速飞行过程中,包裹的质量不变,速度不变,所以动能不变。 (3)以无人机为参照物,包裹与无人机之间的位置没有变化,所以,包裹是静止的。
45.实验探究题中等
如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。
题目配图
(1) 小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水平面上运动并推动木块移动,是为了探究动能大小与_________ 的关系;
答案:质量
(2) 同班同学小红发现,木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显,认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成。为了验证猜测,小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验,当接触面粗糙程度不变,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时,通过多次实验得到了表格中的相关数据,请你根据表中数据帮她分析并得出,滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为 ____________。
子题配图
答案:f=0.3F
答案:(1) 质量;(2) f=0.3F
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(1)要探究动能大小与质量的关系,需控制速度相同,则让质量不同的小球从同一高度滚下;(2)由表格中的数据分析得出。 (1)影响动能大小的两个因素是质量和速度,小明选用大小不同钢球,故质量不同,从同一斜面的同一高度由静止滚下,那么它们的速度相同,故该实验是为了探究动能大小与质量的关系。 (2)根据表格中数据F=2N时,f1=0.6N,当F=3N时,f1=0.9N,则由此知f1=0.3F;滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,即弹簧测力计的示数大小,故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为:f=0.3F。 故答案为:(1)质量;(2)f=0.3F。
46.单选题中等
如图所示,在动能大小与质量的关系的实验研究中,下列分析正确的是(  )。
题目配图
答案:C
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A、研究动能大小与质量的关系的实验中,要控制速度相同,故要控制钢球在同一高度由静止滚下,A错误; B、一切物体在任何情况下都有惯性,当木块最终静止时,木块的惯性不会随之消失,B错误; C、如果木块滑行时所受的外力全部消失,由牛顿第一定律,木块将做匀速直线运动,C正确; D、木块滑行一段距离后停止运动,说明力是改变物体运动的原因,D错误。故选:C。
47.单选题中等
如图所示,“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中,它的(  )。
题目配图
答案:A
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列车在平直路段上加速行驶的过程中,它的质量不变,速度增大,所以动能增大;而列车的质量和高度都没有发生改变,所以它的重力势能不变,故A正确,BCD错误;故选:A。
48.单选题中等
如图是网球运动员挥拍击球的瞬间,下列说法正确的是(  )。
题目配图
答案:A
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A、网球下落时,速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减小,重力势能转化成动能,故A正确; B、乒乓球在空中飞行过程中速度和方向都发生变化,所以不是受到平衡力的作用,故B错误; C、球拍的网面凹陷,说明力可以改变物体的形状,故C错误; D、网球由于惯性向前运动,惯性不是力,不能说惯性的作用,故D错误。故选:A。
49.单选题中等
如图,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,小球静止在A点,此时弹簧处于自然长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),小球从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是(  )。
题目配图
答案:C
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A、小球在下落过程中,重力不变,弹力不断增大,当重力和弹力的合力向下时,小球加速向下运动,当重力和弹力的合力向上时,小球减速向下运动,所以小球速度先增大后减小,小球质量不变,所以小球动能先增大后减小;小球的高度不断降低,所以小球的重力势能不断减小,故A错误。 B、小球下落过程中,当重力和弹力的合力向下时,小球加速向下运动,弹簧不断增长,小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能;当重力和弹力的合力向上时,小球的速度不断减小,弹簧不断增长,小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能,故B错误。 C、小球下落时,弹簧不断增长,弹簧的弹性势能不断增加,故C正确。 D、小球运动到B点时,小球的高度最小,速度最小,小球的质量不变,所以小球的重力势能和动能都最小,故D错误。故选:C。
50.单选题中等
“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置C点,在B点时速度最大。对此过程,下列描述正确的是(  )。
题目配图
答案:C
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A、人从A到C的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增加;AB段速度逐渐变大,动能逐渐变大;BC段速度逐渐变小,动能逐渐变小;故A错误; B、从A到B的过程中,质量不变、高度增大,重力势能增加;质量不变、速度逐渐变大,动能变大;故B错误; C、人的质量一定,在B点时速度最大,动能最大;故C正确; D、弹性绳在A点时弹性形变最大,弹性势能最大;故D错误。故选:C。

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