2019浙江省中考科学考前精练:15机械能和机械做功(含解析)_第1页
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文档简介

1、机械能和机械做功一、单选题1如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端分别施加F1和F2的拉力,在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度(不计绳重、轮重和一切摩擦)。下列说法正确的是()A.拉力F1小于拉力F2C.甲、乙两滑轮组均属于费力的机械甲绳子自由端移动速度小于乙绳的D.甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等下列四个科学实验,关于它们对应的实验现象或结论,下列说法错误的是()A.覆杯实验证明大气压的存在B.对物体做功,物体内能增大C.通电导体在磁场中受到力的作用D.移走小磁针,磁场消失电影流浪地球开启了中国科幻电影元年,影片中涉及到许多我们学过的科

2、学知识,以下观点正确()在太阳内部,发生核裂变产生光和热地球发动机喷射的燃气推动地球前进,说明物体间力的作用是相互的关闭地球发动机后地球仍能向前运动,这是由于受到惯性的作用开启地球发动机使地球加速前进的过程中机械能守恒4某工厂搬运货物用了如图所示的装置。已知滑轮组中绳子能承受的最大拉力为500N,定滑轮的质量为0.5kg,动滑轮的质量为0.6kg,货箱重为15N,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是()匀速吊起货物上楼,每次能吊的货物最多不能超过1469N使用的定滑轮质量越小越省力翻货箱工人分别用5m/s和3m/s速度匀速拉升同一货物,工人做功的功率相同所吊货物质量为100kg,匀速

3、提升10m,则水平拉力F所做的功为10210J5.2019年1月11日,我国西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星2D”卫星发射升空,卫星进入预定轨道。“中星2D”卫星是我国最新研制的通信广播卫星,可为全国广播电台、电视台、无线发射台和有线电视网等机构提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。下列说法正确的是()“中星2D”环绕着地球运动是受平衡力的作用“中星2D”太阳能电池阵帆板能将太阳能转化电能“中星2D”离地球越远时动能越大“中星2D”离地球越远受地球的引力越小,因此质量也变轻6.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中不正确的是()图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能增

4、大图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能减少7如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态。当用竖直向下4牛的力F1拉重为2牛的物体A时,使物体B以0.2米/秒的速度匀速向右运动。若只用水平向左的力F2拉物体B时,使物体A以0.3米/秒速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是()A.物体B受到的摩擦力为8牛B.拉力F2大小为10牛C.拉力F2的功率为2.4瓦D.拉力F的功率为1.2瓦8如图所示,小科同学用动滑轮拉重物提升到一

5、定高度,重物的重力为G物,动滑的重力为G动。物动在提升过程中,物体上升的速度大小保持v不变,下列相关说法中正确的是()第8题图第9题图在提升的过程中,绳子自由端的拉力一直是(G物+G动)/2物动在提升的过程中,绳子自由端拉力的功率至少为(G物+G动)v物动在提升的过程中,物体的机械能是守恒的小科拉绳子的机械效率为G物/(G物+G动)物物动如图所示,光滑水平地面上有一块足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计滑轮自重及轴心的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。在绳端5牛的水平拉力F的作用下,木板向右匀速运动了0.2米。下列分析正确的是()小木块受到的摩擦力为20牛B

6、.弹簧测力计的示数为10牛该过程拉力做功为4焦D.小木块相对地面做匀速直线运动冲击钻是一种打孔的工具。工作时,钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔(如图所示)冲击钻在工作的过程中()只有电能和内能的转化B.只有电能和机械能的转化有电能、机械能和内能的转化D.没有机械能和内能的转化如图所示,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,在这一过程中,下列说法正确的是()A.重力做功40JB.物体受到的摩擦力大小一定是20NC.物体动能可能增加D.物体的机械能一定守恒下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是()在物体与外界没有热传递的情况下,一个

7、物体对外做了功,内能可能不变物体温度越高,所含热量越多物体的机械能越多,其内能就越多相同质量的两个物体,升高相同的温度,内能的增量不一定相同网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片,照片中位置1和位置2高度相等,位置3高于位置1和2。则()该网球在位置1、2和3的机械能相等该网球在位置1、2和3,位置3的动能最小该网球在位置1、2和3,位置3的重力势能最小该网球在位置1、2的机械能相等,在位置3的机械能最大超期服役的“天宫一号”空间站于2018年4月2日在大气层中坠落烧毁,走完了它辉煌的一生。下列有关说法正确的是()“天宫一号”坠毁时将依次通过暖层

8、、中间层、平流层和对流层“天宫一号”坠落时重力势能会转化为动能,且机械能守恒“天宫一号”燃烧所得产物的总质量和“天宫一号”的总质量相同4月2日昼长夜短15.2018年1月22日,全国青少年U19男子排球锦标赛在江西九江结束,浙江青年队获得第三名的好成绩,如图是队员在比赛抓住机会大力扣杀的场景,下列有关分析正确的是()第15题图第16题图第17题图手击打排球的力大于排球对手的作用力球在空中加速下落时,球的重力势能部分转化为动能排球上升到最高点时受力平衡运动员将球抛出后,球在空中上升时手要对球做功如图是女子网球亚洲“一姐”李娜在比赛中的情景,以下有关网球比赛中的说法正确的是()发球后,由于网球受惯

9、性力的作用,网球能继续向前飞行发球时,球拍对网球的力大于网球对球拍的力,所以球被击出回球时,网球的动能转化为球拍的弹性势能,所以只有球拍会变形发球前,向上抛出网球,网球在上升时受到的合力大于下降时受到的合力跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50千克,每次跳起高度约为6厘米(人整体上升,如图所示),一分钟跳100次,下列说法正确的是()A.向上起跳过程中小金的动能持续增大B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒C.小金跳一次克服重力做功约3焦D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为50瓦18如图所示甲,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球

10、接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,不计空气阻力.则()运动过程中小球的机械能守恒-t2这段时间内,小球的动能与重力势能一直在增加t2时刻小球的速度为最大t2t3这段时间内,小球的动能先增加后减少如图所示,在水平拉力F的作用下,物体M沿水平地面做匀速直线运动,已知弹簧秤读数为10牛,物体M的运动速度为1米/秒。若不计滑轮与绳子质量,那么在此过程中()A.地面对M的支持力为20牛B.M与地面间的摩擦力为20牛C.1秒内滑轮对M做功为20焦D.水平

11、拉力F做功的功率为20瓦无人机实际上就是具有飞机形状的遥控飞行装置。使用它可以运送快递,还可以利用携带的焦距一定的摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上。关于如图所示的航拍无人机,下列说法正确的是()无人机的飞行过程是由地面红外线遥控操作的在航拍时,摄像机成像的像距大于二倍焦距无人机在空中悬停定位拍摄时,没有力对无人机做功当无人机上升时,要拍摄到清晰的画面须增大镜头与感光晶片之间的距离二、填空题下图是汽油机的一个工作循环,其中压缩冲程是。汽油机在工作过程中是通过的方式改变气缸内气体内能的。第21题图第22题图22如图所示甲长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转

12、动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图所示,则杆重N;当滑环滑到图中A点时,金属杆是一个杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。23如图所示,斜面高为3m,用沿斜面向上大小为300N的拉力F,将重为500N的木箱由斜面底端以0.5m/s的速度匀速拉动,经过12s到达顶端,则拉力的功率是W,物体与斜面间的摩擦力是N。如图所示,一轻质杠杆可绕O点转动,A点处挂上一重物G,B点处用弹簧测力计竖直向上拉着,杠杆恰在水平位置平衡,若物体重力G为30N,则弹簧测力计示数为牛。此杠杆是杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂

13、”)第24题图第25题图生活中我们经常使用简单机械。TOC o 1-5 h z(1)如图甲所示,已知撬棒AD=1.2米,CD=BC=0.2米,石头垂直作用在棒上的力是360牛,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是牛;(2)如图乙所示,利用滑轮组把重为300牛的物体提升2米,忽略滑轮自重以及滑轮与绳子的摩擦,人所做的功为焦。用弹簧测力计两次水平拉同一木块,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它运动的路程随时间变化的图像,则图甲中木块受到的拉力为牛,相同时间内第一次和第二次拉力对木块做功之比为。如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳及滑轮的摩擦),木板

14、上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为6N时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10N时,弹簧测力计的读数为N,小木块的运动状态为。28如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知当t=1s时,物体所受的摩擦力为N,当t=5s时,推力做功的功率为W。三、实验探究题小明制作了直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下:如图所示,选择一个长杠杆,调节两边螺母使杠杆在水平位罝平衡;在左侧离支点10cm的位罝A用细线固定一个质量为110g、容积为50mL的容器。

15、右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码(细线的质量忽略不计)。(1)调节杠杆平衡,往容器中加满待测液体,移动钩码使杠杆在水平位置平衡,在钩码悬挂位罝直接读出液体密度。当容器中没有液体时,钩码所在的位置即为密度天平”的“零刻度”,“零刻度”距离支点Ocm。若测量某种液体的密度时,钩码在距离支点右侧31cm处,则此种液体的密度为g/cm3。若此“密度天平“的量程不够大,可以采用的方法增大量程。如图是小明探究动能大小影响因素的实验装置:斜面上有两平行轨道,将质量相同的小球、从轨道上不同高度由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块甲、乙发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。(1)本实验是研究

16、动能大小与_的关系。(2)结合功和能的知识分析木块甲比木块乙滑行远的原因:(3)为了使木块甲、乙在水平面上运动的距离更大,除增加小球在斜面上的高度外,请再提出两条建议:_为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如下图所示),让静止的小钢球从斜面滚下,观察木块被推动的距离(1)该实验的设计思路是采用法,用木块移动的距离来表示动能的大小。(2)该实验“物体的动能”是指物体(选填“A”或“B”)的动能。(3)若要研究物体动能与物体质量的关系。实验中让质量不同的物体从斜面同一高度上静止滚下的目的是。32为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了

17、如图所示的活动。(1)实验中通过比较木块来判断钢球动能的大小;(2)在图甲和图乙中,用质量相同的两个钢球从斜面上不同高度自由滚下,比较两图实验现象,得到的结论是;(3)由实验中钢球撞击木块做功,同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景,并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关。若要研究超载的安全隐患,我们应选择两个图所示实验进行比较。从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力片作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12且保

18、持不变,搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿片方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角a多次实验得出结论。(1)在丙图中画出f2力臂l2。(2)当a角增大时,片(填“变大”或“变小”或“不变”)。(3)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以下分析可得,(填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确。四、解答题如图甲为在电动机带动下用滑轮组把质量为2.8t的重物拉上深井,绳子的重力及轮轴之间摩擦不计.设在整个拉出过程中,重物的运动可看成匀速直线运动,速度为0.5m/s,移动的距离为4m;此时电动机的电源

19、电压为380V,电流为50A,电动机提供的拉力F为104N;求这个过程中:(1)滑轮组对重物所做的功;(2)电动机消耗的电能;(3)如按图乙的方法将重物匀速竖直拉升,则电动机应提供多大拉力35.2022年北京冬季奥运会万众瞩目,将在2022年2月4日至2022年2月20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。这是中国历史上第一次举办冬季奥运会,北京将承办所有冰上项目,延庆和张家口将承办所有的雪上项目。滑雪运动是运动员把滑雪板装在靴底上在雪地上进行速度、跳跃和滑降的竞赛运动。运动员在覆盖较厚积雪的山坡上,借助下滑惯性在跳台起跳,纵身,运动员与滑雪板总的重力腾入空中,然后在空中完成各种向

20、前、向后的空翻并加转体等高难动作。已知每块滑雪板与地面的接触面是长为1.4米、宽为0.1米的长方形。滑行,是因为当其双脚站立在水平雪地上时,滑(1)运动员利用滑雪板可以很容易在雪地(2)若运动员与滑雪板总质量为63千克,雪板对地面的压强为多少帕?(3)若运动员从地面滑到290米高坡,在此做功为多少?36.近年来,人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车,期望更加节能环保、安全而高效。某成熟品牌的电动汽车采用铁电池为动力,该款车车身质量约2400kg,车轮与地面的总接触面积为0.3m2,求:(1)体重为66kg的司机坐在车内,车静止时对水平地面的压强是(2)当汽车匀速爬上倾角为35的斜坡时,汽车的

21、机械能(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)该汽车在2min内匀速行驶了2400m,消耗的功率为50kW,求汽车受到的摩擦力为多大?(4)与传统燃油汽车相比,传统燃油汽车的CO2排放量为0.28g/km,纯电动汽车的CO2排放量为0.06g/km。请问:使用纯电动汽车每百公里减少排放的CO2,用稀盐酸和含碳酸钙80%的石灰石制取,至少需要消耗石灰石多少克?答案解析部分一、单选题1.【答案】B【考点】滑轮组及其工作特点,滑轮组绳子拉力的计算F_G+G动【解析】【分析】(1)已知承担重力绳子的条数n根据”比较拉力大小;(2)已知承担重力绳子的段数n根据v=nv比较自由端移动速度的大小;3)比

22、较物体的重力和自由端拉力的大小判断是否省力;(4)已知承担重力绳子的段数n根据s=ns比较自由端移动距离的大小。解答】甲图中承担重力的绳子有2段,乙图中承担重力的绳子有3段。动F_G+G动F_G+G动根据“可知,拉力2,拉力Y,所以F1F2,故A错误;,hV=甲乙两个物体在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度,根据可知,它们的速度相同;那么甲绳子自由端移动的速度就是v甲=2v,乙绳子自由端移动的速度是v乙=3v,因此甲的移甲乙动速度小,故B正确;因为甲、乙自由端的拉力都小于物体重力,所以两个滑轮组都是省力的机械,故C错误;甲绳子自由端移动的距离:s甲=2s,乙绳子自由端移动的距离s=3

23、s,因此甲绳子自由端移动的距甲乙离小于乙绳子自由端移动的距离,故D错误。故选B。【答案】D【考点】大气压强的存在,磁场,磁场对通电导线的作用,物体内能的改变方法【解析】【分析】将选项中的实验与物理原理进行比较,哪个不相符,哪个就是正确选项。【解答】A.覆杯实验证明大气压的存在,故A正确不合题意;外界对物体做功,物体内能增大,故B正确不合题意;通电导体在磁场中会受到力的作用,这是电动机的工作原理,故C正确不合题意;磁场是客观存在的,小磁针是反映磁场存在的,因此移走小磁针,磁场不会消失,故D错误符合题意。故选D。【答案】B【考点】力的作用是相互的,惯性,动能和势能的转化与守恒,核聚变【解析】【分析

24、】本题根据力学的相关知识解题即可。【解答】A、在太阳内部发生的是核聚变产生光和热,而核裂变式子弹的原理,故A错误;B、地球发动机喷射的燃气推动地球前进,这说明物体间的力的作用是相互的,所以B正确;C、关闭地球发动机后地球仍能向前移运动,这是由于地球具有惯性,而不能说受到惯性的作用,惯性是物质的一种特性,而不是力的作用,所以不能说受到惯性的作用,C错误;D、地球发动机是地球加速前进,地球的速度不断增加,而质量减少较少可忽略不计,所以说机械能在不断的增加,D错。故答案为:B【答案】D【考点】滑轮组及其工作特点,功率计算公式的应用,滑轮组绳子拉力的计算【解析】【分析】(1)匀速提起货物时,动滑轮上有

25、三段绳子承担重力,可根据nF=G物+G箱+G动物动计算能吊起货物的重力;定滑轮固定在上面,不随物体一起运动,据此判断;匀速提升同一货物,自由端的拉力相等,根据P=Fv判断工人做功的功率大小;首先根据nF=G物+G动计算出自由端的拉力,然后根据s=nh计算出自由端移动的距离,最后根物动据W=Fs计算水平拉力做的功。【解答】A.动滑轮的重力为:G尸m*g=0.6kgxl0N/kg=6N;动动匀速吊起货物上楼,当绳子的拉力达到最大500N时,每次吊起的货物最多为:G=nF-G-G=3x500N-6N-15N=1479N,故A错误;物动箱定滑轮不随货物一起移动,因此它的质量不会影响自由端的拉力,故B错

26、误;匀速提升同一货物,自由端的拉力相等,根据公式P=Fv可知,速度越大,工人做功的功率越大,故C错误;所吊货物的重力为:G=mg=100kgx10N/kg=1000N;F动+物+箱_1000N+6N+15N_1021自由端的拉力为:自由端移动的距离为:s=nh=3x10m=30m;1021W=Fs=Nx30m=10210/水平拉力F所做的功为:,故D正确。故选D。【答案】B【考点】能量的相互转化和转移,生物体能量的来源和转化【解析】【分析】根据平衡力的概念,动能和势能相互转化分析。【解答】A、物体做匀速直线运动时,受到平衡力的作用,“中星2D”做匀速圆周运动,故没有受到平衡力的作用,错误;B、

27、“中星2D”所需的电能由太阳能转化而来,正确;C、“中星2D”离地球越远,重力势能越大,动能越小,错误;D、质量是物体的一种属性,与距离无关,错误。故答案为:B【答案】B【考点】物体内能的改变方法【解析】【分析】外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少,据此判断。【解答】A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,外界对空气做功,因此空气的内能增大,故A正确不合题意;图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对外界做功,空气的内能减少,故B错误符合题意;图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对外界做功,因此水蒸气的内能减少,故C正确不合题意;图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,

28、气体对外界做功,因此气体的内能减少,故D正确不合题意。故选B。【答案】C【考点】二力平衡条件的应用,滑轮组及其工作特点,功率计算公式的应用【解析】【分析】(1)当物体B水平向右做匀速直线运动时,动滑轮受到平衡力,那么物体B对动滑轮的拉力F=n(GA+F);然后根据二力平衡计算物体B受到的摩擦力即可;当物体B向左做匀速直线运动时,它受到动滑轮的拉力F=nGA;物体B受到向左的拉力F2与向右动滑轮的的拉力与摩擦力相互平衡,即:F2=F+f;V=V*首先根据“计算出拉力F2移动的速度,然后根据P=Fv计算功率;首先根据计算出片移动的速度,然后根据P=Fv计算功率。【解答】A.当物体B水平向右做匀速直

29、线运动时,动滑轮受到平衡力,那么物体B对动滑轮的拉力:F=n(GA+F)=3x(2N+4N)=18N;因为物体B做匀速直线运动,所以它受到的摩擦力f=F=18N,故A错误;当物体B向左做匀速直线运动时,它受到动滑轮的拉力F=nGA32N6NA=3x2N=6N;那么拉力FF+f=6N+18N=24N,故B错误;2=v=v=x0.3m/5=O.lm/s拉力f2移动的速度yy;拉力F2的功率为:P2=F2v=24Nx0.1m/s=2.4W,故C正确;拉力F1移动的速度为:;拉力F1功率为:P1=F1v=4Nx0.6m/s=2.4W,故D错误。故选C.8.【答案】B【考点】动滑轮及其工作特点,机械效率

30、的计算f_g物+卩动【解析】【分析】(1)A图中动滑轮绳子的有效股数为2,不计绳重和摩擦时,根据,题目中没有说明“不计绳重和摩擦”,A不合题意;B、不计绳重和摩擦时,绳子自由端拉力的功率最小:求出绳子自由端的拉力;WFsP=Fv根据功率公式(1(求出绳子自由端拉力的功率;根据速度、高度、质量的变化判断机械能的变化;有Ghx100%=一x100%根据儿总八计算机械效率。【解答】A、图中承担物重的绳子的条数为2条,不计绳重和摩擦时,绳子自由端的拉力B符合题意;_&物+&动C、在提升的过程中,物体匀速上升,动能不变;高度越来越大,重力势能也越来越大,即物体的机械能增大,所以物体的机械能不是守恒的,C

31、不合题意;D、小科拉绳子的机械效率D不合题意。故答案为:B。9.【答案】B【考点】二力平衡条件的应用,动滑轮及其工作特点,功的计算公式的应用【解析】【分析】(1)木板做匀速直线运动,它受到的木块施加的摩擦力与动滑轮上的拉力是平衡力,根据计算摩擦力即可;木块保持静止状态,它受到弹簧测力计的拉力与摩擦力是平衡力,即Fr=f;拉首先根据s=ns计算出拉力移动的距离,然后根据W=Fs计算拉力做的功;如果小木块相对于地面位置发生变化,它就是运动的;否则它就是静止的。【解答】A.当木板做匀速直线运动时,它受到平衡力,那么它受到小木块施加的摩擦力为:,故A错误;木块受到木板的摩擦力与木板受到木块的摩擦力是相

32、互作用力,二者相等。当木块保持静止状态时,它受到的摩擦力与测力计的拉力平衡,即F拯f=10N,故B正确;拉力移动的距离为:s=ns=2x0.2m=0.4m;拉力做的功为:W=Fs=5NxO.4m=2J,故C错误;小木块相对于地面位置没有发生变化,因此它是静止的,故D错误。故选B。【答案】C【考点】能量及其存在的不同形式【解析】【分析】(1)电流做功的过程就是用电器消耗电能的过程;物体运动具有动能,被举高具有重力势能;重力势能加动能是机械能;物体的温度升高,内能增大,根据冲击钻的工作过程解答即可。【解答】工作时,钻头在电动机带动下不断地冲击墙壁打出圆孔,将电能不断的转化为冲击钻的机械能,由于与钻

33、孔的不断摩擦,钻头温度升高,机械能又转化为内能,故C正确。故选C。【答案】C【考点】二力平衡条件的应用,功的计算公式的应用,动能大小的比较【解析】【分析】(1)已知物体的重力和高度的变化根据用计算重力做功;摩擦力是否等于推力,取决于物体的运动状态;质量相等时,速度越大,动能越大;当物体与外界没有能量交换时才保持机械能守恒。【解答】A.物体在水平方向运动,在竖直方向运动的距离为0,因此重力做功0J,故A错误;只有物体做匀速直线运动时,摩擦力和推力才是平衡力,二者才会相等,题目中没有说明运动状态,因此摩擦力大小不定,故B错误;物体的运动速度可能加快,因此动能可能增加,故C正确;因为外界对物体做功,

34、所以物体的机械能肯定会发生变化,因此机械能不守恒,故D错误。故选C。【答案】D【考点】温度、热量与内能的关系【解析】【分析】(1)物体对外界做功,内能减少;外界对物体做功,内能增大;热量是热传递过程中转移能量的多少,只能说“吸收”或“放出”;机械能与内能是完全不同的两种能量;已知质量,升高温度根据公式判断吸热的多少。【解答】A.在物体与外界没有热传递的情况下,一个物体对外做了功,它的内能一定减少,故A错误;物体温度越高,它所含的内能一定越多,故B错误;物体的机械能越多,其内能不一定越多,二者没有任何联系,故C错误;根据可知,相同质量的两个物体,升高相同的温度,比热容小的吸收热量少,那么内能的增

35、量就少,因此内能增量不一定相同,故D正确。故选D。【答案】B【考点】动能和势能的大小变化,动能和势能的转化与守恒【解析】【分析】机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。【解答】AD、由图可知,网球反弹起来的最高点在逐渐降低,说明网球受到空气摩擦的作用,机械能会逐渐减小;则机械

36、能是位置1位置2位置3;故A错误;B、位置1和位置2,高度相同,即重力势能相等,但位置1的机械能比位置2的机械能大,所以位置1的动能比位置2的动能大;位置2的机械能比位置3的机械能大,而位置2的重力势能比位置3的重力势能小,则位置2的动能比位置3的动能大,所以位置3的动能最小;故B正确;C、由图可知位置3的高度最高,所以位置3的重力势能最大;故C错误;故答案为:B。【答案】A【考点】地球公转,质量守恒定律及其应用,动能和势能的转化与守恒,大气的分层【解析】【分析】整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层,再上面就是星际空间了。【解答】A、天宫一号位

37、于外层,坠落到陆上时,会依次经过大气层的暖层、中间层、平流层、对流层;故A正确;B、天宫一号坠落时,由于与空气摩擦,所以下落过程中的重力势能会转化为动能和内能,则机械能不守恒;故B错误;C、天宫一号在大气层中没有完全烧毁,根据质量守恒定律可知,燃烧所得产物的总质量等于天宫一号燃烧的部分质量相等;故C错误;D、4月2日春分刚过,处于春分和夏至之间应该是昼夜等长;故D错误;故答案为:A。【答案】B【考点】平衡力和相互作用力的区分,力是否做功的判断,动能和势能的转化与守恒【解析】【分析】机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。决定动能的

38、是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能是守恒的。【解答】A.力的作用是相互的,因此水对排球的力和排球对手的力相等;故A错误;排球下落时,高度降低,重力势能减小,而排球的速度增大,动能增大,排球与摩擦力会消耗一部分能量,所以排球的重力势能转化为动能和内能;故B正确;排球在最高点只受到竖直向下的重力,因此不是平衡状态;故C错误;排球离开手后,手对排球没有力的作用,所以不做功;故D错误;故答案为:B。

39、【答案】D【考点】力的作用是相互的,惯性,力与运动的关系,动能和势能的转化与守恒【解析】【分析】(1)惯性是物体保持运动状态不变的性质,一切物体都有惯性;(2)两个相互作用力大小相等,方向相反;(3)物体只要受力都会发生形变,只是形变的大小不同;(4)作用在同一物体上的两个力,方向相同时,合力等于二者之和;方向相反时,合力等于二者之差。【解答】A.发球后,由于网球有惯性,所以它会继续飞行,而不是受到惯性力,故A错误;球拍对网球的力和网球对球拍的力是相互作用力,二者大小相等,故B错误;回球时,网球受到球拍的力,也会发生形变,故C错误;网球在上升过程中,受到向下的重力和向下的阻力,合力等于二者之和

40、;下降过程中,受到向上的阻力和向下的重力,合力等于二者之差,因此网球在上升时受到的合力大于下降时受到的合力,故D正确。故选D。17.【答案】D【考点】功的计算公式的应用,功率计算公式的应用,动能和势能的转化与守恒【解析】【分析】(1)重力势能与物体质量和高度有关,动能与质量和速度有关,分析跳起过程中的能量转化即可;物体运动时,与空气摩擦,肯定会有机械能转化为内能,据此判断;已知重力和高度根据计算克服重力做的功;p_w首先根据计算出lmin内跳绳做的功,然后再根据计算跳绳的功率。【解答】A.向上起跳过程中,小金的质量不变,高度增大,因此重力势能增大;速度减小,动能应该减小,故A错误;在跳绳过程中

41、,小金要克服空气阻力做功,因此它的机械能不守恒,故B错误;小金跳一次做的功:,故C错误;D.lmin内小金跳绳做的功:总=nW=100X30/=3000;W3000;P=一=5011/小金跳绳的功率:,故D正确。故选D。18.【答案】D【考点】动能和势能的转化与守恒【解析】【分析】小球先自由下落,与弹簧接触后,弹簧被压缩,弹力不断变大,当弹力小于重力时,物体加速下降,合力变小,小球速度减小;物体因为惯性继续下降,弹力变得大于重力,合力变为向上且不断变大,小球开始向上运动;上升过程,加速运动,速度达到最大,之后减速运动,直到小球离开弹簧为止。对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒.【解答】A、由图看

42、出,弹簧的弹力在变化,说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化,而小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则知小球的机械能不守恒,A不合题意;B、小球从t=0时从高处释放,t1时刻刚好产生弹力,表明小球刚好接触弹簧,则在t1t2这段时间物体向下运动,高度是不断减小,重力势能不断减小,B不合题意;C、t2时刻弹力最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,C不合题意;D、t2t3段时间内,弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能,速度由大变小,运动到最上时速度为零,弹性势能全部转化为重力势能,所以它的动能先增大后减小,D符合题意。故答案为:D。19.【答案】D【考点】二力平衡条件的应用,动滑轮及其工作特

43、点,功的计算公式的应用,功率【解析】【分析】A、处于平面上的物体受到的重力与支持力是一对平衡力;B、根据动滑轮的工作特点分析弹簧测力计对物体拉力的大小,根据二力平衡原理计算摩擦力的大小;C、利用公式W=Fs计算滑轮对M做的功;D、利用功率公式的变形公式P=Fv计算水平拉力做功的功率。【解答】A、处于平面上的物体受到的重力与支持力是一对平衡力,由于不知物重是多少,无法知道地面对M的支持力;B、该滑轮为动滑轮,且n=2;由于物体做匀速运动,如果不计滑轮轴处的摩擦,摩擦力等于牵引力,即:f=2F=2xl0N=20N,所以,本题中的摩擦力小于20N,B不合题意;C、ls内物体移动的距离为lm,摩擦力等

44、于滑轮对M的拉力,且小于20N,由公式W=Fs可知,1秒内滑轮对M做的功小于20J,C不合题意;D、该滑轮为动滑轮,且n=2,所以F移动的速度为物体移动速度的2倍,所以拉力做功的功率P=Fv=2FvM=2x10Nx1m/s=20W,D符合题意。故答案为:D。【答案】C【考点】力是否做功的判断,凸透镜成像的规律,凸透镜成像的应用【解析】【分析】做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义:当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。【解答】A、无人机的遥控操作是通过电磁波

45、控制的;故A错误;B、航拍时,是利用照相机原理,应该是物距大于二倍焦距;故B错误;C、当无人机悬停时,受到力的作用,但没有在力的方向上移动距离,所以没有力对无人机做功;故C正确;D、当无人机上升时,增大了物距,所以要拍到清晰画面,必须减小像距;故D正确;故答案为:C。二、填空题【答案】甲;做功【考点】热机【解析】【分析】(1)如果有一个气门打开,根据气流方向判断是吸气还是排气冲程;如果两个气门都关闭,哪个火花塞打火,哪个就是做功冲程;(2)改变物体内能的两种方式:做功和热传递。【解答】甲中气门全部关闭,火花塞没有打火,为压缩冲程;乙中一个气门打开,气流向外,为排气冲程;丙中火花塞打火,为做功冲

46、程;丁中一个气门打开,且气流向里,为吸气冲程。汽油机在工作过程中是通过做功的方式改变气缸内气体内能的。故答案为:甲;做功【答案】40;省力【考点】杠杆的平衡条件,杠杆的分类【解析】【分析】(1)杆的自重就是杠杆的阻力,阻力臂等于杠杆总长度的一半;从图乙中找到一组对应的动力和动力臂,根据杠杆的平衡条件计算即可;(2)比较动力臂和阻力臂的大小关系判断杠杆的分类。【解答】(1)据乙图可知,当测力计的示数为400N时,动力臂是0.1m;GxOAFs根据杠杆平衡条件得到:;GX*x2m=400Nx0.1mG=40N;-OA(2)当滑环滑到图中A点时,动力臂等于OA,而阻力臂等于;因为动力臂大于阻力臂,所

47、以金属杆是一个省力杠杆。故答案为:40;省力【答案】150;50【考点】功率计算公式的应用,斜面及其工作特点【解析】【分析】(1)已知拉力和速度根据公式P=Fv计算拉力的功率;(2)首先根据s=vt计算斜面的长度,然后根据总五计算拉力做的总功,然后根据W有=Gh计算有用功,最后根据W额二总已有计算出克服摩擦做的功,根据、计算摩擦力。【解答】拉力F的功率为:P=Fv=300Nx0.5m/s=150W;斜面的长度为:s=vt=0.5m/sx12s=6m;拉力做的总功:W=Fs=300Nx6m=1800J;总对物体做的有用功为:W=Gh=500Nx3m=1500J;有克服摩擦做的额外功为:W=W-W

48、=1800J-1500J=300J;额总有物体与斜面之间的摩擦力为:故答案为:150;50【答案】45;费力【考点】杠杆的平衡条件,杠杆的分类【解析】【分析】(1)根据杠杆的平衡条件f1l1=f2l2计算弹簧测力计的示数;(2)根据动力臂和阻力臂的长度关系判断杠杆的分类。【解答】(1)根据杠杆的平衡条件F+FqL?得到:GxAO=FxOB30Nx(0.4m+0.2m)=Fx0.4mF=45N;(2)因为OBvOA,所以动力臂小于阻力臂,此杠杆是费力杠杆。故答案为:45;费力【答案】(1)60(2)600【考点】杠杆的平衡条件,滑轮组及其工作特点,功的计算公式的应用【解析】【分析】(1)当用撬棒

49、向上用力时,D是支点,AD是动力臂最长,此时动力最小;CD是阻力臂,AD是动力臂,根据杠杆的平衡条件计算即可;(2)忽略滑轮自重以及滑轮与绳子的摩擦,人做的总功和有用功相等,即W=Gh。【解答】(1)当用撬棒向上用力时,D是支点,AD是动力臂最长为1.2m,CD是阻力臂为0.2m,根据杠杆平衡条件得到:GxAD=FxCD360Nx0.2m=Fx1.2mF=60N;(2)忽略滑轮自重以及滑轮与绳子的摩擦,人做的总功和有用功相等,即W=Gh=300Nx2m=600J。故答案为:(1)60;(2)600【答案】3.4N;2:1【考点】二力平衡条件的应用,功的计算公式的应用【解析】【分析】(1)根据指

50、针所在的位置读出测力计的示数就是拉力;(2)根据乙图确定当时间相同时的路程之比,根据二力平衡确定两次拉力之比,最后根据W=Fs求出两次做功之比。【解答】弹簧测力计的分度值是0.2N,那么木块受到的拉力是:3N+0.2Nx2=3.4N;根据乙图可知,当时间为10s时,第一次路程为50m,第二次路程为25m,那么相同时间内路程之比为:r:厂ME:八皿):1;第一次和第二次木块都做匀速直线运动,木块受到的拉力都等于摩擦力,那么拉力之比为:丨:八1:;根据公式W=Fs可知,两次拉力做功之比为:1:W2=(2xl):(lxl)=2:l故答案为:3.4N;2:127.【答案】12N;静止【考点】二力平衡条

51、件的应用,动滑轮及其工作特点【解析】【分析】轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮。动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆(省力杠杆)。它不能改变力的方向,但最多能够省一半的力,但是不省功。与定滑轮能够组成滑轮组。是日常生活中常用的简单机械。【解答】由图可知,该滑轮是动滑轮,且动滑轮上有两段绳子,F=6N,所以拉力通过滑轮作用在木板上的力是拉力的2倍,即为:12N,而地面光滑,地面与木板之间不存在摩擦力,故12N的力是小木块与木板之间的摩擦力,则弹簧测力计的示数为12N;当拉力增大到10N,则木板受到的力是20N,而木块和木板之间的滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,而这些都没有改变

52、,所以木块受到的摩擦力不变,故小木块的运动状态不会改变,依然静止;故答案为:12N;静止。28.【答案】2;16【考点】功率计算公式的应用,摩擦力的存在【解析】【分析】由图丙读出02sm内和24s内的速度变化情况,然后判断出物体的运动状态,根据运动状态判断出摩擦力与推力的大小关系;由图丙读出46s内的运动速度判断出物体的运动状态,根据图象乙读出此段时间内物体受到的推力,根据二力平衡条件求出时受到的摩擦力,由p=计算出功率的大小。【解答】由图丙可以知道,02s内物体的速度为0,即物体处于静止状态,所以,当时t=1s时,物体处于静止状态,摩擦力f=F=2N;4s6s内物体做匀速直线运动,物体处于平

53、衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,由图乙可以知道,4s6s内物体受到的推力为4N,此时速度为4m/s,所以,WFs.P=一=一=Fv=4Nx4m/s=16W故答案为:2;16。三、实验探究题【答案】22;0.9;增加杠杆的长度(或增加钩码的质量)【考点】杠杆的应用【解析】【分析】(2)在容器中未倒入液体时,直接将相关数据带入杠杆的平衡条件公式山厶中,即可求出钩码所在的位置,这就是该“密度天平”的“零刻度”m(3)根据杠杆的平衡条件,求得液体的质量m,再利用密度公式F即可求得液体的密度;(4)钩码的质量适当增大,杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即

54、该“密度天平”的量程将增大;增加杠杆的长度也可增大量程。【解答】(2)根据杠杆平衡条件山人得,m1gl1=m2gl2,则:110gx10cm=50gxl2解得l2=22cm;(3)由杠杆平衡条件得:(m+m)gll=m2gl2,贝9:(110g+m)xl0cm=50gx31cm,解得,液体的质量:m=45g,m45qqP=o=0.9g/cm3贝液体的密度:U50cm3当钩码的质量适当增大时,杠杆一侧的力增大,在力臂关系相同的情况下,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将增大;当增加杠杆的长度时,杠杆一侧的力臂增大,根据杠杆的平衡条件可以知道,另一侧的力也会增大,即该“密度天平”的量程将增

55、大。故答案为:(2)22;(3)0.9;(4)增加杠杆的长度(或增加钩码的质量)。【答案】(1)速度小球放置的位置高,到达水平面的速度大,使木块甲获得的动能大,克服摩擦做功多,(木块所受的压力和粗糙程度相同,)摩擦力相同,因此滑行的距离远。增大小球的质量,减小木块甲乙的质量,减小木板的粗糙程度。【考点】动能的影响因素【解析】【分析】物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能。质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,具有的动能就越大。控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称

56、无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。【解答】(1)小球从不同高度释放,小球获得的速度不同,所以该实验主要是为了研究动能与速度的关系;故答案为:速度;小球的位置比小球的位置高,由能量的转化可知,小球获得的动能大,所以被小球撞击的木块获得的能量更多,即也会滑行更远;故答案为:小球放置的位置高,到达水平面的速度大,使木块甲获得的动能大,克服摩擦做功多,(木块所受的压力和粗糙程度相同,)摩擦力相同,因此滑行的距离远;让木块滑行的更远,只需小球获得的能量更大或者摩擦消耗的更慢即可;故答案为:增大小球的质量,减小木块甲乙的质量,减小木板的粗糙程度。故答案为:(1)速度;(2)小球放置的位置高,到达

57、水平面的速度大,使木块甲获得的动能大,克服摩擦做功多,(木块所受的压力和粗糙程度相同,)摩擦力相同,因此滑行的距离远;(3)增大小球的质量,减小木块甲乙的质量,减小木板的粗糙程度。【答案】(1)控制变量(2)A(3)保证物体到达水平面时的速度相同【考点】动能的影响因素【解析】【分析】(1)探究一个因素对物理量的影响时控制其它因素相同,这种方法叫控制变量法;物体B移动距离的远近反应小球A的动能大小;探究质量对动能的影响时,必须控制物体的速度相同,据此解答。【解答】(1)探究动能与质量的关系,控制速度相同改变质量;探究速度对动能的影响时,控制质量相同改变速度,因此该实验采用的设计思路是控制变量法;

58、小球从斜面上滚下,推动物体B移动,通过B移动距离的远近反映物体A的动能大小,因此该实验“物体的动能”是指物体A的动能;若要研究物体动能与物体质量的关系。实验中让质量不同的物体从斜面同一高度上静止滚下的目的是:保证物体到达水平面时的速度相同。故答案为:(1)控制变量;(2)A;(3)保证物体到达水平面时的速度相同【答案】(1)滑动的距离(2)质量一定时,速度越大,动能越大(3)甲、丙【考点】动能的影响因素【解析】【分析】(1)木块移动的距离越远,说明钢球的动能越大;(2)高度不同,其实就是钢球的速度不同。分析甲和乙图中哪个因素相同,哪个因素不同,根据木块移动的距离得出结论;(3)“超载”就是质量过大,因此应该控制速度相同,改变质量,据此判断即可。【解答】(1)当木块在水平面上移动时,克服摩擦力做功,做的功越多说明钢球的动能越大。由于木块与接触面之间的摩擦力大小不变,因此木块移动的距离就可以反映钢球动能的大小;(2)用质量

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