7.1能量及其存在的不同形式动能和势能的概念动能和势能大小的变化动能的影响因素势能的影响因素动能和势能的转化与守恒（原卷版）

中考科学教师题库物质科学一（物理）7功与能7.1能量及其存在的不同形式、动能和势能的概念、动能和势能大小的变化、动能的影响因素、势能的影响因素、动能和势能的转化与守恒一、单选题1.有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（

）A.

从O至C运动员速度一直减小

B.

从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒

C.

从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小

D.

从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小2.如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的机械能增加了2J。用F1表示物块受到的支持力，用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：①F1和F2对物块都不做功；②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2对物块做功为2J；④F1和F2对物块所做的总功为2J；⑤物块的重力势能增加了2J，其中正确的是（

）A.

①⑤

B.

③④

C.

③④⑤

D.

②④⑤3.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。对于0到t3这一过程中，以下分析判断正确的是（

）A.

t1时刻小球的重力势能最大

B.

t2时刻小球的动能最大

C.

t2到t3时间内，小球的动能不断增加

D.

t2到t3时间内，小球的机械能不断增大4.质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0.t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示，则不正确的是（

）

A.

t2时刻，小球动能为零

B.

t1时刻，弹簧的弹性势能为零

C.

t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少

D.

t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能5.如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（）A.

在b、d两点动能相等

B.

在a、d两点动能一定相等

C.

从b到c的过程机械能减少

D.

从c到d的过程重力势能减少6.如图所示，甲、乙和丙是三个完全相同的乒乓球，在离地同一高度处以大小相等的速度v，将三个球分别竖直向下、竖直向上和水平抛出。若在整个运动过程中不计能量损失，则(

)A.

抛出时甲球的机械能大于其他两个球

B.

抛出后乙球的机械能先增大再减小

C.

第一次落地时甲球的动能最大，丙球的动能最小

D.

落地后第一次反弹到最高点时甲、乙两球的高度相同7.草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（）A.

动能不变，势能不变

B.

动能减少，势能减少

C.

动能增加，势能减少

D.

动能减少，势能增加8.如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（

）A.

男演员的质量必须要大于女演员的质量

B.

甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能

C.

男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

D.

女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等9.如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中（

）A.

重力势能增加、动能减小

B.

重力势能减小、动能增加

C.

重力势能增加、动能增加

D.

重力势能不变、动能不变

10.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面，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，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变多压力传感器在弹性限度内），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。通过安装在弹簧下竭的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，不计空气阻力，则（

）A.

运动过程中小球的机械能守恒

B.

t1~t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加

C.

t2时刻小球的速度为最大

D.

t2~t3这段时间内，小球的动能先增加后减少11.如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（

）A.

男演员的质量必须要大于女演员的质量

B.

甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能

C.

男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

D.

女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等12.如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小球和水平杆之间存在摩擦力，现用小球压弹簧至A点后，然后释放，小球最右端达到B点。下列说法正确的是（

）A.

小球向右运动过程中速度最大点出现在O点。

B.

小球第一次向右经过O点时，速度不断增大

C.

从O点到达最右端B点的过程中，是将动能转化为内能和弹性势能

D.

小球最终静止的位置是在O点13.在相同的高度，以相等的速度将三个同样的小球分别沿竖直向上、竖直向下、水平方向抛出，若不计空气阻力，比较它们落地时的动能大小，则(

)A.

竖直向上抛出的大

B.

竖直向下抛出的大

C.

水平方向抛出的大

D.

一样大14.如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是（

）A.

物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小

B.

物体从A到C动能一直在减小

C.

物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小

D.

物体动能最大的位置在B和C之间15.原长为L的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2L，如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（

）A.

B.

C.

D.

16.体重为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为60kg的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75%(不计绳重与摩擦，g取10N/kg)，小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（

）A.

动滑轮重为200N

B.

此过程中，工人对地面的压力为600N

C.

重物匀速上升过程中机械能不变

D.

若增大重物A，滑轮组机械效率不变17.某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的有（

）A.

从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少

B.

从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少

C.

从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0

D.

从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F018.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（

）A.

运动过程中小球的机械能守恒

B.

t1～t2这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加

C.

t2时刻小球的速度为最大

D.

t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少19.有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则(

）A.

从O点至B点运动员的重力势能全部转化为动能

B.

从B点至C点只有运动员的动能转化为弹性势能

C.

从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小

D.

从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小20.如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上。压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值）。由压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则(

）A.

t1时刻，小球动能最小

B.

t2时刻，弹簧的弹性势能最小

C.

t2~t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少

D.

t2~t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能21.如图甲为蹦极运动过程示意图，跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下。运动时，跳跃者受到绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。根据图象可知跳跃者(

)

A.

重力大小为F0

B.

t0时刻弹性势能最小

C.

t0时刻动能最大

D.

t0时刻重力势能最小22.如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），下列说法正确的是（）A.

小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的

B.

若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变

C.

木块对木板的压力就是木块的重力

D.

小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小23.质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（

）A.

燕子比鸽子飞得快

B.

鸽子比燕子飞得快

C.

燕子与鸽子飞得一样快

D.

两者速度大小无法比较24.如图，小球从左侧的斜坡滚下，到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚到最高处，则下列图像能正确代表小球重力势能与运动时间t之间对应关系的是（

）A.

B.

C.

D.

二、填空题25.

2017年5月18日，国土资源部发布消息，在南海北部1266米深的神弧海域，中国首次海域“可燃冰”试采成功。查阅资料发现，古代低等生物遗骸大量沉积，经过漫长的地质年代形成石油及天然气，海底的天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的固体物质即“可燃冰”。“可燃冰”为甲烷的水合物，遇火即可燃烧且热值高，是一种环保、高效的新能源。（1）若甲烷的水合物化学式为CH4·8H2O，它的相对分子质量是160，则CH4·8H2O中CH4的质量分数为________；（2）可燃冰储存的巨大的化学能最终来自于古代绿色植物通过________固定的太阳能；（3）可燃冰燃烧时把自己的热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用，这说明能量的转化具有________性；（4）人类正面临常规能源枯竭的危机，下列有关能源的认识正确的是____。A.提高能源利用效率

B.积极寻找替代常规能源的新能源

C.自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源26.如图所示，将一根弹簧和一只质量为1kg的金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。（1）从t1到t3时刻，小球的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（2）在整个过程中，小球在________时动能最大。（选填“t1”或“t2”或“t3”）27.步行是一种简易的健身运动，深受运动爱好者的喜爱。（1）步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与________相互转化。（2）如图为步行示意图。当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，每走一步要克服重力做功。小科质量为60kg，每分钟行走100步，他步行所消耗的功率是________W。（3）人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是________。（答一点即可）28.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为________。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力________（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）29.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图①所示。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB=3AC，如图②所示。则（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，则小球到达乙斜面的最大高度h=________H；（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为2h，小球应从甲斜面________高处静止释放。30.如图所示，原长为1的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J.则木块最终静止的位置一定不可能位于________(B／C／D)点，整个过程中木块克服阻力做的功是________J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于________(B／C／D)点。31.在建筑工地上，工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升一个正方体物体，已知物体的质量为200kg，物体上升的速度为1m/s，上升高度为6m，动滑轮重为100N，不计摩擦和绳重。求：（1）物体匀速上升时动能

，机械能

。（选填“变小”“不变”或“变大”）（2）提升物体时滑轮组的机械效率是

。（计算结果精确到0.1%）三、实验探究题32.学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；步骤二：让铁球甲从斜面F点滚下，打到A处相同的木块，推动木块；步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。（1）铁球动能的大小事通过________（选填：“木块移动的距离S”或“铁球的高度h”）来反应，这种研究方法叫转换法。（2）实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法________。（3）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从E点滚下，而是设计了如图乙装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗，该方法________（合理/不合理），请说明理由________。33.兴趣小组同学探究“物体动能大小的影响因素”实验中，猜想“物体动能大小与小球质量大小有关”，所用的实验装置如图甲，图乙和丙为实验改进装置，A、B为质量不同的两个小球。

（1）甲图的几次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在现有器材的基础上，则解决的办法有：________

（列举一点）。（2）有同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑。小组同学在乙图的基础上改进，在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽和两个钢尺（如图丙）。实验开始时，将钢尺1在如图位置竖直向上拉起，目的是为了保证________。（3）丙图的实验中，若观察到________，则可以确认两小球刚到达底部时的速度大小相等。34.将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑料水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放人管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录________。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与________的关系。（2）将两根塑料管按图乙连接，验证“重力势能大小与质量的关系”。请你写出实验步骤。35.同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹

簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如下图所示的实验，此实验是为了验证猜想________，实验中弹性势能的大小是通过________来体现的。（2）小文设计了一个实验方案来验证另一个猜想：步骤：a.将小球置于弹簧A右端，使弹簧压缩2cm，放手后小球弹出，与木块相碰，木块推动的距离为s1；b.将同一个弹簧压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧A右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。比较s1、s2得出结论：若s1________s2）（选填：＞或＜）说明________；36.为探究影响重力势能的大小的因素，小金利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。（1）要探究重力势能的大小与高度的关系，应选择哪两个图进行比较？

。（2）小金在探究中“重力势能大小”用

体现。（3）图a中的重物被手释放由静止下落到接触小方桌的过程中，下落高度与时间的关系如图乙所示。在如图丙所示的四个选项中，描述重力对重物做功大小与下落时间关系最接近正确的是

。37.教室内的日光灯一般都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的(如图甲所示)，两条吊链竖直平行除了美观外，还蕴含着科学道理。（1）图甲中a、b是挂日光灯的吊链。若以吊链a的固定点O作为支点，F甲作为拉力时，可将灯视作________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。（2）比较图甲、图乙两种悬挂方式，图甲吊链受到的拉力大小为F甲，图乙吊链受到的拉力大小为F乙，则F甲________F乙(选填“＞”“＝”或“＜”)。（3）若图甲中b吊链突然断开后日光灯将绕O点转动，此时日光灯的重力势能将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。38.2007年2月28日，从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。看了这个报道后，某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为1.3kg/m3，沙的密度为2.5×103kg/m3。他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：①在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如下：风速（m/s）5101520电压表示数（V）0.62.45.49.6②在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量下电压表的示数如下：含沙量（kg/m3）1.12.23.34.4电压表示数（V）2.33.54.65.8（1）根据上述实验结果，你能得出单位面积上所受到的风力大小的关系式为：________（设比例系数为k）。（2）若（1）中的比例系数k的大小为0.5，已知：车厢的高度为3m，车厢的长度为25m，车厢质量为50t，铁轨间距为1.5m，1m3沙尘暴中含沙尘2.7kg，请根据（1）中的关系式计算当时的风速至少为多大？39.一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min．汽车所受阻力为1000N，问：（1）汽车发动机所做的功为多少焦耳？（2）汽车发动机的功率是多少瓦特？（3）如图所示，请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？40.如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A.B.C三小球先后从同一装置的hA.hB.hC高处滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止．（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择________两图来进行比较．实验中通过观察________的大小，来判断小球动能的大小．（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是________．（3）要研究动能与速度的关系，我们应该选择________两图来进行实验．41.动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用相同的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论．

（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的

相同．A.研究磁场时用磁感线表示

B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙

C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同

D.电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流可以通过电路中的灯泡是否发光去确定（2）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是________．（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因________．42.某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：（1）实验中通过观察________

的大小，来判断小球重力势能的大小（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是________

（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图________

，具体的操作方法是让小球从________

（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图________

，具体的操作方法是让小球从________

（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下（5）通过比较分析可以得出的结论是________

四、解答题43.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能，动能表达式Ek=12mv2（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。（2）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。44.总长为l的橡皮筋一端固定在Ｏ点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从Ｏ点释放，运动到A点后开始向上返回，Ｏ和A两点间距离为2l，如图所示．请用所学知识分析并画出钢球从Ｏ点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像，并作出说明．45.如图所示，质量为400g的金属小球从光滑导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处。求：（g取10N/kg）（1）从b到c的平均速度________从c到b的平均速度。（填“大于“、“小于“或“等于“）（2）在d处时，金属小球具有的机械能。46.一轻质光滑薄平板AB（质量忽略不计），可绕水平转轴自由转动（转轴以O点表示）。已知平板与水平地面的夹角为30°，A0长0.6m，OB长0.4m。在平板中点N处挂一质量为10kg的重物，将一个质量为5kg的小球在距离地高为i=0.5米处静止释放，沿光滑轨道到达AB上。（g取10牛/千克）（1）小球从最高点下滑至地面的过程中，重力所做的功为多少？（2）从能量转化和守恒的角度来解释小球为什么一定可以通过O点？.（3）通过计算说出小球运动到距离O多远处时，平板AB会发生转动？（小球对杠杆的压力为自身重力的32）

47.铺设水泥路时，有时要在水泥中掺入少量纤维材料以增加牢固程度。某科学兴趣小组为探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度，设计好方案，利用图中装置用落锤对样品进行连续撞击直到样品断裂，将数据记录在下表中。实验级别样品厚度(厘米)样品面积(厘米2)

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(厘米)掺入纤维种类纤维掺入量(%)撞击次数1410050无无202410050A纤维0.1803410050B纤维0.190请回答下列问题：（1）样