4、峰遭遇雨雪天氣,高速關(guān)閉、高鐵限速”,其中“限速”可以( )
A.減小列車的動(dòng)能
B.減小列車的慣性
C.增大列車與軌道之間的摩擦
D.使列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更易于改變
7.[2018·玉林] 2018世界杯在俄羅斯舉行。如圖K13-4所示是正在加速下降的足球,在此過程中,對(duì)其機(jī)械能的變化情況,下列分析正確的是 ( )
圖K13-4
A.動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小
B.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大
C.動(dòng)能增大,重力勢(shì)能增大
D.動(dòng)能減小,重力勢(shì)能減小
8.[2018·常州]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用噴藥無人機(jī)噴灑農(nóng)藥,安全又高效,如圖K13-5所示,噴藥無人機(jī)在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行,同
5、時(shí)均勻噴灑農(nóng)藥。此過程中,噴藥無人機(jī)的 ( )
圖K13-5
A.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能減小
B.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能不變
C.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能減小
D.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能不變
9.[2018·成都]如圖K13-6所示,小邦在國色天鄉(xiāng)玩蹦極,不考慮空氣阻力,關(guān)于他在下降過程中的能量分析,下列說法正確的是 ( )
圖K13-6
A.彈性繩繃直前,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能減小
B.彈性繩繃直前,重力勢(shì)能減小,動(dòng)能不變
C.下降到最低點(diǎn),動(dòng)能最小,彈性勢(shì)能最大
D.下降到最低點(diǎn),重力勢(shì)能最大,彈性勢(shì)能最大
10.如圖K13-7甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平
6、拉力F的作用,其F-t和v-t圖像分別如圖乙、丙所示,下列說法正確的是( )
圖K13-7
A.當(dāng)t=2 s時(shí),物體處于靜止?fàn)顟B(tài),摩擦力是0
B.當(dāng)t=3 s時(shí),物體受到摩擦力是7 N
C.4~6 s內(nèi),拉力F做的功是20 J
D.2~4 s內(nèi),物體的機(jī)械能保持不變
二、填空題
11.某次跳傘時(shí),一運(yùn)動(dòng)員重為600 N,接近地面時(shí),可認(rèn)為是豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)員離地面12 m時(shí)速度為3 m/s,則運(yùn)動(dòng)員從此處落到地面所用的時(shí)間是 s,這12 m內(nèi)重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功是 J。?
12.[2017·邵陽]如圖K13-8所示,物體在5 N的水平拉力F作用下,
7、沿水平面以0.2 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了4 s,拉力F的功率為 W。?
圖K13-8
13.新能源汽車因節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)深受廣大家庭的喜愛。小明爸爸駕駛電動(dòng)汽車在平直公路上勻速行駛12 km,用時(shí)10 min。已知該車的總質(zhì)量為1.6×103 kg,行駛中阻力為車重的0.05倍,此過程中該車牽引力做功 J,功率為 kW。(g取10 N/kg)?
三、實(shí)驗(yàn)探究題
14.[2018·宿遷]如圖K13-9所示,在“探究影響重力勢(shì)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,有三個(gè)實(shí)心的、大小相同的鐵球A、鐵球B和塑料球C。A、C離沙地高度相同,現(xiàn)讓三個(gè)小球同時(shí)由靜止釋放,球落到沙地上的狀態(tài)
8、如圖中虛線球所示。
圖K13-9
(1)根據(jù) 可以判斷出球 釋放前的重力勢(shì)能最大。?
(2)比較球A、C可得出影響重力勢(shì)能大小的因素是 。?
(3)球在空中下落時(shí)減少的重力勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為 。?
15.[2018·包頭]在“探究物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,將鋼球從某一高度由靜止釋放,鋼球擺到豎直位置時(shí),撞擊水平木板上的木塊,將木塊撞出一段距離,如圖K13-10所示。
圖K13-10
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
鋼球質(zhì)
量m/g
鋼球下擺
高度h/cm
木塊滑行
距離s/cm
1
20
30
35
2
40
30
65
9、
3
60
30
(1)本實(shí)驗(yàn)使鋼球獲得動(dòng)能的操作方法是? 。?
(2)從上表數(shù)據(jù)可以看出,實(shí)驗(yàn)中控制了 相同,從而探究動(dòng)能與 的關(guān)系。?
(3)第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)若不考慮能量損失,鋼球?qū)δ緣K最多可做 J的功;第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊被撞后滑出木板無法記錄數(shù)據(jù),需要重做第三次實(shí)驗(yàn),甲同學(xué)建議換用同樣較長的木板,乙同學(xué)建議換一個(gè)較大的木塊,丙同學(xué)建議降低鋼球下擺的高度,你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采用 同學(xué)的建議。(g取10 N/kg)?
(4)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可得出結(jié)論:?
10、 。?
四、計(jì)算題
16.[2018·岳陽] “沙場(chǎng)點(diǎn)兵,揚(yáng)我軍威”。2017年8月1日,習(xí)近平總書記在朱日和軍事基地乘坐檢閱車對(duì)三軍將士進(jìn)行檢閱。某檢閱車質(zhì)量為2400 kg,在600 s內(nèi)沿水平方向勻速前進(jìn)了3000 m,牽引力大小為2000 N。求:(g取10 N/kg)
(1)檢閱車的重力。
(2)檢閱車的速度。
(3)牽引力的功率。
17.美國一家公司研制出了“會(huì)飛的汽車”(如圖K13-11所示),這款車的車身和
11、一般汽車相似,但車門多了兩個(gè)可折疊的翅膀。在陸地行駛時(shí),翅膀折疊;在空中飛行時(shí),翅膀張開。從汽車到“飛機(jī)”的變形在30 s內(nèi)完成,駕駛員在車內(nèi)即可完成操作。該車已獲準(zhǔn)可在美國的空中飛行和公路行駛,是第一輛允許上路的飛行和地面行駛的混合車。下表是該車的一些信息:
汽車質(zhì)量
600 kg
發(fā)動(dòng)機(jī)功率
75 kW
空中最大
飛行速度
200 km/h
最大飛行
距離
800 km
地面最大
行駛速度
150 km/h
輪胎與地面
接觸面積
4×0.03 m2
(1)該汽車靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(g取10 N/kg)
(2)該汽車以最大飛行速度飛行
12、了800 km,則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少?
圖K13-11
能力培優(yōu)
18.[2018·杭州]跳繩是大家喜愛的體育運(yùn)動(dòng)之一,小金的質(zhì)量為50 kg,每次跳起高度約為6 cm(人整體上升,如圖K13-12所示),一分鐘跳100次,下列說法正確的是 ( )
圖K13-12
A.向上起跳過程中小金的動(dòng)能持續(xù)增大
B.在整個(gè)跳繩過程中小金的機(jī)械能守恒
C.小金跳一次克服重力做功約3 J
D.小金在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率約為50 W
19.[2018·蘇州]質(zhì)量為m的小環(huán)穿在固定的光滑曲桿上,從某點(diǎn)A靜止釋放后沿曲桿運(yùn)動(dòng),如圖K1
13、3-13所示,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是 ( )
圖K13-13
A.只要A點(diǎn)高于D點(diǎn),小環(huán)就能到達(dá)D點(diǎn)
B.若小環(huán)能到達(dá)D點(diǎn),離開D點(diǎn)后將豎直向下運(yùn)動(dòng)
C.小環(huán)從A點(diǎn)到D點(diǎn),重力勢(shì)能一直減小,機(jī)械能不變
D.小環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn),動(dòng)能一直增加,機(jī)械能不變
20.如圖K13-14甲所示是一艘海事打撈船正在打撈一沉入海底的物體,圖乙是鋼繩將物體豎直向上勻速提起的簡(jiǎn)化示意圖,物體從海底被提升到離開海面一定距離的整個(gè)過程中速度均保持不變,從提升物體開始經(jīng)過時(shí)間120 s后物體剛好全部出水,已知物體的體積V=2 m3,密度ρ=3×10 3 kg/m3,已知物體浸沒在水中的上升過程中,
14、鋼繩提升物體的功率P=40 kW,求:(忽略水的阻力和鋼繩重量,海水的密度ρ水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)物體浸沒在水中的上升過程中,鋼繩提升物體的拉力。
(2)物體全部離開水面后上升過程中,鋼繩提升物體的功率。
(3)打撈處海水對(duì)海底的壓強(qiáng)。
圖K13-14
21.[2018·福建A卷]學(xué)校機(jī)器人興趣小組進(jìn)行“精準(zhǔn)吊裝”實(shí)驗(yàn),7塊長短不一的長方體木塊均平放在水平地面上,機(jī)器人將木塊按長度從大到小依次吊裝并對(duì)稱疊放。已知木塊的密度相同,高度均為h=
15、0.2 m,寬度均為b=0.2 m,不同序號(hào)木塊的質(zhì)量如下表,其中m=12 kg,g取10 N/kg。
(1)已知1號(hào)木塊的長度a=1.2 m,求未疊放時(shí)1號(hào)木塊對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)如圖K13-15所示,把2號(hào)木塊吊裝到1號(hào)木塊的上面,求此過程中克服重力所做的功。
(3)機(jī)器人完成全部吊裝疊放用時(shí)6 min,求整個(gè)過程克服木塊重力做功的功率。
序號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
質(zhì)量
2m
m
m2
m3
m4
m5
m6
圖K13-15
參
16、考答案
1.D
2.A [解析] 踢出的足球在場(chǎng)地上慢慢停下來是因?yàn)槭艿搅说孛鎸?duì)足球的摩擦力的作用,A正確。足球在空中下落過程中質(zhì)量不變,高度減小,速度增大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,B錯(cuò)誤。靜止在場(chǎng)地上的足球受到的重力和地面對(duì)足球的支持力是一對(duì)平衡力,C錯(cuò)誤。守門員將足球踢出,觸球的時(shí)間很短,但也移動(dòng)了距離,所以守門員對(duì)足球做了功,D錯(cuò)誤。
3.C 4.A
5.C [解析] 由題圖可知,相同時(shí)間,第一次移動(dòng)的距離大,則v1>v2,故A錯(cuò)誤;拉動(dòng)同一個(gè)物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力不變,物體受平衡力作用,所以F1=F2=f,故B錯(cuò)誤;由題圖可知,0~6 s第一次物體運(yùn)動(dòng)
17、了0.6 m,第二次物體運(yùn)動(dòng)了0.3 m,由W=Fs可得,W1>W2,故C正確;由P=Wt得,0~6 s內(nèi)P1>P2,故D錯(cuò)誤。
6.A 7.A
8.A [解析] 沿水平方向勻速飛行的無人機(jī)均勻噴灑農(nóng)藥的過程中,速度不變,高度不變,質(zhì)量減小,所以動(dòng)能和重力勢(shì)能都減小,故選A。
9.C [解析] 彈性繩繃直前,高度減小,重力勢(shì)能減小,速度變大,則動(dòng)能變大,故A、B錯(cuò)誤。下降到最低點(diǎn)時(shí),人的速度減小為0,動(dòng)能最小;高度最小,重力勢(shì)能最小;彈性繩的形變最大,則彈性勢(shì)能最大,故C正確,D錯(cuò)誤。
10.C
11.4 7200
12.2
[解析] 由圖可知,該滑輪為動(dòng)滑輪,物體運(yùn)動(dòng)的速度為
18、0.2 m/s,則繩子自由端的速度為v=2×0.2 m/s=0.4 m/s;拉力F的功率P=Fv=5 N×0.4 m/s=2 W。
13.9.6×106 16
[解析] 由于汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng),該車的牽引力為
F=f=0.05G=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N,
牽引力做功W=Fs=800 N×12000 m=9.6×106 J;
功率P=Wt=9.6×106J600s=16000 W=16 kW。
14.(1)球陷入沙中的深度 A (2)質(zhì)量 (3)動(dòng)能
15.(1)讓鋼球從高處由靜止擺下
(2)速度 質(zhì)量
(3)0.06 甲
(4)速度一定時(shí)
19、,質(zhì)量越大,動(dòng)能越大
[解析] (3)由題意可知,鋼球的重力為G=mg=0.02 kg×10 N/kg=0.2 N,鋼球下降的距離為h=30 cm=0.3 m,鋼球的重力做的功即鋼球獲得的動(dòng)能Ek=Gh=0.2 N×0.3 m=0.06 J,則鋼球?qū)δ緣K最多做0.06 J的功;該實(shí)驗(yàn)是在速度一定時(shí),改變物體的質(zhì)量,探究動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系,動(dòng)能的大小通過木塊移動(dòng)的距離來反映,因此鋼球的高度和木塊的大小均不能改變,應(yīng)改變木板的長度,即采用甲同學(xué)的建議。
16.解:(1)檢閱車的重力
G=mg=2400 kg×10 N/kg=2.4×104 N。
(2)檢閱車的速度v=st=3000m6
20、00s=5 m/s。
(3)牽引力的功率
P=Wt=Fst=Fv=2000 N×5 m/s=1×104 W。
17.解:(1)該汽車停在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力
F=G=mg=600 kg×10 N/kg=6×103 N,
對(duì)地面的壓強(qiáng)
p=FS=6000N4×0.03m2=5×104 Pa。
(2)該汽車以最大飛行速度飛行了800 km的時(shí)間
t=sv=800km200km/h=4 h=14400 s;
由P=Wt可得,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做功
W=Pt=75×103 W×14400 s=1.08×109 J。
18.D
19.D [解析] 小環(huán)從A到B沿光滑曲軒下滑,如果C
21、點(diǎn)高于A點(diǎn),小環(huán)就無法到達(dá)D點(diǎn),故A錯(cuò)誤。若小環(huán)能到達(dá)D點(diǎn),離開D點(diǎn)后,小環(huán)只受重力作用,但由于慣性,要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),將會(huì)沿CD方向運(yùn)動(dòng)一段距離后落地,故B錯(cuò)誤。小環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn),高度減小,重力勢(shì)能減小;從B點(diǎn)到C點(diǎn),高度增大,重力勢(shì)能增加;從C點(diǎn)到D點(diǎn),高度減小,重力勢(shì)能減小,由于曲桿光滑無摩擦,且不計(jì)空氣阻力,機(jī)械能不變,故C錯(cuò)誤;小環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能一直增加,機(jī)械能不變,故D正確。
20.解:(1)物體質(zhì)量m=ρV=3×103 kg/m3×2 m3=6000 kg,
物體重力G=mg=6000 kg×10 N/kg=6×104 N,
物體浸沒水中所受浮力
22、F浮=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3=2×104 N,
提升物體勻速上升時(shí),物體受向上的拉力和浮力,受向下的重力,所以F+F浮=G,
則拉力F=G-F浮=6×104 N-2×104 N=4×104 N。
(2)物體浸沒在水中上升時(shí)的速度v=PF=4×104W4×104N=1 m/s,
離開水面后,速度不變,但是離開水面后,浮力等于0,根據(jù)二力平衡可知,此時(shí)拉力F'=G=6×104 N,此時(shí)的功率P'=F'v=6×104 N×1 m/s=6×104 W。
(3)從打撈處到離開水面歷時(shí)120 s,上升的高度就是打撈處的深度h=vt=1 m/s×120 s=
23、120 m。
打撈處海水對(duì)海底的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×120 m=1.2×106 Pa。
21.解:(1)1號(hào)木塊對(duì)地面的壓力等于其重力,即
F=G1=m1g=2mg=2×12 kg×10 N/kg=240 N,
1號(hào)木塊與地面的接觸面積S1=ab=1.2 m×0.2 m=0.24 m2,
則1號(hào)木塊未疊放時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)p=FS1=240N0.24m2=1000 Pa。
(2)2號(hào)木塊的重力G2=m2g=mg=12 kg×10 N/kg=120 N,
克服重力所做的功W2=G2h=120 N×0.2 m=24 J。
(3)吊裝k(k≠1)號(hào)木塊克服重力做功Wk=Gk(k-1)h=1k-1mg(k-1)h=mgh=12 kg×10 N/kg×0.2 m=24 J,
由以上可知,吊裝每一塊木塊克服重力做功相等。
則裝完所有的木塊克服重力做功為
W=6Wk=6×24 J=144 J,
則整個(gè)過程克服木塊重力做功的功率
P=Wt=144J360s=0.4 W。
12
（湖南專用）2019中考物理高分一輪 單元13 功 功率 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化課時(shí)訓(xùn)練
