專題06機(jī)械能和做功(原卷版+解析)_第1頁(yè)
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專題06機(jī)械能和做功一、單選題1.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn),今將一小物體m連在彈簧上,并把彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,物體與水平地面間的摩擦力恒定,下列說(shuō)法中正確的是(

)A.

物體從A到B動(dòng)能越來(lái)越大,從B到C動(dòng)能越來(lái)越小

B.

物體從A到B動(dòng)能越來(lái)越小,從B到C所受合力不變

C.

物體從A到B動(dòng)能先增大后減小,從B到C動(dòng)能一直減小

D.

物體在B點(diǎn)動(dòng)能最大2.有兩個(gè)形狀和大小均相同的圓臺(tái)形容器,如圖所示放置.兩容器中裝有等高的水,且底部都粘有一個(gè)質(zhì)量和體積都相同的木質(zhì)球.使兩球脫離底部,最終木球浮于水面靜止.該過(guò)程中浮力對(duì)兩球做的功分別為和,則(

)A.

W甲>W乙

B.

W甲=W乙

C.

W甲<W乙

D.

無(wú)法確定3.有一種運(yùn)動(dòng)叫蹦極,如圖所示是蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖,彈性繩一端固定在O點(diǎn),另一端系住運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落,A點(diǎn)處彈性繩自然伸直。B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力相等的點(diǎn),C點(diǎn)是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中忽略空氣阻力,則(

)A.

從O點(diǎn)至B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B.

從B點(diǎn)至C點(diǎn)只有運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能

C.

從O至A過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度增大,從A至C過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度減小

D.

從O至B過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度增大,從B至C過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度減小4.如圖所示,連著彈簧的小球套在水平桿上,彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí),小球位于O點(diǎn)。小球和水平桿之間存在摩擦力,現(xiàn)用小球壓彈簧至A點(diǎn)后,然后釋放,小球最右端達(dá)到B點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.

小球向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大點(diǎn)出現(xiàn)在O點(diǎn)。

B.

小球第一次向右經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),速度不斷增大

C.

從O點(diǎn)到達(dá)最右端B點(diǎn)的過(guò)程中,是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢(shì)能

D.

小球最終靜止的位置是在O點(diǎn)5.如圖甲所示,質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上。壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器(壓力不超過(guò)最大值)。由壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成電路。壓力傳感器不受力時(shí)電流表示數(shù)是I0。t=0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù)。整個(gè)過(guò)程中,不計(jì)能量損失,電流表示數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,則(

)A.

t1時(shí)刻,小球動(dòng)能最小

B.

t2時(shí)刻,彈簧的彈性勢(shì)能最小

C.

t2~t3這段時(shí)間內(nèi),彈簧的彈性勢(shì)能先增加后減少

D.

t2~t3這段時(shí)間內(nèi),小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢(shì)能6.某運(yùn)動(dòng)員做蹦極運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,從高處O點(diǎn)開始下落,A點(diǎn)是彈性繩的自由長(zhǎng)度,在B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員所受彈力恰好等于重力,C點(diǎn)是第一次下落到達(dá)的最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員所受彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示(蹦極過(guò)程視為在豎直方向的運(yùn)動(dòng))。下列判斷正確的有(

)A.

從O點(diǎn)到A點(diǎn)再到B點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能先增大后減少

B.

從A點(diǎn)到B點(diǎn)再到C點(diǎn)過(guò)程中彈性繩的彈性勢(shì)能先增大后減少

C.

從C點(diǎn)到B點(diǎn)再到A點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能先增大后減少,運(yùn)動(dòng)員重力大小等于F0

D.

從C點(diǎn)到B點(diǎn)再到A點(diǎn)過(guò)程中彈性繩的彈力一直減少,運(yùn)動(dòng)員重力大小小于F07.某同學(xué)將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋,乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力。正確的是(

)A.

甲圖中小球到達(dá)的水平高度等于乙圖中小球的水平高度。

B.

甲圖中小球到達(dá)地面時(shí)的速度大于乙圖中小球的速度

C.

如乙圖中小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)突然不受重力,該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運(yùn)動(dòng)

D.

若將兩球的質(zhì)量增大,則兩球到達(dá)地面時(shí)的速度都將比原來(lái)的大8.如圖所示甲,質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)(形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后又下落,如此反復(fù).通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力.則(

)A.

運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒

B.

t1~t2這段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能一直在增加

C.

t2時(shí)刻小球的速度為最大

D.

t2~t3這段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能先增加后減少9.如圖所示,甲、乙和丙是三個(gè)完全相同的乒乓球,在離地同一高度處以大小相等的速度v,將三個(gè)球分別豎直向下、豎直向上和水平拋出。若在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不計(jì)能量損失,則(

)A.

拋出時(shí)甲球的機(jī)械能大于其他兩個(gè)球

B.

拋出后乙球的機(jī)械能先增大再減小

C.

第一次落地時(shí)甲球的動(dòng)能最大,丙球的動(dòng)能最小

D.

落地后第一次反彈到最高點(diǎn)時(shí)甲、乙兩球的高度相同10.如下圖所示,水平臺(tái)面由同種材料制成,粗糙程度均勻,在它上面放著質(zhì)量為m1的木塊,將木塊用輕繩跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m2的鉤碼相連。木塊在平行于臺(tái)面的輕繩的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,鉤碼觸地后立即靜止,木塊繼續(xù)滑動(dòng)一段距離停在臺(tái)面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì),下列說(shuō)法中正確的是(

)A.

鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,木塊的動(dòng)能保持不變

B.

木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,木塊和鉤碼所受的重力都不做功

C.

木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,木塊的機(jī)械能越來(lái)越大

D.

鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,木塊所受摩擦力大小為m2g11.如圖是“天宮一號(hào)”飛行器運(yùn)行軌道的示意圖;若“天宮一號(hào)”飛行器沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的過(guò)程中機(jī)械能守恒,則它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中(

)A.

重力勢(shì)能增加、動(dòng)能減小

B.

重力勢(shì)能減小、動(dòng)能增加

C.

重力勢(shì)能增加、動(dòng)能增加

D.

重力勢(shì)能不變、動(dòng)能不變

12.如圖,兩個(gè)質(zhì)量相等的小鐵球A、B從兩個(gè)高度相同的光滑斜面和光滑圓弧面的頂點(diǎn)滑到底部,如果它們都是從靜止開始下滑忽略各種阻力,則下列說(shuō)法中不正確的是(

)A.

下滑到底部時(shí),兩球動(dòng)能相等

B.

下滑過(guò)程中重力對(duì)兩球做的功不相等

C.

到達(dá)底部時(shí),兩球速度相等

D.

下滑過(guò)程中,兩球的機(jī)械能總量不變13.已知雨滴在空中豎直下落時(shí)所受空氣阻力與速度大小的二次方成正比,且不同質(zhì)量的雨滴所受空氣阻力與速度大小的二次方的比值相同?,F(xiàn)有兩滴質(zhì)量分別為m1和m2的雨滴從空中豎直下落,在落到地面之前都已做勻速直線運(yùn)動(dòng),那么在兩滴雨滴落地之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,其重力的功率之比為()A.

m1:m2

B.

m1:m2

C.

m2:m1

D.

m114.某人騎一輛普通自行車,在平直公路上以某一速度勻速行駛,若人和車所受的阻力為20N,則通常情況下,騎車人消耗的功率最接近(

)A.

1W

B.

10W

C.

100W

D.

1000W15.如圖所示,小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)時(shí),將一根橡皮筋一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在a點(diǎn),b點(diǎn)是橡皮筋不系小球自然下垂時(shí)下端所在的位置,c點(diǎn)是小球從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn),在小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,不考慮空氣阻力,以下說(shuō)法正確的是()A.

小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí),受的合力為零

B.

小球到達(dá)c點(diǎn)時(shí),受的合力為零

C.

小球的動(dòng)能一直在增加,重力勢(shì)能一直在減小

D.

在c點(diǎn)小球的動(dòng)能為零,橡皮筋的彈性勢(shì)能最大16.如圖所示,足球以初速度v沿著凹凸不平的草地從a運(yùn)動(dòng)到d,足球()A.

在b、d兩點(diǎn)動(dòng)能相等

B.

在a、d兩點(diǎn)動(dòng)能一定相等

C.

從b到c的過(guò)程機(jī)械能減少

D.

從c到d的過(guò)程重力勢(shì)能減少17.在相同的高度,以相等的速度將三個(gè)同樣的小球分別沿豎直向上、豎直向下、水平方向拋出,若不計(jì)空氣阻力,比較它們落地時(shí)的動(dòng)能大小,則(

)A.

豎直向上拋出的大

B.

豎直向下拋出的大

C.

水平方向拋出的大

D.

一樣大18.如圖所示,小球從斜面上某一高度由靜止開始滑下,撞擊靜止于水平木板上的木塊(不計(jì)空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是()A.

小球在斜面上下滑的過(guò)程中,如果以木板為參照物,小球是靜止的

B.

若木板的表面光滑且足夠長(zhǎng),最終木塊的動(dòng)能保持不變

C.

木塊對(duì)木板的壓力就是木塊的重力

D.

小球從斜面上開始下滑到撞擊木塊后靜止的過(guò)程中,小球的機(jī)械能先變大后變小19.(2019·衢州)為了研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān),教材中設(shè)計(jì)了“小鋼球撞木塊”的實(shí)驗(yàn)(如圖所示),讓靜止的小鋼球從斜面上滾下,觀察木塊木塊被推動(dòng)的距離.關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中,不正確的是(

)A.

該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是采用轉(zhuǎn)換法,用木塊移動(dòng)的距離來(lái)顯示動(dòng)能的大小

B.

該實(shí)驗(yàn)研究的基本方法是控制變量法,如分別控制小鋼球滾下的高度和小球的質(zhì)量等

C.

在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí),可以不考慮斜面的光滑程度、被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素

D.

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,讓同一小球從不同高度滾下,目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動(dòng)速度20.(2016·紹興)面積很大的水池,水面上浮著一邊長(zhǎng)為a,質(zhì)量為m的正方體均勻木塊,開始時(shí)木塊靜止,如圖甲?,F(xiàn)用力F將木塊勻速下壓,運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)隨深度H變化如圖乙,則下列正確的是(

)A.

正方體木塊的密度為水的23B.

在木塊勻速下沉過(guò)程中,F(xiàn)最大值是

mg4

C.

木塊開始下沉到恰好浸沒(méi)的過(guò)程中,重力對(duì)木塊做功是mga4二、填空題21.如圖所示,斜面高為3m,用沿斜面向上大小為300N的拉力F,將重為500N的木箱由斜面底端以0.5m/s的速度勻速拉動(dòng),經(jīng)過(guò)12s到達(dá)頂端,則拉力的功率是________W,物體與斜面間的摩擦力是________N。22.如圖所示,原長(zhǎng)為1的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上,另一端與水平面上的木塊相連。推動(dòng)木塊壓縮彈簧,當(dāng)其左端至A點(diǎn)時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能為25J;松手后,木塊在彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次后靜止,此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為1J.則木塊最終靜止的位置一定不可能位于________(B/C/D)點(diǎn),整個(gè)過(guò)程中木塊克服阻力做的功是________J,整個(gè)過(guò)程中木塊速度最大時(shí)其左端可能位于________(B/C/D)點(diǎn)。23.光滑斜面甲與水平面AB平滑連接,從斜面甲高H處?kù)o止釋放小球,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)靜止,如圖①所示。在AB上的C點(diǎn)平滑拼接另一光滑斜面乙,已知AB=3AC,如圖②所示。則(1)如果小球從斜面甲高H處?kù)o止釋放,則小球到達(dá)乙斜面的最大高度h=________H;(2)要使小球在乙斜面上到達(dá)的最大高度變?yōu)?h,小球應(yīng)從甲斜面________高處?kù)o止釋放。24.如圖甲所示,水平地面上的一物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。則第2秒末時(shí),物體處于________狀態(tài),第6秒末到第9秒末,推力F做功是________焦耳,3-6秒時(shí)物體受到的滑動(dòng)摩擦力為________牛。25.如圖甲所示,小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊,使它在同一水平木板上滑動(dòng),圖乙是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的路程隨時(shí)間變化的圖象。請(qǐng)根據(jù)圖象判斷:在相等的時(shí)間內(nèi),木塊兩次受到的拉力F1________

F2;兩次拉力對(duì)木塊做的功W1________

W2。(選填“>”“<”或“=”)

26.閱讀短文,回答文后的問(wèn)題2015年是世界反法西斯和中國(guó)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年,我國(guó)將舉行盛大閱兵儀式.99式主戰(zhàn)坦克預(yù)計(jì)會(huì)再次成為本次閱兵的一大亮點(diǎn).99式主戰(zhàn)坦克為我國(guó)自行研制,火炮威力居于世界領(lǐng)先地位.炮彈初速為1940m/s,居世界第一.炮管中部的抽煙裝置,由儲(chǔ)氣筒、噴嘴等組成.炮塔內(nèi)炮手發(fā)射炮彈,彈丸經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí)儲(chǔ)氣筒會(huì)充入高壓氣體,彈丸飛離炮口后,儲(chǔ)氣筒內(nèi)的高壓氣體便由噴嘴向外沖出,迫使炮塔中的有害氣體沿炮口流出,凈化了車內(nèi)空氣.炮管外裝有隔熱套,隔熱套分為內(nèi)外兩層,外層是為了減少環(huán)境對(duì)炮管的影響,內(nèi)層是為了能使火炮發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的熱量快速傳遞,使炮管溫度趨于一致,減少變形.99式坦克還配備紅外夜視儀、激光測(cè)距儀等先進(jìn)設(shè)備,能夠全天候作戰(zhàn).(1)高速飛行的炮彈能夠擊穿2000m外900mm厚的裝甲,是因?yàn)樗哂休^大的________

能.(2)抽煙裝置噴嘴的開口方向,你認(rèn)為圖中哪一選擇最符合要求________

?(3)炮管隔熱套內(nèi)層材料的性質(zhì)最應(yīng)該具有(

)A.

熔點(diǎn)低

B.

熔點(diǎn)高

C.

導(dǎo)熱性好

D.

導(dǎo)熱性差(4)紅外夜視儀夜晚能夠識(shí)別人體、巖石、坦克,是因?yàn)楸蛔R(shí)別物體的________

不同,發(fā)出的紅外線強(qiáng)度不同.?三、實(shí)驗(yàn)探究題27.興趣小組同學(xué)探究“物體動(dòng)能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)中,猜想“物體動(dòng)能大小與小球質(zhì)量大小有關(guān)”,所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲,圖乙和丙為實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置,A、B為質(zhì)量不同的兩個(gè)小球。

(1)甲圖的幾次實(shí)驗(yàn)中,木塊運(yùn)動(dòng)到了長(zhǎng)木板的末端之外,在現(xiàn)有器材的基礎(chǔ)上,則解決的辦法有:________

(列舉一點(diǎn))。(2)有同學(xué)對(duì)“質(zhì)量不同的鋼球從同一光滑斜面、同一高度由靜止開始沿斜面滾下,剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等”有疑惑。小組同學(xué)在乙圖的基礎(chǔ)上改進(jìn),在斜面上增設(shè)兩個(gè)相同的光滑小凹槽和兩個(gè)鋼尺(如圖丙)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),將鋼尺1在如圖位置豎直向上拉起,目的是為了保證________。(3)丙圖的實(shí)驗(yàn)中,若觀察到________,則可以確認(rèn)兩小球剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等。28.學(xué)習(xí)了“物體的動(dòng)能與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)后,小軍開展了如圖甲的實(shí)驗(yàn):步驟一:讓鐵球甲從斜面E點(diǎn)靜止?jié)L下,打到A處木塊,推動(dòng)木塊;步驟二:讓鐵球甲從斜面F點(diǎn)滾下,打到A處相同的木塊,推動(dòng)木塊;步驟三:換一鐵球乙(m乙>m甲)從斜面上F點(diǎn)靜止?jié)L下,打到A處相同的木塊,推動(dòng)木塊。(1)鐵球動(dòng)能的大小事通過(guò)________(選填:“木塊移動(dòng)的距離S”或“鐵球的高度h”)來(lái)反應(yīng),這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。(2)實(shí)際操作中,小軍發(fā)現(xiàn)幾次木塊并未發(fā)生移動(dòng),對(duì)此你建議的改進(jìn)方法________。(3)為了讓質(zhì)量不同的甲、乙兩球獲得相同的初速度,有同學(xué)認(rèn)為可以不用讓兩球都從E點(diǎn)滾下,而是設(shè)計(jì)了如圖乙裝置,只要每次讓兩球壓縮彈簧到同樣的形變程度后自然釋放即可。不考慮各種能量損耗,該方法________(合理/不合理),請(qǐng)說(shuō)明理由________。29.同學(xué)們所用的筆,有些在靠近筆端的地方裝有一個(gè)輕質(zhì)彈簧(如圖所示)。小文和小軍各自拿自己裝有彈簧的筆玩彈筆游戲。結(jié)果發(fā)現(xiàn)小軍的筆彈得高一些,小文分析:筆彈起的高度與筆內(nèi)彈簧的彈性勢(shì)能的大小有關(guān),那么彈簧彈性勢(shì)能的大小又跟什么因素有關(guān)呢?小文猜想:①?gòu)椈蓮椥詣?shì)能的大小可能跟它的材料有關(guān);②彈簧彈性勢(shì)能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)。(1)小文利用兩個(gè)外形完全相同但材料不同的彈簧A和B、一個(gè)小鋼球、一個(gè)輕木塊,在同一水平面上進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn),此實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證猜想________,實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小是通過(guò)________來(lái)體現(xiàn)的。(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證另一個(gè)猜想(寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟,分析可能出現(xiàn)的現(xiàn)象并得出結(jié)論)。30.動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)呢?小雨用相同的斜面、長(zhǎng)木板和紙盒,兩個(gè)不同質(zhì)量的小球,設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn),測(cè)量出每次實(shí)驗(yàn)中紙盒移動(dòng)的距離,再通過(guò)比較分析得出結(jié)論.

(1)小雨通過(guò)觀察比較紙盒移動(dòng)的距離來(lái)比較小球動(dòng)能的大小,這種科學(xué)研究的方法與以下選項(xiàng)中的

相同.A.

研究磁場(chǎng)時(shí)用磁感線表示

B.

用黃豆和芝麻混合前后的體積變化研究分子間隙

C.

研究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系時(shí)控制壓力的大小相同

D.

電流看不見、摸不著,判斷電路中是否有電流可以通過(guò)電路中的燈泡是否發(fā)光去確定(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到紙盒移動(dòng)的距離圖丙比圖甲短,可得出的結(jié)論是________.(3)如果紙盒與小球碰撞的側(cè)面過(guò)于柔軟,則紙盒的移動(dòng)的距離會(huì)偏小,請(qǐng)分析解釋原因________.31.某興趣小組提出利用“研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)與所需器材(斜面、木塊、不同質(zhì)量的小鋼球)來(lái)探究“影響重力勢(shì)能大小的因素”的設(shè)想.請(qǐng)你幫助完成如下實(shí)驗(yàn)方案:

(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察________

的大小,來(lái)判斷小球重力勢(shì)能的大?。?)本實(shí)驗(yàn)中若水平面絕對(duì)光滑則不能得出結(jié)論,原因是________

(3)實(shí)驗(yàn)中為了要探究重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量的關(guān)系要選用上述圖________

,具體的操作方法是讓小球從________

(選填“相同”或“不同”)的高度由靜止?jié)L下(4)要探究重力勢(shì)能與物體的高度的關(guān)系要選用上述圖________

,具體的操作方法是讓小球從________

(選填“相同”或“不同”)的高度由靜止?jié)L下(5)通過(guò)比較分析可以得出的結(jié)論是________

四、解答題32.如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個(gè)重為8N、邊長(zhǎng)為10cm的立方體物塊M,M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。請(qǐng)解答下列問(wèn)題:(1)當(dāng)t=140s時(shí),物塊M在水中處于__(填“沉底”“懸浮”或“漂浮”)狀態(tài)。(2)當(dāng)t=140s時(shí),水對(duì)容器底部的壓力大小是多少?”(3)圖乙中a的值是多少?(4)在0~40s和40s~140s兩個(gè)階段,浮力對(duì)物體做功分別是多少?33.美國(guó)建筑師凱文?朔普費(fèi)爾設(shè)計(jì)出了一種能漂浮在水中的城市(如圖所示),漂浮城市裝有動(dòng)力裝置,可以移動(dòng)。該漂浮城市三角形建筑的主體結(jié)構(gòu)是中空的,強(qiáng)風(fēng)能從中通過(guò),可以確保當(dāng)颶風(fēng)來(lái)臨時(shí),把颶風(fēng)對(duì)建筑的破壞降至最低。該漂浮城市高達(dá)360m,占地270萬(wàn)平方米,可容納多達(dá)4萬(wàn)居民。酒店、商店只要是普通城市有的,這里都一應(yīng)俱全,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)假如某班級(jí)有50位平均質(zhì)量為50kg的中學(xué)生從岸上進(jìn)入漂浮城市參觀,則漂浮城市受到的浮力增加了多少?(2)若三角形建筑空洞的面積為2.0×104m2,某次颶風(fēng)正好垂直于空洞的表面吹入,1s鐘流入空洞的空氣質(zhì)量是1.92×106kg,該地的空氣密度是1.2kg/m3.則颶風(fēng)的風(fēng)速是多少m/s?(3)若漂浮城市在平靜的水面上沿直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變。從某一時(shí)刻開始,漂浮城市受到水平方向的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如下圖甲所示,漂浮城市的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如下圖乙所示。求:從第50s鐘到100s鐘內(nèi)牽引力做的功為多少J?34.在某次抗震救災(zāi)活動(dòng)中,一輛滿載物資的總重為G(N)的運(yùn)輸車,沿物資沿ABCD路線從運(yùn)至D處,AB段的海拔高度為h1米,CD段的海拔高度為h2米,如圖甲所示。在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中,汽車以恒定速度v(m/s)運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)經(jīng)過(guò)A處,t1時(shí)經(jīng)過(guò)B處,t2時(shí)經(jīng)過(guò)C處,在此過(guò)程中汽車牽引力的功率P隨時(shí)間變化的關(guān)系可簡(jiǎn)化為圖乙所示(P1、P2、t1和t2均為已知量)。(1)請(qǐng)分析說(shuō)明汽車在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力的大小關(guān)系。(2)請(qǐng)用已知量求汽車沿BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力的表達(dá)式。35.“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組的故事被搬上了中央電視臺(tái)的春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)(如圖1),幾節(jié)自帶動(dòng)力的車輛(動(dòng)車)加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車輛(拖車)編成一組,就是高鐵動(dòng)車組。(1)2019年春晚除北京主會(huì)場(chǎng)之外,還設(shè)置了深圳、井岡山、吉林三個(gè)分會(huì)場(chǎng)。若G79動(dòng)車全程的平均時(shí)速為250千米/時(shí),請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算回答,北京西到深圳北的直線距離最大不超過(guò)多少千米?(2)若動(dòng)車組運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力與其所受重力成正比(可表示為f=kG=kmg,k、g為常數(shù)),每節(jié)動(dòng)車與拖車的質(zhì)量都相等,每節(jié)動(dòng)車的額定功率部相等(動(dòng)車的功率可表示為P=Fv=fv)。若1節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為120千米時(shí),則6節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車縮成的動(dòng)車組的最大速度為多少?36.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(zhǎng)短不一的長(zhǎng)方體木塊均平放在水平地面上,機(jī)器人將木塊按長(zhǎng)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=0.2m,寬度均為b=0.2m,不同序號(hào)木塊的質(zhì)量如下表,其中m=12kg,g取10Nkg。序號(hào)1234567質(zhì)量2mmm/2m/3m/4m/5m/6(1)已知1號(hào)木塊的長(zhǎng)度a=1.2m,求未疊放時(shí)1號(hào)木塊對(duì)地面的壓強(qiáng)。(2)如圖,把2號(hào)木塊吊裝到1號(hào)木塊的上面,求此過(guò)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)6min,求整個(gè)過(guò)程克服木塊重力做功的功率。37.暑假里,小科全家從寧波出發(fā)去舟山自駕游。經(jīng)過(guò)了壯觀的金塘跨海大橋,如圖。已知人和車的總質(zhì)量為M。車子進(jìn)入大橋之前,先駛?cè)牒荛L(zhǎng)的一段引橋。引橋長(zhǎng)度為L(zhǎng),高為h。(1)當(dāng)汽車在水平路面行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒為P1,此時(shí)汽車以v的速度勻速直線行駛,求汽車受到的阻力為________。(2)當(dāng)汽車駛?cè)敫呒芤龢?,若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒定為P2,則速度越________,越容易上橋。(3)已知汽車從引橋底部勻速行駛到頂部所用時(shí)間為t,若汽車在引橋上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍,用題中已有的條件(字母)證明:k=(P2t-Mgh)v/LP1。專題06機(jī)械能和做功一、單選題1.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn),今將一小物體m連在彈簧上,并把彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,物體與水平地面間的摩擦力恒定,下列說(shuō)法中正確的是(

)A.

物體從A到B動(dòng)能越來(lái)越大,從B到C動(dòng)能越來(lái)越小

B.

物體從A到B動(dòng)能越來(lái)越小,從B到C所受合力不變

C.

物體從A到B動(dòng)能先增大后減小,從B到C動(dòng)能一直減小

D.

物體在B點(diǎn)動(dòng)能最大【答案】C【解析】【分析】當(dāng)物體受到的合力與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),做加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)物體受到的合力與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),做減速運(yùn)動(dòng),據(jù)此判斷動(dòng)能的變化?!窘獯稹慨?dāng)物體從A到B時(shí),它受到向右的彈力和向左的摩擦力。在開始的一段時(shí)間內(nèi),彈力大于摩擦力,合力向右,因此物體m做加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)彈力和摩擦力相等時(shí),合力為0,物體m的加速停止,此時(shí)速度最大,動(dòng)能最大;在從這點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi),彈力逐漸減小為0,合力向左,物體做減速運(yùn)動(dòng);當(dāng)從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈力和摩擦力都向左,即合力向左,那么物體m一直做減速運(yùn)動(dòng),直到速度為0。

物體從A到B的過(guò)程中,由于彈力和摩擦力相等的點(diǎn)在二者之間,所以物體的速度先增大后減小,即動(dòng)能先增大后減?。粡腂到C時(shí),彈簧形變?cè)龃?,彈力增大,因此合力變大;但速度變小,因此?dòng)能減小,故A、B、D錯(cuò)誤,而C正確。

故選C。2.有兩個(gè)形狀和大小均相同的圓臺(tái)形容器,如圖所示放置.兩容器中裝有等高的水,且底部都粘有一個(gè)質(zhì)量和體積都相同的木質(zhì)球.使兩球脫離底部,最終木球浮于水面靜止.該過(guò)程中浮力對(duì)兩球做的功分別為和,則(

)A.

W甲>W乙

B.

W甲=W乙

C.

W甲<W乙

D.

無(wú)法確定【答案】A【解析】【分析】(1)已知液體密度和體積根據(jù)公式F浮=ρ液gV排比較浮力的大??;

(2)首先根據(jù)容器的形狀分析小球浮出水面后水面下降高度的大小,然后根據(jù)h'=h-△h比較水面的高度大小,最后根據(jù)W=Fs判斷浮力做功的大小。

【解答】當(dāng)兩個(gè)小球浸沒(méi)時(shí),它們排開水的體積相同,

根據(jù)公式F浮=ρ液gV排可知,它們受到的浮力F甲=F乙;

當(dāng)小球在水面漂浮時(shí),它們排開水的體積相同,

那么甲、乙兩個(gè)容器中水面下降的體積相同;

根據(jù)V=Sh可知,甲的上口大,所以甲水面下降的高度△h??;

根據(jù)公式h'=h-△h可知,原來(lái)水面高度相同,那么甲的水面高度更大一些。

根據(jù)W=Fs可知,甲和乙的浮力相同,而甲上升的高度大,

因此浮力對(duì)甲做的功W甲>W乙。3.有一種運(yùn)動(dòng)叫蹦極,如圖所示是蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖,彈性繩一端固定在O點(diǎn),另一端系住運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落,A點(diǎn)處彈性繩自然伸直。B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力相等的點(diǎn),C點(diǎn)是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中忽略空氣阻力,則(

)A.

從O點(diǎn)至B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B.

從B點(diǎn)至C點(diǎn)只有運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能

C.

從O至A過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度增大,從A至C過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度減小

D.

從O至B過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度增大,從B至C過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員速度減小【答案】D【解析】【分析】(1)B點(diǎn)時(shí)繩子已經(jīng)伸長(zhǎng),這時(shí)繩子有彈性勢(shì)能,這也是由人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái);

(2)從B到C時(shí),人的高度下降,那么人的重力勢(shì)能也會(huì)轉(zhuǎn)化為繩子的彈性勢(shì)能;

(3)從O到B的過(guò)程中,彈力一直小于重力,合力向下且與運(yùn)動(dòng)方向相同,人應(yīng)該做加速運(yùn)動(dòng);從B到C的過(guò)程中,彈力大于重力,合力向上與運(yùn)動(dòng)方向相反,人應(yīng)該做減速運(yùn)動(dòng)。【解答】根據(jù)題意可知,從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,重力大于彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力,因此速度越來(lái)越大;從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力大于重力,運(yùn)動(dòng)員的速度開始減小,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),速度為零;由于不計(jì)空氣阻力,因此整個(gè)過(guò)程能量守恒。故答案為:D4.如圖所示,連著彈簧的小球套在水平桿上,彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí),小球位于O點(diǎn)。小球和水平桿之間存在摩擦力,現(xiàn)用小球壓彈簧至A點(diǎn)后,然后釋放,小球最右端達(dá)到B點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.

小球向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大點(diǎn)出現(xiàn)在O點(diǎn)。

B.

小球第一次向右經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),速度不斷增大

C.

從O點(diǎn)到達(dá)最右端B點(diǎn)的過(guò)程中,是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢(shì)能

D.

小球最終靜止的位置是在O點(diǎn)【答案】C【解析】【分析】(1)如果物體受到的合力不為0,且和物體的運(yùn)動(dòng)方向一致,那么它將做加速運(yùn)動(dòng);且合力越大,物體的速度變化量越大;

(2)如果物體受到的合力不為0,且和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,那么它將做減速運(yùn)動(dòng);且合力越大,物體的速度變化量越大;

(3)彈簧的形變程度越大,它的彈性勢(shì)能越大;而物體克服摩擦,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,據(jù)此判斷;

(4)由于小球的機(jī)械能會(huì)不斷的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,小球的位置取決于有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

【解答】A.小球在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,開始時(shí),彈力大于摩擦力,小球做加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)彈力等于摩擦力時(shí),小球停止加速,這時(shí)它的運(yùn)動(dòng)速度最大;由于O點(diǎn)時(shí)彈簧彈力為0,所以這個(gè)速度最大的點(diǎn)肯定在O點(diǎn)左側(cè),故A錯(cuò)誤;

B.小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí),彈力的方向與小球的運(yùn)動(dòng)方向相反,這時(shí)小球應(yīng)該做減速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;

C.從O點(diǎn)到達(dá)最右端B點(diǎn)的過(guò)程中,由于不斷摩擦,小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;彈簧的長(zhǎng)度不斷增大,小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,故C正確;

D.由于小球與水平桿之間有摩擦力,因此在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球很可能停在O點(diǎn)的左邊或右邊,這時(shí)彈力等于摩擦力,故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖甲所示,質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上。壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器(壓力不超過(guò)最大值)。由壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成電路。壓力傳感器不受力時(shí)電流表示數(shù)是I0。t=0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復(fù)。整個(gè)過(guò)程中,不計(jì)能量損失,電流表示數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,則(

)A.

t1時(shí)刻,小球動(dòng)能最小

B.

t2時(shí)刻,彈簧的彈性勢(shì)能最小

C.

t2~t3這段時(shí)間內(nèi),彈簧的彈性勢(shì)能先增加后減少

D.

t2~t3這段時(shí)間內(nèi),小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢(shì)能【答案】D【解析】【分析】(1)同一個(gè)小球質(zhì)量相同,動(dòng)能越大,速度越大;

(2)彈簧的彈性勢(shì)能與形變程度有關(guān),形變程度越大,彈性勢(shì)能越大;

(3)根據(jù)乙圖可知,從0~t1時(shí)間內(nèi),電流保持I0不變,說(shuō)明這時(shí)小球還沒(méi)有與彈簧接觸,彈簧還沒(méi)有發(fā)生形變進(jìn)而對(duì)壓力傳感器產(chǎn)生壓力;從t1~t2時(shí)間內(nèi),電流逐漸增大,說(shuō)明壓力傳感器受到的電阻變小壓力不斷增大,即彈簧的形變程度增大,彈力不斷增大;從t2~t3時(shí)間內(nèi),電流變小,說(shuō)明壓力傳感器電阻增大而壓力變小,即彈簧恢復(fù)形狀,將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能的過(guò)程。

①t1時(shí)刻,電流開始增大,說(shuō)明壓力傳感器電阻變小而壓力增大,即彈簧開始發(fā)生形變,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化判斷動(dòng)能的大小;

②t2時(shí)刻,電流最大,據(jù)此判斷壓力傳感器上壓力的變化,進(jìn)而推得彈簧形變程度的大小,弄清彈性勢(shì)能的大小;

③在t2~t3這段時(shí)間內(nèi),根據(jù)電流變化推斷壓力傳感器上電阻的變化,進(jìn)而弄清彈簧彈力的變化,判斷出能量的轉(zhuǎn)化方向即可?!窘獯稹縯1時(shí)刻時(shí),電流表示數(shù)為I0,并呈上升趨勢(shì),表示此時(shí)壓力傳感器不受力,小球剛好接觸彈簧且彈簧還未發(fā)生彈性形變,小球處于繼續(xù)下落狀態(tài),此時(shí)小球的速度達(dá)到最大,也就是說(shuō)小球動(dòng)能達(dá)到最大,A不符合題意;

t2時(shí)刻時(shí),電流表示數(shù)最大,表示壓力傳感器的電阻阻值最小,表明壓力傳感器受到的壓力最大,說(shuō)明此時(shí)小球把彈簧壓縮到最低點(diǎn),彈簧的彈性形變程度最大,彈性勢(shì)能最大,B不符合題意;

t2~t3這段時(shí)間內(nèi),電流表示數(shù)變小,表示壓力傳感器的電阻阻值增大,表明壓力傳感器受到的壓力減小,說(shuō)明此時(shí)是彈簧把小球彈起的過(guò)程,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能和重力勢(shì)能,因此小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢(shì)能,C不符合題意,D符合題意。故答案為:D6.某運(yùn)動(dòng)員做蹦極運(yùn)動(dòng),如圖甲所示,從高處O點(diǎn)開始下落,A點(diǎn)是彈性繩的自由長(zhǎng)度,在B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員所受彈力恰好等于重力,C點(diǎn)是第一次下落到達(dá)的最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員所受彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示(蹦極過(guò)程視為在豎直方向的運(yùn)動(dòng))。下列判斷正確的有(

)A.

從O點(diǎn)到A點(diǎn)再到B點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能先增大后減少

B.

從A點(diǎn)到B點(diǎn)再到C點(diǎn)過(guò)程中彈性繩的彈性勢(shì)能先增大后減少

C.

從C點(diǎn)到B點(diǎn)再到A點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能先增大后減少,運(yùn)動(dòng)員重力大小等于F0

D.

從C點(diǎn)到B點(diǎn)再到A點(diǎn)過(guò)程中彈性繩的彈力一直減少,運(yùn)動(dòng)員重力大小小于F0【答案】D【解析】【分析】(1)當(dāng)物體的質(zhì)量不變時(shí),速度越大,動(dòng)能越大;

(2)當(dāng)合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),物體做加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng);(3)當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),它受到的彈力和重力是平衡力。

【解答】A.根據(jù)題目描述可知,A點(diǎn)剛好是繩子的自然長(zhǎng)度,從O點(diǎn)到A的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員只受重力,那么這個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員做加速運(yùn)動(dòng)。B點(diǎn)彈力等于重力,即從A點(diǎn)到B點(diǎn)彈力都小于重力,那么合力向下,仍然做加速運(yùn)動(dòng),因此從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中速度一直在增大,因此動(dòng)能一直在增大,故A錯(cuò)誤;B.從A點(diǎn)到B點(diǎn)再到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩的長(zhǎng)度一直在變大,因此它的彈性勢(shì)能一直在增大,故B錯(cuò)誤;

C.從C點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩的彈力大于運(yùn)動(dòng)員的重力,因此運(yùn)動(dòng)員的速度在增大;從B點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)中,彈性繩的彈力小于運(yùn)動(dòng)員的重力,因此運(yùn)動(dòng)員的速度在減小,因此運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大后減小。根據(jù)乙圖可知,當(dāng)圖像趨于一條直線時(shí),運(yùn)動(dòng)員靜止下來(lái),這時(shí)彈力等于重力;因?yàn)檫@時(shí)的彈力小于F0,所以重力小于F0,故C錯(cuò)誤;

D.從C點(diǎn)到B點(diǎn)再到A點(diǎn)過(guò)程中,彈性繩的長(zhǎng)度不斷減小,所以彈性繩的彈力一直減小,而運(yùn)動(dòng)員的重力小于F0,故D正確。故選D。

7.某同學(xué)將同一小球以相同大小的速度按如圖兩種方法拋擲小球。甲圖是豎直上拋,乙圖是以一定的角度斜拋小球。忽略運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力。正確的是(

)A.

甲圖中小球到達(dá)的水平高度等于乙圖中小球的水平高度。

B.

甲圖中小球到達(dá)地面時(shí)的速度大于乙圖中小球的速度

C.

如乙圖中小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)突然不受重力,該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運(yùn)動(dòng)

D.

若將兩球的質(zhì)量增大,則兩球到達(dá)地面時(shí)的速度都將比原來(lái)的大【答案】C【解析】【分析】(1)小球在升空過(guò)程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;

(2)當(dāng)小球質(zhì)量相同時(shí),它的動(dòng)能大,運(yùn)動(dòng)速度就大;

(3)一起物體在不受外力左右時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這就是牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律;

(4)物體到達(dá)地面的速度與質(zhì)量無(wú)關(guān),只與它下降的高度和出手時(shí)的速度有關(guān)。

【解答】A.小球在升空過(guò)程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,因此小球到達(dá)的高度由它在豎直方向上的速度大小有關(guān)。因?yàn)榧讏D中小球豎直方向的速度大于乙圖小球豎直方向上的速度,所有甲圖中小球達(dá)到的高度大于乙圖中小球的高度,故A錯(cuò)誤;

B.不計(jì)空氣阻力,兩個(gè)小球機(jī)械能守恒,它們出手時(shí)的重力勢(shì)能和動(dòng)能相同,因此到達(dá)地面時(shí)動(dòng)能相等,那么速度相等,故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)牛頓第一定律,乙圖中小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)突然不受重力,該小球?qū)⑺较蛴覄蛩僦本€運(yùn)動(dòng),故C正確;

D.兩球到達(dá)地面時(shí)的速度與它們的質(zhì)量無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示甲,質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時(shí)刻,將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(diǎn)(形變?cè)趶椥韵薅葍?nèi)),然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后又下落,如此反復(fù).通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測(cè)出該過(guò)程中彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力.則(

)A.

運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒

B.

t1~t2這段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能一直在增加

C.

t2時(shí)刻小球的速度為最大

D.

t2~t3這段時(shí)間內(nèi),小球的動(dòng)能先增加后減少【答案】D【解析】【分析】小球先自由下落,與彈簧接觸后,彈簧被壓縮,彈力不斷變大,當(dāng)彈力小于重力時(shí),物體加速下降,合力變小,小球速度減?。晃矬w因?yàn)閼T性繼續(xù)下降,彈力變得大于重力,合力變?yōu)橄蛏锨也粩嘧兇?,小球開始向上運(yùn)動(dòng);上升過(guò)程,加速運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到最大,之后減速運(yùn)動(dòng),直到小球離開彈簧為止。對(duì)于小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.【解答】A、由圖看出,彈簧的彈力在變化,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能在變化,而小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則知小球的機(jī)械能不守恒,A不合題意;

B、小球從t=0時(shí)從高處釋放,t1時(shí)刻剛好產(chǎn)生彈力,表明小球剛好接觸彈簧,則在t1~t2這段時(shí)間物體向下運(yùn)動(dòng),高度是不斷減小,重力勢(shì)能不斷減小,B不合題意;

C、t2時(shí)刻彈力最大,故彈簧的壓縮量最大,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),速度等于零,C不合題意;

D、t2~t3段時(shí)間內(nèi),彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢(shì)能,速度由大變小,運(yùn)動(dòng)到最上時(shí)速度為零,彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,所以它的動(dòng)能先增大后減小,D符合題意。

故答案為:D。9.如圖所示,甲、乙和丙是三個(gè)完全相同的乒乓球,在離地同一高度處以大小相等的速度v,將三個(gè)球分別豎直向下、豎直向上和水平拋出。若在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不計(jì)能量損失,則(

)A.

拋出時(shí)甲球的機(jī)械能大于其他兩個(gè)球

B.

拋出后乙球的機(jī)械能先增大再減小

C.

第一次落地時(shí)甲球的動(dòng)能最大,丙球的動(dòng)能最小

D.

落地后第一次反彈到最高點(diǎn)時(shí)甲、乙兩球的高度相同【答案】D【解析】【分析】機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能的總和;動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān);重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和被舉的高度有關(guān)。

【解答】AB、三個(gè)小球的質(zhì)量相同,拋出時(shí)的高度相同,速度相同,則它們的機(jī)械能是相同的;在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不計(jì)能量損失,在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,機(jī)械能守恒,則機(jī)械能保持不變,A、B不合題意;

C、三個(gè)小球的機(jī)械能是相同的,第一次落地時(shí),由于機(jī)械能守恒,重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,所以,三個(gè)小球的動(dòng)能相同,C不合題意;

D、落地后第一次反彈到最高點(diǎn)時(shí),甲、乙的機(jī)械能是相同的,且動(dòng)能都為0,所以甲、乙兩球的重力勢(shì)能相同,高度也相同,D符合題意。

故答案為:D。

10.如下圖所示,水平臺(tái)面由同種材料制成,粗糙程度均勻,在它上面放著質(zhì)量為m1的木塊,將木塊用輕繩跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m2的鉤碼相連。木塊在平行于臺(tái)面的輕繩的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,鉤碼觸地后立即靜止,木塊繼續(xù)滑動(dòng)一段距離停在臺(tái)面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì),下列說(shuō)法中正確的是(

)A.

鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,木塊的動(dòng)能保持不變

B.

木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,木塊和鉤碼所受的重力都不做功

C.

木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,木塊的機(jī)械能越來(lái)越大

D.

鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,木塊所受摩擦力大小為m2g【答案】D【解析】【分析】(1)動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān);(2)判斷力是否做功關(guān)鍵是看在力的方向上是否有路程;(3)機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能;(4)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度和壓力大小有關(guān)?!窘獯稹緼.鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,木塊的動(dòng)能保持不變,木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,木塊的運(yùn)動(dòng)速度逐漸降到零,由于速度減小所以運(yùn)能也減小,A錯(cuò)誤;B.木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,木塊和鉤碼所受的重力都不做功,木塊在重力方向上沒(méi)有運(yùn)動(dòng)所以木塊所受的重力沒(méi)有做功,鉤碼在重力方向上有路程所以鉤碼所受的重力做功,B錯(cuò)誤;C.木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,木塊的機(jī)械能越來(lái)越大,在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊的速度不變,高度不變所以木塊的動(dòng)能不變,木塊的重力勢(shì)能不變,所以機(jī)械能也不變,C錯(cuò)誤;D.鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中,木塊所受摩擦力大小為m2g,木塊繼續(xù)滑動(dòng)過(guò)程中與木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)都受到滑動(dòng)摩擦力的作用,由于接觸面粗糙程度和壓力大小相同,所以兩者的摩擦力相同。木塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力與繩子的拉力是一對(duì)平衡力,而繩的拉力等于鉤碼的重力m2g,所以木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過(guò)程中所受摩擦力大小為m2g,D正確。故答案為:D11.如圖是“天宮一號(hào)”飛行器運(yùn)行軌道的示意圖;若“天宮一號(hào)”飛行器沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的過(guò)程中機(jī)械能守恒,則它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中(

)A.

重力勢(shì)能增加、動(dòng)能減小

B.

重力勢(shì)能減小、動(dòng)能增加

C.

重力勢(shì)能增加、動(dòng)能增加

D.

重力勢(shì)能不變、動(dòng)能不變

【答案】B【解析】【分析】(1)動(dòng)能大小的影響因素:質(zhì)量、速度.質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大;(2)重力勢(shì)能大小的影響因素:質(zhì)量、被舉得高度.質(zhì)量越大,高度越高,重力勢(shì)能越大.【解答】“天宮一號(hào)”從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中,高度減小,重力勢(shì)能減少,因?yàn)闄C(jī)械能守恒,所以動(dòng)能增加,B選項(xiàng)正確。

故選B12.如圖,兩個(gè)質(zhì)量相等的小鐵球A、B從兩個(gè)高度相同的光滑斜面和光滑圓弧面的頂點(diǎn)滑到底部,如果它們都是從靜止開始下滑忽略各種阻力,則下列說(shuō)法中不正確的是(

)A.

下滑到底部時(shí),兩球動(dòng)能相等

B.

下滑過(guò)程中重力對(duì)兩球做的功不相等

C.

到達(dá)底部時(shí),兩球速度相等

D.

下滑過(guò)程中,兩球的機(jī)械能總量不變【答案】B【解析】【解答】小球在下滑時(shí),如果忽略各種阻力,即只有重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化,此時(shí)機(jī)械能守恒,重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;小球在頂端具有相同的重力勢(shì)能,下滑到底部時(shí)具有相同的動(dòng)能,兩球的速度相等;小球下落的高度相同,由W=Gh可得,重力對(duì)兩球做功相等.綜上所述,此題中說(shuō)法錯(cuò)誤的是選項(xiàng)B故選B【分析】在只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化時(shí),機(jī)械能的總量保持不變,即機(jī)械能守恒.物體的重力勢(shì)能減少多少,動(dòng)能就增加多少.13.已知雨滴在空中豎直下落時(shí)所受空氣阻力與速度大小的二次方成正比,且不同質(zhì)量的雨滴所受空氣阻力與速度大小的二次方的比值相同?,F(xiàn)有兩滴質(zhì)量分別為m1和m2的雨滴從空中豎直下落,在落到地面之前都已做勻速直線運(yùn)動(dòng),那么在兩滴雨滴落地之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,其重力的功率之比為()A.

m1:m2

B.

m1:m2

C.

m2:m1

D.

m1【答案】D【解析】【分析】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)平衡力和功率變形公式的理解和掌握,有一定難度。首先要認(rèn)識(shí)到雨滴下落時(shí)都作勻速直線運(yùn)動(dòng),屬于平衡狀態(tài),所以受的重力和空氣阻力是一對(duì)平衡力,即f=mg=kv2;再根據(jù)公式P=Fv來(lái)分析求解?!窘獯稹恳?yàn)橛甑温涞降孛媲熬炎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng),所以雨滴受到的是平衡力,雨滴受到的阻力為f=mg=kv2,所以雨滴的速度為v=mgk,又因?yàn)镻=Fv,所以兩雨滴功率之比為P1:P2=F1V114.某人騎一輛普通自行車,在平直公路上以某一速度勻速行駛,若人和車所受的阻力為20N,則通常情況下,騎車人消耗的功率最接近(

)A.

1W

B.

10W

C.

100W

D.

1000W【答案】C【解析】【分析】本題考查功率的計(jì)算,人騎車的功率可以利用功率的變形公式P=Fv進(jìn)行求解,因?yàn)轭}目已經(jīng)知道了阻力的大小,此題關(guān)鍵是結(jié)合生活常識(shí)估測(cè)自行車前進(jìn)的速度,結(jié)合生活常識(shí)可知,人騎車的速度大約v=5m/s,代入公式,即可解題?!窘獯稹慨?dāng)車子勻速前進(jìn)時(shí),動(dòng)力等于阻力,即F=f=20N,結(jié)合生活常識(shí)可知,人騎車的速度大約v=5m/s,由功率公式P=Fv=20N×5m/s=100W,故選C。15.如圖所示,小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)時(shí),將一根橡皮筋一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在a點(diǎn),b點(diǎn)是橡皮筋不系小球自然下垂時(shí)下端所在的位置,c點(diǎn)是小球從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn),在小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,不考慮空氣阻力,以下說(shuō)法正確的是()A.

小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí),受的合力為零

B.

小球到達(dá)c點(diǎn)時(shí),受的合力為零

C.

小球的動(dòng)能一直在增加,重力勢(shì)能一直在減小

D.

在c點(diǎn)小球的動(dòng)能為零,橡皮筋的彈性勢(shì)能最大【答案】D【解析】【分析】根據(jù)小球在下落過(guò)程中不同的位置,從小球的受力分析入手解答;

彈性勢(shì)能的大小與物體彈性形變的程度有關(guān),物體彈性形變的程度越大,彈性勢(shì)能越大;

當(dāng)小球越過(guò)b點(diǎn)后,橡皮筋伸長(zhǎng),產(chǎn)生的彈力由小到大,從而直接影響到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度的大小變化?!窘獯稹緼、b點(diǎn)是橡皮筋不系小球自然下垂時(shí)下端所在的位置,小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí),橡皮筋處于自然下垂?fàn)顟B(tài),對(duì)球沒(méi)有拉力,則球只受重力作用,則合力不為零,故A錯(cuò)誤;

B、c點(diǎn)是小球從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn),由于小球的重力勢(shì)能在c點(diǎn)時(shí)全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能,對(duì)小球的拉力大于小球的重力,則合力不為零,故B錯(cuò)誤;

C、小球從a到b的過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能一直在增加,但從b到c的過(guò)程中,小球開始時(shí)速度增大,當(dāng)?shù)较鹌そ顚?duì)小球的拉力大于小球的重力后,由于此時(shí)合力向上,則小球的速度才逐漸減小,在達(dá)到c點(diǎn)時(shí),速度為零,動(dòng)能為零,所以在小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球的重力勢(shì)能一直在減小,動(dòng)能是先增加后減小,故C錯(cuò)誤;

D、當(dāng)小球經(jīng)過(guò)b點(diǎn)后,小球受到向上的彈力,當(dāng)橡皮筋對(duì)小球的拉力大于小球的重力時(shí),由于此時(shí)合力向上,則小球的速度才逐漸減小,小球的速度逐漸減小,動(dòng)能也逐漸減小,直到下落到最低點(diǎn)c點(diǎn)時(shí),動(dòng)能為零,橡皮筋伸長(zhǎng)到最長(zhǎng),則彈性勢(shì)能最大,故D正確。故答案為:D16.如圖所示,足球以初速度v沿著凹凸不平的草地從a運(yùn)動(dòng)到d,足球()A.

在b、d兩點(diǎn)動(dòng)能相等

B.

在a、d兩點(diǎn)動(dòng)能一定相等

C.

從b到c的過(guò)程機(jī)械能減少

D.

從c到d的過(guò)程重力勢(shì)能減少【答案】C【解析】【分析】(1)動(dòng)能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量一定時(shí),速度越大,動(dòng)能越大;速度一定時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大;

(2)足球和草地之間存在摩擦力,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能不斷減小,內(nèi)能增大;

(3)重力勢(shì)能大小跟質(zhì)量、高度有關(guān)。質(zhì)量一定時(shí),高度越高,重力勢(shì)能越大;高度一定時(shí),質(zhì)量越大,重力勢(shì)能越大?!窘獯稹緼、足球在

b點(diǎn)時(shí),足球有一定的速度,足球具有一定的動(dòng)能,動(dòng)能不為零;足球在d點(diǎn)時(shí),足球速度為零,足球動(dòng)能為零,不符合題意;

B、足球在a點(diǎn)時(shí),足球有一定的速度,足球具有一定的動(dòng)能,動(dòng)能不為零;足球在d點(diǎn)時(shí),足球速度為零,足球動(dòng)能為零,不符合題意;

C、足球從b到c的過(guò)程中,足球和草地之間存在摩擦力,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能不斷減小,符合題意;

D、足球從c到d的過(guò)程中,足球質(zhì)量不變,高度增大,重力勢(shì)能不斷增大,不符合題意。故答案為:C17.在相同的高度,以相等的速度將三個(gè)同樣的小球分別沿豎直向上、豎直向下、水平方向拋出,若不計(jì)空氣阻力,比較它們落地時(shí)的動(dòng)能大小,則(

)A.

豎直向上拋出的大

B.

豎直向下拋出的大

C.

水平方向拋出的大

D.

一樣大【答案】D【解析】【分析】不計(jì)空氣阻力,物體的機(jī)械能守恒,分析三個(gè)球的運(yùn)動(dòng)情況,由機(jī)械能守恒可以判斷落地的速度?!窘獯稹坑捎诓挥?jì)空氣的阻力,所以三個(gè)球的機(jī)械能守恒,由于它們的初速度的大小相同,又是從同一個(gè)位置拋出的,最后又都落在了地面上,所以它們的初末的位置高度差相同,初動(dòng)能也相同。由機(jī)械能守恒可知,末動(dòng)能也相同,所以末速度的大小相同。故答案為:D18.如圖所示,小球從斜面上某一高度由靜止開始滑下,撞擊靜止于水平木板上的木塊(不計(jì)空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是()A.

小球在斜面上下滑的過(guò)程中,如果以木板為參照物,小球是靜止的

B.

若木板的表面光滑且足夠長(zhǎng),最終木塊的動(dòng)能保持不變

C.

木塊對(duì)木板的壓力就是木塊的重力

D.

小球從斜面上開始下滑到撞擊木塊后靜止的過(guò)程中,小球的機(jī)械能先變大后變小【答案】B【解析】【分析】(1)判斷一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的,要看這個(gè)物體與所選參照物之間是否有位置變化,若位置有變化,則物體相對(duì)于參照物是運(yùn)動(dòng)的;若位置沒(méi)有變化,則物體相對(duì)于參照物是靜止的。

(2)動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的影響因素進(jìn)行分析,然后由動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的變化,判斷機(jī)械能的變化。

(3)靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于其重力。

(4)木板的表面光滑且足夠長(zhǎng),木塊在水平方向不受摩擦力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng),從這一角度分析?!窘獯稹緼、小球在斜面上下滑的過(guò)程中,如果選擇木板作為參照物,小球與木板之間的相對(duì)位置在不斷發(fā)生變化,故小球是運(yùn)動(dòng)的,故A錯(cuò)誤;

B、若木板的表面光滑且足夠長(zhǎng),木塊在水平方向不受摩擦力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,保持平衡,故B正確;

C、靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于其重力.木塊對(duì)木板的壓力不是木塊的重力,故C錯(cuò)誤;

D、從斜面上開始下滑到撞擊木塊后靜止的過(guò)程中,開始不記阻力,所以機(jī)械能先不變撞擊木塊后又變小;故D錯(cuò)誤。故答案為:B19.(2018·衢州)為了研究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān),教材中設(shè)計(jì)了“小鋼球撞木塊”的實(shí)驗(yàn)(如圖所示),讓靜止的小鋼球從斜面上滾下,觀察木塊木塊被推動(dòng)的距離.關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中,不正確的是(

)A.

該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是采用轉(zhuǎn)換法,用木塊移動(dòng)的距離來(lái)顯示動(dòng)能的大小

B.

該實(shí)驗(yàn)研究的基本方法是控制變量法,如分別控制小鋼球滾下的高度和小球的質(zhì)量等

C.

在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí),可以不考慮斜面的光滑程度、被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素

D.

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,讓同一小球從不同高度滾下,目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動(dòng)速度【答案】C【解析】【分析】本題全面地考查動(dòng)能的大小與哪些因素得實(shí)驗(yàn),解答時(shí)注意多因素問(wèn)題時(shí)需要運(yùn)用控制變量法,反映動(dòng)能多少時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。動(dòng)能的決定因素有兩個(gè):質(zhì)量和速度,在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí),應(yīng)該利用控制變量法的思路,去分析解決;鋼球把木塊推出的距離長(zhǎng),說(shuō)明的動(dòng)能大這是一種轉(zhuǎn)換的方法。A、球的動(dòng)能是從木塊被推出的距離看出的,這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想,故該選項(xiàng)說(shuō)法正確。

B、球的動(dòng)能與質(zhì)量和速度都有關(guān)系,根據(jù)控制變量法,如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等;故該選項(xiàng)說(shuō)法正確。

C、斜面的光滑程度影響小球滾下的速度,木塊的質(zhì)量和軟硬影響碰撞的程度,所以在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí),考慮斜面的光滑程度,木塊的質(zhì)量和軟硬等因素,故該選項(xiàng)說(shuō)法不正確。

D、球滾到水平面上時(shí)獲得的速度與球在斜面上的高度有關(guān),同一小球從不同高度落下,目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動(dòng)速度,故該選項(xiàng)說(shuō)法正確。

所以選C。20.(2014·紹興)面積很大的水池,水面上浮著一邊長(zhǎng)為a,質(zhì)量為m的正方體均勻木塊,開始時(shí)木塊靜止,如圖甲。現(xiàn)用力F將木塊勻速下壓,運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)隨深度H變化如圖乙,則下列正確的是(

)A.

正方體木塊的密度為水的23

B.

在木塊勻速下沉過(guò)程中,F(xiàn)最大值是

mg4

C.

木塊開始下沉到恰好浸沒(méi)的過(guò)程中,重力對(duì)木塊做功是mga4【答案】C【解析】【分析】A.知道立方體木塊的邊長(zhǎng)求出木塊的體積;知道木塊漂浮,木塊受到的浮力等于木塊重,利用阿基米德原理木塊受到的浮力等于排開水的重,得出F?。溅阉甮V排=ρ水g(34V木)=G木=ρ木gV木B.利用浮沉條件求出木塊漂浮時(shí)浮力,利用阿基米德原理求木塊全部沒(méi)入水后中受到的浮力,當(dāng)木塊全部沒(méi)入水后中勻速下沉過(guò)程中,木塊受到的導(dǎo)力等于木塊重加上手對(duì)木塊的壓力,據(jù)此求出手對(duì)木塊的壓力;C.木塊開始下沉到恰好浸沒(méi)的過(guò)程中,由圖可知物體重心下降14D.知道木塊開始下沉到恰好最沒(méi)的過(guò)程中,F(xiàn)勻速下壓,力勻速增大,最大為Fmax=13mg,利用W=1【解答】A.木塊的體積:V木=a3,由圖可知:木塊漂浮,F(xiàn)

?。紾木∵木塊底面深度H為34a時(shí),壓力為0,則浸沒(méi)在水中的體積為a×a×34a=34∴根據(jù)阿基米德原理得:F?。?/p>

ρ水gV排=ρ水g(34V木則ρ水gV排=ρ木gV木ρ水g(34a3)=ρ木ga∴ρ木=ρ水:故A錯(cuò)誤。B.木塊漂浮時(shí):F?。紾木=ρ水g(34a3),即ρ水ga3=43

木塊浸沒(méi)時(shí):F?。В溅阉甮a3∵木塊浸沒(méi)時(shí):F?。В紽壓+G木∴手對(duì)木塊的壓力(最大壓力)F壓=F浮'-G木=43G木-G木=13G木=C.木塊開始下沉到恰好浸沒(méi)的過(guò)程中,由圖可知物體重心下降了14a,重力做功為W=G木h=mg×14a=D.木塊開始下沉到恰好浸沒(méi)的過(guò)程中,F(xiàn)勻速下壓,力勻速增大,到浸沒(méi)時(shí)最大為Fmax=13mg,所以F對(duì)木塊做功是W'=12×13mg×1二、填空題21.如圖所示,斜面高為3m,用沿斜面向上大小為300N的拉力F,將重為500N的木箱由斜面底端以0.5m/s的速度勻速拉動(dòng),經(jīng)過(guò)12s到達(dá)頂端,則拉力的功率是________W,物體與斜面間的摩擦力是________N?!敬鸢浮?50;50【解析】【分析】(1)已知拉力和速度根據(jù)公式P=Fv計(jì)算拉力的功率;(2)首先根據(jù)s=vt計(jì)算斜面的長(zhǎng)度,然后根據(jù)W總=Fs計(jì)算拉力做的總功,然后根據(jù)W有=Gh計(jì)算有用功,最后根據(jù)W額=W總-W有計(jì)算出克服摩擦做的功,根據(jù)f=W【解答】拉力F的功率為:P=Fv=300N×0.5m/s=150W;

斜面的長(zhǎng)度為:s=vt=0.5m/s×12s=6m;

拉力做的總功:W總=Fs=300N×6m=1800J;

對(duì)物體做的有用功為:W有=Gh=500N×3m=1500J;

克服摩擦做的額外功為:W額=W總-W有=1800J-1500J=300J;

物體與斜面之間的摩擦力為:

f=W額s22.如圖所示,原長(zhǎng)為1的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上,另一端與水平面上的木塊相連。推動(dòng)木塊壓縮彈簧,當(dāng)其左端至A點(diǎn)時(shí),彈簧具有的彈性勢(shì)能為25J;松手后,木塊在彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次后靜止,此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為1J.則木塊最終靜止的位置一定不可能位于________(B/C/D)點(diǎn),整個(gè)過(guò)程中木塊克服阻力做的功是________J,整個(gè)過(guò)程中木塊速度最大時(shí)其左端可能位于________(B/C/D)點(diǎn)?!敬鸢浮緾;24;B【解析】【分析】(1)彈簧的彈性勢(shì)能與它形變程度的大小有關(guān);(2)開始彈簧具有的彈性勢(shì)能等于后來(lái)彈簧的彈性勢(shì)能與克服阻力做功的和;

(3)開始時(shí),彈簧彈力大于阻力,做加速運(yùn)動(dòng);隨后彈力逐漸減小,當(dāng)彈力和摩擦力相等時(shí),物體不再加速,此時(shí)速度達(dá)到最大,據(jù)此解答。

【解答】松手后,木塊在彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次后靜止,此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為1J,說(shuō)明彈簧肯定發(fā)生形變了,而C點(diǎn)處是彈簧的原長(zhǎng),因此木塊最終靜止的位置一定不在C點(diǎn)。

整個(gè)過(guò)程中克服阻力做的功為:25J-1J=24J;

開始時(shí),彈簧彈力大于阻力,做加速運(yùn)動(dòng);隨后彈力逐漸減小,當(dāng)彈力和摩擦力相等時(shí),物體不再加速,此時(shí)速度達(dá)到最大,那么木塊速度最大的位置彈簧肯定被壓縮,即B點(diǎn)。

故答案為:C;24;B23.光滑斜面甲與水平面AB平滑連接,從斜面甲高H處?kù)o止釋放小球,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)靜止,如圖①所示。在AB上的C點(diǎn)平滑拼接另一光滑斜面乙,已知AB=3AC,如圖②所示。則(1)如果小球從斜面甲高H處?kù)o止釋放,則小球到達(dá)乙斜面的最大高度h=________H;(2)要使小球在乙斜面上到達(dá)的最大高度變?yōu)?h,小球應(yīng)從甲斜面________高處?kù)o止釋放?!敬鸢浮浚?)(2)H【解析】【分析】(1)AB段和AC段對(duì)小球的摩擦力相等,根據(jù)W=Fs可知,這兩段消耗的機(jī)械能與長(zhǎng)度成正比;②圖中,小球斜面上的機(jī)械能=AC段消耗的能量+爬升后的能量,據(jù)此解答;

(2)小球斜面上的機(jī)械能=消耗的水平面消耗的能量+爬升后的能量,抓住這個(gè)關(guān)系計(jì)算即可?!窘獯稹浚?)根據(jù)圖①可知,小球在斜面甲高H處的機(jī)械能等于AB段克服摩擦消耗的能量。根據(jù)②圖可知,因?yàn)槟Σ亮ο嗟?,AB=3AC,所以AC段消耗的能量是AB段的13,即過(guò)了C點(diǎn)后還剩原來(lái)能量的23,因此小球到達(dá)乙斜面的最大高度?=23H;(2)要使小球在乙斜面上到達(dá)的最大高度變?yōu)?h,那么小球爬升的高度為:2?=224.如圖甲所示,水平地面上的一物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。則第2秒末時(shí),物體處于________狀態(tài),第6秒末到第9秒末,推力F做功是________焦耳,3-6秒時(shí)物體受到的滑動(dòng)摩擦力為________牛?!敬鸢浮快o止;24;4【解析】【分析】根據(jù)乙圖中速度—時(shí)間圖線可知不同時(shí)間時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);根據(jù)公式W=Fs可以計(jì)算出推力F所做的功;滑動(dòng)摩擦力的大小只與表面粗糙程度和壓力的大小有關(guān),3—6秒時(shí)和6—9秒時(shí)表面粗糙程度和壓力大小都不變,所以滑動(dòng)摩擦力大小相同。利用6—9秒時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體受力平衡求出滑動(dòng)摩擦力的大小。

【解答】由圖乙中速度—時(shí)間圖線可知,在2秒末時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。第6秒末到第9秒末時(shí),推力的大小為4N,運(yùn)動(dòng)的距離為s=vt=2m/s×3s=6m,所以W=Fs=4N×6m=24J。由分析可知3—6秒時(shí)的摩擦力與6—9秒時(shí)的大小相同,6—9秒時(shí)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),推力F與摩擦力是一對(duì)平衡力,所以f=F=4N。故答案為:靜止;24;425.如圖甲所示,小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊,使它在同一水平木板上滑動(dòng),圖乙是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的路程隨時(shí)間變化的圖象。請(qǐng)根據(jù)圖象判斷:在相等的時(shí)間內(nèi),木塊兩次受到的拉力F1________

F2;兩次拉力對(duì)木塊做的功W1________

W2。(選填“>”“<”或“=”)

【答案】=;>【解析】【分析】由圖像乙分析可得,木塊2次均做勻速直線運(yùn)動(dòng);再結(jié)合做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體拉力和摩擦力的關(guān)系及做功的公式進(jìn)行解答。

【解答】(1)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力的作用,所以拉力的大小等于滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),此題中兩次拉動(dòng)并沒(méi)有改變壓力的大小和接觸面的粗糙程度,摩擦力的大小不變,所以拉力大小也不變,F(xiàn)1=F2;

(2)前面分析已得出F1=F2;由圖像乙分析可得,相同時(shí)間內(nèi)第一次通過(guò)的路程較長(zhǎng),即S1>S2。根據(jù)W=FS,

W1W2=F2S2

因?yàn)椋篎26.閱讀短文,回答文后的問(wèn)題2015年是世界反法西斯和中國(guó)抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年,我國(guó)將舉行盛大閱兵儀式.99式主戰(zhàn)坦克預(yù)計(jì)會(huì)再次成為本次閱兵的一大亮點(diǎn).99式主戰(zhàn)坦克為我國(guó)自行研制,火炮威力居于世界領(lǐng)先地位.炮彈初速為1940m/s,居世界第一.炮管中部的抽煙裝置,由儲(chǔ)氣筒、噴嘴等組成.炮塔內(nèi)炮手發(fā)射炮彈,彈丸經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí)儲(chǔ)氣筒會(huì)充入高壓氣體,彈丸飛離炮口后,儲(chǔ)氣筒內(nèi)的高壓氣體便由噴嘴向外沖出,迫使炮塔中的有害氣體沿炮口流出,凈化了車內(nèi)空氣.炮管外裝有隔熱套,隔熱套分為內(nèi)外兩層,外層是為了減少環(huán)境對(duì)炮管的影響,內(nèi)層是為了能使火炮發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的熱量快速傳遞,使炮管溫度趨于一致,減少變形.99式坦克還配備紅外夜視儀、激光測(cè)距儀等先進(jìn)設(shè)備,能夠全天候作戰(zhàn).(1)高速飛行的炮彈能夠擊穿2000m外900mm厚的裝甲,是因?yàn)樗哂休^大的________

能.(2)抽煙裝置噴嘴的開口方向,你認(rèn)為圖中哪一選擇最符合要求________

?(3)炮管隔熱套內(nèi)層材料的性質(zhì)最應(yīng)該具有(

)A.

熔點(diǎn)低

B.

熔點(diǎn)高

C.

導(dǎo)熱性好

D.

導(dǎo)熱性差(4)紅外夜視儀夜晚能夠識(shí)別人體、巖石、坦克,是因?yàn)楸蛔R(shí)別物體的________

不同,發(fā)出的紅外線強(qiáng)度不同.?【答案】(1)動(dòng)(機(jī)械)(2)A(3)C(4)溫度【解析】【解答】解:(1)高速飛行的炮彈能夠擊穿2000m外900mm厚的裝甲,說(shuō)明能對(duì)外做功,因此它具有較大的動(dòng)(機(jī)械)能.(2)由題意可知,炮塔內(nèi)炮手發(fā)射炮彈,彈丸經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí)儲(chǔ)氣筒會(huì)充入高壓氣體,彈丸飛離炮口后,儲(chǔ)氣筒內(nèi)的高壓氣體便由噴嘴向外沖出,迫使炮塔中的有害氣體沿炮口流出,凈化了車內(nèi)空氣.從開口的方向來(lái)看,最符合要求的應(yīng)該是A;(3)由題意可知,炮管內(nèi)層是為了能使火炮發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的熱量快速傳遞,使炮管溫度趨于一致,減少變形,因此,炮管隔熱套內(nèi)層材料的性質(zhì)最應(yīng)該具有導(dǎo)熱性好的特點(diǎn),故C符合題意.(4)紅外夜視儀夜晚能夠識(shí)別人體、巖石、坦克,是因?yàn)楸蛔R(shí)別物體的溫度不同,發(fā)出的紅外線強(qiáng)度不同.故答案為:(1)動(dòng)(機(jī)械);(2)A;(3)C;(4)溫度.【分析】(1)物體能對(duì)外做功,我們就說(shuō)物體具有能,據(jù)此結(jié)合能量的類型作答;(2)根據(jù)抽煙裝置的要求,可判斷哪種設(shè)計(jì)更適合這一功能;(3)根據(jù)炮管隔熱套內(nèi)層的作用特點(diǎn)可判斷其材料的性質(zhì);(4)任何物體都會(huì)向外輻射紅外線,溫度越高,輻射紅外線越強(qiáng).三、實(shí)驗(yàn)探究題27.興趣小組同學(xué)探究“物體動(dòng)能大小的影響因素”實(shí)驗(yàn)中,猜想“物體動(dòng)能大小與小球質(zhì)量大小有關(guān)”,所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲,圖乙和丙為實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置,A、B為質(zhì)量不同的兩個(gè)小球。

(1)甲圖的幾次實(shí)驗(yàn)中,木塊運(yùn)動(dòng)到了長(zhǎng)木板的末端之外,在現(xiàn)有器材的基礎(chǔ)上,則解決的辦法有:________

(列舉一點(diǎn))。(2)有同學(xué)對(duì)“質(zhì)量不同的鋼球從同一光滑斜面、同一高度由靜止開始沿斜面滾下,剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等”有疑惑。小組同學(xué)在乙圖的基礎(chǔ)上改進(jìn),在斜面上增設(shè)兩個(gè)相同的光滑小凹槽和兩個(gè)鋼尺(如圖丙)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),將鋼尺1在如圖位置豎直向上拉起,目的是為了保證________。(3)丙圖的實(shí)驗(yàn)中,若觀察到________,則可以確認(rèn)兩小球剛到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等?!敬鸢浮浚?)降低小球下落的高度h、增大長(zhǎng)木板的摩擦(長(zhǎng)木板鋪上毛巾或在木塊上放置重物)、降低斜面的傾角等(2)小球同一高度靜止開始運(yùn)動(dòng)(3)兩球同時(shí)碰到鋼尺2(或運(yùn)動(dòng)中的兩球相對(duì)靜止;或運(yùn)動(dòng)中的兩球相對(duì)距離L不變)【解析】【分析】(1)木塊滑出長(zhǎng)木板,說(shuō)明木塊獲得的能量多,從減小木塊獲得能量方面考慮;

(2)鋼尺1是為了讓兩小球在同一高度滑下;

(3)根據(jù)兩球到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等,可猜測(cè)觀察到的現(xiàn)象?!窘獯稹浚?)實(shí)驗(yàn)中,木塊多次運(yùn)動(dòng)到了長(zhǎng)木板的末端之外,說(shuō)明長(zhǎng)木板獲得的能量過(guò)大;在在現(xiàn)有器材的基礎(chǔ)上,為了減小木塊獲得的能量,可以減少小球下滑的高度h;或減小斜面夾角;也可以抬高長(zhǎng)木板的末端,使一部分能量轉(zhuǎn)化為木塊的重力勢(shì)能;

(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),將鋼尺1在如圖位置豎直向上拉起,目的是為了保證小球從同一高度滑下;

(3)鋼尺1是為了讓兩小球在同一高度滑下,鋼尺2是為了便于觀察兩小球到達(dá)底端時(shí)是否是同時(shí)到達(dá)。如果觀察到兩小球同時(shí)撞擊鋼尺2,則可以確認(rèn)兩球到達(dá)底部時(shí)的速度大小相等。

故答案為:(1)降低小球下落的高度h、增大長(zhǎng)木板的摩擦(長(zhǎng)木板鋪上毛巾或在木塊上放置重物)、降低斜面的傾角等;(2)小球從同一高度滑下;(3)兩球同時(shí)碰到鋼尺2。28.學(xué)習(xí)了“物體的動(dòng)能與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)后,小軍開展了如圖甲的實(shí)驗(yàn):步驟一:讓鐵球甲從斜面E點(diǎn)靜止?jié)L下,打到A處木塊,推動(dòng)木塊;步驟二:讓鐵球甲從斜面F點(diǎn)滾下,打到A處相同的木塊,推動(dòng)木塊;步驟三:換一鐵球乙(m乙>m甲)從斜面上F點(diǎn)靜止?jié)L下,打到A處相同的木塊,推動(dòng)木塊。(1)鐵球動(dòng)能的大小事通過(guò)________(選填:“木塊移動(dòng)的距離S”或“鐵球的高度h”)來(lái)反應(yīng),這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。(2)實(shí)際操作中,小軍發(fā)現(xiàn)幾次木塊并未發(fā)生移動(dòng),對(duì)此你建議的改進(jìn)方法________。(3)為了讓質(zhì)量不同的甲、乙兩球獲得相同的初速度,有同學(xué)認(rèn)為可以不用讓兩球都從E點(diǎn)滾下,而是設(shè)計(jì)了如圖乙裝置,只要每次讓兩球壓縮彈簧到同樣的形變程度后自然釋放即可。不考慮各種能量損耗,該方法________(合理/不合理),請(qǐng)說(shuō)明理由________?!敬鸢浮浚?)木塊移動(dòng)的距離S(2)把木塊的質(zhì)量減少一些;或增大小球的質(zhì)量;或把表面做的光滑一些等(3)不合理;理由是動(dòng)能的大小還跟質(zhì)量有關(guān),在動(dòng)能一定時(shí),質(zhì)量不同,速度也不同,無(wú)法控制變量【解析】【分析】(1)將不易觀察或不易測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)化為容易觀察或測(cè)量的物理量,這種方法就是轉(zhuǎn)換法;木塊移動(dòng)的距離直接反映鐵球動(dòng)能的大?。?/p>

(2)木塊沒(méi)有移動(dòng)可能原因有:木塊質(zhì)量太大,推動(dòng)它需要更大的能量;表面太粗糙,小球

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