專題5功和機(jī)械能（原卷版）

專題5功和機(jī)械能一．選擇題（共6小題）1．（2023?溫州）如圖是滾擺完成一次下降和上升的示意圖。該過(guò)程中，滾擺處于甲、乙位置時(shí)（）A．重力勢(shì)能不同，動(dòng)能相同 B．重力勢(shì)能不同，動(dòng)能不同 C．重力勢(shì)能相同，動(dòng)能相同 D．重力勢(shì)能相同，動(dòng)能不同2．（2023?杭州）小金將小球豎直向上拋出，小球先上升后下落，不計(jì)空氣阻力。小球從離開(kāi)手后到落回手中之前，此過(guò)程中能量變化的分析，正確的是（）A．動(dòng)能先增大后減小 B．勢(shì)能先減小后增大 C．機(jī)械能先減小后增大 D．機(jī)械能保持不變3．（2021?浙江）如圖是雨滴在空中下落過(guò)程中速度與時(shí)間的關(guān)系圖。雨滴在t1–t3三個(gè)時(shí)刻中具有的動(dòng)能分別是E1、E2、E3，不考慮下落過(guò)程中雨滴的質(zhì)量變化，則動(dòng)能的大小關(guān)系是（）A．E1＜E2＜E3 B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＝E3 D．E1＝E2＜E34．（2021?衢州）如圖所示，物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物塊的相關(guān)科學(xué)量隨時(shí)間變化規(guī)律的圖像正確的是（）A． B． C． D．5．（2023?臺(tái)州）某同學(xué)研究滑輪的作用，用重為0.2牛的滑輪，把2牛的鉤碼勻速提升1米。在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，拉力F做的功為（）A．0焦 B．1.1焦 C．2.2焦 D．4.4焦6．（2022?杭州）現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量不同的物體（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過(guò)了相等的距離s，如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是（）A．W甲＞W(wǎng)乙＞W(wǎng)丙 B．W甲＜W乙＜W丙 C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙二．填空題（共3小題）7．（2022?金華）跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目之一（1）北京冬奧會(huì)上某運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)滑雪比賽時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，該運(yùn)動(dòng)員沿跳臺(tái)從A點(diǎn)到B點(diǎn)的下滑過(guò)程中，重力勢(shì)能大小的變化是；（2）跳臺(tái)采用的人造雪可循環(huán)利用，體現(xiàn)綠色奧運(yùn)理念。造雪時(shí)不斷吸入水，噴出粉狀雪，該造雪過(guò)程中水發(fā)生的主要物態(tài)變化是。8．（2023?浙江）福建艦是我國(guó)完全自主設(shè)計(jì)制造的第三艘航母，其配置的電磁彈射是當(dāng)今世界少數(shù)國(guó)家掌握的先進(jìn)技術(shù)。電磁彈射的結(jié)構(gòu)示意如圖甲，其科學(xué)原理如圖乙。（1）航母上的發(fā)射軌道相當(dāng)于圖乙中兩根金屬導(dǎo)軌，彈射車相當(dāng)于金屬棒ab，通電后磁場(chǎng)對(duì)彈射車產(chǎn)生，從而使彈射車牽引飛機(jī)快速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈射車運(yùn)動(dòng)到軌道末端停下來(lái)時(shí)，由于飛機(jī)具有而保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的作用下加速飛離甲板。（2）電磁彈射原理雖簡(jiǎn)單，但是建造所需的技術(shù)難度極高。如電磁彈射需要強(qiáng)大的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)，能在3秒內(nèi)提供1.2×108焦的電能，將幾十噸的飛機(jī)加速到幾百米/秒，該系統(tǒng)的功率至少達(dá)瓦。9．（2022?溫州）如圖是小明在做俯臥撐和引體向上的鍛煉場(chǎng)景。（1）圖甲中小明靜止時(shí)地面對(duì)雙手的支持力為F1，圖乙中小明靜止懸掛在單杠上時(shí)，單杠對(duì)他的作用力為F2，則F1F2（選填“大于”“小于”“等于”）。（2）重為600牛的小明按圖乙做一個(gè)引體向上，需克服自身重力做功約為焦。（3）運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體產(chǎn)熱增加，散熱也加快，使體溫維持穩(wěn)定。寫(xiě)出此時(shí)散熱的一種方式：。三．計(jì)算題（共1小題）10．（2021?金華）金義東（金華﹣義烏﹣東陽(yáng)）線是金華輕軌的首條線路，全長(zhǎng)約108千米，該線路的建成有助于打造金義都市區(qū)“一小時(shí)通勤圈”。金義東線所用列車空載時(shí)的質(zhì)量約為200噸，?？繒r(shí)車輪跟鐵軌接觸總面積為0.8平方米，最高設(shè)計(jì)速度為120千米/小時(shí)。完成下列問(wèn)題：（1）若列車全程以最高設(shè)計(jì)速度行駛，途中不停靠，則從金華到東陽(yáng)共需要多少小時(shí)？（2）?？繒r(shí)，空載列車對(duì)鐵軌的壓強(qiáng)為多少？（3）若空載列車以最高設(shè)計(jì)速度勻速直線行駛時(shí)，所受阻力為車重的0.04倍，此時(shí)該列車的功率為多少瓦？四．解答題（共6小題）11．（2023?金華）我國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的無(wú)人機(jī)世界領(lǐng)先，具有高效、輕巧、功率大等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等領(lǐng)域。如圖為某型號(hào)農(nóng)用無(wú)人機(jī)，主要用于播種、施肥、打藥等，銘牌上的部分參數(shù)如下表所示，完成下列問(wèn)題。整機(jī)型號(hào)N420最大起飛質(zhì)量56kg藥箱額定容量30L作業(yè)速度1～12m/s（1）這款無(wú)人機(jī)以5m/s的作業(yè)速度共水平飛行3.6km，需要多少小時(shí)？（2）這款無(wú)人機(jī)以最大起飛質(zhì)量停放在水平地面，對(duì)地面的壓強(qiáng)約7000Pa，無(wú)人機(jī)與地面的總接觸面積約為多少平方米？（3）若這款無(wú)人機(jī)以最大起飛質(zhì)量、1.2m/s速度豎直向上勻速飛行，不計(jì)空氣阻力，則按此要求計(jì)算無(wú)人機(jī)的功率至少是多少瓦？12．（2023?麗水）2023年，廣交會(huì)上展出的可騎行電動(dòng)行李箱，受到許多客商的歡迎。某品牌電動(dòng)行李箱的部分參數(shù)如下表。質(zhì)量為50千克的測(cè)試者坐在空行李箱上（如圖），以最大速度在展廳勻速直線騎行20秒，騎行時(shí)所受阻力是總重的0.04倍。部分參數(shù)最大速度3米/秒空箱質(zhì)量10千克輪子與地面的總接觸面積0.003米2（1）測(cè)試者在20秒內(nèi)騎行的路程為米；（2）求測(cè)試者坐在電動(dòng)行李箱上時(shí)，行李箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（3）求測(cè)試過(guò)程中電動(dòng)行李箱克服阻力做功的功率。13．（2022?麗水）如圖甲是清代的手持消防水槍，它在消防滅火中發(fā)揮過(guò)一定作用，其部分結(jié)構(gòu)如圖乙：槍身由內(nèi)外兩個(gè)套筒組成，外筒底部是進(jìn)水口，內(nèi)筒頂端是噴水口、底部有活塞。使用時(shí)將進(jìn)水口浸沒(méi)在水中，先向上提內(nèi)筒吸水，再向下壓內(nèi)筒噴水，如此反復(fù)?！驹矸治觥渴褂孟浪畼屛畷r(shí)，主要是利用了；【方案設(shè)計(jì)】如圖丙和丁是小麗設(shè)計(jì)的消防水槍進(jìn)水口的兩種結(jié)構(gòu)，合理的是；【嘗試實(shí)踐】為了解消防水槍的使用效果，小麗和小科仿制了消防水槍并進(jìn)行演示，用30秒將20千克水噴到15米高處，求他們對(duì)水做功的功率。14．（2022?金華）太陽(yáng)能將成為全球未來(lái)供電的主要能源。某學(xué)校開(kāi)展了“制作太陽(yáng)能動(dòng)力小車”的項(xiàng)目活動(dòng)。小科制作的小車已經(jīng)完成，測(cè)定的參數(shù)如下：小車的質(zhì)量為100g，車長(zhǎng)8cm、寬6.5cm、高3cm，輪胎與地面的總接觸面積為2cm2。完成下列問(wèn)題：（1）小車靜止在水平地面時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？（2）某次測(cè)試中，小車在陽(yáng)光照射下行駛40米用時(shí)1分20秒，該次測(cè)試中小車的速度為多少？（3）測(cè)試中，小車以最快速度0.8m/s在水平地面上勻速直線行駛，若受到的阻力為重力的0.1倍，此時(shí)小車的功率為多少瓦？15．（2021?麗水）科技改變生活，某餐館用智能送菜機(jī)器人（如圖）替代人工送菜。（1）該機(jī)器人以1米/秒的速度運(yùn)行30米將菜送到客人桌前，用時(shí)秒；（2）若機(jī)器人工作時(shí)牽引力恒為50牛，完成本次送菜，牽引力做功焦。16．（2021?溫州）2021年5月，我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原（如圖甲），實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次地外行星著陸。如圖乙是其階段Ⅲ著陸過(guò)程中的高度隨時(shí)間的變化關(guān)系。（1）火星大氣密度是地球的1%，大氣中氧氣含量為0.15%且沒(méi)有液態(tài)水，表面平均溫度為﹣55℃，繞日公轉(zhuǎn)周期為687天。下列關(guān)于火星的說(shuō)法不合理的是。A．表面平均溫度比地球低B．