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.使列車的運動狀態(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,對其機械能的變化情況,下列分析正確的是 ( )
圖K13-4
A.動能增大,重力勢能減小
B.動能減小,重力勢能增大
C.動能增大,重力勢能增大
D.動能減小,重力勢能減小
8.[2018·常州]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用噴藥無人機噴灑農(nóng)藥,安全又高效,如圖K13-5所示,噴藥無人機在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行,同
5、時均勻噴灑農(nóng)藥。此過程中,噴藥無人機的 ( )
圖K13-5
A.動能減小、重力勢能減小
B.動能減小、重力勢能不變
C.動能不變、重力勢能減小
D.動能不變、重力勢能不變
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,重力勢能增大,動能減小
B.彈性繩繃直前,重力勢能減小,動能不變
C.下降到最低點,動能最小,彈性勢能最大
D.下降到最低點,重力勢能最大,彈性勢能最大
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,物體處于靜止狀態(tài),摩擦力是0
B.當(dāng)t=3 s時,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),物體的機械能保持不變
二、填空題
11.某次跳傘時,一運動員重為600 N,接近地面時,可認為是豎直向下做勻速直線運動,當(dāng)運動員離地面12 m時速度為3 m/s,則運動員從此處落到地面所用的時間是 s,這12 m內(nèi)重力對運動員做的功是 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的速度勻速運動了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)點深受廣大家庭的喜愛。小明爸爸駕駛電動汽車在平直公路上勻速行駛12 km,用時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、實驗探究題
14.[2018·宿遷]如圖K13-9所示,在“探究影響重力勢能大小的因素”實驗中,有三個實心的、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)讓三個小球同時由靜止釋放,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 釋放前的重力勢能最大。?
(2)比較球A、C可得出影響重力勢能大小的因素是 。?
(3)球在空中下落時減少的重力勢能主要轉(zhuǎn)化為 。?
15.[2018·包頭]在“探究物體動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系”實驗中,將鋼球從某一高度由靜止釋放,鋼球擺到豎直位置時,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
實驗
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)本實驗使鋼球獲得動能的操作方法是? 。?
(2)從上表數(shù)據(jù)可以看出,實驗中控制了 相同,從而探究動能與 的關(guān)系。?
(3)第1次實驗時若不考慮能量損失,鋼球?qū)δ緣K最多可做 J的功;第3次實驗時,木塊被撞后滑出木板無法記錄數(shù)據(jù),需要重做第三次實驗,甲同學(xué)建議換用同樣較長的木板,乙同學(xué)建議換一個較大的木塊,丙同學(xué)建議降低鋼球下擺的高度,你認為應(yīng)當(dāng)采用 同學(xué)的建議。(g取10 N/kg)?
(4)由上述實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可得出結(jié)論:?
10、 。?
四、計算題
16.[2018·岳陽] “沙場點兵,揚我軍威”。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三軍將士進行檢閱。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,但車門多了兩個可折疊的翅膀。在陸地行駛時,翅膀折疊;在空中飛行時,翅膀張開。從汽車到“飛機”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)動機功率
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,對地面的壓強是多少?(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)動機做功多少?
圖K13-11
能力培優(yōu)
18.[2018·杭州]跳繩是大家喜愛的體育運動之一,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能持續(xù)增大
B.在整個跳繩過程中小金的機械能守恒
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A靜止釋放后沿曲桿運動,如圖K1
13、3-13所示,不計空氣阻力,下列說法正確的是 ( )
圖K13-13
A.只要A點高于D點,小環(huán)就能到達D點
B.若小環(huán)能到達D點,離開D點后將豎直向下運動
C.小環(huán)從A點到D點,重力勢能一直減小,機械能不變
D.小環(huán)從A點到B點,動能一直增加,機械能不變
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化示意圖,物體從海底被提升到離開海面一定距離的整個過程中速度均保持不變,從提升物體開始經(jīng)過時間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)打撈處海水對海底的壓強。
圖K13-14
21.[2018·福建A卷]學(xué)校機器人興趣小組進行“精準吊裝”實驗,7塊長短不一的長方體木塊均平放在水平地面上,機器人將木塊按長度從大到小依次吊裝并對稱疊放。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,不同序號木塊的質(zhì)量如下表,其中m=12 kg,g取10 N/kg。
(1)已知1號木塊的長度a=1.2 m,求未疊放時1號木塊對地面的壓強。
(2)如圖K13-15所示,把2號木塊吊裝到1號木塊的上面,求此過程中克服重力所做的功。
(3)機器人完成全部吊裝疊放用時6 min,求整個過程克服木塊重力做功的功率。
序號
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] 踢出的足球在場地上慢慢停下來是因為受到了地面對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,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,B錯誤。靜止在場地上的足球受到的重力和地面對足球的支持力是一對平衡力,C錯誤。守門員將足球踢出,觸球的時間很短,但也移動了距離,所以守門員對足球做了功,D錯誤。
3.C 4.A
5.C [解析] 由題圖可知,相同時間,第一次移動的距離大,則v1>v2,故A錯誤;拉動同一個物體在同一水平面上做勻速直線運動,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錯誤;由題圖可知,0~6 s第一次物體運動
17、了0.6 m,第二次物體運動了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錯誤。
6.A 7.A
8.A [解析] 沿水平方向勻速飛行的無人機均勻噴灑農(nóng)藥的過程中,速度不變,高度不變,質(zhì)量減小,所以動能和重力勢能都減小,故選A。
9.C [解析] 彈性繩繃直前,高度減小,重力勢能減小,速度變大,則動能變大,故A、B錯誤。下降到最低點時,人的速度減小為0,動能最小;高度最小,重力勢能最小;彈性繩的形變最大,則彈性勢能最大,故C正確,D錯誤。
10.C
11.4 7200
12.2
[解析] 由圖可知,該滑輪為動滑輪,物體運動的速度為
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動,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
19、,質(zhì)量越大,動能越大
[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;該實驗是在速度一定時,改變物體的質(zhì)量,探究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系,動能的大小通過木塊移動的距離來反映,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,對地面的壓力
F=G=mg=600 kg×10 N/kg=6×103 N,
對地面的壓強
p=FS=6000N4×0.03m2=5×104 Pa。
(2)該汽車以最大飛行速度飛行了800 km的時間
t=sv=800km200km/h=4 h=14400 s;
由P=Wt可得,汽車發(fā)動機做功
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、點高于A點,小環(huán)就無法到達D點,故A錯誤。若小環(huán)能到達D點,離開D點后,小環(huán)只受重力作用,但由于慣性,要保持原來的運動狀態(tài),將會沿CD方向運動一段距離后落地,故B錯誤。小環(huán)從A點到B點,高度減小,重力勢能減小;從B點到C點,高度增大,重力勢能增加;從C點到D點,高度減小,重力勢能減小,由于曲桿光滑無摩擦,且不計空氣阻力,機械能不變,故C錯誤;小環(huán)從A點到B點,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,動能一直增加,機械能不變,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,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,此時拉力F'=G=6×104 N,此時的功率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。
打撈處海水對海底的壓強p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×120 m=1.2×106 Pa。
21.解:(1)1號木塊對地面的壓力等于其重力,即
F=G1=m1g=2mg=2×12 kg×10 N/kg=240 N,
1號木塊與地面的接觸面積S1=ab=1.2 m×0.2 m=0.24 m2,
則1號木塊未疊放時對地面的壓強p=FS1=240N0.24m2=1000 Pa。
(2)2號木塊的重力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 機械能及其轉(zhuǎn)化課時訓(xùn)練
