浙教版科學(xué)九年級(jí)上第三章功能守恒綜合練習(xí)

9/9浙教版科學(xué)九年級(jí)上第三章功能守恒綜合練習(xí)浙教版科學(xué)九年級(jí)上

第三章功能守恒綜合練習(xí)

1、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(kāi)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)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)）。下列判斷正確的是（）

A．從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員減速下落B．從

B點(diǎn)到

C點(diǎn)過(guò)程中彈性繩的彈性勢(shì)能一直增大

C．t0時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的時(shí)刻D．運(yùn)動(dòng)員重力大小等于F0

2、如圖所示，用彈簧K1和K2的一端拴住滑塊M，另一端連在豎直

墻壁上，彈簧恰好處于自然狀態(tài)，滑塊靜止在O點(diǎn)處。今將滑塊

M向右推一段后放手，滑塊在光滑水平面上來(lái)回運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中。

由O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)（）

A．滑塊的動(dòng)能增加，K2的彈性勢(shì)能增加B．滑塊的動(dòng)能減小，K1的彈性勢(shì)能減小

C．彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能D．滑塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能

3、如圖所示，一根很長(zhǎng)的柔性輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球a和b，

a球的質(zhì)量為m，靜置于地面；

b球的質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好

拉緊。不計(jì)滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，從靜止開(kāi)始釋放b球后，a球可能到達(dá)的最大高度為

（）

A、hB、1.5hC、2hD、2.5h

4、如圖所示，小球在豎直向下的力F的作用下，將豎直的輕質(zhì)彈簧壓縮，若將力F

撤去，小球向上彈起并離開(kāi)彈簧，直到速度為零。小球在上升過(guò)程中，下列說(shuō)法正確

的是（）

A、小球的動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零

B、小球在離開(kāi)彈簧時(shí)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能

C、小球的動(dòng)能減為零后，重力勢(shì)能不一定最大

D、小球的動(dòng)能先增大后減小

5、如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究“杠桿的機(jī)械效率”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將總重為G的鉤碼掛

在鐵質(zhì)杠桿上，彈簧測(cè)力計(jì)作用于P點(diǎn)，現(xiàn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，

鉤碼上升的高度為h，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，其移動(dòng)的距離為s，則杠桿的

機(jī)械效率η＝（用題中字母表示）。若將彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)到Q點(diǎn)，仍

將鉤碼勻速提升h的高度，設(shè)此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F'，杠桿的機(jī)械效率

為η，'若不計(jì)轉(zhuǎn)軸O處的摩擦，則：F'F，η'η（以上兩空都填“＞”“＝”或“＜”）。6、如圖所示，彈簧一端與小車相連，另一端固定在左側(cè)的墻壁上，小車放在光滑的水平木板上。小

車位于A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度，用力壓縮彈簧使小車到達(dá)B點(diǎn)；松手后，小車由位置B運(yùn)動(dòng)至位置C，在位置C時(shí)速度為零。則小車從位置B運(yùn)動(dòng)至位置C的過(guò)程中，速度達(dá)到最大的位置在（選填“A點(diǎn)”、“A點(diǎn)的左側(cè)”、或“A點(diǎn)的右側(cè)”），彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是（選填“減小”、“先減小后增大”、“先增大后減小”或“增大”）；小車從位置A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)化的情況為。

第六題圖

7、無(wú)鏈條電動(dòng)自行車被稱為“沒(méi)有鏈條的混合動(dòng)力電動(dòng)自行車”。它結(jié)合

了電子動(dòng)力和人體動(dòng)力，此車既可以通過(guò)給鋰電池充電獲得能量；也

可以通過(guò)騎行者踩腳踏板獲得能量。圖中所示無(wú)鏈條電動(dòng)自行車，其

鋰電池容量為10Ah（電池容量是指放電電流與放電時(shí)間的乘積）、電

4m；若騎行者踩腳踏板輔壓為30V．若騎行者不踩腳踏板，僅靠鋰電池驅(qū)動(dòng)，可正常行駛1.8×10

4m。

助鋰電池給車提供能量，“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”可使車連續(xù)行駛3.2×10

（1）無(wú)鏈條電動(dòng)自行車的車把龍頭是（填“省力/費(fèi)力/等臂”）杠桿；

（2）圖中這款車的鋰電池最多所儲(chǔ)存的電能約為J；

（3）正常行駛時(shí)，這款車“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)”時(shí)鋰電池提供的能量之比為。

8、演繹式探究﹣﹣研究機(jī)械能守恒與平拋運(yùn)動(dòng)：

（1）①如圖甲，質(zhì)量為m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的速度為v．此過(guò)程機(jī)械能守恒，關(guān)系式mgh＝mv2成立，則一個(gè)物體從高0.2m的光滑斜面頂端自由下滑到斜面底端時(shí)的速度為m/s。

②如圖乙，將物體以一定的初速度v0沿水平方向拋出（不計(jì)阻力），物體做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方

向運(yùn)動(dòng)的距離r＝v0t，在豎直方向下落得高度y＝gt

2，則y與r的關(guān)系可用丙圖中的圖線表示。

（2）如圖丁所示，小球沿長(zhǎng)度為l的光滑斜面AB由靜止自由滑下，經(jīng)過(guò)高度為h的光滑桌面BC后做平拋運(yùn)動(dòng)，撞到前方擋板的D點(diǎn)，桌邊到擋板的距離為s，D點(diǎn)到地面的高度為d，請(qǐng)推理證明d＝h﹣。

9、已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為Ep＝mgh，動(dòng)能表達(dá)式為Ek＝mv2；

其中m為物體的質(zhì)量，b為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)

速度，g＝10N/kg。如圖，一小球從斜面底端以速度v沿光滑斜面向上

運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，小球在光滑的斜面上滑行時(shí)，機(jī)械能守恒。請(qǐng)

推導(dǎo)：小球能運(yùn)動(dòng)到斜面上的最大高度h＝

2，其中m為物體的質(zhì)量，h為10、已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP＝mgh，動(dòng)能表達(dá)式為Ek＝mv

物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，滑雪場(chǎng)的彎曲滑道由AB、BC兩部分組成，AB段高度H＝20m，BC段高度h＝10m?？傎|(zhì)量m＝70kg的運(yùn)動(dòng)

員從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿AB滑道下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后沿BC滑道運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦和空氣阻力。

（1）求運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)處的重力勢(shì)能Ep。（2）求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v。

（3）判斷運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是否為零，請(qǐng)說(shuō)明理由。

第十題圖

11、如圖所示為“無(wú)人機(jī)”，它具有4個(gè)旋翼，每個(gè)旋翼下方有一個(gè)電動(dòng)機(jī)，可通過(guò)無(wú)線電進(jìn)行操控，

其在拍攝調(diào)查、無(wú)人配送等方面具有廣闊的前景

（1）起飛時(shí)，增大四個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，使吹向下方的風(fēng)量增加，無(wú)

人機(jī)就會(huì)上升，這是因?yàn)榱Φ淖饔檬莀____________________。

（2）該機(jī)一個(gè)旋翼的電動(dòng)機(jī)額定功率為30瓦，額定旋翼電壓為

15伏，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過(guò)的電流為多少安？

（3）該機(jī)所需的能量是由一塊輸出電壓為15伏，容量為5000mA?h

的電池提供。若飛行時(shí)電動(dòng)機(jī)以額定功率運(yùn)行則該機(jī)最多能飛行多少分鐘？

12、如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置。電源電壓U＝9V保持不變，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻為

1Ω．開(kāi)關(guān)閉合后，電動(dòng)機(jī)勻速提升重物，此時(shí)，電流表讀數(shù)為1A，電壓表讀數(shù)為5V．不計(jì)任何摩擦，求：

（1）10秒內(nèi)該電路消耗的總電能；（2）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率；

（3）當(dāng)重物的質(zhì)量超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，電動(dòng)機(jī)將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，求此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電功率。

第十二題圖

13、一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖所

示，在第10s時(shí)速度達(dá)到20m/s，通過(guò)的路程為120m。求：

（1）在0～10s內(nèi)汽車的平均速度；

（2）設(shè)汽車在行駛過(guò)程中所受阻力不變，大小為f＝4000N，那么在0～10s

內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是多少焦耳？

（3）若發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)化效率為40%，則0～10s內(nèi)需要燃燒多少千克汽油才能使發(fā)動(dòng)機(jī)做這么多功？

7J/kg）。

（已知汽油的熱值大約為5×10

功能守恒綜合練習(xí)參考答案

一．選擇題（共2小題）

1．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(kāi)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)）。下列判斷正確的是（）

A．從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員減速下落

B．從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中彈性繩的彈性勢(shì)能一直增大

C．t0時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的時(shí)刻

D．運(yùn)動(dòng)員重力大小等于F0

【解答】選：B。

2．如圖所示，用彈簧K1和K2的一端拴住滑塊M，另一端

連在豎直墻壁上，彈簧恰好處于自然狀態(tài)，滑塊靜止在O

點(diǎn)處。今將滑塊M向右推一段后放手，滑塊在光滑水平面

上來(lái)回運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中。由O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)（）

A．滑塊的動(dòng)能增加，K2的彈性勢(shì)能增加B．滑塊的動(dòng)能減小，K1的彈性勢(shì)能減小

C．彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為滑塊的動(dòng)能D．滑塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能

【解答】選：D。

3、如圖所示，一根很長(zhǎng)的柔性輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小

球a和b，a球的質(zhì)量為m，靜置于地面；b球的質(zhì)量為3m，用手托住，高度

為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊。不計(jì)滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，從靜止開(kāi)始釋放b球后，

a球可能到達(dá)的最大高度為（）

A、h

B、1.5h

C、2h

D、2.5h

【解答】選：B

4、如圖所示，小球在豎直向下的力F的作用下，將豎直的輕質(zhì)彈簧壓縮，若將力

F撤去，小球向上彈起并離開(kāi)彈簧，直到速度為零。小球在上升過(guò)程中，下列說(shuō)

法正確的是（）

A、小球的動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零

B、小球在離開(kāi)彈簧時(shí)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能

C、小球的動(dòng)能減為零后，重力勢(shì)能不一定最大

D、小球的動(dòng)能先增大后減小

【解答】選：D

5、如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究“杠桿的機(jī)械效率”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將總重為G

的鉤碼掛在鐵質(zhì)杠桿上，彈簧測(cè)力計(jì)作用于P點(diǎn)，現(xiàn)豎直向上勻速拉動(dòng)

彈簧測(cè)力計(jì)，鉤碼上升的高度為h，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，其移動(dòng)的距

離為s，則杠桿的機(jī)械效率η＝×100%，（用題中字母表示）。若

將彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)到Q點(diǎn)，仍將鉤碼勻速提升h的高度，設(shè)此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F'，杠桿的機(jī)械效率為η，'若不計(jì)轉(zhuǎn)軸O處的摩擦，則：F'＞F，η'=η（以上兩空都填“＞”＝“”或“＜”）。

【解答】解：根據(jù)杠桿的機(jī)械效率η＝＝×100%，

根據(jù)圖示可知，將彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，阻力和阻力臂都不變，動(dòng)力臂減小，由F1L1＝F2L2可知，動(dòng)力將增大，即F′＞F；

若將彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)到Q點(diǎn)，鉤碼上升相同的高度，則杠桿偏轉(zhuǎn)角度不變，克服杠桿重力做的額

外功不變，總功不變，則效率不變即η＝′η。

故答案為：×100%；＞；＝。

6、如圖所示，彈簧一端與小車相連，另一端固定在左側(cè)的墻壁上，小車放在光滑的水平木板上。小

車位于A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度，用力壓縮彈簧使小車到達(dá)B點(diǎn)；松手后，小車由位置B運(yùn)動(dòng)至位置C，在位置C時(shí)速度為零。則小車從位置B運(yùn)動(dòng)至位置C的過(guò)程中，速度達(dá)到最大的位置在A點(diǎn)（選填“A點(diǎn)”、“A點(diǎn)的左側(cè)”、或“A點(diǎn)的右側(cè)”），彈簧的彈性勢(shì)能的變化情況是先減小后增大（選填“減小”、“先減小后增大”、“先增大后減小”或“增大”）；小車從位置A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)化的情況為小車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。

【解答】解：由于木板是光滑的，不存在摩擦力，小車在木板上運(yùn)動(dòng)的速度最大時(shí)，就是彈簧的

彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能時(shí)，A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為自然長(zhǎng)度，所以A點(diǎn)的動(dòng)能是最大的；

從B到彈簧自然長(zhǎng)度A時(shí)，是彈簧恢復(fù)原狀的過(guò)程，彈簧的彈性勢(shì)能減??；從A到C的過(guò)程，小車由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧發(fā)生彈性形變，彈簧的彈性勢(shì)能增大；所以彈簧的彈性勢(shì)能的變化情

況是先減小后增大；小車從位置A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，彈性勢(shì)能變大，小車的

速度變小，動(dòng)能變小，由于接觸面是光滑的，不存在摩擦，則小車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。

答案：A點(diǎn)；先減小后增大；小車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。

7、無(wú)鏈條電動(dòng)自行車被稱為“沒(méi)有鏈條的混合動(dòng)力電動(dòng)自行

車”。它結(jié)合了電子動(dòng)力和人體動(dòng)力，此車既可以通過(guò)給鋰電池

充電獲得能量；也可以通過(guò)騎行者踩腳踏板獲得能量。圖中所

示無(wú)鏈條電動(dòng)自行車，其鋰電池容量為10Ah（電池容量是指放

電電流與放電時(shí)間的乘積）、電壓為30V．若騎行者不踩腳踏

4m；若騎行者踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量，“混合

板，僅靠鋰電池驅(qū)動(dòng)，可正常行駛1.8×10

4m。

動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”可使車連續(xù)行駛3.2×10

（1）無(wú)鏈條電動(dòng)自行車的車把龍頭是省力（填“省力/費(fèi)力/等臂”）杠桿；

（2）圖中這款車的鋰電池最多所儲(chǔ)存的電能約為1.08×10

6J；

（3）正常行駛時(shí)，這款車“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)”時(shí)鋰電池提供的能量之比為7：9。

【解答】解：（1）車把龍頭的支點(diǎn)就是車把的轉(zhuǎn)軸，車輪與地面之間的摩擦力就是阻力，人手施

加的力就是動(dòng)力，這時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，因此它是省力杠桿；

6

（2）這款車的鋰電池最多所儲(chǔ)存的電能：W＝UIt＝30V×10A×3600s＝1.08×10

J；

4m﹣1.8×104m＝1.4×104m，（3）

人的能量驅(qū)動(dòng)的路程s1＝3.2×10

正常行駛時(shí)，這款車“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)”時(shí)鋰電池提供的能量之比：

＝＝＝＝。

故答案為：（1）省力；（2）1.08×10

6；（3）7：9。

8、演繹式探究﹣﹣研究機(jī)械能守恒與平拋運(yùn)動(dòng)：

（1）如圖甲，質(zhì)量為m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的速度

為v．此過(guò)程機(jī)械能守恒，關(guān)系式mgh＝mv

2成立，則一個(gè)物體從高0.2m的光滑斜面頂端自由

下滑到斜面底端時(shí)的速度為m/s。

如圖乙，將物體以一定的初速度v0沿水平方向拋出（不計(jì)阻力），物體做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向

2

運(yùn)動(dòng)的距離r＝v0t，在豎直方向下落得高度y＝gt

，則y與r的關(guān)系可用丙圖中的圖線表示。

（2）如圖丁所示，小球沿長(zhǎng)度為l的光滑斜面AB由靜止自由滑下，經(jīng)過(guò)高度為h的光滑桌面BC后做平拋運(yùn)動(dòng)，撞到前方擋板的D點(diǎn)，桌邊到擋板的距離為s，D點(diǎn)到地面的高度為d，請(qǐng)推理證

明d＝h﹣。

【解答】解：（1）因?yàn)橘|(zhì)量為m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底

端的速度為v，過(guò)程中機(jī)械能守恒，所以mgh＝mv

2，將h＝0.2m，g＝10m/s2代入求解的v＝2m/s

將物體以一定的初速度v0沿水平方向拋出（不計(jì)阻力），物體做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向運(yùn)動(dòng)的距

離r＝v0t，∵運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝∴在豎直方向下落得高度y＝gt

2＝g（）2＝g

因此，下落高度y與水平移動(dòng)距離r的2次方成正比，由此可以判斷曲線為b；

（2）如圖丁所示，小球沿長(zhǎng)度為l的光滑斜面AB由靜止自由滑下，則過(guò)程中機(jī)械能守恒

2

∵mgh＝mv∴mglsinθ＝m＝m∴＝2glsinθ

2又∵小球從C點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)∴s＝vcth﹣d＝gt

∴d＝h﹣＝h﹣＝h﹣g＝h﹣

故答案為：（1）2；b；（2）推理過(guò)程如上。

9、已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為Ep＝mgh，動(dòng)能表達(dá)式為Ek＝

2；其中m為物體的質(zhì)量，b為物體距離水平地面的高度，v為

mv

物體的運(yùn)動(dòng)速度，g＝10N/kg。如圖，一小球從斜面底端以速度v

沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，小球在光滑的斜面上滑行

時(shí)，機(jī)械能守恒。請(qǐng)推導(dǎo)：小球能運(yùn)動(dòng)到斜面上的最大高度h＝

【解答】解：根據(jù)題意：小球從斜面底端沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒；

2

小球到達(dá)斜面最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；Ek＝Ep，即：mv＝mgh，

小球能運(yùn)動(dòng)到斜面上的最大高度h＝。

10、已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP＝mgh，動(dòng)能表達(dá)式為Ek＝mv2，其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，滑雪場(chǎng)的彎曲

滑道由AB、BC兩部分組成，AB段高度H＝20m，BC段高度h＝10m?？傎|(zhì)量m＝70kg的運(yùn)動(dòng)員從

A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿AB滑道下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后沿BC滑道運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦和空氣阻力。

（1）求運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)處的重力勢(shì)能Ep。（2）求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v。

（3）判斷運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是否為零，請(qǐng)說(shuō)明理由。

【解答】解：

4J；

（1）運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)處的重力勢(shì)能：Ep＝mgH＝70kg×10N/kg×20m＝1.4×10

（2）運(yùn)動(dòng)員從A到B的過(guò)程中，速度變大，高度變小，故動(dòng)能變大，重力勢(shì)能變小，重力勢(shì)能

轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，

不計(jì)摩擦和空氣阻力，從A到B的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒，則B處的動(dòng)能等于A處的重力勢(shì)能，

2

故有：mvB＝mgH，則運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度：vB＝＝＝20m/s。

（3）不計(jì)摩擦和空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，由于A點(diǎn)的高度大于C點(diǎn)的高度，所以，運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)的重力勢(shì)能大于在C點(diǎn)的重力勢(shì)能，則運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)還應(yīng)具有動(dòng)能，即運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)的速度不為零。

4J。（2）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為20m/s。

答：（1）運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)處的重力勢(shì)能為1.4×10

（3）不為零；不計(jì)摩擦和空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，由于A點(diǎn)的高度大于C點(diǎn)的高度，所以，運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)的重力勢(shì)能大于在C點(diǎn)的重力勢(shì)能，則運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)還應(yīng)具有動(dòng)能，即運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)的速度不為零。

11、如圖所示為“無(wú)人機(jī)”，它具有4個(gè)旋翼，每個(gè)旋翼下方有一個(gè)電動(dòng)機(jī)，可通過(guò)無(wú)線電進(jìn)行操控，

其在拍攝調(diào)查、無(wú)人配送等方面具有廣闊的前景

（1）起飛時(shí)，增大四個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，使吹向下方的風(fēng)量增加，無(wú)人機(jī)就會(huì)上升，這是因?yàn)榱Φ淖?/p>

用是。

（2）該機(jī)一個(gè)旋翼的電動(dòng)機(jī)額定功率為30瓦，額

定旋翼電壓為15伏，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過(guò)的電

流為多少安？

（3）該機(jī)所需的能量是由一塊輸出電壓為15伏，

容量為5000mA?h的電池提供。若飛行時(shí)電動(dòng)機(jī)以額定功率運(yùn)行則該機(jī)最多能飛行多少分鐘？

【解答】解：（1）增大四個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，使吹向下方的風(fēng)量增加，無(wú)人機(jī)就會(huì)上升，這是因?yàn)榱?/p>

的作用是相互的；

（2）電動(dòng)機(jī)額定功率P＝30W，額定旋翼電壓V＝15V，

由P＝UI可得，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過(guò)的電流：I＝＝＝2A；

（3）電池的輸出電壓U＝15V，容量為5000mA?h，則電池儲(chǔ)存的能量：

3

﹣

5J，

W＝UIt＝15V×5000×10A×3600s＝2.7×10

由P＝可得，該機(jī)最多能飛行的時(shí)間：t＝＝＝2250s＝37.5min。

解：（1）相互的；（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過(guò)的電流為2A；

（3）若飛行時(shí)電動(dòng)機(jī)以額定功率運(yùn)行則該機(jī)最多能飛行37.5min。

12、如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置。電源電壓U＝9V保持不變，已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻為

1Ω．開(kāi)關(guān)閉合后，電動(dòng)機(jī)勻速提升重物，此時(shí)，電流表讀數(shù)為1A，電壓表讀數(shù)為5V．不計(jì)任何摩擦，求：

（1）10秒內(nèi)該電路消耗的總電能；（2）電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率；

（3）當(dāng)重物的質(zhì)量超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，電動(dòng)機(jī)將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，求此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電功率。

【解答】解：（1）10秒內(nèi)該電路消耗的總電能：W＝UIt＝9