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試卷第=page3636頁(yè),共=sectionpages3636頁(yè)專題10功、機(jī)械能2023年考點(diǎn)與往年變化不大,考法上更加注重對(duì)學(xué)生能力的考查,在生活生產(chǎn)實(shí)例中運(yùn)用物理知識(shí)解決問(wèn)題。如:物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各種機(jī)械能的變化情況、功的計(jì)算和估算、功率的計(jì)算仍是高頻考點(diǎn),占分比較重;重力勢(shì)能的概念、力做功的必要因素、探究影響動(dòng)能因素的實(shí)驗(yàn)裝置及作用、探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系也是必考點(diǎn),一般結(jié)合生活中的現(xiàn)象進(jìn)行考查;另外還有結(jié)合其他知識(shí)點(diǎn)綜合考查,與內(nèi)能的結(jié)合,與簡(jiǎn)單機(jī)械等的考查。預(yù)測(cè)今年中考考點(diǎn)不會(huì)變化太大,考點(diǎn)還是會(huì)延續(xù)之前的考點(diǎn)??疾榉绞綍?huì)進(jìn)一步突出對(duì)能力的考查,即用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題,情景設(shè)置上更加新穎、貼近生活、加入最近科技信息,考有所依,學(xué)有所用。(建議用時(shí):20分鐘)一、單選題1.(2023·江蘇泰州·三模)在北京冬奧會(huì)自由式女子U形場(chǎng)地技巧決賽中,運(yùn)動(dòng)員從圖中A點(diǎn)滑下,滑到場(chǎng)地最低點(diǎn)再滑到場(chǎng)地左側(cè)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能一直增大B.運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能為零D.運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中速度越來(lái)越大,因?yàn)闄C(jī)械能變大【答案】B【詳解】A.整個(gè)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變,高度先減小后增大,所以重力勢(shì)能先減小后增大,故A錯(cuò)誤;B.運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中,質(zhì)量不變,高度變小,重力勢(shì)能減小,速度變大,動(dòng)能變大,是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故B正確;C.運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)質(zhì)量不變,有一定的高度,所以重力勢(shì)能不為零,故C錯(cuò)誤;D.運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中速度越來(lái)越大,但因需要克服阻力做功,一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以她的機(jī)械能變小,故D錯(cuò)誤。故選B。2.(2023·江蘇無(wú)錫·一模)周末爸爸開車帶著小明去看望爺爺奶奶,行駛在高速公路上,小明看到了如圖所示的限速標(biāo)志牌,思考后提出了下面四個(gè)探究問(wèn)題。依據(jù)限速標(biāo)志牌,你認(rèn)為最合理最有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題是()
A.物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)? B.物體的動(dòng)能與它的速度有什么關(guān)系?C.物體的動(dòng)能與物體的形狀是否有關(guān)? D.物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量和速度有什么關(guān)系?【答案】D【詳解】物體的動(dòng)能與速度和質(zhì)量有關(guān),速度越大,質(zhì)量越大,動(dòng)能越大,根據(jù)圖片可知,不同類型的車輛限制不同的速度,所以最有探究?jī)r(jià)值且易于探究的科學(xué)問(wèn)題是物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量、速度有什么關(guān)系。故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。3.(2023·江蘇連云港·二模)如圖,彈簧左端固定于豎直墻壁,右端與物塊M連接,置于粗糙水平面上,當(dāng)M位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變。現(xiàn)將物塊M拉至A處由靜止釋放,M向左最遠(yuǎn)可運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),則物塊()
A.從A到O先加速后減速 B.從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力先變大后變小C.從A到B彈性勢(shì)能一直減小 D.從O到B物塊動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能【答案】A【詳解】A.物塊M拉至A處由靜止釋放后向左運(yùn)動(dòng),可知在A點(diǎn)時(shí)彈力大于摩擦力,物體合力向左,加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)O點(diǎn)時(shí)彈簧不發(fā)生形變,彈力為零,由于物體與水平面之間的壓力和接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力不變,摩擦力阻礙物體運(yùn)動(dòng),說(shuō)明到達(dá)O之前就會(huì)出現(xiàn)彈力小于摩擦力,合力向右,開始減速,故從A到O先加速再減速,故A符合題意;B.從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體與水平面之間的壓力和接觸面粗糙程度不變,滑動(dòng)摩擦力不變,故B不符合題意;C.從A到O,彈簧的彈性形變變小,從O到B,彈簧的彈性形變變大,從A到B彈性勢(shì)能先減小后增大,故C不符合題意;D.從O到B,物體速度降為零,動(dòng)能減小,彈簧彈性形變變大,彈性勢(shì)能增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,同時(shí)由于克服摩擦做功,部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D不符合題意。故選A。4.(2023·江蘇連云港·二模)關(guān)于功、功率和機(jī)械效率,以下說(shuō)法正確的是()A.做功越多的機(jī)械,功率一定大 B.功率越大的機(jī)械,機(jī)械效率也越高C.做有用功越多的機(jī)械,機(jī)械效率越高 D.功率越大的機(jī)械,做功一定越快【答案】D【詳解】A.功率反映了做功的快慢,做功多,時(shí)間不確定,由知,功率大小不能確定,故A錯(cuò)誤;B.功率描述物體做功快慢,機(jī)械效率是有用功與總功的比值,兩者沒(méi)有必然聯(lián)系,所以功率大,機(jī)械效率不一定高,故B錯(cuò)誤;C.使用機(jī)械時(shí),機(jī)械效率高說(shuō)明有用功在總功中占的比例大,但有用功多,機(jī)械效率不一定越高,故C錯(cuò)誤;D.功率是描述物體做功快慢的物理量,功率越大的機(jī)械,做功一定越快,故D正確。故選D。5.(2023·江蘇南京·二模)如圖所示,水平面AC由粗糙程度相同的鐵面AB和銅面BC拼接而成,AB=BC,磁鐵M在水平拉力作用下從A到C做勻速直線運(yùn)動(dòng),M在AB和BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2,拉力做的功分別為W1、W2。則()
A.t1=t2W1=W2 B.t1<t2W1=W2C.t1=t2W1>W2 D.t1>t2W1<W2【答案】C【詳解】磁鐵M在水平拉力作用下從A到C做勻速直線運(yùn)動(dòng),且AB=BC,由知道,磁鐵在AB和CD面運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,即t1=t2因?yàn)锳B為鐵面,對(duì)磁鐵有吸引力,而CD為銅面,對(duì)磁鐵沒(méi)有吸引力,所以磁鐵對(duì)AB的壓力大于CD,又因?yàn)殍F面AB和銅面BC的粗糙程度相同,所以磁鐵在AB面受到的摩擦力較大。磁鐵M在水平拉力作用下從A到C做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以磁鐵在AB面受到的拉力較大,又因?yàn)锳B=CD所以,根據(jù)知道,拉力在AB面做的功較大,即W1>W2綜上分析可知,C符合題意,ABD不符合題意。故選C。6.(2023·江蘇南通·一模)如圖是用頻閃照相機(jī)拍攝的雞蛋下落時(shí)的照片,已知每隔5×10﹣3s拍攝一次,試估算該雞蛋下落過(guò)程中重力的功率()
A.2W B.9W C.18W D.25W【答案】B【詳解】一個(gè)雞蛋的重力約為0.5N,一個(gè)雞蛋的高度約為6cm,由圖知,下落的路程約為雞蛋的高度的3倍,可取20cm=0.2m,所用的時(shí)間為該雞蛋下落過(guò)程中重力做的功該雞蛋下落過(guò)程中重力的功率故選B。7.(2023·江蘇揚(yáng)州·二模)下列說(shuō)法正確的是(
)A.功率大的做功一定多B.越省力的機(jī)械效率越高C.溫度高的物體內(nèi)能不一定大D.物體只在一對(duì)平衡力的作用下,其機(jī)械能守恒【答案】C【詳解】A.由可知,時(shí)間未知,功率大的做功不一定多,故A錯(cuò)誤;B.機(jī)械效率是有用功與總功的比值,機(jī)械效率的高低與機(jī)械的省力情況無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;C.內(nèi)能的多少與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān),僅比較物體的溫度不能判斷內(nèi)能的大小,故C正確;D.物體在一對(duì)平衡力作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),重力勢(shì)能、動(dòng)能才保持不變,若沿其他方向運(yùn)動(dòng),重力勢(shì)能變化;如沿豎直方向運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,重力勢(shì)能變化,則機(jī)械能一定變化,故D錯(cuò)誤。故選C。8.(2023·江蘇南京·三模)如圖所示,光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)后落到地面,又被多次彈起,圖中虛線為小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。下列有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng),描述正確的是()
A.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中速度減小B.小球反彈經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零C.若將彈性小球表面涂黑,則會(huì)在C、F兩點(diǎn)留下等大的黑色圓斑D.小球經(jīng)過(guò)E點(diǎn)的機(jī)械能大于經(jīng)過(guò)G點(diǎn)的機(jī)械能【答案】D【詳解】A.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,因光滑桌面沒(méi)有摩擦阻力,小球處于平衡狀態(tài),其速度大小不變,故A錯(cuò)誤;B.從軌跡來(lái)看,小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度,小球在最高點(diǎn)時(shí),豎直方向速度為零,水平方向速度不為零,則小球在D點(diǎn)的動(dòng)能不為零,故B錯(cuò)誤;C.彈性勢(shì)能大小與彈性形變程度有關(guān),黑色圓斑的大小能反映小球彈性形變程度,圓斑越大,形變?cè)酱螅贑點(diǎn)與在F點(diǎn)時(shí),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能都為零,而每次小球反彈到的最高點(diǎn)都比上一次的最高點(diǎn)低,說(shuō)明小球受到空氣阻力作用,機(jī)械能逐漸變小,所以小球在C點(diǎn)的機(jī)械能大于在F點(diǎn)的機(jī)械能,故小球在C點(diǎn)的彈性勢(shì)能大于在F點(diǎn)的彈性勢(shì)能,小球在C點(diǎn)的圓要大于在F點(diǎn)的圓斑,故C錯(cuò)誤;D.小球在多次彈起過(guò)程中,機(jī)械能逐漸變小,而E點(diǎn)在G點(diǎn)之前,故小球在G點(diǎn)的機(jī)械能小于在E點(diǎn)的機(jī)械能,故D正確。故選D。9.(2023·江蘇南京·二模)如圖所示,將輕質(zhì)彈簧豎直固定于地面,上端位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變?,F(xiàn)將一小球放在彈簧上端,再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放,小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)并脫離彈簧,則小球()
A.在A點(diǎn)時(shí)受到彈簧的彈力是由于小球發(fā)生形變產(chǎn)生的B.從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)能先增大后減小C.從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能僅轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能D.到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)【答案】B【詳解】A.在A點(diǎn)時(shí)受到彈簧的彈力是由于彈簧發(fā)生形變產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤,不符合題意;B.從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,可分兩個(gè)階段,在小球到達(dá)O點(diǎn)前的平衡位置,小球所受合力方向向上,速度不斷增大,離開O點(diǎn)前的平衡位置后,其所受合力方向向下,速度不斷變小,其速度先增大后減小,則動(dòng)能先增大后減小,故B正確,符合題意;C.從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能和動(dòng)能,故C錯(cuò)誤,不符合題意;D.小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí),只受重力作用,不是平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤,不符合題意。故選B。10.(2023·江蘇·二模)在“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)利用沙子、小桌、木塊、透明的箱子進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.實(shí)驗(yàn)中觀察小桌陷入沙子的深度來(lái)比較壓力的作用效果B.由甲丙兩圖可以探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系C.比較甲乙兩圖可得出:受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯D.利用本實(shí)驗(yàn)器材做“探究重力勢(shì)能和高度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小桌不需要倒放【答案】B【詳解】A.根據(jù)轉(zhuǎn)換法,實(shí)驗(yàn)中觀察小桌陷入沙子的深度來(lái)比較壓力的作用效果,故A正確,不符合題意;B.探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系時(shí)應(yīng)控制受力面積的大小不變,而甲、丙中受力面積不同,故由甲、丙兩圖不能探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.比較甲、乙兩圖可得出:受力面積一定時(shí),乙中壓力大,壓力的作用效果明顯,故比較甲、乙兩圖可得出:受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯,故C正確,不符合題意;D.探究影響重力勢(shì)能大小因素時(shí),不需要改變受力面積的大小,所以小桌不需要倒放,故D正確,不符合題意。故選B。11.(2023·江蘇常州·模擬預(yù)測(cè))東風(fēng)是我國(guó)針對(duì)敵方航母發(fā)展的一款陸基中程反艦彈道導(dǎo)彈,如圖是它的飛行軌跡圖。在空中預(yù)警機(jī)和北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的支持下,它通過(guò)慣性加衛(wèi)星制導(dǎo)的方式,可以精確命中以外的移動(dòng)航母。由于東風(fēng)末端速度遠(yuǎn)超音速且具有機(jī)動(dòng)變軌能力,攔截難度非常大,是真正的大國(guó)重器。下列說(shuō)法正確的是()
A.發(fā)射階段導(dǎo)彈的動(dòng)能是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來(lái)的B.導(dǎo)彈接收衛(wèi)星信號(hào)利用的是超聲波C.導(dǎo)彈在軌道最高點(diǎn)時(shí)速度為D.導(dǎo)彈在機(jī)動(dòng)變軌階段受到的是非平衡力【答案】D【詳解】A.發(fā)射階段導(dǎo)彈動(dòng)能和勢(shì)能都增加,是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供的能量,故A錯(cuò)誤;B.導(dǎo)航系統(tǒng)利用電磁波接收衛(wèi)星信號(hào),故B錯(cuò)誤;C.導(dǎo)彈在軌道最高點(diǎn)時(shí),水平方向速度不為,故C錯(cuò)誤;D.導(dǎo)彈在機(jī)動(dòng)變軌階段速度發(fā)生變化,所以受到的是非平衡力,故D正確。故選D。12.(2023·江蘇南京·二模)圖甲是“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn),圖乙“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.甲實(shí)驗(yàn)中小車滑行的距離不同,但小車剛開始下滑時(shí)具有的機(jī)械能相等B.乙實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量應(yīng)該不同,但小球到達(dá)水平面時(shí)初始速度需要相同C.兩實(shí)驗(yàn)中的小車和小球到達(dá)水平面能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樗鼈兌季哂袘T性D.兩實(shí)驗(yàn)中斜面都可以用彈簧替代,實(shí)驗(yàn)時(shí)都需要將彈簧壓縮相同長(zhǎng)度【答案】D【詳解】A.甲實(shí)驗(yàn)中相同的小車從相同的高度自由下滑,即小車開始下滑時(shí)具有的重力勢(shì)能相同,所以小車剛開始下滑時(shí)具有的機(jī)械能相等,故A正確,不符合題意;B.乙實(shí)驗(yàn)中小球的質(zhì)量不同,所以實(shí)驗(yàn)為了探究小球的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,故應(yīng)控制小球的初始速度相同,故B正確,不符合題意;C.由于慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),所以兩實(shí)驗(yàn)中的小車和小球到達(dá)水平面能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),由于它們都具有慣性,故C正確,不符合題意;D.實(shí)驗(yàn)時(shí)將彈簧壓縮相同長(zhǎng)度,彈簧的彈性勢(shì)能相同,轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能大小相同,當(dāng)小球的質(zhì)量不同時(shí),小球的速度也不同,所以不能用控制變量法探究小球的動(dòng)能影響因素,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。二、填空題13.(2023·江蘇·二模)如圖所示,工人師傅用沿著斜面大小為600N的推力,在10s內(nèi)把質(zhì)量為100kg貨物沿斜勻速向上推到頂部,斜面長(zhǎng)為4m,高為2m,則工人師傅做功的功率是W,該斜面的機(jī)械效率為%,貨物與斜面的摩擦力是N。(g取10N/kg)
【答案】24083.3100【詳解】[1]工人推力做的總功W總=Fs=600N×4m=2400J工人師傅做功的功率為[2]貨物的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N工人師傅對(duì)貨物做的有用功W有用=Gh=1000N×2m=2000J斜面的機(jī)械效率[3]克服摩擦力所做的額外功W額=W總-W有=2400J-2000J=400J由W額=fs可得,物體和斜面之間的摩擦力14.(2023·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))如圖,輕質(zhì)彈簧頂端固定并連接一個(gè)大小不計(jì)的重物。用手托住重物向上擠壓彈簧到點(diǎn)a,松手后重物下落依次經(jīng)過(guò)點(diǎn)b、c到最低點(diǎn)d,b是彈簧原長(zhǎng)的位置,c是重物連接在彈簧下端靜止時(shí)的位置。則重物從a運(yùn)動(dòng)到d的過(guò)程中,在點(diǎn)重力勢(shì)能最大,在點(diǎn)動(dòng)能最大,在點(diǎn)機(jī)械能最大。(不計(jì)空氣阻力)
【答案】acb【詳解】[1]重物從a運(yùn)動(dòng)到d的過(guò)程中,質(zhì)量不變,在a點(diǎn)時(shí)高度最大,重力勢(shì)能最大。[2]c是重物連接在彈簧下端靜止時(shí)的位置,此時(shí)重物受到的拉力和重力相等,即點(diǎn)b是彈簧處于原長(zhǎng)的位置。從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中,重物受到向下的重力和向下的彈力,重物做加速運(yùn)動(dòng)。從b點(diǎn)到d的過(guò)程中,重物在c點(diǎn)之前向下的重力大于向上的彈力,仍加速;重物在c點(diǎn)之后,向下的重力小于向上的彈力,減速;所以,即在c點(diǎn)時(shí)速度最大,動(dòng)能最大。[3]在b點(diǎn)彈簧處于原長(zhǎng)的位置,沒(méi)有彈性勢(shì)能,彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成重物的機(jī)械能,故b點(diǎn)重物的機(jī)械能最大。15.(2023·江蘇蘇州·一模)讓一系于橡皮筋一端的小球從某懸掛點(diǎn)O的正下方P點(diǎn)由靜止釋放如圖甲所示,整個(gè)下落過(guò)程中,橡皮筋所受彈力F與小球下落高度h的關(guān)系如圖乙所示;小球下落的速度v與下落高度h的關(guān)系如圖丙所示(不考慮空氣阻力)。已知該輕質(zhì)橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長(zhǎng)1cm,經(jīng)測(cè)量小球從P點(diǎn)下落到a、b、c三點(diǎn)的距離分別為:ha=0.4m,hb=0.5m,hc=0.7m。(1)小球從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中,小球動(dòng)能變化情況是(變大/變小/先變大再變小/不變/先變小再變大);(2)當(dāng)橡皮筋彈性勢(shì)能最大時(shí),小球處于狀態(tài)(平衡/非平衡);(3)實(shí)驗(yàn)中所用小球的重力為N。由a點(diǎn)到b點(diǎn),動(dòng)能變化量(大于/小于/等于)重力勢(shì)能變化量?!敬鸢浮肯茸兇笤僮冃》瞧胶?小于【詳解】(1)[1]小球在下落的過(guò)程中,橡皮筋逐漸發(fā)生彈簧形變,橡皮筋所受彈力由小變大,當(dāng)重力大于彈力時(shí),小球受到合力向下,小球加速下落;當(dāng)彈力等于重力時(shí),小球受到合力為0,速度達(dá)到最大;當(dāng)彈力大于小球重力時(shí),合力向上,小球開始做減速運(yùn)動(dòng)。由此可知小球下落速度的變化情況是:先變大后變小;由于小球的質(zhì)量不變,因此小球動(dòng)能變化情況是先變大再變小。(2)[2]當(dāng)橡皮筋伸長(zhǎng)量最大即彈性勢(shì)能最大時(shí),小球速度減小為0,小球受力不平衡,所以處于非平衡狀態(tài)。(3)[3]由圖可知,在b點(diǎn)處時(shí)小球的速度是最大的,重力等于彈力;此時(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量為Δh=hb-ha=0.5m-0.4m=0.1m橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸長(zhǎng)1cm,則彈力為因此小球的重力為1N。[4]根據(jù)能量守恒可知,由a點(diǎn)到b點(diǎn),小球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和橡皮筋的彈性勢(shì)能,則小球的動(dòng)能變化量小于重力勢(shì)能的變化量。16.(2023·江蘇蘇州·一模)時(shí)下,越來(lái)越多的年輕人將借助運(yùn)動(dòng)APP輔助健身當(dāng)作一類時(shí)尚生活方式,如圖是某同學(xué)借助跳繩APP獲得的練習(xí)數(shù)據(jù),若他自身質(zhì)量為50kg,每次跳起的高度為,根據(jù)圖中數(shù)據(jù),他每跳一次克服重力做的功是J,跳繩時(shí)的平均功率是W??赐陻?shù)據(jù)一覽表,他對(duì)最高速率產(chǎn)生了疑問(wèn),查閱資料后可知bpm是BeatPerMinute的簡(jiǎn)稱,中文名為拍子數(shù),釋義為每分鐘節(jié)拍數(shù),若該同學(xué)的心率為75bpm,根據(jù)這一心率,該同學(xué)的心跳一次時(shí)間是s。(g=10N/kg)【答案】1873.20.8【詳解】[1]他每跳一次克服重力做的功[2]由圖可知,跳繩244個(gè),內(nèi)做的功跳繩時(shí)的平均功率[3]該同學(xué)的心跳一次時(shí)間17.(2023·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))2023年全國(guó)跳水冠軍賽暨奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等四大賽選拔賽于今年3月19日至25日于上海舉行。(1)在女子跳板比賽中,運(yùn)動(dòng)員起跳后下落過(guò)程中轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。(2)入水后,運(yùn)動(dòng)員向后劃水,身體向運(yùn)動(dòng),因?yàn)?;?)運(yùn)動(dòng)員口中吐出的氣泡在水中上升過(guò)程中,所受水的壓強(qiáng)變,所受浮力變?!敬鸢浮恐亓?shì)能前力的作用是相互的小大【詳解】(1)[1]在女子跳板比賽中,運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)在高處,具有較大的重力勢(shì)能,運(yùn)動(dòng)員起跳后下落過(guò)程中高度減小,速度增大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。(2)[2][3]入水后,運(yùn)動(dòng)員向后劃水對(duì)水施加向后的作用力,因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?,水?duì)運(yùn)動(dòng)員施加向前的作用力,使運(yùn)動(dòng)員身體向前運(yùn)動(dòng)。(3)[4][5]液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大,運(yùn)動(dòng)員口中吐出的氣泡在水中上升過(guò)程中,所受水的壓強(qiáng)變小,體積變大,根據(jù)阿基米德原理可知,它所受浮力變大。18.(2023·江蘇泰州·二模)如圖是都江堰的示意圖,它凝聚著我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧,在引水灌溉,防洪減災(zāi)方面發(fā)揮著重要作用??菟竟?jié),由于內(nèi)江河床較低,水在力的作用下,大量的水落入內(nèi)江,水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為水的能;洪水季節(jié),由于寶瓶口的限流作用,導(dǎo)致外江水的流速較大、壓強(qiáng)較,大量的水涌入外江。
【答案】重動(dòng)小【詳解】[1][2]水因?yàn)槭艿降闹亓ψ饔?,?huì)向下落入內(nèi)江,此過(guò)程中水的質(zhì)量不變,高度變小,重力勢(shì)能減小,速度變大,動(dòng)能變大,水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能。[3]洪水季節(jié),由于寶瓶口的限流作用,導(dǎo)致內(nèi)江水的流速較小,外江水的流速較大、根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,外江壓強(qiáng)較小,大量的水涌入外江。19.(2023·江蘇宿遷·三模)彈跳桿運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)廣受歡迎的運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖乙是小明玩彈跳桿時(shí)由最低位置上升到最高位置的過(guò)程,其中B是彈簧處在原長(zhǎng)的狀態(tài),針對(duì)此過(guò)程分析:從A到B,小明的機(jī)械能(選填“增加”、“不變”或“減小”);從B到C,小明的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;其中在A狀態(tài)時(shí)彈簧的能最大,人的動(dòng)能最小。
【答案】增加彈性勢(shì)【詳解】[1]B狀態(tài)時(shí),彈簧處在原長(zhǎng)的狀態(tài),說(shuō)明A狀態(tài)時(shí),彈簧處于被壓縮狀態(tài),從A到B,彈簧的彈性勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為小明的機(jī)械能,故小明的機(jī)械能不斷增加。[2]A是最低位置,此時(shí)彈簧的形變程度最大,所以在A狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大。20.(2023·江蘇蘇州·二模)如圖所示是噴霧降塵車在馬路上工作的情景,正在作業(yè)的噴霧車在水平路面上勻速直線行駛,它的動(dòng)能(選填“增大”、“減小”或“不變”);以噴霧車為參照物,該車輛的駕駛員是(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。
【答案】減小靜止【詳解】[1]正在作業(yè)的噴霧車在水平路面上勻速直線行駛,它的質(zhì)量減小,速度不變,動(dòng)能減小。[2]該車輛的駕駛員與噴霧車的相對(duì)位置沒(méi)有發(fā)生改變,以噴霧車為參照物,該車輛的駕駛員是靜止的。21.(2023·江蘇鹽城·三模)《天工開物》是我國(guó)古代的科學(xué)著作,其中這樣寫道:“凡河濱有制筒車者,堰陂障流繞于車下,激輪使轉(zhuǎn),挽水入筒,——頃于枧內(nèi),流入畝中,晝夜不息,百畝無(wú)憂。”該段文字描述了筒車這樣一種以水流作動(dòng)力,用來(lái)取水的機(jī)械,如圖所示。
(1)從能量轉(zhuǎn)化的角度,筒車的工作原理是將水的能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能;(2)筒車“晝夜不息”,(能\不能)說(shuō)明它就是永動(dòng)機(jī);(2)若接水槽離取水處高4m,水輪上有12個(gè)取水筒,一個(gè)取水筒每次可取水4kg,筒車轉(zhuǎn)一圈對(duì)進(jìn)入接水槽的水所做的功為J(接水槽離倒水處的高度忽略不計(jì))?!敬鸢浮縿?dòng)不能1920【詳解】(1)[1]水流具有一定的質(zhì)量和速度,具有一定的動(dòng)能,水流通過(guò)做功使水的高度增大,重力勢(shì)能增大,是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。(2)[2]永動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中要克服摩擦力做功,將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律它不可能實(shí)現(xiàn)。(3)[3]該筒車旋轉(zhuǎn)一周提升的水的質(zhì)量為m=12×4kg=48kg對(duì)水所做的功為W=Gh=mgh=48kg×10N/kg×4m=1920J22.(2023·江蘇蘇州·三模)中國(guó)科技館“探索與發(fā)現(xiàn)廳”展示了一件由雙錐體(可看作兩只完全相同的圓錐體構(gòu)成)和“V”形傾斜軌道組成的展品,其俯視圖和正視圖分別如圖a、b所示。操作時(shí),如果將雙錐體放置在軌道高處A端,雙錐體并不會(huì)從高處A端滾向低處B端;如果將雙錐體放置在軌道低處B端,雙錐體卻能自動(dòng)從低處B端滾向高處A端。雙錐體由B端滾向A端的過(guò)程中重心(選填“升高”或“降低”),主要將能轉(zhuǎn)化為能。
【答案】降低重力勢(shì)動(dòng)【詳解】[1][2][3]雙錐體從軌道低端B向高端A滾的過(guò)程中,質(zhì)量不變,雙錐體的重心降低,即高度降低,則重力勢(shì)能減小;速度變快,則動(dòng)能增大,所以是將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。23.(2023·河北·一模)如圖所示,是2022年第24屆冬奧會(huì)開幕式上驚艷的一幕,一重3t的奧運(yùn)“冰雪五環(huán)”破冰而出,寓意打破隔閡,互相走近,大家融為一體。奧運(yùn)五環(huán)被勻速升至13m高,拉力對(duì)奧運(yùn)五環(huán)所做的功的功率為1×104W。則拉力對(duì)五環(huán)做功時(shí)間為秒。奧運(yùn)五環(huán)上升過(guò)程中機(jī)械能的增加量(填“小于”、“等于”或“大于”)重力勢(shì)能的增加量(g=10N/kg)。破冰而出,相對(duì)于奧運(yùn)五環(huán),冰是(“運(yùn)動(dòng)”、“靜止”)。
【答案】39等于運(yùn)動(dòng)【詳解】[1]奧運(yùn)五環(huán)重力為G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N拉力對(duì)奧運(yùn)五環(huán)所做的功是W=Gh=3×104N×13m=3.9×105J根據(jù)得,拉力對(duì)五環(huán)做功時(shí)間為[2]奧運(yùn)五環(huán)上升過(guò)程中質(zhì)量不變,速度不變,故動(dòng)能不變,高度增加,故重力勢(shì)能增加,動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱機(jī)械能,因此機(jī)械能的增加量等于重力勢(shì)能的增加量。[3]破冰而出,相對(duì)于奧運(yùn)五環(huán),冰的位置發(fā)生變化,故冰是運(yùn)動(dòng)的。三、實(shí)驗(yàn)題24.(2023·江蘇常州·二模)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)做探究“影響重力勢(shì)能大小的因素”的實(shí)驗(yàn)。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)能的大小;(2)實(shí)驗(yàn)中為了要探究重力勢(shì)能大小與物體質(zhì)量大小的關(guān)系,要選用上述圖(甲/乙),具體的操作方法是讓小球從(相同/不同)的高度由靜止?jié)L下;(3)要探究重力勢(shì)能大小與物體高度的關(guān)系要選用上述圖(甲/乙),具體的操作方法是讓小球從(相同/不同)的高度由靜止?jié)L下;(4)通過(guò)比較分析可以得出完整的結(jié)論?!敬鸢浮磕緣K被推出的距離乙相同甲不同重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)【詳解】(1)[1]物體的重力勢(shì)能越大,到達(dá)平面時(shí),轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能越大,把木塊推得越遠(yuǎn),所以可通過(guò)觀察木塊被推出的距離的大小,來(lái)判斷小球重力勢(shì)能的大小,這里用到了轉(zhuǎn)化法的思想。(2)[2][3]探究重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)控制球所處的高度相等,球的質(zhì)量不同,所以應(yīng)選乙圖,讓質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下,比較木塊被推出的距離。(3)[4][5]為了探究重力勢(shì)能與物體的高度的關(guān)系,應(yīng)控制小球的質(zhì)量相同,開始下滑時(shí)的高度不同,所以應(yīng)選甲圖,讓同一小球從不同高度滾下,比較木塊被推出的距離。(4)[6]分析甲圖可得:當(dāng)質(zhì)量相同時(shí),高度越大,物體的重力勢(shì)能越大;分析乙圖可得:當(dāng)高度相同時(shí),質(zhì)量越大,物體的重力勢(shì)能越大;故綜合分析可得:物體的質(zhì)量越大,高度越大,重力勢(shì)能越大。25.(2023·江蘇常州·模擬預(yù)測(cè))在探究“重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,已知重物A、B、C的底面積相同,質(zhì)量關(guān)系為mA=mB<mC,三個(gè)完全相同的木樁和三個(gè)從不同高度處釋放時(shí)的重物位置如圖甲所示,木樁被打擊后陷入沙中的情形如圖乙所示,重物B、C將木樁打入沙中的深度相同;(1)讓重物自由下落打擊在木樁上,通過(guò)觀察木樁陷入沙中的深度判斷(選填“重物”“木樁”)的重力勢(shì)能大小,這種研究方法是(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”);(2)比較兩個(gè)重物將木樁打入沙中的深度,可判斷重力勢(shì)能的大小和高度的關(guān)系,得出的結(jié)論是:在一定時(shí),物體的高度越,重力勢(shì)能越大;(3)結(jié)合(2)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,通過(guò)比較B和C兩個(gè)重物將木樁打入沙中的深度,我們(選填“能”或“不能”)得出物體的重力勢(shì)能與其質(zhì)量有關(guān)的結(jié)論?!敬鸢浮恐匚镛D(zhuǎn)換法A、B質(zhì)量高能【詳解】(1)[1][2]讓重物自由下落打擊在木樁上,通過(guò)觀察木樁陷入沙中的深度判斷重物的重力勢(shì)能大小,運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法;(2)[3][4][5]由圖可知:A、B的質(zhì)量是相同的,物塊B的高度大于A的高度,B撞擊木樁的深度大于A撞擊木樁的深度,所以結(jié)論為:物體的質(zhì)量一定時(shí),物體的高度越大,具有的重力勢(shì)能就越大;(3)[6]若B和C的質(zhì)量相同,B的高度大于C的高度,則由(2)中結(jié)論可知,B的重力勢(shì)能大于C的重力勢(shì)能,而此時(shí)木樁陷入沙中的深度相同,重力勢(shì)能是相同的,B與C的質(zhì)量不同,則說(shuō)明重力勢(shì)能還與質(zhì)量有關(guān)。所以能得出結(jié)論。26.(2023·江蘇蘇州·二模)李明準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)”。他猜想:彈簧彈性勢(shì)能可能與彈簧長(zhǎng)度變化量和彈簧粗細(xì)有關(guān)。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,彈簧左端固定在墻上,放在水平面上,水平面A點(diǎn)左側(cè)光滑,右側(cè)粗糙。物體P壓縮彈簧到B點(diǎn)后從靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng),同時(shí)與物體脫離,物體運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)停止。請(qǐng)補(bǔ)充完成他的探究過(guò)程:
(1)為探究彈性勢(shì)能的大小與彈簧長(zhǎng)度變化量的關(guān)系,過(guò)程如下:對(duì)同一根彈簧,物體P壓縮彈簧至B點(diǎn),從靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。測(cè)量之間的距離和之間的距離,并改變之間的距離,測(cè)多組數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)得到結(jié)論。(2)對(duì)原長(zhǎng)相同、只有不同的兩根彈簧,物體P分別壓縮彈簧至同一位置B點(diǎn),從靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。分別測(cè)量之間的距離,改變壓縮量,重復(fù)試驗(yàn),分析數(shù)據(jù)得到:彈性勢(shì)能與彈簧粗細(xì)有關(guān)。(3)小明在此探究實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了和兩種探究方法。【答案】BCADBC粗細(xì)AD轉(zhuǎn)換法控制變量法?!驹斀狻浚?)[1][2][3]本實(shí)驗(yàn)探究的是彈性勢(shì)能和彈簧長(zhǎng)度變化量之間的關(guān)系,所以必須測(cè)出彈簧長(zhǎng)度變化量,即BC間的距離;彈性勢(shì)能通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn),所以必須測(cè)出AD間的距離。為了使結(jié)論具有普遍性,應(yīng)改變彈簧長(zhǎng)度變化量,即BC間的距離,多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。(2)[4][5]本實(shí)驗(yàn)探究彈性勢(shì)能與彈簧粗細(xì)是否有關(guān),必須控制彈簧長(zhǎng)度相同,改變彈簧的粗細(xì),測(cè)量物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離(AD間的距離),并進(jìn)行比較得出結(jié)論。(3)[6][7]通過(guò)以上分析可以看出,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)彈簧推動(dòng)物體在粗糙表面上運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)近來(lái)體現(xiàn)彈性勢(shì)能的大小,用到了轉(zhuǎn)換法;同時(shí),探究與多個(gè)量的關(guān)系時(shí),還用到了控制變量法。27.(2023·江蘇南通·一模)為了探究動(dòng)能大小的影響因素,利用斜面、鋼球、木塊等器材在同一水平面上開展了如圖所示的探究活動(dòng)。
(1)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指的動(dòng)能;(選填“鋼球”或“木塊”)(2)由1甲、乙兩圖可知,當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),越大,動(dòng)能越大;(3)如1甲、丙兩圖所示,讓不同質(zhì)量的鋼球從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下,可得出結(jié)論:;(4)小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究貨車超速與超載在追尾事故中的危害,用到的器材有:小車(模擬貨車)、木塊(模擬被追尾車輛)、砝碼若干、坡度固定的斜面。將小車從如圖2甲所示的A處自由釋放,小車在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離s0后停止,s0可視為剎車后運(yùn)動(dòng)的距離。將木塊靜置于小車右側(cè)所在的位置B處,表明符合核載量并在限速內(nèi)的貨車不會(huì)對(duì)前車追尾。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(a)探究貨車超速的危害:如圖2乙所示,木塊置于B處,小車由斜面頂端釋放,撞擊木塊并與木塊共同運(yùn)動(dòng)一段距離s1,這表明貨車超速(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)產(chǎn)生追尾的危害。本實(shí)驗(yàn)可用木塊運(yùn)動(dòng)的反映追尾的危害程度;(b)探究貨車超載的危害:如圖2丙所示,木塊置于B處,將砝碼固定在小車上,逐次增加砝碼個(gè)數(shù)重復(fù)實(shí)驗(yàn),仍從A處釋放小車。觀察木塊運(yùn)動(dòng)的距離s,請(qǐng)你評(píng)價(jià)本次實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裉骄砍d的危害;理由:。【答案】鋼球速度當(dāng)物體速度相同時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大會(huì)距離不能甲、丙到達(dá)斜面底端的速度相同,由于丙圖小車的重力大,小車與地面的摩擦力大,不符合控制變量法的要求,所以不能探究超載的危害【詳解】(1)[1]該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指鋼球的動(dòng)能,通過(guò)鋼球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來(lái)判斷鋼球動(dòng)能的大小。(2)[2]如圖1甲、乙兩圖所示,鋼球的質(zhì)量相同,在斜面滑下時(shí)的高度不同,甲圖鋼球滑到斜面底端的速度大,木塊移動(dòng)的距離大,鋼球的動(dòng)能大,故可以得出:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),速度越大,動(dòng)能越大。(3)[3]如圖1甲、丙兩圖所示,讓不同質(zhì)量的鋼球從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下,兩球滑到斜面底端的速度相同,由圖知,丙球的質(zhì)量大,木塊移動(dòng)的距離大,故可以得出:當(dāng)物體速度相同時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大。(4)(a)[4][5]小車撞擊木塊并與木塊共同運(yùn)動(dòng)一段距離,是小車“追尾”木塊的結(jié)果,因此這表明貨車超速會(huì)產(chǎn)生追尾的危害,追尾的危害程度越大,木塊被推動(dòng)移動(dòng)的距離越遠(yuǎn),因此本實(shí)驗(yàn)可用木塊運(yùn)動(dòng)的距離反映追尾的危害程度。(b)[6][7]由圖2的甲、丙兩圖知,丙圖小車的質(zhì)量大,甲、丙到達(dá)斜面底端的速度相同,由于丙圖小車的重力大,小車與地面的摩擦力大,不符合控制變量法的要求,所以不能探究超載的危害。28.(2023·江蘇南通·一模)水平桌面上滾動(dòng)的小球離開桌面后,會(huì)沿著曲線向前飛行并最終落到地面上,如圖甲所示。小球在水平方向飛行的距離與哪些因素有關(guān)呢?小明提出了以下三個(gè)猜想:
猜想1:與小球離開桌面時(shí)的速度有關(guān);猜想2:與小球的質(zhì)量有關(guān);猜想3:與小球離地面的高度有關(guān);(1)為了使小球向前運(yùn)動(dòng),小明設(shè)計(jì)如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置,將一根輕質(zhì)彈簧固定在A點(diǎn),小球?qū)椈蓧嚎s到C處后由靜止釋放,則小球在彈簧推力的作用下向前滾動(dòng),在此過(guò)程中,彈簧的能轉(zhuǎn)化為小球的能;(2)為了驗(yàn)證猜想1是否正確,小組成員進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):保持小球質(zhì)量和離地高度不變,將彈簧壓縮到不同的長(zhǎng)度,小球離開彈簧后,將獲得不同的速度,發(fā)現(xiàn)小球水平飛行的距離不相同。這說(shuō)明猜想1是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;(3)小明接下來(lái)想探究猜想2,仍采用圖乙的裝置,用不同質(zhì)量的小球?qū)椈蓧嚎s到相同的長(zhǎng)度,由靜止釋放后比較小球水平飛行的距離與質(zhì)量的關(guān)系;你認(rèn)為小明的方案存在的問(wèn)題是,請(qǐng)你為小明設(shè)計(jì)一個(gè)正確的方案:;序號(hào)質(zhì)量m/g速度v/cm·s-1離地高度H/cm水平飛行距離s/cm110555210520103105451541058020(4)小華按正確的方法探究了猜想3,并記錄數(shù)據(jù),根據(jù)表中數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:當(dāng)小球質(zhì)量和離開桌面的速度一定時(shí),小球離地面的高度H為cm時(shí),小球水平飛行的距離s為30cm。【答案】彈性勢(shì)動(dòng)正確沒(méi)有控制小球的速度相同讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度自由滑下180【詳解】(1)[1][2]小球?qū)椈蓧嚎s到C,釋放前彈簧發(fā)生彈性形變,具有彈性勢(shì)能,釋放后,小球在彈簧推力的作用下向前滾動(dòng),小球具有動(dòng)能,所以此過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能。(2)[3]要驗(yàn)證猜想1是否正確,即小球在水平方向飛行的距離與小球離開桌面時(shí)的速度有關(guān),需要控制小球質(zhì)量和離地高度不變,改變小球的速度,實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮到不同的長(zhǎng)度,小球離開彈簧后,獲得的速度不同,發(fā)現(xiàn)小球水平飛行的距離不相同,說(shuō)明小球在水平方向飛行的距離與小球離開桌面時(shí)的速度有關(guān),所以猜想1正確。(3)[4]要探究猜想2,即小球在水平方向飛行的距離與小球的質(zhì)量有關(guān),需要控制小球的速度和離地高度不變,改變小球的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)中用不同質(zhì)量的小球?qū)椈蓧嚎s到相同的長(zhǎng)度,彈簧的彈性勢(shì)能一定,靜止釋放后小球的動(dòng)能相同,但由于質(zhì)量不同,速度也不相同,故不能比較小球水平飛行的距離與質(zhì)量的關(guān)系。[5]為了保證不同質(zhì)量小球的初速度相同,可以讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面的同一高度自由滑下,再觀察小球水平飛行的距離。(4)[6]根據(jù)表格數(shù)據(jù)知離地高度H由5cm增大到20cm,變成原來(lái)的4倍,水平飛行距離s由5cm增大到10cm,變成原來(lái)的2倍,依此類推離地高度H由5cm增大到45cm,變成原來(lái)的9倍,水平飛行距離s由5cm增大到15cm,變成原來(lái)的3倍,離地高度H由5cm增大到80cm,變成原來(lái)的16倍,水平飛行距離s由5cm增大到20cm,變成原來(lái)的4倍,由此可以得出離地高度H變成原來(lái)的n2倍,水平飛行距離s變成原來(lái)的n倍,所以當(dāng)小球水平飛行的距離s為30cm時(shí),是原來(lái)5cm的6倍,離地高度H變成原來(lái)的62=36倍,即小球離地面的高度H=36×5cm=180cm29.(2023·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測(cè))探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,
接觸面毛巾棉布木板阻力的大小大較大較小小車移動(dòng)的距離s/cm11.320.626.8(1)讓小車從斜面上滑下后沿水平面運(yùn)動(dòng)是為了使小車在豎直方向受到的力和力相平衡,其作用效果相互抵消,相當(dāng)于小車只受水平方向上的阻力作用;實(shí)驗(yàn)時(shí),每次必須使小車從斜面的同一高度由靜止滑下,這樣做的目的是保證小車到達(dá)水平面開始端的相同;(2)下表是一組同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析表中內(nèi)容可知:水平面越光滑,小車受到的阻力越,小車前進(jìn)的距離就越遠(yuǎn);(3)若小車從光滑斜面運(yùn)動(dòng)到水平面上直至靜止的過(guò)程中,克服阻力做功為25J,若要使它回到斜面原位,則需對(duì)小車做J的功?!敬鸢浮恐刂С炙俣刃?0【詳解】(1)[1][2]小車在水平面上受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力,它們是一對(duì)平衡力,合力為零,其作用效果相互抵消,相當(dāng)于小車只受水平方向上的摩擦力的用。[3]每次讓小車從同一個(gè)斜面的同一高度位置由靜止開始滑下,是為了使小車滑到斜面底端時(shí)具有相同的速度。(2)[4]由圖示實(shí)驗(yàn)可知,小車在不同表面滑行的不同,在初速度相同的條件下,水平面越光滑,小車受到的摩擦力越小,速度減小的越慢,運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)。(3)[5]實(shí)驗(yàn)中,小車的質(zhì)量始終不變,下滑時(shí)重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),克服阻力做功為25J,說(shuō)明開始重力勢(shì)能是25J,滑到底端的動(dòng)能為25J,故原路返回到原位置時(shí),需要克服摩擦力做25J的功,還得克服重力做25J的功,即總功為25J+25J=50J。四、計(jì)算題30.(2023·江蘇泰州·三模)如圖是我國(guó)自主研發(fā)的戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)“運(yùn)20”。該飛機(jī)有14個(gè)輪子,滿載靜止在水平跑道上時(shí)輪子與地面的總接觸面積約為;在某次執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí),滿載著物資從成都飛抵武漢,已知起飛質(zhì)量200t,飛行高度800m,飛行距離1080km,飛行時(shí)間。g取,求:(1)飛機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓力F和壓強(qiáng)p;(2)飛機(jī)飛行過(guò)程中的平均速度v;(3)飛機(jī)升空過(guò)程克服重力做的功W?!敬鸢浮浚?),;(2);(3)【詳解】解:(1)飛機(jī)滿載時(shí)的重力飛機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓力飛機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)(2)飛機(jī)飛行過(guò)程中的平均速度(3)飛機(jī)升空過(guò)程克服重力做的功答:(1)飛機(jī)滿載靜止在水平跑道上時(shí)對(duì)地面的壓力為,壓強(qiáng)為;(2)飛機(jī)飛行過(guò)程中的平均速度為;(3)飛機(jī)升空過(guò)程克服重力做的功為。31.(2023·江蘇南通·二模)我國(guó)首款大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”如圖所示,該飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量為53.5t。在水面滑行測(cè)試中,飛機(jī)在水平面上60s內(nèi)沿直線勻速滑行了600m,若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5×106W。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積;(2)飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí),飛機(jī)所受的牽引力。
【答案】(1)53.5m3;(2)2.5×105N【詳解】解:(1)因?yàn)轱w機(jī)蓄滿水后靜止在水面上,處于漂浮狀態(tài),所以飛機(jī)受到的浮力為F?。紾=mg=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N由可得排開水的體積為(2)飛機(jī)的速度為根據(jù)得飛機(jī)所受的牽引力為答:(1)飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積為53.5m3;(2)飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí),飛機(jī)所受的牽引力為2.5×105N。32.(2023·江蘇鹽城·三模)小張一家人駕駛汽車(如圖)外出游玩,已知汽車(包括車上的人和物品)的總重力為4×104N,四個(gè)車輪與地面的接觸面積共為0.04m2。在平直公路上勻速行駛60km,用時(shí)0.6h。若該車行駛過(guò)程中受到的阻力是汽車(包括車上的人和物品)總重力的0.05倍。求:(1)汽車行駛的速度;(2)汽車停在路面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);(3)該過(guò)程中汽車牽引力做的功。
【答案】(1)100km/h;(2)1×106Pa;(3)1.2×108J【詳解】解:(1)該汽車行駛的速度為(2)該汽車停在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力為F=G=4×104N對(duì)地面的壓強(qiáng)為(3)汽車勻速直線行駛,則受到的牽引力與阻力為一對(duì)平衡力,大小相等,牽引力為F牽=f=0.05G=0.05×4×104N=2000N此過(guò)程中汽車牽引力做的功為W=F牽s=2000N×60×1000m=1.2×108J答:(1)該汽車行駛的速度為100km/h;(2)汽車停在路面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×106Pa;(3)該過(guò)程中汽車牽引力做的功為1.2×108J。33.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·二模)甲醇燃料電池汽車是利用甲醇和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能供給電動(dòng)機(jī)從而驅(qū)動(dòng)汽車行駛的。在某次測(cè)試中該類型汽車甲沿平直公路以90km/h的速度勻速行駛1h,此過(guò)程中消耗甲醇10kg,所產(chǎn)生的電能E甲的90%用來(lái)維持汽車勻速行駛。已知汽車勻速行駛時(shí)所受阻力為1000N,加注1kg甲醇需2.5元。求:(1)在測(cè)試過(guò)程中該汽車行駛的路程s;(2)在測(cè)試過(guò)程中由化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電能E電;(3)另一輛純電汽車乙也參與測(cè)試,在平直公路上以90km/h的速度勻速行駛,所受阻力與甲車相同,此過(guò)程中電池釋放電能的90%用于汽車勻速行駛。已知某充電站充電單價(jià)為1元/kW·h,且充電效率為80%,則在與甲車花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下,甲、乙兩車誰(shuí)行駛的距離遠(yuǎn)?!敬鸢浮浚?)90000m;(2)1×108J;(3)在與甲車花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下,甲車行駛的距離遠(yuǎn)【詳解】解:(1)由得,甲行駛的距離(2)汽車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài),牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,則牽引力該過(guò)程中汽車做的有用功在測(cè)試過(guò)程中由化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電能(3)甲車消耗10kg甲醇的費(fèi)用為此費(fèi)用能買到的電能輸送到乙的電能乙用來(lái)做有用功的能量乙的牽引力乙行駛的距離故甲行駛的距離遠(yuǎn)。答:(1)在測(cè)試過(guò)程中該汽車行駛的路程s為90000m;(2)在測(cè)試過(guò)程中由化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電能E電為1×108J;(3)在與甲車花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下,甲車行駛的距離遠(yuǎn)。34.(2023·江蘇常州·模擬預(yù)測(cè))現(xiàn)在常州很多公交車都升級(jí)換代成了新能源公交車,某新能源公交車空車質(zhì)量為,輪胎接觸地面總面積為,發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為,配備能裝入氫氣的氫氣瓶和容量為的動(dòng)力電池。氫燃料用完后可切換到純電模式繼續(xù)運(yùn)行。(已知取,)(1)某次運(yùn)行,車上共有人,總質(zhì)量,求此時(shí)公交車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(2)如果電池充滿電并且氫氣瓶裝滿氫氣,在額定功率下新能源汽車可以勻速直線運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離是多少?(發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合效率為,行駛時(shí)阻力為)(3)部分新能源公交車還裝有動(dòng)能回收系統(tǒng),可以將剎車過(guò)程中減少的動(dòng)能的轉(zhuǎn)化成電能,這部分電能除了供車內(nèi)總功率為的用電器工作之外,其余電能全部?jī)?chǔ)存到蓄電池中,假設(shè)某次剎車前車輛動(dòng)能為,剎停后蓄電池中電能增加了,問(wèn)剎車過(guò)程花了多少時(shí)間?【答案】(1);(2);(3)【詳解】解:(1)公交車的總重力為公交車對(duì)地面的壓力為此時(shí)公交車對(duì)地面的壓強(qiáng)為(2)氫氣完全燃燒放出的熱量為新能源汽車的總能量為由可知,發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功為汽車勻速行駛時(shí),牽引力與受到的阻力是一對(duì)平衡力,根據(jù)二力平衡條件可知,牽引力,由可知,在額定功率下新能源汽車可以勻速直線運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為(3)汽車剎車時(shí)轉(zhuǎn)化的電能為用電器消耗的電能為所以用電器工作的時(shí)間為即剎車過(guò)程花的時(shí)間為。答:(1)此時(shí)公交車對(duì)地面的壓強(qiáng)是;(2)在額定功率下新能源汽車可以勻速直線運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離是;(3)剎車過(guò)程花的時(shí)間為。35.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·一模)如圖1是正在充電的某款智能電動(dòng)汽車,衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)是能量密度,電池能量密度指的是電池平均單位質(zhì)量所釋放出的電能。許多新能源車都有動(dòng)能回收裝置,儲(chǔ)能效率是指汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)開啟儲(chǔ)能裝置,通過(guò)發(fā)電機(jī)將減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。電池輸出的電能有80%用于維持車輛行駛,并在剩余10%時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)低電量保護(hù),而無(wú)法行駛。該款電動(dòng)汽車的部分參數(shù)如下表:整車質(zhì)量1500kg儲(chǔ)能效率60%電池容量60kW?h電池能量密度0.15kW?h/kg若某次小張駕駛該車在高速公里行駛,時(shí)刻儀表盤顯示:輸出P=10kW,速度v=100km/h,剩余電量60%。(1)該款智能電動(dòng)汽車配備的電池質(zhì)量是多少?(2)該車在該路段行駛時(shí)的阻力為多少?(3)若此地距目的地還有250km,前方距此50km左右有1個(gè)可以充電的服務(wù)區(qū),小張是否需要在前方服務(wù)區(qū)充電?(4)如果先讓汽車以一定速度勻速直線行駛,然后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),分別測(cè)出開啟和關(guān)閉發(fā)電機(jī)兩種情況下,汽車通過(guò)的路程s與勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek,作出Ek﹣s圖像(如圖2),若此過(guò)程中汽車受到的阻力為車重(人的重力忽略不計(jì))的0.02,試計(jì)算在開啟發(fā)電機(jī)的測(cè)試中,電池中最多可增加的能量。
【答案】(1)400kg;(2)360N;(3)要充電;(4)7200J【詳解】解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,電池的能量密度為0.15(kW?h)/kg,電池容量是60kW?h,因此電池的質(zhì)量(2)由輸出P=10kW,速度v=100km/h,由得,轎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力為(3)已知剩余60%電量,當(dāng)剩余10%電量時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)低電量保護(hù),而無(wú)法行駛,故能讓汽車行駛的電量為50%;維持車輛行駛的電能為輸出電能的80%,則實(shí)際行駛可使用的電量為50%×80%×60kW?h=24kW?h則消耗此電能行駛的距離故需要充電。(4)阻力為車重的0.02倍,則f=0.02G=0.02mg=0.02×1500kg×10N/kg=300N不開啟發(fā)電機(jī)行駛的距離s=100m,開啟發(fā)電機(jī)行駛的距離為s′=60m,故fs=W電+fs′則轉(zhuǎn)化的電能W電=f(s﹣s′)=300N×(100m﹣60m)=12000J增加的電能為60%×12000J=7200J。(建議用時(shí):20分鐘)一、單選題1.(2023·江蘇連云港·中考真題)下列有關(guān)功的說(shuō)法正確的是(
)A.用力推車沒(méi)有推動(dòng),人對(duì)車也做了功B.足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí)重力對(duì)足球沒(méi)有做功C.運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴在空中靜止不動(dòng)時(shí)對(duì)杠鈴做了功D.學(xué)生背著書包在水平路面勻速前進(jìn)時(shí)對(duì)書包做了功【答案】B【詳解】A.用力推車沒(méi)有推動(dòng),只有力沒(méi)有移動(dòng)距離,人對(duì)車沒(méi)有做了功,故A錯(cuò)誤;B.足球在水平地面上滾動(dòng)時(shí),重力的方向豎直向下,足球沒(méi)有重力的方向上通過(guò)一定的距離,重力沒(méi)有對(duì)足球做功,故B正確;C.運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴在空中靜止不動(dòng),運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴有力的作用,但杠鈴沒(méi)有在力的方向上通過(guò)一定的距離,運(yùn)動(dòng)員沒(méi)有對(duì)杠鈴做功,故C錯(cuò)誤;D.學(xué)生背著書包在水平路面上行走,背書包的力的方向是向上,書包沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離,所以學(xué)生對(duì)書包沒(méi)有做功,故D錯(cuò)誤。故選B。2.(2023·江蘇連云港·中考真題)下列關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是(
)A.越省力的機(jī)械,機(jī)械效率越高B.做功越快的機(jī)械,機(jī)械效率越高C.所做有用功越多的機(jī)械,機(jī)械效率越高D.有用功與總功的比值越大的機(jī)械,機(jī)械效率越高【答案】D【詳解】A.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,與省力情況無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.功率是描述物體做功快慢的物理量,做功慢的機(jī)械,其功率小;機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,兩者沒(méi)有必然的聯(lián)系,故B錯(cuò)誤;C.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,所做有用功越多,總功未知,機(jī)械效率不一定越高,故C錯(cuò)誤;D.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,有用功與總功的比值越大的機(jī)械,機(jī)械效率越高,故D正確。故選D。3.(2023·江蘇無(wú)錫·中考真題)在水平地面上鋪一張白紙,將皮球表面涂黑,使其分別從不同高度處自由下落,在紙上留下黑色圓斑A、B,如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()
A.皮球下落過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B.皮球落地發(fā)生形變的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能C.形成圓斑B時(shí)皮球是從更高處下落的D.形成圓斑A時(shí)皮球接觸地面后形變程度更小【答案】B【詳解】A.球在下落的過(guò)程中,高度減小,重力勢(shì)能減小,速度變大,動(dòng)能變大,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)球接觸地面時(shí),球會(huì)發(fā)生形變,球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為球的彈性勢(shì)能,故B正確;CD.球的動(dòng)能越大,轉(zhuǎn)化成的彈性勢(shì)能越大,則小球的形變?cè)酱?,在地面上形成的圓斑較大,故形成圓斑A時(shí)皮球接觸地面后形變程度更大,即從更高處下落的,故CD錯(cuò)誤。故選B。4.(2023·江蘇南通·中考真題)如圖所示,從空中落下的排球先后在草地和水泥地面上彈起,你認(rèn)為排球運(yùn)動(dòng)的軌跡最有可能的是()A.
B.
C.
D.
【答案】A【詳解】從空中落下的排球先后在草地和水泥地面上彈起,由于草地松軟,撞擊時(shí)損失的機(jī)械能較多,彈起的高度比原來(lái)的高度低較多,當(dāng)?shù)诙螐乃嗟厣蠌椘饡r(shí),水泥地堅(jiān)硬,撞擊損失的能量較少,反彈后最大高度降低較小,但一定比草地上反彈最大高度小,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。5.(2023·江蘇蘇州·中考真題)《天工開物》中記載有一種自動(dòng)引水灌溉工具——“高轉(zhuǎn)筒車”(如圖)。使用時(shí)下方轉(zhuǎn)輪安裝在河道中,流水驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng),系在傳動(dòng)繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農(nóng)田中。下列說(shuō)法正確的是()
A.這是一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”B.水在輸送過(guò)程中重力勢(shì)能不變C.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快輸水做功功率越大D.上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)輪可分別看作定滑輪和動(dòng)滑輪【答案】C【詳解】A.“高轉(zhuǎn)筒車”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),需要水能提供動(dòng)力,如果沒(méi)有水能,它將不能轉(zhuǎn)動(dòng),因此不是“永動(dòng)機(jī)”,根據(jù)能量守恒定律可知,世界上不存在“永動(dòng)機(jī)”,故A錯(cuò)誤;B.水從河里被輸送到上方的田里,高度增加了,因此水的重力勢(shì)能變大,故B錯(cuò)誤;C.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快,相同時(shí)間內(nèi)對(duì)水做的功越多,根據(jù)公式可知,功率越大,故C正確;D.上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的軸都是固定不動(dòng)的,因此都可看做定滑輪,故D錯(cuò)誤。故選C。6.(2023·江蘇泰州·中考真題)同學(xué)們?cè)趬|排球時(shí),當(dāng)排球離開手腕后,下列分析正確的是()A.排球能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于受到慣性的作用B.排球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受到重力和手腕對(duì)排球托力的作用C.排球離開手腕后,手對(duì)排球不做功D.假如正在上升的排球所受的力全部消失,它將保持靜止【答案】C【詳解】A.排球離開手后還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)是由于排球具有慣性,而不能說(shuō)受到慣性的作用,故A錯(cuò)誤;B.排球離開手以后,不再受到手的作用力;排球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受重力和空氣阻力的作用,故B錯(cuò)誤;C.排球在上升過(guò)程中,手不再給排球施加力,手對(duì)排球不做功,故C正確;D.排球向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若一切外力都消失,它將保持原來(lái)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選C。7.(2023·江蘇泰州·中考真題)如圖所示,小明沿滑道從頂端勻速下滑的過(guò)程中,小明的()
A.重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減小 B.動(dòng)能不變,機(jī)械能不變C.重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大 D.重力勢(shì)能不變,機(jī)械能減小【答案】A【詳解】小明沿滑道從頂端勻速下滑的過(guò)程中,質(zhì)量不變,速度不變,則動(dòng)能不變;高度降低,則重力勢(shì)能減??;機(jī)械能是動(dòng)能與勢(shì)能的總和,且下滑過(guò)程中克服阻力做功,機(jī)械能減小。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。8.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)即將建成的鎮(zhèn)江侖山湖抽水蓄能電站,在用電低谷時(shí)利用多余的電能,將山下的水抽往山上的水庫(kù)實(shí)現(xiàn)“蓄能”;在用電高峰時(shí)釋放山上的水來(lái)發(fā)電。該電站可以實(shí)現(xiàn)“蓄能”主要是將多余的電能轉(zhuǎn)化為水的()A.重力勢(shì)能 B.內(nèi)能 C.動(dòng)能 D.化學(xué)能【答案】A【詳解】蓄能時(shí),水被抽到山上水庫(kù)中,水的高度增大,重力勢(shì)能增大,所以電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。9.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)小華參加校外勞動(dòng)時(shí),經(jīng)歷了如下過(guò)程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推動(dòng);③在小明的幫助下,他們將這筐玉米抬起并放到手推車上;④接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉(cāng)庫(kù)。則(
)A.①中小華對(duì)這筐玉米做了功 B.②中小華對(duì)這筐玉米做了功C.③中他們對(duì)這筐玉米做了功 D.④中他們對(duì)手推車沒(méi)有做功【答案】C【詳解】做功的兩個(gè)必要因素:有力且物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離。A.①中她用力搬一筐玉米,未能搬起,有力但是物體沒(méi)有移動(dòng)距離,未做功,故A不符合題意;B.②中她又用力推筐,仍未推動(dòng),有力但是物體沒(méi)有移動(dòng)距離,未做功,故B不符合題意;C.③中在小明的幫助下,他們將這筐玉米抬起并放到手推車上,有力,且這筐玉米在托舉力的方向上移動(dòng)了距離,他們對(duì)這筐玉米做了功,故C符合題意;D.④中接著他們用水平力推著手推車沿水平路面前往倉(cāng)庫(kù),手推車在推力的作用下移動(dòng)了距離,他們對(duì)手推車做了功,故D不符合題意。故選C。10.(2023·江蘇鹽城·中考真題)小華利用橡皮筋和鉤碼制作了如圖所示的“魔罐”。在水平地面上用手將它推出,滾動(dòng)一段時(shí)間后,它能自動(dòng)折返。“魔罐”被推出后向前滾動(dòng)的過(guò)程中()A.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能 B.彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能 D.彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能【答案】A【詳解】“魔罐”被推出后向前滾動(dòng)的過(guò)程中,速度變小,同時(shí)魔罐內(nèi)的金屬塊隨魔盒一起轉(zhuǎn)動(dòng),把橡皮筋擰緊,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為橡皮筋彈性勢(shì)能;魔罐開始向回滾動(dòng),橡皮筋彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;“魔罐”滾動(dòng)的過(guò)程中,“魔罐”的質(zhì)量不變,高度不變,重力勢(shì)能不變,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。11.(2023·江蘇淮安·中考真題)如圖所示,在“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,使兩輛相同的小車分別從不同高度由靜止開始下滑,撞擊靜置于水平面上的木塊。下列說(shuō)法正確的是()A.圖中兩輛小車的重力勢(shì)能大小相等B.兩種情況下,木塊在水平面上移動(dòng)的距離相等C.木塊被撞擊后由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),慣性增大D.如果水平面光滑,木塊被撞擊后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】A.圖中兩輛小車的質(zhì)量相等,高度不等,則重力勢(shì)能大小不等,故A錯(cuò)誤;B.兩種情況下,小車初始重力勢(shì)能不同,小車到達(dá)水平面的動(dòng)能不同,小車推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離不同,故B錯(cuò)誤;C.木塊被撞擊后由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),慣性與質(zhì)量有關(guān),與速度無(wú)關(guān),質(zhì)量不變,慣性不變,故C錯(cuò)誤;D.如果水平面光滑,木塊不受摩擦力,被撞擊后,木塊受到的合力為0,將做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D正確。故選D。二、填空題12.(2023·江蘇揚(yáng)州·中考真題)請(qǐng)補(bǔ)全下面知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。
【答案】(1)轉(zhuǎn)移;(2)做功;(3)彈性勢(shì)能【詳解】(1)熱傳遞的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移。(2)內(nèi)能和機(jī)械能可以通過(guò)做功相互轉(zhuǎn)化。(3)動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能,動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。13.(2023·江蘇常州·中考真題)目前在軌的有中國(guó)空間站和國(guó)際空間站。中國(guó)空間站的軌道高度是:遠(yuǎn)地點(diǎn),近地點(diǎn),如圖所示,從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)的過(guò)程中,其運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大,動(dòng)能逐漸,重力勢(shì)能逐漸。國(guó)際空間站內(nèi)的噪聲為,中國(guó)空間站內(nèi)的噪聲為,空間站內(nèi)的噪聲主要由設(shè)備工作時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生,說(shuō)明中國(guó)空間站內(nèi)設(shè)備振動(dòng)的較小、對(duì)站內(nèi)宇航員的影響較小,噪聲能傳入站內(nèi)宇航員耳朵的原因是:。
【答案】增大減小幅度見解析【詳解】[1][2]由遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)的過(guò)程中,空間站的質(zhì)量不變,高度逐漸變小,重力勢(shì)能逐漸減小,速度逐漸變快,動(dòng)能逐漸增大。[3][4]空間站內(nèi)的噪聲主要由設(shè)備工作時(shí)振動(dòng)產(chǎn)生,中國(guó)空間站內(nèi)的噪聲響度較小,說(shuō)明中國(guó)空間站內(nèi)設(shè)備振動(dòng)的幅度較小,對(duì)站內(nèi)宇航員的影響較?。豢臻g站內(nèi)有空氣,而聲音能在空氣中進(jìn)行傳播,因此噪聲能傳入站內(nèi)宇航員耳朵。三、計(jì)算題14.(2023·江蘇蘇州·中考真題)如圖甲所示,重500N、底面積為0.2m2的箱子放在水平地面上?,F(xiàn)用一塊直木板將該箱子勻速拉上平臺(tái)(圖乙)。已知拉力為350N,箱子沿板移動(dòng)了2m,升高1m,用時(shí)20s。求:(1)箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(2)上移過(guò)程中拉力做功的功率;(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
【答案】(1);(2)35W;(3)200J【詳解】(1)箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)(2)拉力做功拉力做功功率(3)所做的有用功克服摩擦力做功答:(1)箱子對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2.5×103Pa;(2)上移過(guò)程中拉力做功的功率為35W;(3)箱子克服木板摩擦力所做的功為200J。15.(2023·江蘇南通·中考真題)如圖所示,小明的質(zhì)量為60kg,他在30s內(nèi)完成了10個(gè)引體向上,每次重心上升50cm,g取10N/kg。求:(1)小明所受重力的大?。唬?)完成一個(gè)引體向上克服重力做的功;(3)30s內(nèi)克服重力做功的功率。
【答案】(1)600N;(2)300J;(3)100W【詳解】解:(1)小明所受的重力為G=mg=60kg×10N/kg=600N(2)完成一個(gè)引體向上克服重力做的功為W=Gh=600N×0.5m=300J(3)30s內(nèi)克服重力做的功為W總=10W=10×300J=3000J30s內(nèi)克服重力做功的功率為答:(1)小明所受重力為600N;(2)完成一個(gè)引體向上克服重力做的功為300J;(3)30s內(nèi)克服重力做功的功率為100W。16.(2023·江蘇蘇州·中考真題)正午,小明對(duì)水面獲取太陽(yáng)的能量情況進(jìn)行研究,他將裝有400g水的盤子放在室外平臺(tái)上,經(jīng)陽(yáng)光照射10min,水溫升高了2.5℃,不計(jì)水的蒸發(fā)(水的比熱容是4.2×103J/(kg﹒℃))。(1)該過(guò)程水吸收的熱量是多少?(2)若照射到盤中水面上太陽(yáng)能的功率為25W,水獲取太陽(yáng)能的效率是多大?
【答案】(1)4.2×103J;(2)28%【詳解】解:(1)由Q=cmΔt可得,該過(guò)程水吸收的熱量為(2)由W=Pt可得,照射到水面上的太陽(yáng)能為故水獲取太陽(yáng)能的效率為答:(1)該過(guò)程水吸收的熱量是4.2×103J;(2)水獲取太陽(yáng)能的效率是28%。17.(2023·江蘇無(wú)錫·中考真題)2023年5月13日,“恩平20—4鉆采平臺(tái)”的安裝,創(chuàng)造了我國(guó)海上油氣平臺(tái)浮托安裝重量的新紀(jì)錄,浮托安裝類似于運(yùn)動(dòng)員挺舉過(guò)程,巧妙地利用海上潮汐的自然力進(jìn)行安裝。如圖所示,漲潮時(shí),工程船托運(yùn)平臺(tái)組塊駛?cè)胍呀?jīng)固定在海中的導(dǎo)管架的槽口,落潮時(shí)把平臺(tái)組塊插尖順勢(shì)從高位下降安裝到導(dǎo)管架接口上。工程船滿載時(shí)的排水量為,所安裝的平臺(tái)組塊質(zhì)量為。(g?。?)工程船滿載航行在海面上時(shí),受到的浮力為多大?(2)平臺(tái)組塊所受重力大小為多少?(3)若漲潮前,插尖低于接口,漲潮時(shí),工程船和平臺(tái)組塊緩慢向上浮起,使得插尖比接口高。則在此過(guò)程中,工程船對(duì)平臺(tái)組塊豎直向上做功為多少?
【答案】(1)5.35×108N;(2)1.55×108N;(3)3.1×108J【詳解】解:(1)工程船滿載時(shí)的排水量為,航行在海面上時(shí),處于漂浮狀態(tài),由沉浮條件可知,受到的浮力等于重力(2
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