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人教版2023初中物理八年级物理下册第十一章功和机械能基础知识题库
1
单选题
1、2021年7月30日,中国蹦床运动员朱雪莹和刘灵玲包揽了东京奥运会女子蹦床金银牌,为国争了光。比赛中朱雪莹先被蹦床弹起上升到最高点,之后从最高点下落直至将蹦床压缩到最低点。在此过程中,有关朱雪莹机械能变化的说法正确的是( )
A.在空中上升过程中,她的动能转化为重力势能
B.在最高点她的动能最大
C.下落到将与床面接触时,她的动能为零
D.蹦床被压缩到最低点时,她的重力势能最大
答案:A
A.在空中上升过程中,运动员的质量不变,速度变小,高度升高,动能减少,重力势能增大,是动能转化为重力势能,故A正确;
B.在最高点,运动员的速度为0,动能为0,故B错误;
C.在空中下落时,重力势能转化为动能,所以与床面接触时,动能不为0,故C错误;
D.运动员上升到最高点时,高度最高,重力势能最大,蹦床被压缩到最低点时,弹性形变最大,床具有的弹性势能最大,故D错误。
故选A。
2、如图是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景,小球在AB段做加速运动,在BC段做匀速运动,①和②是小球经过的两个位置,则( )
A.小球与油的密度相等
B.小球经过位置①处所受浮力比②处的小
C.小球的机械能在BC段保持不变
D.小球在下落过程中一定受到一个随速度变化的力的作用
答案:D
A.小球从A处由静止释放后在AB段做加速运动,说明小球受到的重力大于受到的浮力,即G>F浮,则
ρ球V球g>ρ油V球g
所以ρ球>ρ油,故A不符合题意;
B.根据公式F浮=ρ液gV排可知,在下沉过程中,ρ液和V排不变,故浮力不变,故B不符合题意;
C.小球质量不变,在BC段做匀速运动,动能不变;高度减小,重力势能减小,所以机械能减小,故C不符合题意;
D.小球在下落过程中,受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向上的油的阻力,小球在AB段做加速运动,重力大于浮力和阻力之和;在BC段做匀速运动,重力等于浮力和阻力之和,其中重力和浮力不变,说明小球受到油的阻力随小球速度的变化而变化,故D符合题意。
故选D。
3、如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断不正确的是( )
A.小球的动能先增大后减小
B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等
D.任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
答案:C
由题知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则小球位于A点时弹簧处于压缩状态,位于B点时弹簧处于拉伸状态;①小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,弹性形变程度变小,弹性势能变小,水平台面光滑,则小球不受摩擦力;该过程中小球所受弹力方向向右,其速度不断增大,动能变大,所以此过程中弹性势能转化为动能;②到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时小球的速度最大,动能最大;③小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,弹性形变程度变大,弹性势能变大,该过程中小球所受弹力方向向左,其速度不断减小,动能变小,所以此过程中动能转化为弹性势能;则小球从A位置运动到B位置的过程中:
A.小球的动能先增加后减少,在B点时小球的动能最小,弹簧的弹性势能最大,故A正确,不符合题意;
B.弹簧的弹性势能先减少后增大,故B正确,不符合题意;
C.小球运动到O点时的动能(最大)与此时弹簧的弹性势能(为零)不相等,故C错误,符合题意;
D.由于整体的机械能守恒,所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
4、牛顿建立了著名的运动定律,下列物理量的单位以牛顿的名字命名的是( )
A.力B.功C.功率D.压强
答案:A
A.为了纪念牛顿,以他的名字作为力的单位,简称牛,用符号N表示,故A符合题意;
B.功的单位是焦耳,故B不符合题意;
C.功率的单位是瓦特,故C不符合题意;
D.压强的单位是帕斯卡,故D不符合题意。
故选A。
5、如图所示,是小明做一个“魔罐”,他在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞固定。做好后将“魔罐”从不太陡的斜面上滚到水平面,下列说法正确的是( )
A.罐子滚下后会返回,可能滚上斜面
B.罐子从斜面滚下的过程中,机械能的总量保持不变
C.罐子从斜面往下滚动时,重力势能全部转化为动能
D.罐子在水平面返回过程中,动能转化为弹性势能
答案:A
A.罐子滚下后,由于橡皮筋具有弹性势能,橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能,使的罐子沿斜面向上运动,所以可能滚上斜面,故A正确;
BC.罐子从不太陡的斜面上滚下,罐子的高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,同时橡皮筋发生弹性形变,弹性势能变大,在运动过程中,由于存在摩擦力,一部分机械能会转化为内能,机械能减小,即重力势能转化为动能、弹性势能、内能,故BC错误;
D.罐子在水平面返回过程中,弹性势能转化为动能,故D错误。
故选A。
6、健身教练要增大学员的运动量,会加快音乐的节奏,这样可以提高运动的( )
A.时间B.效率C.速度D.功率
答案:D
A.健身教练要增大学员的运动量,运动的时间是一样的,故A不符合题意;
B.由于运动的方式并未改变,所以效率是一样的,故B不符合题意;
C.健身运动一般是肢体的运动,人的位置并未改变,不影响速度,故C不符合题意;
D.健身教练要增大学员的运动量,加快音乐的节奏,人的运动节奏也加快,即单位时间做的功更多,由功率的定义可知,功率变大,故D符合题意。
故选D。
7、如图所示,轻质弹簧一端固定在墙上,弹簧自由伸长时右端刚好在A点处。物体M沿光滑无阻力的水平面向左运动,压缩弹簧运动到B点时,M速度为 0,然后物体M向右运动。以下说法正确的是( )
A.物体M由A点运动到B点时,物体M的动能增加
B.物体M由A点运动到B点时,弹簧的弹性势能减小
C.物体M离开弹簧向右运动时弹簧一直对它做功
D.物体M离开弹簧后将向右一直运动下去
答案:D
A.物体M由A点运动到B点的过程中,物体M的速度变小,到达B点时,速度为0,物体M的动能减小,故A错误;
B.物体M由A点运动到B点的过程中,物体M压缩弹簧,使弹簧的形变程度增大,故弹簧的弹性势能增大,故B错误;
C.做功的必要条件:①力作用在物体②物体在力的方向上移动一段距离。物体M离开弹簧后,弹簧没有作用在物体M上,即弹簧没有力作用在物体M上,则弹簧没有对物体M做功,故C错误;
D.因为水平面光滑无阻力,物体M离开弹簧后向右运动,水平方向上物体M不受力的作用,它的速度不会减小,将一直向右做匀速直线运动下去,故D正确。
故选D。
8、甲、乙两机器的功率相等,在相等时间内通过的路程之比为 2∶1,则这两台机器( )
A.做功之比为 1∶1,所受牵引力之比为 2∶1
B.做功之比为 1∶2,所受牵引力之比为 1∶2
C.做功之比为 1∶1,所受牵引力之比为 1∶2
D.做功之比为 1∶2,所受牵引力之比为 2∶1
答案:C
由题意知
P1=P2
t1=t2
根据P=Wt,可得
W1W2=P1t1P2t2=1×11×1=11
由题意知
s1s2=21
由W=Fs,可得
F1F2=W1s1W2s2=W1W2×s2s1=11×12=12
则ABD错误,不符合题意,C正确,符合题意。
故选C。
9、如图所示,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓,重500N的一袋大米静止放在传送带上,米袋先在传送带上滑动,此时米袋滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.5倍,稍后与传送带一起匀速运动。下列说法正确的是( )
A.米袋在滑动过程中重力一直做功
B.米袋在滑动时受到摩擦力的方向水平向右
C.米袋随传送带一起匀速运动是因为米袋不受力的作用
D.米袋随传送带一起匀速运动时,所受摩擦力大小为250N
答案:B
分析:(1)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是在力的方向上通过的距离;两个条件必须同时满足;
(2)摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反;
(3)地球附近的物体都要受到重力的作用;
(4)根据平衡状态时对物体进行受力分析,并确定摩擦力的大小。
A.米袋滑动过程中,米袋在重力方向上没有移动距离,所以重力不做功,故A错误;
B.刚开始,米袋静止放到传送带上,相对传送带向左运动,传送带阻碍米袋向左,因此米袋受到的滑动摩擦力方向水平向右,故B正确;
C.米袋随传送带一起匀速运动时,米袋不受摩擦力的作用,但是米袋要受到重力和支持力的作用,故C错误;
D.当米袋与传送带一起匀速运动时,米袋受力平衡,即米袋在竖直方向受到重力和支持力作用,而水平方向没有外力作用,因此米袋不受摩擦力作用,故D错误。
故选B。
小提示:此题考查力是否做功、摩擦力大小和方向的判断,摩擦力方向总与相对运动的方向相反;初中阶段常根据平衡力关系来判断摩擦力的大小。
10、如图,质量为2m的物块P下方连接有一个质量为m的钩码,上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为2m的物块Q,将它们由静止释放,在物块P下落到地面的过程中,P、Q间细线拉力大小为F。(细线重力及各处的摩擦均不计,钩码落地后不弹起)( )
A.钩码落地前F=3mg,Q的机械能增大
B.钩码落地前F<3mg,Q的机械能增大
C.钩码落地后F=2mg,P的机械能不变
D.钩码落地后F>2mg,P的机械能减小
答案:B
物块P、物块Q和钩码在同一根绳上,运动情况相同,把钩码和物块P看成一个整体,这个整体和物块Q所受的合力大小相等,则
3mg-F=F-2mg
所以绳上的拉力为52mg,物块P和Q合力方向和运动方向一致,所以机械能增大。
故选B。
11、如图所示,两台叉车甲、乙分别搬运相同的货物M、N,货物M、N分别受货叉竖直方向力FM、FN作用,向上运动时其速度−时间图像如图所示,M、N的速度分别为vM、vN,则( )
A.vM>vN
B.FM<FN
C.搬运货物水平运动,FM对M不做功
D.货物向下匀速运动,FM方向竖直向下
答案:C
A.由速度−时间图像可知,N的速度大于M,即
vM<vN
故A错误;
B.甲、乙图中,货物做匀速直线运动,所以货物受到支持力和重力是平衡力,由二力平衡条件得到
FM=GM,FN=GN
因为
GM=GN
所以
FM=FN
故B错误;
C.搬运货物水平运动,FM的方向竖直向上,货物没有在力FM的方向上通过一定的距离,所以FM对M不做功,故C正确;
D.货物向下匀速运动,FM与重力G是一对平衡力,重力的方向竖直向下,所以FM的方向竖直向上,故D错误。
故选C。
12、如图所示,物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上,并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目,同时利用系统软件记录多次测量的相关信息,并做出测评报告。下列说法中( )
①匀速上升阶段,物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段,物体A的机械能不变
③匀速下降阶段,物体A的重力势能转化为动能
④物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A.只有①③正确B.只有②④正确
C.只有①④正确D.只有①②③正确
答案:C
①匀速上升阶段,物体A相对于地面的位置发生了变化,故物体A相对于地面是运动的,故①符合题意;
②匀速上升阶段,物体A的质量不变,速度不变,动能不变,高度变大,重力势能变大,故机械能变大,故②不符合题意;
③匀速下降阶段,速度不变,动能不变,因高度变小,重力势能变小,物体A的重力势能没有转化为动能,故③不符合题意;
④根据已知条件,物体匀速上升的速度大于下降的速度,故物体匀速上升时的动能大,即物体A匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能,故④符合题意。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13、在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中,辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示,在她滑行过程中,下列说法正确的是( )
A.A点时不具有机械能
B.从A点滑行到C点的过程中重力不断变大
C.滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦
D.在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度
答案:D
A.在A点时,虽然静止,但是由于高度因此具有重力势能,所以具有机械能,故A错误;
B.根据G=mg,在滑行的过程中,运动员的质量不变,故重力不变,故B错误;
C.滑雪板底面比较光滑是为了减小接触面粗糙程度来减小摩擦,故C错误;
D.若空气阻力不可忽略,运动员整个运动过程中机械能减小,BD两点高度相同,重力势能相同,因此动能减小,运动员的质量不变,所以在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度,故D正确。
故选D。
14、图所示的是神舟十三号载人飞船返回舱返回地面时的情境。打开降落伞后,若返回舱在一段时间内的运动可看作是竖直向下的匀速运动,则关于返回舱在这段时间内,下列说法正确的是( )
A.返回舱的动能不变B.返回舱的重力势能不变
C.返回舱的机械能不变D.返回舱所受重力不做功
答案:A
A.因为返回舱是匀速运动,且质量未改变,所以返回舱的动能不变,故A正确;
B.返回舱的质量未变,但其高度在不断减小,所以返回舱的重力势能变小,故B错误;
C.机械能等于动能和势能之和,动能不变,势能减小,所以机械能减小,故C错误;
D.重力竖直向下,返回舱在重力的方向上移动了距离,所以返回舱所受重力做功,故D错误。
故选A。
15、用弹簧测力计沿水平方向两次拉同一木块在同一水平木板上匀速滑动,两次拉动同一木块,得到图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.木块两次受到的拉力相等,但是摩擦力不相等
B.木块两次受到拉力相等,第1次受到的拉力的功率较大
C.在相同的时间内,第2次拉力对木块做的功多些
D.两次拉力的功率相等
答案:B
由图乙可知,取相同时间,发现在相同时间内,第1次运动的路程大于第2次运动的路程,即s1>s2,所以第1次拉动木块运动的速度大于第2次拉动木块运动的速度,即v1>v2。又因为图像都是过原点的斜线,所以两次木块都做匀速直线运动,处于平衡状态,木块所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。由于滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,两次木块运动中对木板的压力不变,与木板接触面的粗糙程度也不变,故摩擦力不变,所以木块两次受到的摩擦力相等,拉力也相等,即F1=F2。由P=Fv可知,第1次受到的拉力的功率较大。由W=Fs可知,第1次拉力对木块做的功多些。故ACD错误,B正确。
故选B。
多选题
16、对北京冬奥会的一些比赛情景的描述,下列说法正确的是( )
A.掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
B.单板滑雪运动员踩在滑雪板上,减小了对雪地的压强
C.短道速滑运动员在匀速转弯过程中,运动状态不变
D.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能减小
答案:ABD
A.掷出去的冰壶不受到手的作用力,仍能向前运动,是由于冰壶具有惯性,要保持原来的运动状态向前运动,故A正确;
B.滑雪运动员踩在滑雪板上,压力不变,与雪地的接触面积增大,所以运动员对雪地的压强减小。故B正确;
C.运动员在匀速转弯过程中,速度大小不变,但运动方向发生改变,所以运动状态在改变,故C错误;
D.跳台滑雪运动员在空中下落过程中,高度降低,质量不变,所以重力势能减小,故D正确。
故选ABD。
17、足球是很多人的至爱,如图所示关于足球场上的一些现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:运动员将足球踢出后,足球在空中飞行的过程中没有受到运动员对足球的踢力
B.图乙:裁判员向上举起旗子的过程中,裁判员对旗子没有做功
C.图丙:进球时,球与网接触,球网网眼变大,说明力能使物体发生形变
D.图丁:运动员争顶头球向上跳起的过程中,动能和重力势能均减小
答案:AC
A.运动员对足球的踢力属于弹力,属于接触力,一旦运动员将足球踢出后,足球在空中飞行的过程,足球已经离开了脚,故足球不受踢力,故A正确;
B.裁判员向上举起旗子的过程中,对旗子的力是向上的,且旗子在竖直方向上移动了距离,故裁判员对旗子做了功,故B错误;
C.进球时,球与网接触,球对网施加力的作用,球网网眼变大,网发生了形变,说明力能够使物体发生形变,故C正确;
D.运动员争顶头球向上跳起的过程中,高度增加,重力势能变大,故D错误。
故选AC。
18、如图所示,用F=10N的力推着重为40N的物体沿水平方向匀速运动了2m。撤去F。物体又滑行了0.5m后停止下来。对于整个过程的分析正确的是( )
A.F对物体做的功是20J
B.F对物体做的功是25J
C.撤去F物体滑行时,重力所做的功是20J
D.运动过程中,物体所受摩擦力始终是10N
答案:AD
AB.用F=10N的力推着重为40N的物体沿水平方向匀速运动了2m。F对物体做的功是
W=Fs=10N×2m=20J
故A正确,B错误;
C.做功的必要条件是:一是物体要受力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定的距离。撤去F物体滑行时,在重力的方向上物体没有通过一定的距离,所以重力做功为0。故C错误;
D.用F=10N的力推着物体沿水平方向匀速运动。物体处于平衡状态,受到的推力F与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。所以滑动摩擦力为
f=F=10N
撤去F,物体仍在滑行,与地面的摩擦力仍为滑动摩擦力。因为此时压力大小与接触面的粗糙程度均未变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍是10N。综上可知,运动过程中,物体所受摩擦力始终是10N。故D正确。
故选AD。
19、下列关于功和能的说法中正确的是( )
A.物体具有的能越多,它能够做的功越多
B.在平衡力作用下运动的木块,其机械能不变
C.在空中竖直自由下落的篮球,其增加的动能是由重力势能转化来的
D.作用在物体上的某个力越大,速度越快,这个力对该物体做的功就越多
答案:AC
A.物体具有的能越多,它做功的本领越大,它能够做的功越多,故A正确;
B.在平衡力作用下运动的木块,如果是匀速向上或匀速向下运动时,其动能不变、其重力势能改变,所以其机械能也会改变,故B错误;
C.在空中竖直自由下落的篮球,其质量不变,速度变大,同时高度减小,故动能增加,重力势能减小,所以其增加的动能是由重力势能转化来的,故C正确;
D.作用在物体上的某个力越大,速度越快,力做的功不一定就越多,因为功等于力与距离的乘积,做功多少还要看在力的方向上移动距离的大小,故D错误。
故选AC。
20、关于功和能量,下列说法正确的是( )
A.苹果自由下落过程中,重力对物体做了功
B.当作用在物体上的力与物体的运动方向总是垂直时,这个力对物体不做功
C.跳水运动员从最高点下落到水面的过程中,重力势能转化为动能
D.用运载火箭发射宇宙飞船加速升空时,宇宙飞船的动能转化为重力势能
答案:ABC
A.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体沿力的方向移动一段距离。苹果自由下落过程中,受到竖直向下的重力的作用,且在重力的方向上移动了距离,故重力对物体做功,故A正确;
B.当作用在物体上的力与物体的运动方向总是垂直时,物体在力的方向上没有移动距离,故这个力对物体不做功,故B正确;
C.跳水运动员在最高点时,重力势能最大,下落的过程中,高度变小,重力势能变小,而速度增大,运动员的动能变大,故把重力势能转化为动能,故C正确;
D.宇宙飞船加速升空时,宇宙飞船的动能变大,而高度变大,宇宙飞船重力势能也增大,故不是动能转化为重力势能,故D错误。
故选ABC。
小提示:本题考察做功的两个必要因素,同时考察影响动能、势能大小的因及转化情况。
21、如图是工人装车的情境,右侧是其示意图,工人将货物从a点匀速推到b点,再水平匀速推到d点。整个过程推力大小保持800N不变,方向始终与货物运动方向一致,货物重1000N,下列说法正确的是( )
A.推力在bd段没有对货物做功
B.货物的重力在bd段做了1500J功
C.推力在ab段做的功与bd段相同
D.整个过程中克服货物重力做功900J
答案:CD
A.推力把货物从b水平匀速推到d点,推力的方向是水平方向,货物在推力的方向上移动了距离,所以推力在bd段对货物做了功,故A错误;
B.重力的方向竖直向下,货物在bd段沿水平方向运动,重力在bd段没有对货物做功,做功为零,故B错误;
C.在ab段和bd段,推力的大小相同,移动的距离也相同,由W=Fs可知做的功也相同,故C正确;
D.在ab段克服货物重力做功
W=Gh=1000N×0.9m=900J
重力在bd段没有对货物做功,整个过程中克服货物重力做功为900J,故D正确。
故选CD。
22、如图所示,直升飞机悬停在空中。下列说法正确的是( )
A.直升飞机受到的升力方向是竖直向上的B.直升飞机所受重力做了功
C.直升飞机的动能和重力势能之间不断转化D.直升飞机的机械能不变
答案:AD
A.直升飞机处于静止状态,即此时受到竖直向上的升力和重力是一对平衡力,故A正确;
B.虽然飞机受到重力的作用,但没有移动距离,所以该过程中重力不做功,故B错误;
C.直升飞机质量不变,速度不变,即动能不变,同时质量不变,高度不变,所以重力势能不变,故此时没有动能和重力势能的转化,故C错误;
D.由于动能不变,势能不变,所以机械能是不变的,故D正确。
故选AD。
23、如图所示,在水平台面上,一轻质弹簧一端固定于竖直墙面,另一端系一小球,O点是弹簧保持原长的位置,开始时通过小球将弹簧压缩至A点,释放小球,小球向右运动至B点,下列说法正确的是( )
A.小球从A到B的过程中动能先增大后减小
B.若OA=OB,则小球从A到B的过程中,在O位置动能最大
C.若OA>OB,则小球从A点运动至B点过程中,动能一直增大
D.小球在运动过程中弹簧和小球总的机械能在减小
答案:ABD
A.小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,动能增大;小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,将动能转化为弹性势能,动能减小,故A正确;
BC.若OA=OB,小球到O点时,弹簧恢复原长,没有弹性形变,故没有弹性势能,在从A到O的过程中,弹性势能全部转化为动能,故在O点时动能最大;小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉开,球的动能转化为弹簧的弹性势能,动能减小,到B点速度为零。故小球的动能不断变小,故B正确;故C错误;
D.小球在运动过程中,存在摩擦,有一部分机械能转化为内能,弹簧和小球总的机械能在减小,故D正确。
故选ABD。
24、如图所示,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁靠近到自己的鼻子,松手后,铁锁向前摆动又摆回来。若不考虑空气阻力与摩擦,有关铁锁在摆动过程中的能量转化,下列说法正确的是( )
A.铁锁回摆不能碰到鼻子,因为铁锁的机械能始终不变
B.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能
C.铁锁上升到最高点,重力势能最小
D.铁锁下降到最低点,动能最大
答案:ABD
A.铁锁回摆后不能碰到鼻子,因为不考虑空气阻力与摩擦,铁锁的机械能不变,故A正确;
B.铁锁下降过程中,速度增大,动能增大,高度减小,重力势能减少,重力势能转化为动能,故B正确;
C.铁锁上升到最高点,重力势能最大,动能为零,故C错误;
D.铁锁下降到最低点,质量不变,高度最小,重力势能最小。质量不变,速度最大,动能最大,故D正确。
故选ABD。
25、下列有关力和运动说法正确的是( )
A.足球离开脚后,仍能向前滚动,说明足球受到惯性的作用
B.物体的运动状态发生变化一定是受到了力的作用
C.当物体处于静止或匀速直线运动状态时,不一定是受到了平衡力的作用
D.跳伞员从高空匀速下落过程中,机械能不变
答案:B
A.足球离开脚后,仍能向前滚动,是因为球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故A错误;
B.因为力是改变物体运动状态的原因,所以物体的运动状态发生改变,则物体一定受到力的作用,故B正确;
C.在实际生活中,物体一定受到力的作用,当物体处于静止或匀速直线运动状态时,即处于平衡状态,一定是受到了平衡力的作用,故C错误;
D.跳伞员从高空匀速下落过程中,质量不变、速度不变,则动能不变;同时高度减小重力势能减小;动能和势能统称为机械能,所以机械能减小,故D错误。
故选B。
填空题
26、我国第一艘航空母舰“辽宁号”正常行驶的功率约为 1.5×108 瓦,在一次测试过程中,“辽宁号”以该功率在海面上5分钟内匀速直线行驶了 4500 米,此过程中“辽宁号”的行驶速度为______米/秒,牵引力所做的功为______焦,航空母舰在海水中受到的阻力为______牛。
答案: 15 4.5×1010 1×107
[1]由v=st知道,此过程中“辽宁号”的行驶速度为
v=st=4500m5×60s=15m/s
[2]由P=Wt 知道,此过程牵引力所做的功为
W=Pt=1.5×108W×5×60s=4.5×1010J
[3]航空母舰在海水中匀速直线行驶,受到的阻力与牵引力是平衡力,大小相等,由P=Fv知道,受到的阻力
f=F=Pv=1.5×108W15m/s=1×107N
27、如图所示,小明提着用一根细线拴着的重物先下坡,再经过一段平直路面,最后沿阶梯走上高处,三个路段细线均处于相同的情形,是因为重力的方向总是______的。在这三个路段中,小明对重物没有做功的是______路段(选填“下坡”、“平直”或“阶梯”)。
答案: 竖直向下 平直
[1]细线拴着的重物受到细线的拉力和重力的方向在一条直线上,因为重力的方向总是竖直向下的,所以细线总是在竖直方向上。
[2]在这三个路段中,只有经过一段平直路面时,重物的高度没有发生变化,物体在提力的方向上没有移动距离,小明对重物没有做功。
28、跳绳是一种很好的健身运动。学校物理兴趣小组的同学对跳绳进行了探究,得出质量为50kg的跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。则该跳绳者每跳一次绳克服重力所做的功是___________J,在1min内克服重力做功的平均功率为___________W。(g=10N/kg)
答案: 45 135
[1] 由图像纵坐标可知
h=0.09m
跳绳者每跳一次克服重力所做的功为
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.09m=45J
[2] 由图像横坐标可知,每跳一次用时13s,因
1min=60s
所以1min内李强可跳绳180次,因此在1min内克服重力做功的平均功率为
P=W总t=45J×18060s=135W
29、2022年6月5日是第51个世界环境日,主题是“共建清洁美丽世界”,倡导低碳出行。周末小黄同学在骑自行车加速上坡时,他的动能将 ___________,机械能将 ___________。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
答案: 增大 增大
[1][2]小黄同学在骑自行车加速上坡时,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,因此小黄的机械能增大。
30、如图所示,一跳伞运动员在降落伞张开后,他匀速下降,此时他具有的重力势能将_______,他具有的机械能将_______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
答案: 变小 变小
[1][2]跳伞运动员跳离飞机后,当降落伞张开后,他匀速下降,速度不变,位置降低,此时他具有的重力势能将减小,动能不变,机械能减小。
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