试卷答案
寻你做寻,想你所想

2021-2023年四川省中考物理真题专题训练—功和机械能(含解析)

2021-2023年四川省中考物理真题专题训练—功和机械能
1.(2022四川乐山)下列四幅图中,力有对物体做功的是(  )
A. 推车未推动 B. 提着滑板水平前行
C. 搬石未搬起 D. 用绳子提升物体
2.(2021乐山)下列实例中,没有对物体做功的是
3.(2022攀枝花)2022年北京冬奥会赛场上,我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中(  )
A. 动能一直减小 B. 重力势能一直减小
C. 动能先减小后增大 D. 重力势能先减小后增大
4.(2023宜宾)乒乓球自空中释放后竖直下落,多次与地面碰撞反弹,最终停在地面。对此过程,下列说法正确的是(  )
A. 下落过程中球的运动状态保持不变
B. 触地时地面对球的作用力大于球对地面的作用力
C. 上升过程中球的动能越来越小,重力势能越来越大
D. 从释放到停止,球的机械能守恒
5.(2022四川德阳)2022年2月,我国成功举办了第24届冬奥会。图甲是2022年北京冬奥会会徽:它以汉字冬为灵感来源,运用中国书法艺术形态来展现出滑雪运动员的英姿。图乙是中国滑雪运动员谷爱凌在U形场地比赛的图片,关于比赛过程中的能量变化,其中叙述正确的是(  )
A. 谷爱凌在U形场地滑行向上冲击到最高点时,动能将达到最大
B. 谷爱凌从U形场地空中的高点开始下落过程中机械能逐渐增大
C. 谷爱凌在U形场地出发点加速下滑的过程中动能越来越小
D. 谷爱凌从U形场地出发点加速下滑的过程中重力势能越来越小
6.(2022宜宾)粮食安全是社会稳定的压舱石,我国一直高度重视。如图,为某粮库运送粮食的传送带,在谷粒与传送带相对静止一起匀速上升的过程中、下列说法正确的是(  )
A(2022宜宾)谷粒处于平衡状态
B. 谷粒均受到沿传送带向下的摩擦力
C. 谷粒受到的支持力与谷粒的重力是一对相互作用力
D. 谷粒的动能和重力势能保持不变,机械能守恒
7.(2021德阳)水上蹦床是一种水上娱乐项目,游客站在上面可以自由蹦跳(如图)。对于蹦床运动的分析,下列说法错误的是( )
A.游客每次蹦跳一定到达同一最高点,因为能量是守恒的
B.游客接触蹦床向下运动到最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.游客离开蹦床向上运动过程中,他的动能减小,重力势能增大
D.游客想弹得更高,就要在蹦床上发力,此过程将消耗游客体能
8.(2023达州)如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动,甲运动的s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示,已知F甲=10N,下列说法正确的是(  )
A. F甲B. 甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C. 拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D. 甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
9.(2021宜宾)如图甲,用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示F的大小随时间t的变化关系,丙图表示物体的运动速度v的大小随时间t的变化关系。已知在10s~20s内物体上升的高度为50m,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A. 物体的重力大小为50N
B. 在0~10s内,物体对地面的压力大小是20N
C. 在10s~30s内,物体上升的平均速度大小为10m/s
D. 在20s~30s内,拉力F对物体做的功为5000J
10.(2021宜宾)为了减少碳排放,近年来我国电动车产业迅速发展。某电动车充足一次电后,电池储能为6.25×106 J,该电动车以10 m/s的速度,在水平路面上可以匀速行驶5×104 m,该过程中电池储能有80%转化为机械能,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A. 电动车匀速行驶时间为5×103 s
B. 电动车获得的机械能为6.25×106 J
C. 电动车匀速行驶时的机械功率为1×103 W
D. 电动车匀速行驶时受到的阻力大小为100 N
11.(2021乐山)如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降,在此过程中运动员和伞的动能 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”),重力势能 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
12. (2021攀枝花)如图所示为游乐园过山车的轨道示意图,过山车从高处加速滑下的过程中,轨道对车的支持力______(选填“不”或“要”)做功,过山车重力势能______(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
13.(2023攀枝花)攀枝花市东华山斜行电梯建成后将成为全国第二长的斜行电梯。今年8月底完工后,游客乘坐电梯从山下匀速上升到山顶,其机械能______(选填“不变”、“增大”或“减小”);若以电梯轿厢为参照物,则轿厢内游客相对于轿厢是______(选填“静止”或“运动”)的。
14.(2023宜宾)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小________(选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体________(选填“做了”或“不做”)功。
15.(2022四川乐山)2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛,17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌,成为冬奥历史上该项目最年轻金牌获得者。比赛场地简化如图所示,AC为助滑道,B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中(不考虑一切阻力),重力势能转化___________能,机械能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
16.(2021达州)如图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,,。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点,物体的机械能______ 选填“增大”“减少”“不变”,若推力分别为、,功率分别为、,则 ______ , ______ 选填“”“”或“”。
17.(2022四川遂宁)某兴趣小组通过自主探究得知“在一定范围内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比”。原长为10cm的弹簧(质量不计)上端固定在天花板上,下端系一重为20N的小球,静止时小球位于A处,弹簧长度变为11cm,再用力F将小球竖直向下拉到B处,弹簧长度为11.5cm(未超过弹性限度),然后由静止释放,在释放瞬间小球受到的合力大小为______N,小球从B处第一次回到A处过程中,小球的动能______(选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
18.(2023宜宾)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)本实验中刻度尺是测量________的工具,刻度尺的分度值是________cm;
(2)小车从A点到C点的路程________cm,从A点运动到C点所用时间________s,小车在AC段的平均速度________cm/s;
(3)根据照片信息可判断小车做________直线运动(选填“匀速”或“变速”);
(4)小组同学经过进一步分析得出结论:小车在C点的动能________D点的动能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
19.(2023达州)A、B两个圆柱形容器按如图所示的方式放置在水平地面上,容器的厚度忽略不计,A容器自重300N,底面积为0.6m2,装有深度为20cm的水,B容器底面积为0.8m2。(g取10 N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)求A容器中水的重力;
(2)从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器,A容器对B容器A底部刚好无压力,求m的值;
(3)在(2)小题的基础上,向B容器另外加入80kg水(水不溢出),当A容器静止时,求B容器中的水对A容器所做的功。
20.(2022宜宾)在平直公路上,AB段sAB=60km,BC段sBC=40km。一辆纯电动汽车甲,以速度v1=108km/h从A地匀速行驶到B地,再以恒定功率P0=60kW从B地匀速行驶到C地。已知汽车甲的质量m=1500kg,其运动过程中所受阻力大小恒为自身重力的0.2倍,g取10N/kg。试问:
(1)汽车甲运动过程中所受阻力的大?
(2)汽车甲在BC段行驶的速度v2的大小?
(3)汽车甲从A地行驶到C地的平均速度v的大小?
(4)若甲车从A地出发的同时,另一辆相同电动汽车乙从C地向A地出发,并以速度v=48km/h与甲车相向匀速行驶,求甲、乙两车相遇时所用的时间t和甲、乙两车的牵引力做功之和W总?
2021-2023年四川省中考物理真题专题训练—功和机械能参考答案
1.(2022四川乐山)下列四幅图中,力有对物体做功的是(  )
A. 推车未推动 B. 提着滑板水平前行
C. 搬石未搬起 D. 用绳子提升物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.推车未推动,有力但是没有距离,劳而无功,故A不符合题意;
B.提着滑板水平前行,力与物体运动距离垂直,垂直无功,故B不符合题意;
C.搬石未搬起,有力但是没有距离,劳而无功,故C不符合题意;
D.用绳子提升物体,有力作用在物体上,并且在力的方向上移动了距离,故这个力做了功,故D符合题意。
故选D。
2.(2021乐山)下列实例中,没有对物体做功的是
【答案】C
【解析】做功的两个必要条件:有力,在力的方向上通过一段距离。C选项有推力,而物体没有被推动,所以没有做功,故选C。
3.(2022攀枝花)2022年北京冬奥会赛场上,我国选手谷爱凌摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。谷爱凌离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中(  )
A. 动能一直减小 B. 重力势能一直减小
C. 动能先减小后增大 D. 重力势能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】AC.谷爱凌离开跳台后,从低处运动到高处时,质量不变,速度减小,动能减小,从高处运动到低处时,质量不变,速度增大,动能增大,所以整个过程动能先减小后增大,故C符合题意,A不符合题意;
BD.谷爱凌离开跳台后,从低处运动到高处时,质量不变,高度增大,重力势能增大,从高处运动到低处时,质量不变,高度减小,重力势能减小,所以整个过程重力势能先增大后减小,故BD不符合题意。
故选C。
4.(2023宜宾)乒乓球自空中释放后竖直下落,多次与地面碰撞反弹,最终停在地面。对此过程,下列说法正确的是(  )
A. 下落过程中球的运动状态保持不变
B. 触地时地面对球的作用力大于球对地面的作用力
C. 上升过程中球的动能越来越小,重力势能越来越大
D. 从释放到停止,球的机械能守恒
【答案】C
【解析】A.下落过程中球的速度越来越大,所以运动状态发生改变,故A错误;
B.触地时地面对球的作用力与球对地面的作用力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C.上升过程中球的质量不变,速度逐渐减小,动能越来越小,高度增高,重力势能越来越大,故C正确;
D.因为没有忽略空气阻力,所以释放到停止,机械能减小,故D错误。
故选C。
5.(2022四川德阳)2022年2月,我国成功举办了第24届冬奥会。图甲是2022年北京冬奥会会徽:它以汉字冬为灵感来源,运用中国书法艺术形态来展现出滑雪运动员的英姿。图乙是中国滑雪运动员谷爱凌在U形场地比赛的图片,关于比赛过程中的能量变化,其中叙述正确的是(  )
A. 谷爱凌在U形场地滑行向上冲击到最高点时,动能将达到最大
B. 谷爱凌从U形场地空中的高点开始下落过程中机械能逐渐增大
C. 谷爱凌在U形场地出发点加速下滑的过程中动能越来越小
D. 谷爱凌从U形场地出发点加速下滑的过程中重力势能越来越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.谷爱凌在U形场地滑行向上冲击到最高点的过程中,动能转化为重力势能,所以在最高点时,动能最小,故A错误;
B.谷爱凌从U形场地空中的高点开始下落过程中需克服空气阻力做功,机械能逐渐减小,故B错误;
C.谷爱凌在U形场地出发点加速下滑的过程中,速度越来越大,质量不变,所以动能越来越大,故C错误;
D.谷爱凌从U形场地出发点加速下滑的过程中,高度越来越低,质量不变,所以重力势能越来越小,故D正确。
故选D。
6.(2022宜宾)粮食安全是社会稳定的压舱石,我国一直高度重视。如图,为某粮库运送粮食的传送带,在谷粒与传送带相对静止一起匀速上升的过程中、下列说法正确的是(  )
A(2022宜宾)谷粒处于平衡状态
B. 谷粒均受到沿传送带向下的摩擦力
C. 谷粒受到的支持力与谷粒的重力是一对相互作用力
D. 谷粒的动能和重力势能保持不变,机械能守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A.谷粒随传送带匀速直线上升,处于平衡状态,故A正确;
B.谷粒匀速上升过程中,处于平衡状态,受到竖直向下的重力、垂直与斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用,故B错误;
C.谷粒受到的支持力与谷粒的重力都作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.谷粒匀速上升过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度变大,重力势能变大。机械能等于动能和势能之和,所以机械能变大,故D错误。
故选A。
7.(2021德阳)水上蹦床是一种水上娱乐项目,游客站在上面可以自由蹦跳(如图)。对于蹦床运动的分析,下列说法错误的是( )
A.游客每次蹦跳一定到达同一最高点,因为能量是守恒的
B.游客接触蹦床向下运动到最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.游客离开蹦床向上运动过程中,他的动能减小,重力势能增大
D.游客想弹得更高,就要在蹦床上发力,此过程将消耗游客体能
【答案】A 【解析】从整个系统来说能量是守恒的。但游客在运动过程中需要克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为人的内能,所以会越跳越低。A错误;游客在最低点时蹦蹦床的弹性形变最大,其弹力最大,B正确;游客离开蹦床向上运动过程中,质量不变,速度变慢,高度增加,因此他的动能减小,重力势能增大,C正确;想弹得更高,就要增加蹦床的弹性势能,而蹦床的弹性势能是通过消耗人体的能量来获得的,D正确。
8.(2023达州)如图所示,A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,分别用水平方向的拉力F甲和F乙使AB一起向右运动,甲运动的s-t图像和乙运动的v-t图像分别如图丙、丁所示,已知F甲=10N,下列说法正确的是(  )
A. F甲B. 甲、乙两图中AB之间的摩擦力均为10N
C. 拉力F甲与拉力F乙的功率相等
D. 甲、乙两图中地面受到的摩擦力相等
【答案】D
【解析】AD.A、B两个粗糙程度相同的物体以甲、乙两种不同的方式叠放在同一水平地面上,根据s-t、v-t图像分析都做匀速直线运动,处于平衡状态,根据甲图可知,A、B与地面间的滑动摩擦力大小等于拉力为10N,图乙中,与地面之间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,而B给A的摩擦力刚好与地面的滑动摩擦力相等,且与A给B的摩擦力是一对相互作用力,因为A给B的摩擦力与F乙为一对平衡力,因此F乙=10N,故A错误,D正确;
B.甲图中,A木块相对与B木块静止,无摩擦力产生,摩擦力为0,故B错误;
C.根据s-t图像可知,甲图中运动的速度为
乙图中运动的速度为6m/s,由可知,力F甲与拉力F乙的功率不相等,故C错误。
故选D。
9.(2021宜宾)如图甲,用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示F的大小随时间t的变化关系,丙图表示物体的运动速度v的大小随时间t的变化关系。已知在10s~20s内物体上升的高度为50m,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A. 物体的重力大小为50N
B. 在0~10s内,物体对地面的压力大小是20N
C. 在10s~30s内,物体上升的平均速度大小为10m/s
D. 在20s~30s内,拉力F对物体做的功为5000J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图丙可知,在20s~30s内,物体做匀速直线运动,此时物体受到的拉力和重力是一对平衡力,由图乙可知,在第20s~30s时,拉力大小为50N,所以物体的重力G=50N,故A正确;
B.由图乙可知,在0~10s时,物体受到竖直向上的拉力大小为F拉=20N,物体重力G=50N,所以物体对地面的压力为
F压=F支=G-F拉=50N-20N=30N
故B错误;
C.由图丙可知,在10s~20s内,物体运动的路程
在20s~30s内,物体运动的路程
s2=10m/s×10s=100m
在10s~30s内,物体的平均速度
故C错误;
D.在20s~30s内,拉力F对物体做的功
W=Fs2=50N×100=5000J
故D正确。
故选AD。
10.(2021宜宾)为了减少碳排放,近年来我国电动车产业迅速发展。某电动车充足一次电后,电池储能为6.25×106 J,该电动车以10 m/s的速度,在水平路面上可以匀速行驶5×104 m,该过程中电池储能有80%转化为机械能,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A. 电动车匀速行驶时间为5×103 s
B. 电动车获得的机械能为6.25×106 J
C. 电动车匀速行驶时的机械功率为1×103 W
D. 电动车匀速行驶时受到的阻力大小为100 N
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电动车行驶的速度为10m/s,在水平路面上可以匀速行驶的距离为5×104 m,车行驶的时间
故A正确;
B.电池储能为E电=6.25×106J,该过程中电池储能有80%转化为机械能,那么电动车获得的机械能
W机=80%×E电=80%×6.25×106 J=5×106J
故B错误;
C.电动车匀速行驶时做的机械功W机=5×106J,时间t=5×103s,功率为
故C正确;
D.车匀速行驶,阻力和牵引力平衡,所以阻力
故D正确。
故选ACD。
11.(2021乐山)如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降,在此过程中运动员和伞的动能 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”),重力势能 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】不变 减小
【解析】动能的影响因素有:质量和速度,质量、速度均没有改变,所以动能不变;重力势能的影响因素是质量和高度,质量不变,高度减小,故重力势能减小。
12. (2021攀枝花)如图所示为游乐园过山车的轨道示意图,过山车从高处加速滑下的过程中,轨道对车的支持力______(选填“不”或“要”)做功,过山车重力势能______(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
【答案】 ①. 不 ②. 减小
【解析】解:过山车从高处加速滑下的过程中,轨道对车有支持力作用,但过山车没有在支持力的方向上通过距离,所以轨道对车的支持力不做功;
过山车从高处加速滑下的过程中,质量不变,高度变小,所以过山车重力势能减少。
故答案为:不;减少。
13.(2023攀枝花)攀枝花市东华山斜行电梯建成后将成为全国第二长的斜行电梯。今年8月底完工后,游客乘坐电梯从山下匀速上升到山顶,其机械能______(选填“不变”、“增大”或“减小”);若以电梯轿厢为参照物,则轿厢内游客相对于轿厢是______(选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 ①. 增大 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]游客乘坐电梯从山下匀速上升到山顶,质量不变,高度增加,重力势能增加,速度不变,动能不变,机械能等于动能与势能之和,故机械能增大。
[2]轿厢内游客与于轿厢之间的位置没有发生改变,所以轿厢内游客以于轿厢为参照物是静止的。
14.(2023宜宾)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小________(选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体________(选填“做了”或“不做”)功。
【答案】 ①. 相等 ②. 不做
【解析】物体被水平力F压在竖直墙面时静止时,物体处于平衡状态,由二力平衡知识可知,物体受到摩擦力等于物体的重力;水平力减为F的三分之一时,刚好匀速下滑,物体仍处于平衡状态,由二力平衡知识可知,物体受到摩擦力等于物体的重力;所以物体静止和匀速下滑时,受到的摩擦力大小相等。
下滑时,物体向下运动,水平力的方向向左,由于在力的作用下,沿力的方向运动一段距离,力才对物体做功,所以水平力对物体不做功。
15.(2022四川乐山)2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛,17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌,成为冬奥历史上该项目最年轻金牌获得者。比赛场地简化如图所示,AC为助滑道,B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中(不考虑一切阻力),重力势能转化___________能,机械能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 动 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中,运动员质量保持不变,高度变小,重力势能能变小;速度增大,动能变大,重力势能转化动能。
[2]因不考虑一切阻力,故机械能守恒,即机械能不变。
16.(2021达州)如图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,,。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点,物体的机械能______ 选填“增大”“减少”“不变”,若推力分别为、,功率分别为、,则 ______ , ______ 选填“”“”或“”。
【答案】增大
【解析】解:物体匀速运动,物体的动能不变,物体的高度增加,物体的重力势能增大,机械能等于动能与势能的总和,则物体的机械能增大,,,由图可知斜面AC倾斜角度小于BC的倾角,所以物体沿AC运动时拉力较小,即;
由题知,AC和BC是两个光滑的斜面,额外功为0,根据可知拉力在两斜面上做功相同,即,所用时间相等,根据功率公式可知。
故答案为:增大;;。
17.(2022四川遂宁)某兴趣小组通过自主探究得知“在一定范围内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比”。原长为10cm的弹簧(质量不计)上端固定在天花板上,下端系一重为20N的小球,静止时小球位于A处,弹簧长度变为11cm,再用力F将小球竖直向下拉到B处,弹簧长度为11.5cm(未超过弹性限度),然后由静止释放,在释放瞬间小球受到的合力大小为______N,小球从B处第一次回到A处过程中,小球的动能______(选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
【答案】 ①. 10 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]原长为10cm的弹簧(质量不计)上端固定在天花板上,下端系一重为20N的小球,静止时小球位于A处,弹簧长度变为11cm,此时弹簧的伸长量为
11cm-10cm=1cm
因在一定范围内,弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比。由此可得,在一定范围内,弹簧每伸长1cm,弹簧的弹力大小增加20N。当用力F将小球竖直向下拉到B处,弹簧长度为11.5cm,此时弹簧的伸长量为
11.5cm-10cm=1.5cm
那么弹簧的弹力大小为
FB=1.5×20N=30N
在B处由静止释放,在释放瞬间小球受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧的弹力的作用,则合力大小为
F合=FB-G=30N-20N=10N
[2]由力与运动的关系可知,当合力方向与运动方向相同时,物体做加速运动。在B处时,受到的合力方上竖直向上,大小为10N,在A处时,弹簧的弹力大小等于重力,合力为0。则小球从B处第一次回到A处过程中,合力的方向一直是竖直向上的,运动的方向也是竖直向上的,故小球做加速运动。由于小球的质量不变,速度变大,所以小球的动能增大。
18.(2023宜宾)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)本实验中刻度尺是测量________的工具,刻度尺的分度值是________cm;
(2)小车从A点到C点的路程________cm,从A点运动到C点所用时间________s,小车在AC段的平均速度________cm/s;
(3)根据照片信息可判断小车做________直线运动(选填“匀速”或“变速”);
(4)小组同学经过进一步分析得出结论:小车在C点的动能________D点的动能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 长度 ②. 1.0 ③. 40.0 ④. 1 ⑤. 40.0 ⑥. 变速 ⑦. 小于
【解析】(1) 本实验中刻度尺是测量长度的工具,由图可知,刻度尺的分度值是1.0cm。
(2)由图可知,小车从A点到C点的路程为
sAC=80.0cm-40.0cm=40.0cm
因为相机每隔0.5s曝光一次,所以A点运动到C点所用时间为1s。
小车在AC段的平均速度为
(3)根据照片信息,在相同时间内,小车滑行的路程越来越大,所以速度越来越大,所以小车做加速直线运动。
(4)由(3)可知,小车做加速直线运动,质量不变,所以小车在C点的速度小于D点的速度,因此小车在C点的动能小于D点的动能。
19.(2023达州)A、B两个圆柱形容器按如图所示的方式放置在水平地面上,容器的厚度忽略不计,A容器自重300N,底面积为0.6m2,装有深度为20cm的水,B容器底面积为0.8m2。(g取10 N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)求A容器中水的重力;
(2)从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器,A容器对B容器A底部刚好无压力,求m的值;
(3)在(2)小题的基础上,向B容器另外加入80kg水(水不溢出),当A容器静止时,求B容器中的水对A容器所做的功。
【答案】(1); (2); (3)
【解析】解:(1)容器中水的体积为
容器中水的重力为
(2)从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器,A容器对B容器A底部刚好无压力,此时A容器和剩余的水的总重力大小等于它受到的浮力,即
代数可得
解得,m的值为
(3)从A容器中抽出的倒入B容器的水的重力为
A容器和剩下的水的总重力为
B容器另外加入水后,A容器整体漂浮,所浸入的水深不变,B容器水深的增加量为
A容器受到的浮力
B容器中的水对A容器所做的功为
答:(1)A容器中水的重力为;
(2)m的值为;
(3)B容器中的水对A容器所做的功为。
20.(2022宜宾)在平直公路上,AB段sAB=60km,BC段sBC=40km。一辆纯电动汽车甲,以速度v1=108km/h从A地匀速行驶到B地,再以恒定功率P0=60kW从B地匀速行驶到C地。已知汽车甲的质量m=1500kg,其运动过程中所受阻力大小恒为自身重力的0.2倍,g取10N/kg。试问:
(1)汽车甲运动过程中所受阻力的大?
(2)汽车甲在BC段行驶的速度v2的大小?
(3)汽车甲从A地行驶到C地的平均速度v的大小?
(4)若甲车从A地出发的同时,另一辆相同电动汽车乙从C地向A地出发,并以速度v=48km/h与甲车相向匀速行驶,求甲、乙两车相遇时所用的时间t和甲、乙两车的牵引力做功之和W总?
【答案】(1)3000N;(2)72km/h;(3)90km/h;(4)3×108J
【解析】
【详解】解:(1)已知汽车甲的质量为1500kg,则汽车的重力
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
其运动过程中所受阻力大小恒为自身重力的0.2倍,汽车匀速运动,所受牵引力与阻力大小相等,即
F=f=0.2G=0.2×15000N=3000N
(2)根据
可得汽车甲在BC段行驶的速度
(3)汽车甲从A地行驶到C地的时间
汽车甲从A地行驶到C地的平均速度
(4)设甲、乙两车在B点相遇,则甲车行驶的时间
乙车行驶的时间
因为t甲(t-t甲)v2+vt=sBC
代入数据可得
解方程可得
乙两车的牵引力做功之和
W总=F×sAC=3000N×(60000m+40000m)=3×108J
答:(1)汽车甲运动过程中所受阻力为3000N;
(2)汽车甲在BC段行驶的速度v2的大小为72km/h;
(3)汽车甲从A地行驶到C地的平均速度v的大小为90km/h;
(4)甲、乙两车相遇时所用的时间t为2400s,甲、乙两车的牵引力做功之和为3×108J。

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