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第十一章功和机械能达标检测试卷
(答题时间90分钟,试卷满分100分)
一、选择题(本题有10个小题,每题3分,每道题都选对得分,共30分)
1.(2020四川乐山市)2020年6月17日15时19分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,
成功将高分九号03星送入预定轨道,发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的
是( )
A. 动能增大,势能减小 B. 动能不变,势能增大
C. 动能增大,势能增大 D. 动能减小,势能增大
【答案】C
【解析】火箭加速升空时,质量不变,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能增大。
2.如图甲所示,建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶,动滑轮重为15N,不计滑轮与轴之间的摩擦及
绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中,水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图乙所示。由此
可知( )
h/m
4
3
2
1
0 2 4 6 8 10 12 t/s
甲 乙
A.水泥桶匀速上升的速度为3m/s
B.0——10s内建筑工人对绳的拉力做的功为900JC.0——8s内建筑工人对水泥桶做的功为684J
D.建筑工人对绳的拉力的功率为30W
【答案】BC
【解析】(1)从图像可以看出,10s时间,水泥桶上升的高度为3m,
水泥桶匀速上升的速度为v=3m/10s=0.3m/s
动
(2)3F=G+G
动
3F=G+G =285N+15N=300N F=100N
0——10s拉力移动的距离为 s=3h=9m
0——10s内建筑工人对绳的拉力做的功为
总
W =Fs=100N ×9m=900J
(3)0——8s内建筑工人对水泥桶做的功为
有
W =Gh=285N ×0.3m/s×8s=684J
总
(4)建筑工人对绳的拉力的功率为P= W /t=900J /10S=90W
3
3.如图所示,印刷厂新进一批纸张,每包纸受到的重力是5100N,体积是0.6m,利用叉车运送纸包,将纸
2
包放在叉托上,纸包与叉托的接触面积是0.1m,每次叉车将一包纸匀速向上举高1m,需要20s.g=10N/
kg,则下列结论正确的是( )
叉托
A.每包纸的质量是510kg
3 3
B.纸的密度是0.85×10kg/mC.每包纸受到叉托的支持力为5100N
D.叉托对纸包做功的功率为255W
【答案】ABCD
【解析】A. 每包纸受到的重力是5100N,即G=5100N,g=10N/kg
则每包纸的质量是m=G/g=510kg
3
B. 每包纸的体积是0.6m
3 3 3
/
则纸的密度是ρ=m/V=510kg0.6m=0.85×10kg/m
C.每包纸受到的重力是5100N,受到叉托的支持力为5100N
D.叉托对纸包做功的功率为P=FV=5100N×0.05m/s=255W
4.如图所示,是跳伞运动员在匀速下落过程中,下落的速度 v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功
的功率P随时间t变化规律的图象,其中正确的是( )
A B C D
【答案】AD.
【解析】明确图象中横坐标和纵坐标所代表的物理量,再根据图象的形状判断物理量间的关系或变化规律
AB、跳伞运动员在匀速下落过程中,做匀速直线运动,匀速直线运动v不随时间变化,故在图象中为平行
于时间轴的直线,在s﹣t图象中,匀速直线运动为倾斜的直线;故A正确、B错误;
C、根据W=Gh=Gvt,其中重力G、速度v是一定值,重力做的功W与时间t成正比,图象为倾斜的直线,故
C错误;
D、根据P=Fv=Gv,其中重力G、速度v是一定值,故功率P也为一定值,图象为平行于时间轴的直线,故D
正确.
5.关于功的说法正确的是( )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功B.吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
【答案】D
【解析】A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功,错误,有力的作用,没有沿力
的方向移动距离,没有做功;
B.吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功,错误,有力的作用,没有沿力
的方向移动距离,没有做功;
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功,错误,错误,有力的作用,没有沿力的方向
移动距离,没有做功;
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功,正确。
6.为了描述物体运动的快慢,我们将物体运动的路程与所用时间的比值定义为速度,这种方法是物理学
中常用的比值定义法.我们在学习下列物理概念时:①温度,②热量,③功,④重力,⑤压强,⑥功率.
其中用到比值定义法的是( )
A.⑤⑥ B.③④ C.①② D.③⑥
【答案】A.
【解析】比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义;用比值法定义的物理概念在物
理学中占有相当大的比例,比如速度、压强、功率、比热容、热值等等.
①温度指物体的冷热程度,不是比值定义法;
②热量是热传递过程中物体改变内能的多少,不是比值定义法;
③功知作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积,采用的是乘积定义法,不是比值定义法;
④重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不是比值定义法;
⑤压强是压力与受力面积的比值,即p= ,是采用的比值定义法;
⑥功率是功与做功时间的比值,即P= ,是采用的比值定义法.
所以采用比值定义法的是⑤⑥.
7.如图所示,放在水平桌面上重为G=10N的木块,在F=4N的水平拉力作用下做匀速直线运动,5s内运
动了2m,在这个过程中,下列结论错误的是( )
A.木块运动的速度为0.4m/s; B.重力G对物体做的功为20J;
C.拉力F做功的功为8J; D.拉力F做功的功率为1.6W。【答案】B.
【解析】(1)木块运动的速度为v=s/t=2m /5s =0.4m/s
(2)力做功有两个条件:有力作用在物体上;物体在力的方向通过了一段距离。二者缺一不可,功等于
力乘以距离W=Fs。
对于重力而言G=10N,在重力方向移动的距离h=0m,则
重力G对物体做的功为W=Gh=0J
1
(3)拉力F做功的功为W=Fs=4N×2m=8J
(4)而功率表示的是力做功的快慢程度,P=W/t 。
拉力F做功的功率为P=W/t=8J/5s=1.6W。
对于做匀速直线运动的物体,拉力F做功的功率业可以这样求解:
P=Fv=4N×0.4m/s =1.6W
8.我们在学习物理知识中,学到很多物理学的研究方法,比如:控制变量法、等效替代法、转换法、理
想模型法、比值定义法等.下面用到转换法的是( )
A.探究电阻大小跟材料的关系时,控制了导体的长度、温度和横截面积相同
B.探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
C.为了描述物体运动的快慢,我们把路程与时间之比叫做速度
D.计算火车从泰安到杭州的平均速度时,忽略火车的长度
【答案】B.
【解析】“转换法”指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将
陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量
的方法.
A.电阻与多个因素有关,在研究电阻大小跟材料的关系时,控制了导体的长度、温度和横截面积相同,
采用的是控制变量法.故A不符合题意;[ww@w#.zzstep~.^com*]
B.动能多少不能直接观察,在探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能
的大小,采用的是转换法.故B符合题意;
C.速度是描述物体运动快慢的物理量.在物理学中,速度等于路程与时间之比,采用的是比值定义法.
故C不符合题意;[来@源:中教网#&~%]
D.在计算火车从泰安到杭州的平均速度时,忽略火车的长度,将火车看成一个“质点”,采用的是模型
法.故D不符合题意.
9.如图所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,假球下落过程中经过 P、Q两点,忽略空
气阻力,下列说法正确的是( )A. 着地瞬间,两球的动能相等 B. 甲球在P点和Q点的机械能相等
C. 释放瞬间,两球的重力势能相等 D. 从释放到着地,两球所受重力坐的功相等
【答案】B
【解析】下落过程中,忽略空气阻力,即只有动能和势能之间的相互转化,所以机械能守恒,故B正确,由
题意知甲、乙两个质量不同,高度相同,所以静止时他们的重力势能不同动能相同,总的机械能不同,所以释
放瞬间,两球的重力势能不相等,故C错误; 着地瞬间重力势能全部转化为动能由题意得两球的动能不相
等,故A错误; 根据公式W=Gh=mgh可知从释放到着地,两球所受重力做的功不相等,故D错误.
10.如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的
重力势能为50J,若不计空气阻力,以下说法正确的是 ( )
A
A.小球到达底端时动能大于50J
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
【答案】ABD
【解析】A.小球在光滑斜面运动过程中,机械能守恒。所以在A点机械能等于在斜面底端机械能,小球在
底端机械能等于动能,这个动能等于A点机械能,A点机械能等于小球动能和重力势能之和,所以小球在
底端动能大于在A点重力势能,也就是大于50J;
B.小球在光滑斜面运动过程中,机械能守恒。小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能;
C. 小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能;
D. 小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能。
二、填空题(每空1分,共22分)
11.(2020天津)小明在超市购物时,用10N的力沿水平方向推着购物车在水平地面上前进10m,用时
10s,则推力做的功等于______J,推力的功率等于______W。
【答案】(1) 100 (2) 10【解析】推力做的功W=Fs=10N×10m=100J
推力的功率
12.小明站在匀速上升的观光电梯里,此时他的重力势能增大,动能 (选填“增大”、“减小”或
“不变”);用吸尘器“吸”灰尘时,灰尘是由于空气流速越大,压强 的缘故被“吸”入吸尘器的。
【答案】不变;越小。
【解析】小明站在匀速上升的观光电梯里,他的速度和质量都不变,故动能不变;
用吸尘器“吸”灰尘时,吸尘器内空气流速越大、压强越小,吸尘器外的空气流速小、压强大,在压强差
的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中。
13.如图所示,一物体在水平向右的拉力F 作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F 所
1 1
做的功为W ,功率为P .若该物体在水平向右的拉力F 作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动
1 1 2
了10m,拉力F 所做的功为W,功率为P,则W W,P P(选填“>”、“<”或“=”)
2 2 2 1 2 1 2
【答案】=;>。
【解析】(1)由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的
压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变;
又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,
大小相等,即F=F=f;
1 2
(2)物体运动的距离都为10m,且F=F,由W=Fs可知W=W;
1 2 1 2
由题意可知v>v,且F=F,由P= = =Fv可知,P>P。
1 2 1 2 1 2
14.两个完全相同的物体A、B,重均为20牛。
(1)在10牛的水平推力作用下两者同时以2米/秒的速度作匀速直线运动,如图甲,当物体通过的距离为
3米时,推力所做的功为 焦。
(2)若物体A、B在15牛的推力作用下以3米/秒的速度在另一水平面上作匀速直线运动,如图乙,则此
时A对B的推力为 牛。
【答案】(1)30;(2)7.5。【解析】(1)推力所做的功为:W=Fs=10N×3m=30J;
(2)若物体A、B在15N的推力作用下以3m/s的速度在另一水平面上作匀速直线运动,根据二力平衡可知,
推力与摩擦力是一对平衡力,故AB整体的摩擦力为15N;由于A、B完全相同,接触面相同、压力相同,
故AB各自受到地面的摩擦力是相同的,总摩擦力为15N,则B受到的地面的摩擦力为15N× =7.5N;
B做匀速直线运动,故A对B的推力与B受到的摩擦力是一对平衡力,故A对B的推力为7.5N。
15.如图所示是蹦床运动,当运动员从高处下落过程中 能转化为动能,运动员与蹦床面接触的瞬时
能最大;与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员的动能转化为蹦床的 势能。
【答案】重力势;动;弹性。
【解析】当运动员从高处下落过程中,质量不变、速度增大,动能增大;质量不变、高度减小,重力势能
减小;该过程中重力势能转化为动能;当运动员与蹦床面接触的瞬时动能最大;与蹦床接触后,床面发生
弹性形变,运动员的动能转化为蹦床的弹性势能。
16.在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知
AB=BC.如图所示,物体在AB段重力做功W,做功功率P;在BC段重力做功W,做功功率P,则W
1 1 2 2 1
W,P P(两空均选填“>”、“<”或“=”)
2 1 2
【答案】=;<
【解析】由题AB=BC,根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段做的功相等,即W=W;由于小球在自由下落时
1 2
做加速运动,根据t= 可知,小球在BC段运动的时间短,根据公式P= 可知,物体在AB段重力做功功率
小于BC段重力做功功率,即P<P。
1 2
17.如图所示,不计空气阻力,将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向________。而将排球向斜上方击出后,其运动速度的大小和方向都会发生变化,原因是
________;排球在上升过程中动能将________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)相反;(2)排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上;(3)减小
【解析】(1)将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向相
反;(2)斜上方击出后,速度方向斜向上,重力方向竖直向下,由于排球运动方向与所受到的重力方向
不在一条直线上(或“成一夹角”),排球的运动速度的大小和方向都会发生变化;(3)球在上升过程
中,重力势能不断增加,由于该系统中只受到重力,因此机械能守恒,势能增大,动能减小。
18.小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度 随时间 变化
的关系图像如图所示.已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍. (g取10N/kg)。10~20s内水平推
力做了_______J的功;10~20s内水平推力的功率为_______W.
【答案】360J;36W
【解析】(1)根据速度v随时间t化的关系图像知道,在0~l0s内小车加速运动,所以水平推力大
于阻力;阻力大小是F =1.5G=1.5×mg=1.5×17kg×10N/kg=45N;
阻
(2)10~20s内小车匀速运动,则F =F =45N,
推 阻
小车的速度v=0.8m/s,所以小车运动的距离s=vt=0.8m/s×10s=8m,
水平推力做的功:W=F s=45N×8m=360J;
推
(3)10~20s内水平推力的功率:P=W/t=360J/10s=36W
19.如图所示,动滑轮重4N,所吊重物B重20N,物体A重240N,此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下
降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。则:(1)水平面对物体A的摩擦力是_________N;
(2)要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为______W。
【答案】(1)12N;(2)9.6W。
【解析】(1)由图知,n=2,不计绳重和滑轮组内部的摩擦,当物体B匀速下降时,物体A受到水平向右
滑动摩擦力的大小:
f=F=(G +G )/2=(20N+4N)/2=12N:
物 动
(2)当物体B匀速上升时,绳子的拉力F不变,物体A受到的摩擦力大小不变,由力的平衡条件可得,对物
体A施加水平向右的拉力:
F=f+F=12N+12N=24N,物体A向右运动的速度:
v=2V =2×0.2m/s=0.4m/s,拉力F的功率:
B
p=W/t =Fs/t =Fv=24N×0.4m/5=9.6W.
20.如图,质量为10kg的物体放在水平桌面上。(g=10N/kg)则:
(1)物体底面积为0.1m2,物体对桌面的压强为______Pa;
(2)用20N的水平推力,使物体在桌面上移动0.5m,推力对物体做的功为_____J。
【答案】(1)1×103 (2)10
【解析】(1)G=mg=10kg×10N/kg=100N
F=G=100N,p==1×103Pa
(2)W=Fs=20N×0.5m=10J
三、简答题( 每小题各4分,共8分 )
21.在乒乓球比赛中,高抛发球时,不计空气阻力,请你回答下列问题:
(1)在乒乓球上升的过程中,乒乓球的能量是如何转化的?其机械能如何变化?
(2)乒乓球运动到最高点时,是否处于平衡状态?请说明理由.
【答案】(1)在乒乓球上升的过程中,乒乓球的质量不变,速度变小,动能减小,同时高度升高,重力
势能变大,动能转化为重力势能;机械能为动能和势能之和,所以不计空气阻力,机械能大小不变;
(2)乒乓球运动到最高点时,不处于平衡状态;因为乒乓球运动到最高点时,只受重力作用,合外力不为零.
【解析】本题考点有动能和势能的转化与守恒;平衡状态的判断.
(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的
高度,其中动能和势能统称为机械能.在分析各个能量的变化时,根据各自的影响因素进行分析.
(2)处于平衡状态的物体一定受到非平衡力的作用,对乒乓球运动到最高点时进行受力分析即可解答.
22.如图所示,是我国空军的舰﹣6K轰炸机,它是我国自主研发的新一代中远程型轰炸机。2018年5月
19日,解放军空军出动轰﹣6K在我国的水兴岛进行起降训练。轰炸机在机场跑道上启动,加速滑行一段距
离后腾空而起,飞向5000米左右的高空,在蓝天翱翔一段时间后,完成既定任务,成功返回机场,继续沿
跑道滑行一段距离,平稳地停在指定位。
请结合上述情景找出一个相关的物理信息,并指出其对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:轰炸机腾空而起;
物理知识:空气对轰炸机产生的升力大于重力。
作答:物理信息: 。
物理知识: 。
【答案】加速滑行一段距离后腾空而起;动能增加,重力势能增加,机械能增加。
【解析】(1)物理信息:加速滑行一段距离后腾空而起;
物理知识:动能增加,重力势能增加,机械能增加;
(2)物理信息:继续沿跑道滑行一段距离,平稳地停在指定位;
物理知识:继续沿跑道滑行一段距离是由于轰炸机具有惯性。
四、实验题( 23题8分、24题6分、25题8分,共22分)
23.(2020·山东泰安)如图所示是 “探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图,让小球A从斜
面上某点滚下,撞击在水平面上的木块B,木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指______(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)实验表明,让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下,高度越大,速度越______,木块B被撞得越远。
可得结论:质量相同时,小球的速度越______,动能越大。
(3)若要研究物体动能与质量的关系,应让不同质量的小球A从斜面______高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。
【答案】(1)小球A (2)大 大 (3)同一
【解析】(1)该实验研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系。
(2)同一小球从不同的高度滚下,位置高的滚到斜面底端的速度较大,把木块推得越远,说明小球做功多,
动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,小球的速度越大,动能就
越大。
(3)要研究物体动能与质量的关系,根据控制变量法可知,控制小球到达水平面的速度相同,让不同质量的
小球A从斜面同一高度由静止滚下,观察比较木块B被撞移动的距离。
24.某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量
的平方x2成正比。用如图装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平
行,进行了如下操作:
①弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h;
0
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出此
时弹簧上端到水平面的高度h;
1
③释放小铁块,当铁块上升到最大高度时,读出铁块下端到水平面的高度h;
2
④改变弹簧的压缩长度,重复步骤②③,将测出的数据记录在表格中,并计算出
弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离△h
实验次数 h/m h/m h/m x/m X2/m2 △h/m
0 1 2
1 0.50 0.40 0.55 0.40 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85
(1)实验中弹簧的形变量x= (用所测物理量符号表示);
(2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过 来间接反映的;
A.h B.h C.h﹣h D.h﹣h
1 2 2 0 2 1(3)该同学根据表中数据分别做出图甲△h﹣x和图乙△h﹣x2图象,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大
小与 成正比
【答案】(1)h﹣h (2)D (3)形变量的平方
0 1
【解析】(1)弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h 减去弹簧被压缩后的长度h ,即x=h﹣h ;(2)实验
0 1 0 1
中弹性势能的大小时通过铁块被弹起的高度来间接的反应,即铁块到达的最高点 h 减去弹簧被压缩的最低
2
点h ,即h﹣h ,故D正确;(3)由表可知△h=15x2,△h与x2成正比例函数关系,图象为过原点的直线,
1 2 1
即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
25.相关资料表明,大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行
一次模拟探究,经讨论后认为,可以用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象,如图,将小球从高度
为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙三次实
验,其中h=h>h,m=m<m
1 3 2 A B C
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制 相同。
(2)实验中超载超速带来的危害程度用 表示;
(3)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的 进行比较;
(4)为比较超载超速带来的危害程度,兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如下表:
小球 质量/克 高度/厘米 木块滑动距离/厘米
A 10 5 10
B 20 5 18
C 30 5 29
D 10 10 38
E 10 15 86
请根据上表数据分析,货车超载20%与超速20%两者相比,潜在危害较大的是 。
【答案】(1)速度;(2)小木块移动的距离;(3)甲、丙;(3)超速20%。
【解析】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法。从图中
现象发现质量、速度的不同是此题的关键。实验中通过控制小球滚下的高度来控制小球滚下的速度;动能的大小通过木块被推动距离来表示;根
据控制变量法来分析超载带来的危害;分析表格数据得出结论。
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度大小相等;
(2)超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大,将木块推动得越远,说明动能越大,故实验中超
载超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示;
(3)超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大,将木块推动得越远,说明动能越大,故需要需要
高度相同,质量不同的小球,图中甲丙符合要求;
(4)表格中对应的实验数据可知速度对物体的动能影响更大,当超速20%发生交通事故时,由此造成的危
害更严重。
五、综合应用题(26题6分、27题6分、28题6分,共18分)
26.(2020浙江温州)某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全
着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是______;
(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图,其中与图甲曲线中CD阶段对应的是______;
(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功______。
【答案】 (1) 运动员和跳伞设备的总重力大于空气阻力 (2) ③ (3) 7×105J
【解析】(1)由图甲可知,跳伞运动员在AB段处于加速降落过程中,此时运动员和跳伞设备受到 的重力大
于空气阻力。
(2)①图中降落伞打开,运动员受到的阻力大于重力,运动员处于减速降落过程,应该是图甲曲线中BC段,
故①不符合题意;
②图中运动员已经着陆,运动员的速度为0,与图甲曲线中CD段不符,故②不符合题意;
③图中降落伞打开,运动员受到的阻力等于重力,运动员处于匀速降落过程,且运动员的速度较小,是图
甲曲线中CD段,故③符合题意;
④图中降落伞未打开,运动员受到的阻力等于重力,运动员处于匀速降落过程,且运动员的速度较大,应
该是图甲曲线中AB段,故④不符合题意。故选③。
(3)由图甲可知,运动员在AB段的速度为v=50m/s,时间为t=40s-20s=20s,
则运动员在AB段下降的高度为h=s=vt=50m/s×20s=1000m
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为
W=Gs=700N×1000m=7×105J
27.(2020山东泰安)利用叉车运送货物,已知货物质量为500kg、底面积为5m2,货物与叉车水平叉臂的
接触面积为0.8m2,g取10N/kg。
(1)叉车托着货物匀速水平移动,求货物对叉车水平叉臂 的压强;
(2)叉车在20s内将货物匀速举高1.8m,求叉车支持力对货物做功的功率。
【答案】(1)6.25×103Pa;(2)450W
【解析】(1)货物对叉臂的压力
F=G=mg=500kg×10N/kg=5×103N
货物对叉车水平叉臂的压强
p= =6.25×103Pa
(2)叉车对货物的支持力F′=G=5×103N
叉车支持力对货物做的功W=F′s=5×103N×1.8m=9×103J
叉车支持力对货物做功的功率
P= = =450W
28.(2020四川乐山市)如图所示,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为1.5×103kg,在性能测试中,
沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍,(g取10N/kg)求:(1)汽车匀速行驶的速度;
(2)汽车受到的牵引力;
(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。
【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J,1.5×104W
【解析】(1)汽车行驶的路程
汽车行驶的时间
汽车匀速行驶的速度
(2)由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力
(3)此过程中汽车牵引力做功
汽车牵引力做功的功率