【精品解析】人教版八年级下册 第十一章 《功和机械能》单元测试 基础卷

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【精品解析】人教版八年级下册 第十一章 《功和机械能》单元测试 基础卷

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人教版八年级下册 第十一章 《功和机械能》单元测试 基础卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列关于做功的几个判断中,错误的是(  ).
A.起重机将货物吊起时,起重机的拉力对货物做了功
B.人用力托着一箱货物站着不动时,人没有对货物做功
C.汽车载着货物在水平公路上匀速行驶时,汽车的牵引力做了功
D.某个人将铅球推出,铅球在空中运动时,推力对铅球做功
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】【学找切入点】 起重机向上吊起货物时,在吊绳的拉力作用下,货物移动了距离,故吊绳的拉力对货物做功,故A 正确;人用力托着一箱货物站着不动时,有力的作用,但货物没有在力的作用下移动距离,人没有对货物做功,故B正确;汽车载着货物在水平公路上行驶时,汽车在牵引力的方向上通过了距离,做了功,故C正确;某个人将铅球推出,铅球在空中运动时,铅球没有受到推力的作用,故推力不做功,故D错误.
故答案为:D。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
2.在如图的四种情境中,人对物体做功的是(  )
A.提着木桶在水平地面上匀速前进
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯
C.用力推汽车,汽车没动
D.举着杠铃原地不动
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.提着木桶在水平地面上匀速前进,人给木桶一个向上的力,人和木桶在水平方向上移动,木桶没有在力的方向移动距离,人对木桶没有做功,故A不符合题意;
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋向上一个的力,米袋在力的方向移动了距离,人对米袋做功,故B符合题意;
C.用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,汽车没有在推力的方向移动距离,人对汽车没有做功,故C不符合题意;
D.举着杠铃原地不动,人对杠铃的力向上,杠铃没有在力的方向移动距离,人对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选B。
【分析】要判断人对物体是否做功,需依据做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
3.下列关于功率的说法中正确的是(  ).
A.功率大的机械比功率小的做功多
B.功率大的机械比功率小的做功快
C.做功时间越长,功率越大
D.做功时间越短,功率越大
【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】 A、功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,或者是相同的时间内做功多,而不能说明做功的多和少,不合题意;
B、功率描述物体做功的快慢,功率越大说明物体做功越快,符合题意;
C、D、由公式P=知,功率大小与做功多少和做功时间都有关系,必须确定做功相同、比较时间或确定时间相同、比较做功多少,一个物理量不确定,功率大小无法确定,C、D都不合题意。
故选:B。
【分析】功率是单位时间内做的功的多少,功率大表明做功快;功率大小与做功多少和所用时间都有关系。根据W=Pt,做功的多少与功率和时间都有关系,功率大如果时间少,做的功不一定多。
4.如图所示,一台起重机在10秒钟内将重4000N的货物匀速竖直提高4m,此过程中起重机的机械效率为80%.下列关于此过程中的说法正确的是(  )
A.起重机做的有用功是40000J
B.起重机做的额外功为4000J
C.起重机对货物竖直向上的拉力为5000N
D.起重机做总功的功率是2400W
【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、重4000N的货物匀速竖直提高4m ,所以有用功W=Gh=4000N×4m=16000J,故A错误;
B、机械效率为80%,所以总功为,所以额外功为20000J-16000J=4000J,故B错误;
C、总功为20000J,起重机的移动距离为4m,所以拉力为,故C正确;
D、总功的功率P==,故D错误;
综上选C。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率:η= 。
5.下列有关机械能及其转化的说法正确的是(  )
A.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
B.拦河大坝使上游的水位升高,增大了水的机械能
C.蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能
D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大
【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】A、 弯弓射箭,弓的弹性势能转化为 箭的动能,A错误;
B、 拦河大坝使上游的水位升高,增加重力势能,重力势能属于机械能,所以增大了水的机械能,B正确;
C、 蹦床运动员从高处落下,高度减小,速度增加,所以其重力势能转化为动能 ,故C错误;
D、 人造卫星从近地点飞向远地点时,重力势能增加,动能减小。故D错误。
综上选B。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
6.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则它们大小关系正确的是(  )
A.F1>F2  P1>P2 B.F1=F2  P1>P2
C.F1=F2  P1<P2 D.P1<F2  P1<P2
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】图中,木块两次的路程和时间成正比,是匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2;图中,第②次的运动速度v较小,根据P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】路程和时间成正比,是匀速直线运动,此时物体受到平衡力;当压力和粗糙程度相同时,滑动摩擦力一定,根据二力平衡,则拉力和摩擦力相等;结合P=Fv,根据速度大小,判断功率大小。
7.输入苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”词句后,某国产AI智能软件快速生成如图所示的图片。下列对弯弓射箭现象的分析不正确的是(  )
A.用力把弓拉弯,此时弓没有动能
B.弓被拉得越弯,它具有的弹性势能就越大
C.弓把箭射出的过程中动能转化成弹性势能
D.离弦的箭速度越大,其具有的动能就越大
【答案】C
【知识点】动能和势能的概念;动能与势能的应用
【解析】【解答】A、用力把弓拉弯,弓没有速度,所以此时弓没有动能 ,故A正确,不符合题意;
B、弓被拉得越弯,弹性势能越大,故B正确,不符合题意;
C、弓把箭射出的过程中,速度增加,弹性势能转换为动能,故C错误,符合题意;
D、物体速度越大,质量不变,动能越大,故D正确,不符合题意。
综上选C。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
8.2024年11月4日,我国神舟十八号载人飞船返回舱在经历了制动离轨、自由滑行、减速下降、点火缓冲等多个阶段后,最终在东风着陆场成功着陆。如图所示。关于降落过程下列说法正确的是(  )
A.减速下降阶段,返回舱的重力势能减小
B.减速下降阶段,返回舱的动能不变
C.点火缓冲阶段,返回舱的重力势能不变
D.点火缓冲阶段,返回舱的动能增大
【答案】A
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】A、飞船返回舱减速下降时,质量一定,高度减小,返回舱的重力势能减小,A正确;
B、飞船返回舱减速下降时,速度减小,返回舱的动能减小,B错误;
CD、点火缓冲时,返回舱仍下降,继续减速,高度继续减小,重力势能减小,动能减小,CD错误。
故选A。
【分析】质量一定时,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小。
9.如图所示,小球从左侧斜面的P点由静止释放,经最低点O点,到右侧斜面上能到达的最高位置是Q点,M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点,下列说法正确的是(  )
A.小球从P点向O点运动的过程中,所受重力做功
B.小球从P点到O点的过程中,重力势能变小,动能不变
C.小球从P点向Q点运动的过程中,机械能守恒
D.小球通过M、N两点时的动能大小相等
【答案】A
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化;是否做功的判断
【解析】【解答】A.小球从P点向O点运动过程中,受到竖直向下的重力作用。由于小球在竖直方向发生了位移,重力对小球做了功,因此选项A正确。
B.在P点到O点的运动过程中,小球质量保持不变,但高度降低导致重力势能减小,同时速度增大使得动能增加,所以选项B的说法是错误的。
C.通过图像对比可知,Q点位置低于P点,这表明小球从P到Q的运动过程中存在摩擦损耗,需要克服摩擦力做功,导致机械能减少,故选项C错误。
D.在整个P到Q的运动过程中,小球的机械能持续减小。由于M点位置高于N点(虽然题目说M、N高度相等,但根据选项描述应为M点机械能大于N点),且重力势能相同,根据机械能守恒原理,动能必然不相等(M点动能大于N点),因此选项D错误。
正确答案是A。
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、物体做功的判断:物体受到力,且物体沿着力的方向产生了位移;
3、机械能守恒条件:物体不受摩擦力,不产生能量的损耗。
10.如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是(  )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】A.图中,BC高度相等,重力势能相等,小球从B点到C点,克服空气阻力,机械能减小,C点的动能减小,球在B、C两点的动能不相等,故A错误;
BC.球从A点到D点、从B点到O点,由于空气阻力,机械能减小,故B错误,C正确;
D.球从O点到C点,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
【分析】质量一定时,重力势能和高度有关,动能和速度有关。
二、多选题(每题3分,共9分)
11.长征系列运载火箭为我国的航天事业做出了巨大贡献。2024年1月17日,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭加速上升的过程中,天舟七号货运飞船(  )
A.动能增大 B.质量变大
C.运动状态改变 D.受平衡力的作用
【答案】A,C
【知识点】质量及其特性;动能的影响因素;力的作用效果;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】AB.火箭加速上升的过程中,所含物质的多少没有变化,质量不变;速度增大,动能增大,故A正确,B错误;
CD.火箭加速上升的过程中,运动状态改变,因而受力不平衡,故C正确,D错误。
故选 AC。
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
12.如图,小球从左侧斜面的P点由静止释放,在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点,M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点(斜面粗糙,不计空气阻力)。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A.整个过程中小球的机械能减少
B.小球在P点的动能等于在Q点的动能
C.小球在最低点的动能和重力势能均最小
D.从最低点运动至Q点的过程中,小球的重力势能转化为动能
【答案】A,B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】AB.由图可知,从P点由静止释放,动能等于0,能到达最右侧的Q点,Q点的高度要小于P点的高度,小球的速度为0,动能为0,Q点的重力势能要小于在P点的重力势能,所以小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能,说明小球机械能变小了,故AB正确;
C.小球从最低点,重力势能转化为动能,动能最大,重力势能最小,故C错误;
D.从最低点运动至Q点的过程中小球动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能,故D错误。
故选AB。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
13.如图所示,用20N的水平拉力拉着重为6N的物体沿水平方向做直线运动,若10s内拉力对物体做了60J的功,则在这一过程中(  )
A.物体一定移动了10m B.重力做的功一定为60J
C.物体一定移动了3m D.重力不做功
【答案】C,D
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】AC.根据W=Fs,计算物体移动的距离,故A错误,C正确;
BD.重力的方向竖直向下,重力方向没有移动距离,重力不做功,故B错误,D正确。
故选CD。
【分析】根据,计算距离;物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
三、填空题(每空2分,共16分)
14.目前,中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。坐在行驶列车上的乘客以站台为参照物是   (选填“静止的”或“运动的”);列车进站时动能   (选填“增大”“不变”或“减小”);候车时,需站在安全黄线以外,是因为列车经过时,空气流速变大,压强变   ,形成压强差,容易造成安全事故。
【答案】运动的;减小;小
【知识点】动能的影响因素;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】坐在行驶列车上的乘客以站台为参照物,乘客与站台之间的位置发生了变化,是静止的;
列车进站时质量不变,速度变小,动能减小;
候车时,需站在安全黄线以外,是因为列车经过时,空气流速变大,压强变小, 形成压强差,容易造成安全事故。
故答案为:运动的;减小;小。
【分析】判断物体运动还是静止,就是看研究的物体和参照物之间位置是否发生了变化;
动能的大小与质量、速度有关;
流体的压强跟流速有关流速越大的地方,压强越小。
15.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能   (选填“变大”“不变”或“变小”);BC段返回器的机械能   (选填“变大”“不变”或“变小”),CD段返回器动能增加量   (选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量。
【答案】变小;不变;小于
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】(1)由图可知,返回器在经过AB段时,是从A到B,B的高度大于A 的高度,可知返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,返回器的动能转化为重力势能,故返回器的动能变小。
(2)返回器从B到C这个过程中是在大气层外运动,不受空气的阻力,故机械能是守恒的,即机械能保持不变。
(3)返回器在CD段,是在大气层内加速下降,返回器质量不变,故重力势能转化为动能,由于受到空气阻力的作用,一部分重力势能转化为内能,所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。
故答案为:变小;不变;小于。
【分析】(1)动能的大小与质量、速度有关,质量一定时,速度越大,动能越大;
(2)重力势能的大小与质量、高度有关,质量一定时,高度越高,重力势能越大;
(3)机械能为动能和势能的和,据此分析动能、机械能的变化;物体运动过程中,不考虑空气阻力和摩擦力,机械能守恒,考虑阻力和摩擦力,则不守恒。
16.如图,小亮的质量为60kg,做一次引体向上需克服重力做功   J。如果小亮1min完成10个引体向上,则他的功率是   W。(g取10N/kg,假设小亮每次做引体向上,身体重心都上升0.6m)
【答案】360;60
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 首先计算小亮受到的重力:,然后计算完成一次引体向上克服重力所做的功:, 计算1分钟内(60秒)完成10次引体向上所做的总功:
最后计算1分钟内克服重力做功的功率:。
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
重力做功:公式为W=Gh;做功公式为W=Pt。
四、实验探究题(每空2分,共10分)
17.小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等,实验过程如图所示:
(1)实验时钢球从斜面上某一高处由静止释放,通过比较   来反映钢球的动能大小;
(2)比较甲、乙两图,可初步得出结论:动能的大小与物体的   有关;
(3)根据   两图所得结论可以解释汽车超载带来的危害;
(4)如图丁在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示。若A、B两铁块质量相同,则两铁块下落高度关系hA   hB;若B、C两铁块下落的高度相同,则两铁块质量的关系mB   mC(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)木块移动的距离
(2)速度
(3)乙、丙
(4)<;>
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1) 动能在实验中无法直观的观察到,实验时钢球从斜面上某一高处由静止释放,将物体B移动距离转化为钢球动能的大小。
(2)甲乙两图的变量为物体在斜面的高度,即下滑到水平面的速度,由图可以看出速度越大,B移动距离越远,即动能越大,所以 动能的大小与物体的 速度有关;
(3)乙丙两图物体的质量为变量,且由图可知质量越大,动能越大,所以可解释超载的危害;
(4)AB质量相同,B陷入沙坑的深度越深,所以高度越大,即 hA <hB;BC下落高度相同,B陷入沙坑的深度深,所以B的质量大。
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中动能的大小难以直接测量,所以需要通过物体B移动距离转化为钢球动能的大小;重力势能能以观察,将钉子陷入深度来表示重力势能的大小。
五、计算题(共13分)
18.2025年春晚,身穿红绿大花袄的机器人给大家带来无限惊喜.如图所示,该机器人手拿手绢时总质量为48kg,与水平舞台接触总面积为.求:(g取)
(1)机器人以速度直线移动15m需要的时间;
(2)若一块手绢的重力为2N,机器人将一块手绢竖直举起1.2m过程中对手绢所做的功;
(3)图中机器人对水平舞台的压强。
【答案】(1)已知s=15m,v=3m/s,则t=,故第1问填5s;
(2)机器人对手绢做的功,故第2问填2.4J;
(3)水平面上的物体所受的压力等于重力,则P=,故第3问填。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】本题考查:(1)路程、时间及速度的相关计算;(2)物体对物体的做功问题;(3)水平面上的物体所受压强问题。
(1)机器人以速度直线移动15m需要的时间
(2)机器人对手绢所做的功
(3)机器人对水平舞台的压力
机器人对水平舞台的压强
19.如图质量为3的四旋翼无人机,停在地面上时与地面的总接触面积为25,某次运载货物质量为400g,上升过程中在5s内从地面竖直匀速上升了10m。(g取10)求:
(1)上升过程中无人机的速度;
(2)无人机停在地面上时对地面的压强;
(3)上升过程中无人机对货物拉力做功的功率。
【答案】(1)解:上升过程中无人机的速度
(2)解:无人机停在地面上时对地面的压力等于无人机的重力,即F压=G无=m无g=3kg×10N/kg=30N
它对地面的压强
(3)解:无人机竖直匀速上升时,对货物拉力与货物的重力平衡,大小相等,即F=G货=m货g=400×10-3kg×10N/kg=4N
无人机对货物拉力做功的功率
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据求上升过程中无人机的速度;
(2)无人机停在地面上时对地面的压力等于无人机的重力,根据F=G=mg求压力的大小,根据求无人机对地面的压强;
(3)无人机竖直匀速上升时,对货物拉力与货物的重力平衡,大小相等,根据F=G=mg求拉力的大小,根据求无人机对货物拉力做功的功率。
(1)上升过程中无人机的速度
(2)无人机停在地面上时对地面的压力等于无人机的重力,即F压=G无=m无g=3kg×10N/kg=30N
它对地面的压强
(3)无人机竖直匀速上升时,对货物拉力与货物的重力平衡,大小相等,即F=G货=m货g=400×10-3kg×10N/kg=4N
无人机对货物拉力做功的功率
六、科普阅读题(每空2分,共12分)
20.阅读短文,回答问题。
我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功,飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。
表一:
飞行高度/km 20 40 50 80 100
探测范围半径/km 194 347 414 589 695
飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。
表二:
平流层风速v/(m s﹣1) 0 10 20 30 40
空气阻力f/N 0 90 360 810 1440
(1)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是 ____。
A.孔明灯; B.飞机; C.火箭; D.风筝。
(2)飞艇从近地面升到平流高空的过程中,所受大气压将    ,探测范围将    。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)若飞艇的气囊体积为3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为    ,平流层空气密度取0.06kg/m3。
(4)若飞艇从足够高处匀速竖直下降时,一重物从飞艇上掉下,随后飞艇将    (填运动情况),设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化。
(5)飞艇推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,由表二可知阻力与速度的关系为f=kv2;当飞艇推进器的功率为2.025×104W,且飞艇悬停时,此时平流层风速为    m/s。
【答案】(1)A
(2)变小;变大
(3)1.8×104
(4)减速运动
(5)15
【知识点】功率的计算;力的合成与应用;大气压强与高度的关系;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)A、飞艇是利用空气的浮力起飞的,和孔明灯相同,A正确,
BD、飞机、风筝是利用流速大,压强小原理起飞的,B错误;
C、火箭使用利用相互作用力起飞的,C错误;
(2) 近地面升到平流高空 ,海拔变大,气压变小,据表可知,探索半径变大。
(3)根据浮力公式计算可知受到的浮力
(4) 飞艇从足够高处匀速竖直下降 ,此时受力平衡, 一重物从飞艇上掉下 ,重力变小,阻力不变,所以合力向上,速度减小;
(5) 当飞艇推进器的功率为2.025×104W ,所以推力F=2.025×104W×0.01 N/W =2.025×102N,飞机悬停,阻力等于推力,带入表数据可知k=,所以代入数据计算v=
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
4、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
5、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
七、综合题(每空2分,共10分)
21.如图, SPQ=0.9m, SRS=1.2m。物体M、N(M质量更大)分别在水平拉力F1、F2的作用下同时水平向右做直线运动,运用频闪拍照,每经过 0.1s用虚线框记录物体位置。已知F1和F2做功的功率均为2.4W。
(1)图3,甲、乙对应的分别分别是物体   、    (选填“M”或“N”)。
(2)哪个物体所受重力做功更多     (选填“M”、“N”或“一样多”)
(3) F1在PQ段做功是多少
(4)F1等于多少N
【答案】(1)M;N
(2)一样多
(3)
(4)
【知识点】速度与物体运动;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】1)据题可知,甲的速度小,乙速度大,所以M对应甲,N对应乙
综上第1空为M;第2空为N
2)重力方向竖直向下,在重力方向上无位移,所以重力不做功,物体重力做功一样多
综上 第1空为一样多
3)据题可知, F1做功的功率均为2.4W ,时间为0.3s,根据W=Pt=2.4W×0.3S=0.72J
所以F1在PQ段做功是0.72J
4)根据W=Fs,所以F=0.72J/0.9m=0.8N
综上 F1等于0.8N
【分析】根据速度公式、做功计算
1、据题可知相同时间乙走的距离大,根据v=s/t可知,甲的速度小,乙速度大
2、据题可知, F1做功的功率均为2.4W ,时间为0.3s,根据W=Pt计算物体做功,根据W=Fs计算受力。
1 / 1人教版八年级下册 第十一章 《功和机械能》单元测试 基础卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列关于做功的几个判断中,错误的是(  ).
A.起重机将货物吊起时,起重机的拉力对货物做了功
B.人用力托着一箱货物站着不动时,人没有对货物做功
C.汽车载着货物在水平公路上匀速行驶时,汽车的牵引力做了功
D.某个人将铅球推出,铅球在空中运动时,推力对铅球做功
2.在如图的四种情境中,人对物体做功的是(  )
A.提着木桶在水平地面上匀速前进
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯
C.用力推汽车,汽车没动
D.举着杠铃原地不动
3.下列关于功率的说法中正确的是(  ).
A.功率大的机械比功率小的做功多
B.功率大的机械比功率小的做功快
C.做功时间越长,功率越大
D.做功时间越短,功率越大
4.如图所示,一台起重机在10秒钟内将重4000N的货物匀速竖直提高4m,此过程中起重机的机械效率为80%.下列关于此过程中的说法正确的是(  )
A.起重机做的有用功是40000J
B.起重机做的额外功为4000J
C.起重机对货物竖直向上的拉力为5000N
D.起重机做总功的功率是2400W
5.下列有关机械能及其转化的说法正确的是(  )
A.弯弓射箭,箭的动能转化为弓的弹性势能
B.拦河大坝使上游的水位升高,增大了水的机械能
C.蹦床运动员从高处落下,其动能转化为重力势能
D.人造卫星从近地点飞向远地点时势能减小,动能增大
6.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,则它们大小关系正确的是(  )
A.F1>F2  P1>P2 B.F1=F2  P1>P2
C.F1=F2  P1<P2 D.P1<F2  P1<P2
7.输入苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”词句后,某国产AI智能软件快速生成如图所示的图片。下列对弯弓射箭现象的分析不正确的是(  )
A.用力把弓拉弯,此时弓没有动能
B.弓被拉得越弯,它具有的弹性势能就越大
C.弓把箭射出的过程中动能转化成弹性势能
D.离弦的箭速度越大,其具有的动能就越大
8.2024年11月4日,我国神舟十八号载人飞船返回舱在经历了制动离轨、自由滑行、减速下降、点火缓冲等多个阶段后,最终在东风着陆场成功着陆。如图所示。关于降落过程下列说法正确的是(  )
A.减速下降阶段,返回舱的重力势能减小
B.减速下降阶段,返回舱的动能不变
C.点火缓冲阶段,返回舱的重力势能不变
D.点火缓冲阶段,返回舱的动能增大
9.如图所示,小球从左侧斜面的P点由静止释放,经最低点O点,到右侧斜面上能到达的最高位置是Q点,M、N是小球运动过程中先后经过的两个等高点,下列说法正确的是(  )
A.小球从P点向O点运动的过程中,所受重力做功
B.小球从P点到O点的过程中,重力势能变小,动能不变
C.小球从P点向Q点运动的过程中,机械能守恒
D.小球通过M、N两点时的动能大小相等
10.如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是(  )
A.球在B、C两点的动能相等
B.球在A、D两点的机械能相等
C.球从B点到O点的过程中机械能减少
D.球从O点到C点的过程中重力势能减少
二、多选题(每题3分,共9分)
11.长征系列运载火箭为我国的航天事业做出了巨大贡献。2024年1月17日,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭加速上升的过程中,天舟七号货运飞船(  )
A.动能增大 B.质量变大
C.运动状态改变 D.受平衡力的作用
12.如图,小球从左侧斜面的P点由静止释放,在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点,M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点(斜面粗糙,不计空气阻力)。关于该过程,下列说法正确的是(  )
A.整个过程中小球的机械能减少
B.小球在P点的动能等于在Q点的动能
C.小球在最低点的动能和重力势能均最小
D.从最低点运动至Q点的过程中,小球的重力势能转化为动能
13.如图所示,用20N的水平拉力拉着重为6N的物体沿水平方向做直线运动,若10s内拉力对物体做了60J的功,则在这一过程中(  )
A.物体一定移动了10m B.重力做的功一定为60J
C.物体一定移动了3m D.重力不做功
三、填空题(每空2分,共16分)
14.目前,中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。坐在行驶列车上的乘客以站台为参照物是   (选填“静止的”或“运动的”);列车进站时动能   (选填“增大”“不变”或“减小”);候车时,需站在安全黄线以外,是因为列车经过时,空气流速变大,压强变   ,形成压强差,容易造成安全事故。
15.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能   (选填“变大”“不变”或“变小”);BC段返回器的机械能   (选填“变大”“不变”或“变小”),CD段返回器动能增加量   (选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量。
16.如图,小亮的质量为60kg,做一次引体向上需克服重力做功   J。如果小亮1min完成10个引体向上,则他的功率是   W。(g取10N/kg,假设小亮每次做引体向上,身体重心都上升0.6m)
四、实验探究题(每空2分,共10分)
17.小强所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等,实验过程如图所示:
(1)实验时钢球从斜面上某一高处由静止释放,通过比较   来反映钢球的动能大小;
(2)比较甲、乙两图,可初步得出结论:动能的大小与物体的   有关;
(3)根据   两图所得结论可以解释汽车超载带来的危害;
(4)如图丁在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示。若A、B两铁块质量相同,则两铁块下落高度关系hA   hB;若B、C两铁块下落的高度相同,则两铁块质量的关系mB   mC(以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”)。
五、计算题(共13分)
18.2025年春晚,身穿红绿大花袄的机器人给大家带来无限惊喜.如图所示,该机器人手拿手绢时总质量为48kg,与水平舞台接触总面积为.求:(g取)
(1)机器人以速度直线移动15m需要的时间;
(2)若一块手绢的重力为2N,机器人将一块手绢竖直举起1.2m过程中对手绢所做的功;
(3)图中机器人对水平舞台的压强。
19.如图质量为3的四旋翼无人机,停在地面上时与地面的总接触面积为25,某次运载货物质量为400g,上升过程中在5s内从地面竖直匀速上升了10m。(g取10)求:
(1)上升过程中无人机的速度;
(2)无人机停在地面上时对地面的压强;
(3)上升过程中无人机对货物拉力做功的功率。
六、科普阅读题(每空2分,共12分)
20.阅读短文,回答问题。
我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功,飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。
表一:
飞行高度/km 20 40 50 80 100
探测范围半径/km 194 347 414 589 695
飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。
表二:
平流层风速v/(m s﹣1) 0 10 20 30 40
空气阻力f/N 0 90 360 810 1440
(1)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是 ____。
A.孔明灯; B.飞机; C.火箭; D.风筝。
(2)飞艇从近地面升到平流高空的过程中,所受大气压将    ,探测范围将    。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)若飞艇的气囊体积为3×104m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为    ,平流层空气密度取0.06kg/m3。
(4)若飞艇从足够高处匀速竖直下降时,一重物从飞艇上掉下,随后飞艇将    (填运动情况),设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化。
(5)飞艇推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,由表二可知阻力与速度的关系为f=kv2;当飞艇推进器的功率为2.025×104W,且飞艇悬停时,此时平流层风速为    m/s。
七、综合题(每空2分,共10分)
21.如图, SPQ=0.9m, SRS=1.2m。物体M、N(M质量更大)分别在水平拉力F1、F2的作用下同时水平向右做直线运动,运用频闪拍照,每经过 0.1s用虚线框记录物体位置。已知F1和F2做功的功率均为2.4W。
(1)图3,甲、乙对应的分别分别是物体   、    (选填“M”或“N”)。
(2)哪个物体所受重力做功更多     (选填“M”、“N”或“一样多”)
(3) F1在PQ段做功是多少
(4)F1等于多少N
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】【学找切入点】 起重机向上吊起货物时,在吊绳的拉力作用下,货物移动了距离,故吊绳的拉力对货物做功,故A 正确;人用力托着一箱货物站着不动时,有力的作用,但货物没有在力的作用下移动距离,人没有对货物做功,故B正确;汽车载着货物在水平公路上行驶时,汽车在牵引力的方向上通过了距离,做了功,故C正确;某个人将铅球推出,铅球在空中运动时,铅球没有受到推力的作用,故推力不做功,故D错误.
故答案为:D。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
2.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A.提着木桶在水平地面上匀速前进,人给木桶一个向上的力,人和木桶在水平方向上移动,木桶没有在力的方向移动距离,人对木桶没有做功,故A不符合题意;
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋向上一个的力,米袋在力的方向移动了距离,人对米袋做功,故B符合题意;
C.用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,汽车没有在推力的方向移动距离,人对汽车没有做功,故C不符合题意;
D.举着杠铃原地不动,人对杠铃的力向上,杠铃没有在力的方向移动距离,人对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选B。
【分析】要判断人对物体是否做功,需依据做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
3.【答案】B
【知识点】功率的概念
【解析】【解答】 A、功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,或者是相同的时间内做功多,而不能说明做功的多和少,不合题意;
B、功率描述物体做功的快慢,功率越大说明物体做功越快,符合题意;
C、D、由公式P=知,功率大小与做功多少和做功时间都有关系,必须确定做功相同、比较时间或确定时间相同、比较做功多少,一个物理量不确定,功率大小无法确定,C、D都不合题意。
故选:B。
【分析】功率是单位时间内做的功的多少,功率大表明做功快;功率大小与做功多少和所用时间都有关系。根据W=Pt,做功的多少与功率和时间都有关系,功率大如果时间少,做的功不一定多。
4.【答案】C
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、重4000N的货物匀速竖直提高4m ,所以有用功W=Gh=4000N×4m=16000J,故A错误;
B、机械效率为80%,所以总功为,所以额外功为20000J-16000J=4000J,故B错误;
C、总功为20000J,起重机的移动距离为4m,所以拉力为,故C正确;
D、总功的功率P==,故D错误;
综上选C。
【分析】功的计算:总功为W=Fs,总功包括两部分,有用功和额外功,其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh,额外功的计算包括总功和有用功的差,也可以根据功的定义W=Fs计算,机械效率:η= 。
5.【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】A、 弯弓射箭,弓的弹性势能转化为 箭的动能,A错误;
B、 拦河大坝使上游的水位升高,增加重力势能,重力势能属于机械能,所以增大了水的机械能,B正确;
C、 蹦床运动员从高处落下,高度减小,速度增加,所以其重力势能转化为动能 ,故C错误;
D、 人造卫星从近地点飞向远地点时,重力势能增加,动能减小。故D错误。
综上选B。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
6.【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】图中,木块两次的路程和时间成正比,是匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2;图中,第②次的运动速度v较小,根据P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】路程和时间成正比,是匀速直线运动,此时物体受到平衡力;当压力和粗糙程度相同时,滑动摩擦力一定,根据二力平衡,则拉力和摩擦力相等;结合P=Fv,根据速度大小,判断功率大小。
7.【答案】C
【知识点】动能和势能的概念;动能与势能的应用
【解析】【解答】A、用力把弓拉弯,弓没有速度,所以此时弓没有动能 ,故A正确,不符合题意;
B、弓被拉得越弯,弹性势能越大,故B正确,不符合题意;
C、弓把箭射出的过程中,速度增加,弹性势能转换为动能,故C错误,符合题意;
D、物体速度越大,质量不变,动能越大,故D正确,不符合题意。
综上选C。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
8.【答案】A
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】A、飞船返回舱减速下降时,质量一定,高度减小,返回舱的重力势能减小,A正确;
B、飞船返回舱减速下降时,速度减小,返回舱的动能减小,B错误;
CD、点火缓冲时,返回舱仍下降,继续减速,高度继续减小,重力势能减小,动能减小,CD错误。
故选A。
【分析】质量一定时,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小。
9.【答案】A
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化;是否做功的判断
【解析】【解答】A.小球从P点向O点运动过程中,受到竖直向下的重力作用。由于小球在竖直方向发生了位移,重力对小球做了功,因此选项A正确。
B.在P点到O点的运动过程中,小球质量保持不变,但高度降低导致重力势能减小,同时速度增大使得动能增加,所以选项B的说法是错误的。
C.通过图像对比可知,Q点位置低于P点,这表明小球从P到Q的运动过程中存在摩擦损耗,需要克服摩擦力做功,导致机械能减少,故选项C错误。
D.在整个P到Q的运动过程中,小球的机械能持续减小。由于M点位置高于N点(虽然题目说M、N高度相等,但根据选项描述应为M点机械能大于N点),且重力势能相同,根据机械能守恒原理,动能必然不相等(M点动能大于N点),因此选项D错误。
正确答案是A。
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、物体做功的判断:物体受到力,且物体沿着力的方向产生了位移;
3、机械能守恒条件:物体不受摩擦力,不产生能量的损耗。
10.【答案】C
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】A.图中,BC高度相等,重力势能相等,小球从B点到C点,克服空气阻力,机械能减小,C点的动能减小,球在B、C两点的动能不相等,故A错误;
BC.球从A点到D点、从B点到O点,由于空气阻力,机械能减小,故B错误,C正确;
D.球从O点到C点,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
【分析】质量一定时,重力势能和高度有关,动能和速度有关。
11.【答案】A,C
【知识点】质量及其特性;动能的影响因素;力的作用效果;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】AB.火箭加速上升的过程中,所含物质的多少没有变化,质量不变;速度增大,动能增大,故A正确,B错误;
CD.火箭加速上升的过程中,运动状态改变,因而受力不平衡,故C正确,D错误。
故选 AC。
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
12.【答案】A,B
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】AB.由图可知,从P点由静止释放,动能等于0,能到达最右侧的Q点,Q点的高度要小于P点的高度,小球的速度为0,动能为0,Q点的重力势能要小于在P点的重力势能,所以小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能,说明小球机械能变小了,故AB正确;
C.小球从最低点,重力势能转化为动能,动能最大,重力势能最小,故C错误;
D.从最低点运动至Q点的过程中小球动能减小,重力势能增加,动能转化为重力势能,故D错误。
故选AB。
【分析】机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比。
13.【答案】C,D
【知识点】是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】AC.根据W=Fs,计算物体移动的距离,故A错误,C正确;
BD.重力的方向竖直向下,重力方向没有移动距离,重力不做功,故B错误,D正确。
故选CD。
【分析】根据,计算距离;物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
14.【答案】运动的;减小;小
【知识点】动能的影响因素;流体压强与流速的关系;参照物及其选择
【解析】【解答】坐在行驶列车上的乘客以站台为参照物,乘客与站台之间的位置发生了变化,是静止的;
列车进站时质量不变,速度变小,动能减小;
候车时,需站在安全黄线以外,是因为列车经过时,空气流速变大,压强变小, 形成压强差,容易造成安全事故。
故答案为:运动的;减小;小。
【分析】判断物体运动还是静止,就是看研究的物体和参照物之间位置是否发生了变化;
动能的大小与质量、速度有关;
流体的压强跟流速有关流速越大的地方,压强越小。
15.【答案】变小;不变;小于
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】(1)由图可知,返回器在经过AB段时,是从A到B,B的高度大于A 的高度,可知返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,返回器的动能转化为重力势能,故返回器的动能变小。
(2)返回器从B到C这个过程中是在大气层外运动,不受空气的阻力,故机械能是守恒的,即机械能保持不变。
(3)返回器在CD段,是在大气层内加速下降,返回器质量不变,故重力势能转化为动能,由于受到空气阻力的作用,一部分重力势能转化为内能,所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。
故答案为:变小;不变;小于。
【分析】(1)动能的大小与质量、速度有关,质量一定时,速度越大,动能越大;
(2)重力势能的大小与质量、高度有关,质量一定时,高度越高,重力势能越大;
(3)机械能为动能和势能的和,据此分析动能、机械能的变化;物体运动过程中,不考虑空气阻力和摩擦力,机械能守恒,考虑阻力和摩擦力,则不守恒。
16.【答案】360;60
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】 首先计算小亮受到的重力:,然后计算完成一次引体向上克服重力所做的功:, 计算1分钟内(60秒)完成10次引体向上所做的总功:
最后计算1分钟内克服重力做功的功率:。
【分析】重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
重力做功:公式为W=Gh;做功公式为W=Pt。
17.【答案】(1)木块移动的距离
(2)速度
(3)乙、丙
(4)<;>
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1) 动能在实验中无法直观的观察到,实验时钢球从斜面上某一高处由静止释放,将物体B移动距离转化为钢球动能的大小。
(2)甲乙两图的变量为物体在斜面的高度,即下滑到水平面的速度,由图可以看出速度越大,B移动距离越远,即动能越大,所以 动能的大小与物体的 速度有关;
(3)乙丙两图物体的质量为变量,且由图可知质量越大,动能越大,所以可解释超载的危害;
(4)AB质量相同,B陷入沙坑的深度越深,所以高度越大,即 hA <hB;BC下落高度相同,B陷入沙坑的深度深,所以B的质量大。
【分析】1、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
2、物理学方法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中动能的大小难以直接测量,所以需要通过物体B移动距离转化为钢球动能的大小;重力势能能以观察,将钉子陷入深度来表示重力势能的大小。
18.【答案】(1)已知s=15m,v=3m/s,则t=,故第1问填5s;
(2)机器人对手绢做的功,故第2问填2.4J;
(3)水平面上的物体所受的压力等于重力,则P=,故第3问填。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】本题考查:(1)路程、时间及速度的相关计算;(2)物体对物体的做功问题;(3)水平面上的物体所受压强问题。
(1)机器人以速度直线移动15m需要的时间
(2)机器人对手绢所做的功
(3)机器人对水平舞台的压力
机器人对水平舞台的压强
19.【答案】(1)解:上升过程中无人机的速度
(2)解:无人机停在地面上时对地面的压力等于无人机的重力,即F压=G无=m无g=3kg×10N/kg=30N
它对地面的压强
(3)解:无人机竖直匀速上升时,对货物拉力与货物的重力平衡,大小相等,即F=G货=m货g=400×10-3kg×10N/kg=4N
无人机对货物拉力做功的功率
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据求上升过程中无人机的速度;
(2)无人机停在地面上时对地面的压力等于无人机的重力,根据F=G=mg求压力的大小,根据求无人机对地面的压强;
(3)无人机竖直匀速上升时,对货物拉力与货物的重力平衡,大小相等,根据F=G=mg求拉力的大小,根据求无人机对货物拉力做功的功率。
(1)上升过程中无人机的速度
(2)无人机停在地面上时对地面的压力等于无人机的重力,即F压=G无=m无g=3kg×10N/kg=30N
它对地面的压强
(3)无人机竖直匀速上升时,对货物拉力与货物的重力平衡,大小相等,即F=G货=m货g=400×10-3kg×10N/kg=4N
无人机对货物拉力做功的功率
20.【答案】(1)A
(2)变小;变大
(3)1.8×104
(4)减速运动
(5)15
【知识点】功率的计算;力的合成与应用;大气压强与高度的关系;浮力大小的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)A、飞艇是利用空气的浮力起飞的,和孔明灯相同,A正确,
BD、飞机、风筝是利用流速大,压强小原理起飞的,B错误;
C、火箭使用利用相互作用力起飞的,C错误;
(2) 近地面升到平流高空 ,海拔变大,气压变小,据表可知,探索半径变大。
(3)根据浮力公式计算可知受到的浮力
(4) 飞艇从足够高处匀速竖直下降 ,此时受力平衡, 一重物从飞艇上掉下 ,重力变小,阻力不变,所以合力向上,速度减小;
(5) 当飞艇推进器的功率为2.025×104W ,所以推力F=2.025×104W×0.01 N/W =2.025×102N,飞机悬停,阻力等于推力,带入表数据可知k=,所以代入数据计算v=
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、压强和海拔的关系为:随着海拔的增加,压强减小,海拔的减小,压强增加。
3、相互作用力:作用力是相互的,施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
4、压强和流速的关系:压强越大,流速越小,应用为飞机机翼上凸,空气流速快,导致压强较小,形成向上的升力。
5、力和运动:物体静止或者做匀速直线运动,物体受到平衡力的作用。
21.【答案】(1)M;N
(2)一样多
(3)
(4)
【知识点】速度与物体运动;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】1)据题可知,甲的速度小,乙速度大,所以M对应甲,N对应乙
综上第1空为M;第2空为N
2)重力方向竖直向下,在重力方向上无位移,所以重力不做功,物体重力做功一样多
综上 第1空为一样多
3)据题可知, F1做功的功率均为2.4W ,时间为0.3s,根据W=Pt=2.4W×0.3S=0.72J
所以F1在PQ段做功是0.72J
4)根据W=Fs,所以F=0.72J/0.9m=0.8N
综上 F1等于0.8N
【分析】根据速度公式、做功计算
1、据题可知相同时间乙走的距离大,根据v=s/t可知,甲的速度小,乙速度大
2、据题可知, F1做功的功率均为2.4W ,时间为0.3s,根据W=Pt计算物体做功,根据W=Fs计算受力。
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