考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、当两台机器正常工作时,功率大的机器定比功率小的机器( )
A.做功多 B.更省力 C.做功快 D.用时少
2、如图所示,小明和同学一起荡秋千,下列说法正确的是( )
A.通过最低点时的动能为零 B.下降过程中的动能变小
C.到达最高点的重力势能最大 D.上升过程中的重力势能减小
3、水平地面上有一重5N的球,小孩用20N的力踢球,球离脚后在地面上滚动了15m,那么小孩踢球过程中对球做的功是( )
A.75J B.0J C.300J D.无法确定
4、一个孩子从滑梯上匀速滑下,其臀部有灼热的感觉,这一过程中,小孩子的( )
A.动能增大,势能减少,机械能不变
B.动能不变,势能不变,机械能不变
C.动能增大,势能减少,机械能不变,内能增大
D.动能不变,势能减小,机械能减小,内能增大
5、甲、乙两人爬楼比赛,同时从一楼出发跑上五楼,结果甲先到而获胜,则下列说法正确的是( )
A.甲做功多, 甲的功率大 B.乙做功多,乙的功率大
C.若两人的体重相同,则甲做的功多,甲的功率大 D.若两人做的功相同,则甲用时少,甲的功率大
6、将皮球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,它的频闪照片如图甲所示,说法正确的是( )
A.皮球落地后第一次达到最高点P时,动能为0
B.如图乙所示,能反映皮球在空中的动能E随时间变化t的关系
C.若将皮球表面涂黑,则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑
D.皮球经过同一高度C、D两点时,动能相等
7、一辆汽车匀速驶上斜坡的过程中,汽车的( )
A.重力势能增大,动能减小 B.重力势能减小,动能不变
C.重力势能减小,动能增大 D.重力势能增大,动能不变
8、人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示),卫星在太空飞行过程中,不受到任何的阻力卫星从远地点向近地点运行过程中( )
A.机械能变小,动能不变,势能变小 B.机械能不变,动能变小,势能变大
C.机械能变大,动能变大,势能变大 D.机械能不变,动能变大,势能变小
9、质量为50kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示,根据图像可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为(g取10N/kg)( )
A.15W B.150W C.187.5W D.300W
10、如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末,爸爸开车带着小艳出去游玩,途中,这辆汽车在1h的时间内,在水平路面上匀速行驶了72km,消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg。则关于上述lh的行驶过程,不考虑流体压强的条件,下列分析正确的是( )
A.该汽车对路面的压力大于1.5×104N B.该汽车克服阻力做的功是2.3×104J
C.该汽车的牵引力是1.5×103N D.该汽车发动机的效率是30%
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图所示是一小球从高处落下,碰到地面后又被反弹回去的频闪照片,小球每与地面碰撞一次,机械能总量会减少一些,是因为在碰撞中有一部分机械能转化为______能。
2、刘明在0.5min内,用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上前进了15m,在此过程中他做的功是______J,功率是______W,购物车重力做的功是______J。
3、我国自行研制的具有国际先进水平的歼﹣10战斗机性能十分出众。已知发动机用1.22×105N的推力能使歼﹣10战斗机以二倍声速(设声速为340m/s)飞行,10s内发动机做功______,发动机的功率是______W;在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后它的机械能将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
4、一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了20m,拉力撤消后,物体由于惯性又前进了5m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 ___________N。
5、用大小为12N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向匀速运动10m,则在这过程中,重力力所做的功为______J,推力对物体做功为______J,物体受到的摩擦力为______N。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图甲所示,将边长为10cm的正方体木块A放入装有某种液体的足够高的圆柱形容器中,木块A静止时,有的体积浸入液体中,此时液面比放入木块前升高了2cm,容器底部受到的液体压强变化了150Pa。再将合金块B放在木块A上方,静止后木块A恰好浸没在液体中,液体未溢出,如图乙所示。求:
(1)液体的密度;
(2)木块A的质量;
(3)从合金块B放在木块A上方开始,直到木块A恰好浸在液体中的过程中,合金块B的重力对其做的功。
2、在创建文明城市中,使用如图所示的新型清扫车对道路进行清洁工作。若该车质量为
,在某平直道路上匀速行驶100s,通过的路程为200m,清扫车在匀速工作过程中,受到的阻力是车重力的0.2倍,取。求:
(1)匀速行驶100s时牵引力做的功;
(2)匀速行驶时的功率。
3、一辆载卡车连同货物的总质量m=4×103kg,在平直公路上做匀速直线运动,若卡车受到的阻力是重力的0.1倍,1 min内行驶了900 m。g取10 N/kg,求:
(1)卡车受到的阻力大小;
(2)汽车的输出功率;
(3)当卸完货物之后,汽车的质量为2.5×103 kg,若汽车的功率不变,卡车的速度是多少。
4、服务机器人的开发利用极大地方便了人们的生活。如图所示为某酒店的机器人,它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐时,机器人和餐食的总质量为10kg,它的“脚”与地面总接触面积是40cm2,从餐厅以2.88km/h的速度匀速运动1min达到客房,受到的摩擦力是重力的0.1倍,g取10N/kg,求这次送餐:
(1)机器人对水平地面的压强。
(2)餐厅与客房的距离。
(3)牵引力所做的功。
5、港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一,其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,引桥长1000m,竖直高度为40m,简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05倍。从引桥最低端开始汽车功率增大到90kW匀速行驶,耗时45s到达人工岛路面,求:
(1)汽车完全通过沉管隧道需要________s?
(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做了多少J的功_______?功率为多少?(________)
(3)汽车在引桥上所受阻力的大小。(________)
---------参-----------
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
功率与做功多少,做功时间长短,机械效率的高低无关,机器的功率大,单位时间内完成的功多,做功就快,所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2、C
【解析】
【详解】
A.人的质量一定,通过最低点时速度最大,动能最大,故A错误;
B.下降过程中,质量不变,速度增大,动能增大,故B错误;
C.到达最高点时,质量不变,高度最大,重力势能最大,故C正确;
D.上升过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,故D错误。
故选C。
3、D
【解析】
【详解】
由W=Fs可知,脚对球的力为20N,但不知道在该力的方向上球通过距离,球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离,同时还有一段是由于惯性而运动的距离,所以题中虽然知道力,但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4、D
【解析】
【详解】
AC.一个孩子从滑梯上匀速滑下,小孩的质量不变,速度不变,动能不变,故AC不符合题意;
BD.小孩在下滑的过程中,高度减小,重力势能减小,机械能是动能和重力势能之和,下滑时,机械能转化为内能,机械能减小,内能增大,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
5、D
【解析】
【详解】
AB.甲和乙爬楼,均克服自身重力做功,由于甲乙自身的重力未知,则无法比较甲和乙做功的大小和做功的快慢,故AB错误;
CD.若两人的体重相同,爬楼的高度相同,由公式W=Gh可知,甲乙两人做功相同,甲先到说明做相同的功所用的时间短,由功率公式 可得,甲的功率比乙大,故C错误;D正确。
故选D。
6、B
【解析】
【详解】
A.皮球落地后第一次达到最高点P时,小球达到最高点,此时小球在水平方向上速度不为0,所以在P时动能不为0,故A错误;
B.皮球向下运动的过程中,速度变大,动能越大,弹起的过程中,速度先变大后变小,动能先变大后变小,由于皮球在运动的过程中的机械能变小,则皮球在最低点时的动能会变小,所以该图能反映皮球动能E随时间t变化的关系,故B正确;
C.每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小,落地时,转化成皮球的弹性势能也越来越小,皮球弹性形变程度也越来越小,所以看到黑色墨迹逐渐变小,即B点比A点留下的黑色圆斑小,故C错误;
D.每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在C点的机械能大于在D点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在CD两点高度相同则重力势能相同,所以在C点的动能大于在D点的动能,故D错误。
故选B。
7、D
【解析】
【详解】
汽车匀速上坡说明速度不变,且质量不变,所以动能不变,上坡时汽车所处的高度在升高,且质量不变,所以重力势能增大,综上所述,故D符合题意。
故选D。
8、D
【解析】
【详解】
卫星在运行过程中质量不变,卫星在近地点和地球的相对距离最小,速度最大,近地点势能最小,动能最大;卫星在远地点和地球的相对距离最大,速度最小,远地点的势能最大,动能最小;卫星从远地点向近地点运行过程中,势能变小,动能变大。由于不计阻力,机械能是守恒的,保持不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9、B
【解析】
【详解】
该同学受到的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
由图可知该同学跳绳时重心上升的高度为
h=0.1m
该同学跳绳一次克服重力做的功为
W=Gh=500N×0.1m=50J
由图可知该同学从起跳到下一次起跳所用的时间为
=
该同学跳绳的平均功率为
=
故选B。
10、D
【解析】
【详解】
A.汽车在水平路面上匀速行驶时,在竖直方向受到重力和支持力是一对平衡力,所以两力大小相等,由力的作用是相互的,所以汽车对路面压力大小等于支持力,由于汽车重力不知,所以汽车对路面压力大小不能确定,故A错误;
B.汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,汽车在牵引力作用下通过的距离等于汽车在阻力作用下通过的距离,由得,汽车牵引力做的功等于汽车阻力做的功,由可得,汽车克服阻力做的功
故B错误;
C.汽车的行驶速度
由可得,汽车的牵引力
故C错误;
D.汽车消耗汽油6kg完全燃烧放出热量
所以汽车发动机的效率
故D正确。
故选D。
二、填空题
1、内
【详解】
小球每与地面碰撞一次,在碰撞中有一部分机械能转化为内能,所以机械能总量会减少一些。
2、300 10 0
【详解】
[1]拉力做的功为
W=Fs=20N×15m=300J
[2]时间为
t=0.5min=30s
功率为
[3]购物车受重力,在水平面上匀速前进,在重力的方向上没有移动距离,所以重力没做功,做功为0。
3、8.296×108J 8.296×107 变小
【详解】
(1)[1][2]根据可得飞机飞行距离为
发动机所做功为
发动机的功率为
(2)[3]在歼﹣10战斗机水平匀速飞行投掷弹药后,其高度和速度都不变,质量变小,所以动能和重力势能都变小,因为机械能为动能和重力势能之和,所以机械能变小。
4、25
【详解】
撤去拉力后,拉力对物体没有做功;由物体在拉力作用下移动了20m和拉力做功500J,拉力的大小
5、0 120 12
【详解】
[1]物体沿水平方向运动,而重力方向竖直向下,物体没有沿重力的方向移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0J。
[2]推力做功
W=Fs=12N×10m=120J
[3]因为物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,即摩擦力大小等于水平推力的大小,为12N。
三、计算题
1、(1);(2)0.45kg;(3)0.08J
【详解】
解:(1)液体的密度为
(2)木块的体积为
木块浸入液体的体积为
木块漂浮时浮力等于重力,则木块的重力为
木块A的质量为
(3)容器的底面积为
当木块逐渐浸没时液面上升的高度为
物体移动的距离为
因为A和B这个整体刚好浸没在液体中,所以此时受到的浮力等于总重力,则合金块的重力为
合金块重力做的功为
答:(1)液体的密度为;
(2)木块A的质量为0.45kg;
(3)从合金块B放在木块A上方开始,直到木块A恰好浸在液体中的过程中,合金块B的重力对其做的功为0.08J。
2、(1);(2)
【详解】
解:(1)清扫车所受的重力为
因为清扫车做匀速直线运动,所以清扫车受到的牵引力等于阻力,则
匀速行驶时牵引力做的功为
(2)匀速行驶时的功率为
答:(1)匀速行驶100s时牵引力做的功是;
(2)匀速行驶时的功率是。
3、(1)4000N;(2) 60000W;(3)24m/s
【详解】
解:(1)卡车连同货物的重力
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
卡车受到的阻力是
F阻= 0.1G=0.1×4×104N=4×103N
(2)因为卡车做匀速直线运动,所以卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,即F牵=4×103N。1 min内汽车做的功
W=Fs=4×103N900m=3.6×106J
汽车的输出功率
P==60000W
(3)空车的重力
G1=m1g=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N
此时车受到的阻力是
F阻1= 0.1G1=0.1×2.5×104N=2.5×103N
因为汽车匀速运动所以汽车的牵引力F牵1=4×103N。根据公式P=Fv可得汽车的速度
v===24m/s
解:(1)卡车受到的阻力4000N。
(2)汽车的输出功率60000W。
(3)当卸完货物之后,若汽车的功率不变,卡车的速度是24m/s。
4、(1)2.5×104Pa;(2)48m;(3)4800J
【详解】
解:(1)该机器人对地面的压力为
它对地面的压强为
(2)该机器人正常运行的速度为
送餐时间为
根据速度公式知餐厅与客房的距离为
(3)机器人匀速直线运动时处于平衡状态,受到的牵引力为
牵引力所做的功为
答:(1)机器人对水平地面的压为2.5×104Pa;
(2)餐厅与客房的距离为48m;
(3)牵引力所做的功4800J。
5、224 1.4×107J 6.25×104W 2050N
【详解】
(1)沉管隧道中汽车速度为
v1=90km/h=25m/s
则汽车完全通过沉管隧道需要的时间
(2)汽车所受阻力大小为
f=0.05G=0.05×5×104N=2500N
因为汽车做匀速直线运动,所以,汽车所受牵引力为
F=f=2500N
则汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做的功
W1=Fs1=2500N×5600m=1.4×107J
由 知道,功率
(3)汽车在引桥上行驶时功率为
P=90kW=9×104W
由 知道,牵引力所做的功为
W牵=Pt=9×104W×45s=4.05×106J
重力做功为
W重=Gh=5×104N×40m=2×106J
阻力做功为
W2=W牵-W重=4.05×106J-2×106J=2.05×106J
汽车所受阻力大小为
答:(1)汽车完全通过沉管隧道需要224s;
(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力所做的功1.4×107J;功率是6.25×104W;
(3)汽车在引桥上所受阻力大小为2050N。下载本文