6.物理学与社会发展 2025年11月25日,搭载神舟二十二号载人飞船的长征二号F遥二十二运载火箭成功将航天员送入中国空间站。关于神舟二十二号载人飞船加速升空的过程,下列说法正确的是
(
A.动能增加,重力势能不变,机械能增加
B.动能增加,重力势能增加,机械能增加
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小
D.动能减小,重力势能增加,机械能不变
(
B
)A.动能增加,重力势能不变,机械能增加
B.动能增加,重力势能增加,机械能增加
C.动能不变,重力势能减小,机械能减小
D.动能减小,重力势能增加,机械能不变
答案
6.B
解析
【分析】
要判断飞船加速升空过程中动能、重力势能及机械能的变化,需先明确各能量的决定因素:动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,机械能为动能与势能的总和。结合题目中“加速升空”的条件,逐一分析各能量的变化,再对应选项选出正确答案。
【解析】
1. 分析动能变化:动能大小由质量和速度决定,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。飞船加速升空时,质量$m$不变,速度$v$增大,因此动能增加。
2. 分析重力势能变化:重力势能大小由质量和高度决定,公式为$E_p=mgh$。飞船升空过程中,质量$m$不变,高度$h$升高,因此重力势能增加。
3. 分析机械能变化:机械能等于动能与重力势能之和,即$E=E_k+E_p$。由于动能和重力势能均增加,所以机械能增加。
4. 对应选项:A选项重力势能不变错误;C选项动能不变、重力势能减小错误;D选项动能减小、机械能不变错误;仅B选项符合分析结果。
【答案】
B
【知识点】
动能的影响因素、重力势能的影响因素、机械能的概念
【点评】
本题为初中物理基础题,考查动能、重力势能及机械能的变化判断,核心是掌握各能量的影响因素,结合“加速升空”的条件即可快速解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
要判断飞船加速升空过程中动能、重力势能及机械能的变化,需先明确各能量的决定因素:动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,机械能为动能与势能的总和。结合题目中“加速升空”的条件,逐一分析各能量的变化,再对应选项选出正确答案。
【解析】
1. 分析动能变化:动能大小由质量和速度决定,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。飞船加速升空时,质量$m$不变,速度$v$增大,因此动能增加。
2. 分析重力势能变化:重力势能大小由质量和高度决定,公式为$E_p=mgh$。飞船升空过程中,质量$m$不变,高度$h$升高,因此重力势能增加。
3. 分析机械能变化:机械能等于动能与重力势能之和,即$E=E_k+E_p$。由于动能和重力势能均增加,所以机械能增加。
4. 对应选项:A选项重力势能不变错误;C选项动能不变、重力势能减小错误;D选项动能减小、机械能不变错误;仅B选项符合分析结果。
【答案】
B
【知识点】
动能的影响因素、重力势能的影响因素、机械能的概念
【点评】
本题为初中物理基础题,考查动能、重力势能及机械能的变化判断,核心是掌握各能量的影响因素,结合“加速升空”的条件即可快速解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
7.暑假里,小明和爸爸一起回老家盖新房,如图所示,爸爸用100 N的水平推力推着装满沙子的小推车,在水平路面上匀速前进了10 m,所用时间是25 s,已知沙子和车所受的总重力为500 N。在此过程中,爸爸的推力做的功为
1 000
J,推力做功的功率为40
W,地面支持力对小车做的功为0
J,小车的机械能不变
(选填“增大”“减小”或“不变”)。答案
7.1 000 40 0 不变
解析
【分析】
要解决这道题,需明确功、功率的计算方法,以及做功的两个必要因素和机械能的影响因素:
1. 推力做功:根据功的计算公式$W=Fs$,推力为水平方向,小车在推力方向移动了10m,直接代入推力和距离计算;
2. 推力的功率:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,用推力做的功除以所用时间即可;
3. 支持力做功:做功需要力和力方向上的位移,支持力竖直向上,小车水平移动,竖直方向无位移,故做功为0;
4. 机械能变化:机械能包括动能和重力势能,小车匀速前进,质量、速度不变则动能不变,高度不变则重力势能不变,因此机械能不变。
【解析】
1. 推力做的功:根据功的计算公式$W = Fs$,代入数据$F=100\ \mathrm{N}$,$s=10\ \mathrm{m}$,得$W = 100\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{J}$;
2. 推力做功的功率:根据功率公式$P = \frac{W}{t}$,代入$W=1000\ \mathrm{J}$,$t=25\ \mathrm{s}$,得$P = \frac{1000\ \mathrm{J}}{25\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{W}$;
3. 地面支持力对小车做的功:支持力方向竖直向上,小车在水平方向移动,竖直方向没有移动距离,根据做功的两个必要因素(力和力方向上的位移),可知支持力做功为$0\ \mathrm{J}$;
4. 小车的机械能:小车匀速前进,质量不变,速度不变,动能不变;小车在水平路面运动,高度不变,重力势能不变,机械能为动能与势能之和,因此机械能不变。
【答案】
1000;40;0;不变
【知识点】
功的计算;功率的计算;机械能
【点评】
本题考查功、功率的基础计算及机械能的判断,属于力学基础题,需牢记功的计算公式、功率的推导式,以及机械能的影响因素,注意做功的两个必要因素是解题关键,难度不大。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确功、功率的计算方法,以及做功的两个必要因素和机械能的影响因素:
1. 推力做功:根据功的计算公式$W=Fs$,推力为水平方向,小车在推力方向移动了10m,直接代入推力和距离计算;
2. 推力的功率:根据功率公式$P=\frac{W}{t}$,用推力做的功除以所用时间即可;
3. 支持力做功:做功需要力和力方向上的位移,支持力竖直向上,小车水平移动,竖直方向无位移,故做功为0;
4. 机械能变化:机械能包括动能和重力势能,小车匀速前进,质量、速度不变则动能不变,高度不变则重力势能不变,因此机械能不变。
【解析】
1. 推力做的功:根据功的计算公式$W = Fs$,代入数据$F=100\ \mathrm{N}$,$s=10\ \mathrm{m}$,得$W = 100\ \mathrm{N} × 10\ \mathrm{m} = 1000\ \mathrm{J}$;
2. 推力做功的功率:根据功率公式$P = \frac{W}{t}$,代入$W=1000\ \mathrm{J}$,$t=25\ \mathrm{s}$,得$P = \frac{1000\ \mathrm{J}}{25\ \mathrm{s}} = 40\ \mathrm{W}$;
3. 地面支持力对小车做的功:支持力方向竖直向上,小车在水平方向移动,竖直方向没有移动距离,根据做功的两个必要因素(力和力方向上的位移),可知支持力做功为$0\ \mathrm{J}$;
4. 小车的机械能:小车匀速前进,质量不变,速度不变,动能不变;小车在水平路面运动,高度不变,重力势能不变,机械能为动能与势能之和,因此机械能不变。
【答案】
1000;40;0;不变
【知识点】
功的计算;功率的计算;机械能
【点评】
本题考查功、功率的基础计算及机械能的判断,属于力学基础题,需牢记功的计算公式、功率的推导式,以及机械能的影响因素,注意做功的两个必要因素是解题关键,难度不大。
【难度系数】
0.7
8.如图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30 cm,小球在A点的重力势能

等于
在B点的重力势能,小球在A点的动能大于
在B点的动能。(均选填“大于”“小于”或“等于”)答案
8.等于 大于
解析
【分析】要判断重力势能和动能的关系,需明确它们的影响因素:重力势能与质量、高度有关,动能与质量、速度有关。本题中,小球质量不变,A、B两点高度相同,先据此判断重力势能;再结合频闪照片中弹跳高度逐渐降低的特点,可知小球机械能因克服阻力做功而减小,结合A、B两点势能相等,即可判断动能的大小关系。
【解析】1. 重力势能:重力势能的计算公式为$E_p = mgh$,小球的质量$m$不变,A、B两点距地面的高度$h$相同,因此小球在A点的重力势能等于在B点的重力势能。2. 动能:从频闪照片可知,小球每次弹跳的高度逐渐降低,说明小球在运动过程中需克服空气阻力做功,机械能(动能与势能之和)不断减小。由于A、B两点高度相同,重力势能相等,而A点的机械能大于B点的机械能,因此小球在A点的动能大于在B点的动能。
【答案】等于 大于
【知识点】重力势能、动能、机械能
【点评】本题考查重力势能和动能的影响因素,核心是结合实际弹跳过程分析机械能的变化,属于基础概念应用类题目,需准确区分各能量的影响因素。
【难度系数】0.6
【解析】1. 重力势能:重力势能的计算公式为$E_p = mgh$,小球的质量$m$不变,A、B两点距地面的高度$h$相同,因此小球在A点的重力势能等于在B点的重力势能。2. 动能:从频闪照片可知,小球每次弹跳的高度逐渐降低,说明小球在运动过程中需克服空气阻力做功,机械能(动能与势能之和)不断减小。由于A、B两点高度相同,重力势能相等,而A点的机械能大于B点的机械能,因此小球在A点的动能大于在B点的动能。
【答案】等于 大于
【知识点】重力势能、动能、机械能
【点评】本题考查重力势能和动能的影响因素,核心是结合实际弹跳过程分析机械能的变化,属于基础概念应用类题目,需准确区分各能量的影响因素。
【难度系数】0.6
9.相关资料表明,大部分重大交通事故是汽车超载、超速造成的。物理兴趣小组的同学由此想到运动物体的动能大小与其质量和速度有关,于是决定探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中$h_1=h_3>h_2$,$m_A=m_B<m_C$。

(1)为了探究动能大小与质量的关系,实验中要控制小球到达水平面起始端的速度相同,则应让小球从斜面
(2)探究动能大小与速度的关系时,选择甲、乙、丙三次实验中的
(3)实验中,动能的大小是通过
(4)完成上述实验后,兴趣小组的同学想探究阻力对物体运动的影响,实验过程如图,丁、戊、己三次实验中是通过改变接触面
(1)为了探究动能大小与质量的关系,实验中要控制小球到达水平面起始端的速度相同,则应让小球从斜面
同一高度
由静止开始滚下。(2)探究动能大小与速度的关系时,选择甲、乙、丙三次实验中的
甲、乙
进行比较。(3)实验中,动能的大小是通过
木块被撞击的距离
来反映的。(4)完成上述实验后,兴趣小组的同学想探究阻力对物体运动的影响,实验过程如图,丁、戊、己三次实验中是通过改变接触面
粗糙程度
来改变小车所受阻力大小的;实验中发现,接触面越光滑,小车受到的阻力越小
,小车的速度减小得越慢;由此推理得出:运动物体如果不受力,将保持匀速直线
运动状态。答案
9.(1)同一高度
(2)甲、乙
(3)木块被撞击的距离
(4)粗糙程度 越小 匀速直线
(2)甲、乙
(3)木块被撞击的距离
(4)粗糙程度 越小 匀速直线
解析
【分析】
本题是探究动能大小的影响因素和阻力对物体运动的影响的实验题,需结合控制变量法、转换法分析。(1)探究动能与质量的关系时,要控制速度相同,小球从斜面同一高度滚下时到达水平面的速度相同;(2)探究动能与速度的关系时,需控制质量相同,改变速度,选择质量相同、高度不同的实验;(3)通过木块被撞击后移动的距离间接反映小球动能大小,是转换法的应用;(4)探究阻力对运动的影响时,通过改变接触面粗糙程度改变阻力,接触面越光滑阻力越小,速度减小越慢,进而推理不受力时的运动状态。
【解析】
(1) 根据控制变量法,探究动能与质量的关系时,需保持小球到达水平面的速度相同,因此应让小球从斜面同一高度由静止滚下,此时小球到达水平面的速度相等。
(2) 探究动能与速度的关系时,需控制小球质量相同,改变速度,甲、乙实验中,小球质量$m_A=m_B$,斜面高度$h_1>h_2$,到达水平面的速度不同,符合要求,故选择甲、乙。
(3) 实验中,小球动能越大,对木块做功越多,木块被撞击后移动的距离越远,因此通过木块被撞击的距离反映小球动能大小,这是转换法的应用。
(4) 探究阻力对物体运动的影响时,丁、戊、己实验通过改变接触面的粗糙程度改变阻力大小;接触面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小越慢;由此推理,运动物体若不受力,将保持匀速直线运动状态。
【答案】
(1)同一高度
(2)甲、乙
(3)木块被撞击的距离
(4)粗糙程度;越小;匀速直线
【知识点】
动能的影响因素;阻力对物体运动的影响;控制变量法
【点评】
本题为初中物理重点实验题,考查控制变量法、转换法的应用及实验结论,需明确实验设计的变量控制和转换思想,是学生需掌握的基础实验内容。
【难度系数】
0.6
本题是探究动能大小的影响因素和阻力对物体运动的影响的实验题,需结合控制变量法、转换法分析。(1)探究动能与质量的关系时,要控制速度相同,小球从斜面同一高度滚下时到达水平面的速度相同;(2)探究动能与速度的关系时,需控制质量相同,改变速度,选择质量相同、高度不同的实验;(3)通过木块被撞击后移动的距离间接反映小球动能大小,是转换法的应用;(4)探究阻力对运动的影响时,通过改变接触面粗糙程度改变阻力,接触面越光滑阻力越小,速度减小越慢,进而推理不受力时的运动状态。
【解析】
(1) 根据控制变量法,探究动能与质量的关系时,需保持小球到达水平面的速度相同,因此应让小球从斜面同一高度由静止滚下,此时小球到达水平面的速度相等。
(2) 探究动能与速度的关系时,需控制小球质量相同,改变速度,甲、乙实验中,小球质量$m_A=m_B$,斜面高度$h_1>h_2$,到达水平面的速度不同,符合要求,故选择甲、乙。
(3) 实验中,小球动能越大,对木块做功越多,木块被撞击后移动的距离越远,因此通过木块被撞击的距离反映小球动能大小,这是转换法的应用。
(4) 探究阻力对物体运动的影响时,丁、戊、己实验通过改变接触面的粗糙程度改变阻力大小;接触面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小越慢;由此推理,运动物体若不受力,将保持匀速直线运动状态。
【答案】
(1)同一高度
(2)甲、乙
(3)木块被撞击的距离
(4)粗糙程度;越小;匀速直线
【知识点】
动能的影响因素;阻力对物体运动的影响;控制变量法
【点评】
本题为初中物理重点实验题,考查控制变量法、转换法的应用及实验结论,需明确实验设计的变量控制和转换思想,是学生需掌握的基础实验内容。
【难度系数】
0.6
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