1.【社会发展】2024年5月7日,河北省首条经有关主管部门正式批准的低空无人机物流运输航线试航成功。如图11-4-8为正在运输货物的无人机,下列关于无人机的说法正确的是()

A.上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.下降过程中,货物的动能一定增大
A.上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.下降过程中,货物的动能一定增大
答案
B
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合动能、重力势能的影响因素(动能与质量、速度有关;重力势能与质量、高度有关),以及机械能(机械能=动能+重力势能)的变化规律逐一分析:
1. 分析选项A:货物上升过程中,质量不变,高度升高,根据重力势能的影响因素,重力势能一定增大,所以A错误。
2. 分析选项B:水平匀速飞行时,货物质量不变,速度不变则动能不变,高度不变则重力势能不变,机械能为动能与重力势能之和,因此机械能保持不变,B正确。
3. 分析选项C:悬停时货物速度为零,动能为零,但货物有一定高度,重力势能不为零,所以机械能(动能+重力势能)不为零,C错误。
4. 分析选项D:下降过程中,若货物减速下降,速度减小,质量不变,动能会减小,因此动能不一定增大,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:货物上升时,质量不变,高度增加,重力势能随高度的增加而增大,因此货物的重力势能一定增大,A错误。
B选项:水平匀速飞行时,货物的质量不变,速度不变,动能不变;高度不变,重力势能不变。机械能等于动能与重力势能之和,所以货物的机械能保持不变,B正确。
C选项:在某一高度悬停时,货物的速度为0,动能为0,但货物具有一定的高度,重力势能不为0,因此货物的机械能(动能+重力势能)不为0,C错误。
D选项:下降过程中,若货物做减速运动,速度减小,质量不变,动能会减小,因此货物的动能不一定增大,D错误。
综上,正确答案是B。
【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】
本题考查动能、重力势能及机械能的变化判断,解题的关键是明确动能和重力势能的影响因素,同时要注意分析物体的运动状态(如匀速、减速、加速等)对能量变化的影响,避免片面判断。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合动能、重力势能的影响因素(动能与质量、速度有关;重力势能与质量、高度有关),以及机械能(机械能=动能+重力势能)的变化规律逐一分析:
1. 分析选项A:货物上升过程中,质量不变,高度升高,根据重力势能的影响因素,重力势能一定增大,所以A错误。
2. 分析选项B:水平匀速飞行时,货物质量不变,速度不变则动能不变,高度不变则重力势能不变,机械能为动能与重力势能之和,因此机械能保持不变,B正确。
3. 分析选项C:悬停时货物速度为零,动能为零,但货物有一定高度,重力势能不为零,所以机械能(动能+重力势能)不为零,C错误。
4. 分析选项D:下降过程中,若货物减速下降,速度减小,质量不变,动能会减小,因此动能不一定增大,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:货物上升时,质量不变,高度增加,重力势能随高度的增加而增大,因此货物的重力势能一定增大,A错误。
B选项:水平匀速飞行时,货物的质量不变,速度不变,动能不变;高度不变,重力势能不变。机械能等于动能与重力势能之和,所以货物的机械能保持不变,B正确。
C选项:在某一高度悬停时,货物的速度为0,动能为0,但货物具有一定的高度,重力势能不为0,因此货物的机械能(动能+重力势能)不为0,C错误。
D选项:下降过程中,若货物做减速运动,速度减小,质量不变,动能会减小,因此货物的动能不一定增大,D错误。
综上,正确答案是B。
【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】
本题考查动能、重力势能及机械能的变化判断,解题的关键是明确动能和重力势能的影响因素,同时要注意分析物体的运动状态(如匀速、减速、加速等)对能量变化的影响,避免片面判断。
【难度系数】
0.6
2.【多选题】如图11-4-9所示,小林在做模拟“蹦极”的小实验,一根轻质橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,下列关于小石块从A点到C点运动过程的说法中正确的是(不考虑空气阻力)()

A.从A点下落到B点的过程中,小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,受到平衡力的作用
A.从A点下落到B点的过程中,小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,受到平衡力的作用
答案
AC
解析
【分析】
要解决这道题,我们需要分阶段分析小石块的受力和能量转化情况:
1. 明确AB段和BC段的受力特点:B点是橡皮筋自然下垂的位置,从A到B的过程中,橡皮筋未发生形变,无弹力;从B到C的过程中,橡皮筋被拉长,产生弹力。
2. 分析AB段:小石块只受重力,下落时重力势能转化为动能,不计空气阻力,重力势能全部转化为动能。
3. 分析BC段:初始时橡皮筋弹力小于重力,小石块合力向下,速度增大;当弹力等于重力时速度最大;之后弹力大于重力,合力向上,速度减小,直到C点速度为0。
4. 分析C点受力:C点是最低点,橡皮筋弹力远大于重力,合力不为零,不受平衡力。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:从A点下落到B点的过程中,橡皮筋未发生形变,无弹力,小石块只受重力,且不计空气阻力,根据机械能守恒,小石块减少的重力势能全部转化为动能,该选项正确。
选项B:从A点下落到B点的过程中,橡皮筋处于自然下垂状态,无弹性形变,小石块只受重力,不受弹力,该选项错误。
选项C:从B点下落到C点的过程中,初始阶段橡皮筋弹力小于重力,小石块合力向下,速度增大;当弹力等于重力时速度达到最大;之后弹力大于重力,合力向上,速度减小,因此小石块速度先增大后减小,该选项正确。
选项D:小石块在C点时,速度为0,此时橡皮筋弹力远大于重力,合力不为零,不受平衡力作用,该选项错误。
综上,正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
1. 受力分析
2. 机械能转化
3. 力与运动的关系
【点评】
本题通过模拟“蹦极”场景,综合考查受力分析、机械能转化及力与运动的关系,需分阶段分析小石块的受力和运动状态变化,明确不同阶段的能量转化特点,对力学综合知识的运用能力要求较高。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们需要分阶段分析小石块的受力和能量转化情况:
1. 明确AB段和BC段的受力特点:B点是橡皮筋自然下垂的位置,从A到B的过程中,橡皮筋未发生形变,无弹力;从B到C的过程中,橡皮筋被拉长,产生弹力。
2. 分析AB段:小石块只受重力,下落时重力势能转化为动能,不计空气阻力,重力势能全部转化为动能。
3. 分析BC段:初始时橡皮筋弹力小于重力,小石块合力向下,速度增大;当弹力等于重力时速度最大;之后弹力大于重力,合力向上,速度减小,直到C点速度为0。
4. 分析C点受力:C点是最低点,橡皮筋弹力远大于重力,合力不为零,不受平衡力。
【解析】
逐一分析选项:
选项A:从A点下落到B点的过程中,橡皮筋未发生形变,无弹力,小石块只受重力,且不计空气阻力,根据机械能守恒,小石块减少的重力势能全部转化为动能,该选项正确。
选项B:从A点下落到B点的过程中,橡皮筋处于自然下垂状态,无弹性形变,小石块只受重力,不受弹力,该选项错误。
选项C:从B点下落到C点的过程中,初始阶段橡皮筋弹力小于重力,小石块合力向下,速度增大;当弹力等于重力时速度达到最大;之后弹力大于重力,合力向上,速度减小,因此小石块速度先增大后减小,该选项正确。
选项D:小石块在C点时,速度为0,此时橡皮筋弹力远大于重力,合力不为零,不受平衡力作用,该选项错误。
综上,正确选项为AC。
【答案】
AC
【知识点】
1. 受力分析
2. 机械能转化
3. 力与运动的关系
【点评】
本题通过模拟“蹦极”场景,综合考查受力分析、机械能转化及力与运动的关系,需分阶段分析小石块的受力和运动状态变化,明确不同阶段的能量转化特点,对力学综合知识的运用能力要求较高。
【难度系数】
0.6
3.【国防建设】巡航导弹具有突防能力强、难以拦截的优点。如图11-4-10所示为某巡航导弹的飞行路线图,发射升空段,发动机点火,导弹以极快的速度穿出大气层升至高空;俯冲加速段,发动机处于关闭状态,导弹向下俯冲,会被加速到极高的速度;巡航阶段,主发动机的推力与阻力平衡,弹翼的升力与重力平衡,可以实现远距离“巡航状态”,最后精确打击目标。下列关于该巡航导弹的说法正确的是()

A.整个过程中,在F点动能最大
B.O点到E点的过程中,机械能不变
C.G点到H点的过程中,机械能不变
D.I点到J点的过程中,不消耗导弹携带的燃料
A.整个过程中,在F点动能最大
B.O点到E点的过程中,机械能不变
C.G点到H点的过程中,机械能不变
D.I点到J点的过程中,不消耗导弹携带的燃料
答案
C
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合导弹不同飞行阶段的受力、能量变化特点分析:
1. 动能大小由质量和速度决定,俯冲加速段导弹向下俯冲,重力势能转化为动能,速度会持续增大,因此F点不是动能最大位置;
2. O到E段发动机点火,推力做功,机械能会增加,不满足机械能不变的条件;
3. G到H段发动机关闭,且在大气层外无空气阻力,只有重力做功,机械能守恒;
4. I到J段巡航时,推力与阻力平衡,说明发动机在工作,需要消耗燃料。
【解析】
对于A选项:动能与质量、速度有关,导弹在俯冲加速段及后续俯冲过程中不断加速,速度持续增大,故F点不是动能最大的位置,A错误。
对于B选项:O点到E点为发射升空段,发动机点火,推力对导弹做正功,导弹的机械能(动能+重力势能)增加,机械能不守恒,B错误。
对于C选项:G点到H点为俯冲加速段,发动机关闭,此阶段导弹处于大气层外,不受空气阻力,只有重力做功,满足机械能守恒条件,机械能保持不变,C正确。
对于D选项:I点到J点为巡航阶段,主发动机推力与阻力平衡,说明发动机在工作,需要消耗导弹携带的燃料来提供推力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒条件,动能影响因素,力与运动的关系
【点评】
本题结合巡航导弹的实际飞行场景,考查机械能、动能及力与运动的相关知识,要求学生能结合不同阶段的受力情况分析能量变化,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合导弹不同飞行阶段的受力、能量变化特点分析:
1. 动能大小由质量和速度决定,俯冲加速段导弹向下俯冲,重力势能转化为动能,速度会持续增大,因此F点不是动能最大位置;
2. O到E段发动机点火,推力做功,机械能会增加,不满足机械能不变的条件;
3. G到H段发动机关闭,且在大气层外无空气阻力,只有重力做功,机械能守恒;
4. I到J段巡航时,推力与阻力平衡,说明发动机在工作,需要消耗燃料。
【解析】
对于A选项:动能与质量、速度有关,导弹在俯冲加速段及后续俯冲过程中不断加速,速度持续增大,故F点不是动能最大的位置,A错误。
对于B选项:O点到E点为发射升空段,发动机点火,推力对导弹做正功,导弹的机械能(动能+重力势能)增加,机械能不守恒,B错误。
对于C选项:G点到H点为俯冲加速段,发动机关闭,此阶段导弹处于大气层外,不受空气阻力,只有重力做功,满足机械能守恒条件,机械能保持不变,C正确。
对于D选项:I点到J点为巡航阶段,主发动机推力与阻力平衡,说明发动机在工作,需要消耗导弹携带的燃料来提供推力,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能守恒条件,动能影响因素,力与运动的关系
【点评】
本题结合巡航导弹的实际飞行场景,考查机械能、动能及力与运动的相关知识,要求学生能结合不同阶段的受力情况分析能量变化,注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
4.【跨学科·语文】唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,从物理学的角度来看,前一句生动形象地表明黄河水存储大量的能,后一句表明长江水具有大量的能。
答案
重力势
动
动
解析
【分析】
首先回忆重力势能和动能的相关概念:重力势能与物体的质量和被举高的高度有关,物体质量越大、位置越高,重力势能越大;动能与物体的质量和运动速度有关,物体质量越大、速度越大,动能越大。
分析诗句:“黄河远上白云间”描述黄河水处于很高的位置,说明其被举高,因此存储大量的重力势能;“不尽长江滚滚来”中“滚滚来”表明长江水在持续运动,具有一定的速度,因此具有大量的动能。
【解析】
1. 对于“黄河远上白云间”:重力势能是物体由于被举高而具有的能量,黄河水位置很高,且水量大(质量大),所以存储大量的重力势能。
2. 对于“不尽长江滚滚来”:动能是物体由于运动而具有的能量,长江水处于流动状态(有速度),且水量大(质量大),所以具有大量的动能。
【答案】
重力势;动
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题为跨学科题目,将语文唐诗与物理能量知识结合,既考查学生对重力势能和动能概念的理解,又要求学生能从诗句中提取关键信息,培养跨学科思维能力,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.8
首先回忆重力势能和动能的相关概念:重力势能与物体的质量和被举高的高度有关,物体质量越大、位置越高,重力势能越大;动能与物体的质量和运动速度有关,物体质量越大、速度越大,动能越大。
分析诗句:“黄河远上白云间”描述黄河水处于很高的位置,说明其被举高,因此存储大量的重力势能;“不尽长江滚滚来”中“滚滚来”表明长江水在持续运动,具有一定的速度,因此具有大量的动能。
【解析】
1. 对于“黄河远上白云间”:重力势能是物体由于被举高而具有的能量,黄河水位置很高,且水量大(质量大),所以存储大量的重力势能。
2. 对于“不尽长江滚滚来”:动能是物体由于运动而具有的能量,长江水处于流动状态(有速度),且水量大(质量大),所以具有大量的动能。
【答案】
重力势;动
【知识点】
重力势能、动能
【点评】
本题为跨学科题目,将语文唐诗与物理能量知识结合,既考查学生对重力势能和动能概念的理解,又要求学生能从诗句中提取关键信息,培养跨学科思维能力,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.8
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