1. 某学校购买了一箱体育器材,小明将它从一楼搬到四楼,小华想对小明在搬运器材过程中对箱子做功的功率进行测量。下列物理量不需要测量的是 (
A.箱子的质量
B.小明从一楼走到四楼通过的路程
C.一楼到四楼的高度
D.小明从一楼走到四楼所用的时间
B
)A.箱子的质量
B.小明从一楼走到四楼通过的路程
C.一楼到四楼的高度
D.小明从一楼走到四楼所用的时间
答案
1.B
解析
【分析】要测量对箱子做功的功率,需先明确功率的计算公式:$P=\frac{W}{t}$,其中$W$是对箱子做的功,$t$是搬运所用的时间。对箱子做功的本质是克服箱子重力做功,功的计算公式为$W=Gh=mgh$($G$为箱子重力,$h$为一楼到四楼的竖直高度,$m$为箱子质量)。由此可知,需要测量的物理量是箱子质量、一楼到四楼的竖直高度、搬运时间;而小明通过的路程是行走的路径长度,并非重力方向上的距离,不需要测量,据此判断选项。
【解析】对箱子做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$,因此需要测量的物理量为:箱子的质量$m$、一楼到四楼的高度$h$、搬运所用的时间$t$,不需要测量小明从一楼走到四楼通过的路程,故选B。
【答案】B
【知识点】功率的测量、功的计算
【点评】本题考查功率测量中物理量的判断,核心是明确对箱子做功的本质是克服重力做功,需区分竖直高度与路程,属于基础概念应用,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】对箱子做功的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{mgh}{t}$,因此需要测量的物理量为:箱子的质量$m$、一楼到四楼的高度$h$、搬运所用的时间$t$,不需要测量小明从一楼走到四楼通过的路程,故选B。
【答案】B
【知识点】功率的测量、功的计算
【点评】本题考查功率测量中物理量的判断,核心是明确对箱子做功的本质是克服重力做功,需区分竖直高度与路程,属于基础概念应用,难度较低。
【难度系数】0.6
2. 如图所示,三个物体的质量关系为$ m_A > m_B > m_C $,在同样大小的力$ F $的作用下,三个物体都沿着力$ F $的方向移动距离$ s $。比较力$ F $对三个物体所做的功,下列说法正确的是(

A.对三个物体做的功一样多
B.对A做的功多
C.对B做的功多
D.对C做的功多
A
)A.对三个物体做的功一样多
B.对A做的功多
C.对B做的功多
D.对C做的功多
答案
2.A
解析
【分析】要判断力F对物体做功的多少,需依据功的计算公式W=Fs,其中F是作用在物体上的力的大小,s是物体在力F方向上移动的距离,功的大小与物体质量、运动的接触面类型无关。本题中三个力F大小相同,物体沿力F方向移动的距离s也相同,只需根据公式即可判断做功多少。
【解析】根据功的定义式W=Fs,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。题目中,三个力F的大小相等,三个物体沿力F方向移动的距离s也相等,因此力F对A、B、C三个物体做的功均为W=Fs,三者大小相等。
【答案】A
【知识点】功的计算
【点评】本题考查功的基本计算,核心是理解功的两个必要因素,解题时不要被物体质量、运动形式等无关条件干扰,牢记功的计算公式即可快速得出结论,属于基础题型。
【难度系数】0.3
【解析】根据功的定义式W=Fs,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。题目中,三个力F的大小相等,三个物体沿力F方向移动的距离s也相等,因此力F对A、B、C三个物体做的功均为W=Fs,三者大小相等。
【答案】A
【知识点】功的计算
【点评】本题考查功的基本计算,核心是理解功的两个必要因素,解题时不要被物体质量、运动形式等无关条件干扰,牢记功的计算公式即可快速得出结论,属于基础题型。
【难度系数】0.3
3. 荡秋千的简化模型如图所示。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.绳的拉力对球做了功
C.球从B点到O点的过程中机械能变小
D.球从O点到C点的过程中重力势能变小
C
)A.球在B、C两点的动能相等
B.绳的拉力对球做了功
C.球从B点到O点的过程中机械能变小
D.球从O点到C点的过程中重力势能变小
答案
3.C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确摆球运动时受空气阻力,机械能不守恒,同时掌握功的判断、动能与重力势能的影响因素:
1. 分析选项A:B、C两点等高,重力势能相等,但摆球运动过程中受空气阻力,机械能不断减小,从B到C的过程中机械能减少,因此C点的动能小于B点,A错误;
2. 分析选项B:绳的拉力方向沿绳指向悬点,摆球的位移方向是运动轨迹的切线方向,拉力与位移方向始终垂直,根据功的定义,拉力对球不做功,B错误;
3. 分析选项C:摆球运动过程中受空气阻力,机械能会转化为内能,从B点到O点的过程中,需要克服空气阻力做功,因此机械能变小,C正确;
4. 分析选项D:重力势能与高度有关,从O点到C点,摆球高度升高,重力势能变大,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:B、C两点等高,重力势能相同,但摆球运动时受空气阻力,机械能逐渐减小,从B到C过程中机械能减少,故C点动能小于B点,A错误;
选项B:功的两个必要因素是力和在力的方向上的位移,绳的拉力沿绳方向,摆球位移方向与拉力方向垂直,拉力不做功,B错误;
选项C:摆球运动过程中,空气阻力做负功,机械能转化为内能,因此从B到O的过程中,机械能变小,C正确;
选项D:从O到C,摆球高度增加,重力势能随高度升高而增大,故重力势能变大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能变化、功的判断、重力势能
【点评】
本题结合荡秋千模型,考查机械能、功、动能与重力势能的相关知识,关键在于明确摆球受空气阻力时机械能不守恒,拉力不做功,需准确分析各过程中能量和力的做功情况。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确摆球运动时受空气阻力,机械能不守恒,同时掌握功的判断、动能与重力势能的影响因素:
1. 分析选项A:B、C两点等高,重力势能相等,但摆球运动过程中受空气阻力,机械能不断减小,从B到C的过程中机械能减少,因此C点的动能小于B点,A错误;
2. 分析选项B:绳的拉力方向沿绳指向悬点,摆球的位移方向是运动轨迹的切线方向,拉力与位移方向始终垂直,根据功的定义,拉力对球不做功,B错误;
3. 分析选项C:摆球运动过程中受空气阻力,机械能会转化为内能,从B点到O点的过程中,需要克服空气阻力做功,因此机械能变小,C正确;
4. 分析选项D:重力势能与高度有关,从O点到C点,摆球高度升高,重力势能变大,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:B、C两点等高,重力势能相同,但摆球运动时受空气阻力,机械能逐渐减小,从B到C过程中机械能减少,故C点动能小于B点,A错误;
选项B:功的两个必要因素是力和在力的方向上的位移,绳的拉力沿绳方向,摆球位移方向与拉力方向垂直,拉力不做功,B错误;
选项C:摆球运动过程中,空气阻力做负功,机械能转化为内能,因此从B到O的过程中,机械能变小,C正确;
选项D:从O到C,摆球高度增加,重力势能随高度升高而增大,故重力势能变大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能变化、功的判断、重力势能
【点评】
本题结合荡秋千模型,考查机械能、功、动能与重力势能的相关知识,关键在于明确摆球受空气阻力时机械能不守恒,拉力不做功,需准确分析各过程中能量和力的做功情况。
【难度系数】
0.6
4. 在探究物体的动能与哪些因素有关的实验中,某同学让质量相同的铁球从斜面的不同高度处由静止释放,撞击同一木块,并将木块撞出一段距离,如图所示,下列说法正确的是 (

A.上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系
B.木块被撞击后滑行距离不同,滑行时所受摩擦力大小相同
C.用小车代替木块更便于得到实验结论
D.该实验应尽量使水平面光滑以减小摩擦
B
)A.上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系
B.木块被撞击后滑行距离不同,滑行时所受摩擦力大小相同
C.用小车代替木块更便于得到实验结论
D.该实验应尽量使水平面光滑以减小摩擦
答案
4.B
解析
【分析】
本题考查探究动能影响因素的实验,需结合控制变量法、转换法,以及摩擦力的相关知识分析各选项:首先明确实验中变量与控制量,再逐一判断选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:实验中控制铁球质量相同,改变的是铁球到达水平面的速度(由不同高度释放决定),因此目的是探究动能与速度的关系,而非与高度的关系,A错误。
选项B:木块滑行时受到的滑动摩擦力,由公式$f=μ N$可知,$N$等于木块的重力,木块重力不变,接触面粗糙程度不变,因此摩擦力大小相同,B正确。
选项C:用小车代替木块时,小车受到的是滚动摩擦力,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,且小车撞击后会滚动,无法通过滑行距离准确反映动能大小,不利于实验结论得出,C错误。
选项D:若水平面光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动,无法通过滑行距离判断动能大小,因此水平面不能光滑,D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能的影响因素、摩擦力的影响因素、转换法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验,需掌握控制变量法、转换法的应用,以及摩擦力的影响因素,是基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题考查探究动能影响因素的实验,需结合控制变量法、转换法,以及摩擦力的相关知识分析各选项:首先明确实验中变量与控制量,再逐一判断选项的正误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:实验中控制铁球质量相同,改变的是铁球到达水平面的速度(由不同高度释放决定),因此目的是探究动能与速度的关系,而非与高度的关系,A错误。
选项B:木块滑行时受到的滑动摩擦力,由公式$f=μ N$可知,$N$等于木块的重力,木块重力不变,接触面粗糙程度不变,因此摩擦力大小相同,B正确。
选项C:用小车代替木块时,小车受到的是滚动摩擦力,滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,且小车撞击后会滚动,无法通过滑行距离准确反映动能大小,不利于实验结论得出,C错误。
选项D:若水平面光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动,无法通过滑行距离判断动能大小,因此水平面不能光滑,D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能的影响因素、摩擦力的影响因素、转换法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验,需掌握控制变量法、转换法的应用,以及摩擦力的影响因素,是基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.7
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