1.[环保意识]环保卫士小明在进行垃圾分类,下列环节中小明对瓶子做功的是 (
A.从地上拾起瓶子
B.手握瓶子沿水平方向走到可回收物垃圾桶
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉落桶中
A
)A.从地上拾起瓶子
B.手握瓶子沿水平方向走到可回收物垃圾桶
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉落桶中
答案
1.A
解析
【分析】
要判断是否对物体做功,需牢记做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,两个条件必须同时满足,缺一不可。接下来逐一分析选项:
A选项:从地上拾起瓶子时,小明对瓶子施加了向上的力,瓶子在向上的方向移动了距离,满足做功的两个必要因素,因此小明对瓶子做了功;
B选项:手握瓶子水平行走时,小明对瓶子的力是竖直向上的,而瓶子移动的距离是水平方向,力的方向与距离方向垂直,不满足做功的条件,因此小明对瓶子不做功;
C选项:拿着瓶子站着不动时,瓶子虽然受到小明的力,但没有在力的方向上移动距离,不满足做功的条件,因此小明对瓶子不做功;
D选项:瓶子离开手后掉落,此时小明不再对瓶子施加力,因此小明对瓶子不做功。
【解析】
根据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),对各选项分析如下:
A选项:拾起瓶子时,小明对瓶子有向上的力,瓶子在力的方向上移动了距离,满足做功条件,做功;
B选项:水平行走时,力的方向竖直向上,距离方向水平,力与距离垂直,不做功;
C选项:静止时,无距离,不做功;
D选项:瓶子离开手后,小明不再施力,不做功。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
功的判断
【点评】
本题考查做功的判断,核心是掌握做功的两个必要条件,需注意力与距离的方向关系,属于基础概念题,难度不大。
【难度系数】
0.7
要判断是否对物体做功,需牢记做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离,两个条件必须同时满足,缺一不可。接下来逐一分析选项:
A选项:从地上拾起瓶子时,小明对瓶子施加了向上的力,瓶子在向上的方向移动了距离,满足做功的两个必要因素,因此小明对瓶子做了功;
B选项:手握瓶子水平行走时,小明对瓶子的力是竖直向上的,而瓶子移动的距离是水平方向,力的方向与距离方向垂直,不满足做功的条件,因此小明对瓶子不做功;
C选项:拿着瓶子站着不动时,瓶子虽然受到小明的力,但没有在力的方向上移动距离,不满足做功的条件,因此小明对瓶子不做功;
D选项:瓶子离开手后掉落,此时小明不再对瓶子施加力,因此小明对瓶子不做功。
【解析】
根据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),对各选项分析如下:
A选项:拾起瓶子时,小明对瓶子有向上的力,瓶子在力的方向上移动了距离,满足做功条件,做功;
B选项:水平行走时,力的方向竖直向上,距离方向水平,力与距离垂直,不做功;
C选项:静止时,无距离,不做功;
D选项:瓶子离开手后,小明不再施力,不做功。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
功的判断
【点评】
本题考查做功的判断,核心是掌握做功的两个必要条件,需注意力与距离的方向关系,属于基础概念题,难度不大。
【难度系数】
0.7
2.八年级的小刚同学因担心上课迟到,一口气从一楼跑到三楼,用时10 s,则他爬楼的功率最接近于(
A.3 W
B.30 W
C.300 W
D.3 000 W
C
)A.3 W
B.30 W
C.300 W
D.3 000 W
答案
2.C
解析
【分析】要计算爬楼的功率,需利用功率公式$P=\frac{W}{t}$,爬楼时克服自身重力做功$W=Gh$,因此需要先估测小刚的质量、一楼到三楼的高度,再代入公式计算,最后对比选项得出答案。
【解析】解:首先估测相关物理量:八年级学生的质量约为$m=50kg$,其重力$G=mg=50kg×10N/kg=500N$;一楼到三楼的高度约为$h=2×3m=6m$(一层楼高度约3m,从1楼到3楼共2层),爬楼时间$t=10s$。
根据功率公式,爬楼的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{Gh}{t}=\frac{500N×6m}{10s}=300W$,与选项C最接近。
【答案】C
【知识点】功率的计算、重力与质量的关系
【点评】本题属于估算类题目,需结合生活常识合理估测中学生的体重和楼层高度,再利用功率公式计算,考查对物理公式的应用和生活中物理量的估测能力。
【难度系数】0.6
【解析】解:首先估测相关物理量:八年级学生的质量约为$m=50kg$,其重力$G=mg=50kg×10N/kg=500N$;一楼到三楼的高度约为$h=2×3m=6m$(一层楼高度约3m,从1楼到3楼共2层),爬楼时间$t=10s$。
根据功率公式,爬楼的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{Gh}{t}=\frac{500N×6m}{10s}=300W$,与选项C最接近。
【答案】C
【知识点】功率的计算、重力与质量的关系
【点评】本题属于估算类题目,需结合生活常识合理估测中学生的体重和楼层高度,再利用功率公式计算,考查对物理公式的应用和生活中物理量的估测能力。
【难度系数】0.6
3.[工程实践]如图所示是我国《农书》中记录的槽碓(duì)。大木勺积水较多会下沉,使石锤上升;当大木勺内的水流出变轻后,石锤落下击打石臼(jiù)内的谷物。以下操作一定可以增大槽碓打谷功率的是(

A.增大石锤质量
B.增大水槽水量
C.增大木勺体积
D.增大石臼体积
B
)A.增大石锤质量
B.增大水槽水量
C.增大木勺体积
D.增大石臼体积
答案
3.B
解析
【分析】
要解决本题,需先明确槽碓的工作原理:大木勺积水时下沉带动石锤上升,水流出后石锤下落击打谷物,功率是石锤单位时间内对谷物做的功。解题时需紧扣“一定增大功率”的要求,分析各选项是否能稳定提升单位时间内石锤做的功,排除存在不确定性的选项。
【解析】
功率是单位时间内完成的功,槽碓打谷的功来源于石锤下落的重力做功,即单次击打做功$W = mgh$,功率$P=\frac{W}{t}$。
选项A:增大石锤质量,若石锤质量过大,大木勺可能无法将其抬升,无法完成击打动作,不一定能增大功率;
选项B:增大水槽水量,大木勺可容纳更多水,下沉时带动石锤上升的高度更大,单次石锤下落做功更多,且单位时间内击打次数稳定,一定能增大功率;
选项C:增大木勺体积,若水槽水量不足,木勺无法装满水,无法保证每次抬升高度,不一定能增大功率;
选项D:石臼体积与石锤做功无关,对功率无影响。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
功率、重力势能
【点评】
本题结合古代农具考查功率的实际应用,需理解槽碓的工作过程,抓住“一定增大”的限定条件,分析各选项对功率的影响,避免因忽略限定条件误选。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确槽碓的工作原理:大木勺积水时下沉带动石锤上升,水流出后石锤下落击打谷物,功率是石锤单位时间内对谷物做的功。解题时需紧扣“一定增大功率”的要求,分析各选项是否能稳定提升单位时间内石锤做的功,排除存在不确定性的选项。
【解析】
功率是单位时间内完成的功,槽碓打谷的功来源于石锤下落的重力做功,即单次击打做功$W = mgh$,功率$P=\frac{W}{t}$。
选项A:增大石锤质量,若石锤质量过大,大木勺可能无法将其抬升,无法完成击打动作,不一定能增大功率;
选项B:增大水槽水量,大木勺可容纳更多水,下沉时带动石锤上升的高度更大,单次石锤下落做功更多,且单位时间内击打次数稳定,一定能增大功率;
选项C:增大木勺体积,若水槽水量不足,木勺无法装满水,无法保证每次抬升高度,不一定能增大功率;
选项D:石臼体积与石锤做功无关,对功率无影响。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
功率、重力势能
【点评】
本题结合古代农具考查功率的实际应用,需理解槽碓的工作过程,抓住“一定增大”的限定条件,分析各选项对功率的影响,避免因忽略限定条件误选。
【难度系数】
0.5
4.[科技发展]科技赋能正深刻改变着传统农业的生产方式,大大减轻了农民的负担,提高了生产效率。如图所示,一架无人机正在进行农药喷洒作业。在无人机沿着水平方向匀速飞行喷洒农药的过程中,它的(

A.动能不变,机械能不变
B.动能减小,机械能不变
C.动能不变,机械能减小
D.动能减小,机械能减小
D
)A.动能不变,机械能不变
B.动能减小,机械能不变
C.动能不变,机械能减小
D.动能减小,机械能减小
答案
4.D
解析
【分析】要解决这个问题,需明确动能、重力势能及机械能的决定因素:动能与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关,机械能为动能与势能之和。题目中无人机水平匀速飞行,速度和高度不变,但喷洒农药时自身质量不断减小,需结合这些条件分析各能量的变化。
【解析】1. 分析动能变化:动能的计算公式为$ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $,无人机沿水平方向匀速飞行,速度$ v $不变;但喷洒农药过程中,无人机的质量$ m $不断减小,因此动能$ E_k $减小。
2. 分析重力势能变化:重力势能的计算公式为$ E_p = mgh $,无人机水平飞行,高度$ h $不变;由于质量$ m $减小,因此重力势能$ E_p $减小。
3. 分析机械能变化:机械能等于动能与重力势能之和,动能和重力势能均减小,所以机械能减小。综上,选项D正确。
【答案】D
【知识点】动能的影响因素、重力势能的影响因素、机械能
【点评】本题结合农业生产中的无人机作业场景,考查机械能相关概念的应用,解题关键是注意到无人机喷洒农药时质量减小这一隐含条件,避免仅关注速度和高度而忽略质量变化导致错误。
【难度系数】0.5
【解析】1. 分析动能变化:动能的计算公式为$ E_k = \frac{1}{2}mv^2 $,无人机沿水平方向匀速飞行,速度$ v $不变;但喷洒农药过程中,无人机的质量$ m $不断减小,因此动能$ E_k $减小。
2. 分析重力势能变化:重力势能的计算公式为$ E_p = mgh $,无人机水平飞行,高度$ h $不变;由于质量$ m $减小,因此重力势能$ E_p $减小。
3. 分析机械能变化:机械能等于动能与重力势能之和,动能和重力势能均减小,所以机械能减小。综上,选项D正确。
【答案】D
【知识点】动能的影响因素、重力势能的影响因素、机械能
【点评】本题结合农业生产中的无人机作业场景,考查机械能相关概念的应用,解题关键是注意到无人机喷洒农药时质量减小这一隐含条件,避免仅关注速度和高度而忽略质量变化导致错误。
【难度系数】0.5
5.[物地综合]为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的倡议,某校组织学生远足爬山,开展户外运动。爬山区域等高线如图所示,不考虑重力变化,队伍重力势能最大的位置是(

A.A处
B.B处
C.C处
D.D处
D
)A.A处
B.B处
C.C处
D.D处
答案
5.D
解析
【分析】
要解决该问题,需明确:同一物体(质量不变)的重力势能随高度升高而增大,因此只需比较A、B、C、D四处的海拔高度,海拔最高的位置重力势能最大。接下来读取等高线图中各点的海拔:A处为700m,B处为600m,C处为700m,D处为800m,对比可知D处海拔最高。
【解析】
根据重力势能的影响规律:当物体质量不变时,高度越高,重力势能越大。本题中研究对象为同一队伍,质量不变,因此只需比较四处的海拔高度。从等高线图中读取各点海拔:A处海拔700m,B处海拔600m,C处海拔700m,D处海拔800m。800m是四处中的最高海拔,故D处重力势能最大。
【答案】
D
【知识点】
重力势能、等高线地形图判读
【点评】
本题结合实际场景考查重力势能的影响因素,同时涉及等高线的海拔读取,属于基础综合题,掌握重力势能与高度的关系、能准确读取等高线数值即可快速解题。
【难度系数】
0.8
要解决该问题,需明确:同一物体(质量不变)的重力势能随高度升高而增大,因此只需比较A、B、C、D四处的海拔高度,海拔最高的位置重力势能最大。接下来读取等高线图中各点的海拔:A处为700m,B处为600m,C处为700m,D处为800m,对比可知D处海拔最高。
【解析】
根据重力势能的影响规律:当物体质量不变时,高度越高,重力势能越大。本题中研究对象为同一队伍,质量不变,因此只需比较四处的海拔高度。从等高线图中读取各点海拔:A处海拔700m,B处海拔600m,C处海拔700m,D处海拔800m。800m是四处中的最高海拔,故D处重力势能最大。
【答案】
D
【知识点】
重力势能、等高线地形图判读
【点评】
本题结合实际场景考查重力势能的影响因素,同时涉及等高线的海拔读取,属于基础综合题,掌握重力势能与高度的关系、能准确读取等高线数值即可快速解题。
【难度系数】
0.8
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