1.一位体重为50 kg的同学在跳绳测试中,1 min跳180次,每次腾空的最大高度平均为4 cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率是(
A.60 W
B.500 W
C.3600 W
D.6000 W
A
)。A.60 W
B.500 W
C.3600 W
D.6000 W
答案
1.A
解析
【分析】要计算跳绳过程中克服重力做功的平均功率,需利用平均功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$,分三步推导:①先计算同学的重力;②算出1分钟内跳绳克服重力做的总功;③将总功除以总时间(换算为秒)得到平均功率,最终匹配选项。
【解析】
1. 计算同学的重力:$G=mg=50kg×10N/kg=500N$(初中物理取$g=10N/kg$简化计算);
2. 单位换算:每次腾空高度$h=4cm=0.04m$,总时间$t=1min=60s$;
3. 单次跳绳克服重力做功:$W_1=Gh=500N×0.04m=20J$;
4. 1分钟内总功:$W_{总}=180×W_1=180×20J=3600J$;
5. 平均功率:$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3600J}{60s}=60W$,对应选项A。
【答案】A
【知识点】重力计算、功的计算、功率的计算
【点评】本题是功与功率的基础应用题,核心是掌握总功和平均功率的计算逻辑,需注意单位统一换算,难度较低,属于基础得分题。
【难度系数】0.7
【解析】
1. 计算同学的重力:$G=mg=50kg×10N/kg=500N$(初中物理取$g=10N/kg$简化计算);
2. 单位换算:每次腾空高度$h=4cm=0.04m$,总时间$t=1min=60s$;
3. 单次跳绳克服重力做功:$W_1=Gh=500N×0.04m=20J$;
4. 1分钟内总功:$W_{总}=180×W_1=180×20J=3600J$;
5. 平均功率:$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3600J}{60s}=60W$,对应选项A。
【答案】A
【知识点】重力计算、功的计算、功率的计算
【点评】本题是功与功率的基础应用题,核心是掌握总功和平均功率的计算逻辑,需注意单位统一换算,难度较低,属于基础得分题。
【难度系数】0.7
2.如图所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停下来。下列说法中正确的是(
A.木块运动时,木块所受的重力对木块做了功
B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动
C.木块所受的摩擦力不会改变木块的运动状态
D.木块运动时,木块所受的摩擦力没有对木块做功
B
)。A.木块运动时,木块所受的重力对木块做了功
B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动
C.木块所受的摩擦力不会改变木块的运动状态
D.木块运动时,木块所受的摩擦力没有对木块做功
答案
2.B
解析
【分析】
这道题需结合做功的两个必要因素、力与运动状态的关系,逐一分析每个选项:首先明确做功需要“力”和“力的方向上的位移”两个条件;力是改变物体运动状态的原因,弹力、摩擦力都会影响物体运动状态,据此判断各选项正误。
【解析】
逐个分析选项:
A选项:做功的两个必要条件是作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离。木块重力方向竖直向下,木块沿水平方向运动,未在重力方向移动距离,因此重力不做功,A错误。
B选项:力是改变物体运动状态的原因,压缩的弹簧释放后对木块施加弹力,使木块由静止变为运动,B正确。
C选项:摩擦力阻碍木块相对运动,会使木块速度减小,改变了木块的运动状态,C错误。
D选项:木块运动时,摩擦力方向与运动方向相反,木块在摩擦力方向上移动了距离,因此摩擦力对木块做功,D错误。
【答案】
B
【知识点】
功的判断、力与运动状态、摩擦力与弹力
【点评】
本题考查初中力学基础知识点,需准确掌握做功的必要条件、力的作用效果,属于常见基础题型,侧重对核心概念的理解应用。
【难度系数】
0.7
这道题需结合做功的两个必要因素、力与运动状态的关系,逐一分析每个选项:首先明确做功需要“力”和“力的方向上的位移”两个条件;力是改变物体运动状态的原因,弹力、摩擦力都会影响物体运动状态,据此判断各选项正误。
【解析】
逐个分析选项:
A选项:做功的两个必要条件是作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离。木块重力方向竖直向下,木块沿水平方向运动,未在重力方向移动距离,因此重力不做功,A错误。
B选项:力是改变物体运动状态的原因,压缩的弹簧释放后对木块施加弹力,使木块由静止变为运动,B正确。
C选项:摩擦力阻碍木块相对运动,会使木块速度减小,改变了木块的运动状态,C错误。
D选项:木块运动时,摩擦力方向与运动方向相反,木块在摩擦力方向上移动了距离,因此摩擦力对木块做功,D错误。
【答案】
B
【知识点】
功的判断、力与运动状态、摩擦力与弹力
【点评】
本题考查初中力学基础知识点,需准确掌握做功的必要条件、力的作用效果,属于常见基础题型,侧重对核心概念的理解应用。
【难度系数】
0.7
3. 如图所示,我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机,在水面高速滑行后,腾空而起,沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降。下列说法正确的是( )。

A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能
B.飞机沿水平方向匀速飞行时,机械能保持不变
C.飞机减速下降的过程中,其机械能增加
D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小
A.飞机腾空而起的过程中,其重力势能转化为动能
B.飞机沿水平方向匀速飞行时,机械能保持不变
C.飞机减速下降的过程中,其机械能增加
D.飞机只要加速飞行,其重力势能就一定减小
答案
3.B
解析
【分析】
本题考查动能、重力势能及机械能的变化规律,解题思路为:先明确动能(与质量、速度有关)、重力势能(与质量、高度有关)、机械能(动能与势能之和)的影响因素,再逐一分析每个选项中飞机的运动过程,判断各能量的变化情况,进而确定正确选项。
【解析】
A选项:飞机腾空而起时,速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大,该过程是燃料的化学能转化为机械能,并非重力势能转化为动能,故A错误。
B选项:飞机沿水平方向匀速飞行时,质量不变,速度不变,因此动能不变;高度不变,重力势能不变。机械能为动能与重力势能之和,所以机械能保持不变,故B正确。
C选项:飞机减速下降时,速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小,因此机械能(动能+势能)减小,故C错误。
D选项:飞机加速飞行时,若高度增加,重力势能会增大,并非一定减小,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能变化、机械能
【点评】
本题属于机械能相关的基础题,需掌握动能、重力势能的影响因素及机械能的概念,逐一分析各运动过程的能量变化即可得出答案,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查动能、重力势能及机械能的变化规律,解题思路为:先明确动能(与质量、速度有关)、重力势能(与质量、高度有关)、机械能(动能与势能之和)的影响因素,再逐一分析每个选项中飞机的运动过程,判断各能量的变化情况,进而确定正确选项。
【解析】
A选项:飞机腾空而起时,速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大,该过程是燃料的化学能转化为机械能,并非重力势能转化为动能,故A错误。
B选项:飞机沿水平方向匀速飞行时,质量不变,速度不变,因此动能不变;高度不变,重力势能不变。机械能为动能与重力势能之和,所以机械能保持不变,故B正确。
C选项:飞机减速下降时,速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小,因此机械能(动能+势能)减小,故C错误。
D选项:飞机加速飞行时,若高度增加,重力势能会增大,并非一定减小,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能变化、机械能
【点评】
本题属于机械能相关的基础题,需掌握动能、重力势能的影响因素及机械能的概念,逐一分析各运动过程的能量变化即可得出答案,难度适中。
【难度系数】
0.6
4. 如图甲所示,一块质量为0.2 kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3 N的作用下向上运动,铁块运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为

1
N,0~5 s内拉力F做的功是3
J。(g取10 N/kg)答案
4.1 3
解析
【分析】
要解决本题,首先通过v-t图像判断铁块的运动状态,再结合受力平衡分析摩擦力,最后利用匀速运动的路程公式和功的公式计算拉力做的功。由图乙可知,铁块在0~5s内速度保持0.2m/s不变,做匀速直线运动,受力平衡;对铁块竖直方向受力分析:受向上的拉力F,向下的重力G,以及向下的滑动摩擦力f(铁块向上运动,摩擦力阻碍相对运动,方向竖直向下),根据平衡条件可求摩擦力,再结合匀速运动的路程和功的公式计算拉力做功。
【解析】
1. 计算铁块的重力:$G=mg=0.2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2\ \mathrm{N}$;
2. 铁块做匀速直线运动,竖直方向受力平衡,即$F=G+f$,因此摩擦力$f=F-G=3\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$;
3. 计算0~5s内铁块上升的距离:$s=vt=0.2\ \mathrm{m/s} × 5\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{m}$;
4. 计算拉力F做的功:$W=Fs=3\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$。
【答案】
1;3
【知识点】
二力平衡、功的计算、重力的计算
【点评】
本题结合v-t图像考查力学综合计算,核心是判断匀速运动状态下的受力平衡,再运用相关公式计算,需注意摩擦力方向的判断,难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决本题,首先通过v-t图像判断铁块的运动状态,再结合受力平衡分析摩擦力,最后利用匀速运动的路程公式和功的公式计算拉力做的功。由图乙可知,铁块在0~5s内速度保持0.2m/s不变,做匀速直线运动,受力平衡;对铁块竖直方向受力分析:受向上的拉力F,向下的重力G,以及向下的滑动摩擦力f(铁块向上运动,摩擦力阻碍相对运动,方向竖直向下),根据平衡条件可求摩擦力,再结合匀速运动的路程和功的公式计算拉力做功。
【解析】
1. 计算铁块的重力:$G=mg=0.2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg}=2\ \mathrm{N}$;
2. 铁块做匀速直线运动,竖直方向受力平衡,即$F=G+f$,因此摩擦力$f=F-G=3\ \mathrm{N}-2\ \mathrm{N}=1\ \mathrm{N}$;
3. 计算0~5s内铁块上升的距离:$s=vt=0.2\ \mathrm{m/s} × 5\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{m}$;
4. 计算拉力F做的功:$W=Fs=3\ \mathrm{N} × 1\ \mathrm{m}=3\ \mathrm{J}$。
【答案】
1;3
【知识点】
二力平衡、功的计算、重力的计算
【点评】
本题结合v-t图像考查力学综合计算,核心是判断匀速运动状态下的受力平衡,再运用相关公式计算,需注意摩擦力方向的判断,难度适中。
【难度系数】
0.4
5.如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。

(1)实验中,探究的动能是指
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
(2)甲和乙的实验是为了研究动能大小与
(3)善于动脑的小明设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能
(1)实验中,探究的动能是指
B
(填序号)。A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击的动能
(2)甲和乙的实验是为了研究动能大小与
速度
的关系。实验小组决定对超载问题进行一次模拟探究,经讨论后认为用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象,如图,小组应选择甲、乙、丙三次实验中的甲、丙
进行比较。(3)善于动脑的小明设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能
不同
(选填“相同”或“不同”),放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度,放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块,这样做不能
(选填“能”或“不能”)验证动能与质量的关系。答案
5.(1) B
(2) 速度 甲、丙
(3) 不同 不能
(2) 速度 甲、丙
(3) 不同 不能
解析
【分析】
本题围绕“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验展开,需结合控制变量法、转换法分析:
(1)实验通过木块被推动的距离反映小球动能大小,研究的是小球撞击木块瞬间的动能,据此判断选项;
(2)甲、乙实验中,小球质量相同,释放高度不同(到达水平面速度不同),变量为速度;超载问题对应质量大的物体,需控制速度相同、改变质量,据此选实验;
(3)弹性势能与弹性形变程度有关;同一弹簧压缩相同程度时,弹性势能相同,转化为小球的动能相同,据此判断能否验证动能与质量的关系。
【解析】
(1)实验中,我们通过木块被推动的距离来间接判断小球动能的大小,探究的是小球撞击木块时的动能,故选B。
(2)甲和乙实验中,小球质量均为m,释放高度不同(甲为2h,乙为h),到达水平面时的速度不同,是为了研究动能大小与速度的关系;超载是指汽车质量过大,需控制速度相同、改变质量,甲、丙实验中,小球释放高度均为2h(到达水平面速度相同),质量分别为m和2m,因此应选甲、丙进行比较。
(3)弹簧的弹性势能与弹性形变程度有关,将同一弹簧压到不同程度,形变不同,弹性势能不同;同一弹簧压缩到相同程度,弹性势能相同,释放后转化为小球的动能相同,因此不同质量的小球撞击木块时的动能相同,无法验证动能与质量的关系,故填不能。
【答案】
5.(1) B
(2) 速度 甲、丙
(3) 不同 不能
【知识点】
动能的影响因素、弹性势能、控制变量法
【点评】
本题是探究动能影响因素的经典实验题,重点考查控制变量法和转换法的应用,需明确实验中变量的控制逻辑,易错点在第三问,需理解同一弹簧压缩相同程度时小球动能相同,无法改变质量同时保证速度不同,因此不能验证动能与质量的关系。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验展开,需结合控制变量法、转换法分析:
(1)实验通过木块被推动的距离反映小球动能大小,研究的是小球撞击木块瞬间的动能,据此判断选项;
(2)甲、乙实验中,小球质量相同,释放高度不同(到达水平面速度不同),变量为速度;超载问题对应质量大的物体,需控制速度相同、改变质量,据此选实验;
(3)弹性势能与弹性形变程度有关;同一弹簧压缩相同程度时,弹性势能相同,转化为小球的动能相同,据此判断能否验证动能与质量的关系。
【解析】
(1)实验中,我们通过木块被推动的距离来间接判断小球动能的大小,探究的是小球撞击木块时的动能,故选B。
(2)甲和乙实验中,小球质量均为m,释放高度不同(甲为2h,乙为h),到达水平面时的速度不同,是为了研究动能大小与速度的关系;超载是指汽车质量过大,需控制速度相同、改变质量,甲、丙实验中,小球释放高度均为2h(到达水平面速度相同),质量分别为m和2m,因此应选甲、丙进行比较。
(3)弹簧的弹性势能与弹性形变程度有关,将同一弹簧压到不同程度,形变不同,弹性势能不同;同一弹簧压缩到相同程度,弹性势能相同,释放后转化为小球的动能相同,因此不同质量的小球撞击木块时的动能相同,无法验证动能与质量的关系,故填不能。
【答案】
5.(1) B
(2) 速度 甲、丙
(3) 不同 不能
【知识点】
动能的影响因素、弹性势能、控制变量法
【点评】
本题是探究动能影响因素的经典实验题,重点考查控制变量法和转换法的应用,需明确实验中变量的控制逻辑,易错点在第三问,需理解同一弹簧压缩相同程度时小球动能相同,无法改变质量同时保证速度不同,因此不能验证动能与质量的关系。
【难度系数】
0.5
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