8. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的s-t图像如题8图所示,下列判断正确的是()。

A.物体在10s时的速度大于4s时的速度
B.0~6s物体所受的拉力大于6~12s物体所受的拉力
C.0~6s拉力对物体做功的功率小于6~12s拉力对物体做功的功率
D.0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功
A.物体在10s时的速度大于4s时的速度
B.0~6s物体所受的拉力大于6~12s物体所受的拉力
C.0~6s拉力对物体做功的功率小于6~12s拉力对物体做功的功率
D.0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功
答案
D
解析
【解析】
1. 分析s-t图像:
0~6s:物体做匀速直线运动,速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{3m}{6s}=0.5m/s$,通过路程$s_1=3m$;
6~12s:物体做匀速直线运动,速度$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{4m-3m}{12s-6s}\approx0.17m/s$,通过路程$s_2=1m$。
2. 选项分析:
A:10s时速度小于4s时速度,A错误;
B:物体均做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,摩擦力不变,故两段时间拉力相等,B错误;
C:功率$P=Fv$,F相同,$v_1>v_2$,则0~6s拉力功率更大,C错误;
D:功$W=Fs$,F相同,$s_1>s_2$,则0~6s拉力做功更多,D正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像分析、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合s-t图像考查匀速直线运动的特点、功与功率的计算,需从图像提取路程、时间信息,结合公式分析判断,侧重对图像分析能力和公式应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
1. 分析s-t图像:
0~6s:物体做匀速直线运动,速度$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{3m}{6s}=0.5m/s$,通过路程$s_1=3m$;
6~12s:物体做匀速直线运动,速度$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{4m-3m}{12s-6s}\approx0.17m/s$,通过路程$s_2=1m$。
2. 选项分析:
A:10s时速度小于4s时速度,A错误;
B:物体均做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,摩擦力不变,故两段时间拉力相等,B错误;
C:功率$P=Fv$,F相同,$v_1>v_2$,则0~6s拉力功率更大,C错误;
D:功$W=Fs$,F相同,$s_1>s_2$,则0~6s拉力做功更多,D正确。
【答案】
D
【知识点】
s-t图像分析、功的计算、功率的计算
【点评】
本题结合s-t图像考查匀速直线运动的特点、功与功率的计算,需从图像提取路程、时间信息,结合公式分析判断,侧重对图像分析能力和公式应用能力的考查。
【难度系数】
0.6
9. 学习“功率”后,小明想测出自己从一楼到四楼的功率。现有如下器材:①天平;②台秤;③弹簧测力计;④秒表;⑤温度计;⑥皮尺。
(1)请帮小明选择最合适的测量工具:(填序号)。
(2)请帮他在虚线框内设计一个实验表格,并用物理量符号表示相关的物理量。
(3)请写出小明上楼的功率表达式。(用物理量符号表示)
(1)请帮小明选择最合适的测量工具:(填序号)。
(2)请帮他在虚线框内设计一个实验表格,并用物理量符号表示相关的物理量。
(3)请写出小明上楼的功率表达式。(用物理量符号表示)
答案
②④⑥
$P=\frac {mgh}t$
解析
【解析】
(1) 根据功率推导式 $ P = \frac{mgh}{t} $,测量上楼功率需要测量人的质量、一楼到四楼的高度、上楼所用时间,因此选择台秤②测质量、秒表④测时间、皮尺⑥测高度,故合适的测量工具为②④⑥。
(2) 实验表格需记录实验次数、人的质量 $ m $、楼高 $ h $、上楼时间 $ t $、上楼功率 $ P $,设计如下:
| 实验次数 | 人的质量 $ m $(kg) | 一楼到四楼的高度 $ h $(m) | 上楼时间 $ t $(s) | 上楼功率 $ P $(W) |
|----------|------------------------|--------------------------------|-----------------------|-----------------------|
| 1 | | | | |
| 2 | | | | |
| 3 | | | | |
(3) 上楼时克服重力做功 $ W = mgh $,结合功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,可得功率表达式为 $ P = \frac{mgh}{t} $。
【答案】
(1) ②④⑥
(2) 实验表格如下:
| 实验次数 | 人的质量 $ m $(kg) | 一楼到四楼的高度 $ h $(m) | 上楼时间 $ t $(s) | 上楼功率 $ P $(W) |
|----------|------------------------|--------------------------------|-----------------------|-----------------------|
| 1 | | | | |
| 2 | | | | |
| 3 | | | | |
(3) $ P = \frac{mgh}{t} $
【知识点】
功率的测量、功的计算
【点评】
本题围绕功率的测量展开,考查了测量工具的选择、实验表格的设计以及功率表达式的推导,重点考查对功率计算公式的理解与应用,有助于提升学生的实验设计能力。
【难度系数】
0.6
(1) 根据功率推导式 $ P = \frac{mgh}{t} $,测量上楼功率需要测量人的质量、一楼到四楼的高度、上楼所用时间,因此选择台秤②测质量、秒表④测时间、皮尺⑥测高度,故合适的测量工具为②④⑥。
(2) 实验表格需记录实验次数、人的质量 $ m $、楼高 $ h $、上楼时间 $ t $、上楼功率 $ P $,设计如下:
| 实验次数 | 人的质量 $ m $(kg) | 一楼到四楼的高度 $ h $(m) | 上楼时间 $ t $(s) | 上楼功率 $ P $(W) |
|----------|------------------------|--------------------------------|-----------------------|-----------------------|
| 1 | | | | |
| 2 | | | | |
| 3 | | | | |
(3) 上楼时克服重力做功 $ W = mgh $,结合功率公式 $ P = \frac{W}{t} $,可得功率表达式为 $ P = \frac{mgh}{t} $。
【答案】
(1) ②④⑥
(2) 实验表格如下:
| 实验次数 | 人的质量 $ m $(kg) | 一楼到四楼的高度 $ h $(m) | 上楼时间 $ t $(s) | 上楼功率 $ P $(W) |
|----------|------------------------|--------------------------------|-----------------------|-----------------------|
| 1 | | | | |
| 2 | | | | |
| 3 | | | | |
(3) $ P = \frac{mgh}{t} $
【知识点】
功率的测量、功的计算
【点评】
本题围绕功率的测量展开,考查了测量工具的选择、实验表格的设计以及功率表达式的推导,重点考查对功率计算公式的理解与应用,有助于提升学生的实验设计能力。
【难度系数】
0.6
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