1.下列数据与事实相接近的是(
A.中学生从一楼走上二楼做的功约为1 500 J
B.一瓶普通矿泉水的质量约为5 kg
C.人正常步行的速度约为5 m/s
D.一名中学生受到的重力大约是3 000 N
A
)A.中学生从一楼走上二楼做的功约为1 500 J
B.一瓶普通矿泉水的质量约为5 kg
C.人正常步行的速度约为5 m/s
D.一名中学生受到的重力大约是3 000 N
答案
1.A
解析
【分析】
本题是物理估测类题目,需结合生活常识和相关物理公式,逐一分析每个选项中物理量的实际值,判断是否与事实接近。首先回忆常见物理量的参考值:中学生质量约50kg,一层楼高度约3m,普通矿泉水容积约500mL,人正常步行速度约1.1m/s,再结合重力、功、密度等公式验证各选项。
【解析】
选项A:中学生质量约$ m=50kg $,重力$ G=mg=50kg×10N/kg=500N $,一层楼高度$ h≈3m $,从一楼到二楼做功$ W=Gh=500N×3m=1500J $,与事实接近,该选项正确。
选项B:普通矿泉水瓶容积约$ 500mL=500cm³ $,质量$ m=ρV=1g/cm³×500cm³=500g=0.5kg $,并非5kg,该选项错误。
选项C:人正常步行速度约1.1m/s,5m/s是短跑运动员的速度,不符合实际,该选项错误。
选项D:中学生重力约500N,3000N远大于实际值,该选项错误。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、质量估测、重力计算
【点评】
本题考查生活中常见物理量的估测,属于基础题型,需牢记常见物理量的参考值并结合公式分析,难度不大。
【难度系数】
0.7
本题是物理估测类题目,需结合生活常识和相关物理公式,逐一分析每个选项中物理量的实际值,判断是否与事实接近。首先回忆常见物理量的参考值:中学生质量约50kg,一层楼高度约3m,普通矿泉水容积约500mL,人正常步行速度约1.1m/s,再结合重力、功、密度等公式验证各选项。
【解析】
选项A:中学生质量约$ m=50kg $,重力$ G=mg=50kg×10N/kg=500N $,一层楼高度$ h≈3m $,从一楼到二楼做功$ W=Gh=500N×3m=1500J $,与事实接近,该选项正确。
选项B:普通矿泉水瓶容积约$ 500mL=500cm³ $,质量$ m=ρV=1g/cm³×500cm³=500g=0.5kg $,并非5kg,该选项错误。
选项C:人正常步行速度约1.1m/s,5m/s是短跑运动员的速度,不符合实际,该选项错误。
选项D:中学生重力约500N,3000N远大于实际值,该选项错误。
综上,答案为A。
【答案】
A
【知识点】
功的计算、质量估测、重力计算
【点评】
本题考查生活中常见物理量的估测,属于基础题型,需牢记常见物理量的参考值并结合公式分析,难度不大。
【难度系数】
0.7
2.如图所示,把轻弹簧固定在水平地面上,小球从O处由静止自由下落到此轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧(P处)到将弹簧压缩到最短(Q处),整个过程不计空气阻力,下列说法正确的是(

A.在P处弹簧的弹力最大
B.从O到P的过程中,小球的速度变大
C.从P到Q的过程中,弹簧的弹性势能变小
D.从O到Q的过程中,小球的机械能的大小不变
B
)A.在P处弹簧的弹力最大
B.从O到P的过程中,小球的速度变大
C.从P到Q的过程中,弹簧的弹性势能变小
D.从O到Q的过程中,小球的机械能的大小不变
答案
2.B
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需明确小球下落压缩弹簧过程中的受力、运动状态、弹性势能及机械能的变化规律:弹簧弹力由胡克定律决定,形变量越大弹力越大;从O到P小球仅受重力做自由落体运动;弹性势能与弹簧形变量正相关;小球的机械能变化由弹簧弹力做功决定,接触弹簧后小球机械能会转化为弹簧弹性势能。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:根据胡克定律$ F=kx $($ x $为弹簧形变量),P处是小球刚接触弹簧的位置,此时弹簧形变量最小,弹力最小;Q处弹簧压缩至最短,形变量最大,弹力最大,因此A错误。
2. 选项B:从O到P的过程中,不计空气阻力,小球只受重力,做自由落体运动,加速度向下与速度方向一致,速度持续变大,因此B正确。
3. 选项C:弹性势能大小与弹簧形变量正相关,形变量越大弹性势能越大。从P到Q,弹簧被不断压缩,形变量逐渐增大,弹性势能变大,因此C错误。
4. 选项D:从O到Q的过程中,小球接触弹簧后,弹簧弹力对小球做负功,小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能,因此小球自身的机械能减小,并非大小不变,D错误。
【答案】
B
【知识点】
自由落体运动、弹性势能、机械能变化
【点评】
本题考查弹簧与小球结合的基础力学知识点,需准确掌握弹力、弹性势能的变化规律,区分单个物体与系统的机械能守恒,是对基础概念的应用考查。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正误,需明确小球下落压缩弹簧过程中的受力、运动状态、弹性势能及机械能的变化规律:弹簧弹力由胡克定律决定,形变量越大弹力越大;从O到P小球仅受重力做自由落体运动;弹性势能与弹簧形变量正相关;小球的机械能变化由弹簧弹力做功决定,接触弹簧后小球机械能会转化为弹簧弹性势能。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:根据胡克定律$ F=kx $($ x $为弹簧形变量),P处是小球刚接触弹簧的位置,此时弹簧形变量最小,弹力最小;Q处弹簧压缩至最短,形变量最大,弹力最大,因此A错误。
2. 选项B:从O到P的过程中,不计空气阻力,小球只受重力,做自由落体运动,加速度向下与速度方向一致,速度持续变大,因此B正确。
3. 选项C:弹性势能大小与弹簧形变量正相关,形变量越大弹性势能越大。从P到Q,弹簧被不断压缩,形变量逐渐增大,弹性势能变大,因此C错误。
4. 选项D:从O到Q的过程中,小球接触弹簧后,弹簧弹力对小球做负功,小球的机械能会转化为弹簧的弹性势能,因此小球自身的机械能减小,并非大小不变,D错误。
【答案】
B
【知识点】
自由落体运动、弹性势能、机械能变化
【点评】
本题考查弹簧与小球结合的基础力学知识点,需准确掌握弹力、弹性势能的变化规律,区分单个物体与系统的机械能守恒,是对基础概念的应用考查。
【难度系数】
0.7
3.用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动,两次运动的s-t图像如图所示。若甲的重力比乙小,则下列说法中正确的是(

A.它们的惯性一定相等
B.甲、乙所受的拉力$F_甲$一定等于$F_乙$
C.它们的重力势能可能增大
D.甲的动能一定比乙的大
C
)A.它们的惯性一定相等
B.甲、乙所受的拉力$F_甲$一定等于$F_乙$
C.它们的重力势能可能增大
D.甲的动能一定比乙的大
答案
3.C
解析
【分析】
首先观察s-t图像,甲、乙的路程随时间变化为直线,说明二者都做匀速直线运动,处于平衡状态,此时拉力与各自重力是平衡力(F=G)。接下来逐一分析选项:A选项,惯性仅与质量有关,甲重力小则质量小,惯性更小;B选项,匀速时拉力等于重力,甲重力小则拉力更小;C选项,重力势能与质量、高度有关,二者沿竖直方向运动,若向上运动,高度增加,重力势能可能增大;D选项,动能与质量、速度有关,甲速度大但质量小,乙质量大但速度小,无法确定动能大小。
【解析】
1. 由s-t图像可知,甲、乙的路程与时间成正比,说明甲、乙都做匀速直线运动,处于平衡状态,所受拉力与重力是一对平衡力,即$F_甲=G_甲$,$F_乙=G_乙$。
2. 分析选项A:惯性大小只与物体的质量有关,质量越大惯性越大。已知$G_甲<G_乙$,根据$G=mg$,得$m_甲<m_乙$,所以甲的惯性小于乙的惯性,A错误。
3. 分析选项B:因为$F_甲=G_甲$,$F_乙=G_乙$,且$G_甲<G_乙$,所以$F_甲<F_乙$,B错误。
4. 分析选项C:重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关($E_p=mgh$)。甲、乙沿竖直方向运动,若它们向上运动,高度$h$增大,即使甲质量小,重力势能也可能增大,因此“重力势能可能增大”的说法正确,C正确。
5. 分析选项D:先计算速度,$v_甲=\frac{s_甲}{t_甲}=\frac{8m}{8s}=1m/s$,$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}=\frac{6m}{12s}=0.5m/s$,可知$v_甲>v_乙$;动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,甲速度大但质量小,乙质量大但速度小,无法确定两者动能的大小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
匀速直线运动、惯性、二力平衡、重力势能、动能
【点评】
本题结合s-t图像考查力学核心概念,需先从图像判断运动状态,再结合各物理量的影响因素分析选项,综合性较强,需学生熟练掌握基础概念的应用。
【难度系数】
0.5
首先观察s-t图像,甲、乙的路程随时间变化为直线,说明二者都做匀速直线运动,处于平衡状态,此时拉力与各自重力是平衡力(F=G)。接下来逐一分析选项:A选项,惯性仅与质量有关,甲重力小则质量小,惯性更小;B选项,匀速时拉力等于重力,甲重力小则拉力更小;C选项,重力势能与质量、高度有关,二者沿竖直方向运动,若向上运动,高度增加,重力势能可能增大;D选项,动能与质量、速度有关,甲速度大但质量小,乙质量大但速度小,无法确定动能大小。
【解析】
1. 由s-t图像可知,甲、乙的路程与时间成正比,说明甲、乙都做匀速直线运动,处于平衡状态,所受拉力与重力是一对平衡力,即$F_甲=G_甲$,$F_乙=G_乙$。
2. 分析选项A:惯性大小只与物体的质量有关,质量越大惯性越大。已知$G_甲<G_乙$,根据$G=mg$,得$m_甲<m_乙$,所以甲的惯性小于乙的惯性,A错误。
3. 分析选项B:因为$F_甲=G_甲$,$F_乙=G_乙$,且$G_甲<G_乙$,所以$F_甲<F_乙$,B错误。
4. 分析选项C:重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关($E_p=mgh$)。甲、乙沿竖直方向运动,若它们向上运动,高度$h$增大,即使甲质量小,重力势能也可能增大,因此“重力势能可能增大”的说法正确,C正确。
5. 分析选项D:先计算速度,$v_甲=\frac{s_甲}{t_甲}=\frac{8m}{8s}=1m/s$,$v_乙=\frac{s_乙}{t_乙}=\frac{6m}{12s}=0.5m/s$,可知$v_甲>v_乙$;动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,甲速度大但质量小,乙质量大但速度小,无法确定两者动能的大小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
匀速直线运动、惯性、二力平衡、重力势能、动能
【点评】
本题结合s-t图像考查力学核心概念,需先从图像判断运动状态,再结合各物理量的影响因素分析选项,综合性较强,需学生熟练掌握基础概念的应用。
【难度系数】
0.5
4.重为 500 N 的小明在某次跳绳中,重心离地面的高度 h 随时间 t 变化如图,下列说法正确的是(

A.跳绳个数越多,做功越快
B.上升过程中,动能转化为重力势能
C.在最高点时,小明处于平衡状态
D.从最高点落地的过程,重力做功 250 J
B
)A.跳绳个数越多,做功越快
B.上升过程中,动能转化为重力势能
C.在最高点时,小明处于平衡状态
D.从最高点落地的过程,重力做功 250 J
答案
4.B
解析
【分析】
本题结合跳绳的实际场景,需依据机械能转化、平衡状态、重力做功、功率的相关概念逐一分析选项:
1. 选项A:做功快慢由功率决定,功率是功与时间的比值,仅跳绳个数多无法确定时间,不能判断做功快慢;
2. 选项B:上升过程中,速度减小、高度增加,动能转化为重力势能;
3. 选项C:最高点时小明只受重力,合力不为零,不处于平衡状态;
4. 选项D:重力做功需用重心变化的实际高度计算,结合图像数据可判断其错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:功率表示做功快慢,公式为$ P=\frac{W}{t} $,功率由功和时间共同决定,仅跳绳个数多,未明确时间,无法判断做功快慢,A错误。
选项B:上升过程中,小明质量不变,速度减小(动能减小),高度增大(重力势能增大),动能转化为重力势能,B正确。
选项C:平衡状态要求物体合力为零,最高点时小明速度为0,但仅受重力,合力不为零,不处于平衡状态,C错误。
选项D:重力做功公式为$ W=Gh $,由图像知重心上升高度$ h=5cm=0.05m $,则$ W=500N×0.05m=25J≠250J $,D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能的转化、重力做功、平衡状态、功率
【点评】
本题考查力学基础概念的应用,需准确掌握各概念的核心条件(如平衡状态的合力要求、重力做功的位移是竖直方向变化量),避免因细节疏漏出错。
【难度系数】
0.5
本题结合跳绳的实际场景,需依据机械能转化、平衡状态、重力做功、功率的相关概念逐一分析选项:
1. 选项A:做功快慢由功率决定,功率是功与时间的比值,仅跳绳个数多无法确定时间,不能判断做功快慢;
2. 选项B:上升过程中,速度减小、高度增加,动能转化为重力势能;
3. 选项C:最高点时小明只受重力,合力不为零,不处于平衡状态;
4. 选项D:重力做功需用重心变化的实际高度计算,结合图像数据可判断其错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:功率表示做功快慢,公式为$ P=\frac{W}{t} $,功率由功和时间共同决定,仅跳绳个数多,未明确时间,无法判断做功快慢,A错误。
选项B:上升过程中,小明质量不变,速度减小(动能减小),高度增大(重力势能增大),动能转化为重力势能,B正确。
选项C:平衡状态要求物体合力为零,最高点时小明速度为0,但仅受重力,合力不为零,不处于平衡状态,C错误。
选项D:重力做功公式为$ W=Gh $,由图像知重心上升高度$ h=5cm=0.05m $,则$ W=500N×0.05m=25J≠250J $,D错误。
【答案】
B
【知识点】
动能与势能的转化、重力做功、平衡状态、功率
【点评】
本题考查力学基础概念的应用,需准确掌握各概念的核心条件(如平衡状态的合力要求、重力做功的位移是竖直方向变化量),避免因细节疏漏出错。
【难度系数】
0.5
5.中国运动员在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中夺冠。该项目示意图如图所示,实线代表雪道,虚线是运动员运动的轨迹。运动员从A点起滑,最后停在D点,则运动员(
)
A.在B点时重力势能最大
B.在C点时动能为零
C.在D点时机械能最小
D.从B点运动到C点,重力势能转化为动能
A.在B点时重力势能最大
B.在C点时动能为零
C.在D点时机械能最小
D.从B点运动到C点,重力势能转化为动能
答案
5.C
解析
【分析】
本题考查机械能的转化与变化,需明确动能、重力势能的影响因素,以及机械能因摩擦会逐渐减小的规律。逐一分析选项:A选项,重力势能与高度有关,A点高度高于B、C,重力势能更大;B选项,C点是轨迹最高点,运动员仍有水平速度,动能不为零;C选项,运动中受摩擦,机械能不断转化为内能,位置越靠后机械能越小;D选项,B到C高度升高,重力势能增加,是动能转化为重力势能。
【解析】
1. 重力势能的大小由质量和高度决定,质量不变时,高度越高重力势能越大。运动员在A点的高度大于B、C点,因此A点重力势能最大,故A错误;
2. 动能的大小由质量和速度决定,质量不变时,速度不为零则动能不为零。运动员在C点时,仍存在水平方向的速度,所以动能不为零,故B错误;
3. 运动员运动过程中,雪道和空气的摩擦会使机械能持续转化为内能,机械能逐渐减小。因此整个过程中,越靠后的位置机械能越小,D点是最终位置,所以D点机械能最小,故C正确;
4. 从B点到C点,运动员高度升高,重力势能增大,速度减小,动能减小,该过程是动能转化为重力势能,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能及其转化、重力势能、动能
【点评】
本题核心是理解机械能的损耗规律及动能、重力势能的影响因素,易错点是误将轨迹最高点的动能判断为零,忽略水平方向的速度。
【难度系数】
0.6
本题考查机械能的转化与变化,需明确动能、重力势能的影响因素,以及机械能因摩擦会逐渐减小的规律。逐一分析选项:A选项,重力势能与高度有关,A点高度高于B、C,重力势能更大;B选项,C点是轨迹最高点,运动员仍有水平速度,动能不为零;C选项,运动中受摩擦,机械能不断转化为内能,位置越靠后机械能越小;D选项,B到C高度升高,重力势能增加,是动能转化为重力势能。
【解析】
1. 重力势能的大小由质量和高度决定,质量不变时,高度越高重力势能越大。运动员在A点的高度大于B、C点,因此A点重力势能最大,故A错误;
2. 动能的大小由质量和速度决定,质量不变时,速度不为零则动能不为零。运动员在C点时,仍存在水平方向的速度,所以动能不为零,故B错误;
3. 运动员运动过程中,雪道和空气的摩擦会使机械能持续转化为内能,机械能逐渐减小。因此整个过程中,越靠后的位置机械能越小,D点是最终位置,所以D点机械能最小,故C正确;
4. 从B点到C点,运动员高度升高,重力势能增大,速度减小,动能减小,该过程是动能转化为重力势能,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
机械能及其转化、重力势能、动能
【点评】
本题核心是理解机械能的损耗规律及动能、重力势能的影响因素,易错点是误将轨迹最高点的动能判断为零,忽略水平方向的速度。
【难度系数】
0.6
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