1. (镇江句容期末)如图所示,一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物,吊起过程中起重机对重物的拉力功率保持不变,重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同,不考虑空气阻力,在重物上升过程中,下列说法正确的是 (
A.重物可能先加速再减速
B.拉力在ab段对重物所做的功等于在bc段对重物所做的功

C.重物经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间
D.重物的动能转化为重力势能
C
)A.重物可能先加速再减速
B.拉力在ab段对重物所做的功等于在bc段对重物所做的功
C.重物经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间
D.重物的动能转化为重力势能
答案
由P=Fv知,竖直向上吊起过程中,开始速度小,拉力大,大于重力做加速运动,而速度足够大时,拉力等于重力,物体匀速运动,拉力不再减小,故重物先加速再匀速;ab段与bc段距离相同,ab段的平均速度小于bc段的平均速度,因此经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间;由于拉力功率保持不变,故拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功;重物的动能先变大后不变,因而动能没有减小而转化为其他能。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合功率公式$P=Fv$分析拉力变化,进而判断重物的运动状态;再结合平均速度、功的计算分析各选项。起重机对重物的拉力功率$P$保持不变,由$P=Fv$可得拉力$F=\frac{P}{v}$:重物从$a$处由静止开始上升时,初始速度小,拉力大于重力,重物向上加速;随着速度增大,拉力逐渐减小,当拉力等于重力时,重物匀速运动,因此重物先加速后匀速。接下来逐一分析选项:A判断运动状态,B分析拉力做功,C比较运动时间,D分析能量转化。
【解析】
1. 判断重物运动状态:由$P=Fv$,功率$P$不变,重物上升时,初始速度小,拉力$F=\frac{P}{v}>G$(重力),合力向上,重物加速;速度增大后,$F$减小,当$F=G$时,合力为零,重物匀速,故重物先加速后匀速,不会减速,A错误。
2. 分析拉力做功:功的计算公式为$W=Pt$,$P$不变。$ab$段与$bc$段距离相同,但$ab$段重物做加速运动,平均速度小于$bc$段,因此$ab$段运动时间$t_{ab}>t_{bc}$,故$W_{ab}=P· t_{ab}>W_{bc}=P· t_{bc}$,B错误。
3. 比较运动时间:$ab$段重物加速,速度逐渐增大,相同距离$s$下,平均速度$\bar{v}_{ab}<\bar{v}_{bc}$,由$t=\frac{s}{\bar{v}}$可知,$s$相同,平均速度越小,时间越长,故$t_{ab}>t_{bc}$,C正确。
4. 分析能量转化:重物动能先增大(加速时)后不变(匀速时),重力势能一直增大,能量来自起重机拉力做功,并非动能转化为重力势能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率与速度关系、功的计算、运动快慢比较
【点评】
本题结合起重机吊重物的实际场景,考查功率公式的应用、运动状态分析及能量转化,需明确功率不变时拉力与速度的关系,结合平均速度判断运动时间,易错点是对运动状态和能量转化的理解。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合功率公式$P=Fv$分析拉力变化,进而判断重物的运动状态;再结合平均速度、功的计算分析各选项。起重机对重物的拉力功率$P$保持不变,由$P=Fv$可得拉力$F=\frac{P}{v}$:重物从$a$处由静止开始上升时,初始速度小,拉力大于重力,重物向上加速;随着速度增大,拉力逐渐减小,当拉力等于重力时,重物匀速运动,因此重物先加速后匀速。接下来逐一分析选项:A判断运动状态,B分析拉力做功,C比较运动时间,D分析能量转化。
【解析】
1. 判断重物运动状态:由$P=Fv$,功率$P$不变,重物上升时,初始速度小,拉力$F=\frac{P}{v}>G$(重力),合力向上,重物加速;速度增大后,$F$减小,当$F=G$时,合力为零,重物匀速,故重物先加速后匀速,不会减速,A错误。
2. 分析拉力做功:功的计算公式为$W=Pt$,$P$不变。$ab$段与$bc$段距离相同,但$ab$段重物做加速运动,平均速度小于$bc$段,因此$ab$段运动时间$t_{ab}>t_{bc}$,故$W_{ab}=P· t_{ab}>W_{bc}=P· t_{bc}$,B错误。
3. 比较运动时间:$ab$段重物加速,速度逐渐增大,相同距离$s$下,平均速度$\bar{v}_{ab}<\bar{v}_{bc}$,由$t=\frac{s}{\bar{v}}$可知,$s$相同,平均速度越小,时间越长,故$t_{ab}>t_{bc}$,C正确。
4. 分析能量转化:重物动能先增大(加速时)后不变(匀速时),重力势能一直增大,能量来自起重机拉力做功,并非动能转化为重力势能,D错误。
【答案】
C
【知识点】
功率与速度关系、功的计算、运动快慢比较
【点评】
本题结合起重机吊重物的实际场景,考查功率公式的应用、运动状态分析及能量转化,需明确功率不变时拉力与速度的关系,结合平均速度判断运动时间,易错点是对运动状态和能量转化的理解。
【难度系数】
0.5
2.(镇江京口期末)如图甲、乙、丙所示的实验装置完全相同。燃料质量相同,液体质量和初温均相同。同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热,每隔半分钟记录液体升高的温度 $\Delta t$,直至燃料全部烧完。根据记录的数据,绘制出的图线如图丁所示。设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收,则
(

A.燃料燃尽时液体吸热之比为 $Q_{\mathrm{甲吸}}:Q_{\mathrm{乙吸}}:Q_{\mathrm{丙吸}}=15:8:6$
B.燃料的热值之比为 $q_{\mathrm{A}}:q_{\mathrm{B}}=3:5$
C.燃料燃尽时放热之比为 $Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}:Q_{\mathrm{丙放}}=3:3:2$
D.液体的比热容之比为 $c_1:c_2=15:8$
(
C
)A.燃料燃尽时液体吸热之比为 $Q_{\mathrm{甲吸}}:Q_{\mathrm{乙吸}}:Q_{\mathrm{丙吸}}=15:8:6$
B.燃料的热值之比为 $q_{\mathrm{A}}:q_{\mathrm{B}}=3:5$
C.燃料燃尽时放热之比为 $Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}:Q_{\mathrm{丙放}}=3:3:2$
D.液体的比热容之比为 $c_1:c_2=15:8$
答案
燃料燃尽时,液体吸热等于燃料放热,即$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}$,由于甲和乙的燃料种类和质量相同,故$Q_{\mathrm{甲放}}=Q_{\mathrm{乙放}}$,又因为甲和丙的液体种类和质量相同,由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得,$Q_{\mathrm{甲吸}}:Q_{\mathrm{丙吸}}=\Delta t_{\mathrm{甲}}:\Delta t_{\mathrm{丙}}=45\ °\mathrm{C}:30\ °\mathrm{C}=3:2$,故$Q_{\mathrm{甲吸}}:Q_{\mathrm{乙吸}}:Q_{\mathrm{丙吸}}=Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}:Q_{\mathrm{丙放}}=3:3:2$;由于燃料质量相同,则燃料的热值之比为$q_{\mathrm{A}}:q_{\mathrm{B}}=\dfrac{Q_{\mathrm{甲放}}}{m_{\mathrm{A}}}:\dfrac{Q_{\mathrm{丙放}}}{m_{\mathrm{B}}}=Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{丙放}}=3:2$;由于液体的质量相同,则液体的比热容之比为$c_1:c_2=\dfrac{Q_{\mathrm{甲吸}}}{m· \Delta t_{\mathrm{甲}}}:\dfrac{Q_{\mathrm{乙吸}}}{m· \Delta t_{\mathrm{乙}}}=\Delta t_{\mathrm{乙}}:\Delta t_{\mathrm{甲}}=24\ °\mathrm{C}:45\ °\mathrm{C}=8:15$。
解析
【分析】
要解决本题,需结合实验的变量控制,利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$、燃料放热公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$分析各物理量的关系:首先明确甲、乙用相同燃料,故燃料燃尽时放热相等;甲、丙用相同液体,吸热与温度变化成正比;再结合公式推导各选项的比值,判断对错。
【解析】
根据题意,燃料完全燃烧放出的热量全被液体吸收,即$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}$。
1. 甲、乙的燃料均为A,质量相同,因此燃料燃尽时$Q_{\mathrm{甲放}}=Q_{\mathrm{乙放}}$,对应液体吸热$Q_{\mathrm{甲吸}}=Q_{\mathrm{乙吸}}$;
2. 甲、丙的液体均为1,质量$m$相同,由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得:$\frac{Q_{\mathrm{甲吸}}}{Q_{\mathrm{丙吸}}}=\frac{c_1 m \Delta t_{\mathrm{甲}}}{c_1 m \Delta t_{\mathrm{丙}}}=\frac{\Delta t_{\mathrm{甲}}}{\Delta t_{\mathrm{丙}}}=\frac{45°\mathrm{C}}{30°\mathrm{C}}=\frac{3}{2}$,因此$Q_{\mathrm{甲吸}}:Q_{\mathrm{乙吸}}:Q_{\mathrm{丙吸}}=Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}:Q_{\mathrm{丙放}}=3:3:2$,故选项A(15:8:6)错误,选项C正确;
3. 燃料质量$m$相同,热值$q=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{m}$,则$\frac{q_{\mathrm{A}}}{q_{\mathrm{B}}}=\frac{Q_{\mathrm{甲放}}/m}{Q_{\mathrm{丙放}}/m}=\frac{Q_{\mathrm{甲放}}}{Q_{\mathrm{丙放}}}=\frac{3}{2}$,选项B(3:5)错误;
4. 甲、乙液体质量$m$相同,吸热$Q_{\mathrm{甲吸}}=Q_{\mathrm{乙吸}}$,由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得:$c_1 m \Delta t_{\mathrm{甲}}=c_2 m \Delta t_{\mathrm{乙}}$,故$\frac{c_1}{c_2}=\frac{\Delta t_{\mathrm{乙}}}{\Delta t_{\mathrm{甲}}}=\frac{24°\mathrm{C}}{45°\mathrm{C}}=\frac{8}{15}$,选项D(15:8)错误。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、热值、比热容
【点评】
本题通过实验装置控制变量,结合热量公式推导物理量比值,关键是明确相同燃料的放热关系、相同液体的吸热关系,需熟练应用公式和控制变量法分析问题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合实验的变量控制,利用热量公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$、燃料放热公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$分析各物理量的关系:首先明确甲、乙用相同燃料,故燃料燃尽时放热相等;甲、丙用相同液体,吸热与温度变化成正比;再结合公式推导各选项的比值,判断对错。
【解析】
根据题意,燃料完全燃烧放出的热量全被液体吸收,即$Q_{\mathrm{吸}}=Q_{\mathrm{放}}$。
1. 甲、乙的燃料均为A,质量相同,因此燃料燃尽时$Q_{\mathrm{甲放}}=Q_{\mathrm{乙放}}$,对应液体吸热$Q_{\mathrm{甲吸}}=Q_{\mathrm{乙吸}}$;
2. 甲、丙的液体均为1,质量$m$相同,由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得:$\frac{Q_{\mathrm{甲吸}}}{Q_{\mathrm{丙吸}}}=\frac{c_1 m \Delta t_{\mathrm{甲}}}{c_1 m \Delta t_{\mathrm{丙}}}=\frac{\Delta t_{\mathrm{甲}}}{\Delta t_{\mathrm{丙}}}=\frac{45°\mathrm{C}}{30°\mathrm{C}}=\frac{3}{2}$,因此$Q_{\mathrm{甲吸}}:Q_{\mathrm{乙吸}}:Q_{\mathrm{丙吸}}=Q_{\mathrm{甲放}}:Q_{\mathrm{乙放}}:Q_{\mathrm{丙放}}=3:3:2$,故选项A(15:8:6)错误,选项C正确;
3. 燃料质量$m$相同,热值$q=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{m}$,则$\frac{q_{\mathrm{A}}}{q_{\mathrm{B}}}=\frac{Q_{\mathrm{甲放}}/m}{Q_{\mathrm{丙放}}/m}=\frac{Q_{\mathrm{甲放}}}{Q_{\mathrm{丙放}}}=\frac{3}{2}$,选项B(3:5)错误;
4. 甲、乙液体质量$m$相同,吸热$Q_{\mathrm{甲吸}}=Q_{\mathrm{乙吸}}$,由$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$得:$c_1 m \Delta t_{\mathrm{甲}}=c_2 m \Delta t_{\mathrm{乙}}$,故$\frac{c_1}{c_2}=\frac{\Delta t_{\mathrm{乙}}}{\Delta t_{\mathrm{甲}}}=\frac{24°\mathrm{C}}{45°\mathrm{C}}=\frac{8}{15}$,选项D(15:8)错误。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、热值、比热容
【点评】
本题通过实验装置控制变量,结合热量公式推导物理量比值,关键是明确相同燃料的放热关系、相同液体的吸热关系,需熟练应用公式和控制变量法分析问题。
【难度系数】
0.5
3. (镇江丹阳期末)小华自制电子温度计,其原理如图甲所示,$R_t$是热敏电阻,$R_0$是定值电阻,电流表的量程是0~0.6 A,电源电压$U$保持不变。在$0∼100\ °\mathrm{C}$范围内,$R_t$的阻值与温度$t$成一次函数关系,其图像如图乙所示。将电流表表盘改装成温度计表盘如图丙所示,下列说法正确的是 (

A.电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$
B."$100\ °\mathrm{C}$"应标在$0.1\ \mathrm{A}$刻度处
C.改装后的温度计表盘刻度是均匀的
D.用0~3 V量程的电压表并联在$R_t$两端,若将其改装成温度计表盘,则最大测量值为$20\ °\mathrm{C}$
B
)A.电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$
B."$100\ °\mathrm{C}$"应标在$0.1\ \mathrm{A}$刻度处
C.改装后的温度计表盘刻度是均匀的
D.用0~3 V量程的电压表并联在$R_t$两端,若将其改装成温度计表盘,则最大测量值为$20\ °\mathrm{C}$
答案
设$R_t$的阻值与温度$t$的关系为$R_t=kt+b({\Omega})$,由图乙可知,当$t_0=0\ °\mathrm{C}$时,$R_{t_0}=2\ {\Omega}$,当$t_1=10\ °\mathrm{C}$时,$R_{t_1}=7\ {\Omega}$,代入可得:$k=\dfrac{1}{2}$,$b=2$,即$R_t=\dfrac{t}{2}+2({\Omega})$,所以当$t_2=40\ °\mathrm{C}$时,代入得$R_{t_2}=22\ {\Omega}$,由图丙可知,当温度为$0\ °\mathrm{C}$即$R_{t_0}=2\ {\Omega}$时,电路中的电流为0.6 A,当温度为$40\ °\mathrm{C}$即$R_{t_2}=22\ {\Omega}$时,电路中的电流为0.2 A,由于电源电压保持不变,则有$U=0.6\ \mathrm{A}×(R_0+2\ {\Omega})=0.2\ \mathrm{A}×(R_0+22\ {\Omega})$,解得$R_0=8\ {\Omega}$,$U=6\ \mathrm{V}$。当$t_3=100\ °\mathrm{C}$时,代入得$R_{t_3}=52\ {\Omega}$,此时电路中的电流$I=\dfrac{U}{R_0+R_{t_3}}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{8\ {\Omega}+52\ {\Omega}}=0.1\ \mathrm{A}$。由“$0\ °\mathrm{C}$”“$40\ °\mathrm{C}$”和“$100\ °\mathrm{C}$”在表盘上的位置可知,改装后的温度计表盘刻度是不均匀的。用0~3 V量程的电压表并联在$R_t$两端,则有$\dfrac{U_{\mathrm{大}}}{R_{t\mathrm{大}}}=\dfrac{U-U_{\mathrm{大}}}{R_0}$,即$\dfrac{3\ \mathrm{V}}{R_{t\mathrm{大}}}=\dfrac{6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}}{8\ {\Omega}}$,解得$R_{t\mathrm{大}}=8\ {\Omega}$,代入$R_t=\dfrac{t}{2}+2$得,$t_{\mathrm{大}}=12\ °\mathrm{C}$,即最大测量值为$12\ °\mathrm{C}$。
解析
【分析】
要解决这道题,需先确定热敏电阻$R_t$与温度$t$的关系,再结合欧姆定律和图丙的电流-温度对应关系求出电源电压$U$和定值电阻$R_0$,最后逐一分析各选项:
1. 由图乙的$R_t-t$图像,用待定系数法求出$R_t$与$t$的一次函数关系式;
2. 根据图丙中$0°\mathrm{C}$和$40°\mathrm{C}$对应的电流,结合电源电压不变,利用欧姆定律列方程,求出$R_0$和$U$;
3. 分别计算各选项对应的物理量,判断选项正误。
【解析】
1. 求$R_t$与$t$的关系:设$R_t=kt+b$,由图乙,当$t=0°\mathrm{C}$时,$R_t=2\ \Omega$,得$b=2$;当$t=10°\mathrm{C}$时,$R_t=7\ \Omega$,代入得$7=10k+2$,解得$k=\frac{1}{2}$,故$R_t=\frac{t}{2}+2$。
2. 求$R_0$和电源电压$U$:由图丙,$0°\mathrm{C}$时电流$I_1=0.6\ \mathrm{A}$,此时$R_t=2\ \Omega$,电路总电阻$R_{总1}=R_0+2\ \Omega$,故$U=I_1(R_0+2\ \Omega)=0.6(R_0+2)$;$40°\mathrm{C}$时电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$,此时$R_t=\frac{40}{2}+2=22\ \Omega$,总电阻$R_{总2}=R_0+22\ \Omega$,故$U=I_2(R_0+22\ \Omega)=0.2(R_0+22)$。联立两式:$0.6(R_0+2)=0.2(R_0+22)$,解得$R_0=8\ \Omega$,代入得$U=0.6×(8+2)=6\ \mathrm{V}$。
3. 分析选项:
A选项:电源电压$U=6\ \mathrm{V}≠4.5\ \mathrm{V}$,错误;
B选项:$t=100°\mathrm{C}$时,$R_t=\frac{100}{2}+2=52\ \Omega$,电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_t}=\frac{6}{8+52}=0.1\ \mathrm{A}$,故$100°\mathrm{C}$应标在$0.1\ \mathrm{A}$刻度处,正确;
C选项:电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_t}=\frac{6}{8+\frac{t}{2}+2}=\frac{6}{10+\frac{t}{2}}$,$I$与$t$不是线性关系,故表盘刻度不均匀,错误;
D选项:电压表并联在$R_t$两端,最大电压$U_{Rt大}=3\ \mathrm{V}$,此时$R_0$两端电压$U_{0大}=6-3=3\ \mathrm{V}$,串联电路电压相等,故$R_{t大}=R_0=8\ \Omega$,代入$R_t=\frac{t}{2}+2$得$8=\frac{t}{2}+2$,解得$t=12°\mathrm{C}≠20°\mathrm{C}$,错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合热敏电阻的阻值特性,考查欧姆定律在串联电路中的综合应用,关键是求出$R_t$与温度的关系及电源电压、定值电阻,需注意电流与温度的非线性关系对表盘刻度的影响,是一道综合性较强的电路题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先确定热敏电阻$R_t$与温度$t$的关系,再结合欧姆定律和图丙的电流-温度对应关系求出电源电压$U$和定值电阻$R_0$,最后逐一分析各选项:
1. 由图乙的$R_t-t$图像,用待定系数法求出$R_t$与$t$的一次函数关系式;
2. 根据图丙中$0°\mathrm{C}$和$40°\mathrm{C}$对应的电流,结合电源电压不变,利用欧姆定律列方程,求出$R_0$和$U$;
3. 分别计算各选项对应的物理量,判断选项正误。
【解析】
1. 求$R_t$与$t$的关系:设$R_t=kt+b$,由图乙,当$t=0°\mathrm{C}$时,$R_t=2\ \Omega$,得$b=2$;当$t=10°\mathrm{C}$时,$R_t=7\ \Omega$,代入得$7=10k+2$,解得$k=\frac{1}{2}$,故$R_t=\frac{t}{2}+2$。
2. 求$R_0$和电源电压$U$:由图丙,$0°\mathrm{C}$时电流$I_1=0.6\ \mathrm{A}$,此时$R_t=2\ \Omega$,电路总电阻$R_{总1}=R_0+2\ \Omega$,故$U=I_1(R_0+2\ \Omega)=0.6(R_0+2)$;$40°\mathrm{C}$时电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$,此时$R_t=\frac{40}{2}+2=22\ \Omega$,总电阻$R_{总2}=R_0+22\ \Omega$,故$U=I_2(R_0+22\ \Omega)=0.2(R_0+22)$。联立两式:$0.6(R_0+2)=0.2(R_0+22)$,解得$R_0=8\ \Omega$,代入得$U=0.6×(8+2)=6\ \mathrm{V}$。
3. 分析选项:
A选项:电源电压$U=6\ \mathrm{V}≠4.5\ \mathrm{V}$,错误;
B选项:$t=100°\mathrm{C}$时,$R_t=\frac{100}{2}+2=52\ \Omega$,电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_t}=\frac{6}{8+52}=0.1\ \mathrm{A}$,故$100°\mathrm{C}$应标在$0.1\ \mathrm{A}$刻度处,正确;
C选项:电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_t}=\frac{6}{8+\frac{t}{2}+2}=\frac{6}{10+\frac{t}{2}}$,$I$与$t$不是线性关系,故表盘刻度不均匀,错误;
D选项:电压表并联在$R_t$两端,最大电压$U_{Rt大}=3\ \mathrm{V}$,此时$R_0$两端电压$U_{0大}=6-3=3\ \mathrm{V}$,串联电路电压相等,故$R_{t大}=R_0=8\ \Omega$,代入$R_t=\frac{t}{2}+2$得$8=\frac{t}{2}+2$,解得$t=12°\mathrm{C}≠20°\mathrm{C}$,错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合热敏电阻的阻值特性,考查欧姆定律在串联电路中的综合应用,关键是求出$R_t$与温度的关系及电源电压、定值电阻,需注意电流与温度的非线性关系对表盘刻度的影响,是一道综合性较强的电路题。
【难度系数】
0.5
4.(镇江扬中期末)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。$AB$段返回器的动能

变小
(填“变大”“不变”或“变小”);$BC$段返回器的机械能不变
(填“变大”“不变”“变小”);$CD$段返回器动能增加量小于
(填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减小量。答案
AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是返回器的动能转化为重力势能,故返回器的动能变小;BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变;CD段,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,由于克服空气阻力做功,一部分重力势能转化为内能,故CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量。
解析
【分析】
本题考查动能、重力势能的影响因素及机械能的转化规律,需分阶段分析返回器的受力与能量变化:首先明确动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关;机械能守恒的条件是只有重力做功,若存在阻力则机械能会转化为内能。
【解析】
1. AB段:返回器质量不变,从A到B高度增大,重力势能增大,此过程中动能转化为重力势能,因此动能变小;
2. BC段:返回器穿出大气层,运动过程中不受空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,故机械能不变;
3. CD段:返回器再次进入大气层,受空气阻力作用,重力势能减小,一部分转化为动能,另一部分克服空气阻力做功转化为内能,因此动能增加量小于重力势能的减小量。
【答案】
变小;不变;小于
【知识点】
机械能转化、动能与势能的关系、机械能守恒条件
【点评】
本题结合返回器“打水漂”着陆的实际场景,考查机械能的转化规律,需准确判断不同阶段是否受阻力,明确能量转化的去向,是基础的机械能应用类题目。
【难度系数】
0.5
本题考查动能、重力势能的影响因素及机械能的转化规律,需分阶段分析返回器的受力与能量变化:首先明确动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关;机械能守恒的条件是只有重力做功,若存在阻力则机械能会转化为内能。
【解析】
1. AB段:返回器质量不变,从A到B高度增大,重力势能增大,此过程中动能转化为重力势能,因此动能变小;
2. BC段:返回器穿出大气层,运动过程中不受空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,故机械能不变;
3. CD段:返回器再次进入大气层,受空气阻力作用,重力势能减小,一部分转化为动能,另一部分克服空气阻力做功转化为内能,因此动能增加量小于重力势能的减小量。
【答案】
变小;不变;小于
【知识点】
机械能转化、动能与势能的关系、机械能守恒条件
【点评】
本题结合返回器“打水漂”着陆的实际场景,考查机械能的转化规律,需准确判断不同阶段是否受阻力,明确能量转化的去向,是基础的机械能应用类题目。
【难度系数】
0.5
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