5. 如图甲所示,在粗糙程度相同的水平地面上,用水平拉力F拉物体做直线运动,物体通过A、B、C、D点时“v-t”关系如图乙所示,其中,物体经过各点的时刻在图中已标注。与AB段相比,CD段()

A.物体所受摩擦力较大
B.水平拉力F做的功较多
C.水平拉力F做功的功率较小
D.水平拉力对物体做功,物体的动能增加
A.物体所受摩擦力较大
B.水平拉力F做的功较多
C.水平拉力F做功的功率较小
D.水平拉力对物体做功,物体的动能增加
答案
C
解析
逐一分析选项:
1. 分析A选项:滑动摩擦力大小只与接触面粗糙程度、物体对地面的压力有关,同一物体在相同粗糙程度的水平地面运动,压力等于物体重力不变,因此AB段和CD段的摩擦力大小相等,A错误。
2. 分析B选项:AB段物体速度为3m/s,运动时间为2s,路程$s_{AB}=v_{AB}t_{AB}=3m/s×2s=6m$;CD段物体速度为2m/s,运动时间为3s,路程$s_{CD}=v_{CD}t_{CD}=2m/s×3s=6m$,两段路程相等。AB、CD段物体均做匀速直线运动,拉力都等于摩擦力,摩擦力相等则拉力F相等,根据$W=Fs$,两段拉力做功相等,B错误。
3. 分析C选项:根据功率公式$P=Fv$,拉力F大小相等,CD段速度小于AB段速度,因此CD段水平拉力F做功的功率更小,C正确。
4. 分析D选项:动能与质量和速度有关,CD段物体质量不变、速度保持2m/s不变,因此物体动能不变,D错误。
1. 分析A选项:滑动摩擦力大小只与接触面粗糙程度、物体对地面的压力有关,同一物体在相同粗糙程度的水平地面运动,压力等于物体重力不变,因此AB段和CD段的摩擦力大小相等,A错误。
2. 分析B选项:AB段物体速度为3m/s,运动时间为2s,路程$s_{AB}=v_{AB}t_{AB}=3m/s×2s=6m$;CD段物体速度为2m/s,运动时间为3s,路程$s_{CD}=v_{CD}t_{CD}=2m/s×3s=6m$,两段路程相等。AB、CD段物体均做匀速直线运动,拉力都等于摩擦力,摩擦力相等则拉力F相等,根据$W=Fs$,两段拉力做功相等,B错误。
3. 分析C选项:根据功率公式$P=Fv$,拉力F大小相等,CD段速度小于AB段速度,因此CD段水平拉力F做功的功率更小,C正确。
4. 分析D选项:动能与质量和速度有关,CD段物体质量不变、速度保持2m/s不变,因此物体动能不变,D错误。
6. 在老旧小区没装电梯的情况下,李师傅送水时会选择将水扛上楼。李师傅第一次用8 min将两桶水从一楼送到四楼,第二次用10 min将一桶水从一楼送到六楼,两次送水过程中李师傅对水桶做的功分别为$W_1$、$W_2$,做功的功率分别为$P_1$、$P_2$,则$W_1:W_2=$,$P_1:P_2=$。
答案
$6:5$;$3:2$
解析
解:
设每桶水的重力为G,每层楼的高度为h。
第一次送水:
提升水的总重力$G_1=2G$,上升高度$h_1=(4-1)h=3h$
对水桶做功$W_1=G_1h_1=2G × 3h=6Gh$
所用时间$t_1=8\ \mathrm{min}$
第二次送水:
提升水的总重力$G_2=G$,上升高度$h_2=(6-1)h=5h$
对水桶做功$W_2=G_2h_2=G × 5h=5Gh$
则$W_1:W_2=6Gh:5Gh=6:5$
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$:
$P_1=\frac{W_1}{t_1}$,$P_2=\frac{W_2}{t_2}$
$P_1:P_2=\frac{W_1}{t_1}:\frac{W_2}{t_2}=\frac{6Gh}{8\ \mathrm{min}}:\frac{5Gh}{10\ \mathrm{min}}=3:2$
设每桶水的重力为G,每层楼的高度为h。
第一次送水:
提升水的总重力$G_1=2G$,上升高度$h_1=(4-1)h=3h$
对水桶做功$W_1=G_1h_1=2G × 3h=6Gh$
所用时间$t_1=8\ \mathrm{min}$
第二次送水:
提升水的总重力$G_2=G$,上升高度$h_2=(6-1)h=5h$
对水桶做功$W_2=G_2h_2=G × 5h=5Gh$
则$W_1:W_2=6Gh:5Gh=6:5$
根据功率公式$P=\frac{W}{t}$:
$P_1=\frac{W_1}{t_1}$,$P_2=\frac{W_2}{t_2}$
$P_1:P_2=\frac{W_1}{t_1}:\frac{W_2}{t_2}=\frac{6Gh}{8\ \mathrm{min}}:\frac{5Gh}{10\ \mathrm{min}}=3:2$
7. 我国嫦娥四号探测器在月球背面成功着陆,这标志着我国探月工程取得了历史性突破。嫦娥四号减速落月过程中,其动能(填“增大”“减小”或“不变”)。嫦娥四号降落到距月球表面100 m时,开始悬停并寻找着陆点。悬停时,嫦娥四号发动机的推力为$2.5×10^{3}\ \mathrm{N}$,竖直降落到月球表面所用的时间为80 s,该过程中重力(忽略其变化)做功的功率为 W。
答案
减小;3125
解析
解:
嫦娥四号减速落月过程中,质量不变,速度减小,因此其动能减小。
悬停时嫦娥四号处于平衡状态,所受月球重力与发动机推力是一对平衡力,因此月球上嫦娥四号的重力:
$G = F = 2.5× 10^3\ \mathrm{N}$
重力做的功:
$W = Gh = 2.5× 10^3\ \mathrm{N} × 100\ \mathrm{m} = 2.5× 10^5\ \mathrm{J}$
重力做功的功率:
$P = \frac{W}{t} = \frac{2.5× 10^5\ \mathrm{J}}{80\ \mathrm{s}} = 3125\ \mathrm{W}$
嫦娥四号减速落月过程中,质量不变,速度减小,因此其动能减小。
悬停时嫦娥四号处于平衡状态,所受月球重力与发动机推力是一对平衡力,因此月球上嫦娥四号的重力:
$G = F = 2.5× 10^3\ \mathrm{N}$
重力做的功:
$W = Gh = 2.5× 10^3\ \mathrm{N} × 100\ \mathrm{m} = 2.5× 10^5\ \mathrm{J}$
重力做功的功率:
$P = \frac{W}{t} = \frac{2.5× 10^5\ \mathrm{J}}{80\ \mathrm{s}} = 3125\ \mathrm{W}$
8. 如图所示,单摆摆球从A点静止释放,经过最低点B,到达与A点等高的C点后返回。摆球从A点摆动到B点时将能转化为能,在摆动过程中,球在A点的机械能(填“大于”“小于”或“等于”)在B点的机械能。

答案
重力势;动;等于。
解析
解:
摆球从A点摆动到B点时,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,将重力势能转化为动能。
由题意可知摆球能到达与A点等高的C点,说明摆动过程中无机械能损失,机械能守恒,因此球在A点的机械能等于在B点的机械能。
摆球从A点摆动到B点时,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,将重力势能转化为动能。
由题意可知摆球能到达与A点等高的C点,说明摆动过程中无机械能损失,机械能守恒,因此球在A点的机械能等于在B点的机械能。
9. 九年级的同学即将面临体育中考。下图是体重为 50 kg 的小徐在备考中的场景。

(1)如图甲所示,小徐跳绳跳起过程中,动能,总机械能(均填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如图乙所示,小徐用力向后蹬地面时,她就会向前跳起,这是因为,使她前进的力的施力物是。在跳起的过程中,若突然所有外力消失了,小徐会。
(3)练习实心球时,小徐投出的实心球在空中画了一条优美的弧线,如图丙所示。该过程中,小徐对实心球做功的是。
A. 用力将实心球抛出(球未离开手时)
B. 实心球在空中飞行的过程中
C. 实心球掉到地上的过程中
D. 实心球在地上滚动的过程中
(1)如图甲所示,小徐跳绳跳起过程中,动能,总机械能(均填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如图乙所示,小徐用力向后蹬地面时,她就会向前跳起,这是因为,使她前进的力的施力物是。在跳起的过程中,若突然所有外力消失了,小徐会。
(3)练习实心球时,小徐投出的实心球在空中画了一条优美的弧线,如图丙所示。该过程中,小徐对实心球做功的是。
A. 用力将实心球抛出(球未离开手时)
B. 实心球在空中飞行的过程中
C. 实心球掉到地上的过程中
D. 实心球在地上滚动的过程中
答案
解:
(1) 小徐跳绳跳起上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小;该过程中人体的化学能转化为机械能,总机械能增大。
(2) 小徐用力向后蹬地面时,她就会向前跳起,这是因为物体间力的作用是相互的,使她前进的力的施力物是地面。在跳起的过程中,若突然所有外力消失了,根据牛顿第一定律,小徐会以外力消失瞬间的速度做匀速直线运动。
(3) 做功需要同时满足两个条件:对物体有力的作用,物体在力的方向上移动距离。只有用力将实心球抛出(球未离开手时),手对实心球有力的作用,且球在力的方向上移动了距离,小徐对实心球做功,其余选项中小徐对实心球没有力的作用,不做功,故选A。
(1) 小徐跳绳跳起上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小;该过程中人体的化学能转化为机械能,总机械能增大。
(2) 小徐用力向后蹬地面时,她就会向前跳起,这是因为物体间力的作用是相互的,使她前进的力的施力物是地面。在跳起的过程中,若突然所有外力消失了,根据牛顿第一定律,小徐会以外力消失瞬间的速度做匀速直线运动。
(3) 做功需要同时满足两个条件:对物体有力的作用,物体在力的方向上移动距离。只有用力将实心球抛出(球未离开手时),手对实心球有力的作用,且球在力的方向上移动了距离,小徐对实心球做功,其余选项中小徐对实心球没有力的作用,不做功,故选A。
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