9.「2026陕西渭南月考,★☆」如图所示,抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”,用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库,用电高峰时段再放水至下水库发电。下列关于匀速抽水至上水库过程中,说法正确的是(

A.水的动能变大
B.水的重力势能变大
C.水的动能转化为重力势能
D.水的重力势能转化为动能
B
)A.水的动能变大
B.水的重力势能变大
C.水的动能转化为重力势能
D.水的重力势能转化为动能
答案
9.B 利用多余的电能将下水库的水匀速抽到上水库,抽水过程中,水的质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加,将电能转化为重力势能。故选B。
解析
【分析】要判断抽水过程中水的能量变化,需先明确动能和重力势能的决定因素,再结合题目中“匀速抽水至上水库”的条件分析:动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关。匀速抽水时,水的速度不变、质量不变;至上水库时,水的高度增加,据此逐一分析选项。
【解析】1. 动能分析:动能大小由质量和速度决定,抽水过程为匀速,水的质量和速度均不变,因此水的动能不变,选项A错误。2. 重力势能分析:重力势能由质量和高度决定,抽水至上水库时,水的质量不变,高度增大,因此水的重力势能变大,选项B正确。3. 能量转化分析:抽水过程消耗电能,转化为水的重力势能,并非动能与重力势能的相互转化,选项C、D错误。综上,正确答案为B。
【答案】B
【知识点】动能势能影响因素、机械能转化
【点评】本题考查机械能相关的基础知识点,需准确掌握动能、重力势能的影响因素及能量转化的判断方法,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】1. 动能分析:动能大小由质量和速度决定,抽水过程为匀速,水的质量和速度均不变,因此水的动能不变,选项A错误。2. 重力势能分析:重力势能由质量和高度决定,抽水至上水库时,水的质量不变,高度增大,因此水的重力势能变大,选项B正确。3. 能量转化分析:抽水过程消耗电能,转化为水的重力势能,并非动能与重力势能的相互转化,选项C、D错误。综上,正确答案为B。
【答案】B
【知识点】动能势能影响因素、机械能转化
【点评】本题考查机械能相关的基础知识点,需准确掌握动能、重力势能的影响因素及能量转化的判断方法,难度较低。
【难度系数】0.6
10.「★☆」如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20 cm,容积为700 cm³,内封闭有质量为0.4 kg的水,将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为800 Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为(g取10 N/kg) (

A.1 000 Pa
B.1 200 Pa
C.1 400 Pa
D.1 600 Pa
C
)A.1 000 Pa
B.1 200 Pa
C.1 400 Pa
D.1 600 Pa
答案
10.C 玻璃瓶中水的重力为$G_水=m_水 g=0.4\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=4\ \mathrm{N}$,玻璃瓶正放时水对玻璃瓶底的压力为$F=G_水=4\ \mathrm{N}$,则玻璃瓶的底面积为$S=\frac{F}{p}=\frac{4\ \mathrm{N}}{800\ \mathrm{Pa}}=0.005\ \mathrm{m^2}=50\ \mathrm{cm^2}$,瓶中水的体积为$V_水=\frac{m_水}{\rho_水}=\frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=4×10^{-4}\ \mathrm{m^3}=400\ \mathrm{cm^3}$;将玻璃瓶倒放在水平面上时,玻璃瓶中水上方空间的体积为$V_空=V-V_水=700\ \mathrm{cm^3}-400\ \mathrm{cm^3}=300\ \mathrm{cm^3}$,玻璃瓶中水上方空间的高度为$h=\frac{V_空}{S}=\frac{300\ \mathrm{cm^3}}{50\ \mathrm{cm^2}}=6\ \mathrm{cm}$,则玻璃瓶倒放在水平面上时,瓶中水的深度为$h'=h_总-h=20\ \mathrm{cm}-6\ \mathrm{cm}=14\ \mathrm{cm}=0.14\ \mathrm{m}$,则水对玻璃瓶盖的压强为$p'=\rho_水 g h'=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}×0.14\ \mathrm{m}=1\ 400\ \mathrm{Pa}$。故选C。
解析
【分析】
要解决该问题,需逐步推导:先通过水的质量计算重力,结合正放时水对底部的压强求出玻璃瓶的底面积;再计算水的体积,进而得到倒放时空余部分的体积,结合底面积求出空余部分的高度,从而确定倒放时水的深度;最后利用液体压强公式计算倒放时水对瓶盖的压强。
【解析】
1. 计算水的重力:
水的重力 $ G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}}g = 0.4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 4\ \mathrm{N} $。
2. 求玻璃瓶的底面积:
正放时,玻璃瓶下半部分为圆柱,水对底部的压力等于水的重力,即 $ F = G_{\mathrm{水}} = 4\ \mathrm{N} $。
根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,可得底面积 $ S = \frac{F}{p} = \frac{4\ \mathrm{N}}{800\ \mathrm{Pa}} = 0.005\ \mathrm{m}^2 = 50\ \mathrm{cm}^2 $。
3. 计算水的体积:
水的体积 $ V_{\mathrm{水}} = \frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 400\ \mathrm{cm}^3 $。
4. 求倒放时空余部分的高度:
玻璃瓶总容积 $ V = 700\ \mathrm{cm}^3 $,则倒放时空余部分体积 $ V_{\mathrm{空}} = V - V_{\mathrm{水}} = 700\ \mathrm{cm}^3 - 400\ \mathrm{cm}^3 = 300\ \mathrm{cm}^3 $。
因空余部分为圆柱,故空余部分高度 $ h_{\mathrm{空}} = \frac{V_{\mathrm{空}}}{S} = \frac{300\ \mathrm{cm}^3}{50\ \mathrm{cm}^2} = 6\ \mathrm{cm} $。
5. 计算倒放时水的压强:
玻璃瓶总深度为20 cm,倒放时水的深度 $ h' = 20\ \mathrm{cm} - 6\ \mathrm{cm} = 14\ \mathrm{cm} = 0.14\ \mathrm{m} $。
根据液体压强公式 $ p' = \rho_{\mathrm{水}}gh' $,代入数据得:
$ p' = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.14\ \mathrm{m} = 1400\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
C
【知识点】
液体压强计算、密度公式应用、圆柱体积计算
【点评】
本题综合考查密度、压强的计算,需结合圆柱形容器的特点分析体积与深度的关系,解题关键是正放和倒放时空余部分体积的转化,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需逐步推导:先通过水的质量计算重力,结合正放时水对底部的压强求出玻璃瓶的底面积;再计算水的体积,进而得到倒放时空余部分的体积,结合底面积求出空余部分的高度,从而确定倒放时水的深度;最后利用液体压强公式计算倒放时水对瓶盖的压强。
【解析】
1. 计算水的重力:
水的重力 $ G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}}g = 0.4\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 4\ \mathrm{N} $。
2. 求玻璃瓶的底面积:
正放时,玻璃瓶下半部分为圆柱,水对底部的压力等于水的重力,即 $ F = G_{\mathrm{水}} = 4\ \mathrm{N} $。
根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,可得底面积 $ S = \frac{F}{p} = \frac{4\ \mathrm{N}}{800\ \mathrm{Pa}} = 0.005\ \mathrm{m}^2 = 50\ \mathrm{cm}^2 $。
3. 计算水的体积:
水的体积 $ V_{\mathrm{水}} = \frac{m_{\mathrm{水}}}{\rho_{\mathrm{水}}} = \frac{0.4\ \mathrm{kg}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^3 = 400\ \mathrm{cm}^3 $。
4. 求倒放时空余部分的高度:
玻璃瓶总容积 $ V = 700\ \mathrm{cm}^3 $,则倒放时空余部分体积 $ V_{\mathrm{空}} = V - V_{\mathrm{水}} = 700\ \mathrm{cm}^3 - 400\ \mathrm{cm}^3 = 300\ \mathrm{cm}^3 $。
因空余部分为圆柱,故空余部分高度 $ h_{\mathrm{空}} = \frac{V_{\mathrm{空}}}{S} = \frac{300\ \mathrm{cm}^3}{50\ \mathrm{cm}^2} = 6\ \mathrm{cm} $。
5. 计算倒放时水的压强:
玻璃瓶总深度为20 cm,倒放时水的深度 $ h' = 20\ \mathrm{cm} - 6\ \mathrm{cm} = 14\ \mathrm{cm} = 0.14\ \mathrm{m} $。
根据液体压强公式 $ p' = \rho_{\mathrm{水}}gh' $,代入数据得:
$ p' = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.14\ \mathrm{m} = 1400\ \mathrm{Pa} $。
【答案】
C
【知识点】
液体压强计算、密度公式应用、圆柱体积计算
【点评】
本题综合考查密度、压强的计算,需结合圆柱形容器的特点分析体积与深度的关系,解题关键是正放和倒放时空余部分体积的转化,属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
11.「2026河南郑州月考,★★☆」我国古代“蹴鞠”运动的规则与足球运动相似。下列说法正确的是(
A.踢球时只有球被踢开,脚不受力
B.被踢飞的球在空中最高点时受平衡力
C.球离开脚后可以在空中继续飞行,是因为球具有惯性
D.球从被踢飞到落地的过程中,动能一直在增大
C
)A.踢球时只有球被踢开,脚不受力
B.被踢飞的球在空中最高点时受平衡力
C.球离开脚后可以在空中继续飞行,是因为球具有惯性
D.球从被踢飞到落地的过程中,动能一直在增大
答案
11.C 力的作用是相互的,用脚踢球时,脚对球施加力的同时,球也对脚施加力,即脚是受力的;被踢飞的球在空中的运动轨迹是曲线,球在空中最高点受力不平衡;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,球离开脚后,能在空中继续飞行,是因为球具有惯性,要保持原来的运动状态;球从被踢飞到落地的过程中,速度先减小后增大,则动能也先减小后增大。故选C。
解析
【分析】
本题考查力学相关概念的应用,需逐一分析每个选项:
1. 选项A:根据力的作用是相互的,脚踢球时,脚对球施力的同时,球也对脚施加反作用力,因此脚也受力,A错误;
2. 选项B:平衡力的条件是物体受的力合力为零,被踢飞的球在空中最高点时,仍受重力作用,合力不为零,受力不平衡,B错误;
3. 选项C:惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,球离开脚后,由于惯性要保持原来的运动状态,因此能在空中继续飞行,C正确;
4. 选项D:动能与速度有关,球从被踢飞到落地,先上升后下落,上升时速度减小,动能减小;下落时速度增大,动能增大,因此动能先减小后增大,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:力的作用是相互的,脚踢球时,脚对球施加力,同时球对脚也施加反作用力,脚是受力物体,故A错误;
B选项:物体受平衡力时运动状态不变,被踢飞的球在空中最高点时,只受重力(忽略空气阻力),运动状态会改变,受力不平衡,故B错误;
C选项:球离开脚后,由于具有惯性,要保持原来的运动状态,因此能继续在空中飞行,故C正确;
D选项:球从被踢飞到落地,先上升过程中速度减小,动能减小;后下落过程中速度增大,动能增大,所以动能先减小后增大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
惯性、力的作用相互性、动能
【点评】
本题是初中力学基础题,考查力的相互性、平衡力的判断、惯性的应用及动能的变化,需准确理解各概念内涵,区分易混点,难度适中,属于中等难度题。
【难度系数】
0.6
本题考查力学相关概念的应用,需逐一分析每个选项:
1. 选项A:根据力的作用是相互的,脚踢球时,脚对球施力的同时,球也对脚施加反作用力,因此脚也受力,A错误;
2. 选项B:平衡力的条件是物体受的力合力为零,被踢飞的球在空中最高点时,仍受重力作用,合力不为零,受力不平衡,B错误;
3. 选项C:惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,球离开脚后,由于惯性要保持原来的运动状态,因此能在空中继续飞行,C正确;
4. 选项D:动能与速度有关,球从被踢飞到落地,先上升后下落,上升时速度减小,动能减小;下落时速度增大,动能增大,因此动能先减小后增大,D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:力的作用是相互的,脚踢球时,脚对球施加力,同时球对脚也施加反作用力,脚是受力物体,故A错误;
B选项:物体受平衡力时运动状态不变,被踢飞的球在空中最高点时,只受重力(忽略空气阻力),运动状态会改变,受力不平衡,故B错误;
C选项:球离开脚后,由于具有惯性,要保持原来的运动状态,因此能继续在空中飞行,故C正确;
D选项:球从被踢飞到落地,先上升过程中速度减小,动能减小;后下落过程中速度增大,动能增大,所以动能先减小后增大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
惯性、力的作用相互性、动能
【点评】
本题是初中力学基础题,考查力的相互性、平衡力的判断、惯性的应用及动能的变化,需准确理解各概念内涵,区分易混点,难度适中,属于中等难度题。
【难度系数】
0.6
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