2.中国北京-张家口 2022 年将共同主办第24届冬季奥运会.如图所示,是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿.下列说法中正确的是( )
A. 甲图中:速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,她受到的是平衡力 B. 乙图中:自由滑雪空中技巧运动员在空中加速下落过程中,他的重力做功变快 C. 丙图中:运动员将冰壶推出,冰壶在冰面上滑行过程中所受摩擦力逐渐变大 D. 丁图中:花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行,她所受合力不等于零 【答案】BD 【解析】解:
A、滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中,运动状态发生变化,所以她受到的力是非平衡力,故A错
误;
B、运动员从空中下落的过程中,速度增大,由P==B正确;
=Gv可知重力做功的功率变大,即重力做功变快.故
C、运动员将冰壶推出,冰壶在冰面上滑行过程中压力不变,接触面的粗糙程度不变,所受摩擦力不变,故C错误;
D、花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行,运动方向不断变化,所以运动员处于非平衡状态,则她所受合力
不等于零,故D正确. 故选BD.
(1)处于平衡状态的物体,保持静止或做匀速直线运动.
(2)动能和势能合称机械能;动能与质量和速度有关;重力势能与质量和高度有关; (3)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度; (4)平衡力合力为零.
此题以冬奥会项目为材料,考查了平衡力、能量转化、摩擦力、运动和力的关系等知识点,体现了物理关注社会热点的特点.
3.航模小组的某位同学在一次航模比赛中,使重为3N的飞机5s匀速上升了10m,又使飞机水平匀速飞行了24m,用时10s.关于这一过程,下列说法错误的是( )
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A. 飞机上升时升力做功的功率为6W B. 飞机水平飞行时升力做功的功率为7.2W C. 飞机整个过程升力做功的平均功率为2W D. 飞机水平飞行时升力不做功 【答案】B
【解析】解:(1)在上升阶段,升力所做的功等于克服物体重力所做的功W=Gh=3N×10m=30J,上升阶段飞机的功率P==
=6W,故A正确;
(2)飞机水平飞行时,有升力,但没移动距离,升力不做功,功率为0,故B错误、D正确; (3)飞机整个过程中,总用时t′=5s+10s=15s,平均功率:P′==故选:B.
(1)在上升阶段,升力所做的功等于克服物体重力所做的功,又知道上升用的时间,利用功率公式求上升阶段飞机的功率;
(2)做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离,先判断升力是否做功,再确定功率大小.
本题考查了功和功率的计算,对飞机做出正确的受力分析是本题的关键,难点在飞机上升阶段升力的计算. 4.一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后,在空中停留了3s,又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为( ) A. 300 W 【答案】A
【解析】解:吊车对货物做功W=Gh=1500N×2m=3000J;
停留时间和水平移动时,在重力的方向上没有移动距离,所以这段时间,吊车对物体不做功; 所以10s内吊车的功率为P==故选A.
做功的条件是,有力作用在物体上,物体在力的方向上移动距离,根据W=FS可求做的功,停住不动和沿水平方向不做功,根据P=可知,做的功不变,改变的是时间,提升时间是2s,全程时间是10s,可求全程的功率.
5.甲乙两人同时开始登山,甲先到达山顶,则他们的功率( ) A. 甲的功率大
B. 乙的功率大
=300W.
B. 2000 W
C. 3000 W
D. 1500 W
=2W,故C正确.
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C. 他们的功率一样大 【答案】D
D. 无法确定
【解析】解:甲乙登山时,上升的高度相同,由于体重不知道,所以克服体重做功不知道;根据公式P=可知,甲先到达山顶,甲用的时间短,但是不能比较做功的多少,因此也就不能比较谁的功率大. 故选D.
登山比赛中比较登山做功多少,山的高度相同,比较体重来比较做功多少;无法比较做功多少,就无法比较做功快慢.
6.关于机器的功率,下列说法中正确的是( ) A. 机器的功率越小,做功越慢 C. 机器的功率越小,做功越快 【答案】A
【解析】解:A、功率是表示做功快慢的物理量,功率越小,做功越慢,故A正确;
B. 机器的功率越大,做功越多 D. 以上说法都不对
B、功率等于功与时间的比值,不知道做功时间,做功多的机器功率不一定大,故B错误; B、功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故C错误; D、因为A正确故错误.
故选A.
功率是表示做功快慢的物理量,是机器在单位时间内所完成的功,据此结合选项的描述做出判断. 了解功率的概念和物理意义,会根据描述判断做功与功率大小的关系,是正确解答的关键.
7.如图1所示,弹簧测力计一端固定,另一端钩住正方体木块,木块下面是一长木板.沿水平方向先后两次拉动长木板使其沿光滑水平面做直线运动,此过程中,木块相对地面始终静止.木板两次运动的路程s与时间t的关系如图2所示.如果木板上表面各处的粗糙程度均相同,两次对应的弹簧测力计示数分别为
F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A. Fl>F2 B. Fl=F2 C. P1>P2 D. P1=P2
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【答案】BC 【解析】解:
(1)同一木块两次在同一地面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;由图中可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2;故A错误,
B正确;
(2)从图象2中可以判断出,第①次的运动速度v较大,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2;故C正确,D错误. 故选BC.
弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力.滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关.根据P=Fv判断拉力的功率. 通过图象可以判断木块进行匀速直线运动,匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系,根据P=Fv判断功率大小的变化.
8.跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率,请帮助他完成以下实验步骤(不计绳重). (1)用体重计测量自己的质量m;
(2)估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
(3)用______ (填测量器材)记录跳n次所用的______ (填物理量与其对应字母). (4)根据公式P= ______ 算出自己跳绳的平均功率.
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则______ .
A.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大 C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大
(6)小华要想提高跳绳测试的成绩,请你从物理学角度为他提出一条合理的建议:______ . 【答案】秒表;时间t;
;A;降低跳起高度、减肥减轻体重
【解析】解:(3)根据前面的分析,测出自己的体重m和跳起的高度h.还要用秒表测出时间t. (4)①自己所受的重力是:mg; ②每次克服重力所做的功W=Gh=mgh,则跳n次所做的总功W总=nmgh, ③则平均功率P==
.
(5)频率相同,体重大的,在相同时间里做的功多,功率大.所以A正确.B错误.
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