学霸计划四——C卷解析.pdf

学霸计划学霸计划四四C C 卷卷【学霸计划【学霸计划 三三】机械能机械能 C C 卷卷参考答案与试题解析参考答案与试题解析一选择题（共一选择题（共 7 7 小题）小题）1【答案答案】A A【解答】解：一物体沿着斜面匀速下滑的过程中，A、由于重力方向是竖直向下的，且沿重力的方向有一段距离，故重力做了功，故正确；B、斜面对物体的支持力是沿斜面向上的，即该力一定与斜面垂直，故在该过程中，虽然有力，但沿着支持力的方向没有距离，故没有做功，故错误；C、斜面对物体的阻力与物体的运动方向相反，所以在该过程中，有力，且沿力的方向有一段距离，故该过程中斜面对物体的阻力做了功，故错误；D、由于 A 选项正确，故错误；故选：A。2【答案答案】D D【解答】解：（1）物体下滑过程中只有重力做功，WGhmgh，m甲m乙，高度相同，W甲W乙，故 AB 错误；（2）下滑过程中根据动能定理得：mghmv2，解得 v，因为高度相同，所以滑至底端时的速度相同，故 C 错误，D 正确。故选：D。3【答案答案】A A【解答】解：设要将金属匀速提离水面，要经过两个阶段：1金属在水中上升，最后金属的上表面到达水表面，运行距离 h1，拉力 F1GF浮，故此过程中，拉力做功 W1（GF浮）h1；2金属逐渐出水面，最后金属的下表面到达水表面，运行距离 h2，拉力 F2GF浮，此过程中浮力是变化的，F浮F浮，平均拉力 F2GF浮，故此过程中，拉力做功 W2（GF浮）h2；由可得，拉力做的总功：W总W1+W2（GF浮）h1+（GF浮）h2，在甲乙两图中，因为甲的上表面面积大，所以当金属出水面时，甲水面下降的比较少，甲的 h2比乙的h2大，而甲乙图中的 h1、G、F浮都是相同的，所以在甲容器中提升时，拉力做功较多。故选：A。4【答案答案】B B【解答】解：A、如果用 20N 的竖直向上的力分别拉着质量是 1kg 和 2kg 的两个物体都上升 1m，拉力做的功分别为：W1Fs120N1m20J，W2Fs120N1m20J，故 A 错误；D、增加的机械能等于拉力做的功，甲乙两物体拉力做功均为 20J，则甲乙的机械能均增加 20J，故 D错误；C、甲上升高度为 1m，重力为 G11kg10N/kg10N，克服重力做功为 WG1G1h10J，重力势能的增加量等于克服重力做的功，则甲的重力势能增加了 10J；乙上升高度为 1m，重力为 G22kg10N/kg20N，克服重力做功为 WG2G2h20J，则乙的重力势能增加了 20J，故 C 错误；B、机械能包括重力势能和动能，甲物体，机械能增加 20J，重力势能增加 10J，则甲的动能增加了 10J；乙物体，机械能增加 20J，重力势能增加 20J，则乙的动能增加了 0J，故 B 正确。故选：B。5【答案答案】C C【解答】解：由图象和题意可知，0t1时间内，汽车做加速运动；t1t2时间内，汽车做减速运动；A、由图象可知，该汽车最初的动能为 0，最终的动能也为 0，由动能定理可得，WW1W20，所以 WW1+W2，故 A 正确；B、由图象可知，加速过程的路程大于减速过程的路程，因为摩擦力不变，所以加速时克服摩擦力做的功大于减速时克服摩擦力做的功，即 W1W2，故 B 正确；C、0t1时间内，汽车做加速运动，则 F牵f；在加速阶段牵引力做功为 WF牵s，克服摩擦力做功为W1fs，所以 WW1，而加速阶段的时间 t 一定，由 P可知 PP1，故 C 错误；D、因为加速和减速过程中，平均速度相等（等于v1），摩擦力不变，由 PFv 可知，克服摩擦力做功的功率相等，即 P1P2，故 D 正确。故选：C。6【答案答案】D D【解答】解：A、t1时刻时，电流表示数为 I0，表示压力传感器不受力，也就是小球没有落在弹簧上，小球处于上升或者下落状态。此时小球的速度可能增大，也可能减小，因此动能无法判断。故 A 错误B、t2时刻时，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大。故 B 错误C、t2t3这段时间内，电流表示数变小，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程，弹性势能转化成动能和重力势能，因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能。故 C 错误，D 正确。故选：D。7【答案答案】D D【解答】解：A、弹簧释放的过程，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，两次弹性势能相同，则两滑块到 B点的动能相同，但质量不同，则速度不同，故 A 错误；B、两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于初速度不同，故上升的最大高度不同。故 B 错误；CD、两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为 mgh，由能量守恒定律得：弹簧的弹性势能 EPmgh+mgcos，所以，mgh，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同。损失的机械能等于克服摩擦力做的功，E损mgcosmghcot，mgh 相同，则机械能损失相同，故 C 错误，D 正确。故选：D。二多选题（共二多选题（共 3 3 小题）小题）8【答案答案】ADAD【解答】解：A、运动员从离开跳台到最高点 A 上升高度：h10.6m10m0.6m，克服重力做功：WGhmgh50kg10N/kg0.6m300J，故 A 正确；B、运动员从离开跳台到进入水中最大深度的过程中，所处高度减小重力势能减小，但速度变大动能变大，到达最低点时动能为零，故 B 错误；C、运动员从刚入水到进入水中最大深度的过程中，受到重力、水的浮力、水的阻力作用，故 C 错误；D、运动员从离开跳台到进入水中的最大深度，下降的总高度：h总10m+3m13m，重力做功 WGh总mgh总50kg10N/kg13m6500J，故 D 正确。故选：AD。9【答案答案】BCDBCD【解答】解：A、小石块从 A 点到 B 点是加速下降的，虽然到达 B 点后受到一个向上的弹力，但此时由于弹力小于自身的重力，故小石块仍加速下落，其动能最大时应该是在其速度最大时。小石块在 B 点时速度不最大，动能不最大。故 A 错误；B、小石块从 A 点到 B 点是加速下降的，质量不变，速度不断变大，所以小石块的动能逐渐增加。故 B正确；C、小石块到达 B 点后受到一个向上的弹力，但此时由于弹力小于自身的重力，故小石块仍加速下落，其速度继续增加，当弹力大于小石块的重力时，小石块受到的合力向上，其会减速下落，据此能看出，从 B 点下落到 C 点的过程中，小石块的速度先增大后减小，故 C 正确；D、到达 C 点橡皮筋的伸长量最大，弹性势能最大。故 D 正确。故选：BCD。10【答案答案】BCBC【解答】解：A、在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；开始的一段时间内，重力大于弹力，合力向下，小球做加速运动，其速度增大；随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，合力为零；小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球做减速运动，其速度减小直至为 0故 A 错误；B、小球从高处落下并压缩弹簧，从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧的形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故 B 正确，C、在 b 处时小球的速度是最大的，此时受到重力和弹力是一对平衡力，合力为 0，故 C 正确；D、将弹簧压缩至最短时，即弹簧的压缩量最大时，小球的速度为 0，此时，小球受到的弹力大于其重力，所以小球处于非平衡状态。故 D 错误。故选：BC。三填空题（共三填空题（共 5 5 小题）小题）11【答案答案】大于；等于】大于；等于【解答】解：（1）为了方便分析，以木板的重心为支点（也可以以任何一个人的手为支点），两人施加的力都是竖直向上的，力和力臂的情况如下图所示：由图可知，L甲L乙，根据杠杆平衡条件可知 F甲F乙，即甲施加的力较大，又因为甲、乙两人使木板上升的高度相同，由 WFs 可知，W甲W乙；（2）使用滑轮组提升此木板所做的有用功和人抬木板所做的有用功均等于克服木板重力所做的功，且木板上升的高度相同，由 WGh 可知，两次所做的有用功相等。故答案为：大于；等于。12【答案答案】2020；6060【解答】解：（1）将物块 B 轻放在 A 的上面后，A 排开水体积的增加量：V排S容h2m20.01m0.02m3，则增大的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg0.02m3200N，因物块 B 轻放在 A 的上面前后始终处于漂浮状态，所以，物块 B 的重力：GBF浮200N，由 Gmg 可得，物块 B 的质量：mB20kg；（2）由 Gmg 和可得，物体 A 的重力：GAmAgAVAg0.6103kg/m3（1m）310N/kg6000N，将 B 放在 A 的上面时，A 浸入水中深度的增加量：h浸0.02m，如下图所示，可得h浸h升+d，所以，A 下降的高度：dh浸h升0.02m0.01m0.01m，则 A 重力做功：WGAh6000N0.01m60J。故答案为：20；60。13【答案答案】1.21.2；5 5【解答】解：（1）测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系，如下图所示：由题意和图示可知，OE 段表示 A 端没有离开地面时 W 随 x 的变化图象，EF 段表示 A 端离开地面后 W 随x 的变化图象，结合乙图象可知，当 x1.2m 时，A 端刚好离开地面，故金属棒的长度 l1.2m；（2）由图乙知，x1.2m1.6m 时，金属棒离开地面，此过程中 B 端上升的高度 x21.6m1.2m0.4m，此过程中拉力做功 W25.6J3.6J2J，由 WFsFx 可得，此过程中的拉力（即测力计的示数）为：F25N。故答案为：1.2；5。14【答案答案】心脏每秒可以做功】心脏每秒可以做功 1.5J1.5J；1.51.5【解答】解：正常人的心脏推动血液流动的功率约为 1.5W 的物理意义，是指人的心脏每秒可以做功 1.5J。在 10min600s 内心脏做功为：WPt1.5W600s900J；人所受重力：Gmg60kg10N/kg600N；由 WGh 得把人举高的高度：h1.5m故答案为：心脏每秒可以做功 1.5J；1.5。15【答案答案】；】；【解答】解：（1）由图象可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以 v1v2；（2）同一物体的重力不变，则对水平面的压力不变；同一水平面上，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由于物体两次都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1F2f；（3）由图象可知，06s 物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据 WFs 可知，06s 两次拉力对物体所做的功：W1W2；时间相同（都是 6s），根据 P可知，两次拉力对物体做功的功率：P1P2。故答案为：；。四实验探究题（共四实验探究题（共 3 3 小题）小题）16【答案答案】乙；甲】乙；甲【解答】解：（1）三位同学对重物做的功分别为：W甲G甲h甲2N1.5m3J；W乙G乙h乙4N1m4J；W丙G丙h丙5N0.5m2.5J。故做功最多的是乙同学；（2）三位同学的功率分别为：P甲1.5W；P乙1W，P丙0.5W。功率越大，说明做功越快，所以甲同学做功最快。故答案为：乙；甲。17【答案答案】（1 1）4.54.5；（2 2）1.51.5；3 3；（3 3）0.450.45【解答】解：（1）钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N；（2）弹簧的伸长量与拉力成正比、由图象知：当 h6cm 时，弹簧测力计的示数为 4.5N，则0.75N/cm，表示每伸长 1cm 所需拉力为 0.75N；则当 h2cm 时，弹簧测力计的示数是 0.75N/cm2cm1.5N；此时测力计受重力、拉力、支持力的作用，支持力等于重力减去拉力即 4.5N1.5N3N；（3）由图象知，钩码移动的距离 s16cm6cm10cm0.1m，弹簧测力计对钩码所做的功是 WFs4.5N0.1m0.45J。故答案为：（1）4.5；（2）1.5；3；（3）0.45。18【答案答案】正；乙；快；乙；快；比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少，即在相同的单位时间】正；乙；快；乙；快；比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少，即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大；可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢内完成的功多的潜水泵功率大；可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢【解答】解：分析表中甲或乙数据可知，在同一台潜水泵在抽水高度相同时，抽水时间越长，抽水体积越大，对水做的功越多，即同一台潜水泵在不同时间内做功的大小与时间成正比；要比较两台潜水泵的功率大小，由表格数据我们可以看甲、乙两台潜水泵在相同时间内，乙做功多，也就是做功快；由表格数据可知：甲、乙两台潜水泵在做相同功时，乙做功时间少，也就是做功快；比较做功快慢更方便的是：比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少，即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大。物理学中可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢。故答案为：正；乙；快；乙；快；比较两台潜水泵在相同时间内完成的功的多少，即在相同的单位时间内完成的功多的潜水泵功率大；可以用单位时间内完成的功的多少来表示做功的快慢。五计算题（共五计算题（共 2 2 小题）小题）19【答案答案】（1 1）乙机械做功多）乙机械做功多；（2 2）乙机械做功快）乙机械做功快【解答】解：（1）甲机械对物体做功：W甲G甲h甲3000N24m7.2104J，由题知，W乙1.8107J，故 W甲W乙，即乙机械做功多。（2）甲机械做功的功率：P甲600W，乙机械做功的功率：P乙1.8106W，故 P甲P乙，即乙机械做功快。答：（1）乙机械做功多；（2）乙机械做功快。20【答案答案】（1 1）汽车受到的阻力为汽车受到的阻力为；（2 2）在引桥上行驶时汽车做的在引桥上行驶时汽车做的（输出输出）总功是总功是 P P2 2t t；（3 3）见解见解答答【解答】解：（1）由 PFv 得，汽车在水平路面匀速行驶时受到的牵引力：F1，因为汽车在水平轮匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车受到的阻力：f1F1，（2）由 P得，在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功：W总P2t（3）汽车做的有用功：W有用GhMgh；汽车克服阻力做功：W额W总W有用P2tMgh，由 Wf2L 得，汽车在引桥上受到的阻力：f2，又题意知，f2kf1k，由以上两式可解得：k。答：（1）汽车受到的阻力为；（2）在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功是 P2t；（3）见解答。