1、如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A冰壶脱手后继续在冰面上滑行 B踢出去的足球在球场上滚动了一段距离 C举重运动员举着杠铃不动 D运动员用力将篮球向上托起 2 （3 分）质量为 m 的小环穿在固定的光滑曲杆上，甲点高于丙点，小环从甲点静止释放后 沿曲杆运动，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A小环从光滑曲杆上任意位置静止释放，都能到达丁点 B若小环能到达丁点，离开丁点后将做匀速直线运动 第 2 页（共 19 页） C小环从甲点到丁点，重力势能一直减小，机械能不变 D小环从甲点到乙点，动能一直增加，机械能不变 3 （3 分）如图是位于我国湖北省宜昌市著名的三峡大坝，它是
2、当今世界最大的水利发电工 程三峡水电站的主体工程。下列说法中正确的是（ ） A大坝使上游的水位升高，提高了水的动能 B水从大坝的上游流下时，重力做功的功率不变 C水轮机发电利用了磁场对电流的作用 D水轮机发电的过程，是将机械能转化为电能的过程 4 （3 分）用水平力 F1拉着物体 M 在水平地面上以速度 v1匀速运动一段距离 s1，所用时间 为 t1，F1做功为 W1，物体动能为 E1；若改用水平力 F2拉着物体 M 在同一水平地面上以 速度 v2匀速运动一段距离 s2，所用时间为 t2，F2做功为 W2，物体动能为 E2已知：v1 v2，t1t2，下列判断不正确的是（ ） As1s2 BF1
3、F2 CW1W2 DE1E2 5 （3 分）某物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，其运动的路程与时间 st 关系如图所 示，下列判断正确的是（ ） A该物体 5s 时的速度大于 2s 时的速度 B前 3s 该物体所受的拉力大于后 3s 物体所受的拉力 C前 3s 拉力对该物体做的功大于后 3s 做的功 D前 3s 该物体做匀速直线运动，后 3s 做加速运动 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 26 分）分） 第 3 页（共 19 页） 6 （4 分）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小金玩弹跳杆时 由最低位置上升到最高位置的过程，其中 b 是弹簧处在原长的状态。在玩
4、弹跳杆过程中， 小金在 （选填“b 前某” 、 “b”或“b 后某” ）时具有的动能最大；在 bc 的过程 中， 转化成小金的重力势能。 7 （6 分）物体 A 挂于弹簧测力计下分别做如图甲、乙、丙所示的运动，运动中弹簧测力计 与物体 A 共同处于匀速直线运动状态（不考虑空气阻力） ，已知匀速运动的速度 v1v2 v3则甲、乙和丙三个图中，弹簧测力计的示数等于物体 A 的重力的是图 ；相 同时间内弹簧测力计对物体 A 的拉力做功最大的是图 ；匀速运动的物体 A 具有 的动能最大的是图 。 三、实验探究题（本大题共三、实验探究题（本大题共 42 分）分） 8 （6 分）在探究重力势能与哪些因素有
5、关时，小乐将 A、B、C 三个钢球从不同高度自由 释放（小球质量 mAmBmC，下落高度 hAhBhC） ；都落在同样的水平细沙面上， 如图所示。实验发现，A、B、C 都使沙面凹陷，其中 A 使沙面凹陷最深、B 最浅。请回 答： （1）该实验中，钢球具有的重力势能大小可以通过比较 来反映出来。 （2）对比 ，可知物体的质量越大，重力势能越大；对比 B、C 两次撞击，可 知 。 第 4 页（共 19 页） 9 （8 分）小金用如图所示的装置探究“物体动能大小的影响因素” 。他们将钢球用绳系着， 从某一高度由静止释放。钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一 段距离。经过实验，获得三
6、组数据，如下表： 次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 60 20 （1）实验中，让质量不同的钢球从同一高度由静止释放，目的是 。 （2）在第 3 次实验中，木块被撞后滑出木板。若只重做第 3 次实验，则下列几种改进方 案中，你认为可行的是 。 A换用一块更长的同种木板 B降低钢球下摆的高度 C换用适当质量的钢球 （3）分析实验结果，可得出的结论是 。 （4）如果要探究物体动能大小与物体运动速度的关系，他们应该进行的操作是 。 四、四、解答题（本大题共解答题（本大题共 32 分）分） 10 （6 分）如图甲，水平地面上的物体
7、，受到始终保持水平的推力 F 的作用，其 Ft 和 v t 的图象分别如图乙、丙所示。请回答： （ 1 ） s内 推 力 对 物 体 没 有 做 功 ， 因 为 。 第 5 页（共 19 页） （2） 03s 内， 物体所受的摩擦力是 N； 36s 内， 物体所受的摩擦力是 N。 （3）912s 内，物体克服摩擦力做的功是多少？ 11 （6 分）如图所示，滑雪场的弯曲滑道由 AB、BC 两部分组成，AB 段高度 H20m，BC 段高度 h10m。运动员甲和乙的总质量分别是 m甲70kg、m乙75kg，他们分别从 A 处由静止沿AB滑道下滑， 经过B处后沿BC滑道运动。 不计摩擦和空气阻力， g
8、取10N/kg。 （1）运动员甲从 A 处滑行到 B 处重力做的功是多少？ （2）判断运动员甲到达 C 处时速度是否为零，请说明理由。 （3） 已知计算动能的表达式为 Ekmv2， 其中 m 为物体的质量， v 为物体的运动速度。 若运动员甲和乙分别从 A 处由静止沿 AB 滑道下滑到 B 处，到达 B 处时的速度分别为 v 甲、v乙，请证明 v甲和 v乙的大小关系。 12 （9 分）为了缓解环境污染问题给人们的生活以及工作带来的危害，政府部门纷纷出台 一系列节能减排的政策。 中国制造 2025将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域， 明确“继续支持燃料电池电动汽车发展”的要求。如图是氢氧燃料
9、电池的示意图。它的 基本原理是：以氢气和氧气为原料，通过电化学反应直接产生电能，反应后的产物只有 水。 某汽车装备有每秒输出功为 90000J，燃料电池发动机系统，该车以最高车速 108km/h 大 约可持续行程 600km。则该车以最高车速行驶时，发动机的牵引力为 。 第 6 页（共 19 页） 第 7 页（共 19 页） 2019-2020 学年浙江省杭州市余杭区九年级（上）期中物理试卷学年浙江省杭州市余杭区九年级（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（每小题一、选择题（每小题 3 分，共分，共 60 分每小题只有一个选项符合题意）分每小题只有一个选项符合题意
10、） 1 （3 分）如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A冰壶脱手后继续在冰面上滑行 B踢出去的足球在球场上滚动了一段距离 C举重运动员举着杠铃不动 D运动员用力将篮球向上托起 【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过 的距离，二者缺一不可。 【解答】解： A、冰壶脱手后继续在冰面上滑行，是靠惯性，冰壶不受人的作用力，人对冰壶不做功， 故 A 错； B、踢出去的足球在球场上滚动了一段距离，是靠惯性，足球不受人的作用力，人对足球 第 8 页（共 19 页） 不做功，故 B 错； C、运动员举着杠铃不动，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故 C 错
11、； D、 运动员用力将篮球向上托起， 篮球在托力作用下向上移动了一段距离， 人对篮球做功， 故 D 正确。 故选：D。 【点评】本题考查做功的有关问题，有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力 的作用下通过了距离，力对物体才做功。 2 （3 分）质量为 m 的小环穿在固定的光滑曲杆上，甲点高于丙点，小环从甲点静止释放后 沿曲杆运动，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A小环从光滑曲杆上任意位置静止释放，都能到达丁点 B若小环能到达丁点，离开丁点后将做匀速直线运动 C小环从甲点到丁点，重力势能一直减小，机械能不变 D小环从甲点到乙点，动能一直增加，机械能不变 【分析】 （1）曲杆
12、光滑且不计空气阻力，所以机械能是守恒的。动能由物体的速度和质 量决定，势能由物体的高度和质量决定，根据动能与重力势能的转化的知识分析。 （2）惯性是物体保持原来运动状态的性质。 【解答】解： A、由于杆是光滑的，不计空气阻力，机械能是守恒的，只有从比丁点高的地方或相同高 度释放，才能到达丁点，故 A 错误； B、若小环能到达丁点，离开丁点后，由于受到重力的作用，将做变速运动，故 B 错误； CD、小环从甲点到乙点，重力势能转化为动能，动能变大；从乙到丙，动能转化为重力 势能，从丙到丁，重力势能转化为动能，重力势能会发生变化，机械能不变，故 C 错误， D 正确； 故选：D。 【点评】此题主要考
13、查的是动能和重力势能的相互转化问题，因为是光滑的曲面，所以 在能量的转化过程中，总能量是守恒的。 第 9 页（共 19 页） 3 （3 分）如图是位于我国湖北省宜昌市著名的三峡大坝，它是当今世界最大的水利发电工 程三峡水电站的主体工程。下列说法中正确的是（ ） A大坝使上游的水位升高，提高了水的动能 B水从大坝的上游流下时，重力做功的功率不变 C水轮机发电利用了磁场对电流的作用 D水轮机发电的过程，是将机械能转化为电能的过程 【分析】 （1）动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。重 力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； （2）根据 PGv
14、 分析解答； （3）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，发电机是利用电磁感应原 理工作的，工作时将机械能转化为电能。 【解答】解：A、拦河大坝使上游的水位升高，水量增大，提高了水的重力势能，故 A 错误； B、水从大坝的上游流下时，重力势能转化为动能，动能增加，水的受到增加，根据 P Gv 知重力做功的功率增加，故 C 错误； C、 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的， 发电机是利用电磁感应原理 工作的，故 C 错误； D、水轮机发电的过程，消耗机械能，得到电能，是将机械能转化为电能的过程，故 D 正确。 故选：D。 【点评】本题考查影响动能、重力势能的因素、功率公
15、式的应用、发动机的原理以及能 量的转化等知识，综合性较强，是一道很典型的题目。 4 （3 分）用水平力 F1拉着物体 M 在水平地面上以速度 v1匀速运动一段距离 s1，所用时间 为 t1，F1做功为 W1，物体动能为 E1；若改用水平力 F2拉着物体 M 在同一水平地面上以 速度 v2匀速运动一段距离 s2，所用时间为 t2，F2做功为 W2，物体动能为 E2已知：v1 第 10 页（共 19 页） v2，t1t2，下列判断不正确的是（ ） As1s2 BF1F2 CW1W2 DE1E2 【分析】 （1）知道速度和时间的大小关系，可根据速度公式得出其通过的距离关系。 （2）根据影响滑动摩擦力
16、大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小；然后根 据 WFs 比较拉力做功的大小； （3）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。 【解答】解：A、已知 v1v2，t1t2，由 v得通过的距离 s1s2，故 A 正确； BC、物体 M 在同一水平地面上运动时，由于对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度 不变，因此两次物体 M 受到的滑动摩擦力不变， 又因为物体 M 在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力 F 和滑动摩擦 力 f 是一对平衡力，大小相等，即 F1F2f， 、 又因为 F1F2，s1s2， 所以根据 WFs 可得拉力做的功，W1W2，故 B
17、C 正确； D、物体 M 的质量一定，v1v2，所以两次动能的大小关系为 E1E2故 D 错误。 故选：D。 【点评】此题主要考查学生对功的计算公式和速度计算公式等知识点的灵活运用，同时 考查动能大小的影响因素，知道滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关， 而与物体的运动速度无关，然后利用二力平衡条件得出拉力关系是正确解题的关键。 5 （3 分）某物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，其运动的路程与时间 st 关系如图所 示，下列判断正确的是（ ） A该物体 5s 时的速度大于 2s 时的速度 B前 3s 该物体所受的拉力大于后 3s 物体所受的拉力 C前 3s 拉力对该物体做的功大于后
18、 3s 做的功 D前 3s 该物体做匀速直线运动，后 3s 做加速运动 第 11 页（共 19 页） 【分析】 （1）比较物体运动快慢的方法：运动相同的路程比时间，时间越短，速度越大； 相同时间比路程，路程越大，速度越大； （2）由 st 图象可得，物体处于平衡状态；物体处于静止或匀速直线运动状态时，受的 是平衡力的作用，大小相等； （3） 从图象上分别读出前 3s 和后 3s 过程中通过的距离， 根据 WFs 比较拉力做功的多 少。 【解答】解： AD、 由 st 图象可知， 03s 和 3s6s 物体以不同的速度做匀速直线运动， 而 03s 过程中物体通过的路程是 3m，36s 的过程中物
19、体通过路程为 1m； 因为相同时间内通过的路程越大，速度越大，所以 03s 过程中的速度大于 36s 过程 中的速度，即物体 2s 时的速度大于 5s 时的速度，故 AD 错误； B、同一物体沿同一水平面运动，则压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以物体受到的 摩擦力大小不变； 因物体做匀速直线运动， 则拉力等于摩擦力， 所以 03s （前 3s） 物体所受的拉力等于 3 6s（后 3s）物体所受的拉力，故 B 错误； C、由 st 图象可知，前 3s 通过的距离为 3m，后 3s 通过的距离为 1m，而拉力相同，由 根据 WFs 可知，前 3s 拉力做的功大于后 3s 拉力做的功；故 C 正确
20、。 故选：C。 【点评】本题主要考查速度公式、功的公式、影响摩擦力大小的因素以及二力平衡条件 的应用，关键是从图象找出有用的信息，属于力学综合应用，有一定的难度。 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 26 分）分） 6 （4 分）弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小金玩弹跳杆时 由最低位置上升到最高位置的过程，其中 b 是弹簧处在原长的状态。在玩弹跳杆过程中， 小金在 b 前某 （选填“b 前某” 、 “b”或“b 后某” ）时具有的动能最大；在 bc 的过 程中， 小金的动能 转化成小金的重力势能。 第 12 页（共 19 页） 【分析】 （1）动能大小的影响因素
21、：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。 （2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。 （3）弹簧由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能，弹性势能的大小与物体发生弹性 形变的程度有关。 （4）速度最大位置是重力和弹力相等的时候。 【解答】解：ac 的过程中，小希先加速后减速，在到达 b 之前，当弹簧的弹力等于人 的重力时，小金的速度最大，动能最大，即 b 前某时的动能是最大的； bc 的过程中，即离开地面上升的过程，小希的速度减小，动能减小，高度增大，重力 势能增大，所以该过程中是动能转化为小希的重力势能。 故答案为：b 前某；小金的动能。 【点评】此题考查
22、了动能、重力势能和弹性势能的相互转化，以及机械能守恒是一道综 合题，难度较大。 7 （6 分）物体 A 挂于弹簧测力计下分别做如图甲、乙、丙所示的运动，运动中弹簧测力计 与物体 A 共同处于匀速直线运动状态（不考虑空气阻力） ，已知匀速运动的速度 v1v2 v3则甲、乙和丙三个图中，弹簧测力计的示数等于物体 A 的重力的是图 甲、乙和 丙 ；相同时间内弹簧测力计对物体 A 的拉力做功最大的是图 乙 ；匀速运动的物体 A 具有的动能最大的是图 丙 。 【分析】 （1）物体处于平衡状态时，受平衡力，据此判断弹簧测力计的示数与物体 A 的 第 13 页（共 19 页） 重力大小； （2） 首先根据力
23、做功的两个必要因素判断三图中力是否对物体 A 做功， 然后根据速度公 式比较相同时间内通过的路程，再利用 WFs 分析判断。 （3）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度。 【解答】解： （1）由题意和图示可知，物体每次都是做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以，物体 受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，所以甲、乙和丙三个图中弹簧测力计的示数都等 于物体 A 的重力。 （2）根据力做功的两个必要因素可知，甲乙两图中，物体 A 受到拉力的作用，也在拉力 的方向上通过了距离，拉力对物体 A 做功，丙图中，拉力与运动方向垂直，拉力不做功； 所以拉力做功的是甲、乙两图； 而甲乙两图中，拉力相等，
24、又因 v1v2，时间相同，根据 v知，s1s2， 所以根据 WFs 可知，相同时间内弹簧测力计对物体 A 的拉力做功最大的是图乙。 （3）物体 A 的质量一定，v1v2v3故匀速运动的物体 A 具有的动能最大的是图丙。 故答案为：甲、乙和丙；乙；丙。 【点评】本题通过一个物理情境，考查了平衡状态的判断，做功及动能大小的判断等， 有一定综合性，考查角度较新颖，是一道好题。 三、实验探究题（本大题共三、实验探究题（本大题共 42 分）分） 8 （6 分）在探究重力势能与哪些因素有关时，小乐将 A、B、C 三个钢球从不同高度自由 释放（小球质量 mAmBmC，下落高度 hAhBhC） ；都落在同样的
25、水平细沙面上， 如图所示。实验发现，A、B、C 都使沙面凹陷，其中 A 使沙面凹陷最深、B 最浅。请回 答： （1）该实验中，钢球具有的重力势能大小可以通过比较 沙面凹陷程度 来反映出来。 （2）对比 A、B ，可知物体的质量越大，重力势能越大；对比 B、C 两次撞击，可知 物体被举得越高，重力势能越大 。 第 14 页（共 19 页） 【分析】 （1）在此实验中，是通过观察小球陷入橡皮泥的凹陷程度反映重力势能的大小； （2） 知道重力势能与物体的质量和高度有关， 所以在研究重力势能与某一个量的关系时， 应采用控制变量法进行分析。 【解答】解： （1）实验中通过球在沙中的凹陷程度来反映重力势能
26、的大小，采用的是转 换法； （2）在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制小球的高度相同，即可以让不同质量 的小球从同一高度下落，对比 A、B 两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大， 质量这一因素对重力势能的影响更大； 对比 B、C 可知，小球的质量相同，下落的高度都不同，高度越高，沙子的凹陷程度越 深，则：物体被举得越高，重力势能越大。 故答案为： （1）沙面凹陷程度 （2）A、B；物体被举得越高，重力势能越大。 【点评】解决此类问题要结合影响重力势能的大小因素进行分析解答，要学会使用控制 变量法解题，这是物理中经常用到的方法。 9 （8 分）小金用如图所示的装置探究“物体动能大小的影
27、响因素” 。他们将钢球用绳系着， 从某一高度由静止释放。钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一 段距离。经过实验，获得三组数据，如下表： 次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm 1 20 20 30 2 40 20 58 3 60 20 （1）实验中，让质量不同的钢球从同一高度由静止释放，目的是 为了使钢球摆到竖直 位置时具有相同的速度 。 （2）在第 3 次实验中，木块被撞后滑出木板。若只重做第 3 次实验，则下列几种改进方 案中，你认为可行的是 AC 。 A换用一块更长的同种木板 B降低钢球下摆的高度 C换用适当质量的钢球 第 15 页（共 19 页）
28、（3）分析实验结果，可得出的结论是 当速度相同时，物体的质量越大，具有的动能也 越大 。 （4）如果要探究物体动能大小与物体运动速度的关系，他们应该进行的操作是 用质量 相同的小球，从不同高度由静止释放，分别测出木块在水平木板上运动的距离，再得出 相应结论。 。 【分析】 （1）动能的大小与物体的速度和质量有关，要探究动能和速度的关系，需保持 质量相同，要探究动能和质量的关系，需保持速度相等； （2）由图知，控制速度相同时，研究动能与质量的关系，动能的大小通过木块移动距离 的大小表现出来的； （3） （4）运用控制变量法，通过数据得出结论和实验步骤。 【解答】解： （1）为了使钢球摆到竖直位置
29、时具有相同的速度，让质量不同的钢球从同 一高度由静止释放； （2）上面的两次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小，动能的大小 通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用甲的建议，故 A 正 确；根据控制变量法可知，实验中应控制钢球下摆的高度相同，故 B 错误；实验中也可 以减小钢球的质量，从而达到减小木块移动的距离，故 C 正确； （3）有表中的数据知：速度一定时，质量越大，推动木块移动的距离越远，动能越大； （4）探究物体动能大小与物体运动速度的关系，应控制质量相同，速度不同；用质量相 同的小球，从不同高度由静止释放，分别测出木块在水平木板上运动的距离，再得出
30、相 应结论。 故答案为： （1）为了使钢球摆到竖直位置时具有相同的速度； （2）AC； （3）当速度相同 时，物体的质量越大，具有的动能也越大； （4）用质量相同的小球，从不同高度由静止释放，分别测出木块在水平木板上运动的距 离，再得出相应结论。 【点评】本题考查影响动能大小的因素实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分 析即可。 第 16 页（共 19 页） 四、解答题（本大题共四、解答题（本大题共 32 分）分） 10 （6 分）如图甲，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力 F 的作用，其 Ft 和 v t 的图象分别如图乙、丙所示。请回答： （1） 03 s 内推力对物体没有做功，
31、因为 对物体施加了力，但在力的方向上没有 移动距离 。 （2）03s 内，物体所受的摩擦力是 3 N；36s 内，物体所受的摩擦力是 6 N。 （3）912s 内，物体克服摩擦力做的功是多少？ 【分析】 （1）做功的两个必要因素：一是力，二是物体在力的方向上移动的距离； （2）由 vt 图象可知，03s 内物体处于静止状态，受到的静摩擦力和推力是一对平衡 力，大小相等，根据 Ft 图象可知拉力的大小，进而可得受到的摩擦力； 由 vt 图象可知，9s12s 内物体做匀速直线运动，受到的滑动摩擦力和拉力是一对平 衡力，二力大小相等，根据 Ft 图象读出拉力的大小可得受到的滑动摩擦力大小；而滑 动摩
32、擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动的速度无关，可 得 36s 内，物体所受的摩擦力； （3）利用 WFsFvt 求 912s 内，物体克服摩擦力做的功。 【解答】解： （1）由图丙可知，在 03s 内，物体的速度为零，处于静止状态，对物体施加了力，但 在力的方向上没有移动距离，推力没有做功。 （2）由图乙可知，03s 内物体受到的推力为 3N；由图丙可知，此时物体静止，物体受 到的摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，fF13N； 由图乙可知，912s 内物体受到的推力为 6N；由图丙可知，此时物体匀速直线运动，物 体受到的摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等，fF26N；
33、 由丙图知，36s 内，物体做加速运动，由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没 有改变，摩擦力大小不变，仍为 6N； （3）由丙图知，在 912s 内，物体以 v3m/s 的速度做匀速运动，fF26N，克服摩 第 17 页（共 19 页） 擦力做功： WFsFvt6N3m/s3s54J。 故答案为： （1）03；对物体施加了力，但在力的方向上没有移动距离； （2）3；6； （3） 物体克服摩擦力做的功是 54J。 【点评】本题考查学生对图象的认识，vt 图象、Ft 图象相结合，判断出物体各段运 动状态，根据平衡状态中二力平衡求出力的大小是本题的关键所在。 11 （6 分）如图所示，滑雪场的
34、弯曲滑道由 AB、BC 两部分组成，AB 段高度 H20m，BC 段高度 h10m。运动员甲和乙的总质量分别是 m甲70kg、m乙75kg，他们分别从 A 处由静止沿AB滑道下滑， 经过B处后沿BC滑道运动。 不计摩擦和空气阻力， g取10N/kg。 （1）运动员甲从 A 处滑行到 B 处重力做的功是多少？ （2）判断运动员甲到达 C 处时速度是否为零，请说明理由。 （3） 已知计算动能的表达式为 Ekmv2， 其中 m 为物体的质量， v 为物体的运动速度。 若运动员甲和乙分别从 A 处由静止沿 AB 滑道下滑到 B 处，到达 B 处时的速度分别为 v 甲、v乙，请证明 v甲和 v乙的大小关
35、系。 【分析】 （1）知道甲的质量求出重力，知道重力和距离，根据 WGh 求出重力做功。 （2）在 A 处具有重力势能，到 C 点具有重力势能和动能，根据机械能相等求出动能， 如果动能不能为零，速度就不为零。 （3）运动员甲和乙都根据机械能守恒，求出在 C 点的动能来判断速度。 【解答】解： （1）运动员甲的重力：Gmg70kg10N/kg700N 运动员甲从 A 处滑行到 B 处重力做的功：WGh700N20m14000J （2）不计摩擦和空气阻力，运动员甲在 A 处和 C 处机械能守恒， 运动员甲在 A 处只具有重力势能，在 C 处具有重力势能和动能， 运动员甲在 A 处和 C 处，质量相
36、等，A 点高于 C 点，所以运动员甲在 A 处重力势能大于 在 C 处重力势能，所以运动员甲在 C 处动能不为零，动能跟质量和速度有关，运动员质 量不等于零，速度也不为零。 第 18 页（共 19 页） （3）不计摩擦和空气阻力，运动员在 A 处具有的重力势能和在 B 处的动能相等， 设 B 点在零势能面上， 对于运动员甲在 A 处的重力势能和 B 处的动能相等：m甲gHm甲，所以，v甲 ， 对于运动员乙在 A 处的重力势能和 B 处的动能相等：m乙gHm乙，所以，v乙 ， 所以，v甲v乙。 答： （1）运动员甲从 A 处滑行到 B 处重力做的功 14000J。 （2）运动员甲到达 C 处时速
37、度不为零。 （3）到达 B 处时的速度 v甲和 v乙的大小相等。 【点评】 不计摩擦和空气阻力， 运动员甲在 A 处和 C 处机械能守恒这是解决本题的关键。 12 （9 分）为了缓解环境污染问题给人们的生活以及工作带来的危害，政府部门纷纷出台 一系列节能减排的政策。 中国制造 2025将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域， 明确“继续支持燃料电池电动汽车发展”的要求。如图是氢氧燃料电池的示意图。它的 基本原理是：以氢气和氧气为原料，通过电化学反应直接产生电能，反应后的产物只有 水。 某汽车装备有每秒输出功为 90000J，燃料电池发动机系统，该车以最高车速 108km/h 大 约可持续行程 600km。则该车以最高车速行驶时，发动机的牵引力为 3103N 。 【分析】根据 P求出汽车的功率，再由 PFv 求出发动机的牵引力。 【解答】解：汽车的最高车速 v108km/h30m/s， 汽车的功率为：P90000W； 根据 PFv 得发动机的牵引力：F牵引3103N。 故答案为：3103N。 第 19 页（共 19 页） 【点评】本题考查了功率公式的应用，用所学知识分析解决身边的问题；计算时注意单 位统一。
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