《2025年5年中考3年模拟物理》

17.[2024广东广州]如图,某同学将篮球掷向地面,经过甲位置后碰到地面,接着向上反弹经过乙位置,忽略空气的作用力。
　　
(1)篮球直径为24.6______________(选填“mm”“cm”或“dm”),质量为0.6kg,g取10N/kg,则该篮球受到的重力为________N;
(2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图;
(3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示,则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为________J,在乙位置时的动能为________J。

答案：

(1)cm6　
(2)如图所示　
(3)1　2

解析:
(1)根据生活常识估测篮球直径为24.6cm;G=mg=0.6kg×10N/kg=6N。
(2)如答案图所示,忽略空气的作用力,篮球仅受重力,篮球的重心位于球的球心位置。
(3)根据表格信息,篮球与地面碰撞过程损失的机械能$\Delta E = 13 J - 12 J = 1 J$；机械能等于动能与重力势能之和,篮球在乙位置时的动能$E_{k}=12 J - 10 J = 2 J$。

18.[2024江苏苏州](节选)学校积极开展阳光体育运动,学生在操场上进行各种项目的训练。
(1)小聪在单杠上做引体向上。小明测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t,还需要测量____________(物理量和符号),可算出小聪引体向上的功率P=________(用符号表示)。
(2)小明在操场上投实心球。图甲是整个抛球运动过程的示意图,轨迹上a、b两点在同一高度,空气阻力不可忽略。关于球的运动,下列说法正确的是________。
　　　　　
　
A.最高点时球的速度为0
B.球在a点速度大于b点速度
C.球落地时的机械能最大

答案：
(1)小聪的质量m或小聪的重力G $\frac{nmgh}{t}$或$\frac{nGh}{t}$
(2)B
解析:
(1)做引体向上时,单次引体向上做功W=Fs=Gh=mgh,功率$P=\frac{nW}{t}$，要测量引体向上的功率,除测量一次上升的高度h和n次引体向上的时间t,还需要测量小聪的质量m或小聪的重力G,可算出小聪引体向上的功率$P=\frac{nmgh}{t}$或$\frac{nGh}{t}$。
(2)球在最高点时,速度大小不为零,A错误;由于空气阻力不可忽略,球在运动过程中要克服空气阻力做功,消耗机械能,而a、b两点等高,球的重力势能相等,所以球在a点动能大于b点动能,即球在a点速度大于b点速度,B正确;球落地时的机械能最小,C错误。故选B。

19.[2024黑龙江大庆]如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供,接收太阳能的电池板面积为6m²。某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,v - t图像如图乙所示。已知汽车(包括司乘人员)的总质量为480kg,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的$\frac{1}{50}$,g取10N/kg。求:
(1)汽车的功率P。
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功。
(3)若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%,则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦？(假设汽车运动过程中太阳光照情况不变)。
　　

答案：
(1)960W　
(2)14400J　
(3)800W
解析:
(1)汽车匀速行驶时,牵引力:$F = f=\frac{1}{50}G=\frac{1}{50}mg = 0.02×480 kg×10 N/kg = 96 N$，匀速行驶时汽车的功率:$P=\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}=Fv = 96 N×10 m/s = 960 W$。
(2)0~15s内汽车牵引力做的功:$W = Pt = 960 W×15 s = 14 400 J$。
(3)0~15s内汽车吸收的太阳能:$E=\frac{W}{\eta}=\frac{14 400 J}{20\%}=72 000 J$，照射到电池板单位面积上的能量:$E_{0}=\frac{E}{S}=\frac{72 000 J}{6 m^{2}} = 12 000 J$，照射到电池板单位面积上的功率:$P_{0}=\frac{E_{0}}{t}=\frac{12 000 J}{15 s}=800 W$。