5. 新素养 物理观念 (3分)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化如图所示,其中B、C两点高度相同,AB段返回器的动能______;BC段返回器的机械能______(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”);CD段返回器的动能增加量______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力势能的减小量.

答案:
变小 不变 小于 解析:AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小;BC段没有受到空气阻力,机械能保持不变;CD段,返回器质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,则重力势能转化为动能,由于克服空气阻力做功,一部分重力势能转化为内能,所以CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量.
6. (2025·江苏徐州期中·3分)如图是100g冰块温度随加热时间变化的图像,整个过程不考虑水的汽化.假设相同时间内物质吸收的热量相等,由图像可知:AB段比CD段温度升高得快,可以说明冰的______比水小;该物质在B点时的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能;BC阶段物质共吸收了______J的热量.[$c_{冰}= 2.1×10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ }C)$]

答案:
比热容 小于 $6.3\times {10}^{3}$ 解析:AB段比CD段温度升高得快,质量相同的冰和水相比,相同时间内吸收相同热量,冰的温度变化较大,说明冰的比热容比水小;冰在熔化过程中要吸收热量,所以该物质在B点时的内能小于在C点时的内能;AB段冰吸收的热量${Q}_{AB}={c}_{冰}m(t - {t}_{0})=2.1\times {10}^{3}J/(kg\cdot {\hspace{0pt}}^{\circ }C)\times 0.1kg\times [0{\hspace{0pt}}^{\circ }C - (-10{\hspace{0pt}}^{\circ }C)]=2.1\times {10}^{3}J$,AB段历时5min,BC段历时15min,由题意知相同时间内物质吸收的热量相等,则BC阶段物质吸收热量${Q}_{BC}=3{Q}_{AB}=3\times 2.1\times {10}^{3}J=6.3\times {10}^{3}J$.
7. 亮点原创 (3分)学习了滑轮的相关知识后,爱动手的小亮用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的箱子,在拉力$F= 20N$作用下,箱子以0.2m/s的速度匀速直线运动5m,不计绳重和摩擦,则绳自由端移动的距离是______m,拉力F的功率是______W,箱子受到的摩擦力是______N.

答案:
15 12 60 解析:由图可知,动滑轮上绳子的段数$n = 3$,箱子匀速直线运动5m,则绳自由端移动的距离${s}_{绳}=ns = 3\times 5m = 15m$;绳端移动的速度${v}_{绳}=nv = 3\times 0.2m/s = 0.6m/s$,绳端的拉力$F = 20N$,则拉力F的功率$P = F{v}_{绳}=20N\times 0.6m/s = 12W$;由题意可得,箱子受到的拉力${F}_{拉}=nF = 3\times 20N = 60N$,因为箱子做匀速直线运动,处于平衡状态,所以箱子受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则箱子受到的摩擦力$f = {F}_{拉}=60N$.
8. (4分)如图所示,将2黑、4白两种球分别装入挂盘中,悬挂于杠杆两边,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则左、右两边杠杆所受的拉力大小之比为______;1个黑球和1个白球的质量之比为______;若在左盘增放一只黑球,则右盘要向______(选填“左”或“右”)移动______格.

答案:
$1:2$ $1:1$ 右 1 解析:设杠杆上每小格长为L,根据杠杆的平衡条件可得${F}_{左}\times 4L = {F}_{右}\times 2L$,则左、右两边杠杆所受的拉力大小之比$\frac{{F}_{左}}{{F}_{右}}=\frac{2L}{4L}=\frac{1}{2}$;左、右两侧拉力之比为$1:2$,左侧拉力由2个黑色小球的重力提供,右侧拉力由4个白色小球的重力提供,则$\frac{2{m}_{黑}g}{4{m}_{白}g}=\frac{1}{2}$,可得1个黑球和1个白球的质量之比$\frac{{m}_{黑}}{{m}_{白}}=\frac{1}{1}$.若在左盘增放一只黑球,左侧力与力臂的乘积为$3G\times 4L = 12GL$,根据杠杆平衡的条件可得$\frac{12GL}{4G}=3L$,则右盘要向右移动1格.
9. (4分)按要求作图.
(1)如图甲所示,轻质杠杆平衡,请作出动力$F_{1}的力臂l_{1}和阻力F_{2}$的示意图.
(2)小程要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物.小程想站在地上向下拉绳,如图乙所示,请你在A、B、C三个滑轮组中选择一组,并画出正确的绕绳方法.

(1)如图甲所示,轻质杠杆平衡,请作出动力$F_{1}的力臂l_{1}和阻力F_{2}$的示意图.
(2)小程要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物.小程想站在地上向下拉绳,如图乙所示,请你在A、B、C三个滑轮组中选择一组,并画出正确的绕绳方法.
答案:
(1)如图所示
(2)如图所示
(1)如图所示
(2)如图所示
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