《11.3 动能和势能》同步练习-2024-2025学年第二学期人教版物理八年级下册
一.选择题(共11小题)
1.2024年10月11日,我国成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。如图所示,是卫星发射升空时情景( )
A.当卫星发射时,卫星的动能不变,重力势能不变
B.当卫星发射时,卫星的动能不变,重力势能增大
C.当卫星回收着陆时,卫星的动能减小,重力势能不变
D.当卫星回收着陆时,卫星的动能减小,重力势能减小
2.下列说法中正确的是( )
A.静止的物体不具有能
B.没有做功的物体不具有能
C.具有能的物体一定在做功
D.能够做功的物体一定具有能
3.下列关于功和能的叙述中,正确的是( )
A.吊在天花板上的吊灯静止,所以没有能
B.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
C.物体具有的能量越大,它做的功就越多
D.物体能够做的功越多,它具有的能量就越大
4.投石带是人类使用的最古老的远射器具,如图所示,它由索绳和石头构成,投掷者手握索绳一端,将石头飞向野兽,石头在空中向前运动的过程中( )
A.没有动能
B.没有重力势能
C.受到的重力方向竖直向下
D.重力减小
5.在探究“动能大小与速度的关系”实验中,设计如图所示的实验装置,利用同一铁球先将弹簧压缩到不同程度后释放,让铁球撞击同一木块。下列说法中不正确的是( )
A.实验中是根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小
B.实验中铁球将弹簧压缩不同程度可以用来探究动能大小和速度的关系
C.弹簧被压缩时弹性势能转化为动能
D.在实验过程中机械能总量是不守恒的
6.如图是物体离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )
A.斜向上投掷出去的铅球
B.一松手由静止下落的乒乓球
C.竖直向上垫起的排球
D.离开脚后在地上滚动的足球
7.如图所示是贵州玉屏山地自行车比赛的场景,关于运动员骑自行车转弯时的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员此时惯性增大
B.自行车可以转弯说明力能改变物体的运动状态
C.转弯时运动员的动能一定增大
D.自行车和运动员整体受平衡力作用
8.如图所示,农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动,它们以相同速度向前行进,则其动能( )
A.农民动能最大 B.铧犁动能最大
C.牛动能最大 D.动能一样大
9.我国是世界上水资源最丰富的国家之一,下列关于水能的说法中,不正确的是( )
A.诗句“不尽长江滚滚来”,描述的是长江水具有动能
B.诗句“黄河之水天上来”,描述的是黄河水具有重力势能
C.水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组
D.利用水能发电时,从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
10.在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示,下列说法正确的是( )
A.上述操作的目的是探究木块动能的大小与高度的关系
B.用小车代替木块更便于得到实验结论
C.木块被撞击后滑行距离不同,但滑行时所受摩擦力大小相同
D.该实验中木块和“探究重力势能大小的影响因素”实验中的木块作用相同
11.2022年12月4日,神舟十四号返回舱安全着陆,当返回舱距离地面10km左右时,先打开降落伞,使返回舱从200m/s 减速到10m/s。为了最大限度保障航天员的安全,在返回舱快接近地面1~2m时,舱体反推发动机再启动,使返回舱着陆更安全,如图所示。在返回舱打开降落伞直至着陆的过程中( )
A.返回舱的重力势能先减小后增加
B.返回舱的重力势能先增加后减小
C.返回舱的动能先减小后增加
D.返回舱的动能一直减小
二.填空题(共5小题)
12.健腹轮是一种健身器材,使用方法如图甲所示。小华体重为65kg,某次运动中小华控制轮子向前滚动,使身体从状态1变化到状态2,该过程小华重心下降了0.4m,其重力做功为 J,轮内的弹性钢圈因形变而绕紧,钢圈的弹性势能 (选填“增大”或“减小”)。从状态2恢复到状态1时,绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态,让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图,结合图中信息进行分析,体重较大的人更适合安装 (选填“A”或“B”)型钢圈。
13.风能是一种清洁能源,风力发电将助力我国实现碳中和目标。如图所示,当风正面垂直吹向静止的风力发电机的叶片时,从正面看,叶片A会 (选填“向下”或“向上”)转动。自然界中,流动着的水、风,张开的弓都可以对别的物体 ,说明他们都具有能量。
14.如第19届亚运会于2023年9月23日至10月8在中国杭州举行,中国游泳运动员张雨霏(获得6枚金牌)和覃海洋(获得5金1银),如图是覃海洋比赛时的场景,前进中的覃海洋具有 能;覃海洋双手用力向后划水,人就会向前进,是因为 。
15.如图所示,小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验,将同一木块放在弹簧原长处,用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手,发现两球离开弹簧时的动能 (选填“相同”或“不同”),木块被推开的距离 (选填“相同”或“不同”),该方案 (选填“能”或“不能”)得出动能跟质量的关系。
16.如图所示,某次演习任务中,一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸,则飞行员应在飞机到达目标 (之前/正上方/之后)投弹才能击中,投弹后匀速飞行的飞机的动能 (变小/变大/不变),炸弹离开飞机后运动状态 (不变/改变)。
三.实验探究题(共1小题)
17.如图甲,小华用小球和木块来“探究动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过 比较来比较动能大小;本实验研究的动能是指 (填序号)。
A.小球在斜面上时的动能
B.小球撞击木块后木块的动能
C.小球撞击木块时的动能
(2)完成图甲、乙所示的操作是为了探究动能大小与 的关系。
(3)甲实验中,若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为s1,接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为s2,则s1 s2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)得出正确的实验结论后,小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图丙所示,观察到木块被撞击后移动的情况是 。(本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C.质量小的铁球将木块推动的距离较远
(5)在探究动能的大小与质量的关系时,小华又提出新的实验方案:在图甲实验器材的基础上,取走木块,让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑,最终小球静止在水平长木板(设木板足够长),测出小球在木板上通过的距离,然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行? (可行/不可行)。
四.解答题(共1小题)
18.如图所示的是我国自主研制、世界最大的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。AG600装有4台国产WJ﹣6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。AG600的部分参数如下表所示:(燃油的热值为q=4.6×107J/kg,g取10N/kg)
AG600发动机数量 4台 最大起飞质量 53.5t
最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6×104N
发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 50%
(1)AG600在水面减速降落的过程中,动能 ,重力势能 ;(均选填“增大”“不变”或“减小”)
(2)AG600以最大起飞质量静止漂浮在水面上时,所受的浮力是多大?
(3)一架AG600在一次执行任务的过程中,计划以最大速度巡航2h,巡航开始时,AG600油箱中燃料的质量为6000kg,则若完成本次巡航计划,发动机推力所做的功是多大?请你通过计算分析,AG600能否完成本次巡航计划?
《11.3 动能和势能》同步练习-2024-2025学年第二学期人教版物理八年级下册
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D D D C C A B C C C D
一.选择题(共11小题)
1.2024年10月11日,我国成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。如图所示,是卫星发射升空时情景( )
A.当卫星发射时,卫星的动能不变,重力势能不变
B.当卫星发射时,卫星的动能不变,重力势能增大
C.当卫星回收着陆时,卫星的动能减小,重力势能不变
D.当卫星回收着陆时,卫星的动能减小,重力势能减小
【解答】解:AB、当卫星发射时,质量不变,高度变大,重力势能增大,速度变大,动能变大,故AB错误;
CD、当卫星回收着陆时,质量不变,高度变低,重力势能减小,速度变小,动能减小,故C错误、D正确。
故选:D。
2.下列说法中正确的是( )
A.静止的物体不具有能
B.没有做功的物体不具有能
C.具有能的物体一定在做功
D.能够做功的物体一定具有能
【解答】解:物体具有能量说明物体具有做功的本领,不一定正在做功,与物体运动与否无关,故A、B、C说法都不正确;
能够做功的物体一定具有能,说法正确。
故选:D。
3.下列关于功和能的叙述中,正确的是( )
A.吊在天花板上的吊灯静止,所以没有能
B.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
C.物体具有的能量越大,它做的功就越多
D.物体能够做的功越多,它具有的能量就越大
【解答】解:A、吊在天花板上的吊灯静止,吊灯有质量,相对于地面有高度,具有重力势能,故A错误;
B、一个物体能够做的功越多,说明这个物体的能量越大,故B错误;
C、物体具有能量大,它可能没做功,例如,静止在高处的石块具有的重力势能很大,但未做功,故C错误;
D、物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,故D正确。
故选:D。
4.投石带是人类使用的最古老的远射器具,如图所示,它由索绳和石头构成,投掷者手握索绳一端,将石头飞向野兽,石头在空中向前运动的过程中( )
A.没有动能
B.没有重力势能
C.受到的重力方向竖直向下
D.重力减小
【解答】解:A、石头在空中向前运动的过程中由于物体在运动,所以具有动能,故A错误;
B、石头在空中向前运动的过程中有一定的高度,所以具有重力势能,故B错误;
C、重力的方向总是竖直向下的,故C正确;
D、石头在空中向前运动的过程质量不变,物体的重力也不变,故D错误。
故选:C。
5.在探究“动能大小与速度的关系”实验中,设计如图所示的实验装置,利用同一铁球先将弹簧压缩到不同程度后释放,让铁球撞击同一木块。下列说法中不正确的是( )
A.实验中是根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小
B.实验中铁球将弹簧压缩不同程度可以用来探究动能大小和速度的关系
C.弹簧被压缩时弹性势能转化为动能
D.在实验过程中机械能总量是不守恒的
【解答】解:
A、实验中采用了转换法,根据木块被撞出距离的远近来判断小球的动能大小,故A正确;
B、实验中铁球将弹簧压缩不同程度,释放弹簧时,铁球的速度不同,质量不变,可以用来探究动能大小和速度的关系,故B正确;
C、弹簧被压缩时,弹簧具有弹性势能,是动能转化为弹性势能,故C错误;
D、小球在运动的过程中,会克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,故在实验过程中机械能总量是不守恒的,故D正确。
故选:C。
6.如图是物体离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )
A.斜向上投掷出去的铅球
B.一松手由静止下落的乒乓球
C.竖直向上垫起的排球
D.离开脚后在地上滚动的足球
【解答】解:
A、斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中,质量不变,一直在运动,动能不为零(处于最高点时竖直方向速度为0,但水平方向仍然有速度,因此动能不为0)。
从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程动能增大。整个过程动能先减小再增大。
B、一松手由静止下落的乒乓球的动能始终在增大,故B错误;
C、竖直向上垫起的排球,排球到达最高点时的动能为零,故C错误;
D、离开脚后在地上滚动的足球,足球滚动的越来越慢,动能越来越小,故D错误;
故选:A。
7.如图所示是贵州玉屏山地自行车比赛的场景,关于运动员骑自行车转弯时的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员此时惯性增大
B.自行车可以转弯说明力能改变物体的运动状态
C.转弯时运动员的动能一定增大
D.自行车和运动员整体受平衡力作用
【解答】解:A.惯性是物体的属性,只与物体的质量有关,运动员骑自行车转弯时,质量不变,则惯性不变,故A错误;
B.运动员调整骑自行车施加力的方向,使自行车的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.动能的影响因素有质量和速度,转弯时不确定速度怎样变化,因此物体的动能不一定增加,故C错误;
D.自行车和运动员整体运动状态发生改变,因此不受平衡力的作用,故D错误。
故选:B。
8.如图所示,农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动,它们以相同速度向前行进,则其动能( )
A.农民动能最大 B.铧犁动能最大
C.牛动能最大 D.动能一样大
【解答】解:农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动,它们以相同速度向前行进,即三者速度大小相等,但由于牛的质量最大,所以,牛的动能最大,故C正确。
故选:C。
9.我国是世界上水资源最丰富的国家之一,下列关于水能的说法中,不正确的是( )
A.诗句“不尽长江滚滚来”,描述的是长江水具有动能
B.诗句“黄河之水天上来”,描述的是黄河水具有重力势能
C.水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组
D.利用水能发电时,从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
【解答】解:A.诗句“不尽长江滚滚来”,说明水有一定的速度和质量,描述的是长江水具有动能,故A正确;
B.诗句“黄河之水天上来”,说明水有一定的高度和质量,描述的是黄河水具有重力势能,故B正确;
C.水力发电时建造拦河大坝,是为了提高水的高度,使水具有较大的重力势能,不是为了防止水流太急冲坏发电机组,故C错误;
D.利用水能发电时,从上游奔腾而下的水,有一定的速度、质量、高度,既具有动能又具有重力势能,故D正确。
故选:C。
10.在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图所示,下列说法正确的是( )
A.上述操作的目的是探究木块动能的大小与高度的关系
B.用小车代替木块更便于得到实验结论
C.木块被撞击后滑行距离不同,但滑行时所受摩擦力大小相同
D.该实验中木块和“探究重力势能大小的影响因素”实验中的木块作用相同
【解答】A.实验中,铁球的质量相同,从斜面的不同高度由静止释放,到达斜面底端的速度不同,是探究铁球在水平面上滚动时动能的大小与速度的关系,故A错误;
B.用小车代替木块,小车与水平面之间的摩擦是滚动摩擦,由于滚动摩擦力相对较小,小车被撞击后运动的路程较远,不易探究,故B错误;
C.木块滑行过程中,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变,故木块所受摩擦力不变,故C正确;
D.“探究重力势能大小的影响因素”实验中没有使用木块,故D错误。
故选:C。
11.2022年12月4日,神舟十四号返回舱安全着陆,当返回舱距离地面10km左右时,先打开降落伞,使返回舱从200m/s 减速到10m/s。为了最大限度保障航天员的安全,在返回舱快接近地面1~2m时,舱体反推发动机再启动,使返回舱着陆更安全,如图所示。在返回舱打开降落伞直至着陆的过程中( )
A.返回舱的重力势能先减小后增加
B.返回舱的重力势能先增加后减小
C.返回舱的动能先减小后增加
D.返回舱的动能一直减小
【解答】解:在返回舱减速着陆的过程中,质量不变,速度减小,高度减小,因此动能减小,重力势能也减小。
故选:D。
二.填空题(共5小题)
12.健腹轮是一种健身器材,使用方法如图甲所示。小华体重为65kg,某次运动中小华控制轮子向前滚动,使身体从状态1变化到状态2,该过程小华重心下降了0.4m,其重力做功为 260 J,轮内的弹性钢圈因形变而绕紧,钢圈的弹性势能 增大 (选填“增大”或“减小”)。从状态2恢复到状态1时,绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态,让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图,结合图中信息进行分析,体重较大的人更适合安装 A (选填“A”或“B”)型钢圈。
【解答】解:小华的重力G=mg=65kg×10N/kg=650N;
该过程中重力所做的功W=Gh=650N×0.4m=260J;
弹簧势能的大小与物体的弹性形变程度有关,在身体从状态1到状态2的过程中,轮内的弹性钢圈因形变而绕紧,钢圈的弹性势能增大。
由图乙中的弹性势能的变化图可知,形变时A型钢圈弹性势能较大,具有更强的做功能力,所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能,故体重较大的人更适合安装A型钢圈。
故答案为:260;增大;A。
13.风能是一种清洁能源,风力发电将助力我国实现碳中和目标。如图所示,当风正面垂直吹向静止的风力发电机的叶片时,从正面看,叶片A会 向下 (选填“向下”或“向上”)转动。自然界中,流动着的水、风,张开的弓都可以对别的物体 做功 ,说明他们都具有能量。
【解答】解:在流体中,流速越大的位置,压强越小。A处的叶片下凸上平,从正面看,空气流过叶片A下面的流速大,压强小,流过上面的空气流速慢,压强大,这样会产生向下的压力差,叶片A会向下转动。
自然界中,流动着的水、风,张开的弓都可以对别的物体做功,说明他们都具有能量。
故答案为:向下;做功。
14.如第19届亚运会于2023年9月23日至10月8在中国杭州举行,中国游泳运动员张雨霏(获得6枚金牌)和覃海洋(获得5金1银),如图是覃海洋比赛时的场景,前进中的覃海洋具有 动 能;覃海洋双手用力向后划水,人就会向前进,是因为 力的作用是相互的 。
【解答】解:物体由于运动而具有的能量叫做动能,前进中的覃海洋具有动能。
由于力的作用是相互的,游泳时向后划水,水对人施加一个向前的作用力,人向前运动。
故答案为:动;力的作用是相互的。
15.如图所示,小明设计了“探究物体的动能跟速度有关”的实验,将同一木块放在弹簧原长处,用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手,发现两球离开弹簧时的动能 相同 (选填“相同”或“不同”),木块被推开的距离 相同 (选填“相同”或“不同”),该方案 不能 (选填“能”或“不能”)得出动能跟质量的关系。
【解答】解:用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度,弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,两小球的质量不同,所以速度不同,但由于动能相同,对木块做的功应相同,对木块做得功是克服水平面给木块的摩擦力做功,摩擦力是相同的,根据W=Fs可知,木块运动的距离也应该是相同的。
由于木块被推开的距离相同,该方案不能得出动能跟质量的关系。
故答案为:相同;相同;不能。
16.如图所示,某次演习任务中,一架飞机要对地面上某一指定目标进行定点轰炸,则飞行员应在飞机到达目标 之前 (之前/正上方/之后)投弹才能击中,投弹后匀速飞行的飞机的动能 变小 (变小/变大/不变),炸弹离开飞机后运动状态 改变 (不变/改变)。
【解答】解:(1)由于惯性,炸弹在离开飞机后会保持原来的运动状态继续向前飞行,因此,为了击中地面上的指定目标,飞行员需要在飞机到达目标之前投弹,这样炸弹在惯性的作用下才能继续飞行并击中目标。
(2)动能是物体由于运动而具有的能量,它的大小与物体的质量和速度有关,飞机是匀速飞行的,即速度保持不变,同时,投弹后飞机的质量会减小(因为炸弹已经离开飞机),当速度不变而质量减小时,动能会变小。
(3)炸弹离开飞机后,运动的方向和速度都会发生改变,运动状态改变。
故答案为:之前;变小;改变。
三.实验探究题(共1小题)
17.如图甲,小华用小球和木块来“探究动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过 木块被撞击后移动的距离 比较来比较动能大小;本实验研究的动能是指 C (填序号)。
A.小球在斜面上时的动能
B.小球撞击木块后木块的动能
C.小球撞击木块时的动能
(2)完成图甲、乙所示的操作是为了探究动能大小与 速度 的关系。
(3)甲实验中,若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为s1,接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为s2,则s1 > s2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)得出正确的实验结论后,小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图丙所示,观察到木块被撞击后移动的情况是 B 。(本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C.质量小的铁球将木块推动的距离较远
(5)在探究动能的大小与质量的关系时,小华又提出新的实验方案:在图甲实验器材的基础上,取走木块,让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑,最终小球静止在水平长木板(设木板足够长),测出小球在木板上通过的距离,然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是否可行? 不可行 (可行/不可行)。
【解答】解:(1)由图可知,小球从斜面滚下,将木块推得越远,动能就越大,通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小;
实验中,研究的动能是指在水平面上,撞击木块时小球的动能,故选:C;
(2)由图甲、乙可知,相同的小球从不同高度滚下,速度不相同,速度大的将木块推得较远,动能较大,此实验为了研究动能大小与速度的关系;
(3)第一次实验时,小球刚滚下斜面就撞击到木块,第二次实验时,小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块,小球在运动的过程中要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小,所以木块移动的距离s1大于s2;
(4)用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,由于弹簧的压缩程度相同,则具有的弹性势能相同,转换成的动能相同,所以推动木块移动的距离也相同,故选:B;
(5)改变后的装置是通过观察小球滑行到静止的距离大小来判断出小球的动能的大小,把小球的动能转化为克服摩擦力做功,摩擦力相同时,距离越远,动能越大,在探究动能的大小与质量的关系时,控制速度相同,质量不同,但质量不同的小球在相同的表面上,阻力不同,所以实验不可行。
故答案为:(1)木块被撞击后移动的距离;C;(2)速度;(3)>;(4)B;(5)不可行。
四.解答题(共1小题)
18.如图所示的是我国自主研制、世界最大的水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。AG600装有4台国产WJ﹣6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。AG600的部分参数如下表所示:(燃油的热值为q=4.6×107J/kg,g取10N/kg)
AG600发动机数量 4台 最大起飞质量 53.5t
最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6×104N
发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 50%
(1)AG600在水面减速降落的过程中,动能 减小 ,重力势能 减小 ;(均选填“增大”“不变”或“减小”)
(2)AG600以最大起飞质量静止漂浮在水面上时,所受的浮力是多大?
(3)一架AG600在一次执行任务的过程中,计划以最大速度巡航2h,巡航开始时,AG600油箱中燃料的质量为6000kg,则若完成本次巡航计划,发动机推力所做的功是多大?请你通过计算分析,AG600能否完成本次巡航计划?
【解答】解:(1)因为动能的影响因素是质量与速度,重力势能的影响因素是质量与高度,所以AG600在水面减速降落的过程中,质量不变,速度减小,动能减小;高度下降,重力势能减小。
(2)AG600以最大起飞质量静止漂浮在水面上时,所受浮力
(3)由得,AG600以最大速度巡航2h,通过的路程
s=vt=500km/h×2h=1000km=1×106m
发动机推力所做的功
发动机获得的机械能
燃料完全燃烧放出的热量
由Q=mq得,此次巡航所需的燃料的质量
因为
5000kg<6000kg
所以AG600能完成本次巡航计划。
故答案为:(1)减小;减小;(2)5.35×105N;(3)4.6×1010J;能。
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