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单选题

2009年国庆阅兵前，在北京南苑机场，中国人民解放军先进的直9武装直升机成为国庆飞行演练场上一道靓丽的风景线，如图是直9武装直升机在起飞时的情景，关于此直升机，下列说法中正确的是（　　）

A．飞机水平前进时，螺旋桨受到的升力对飞机做功

B．为了提高此直升机的抗打能力，制造时选用了密度很大的材料

C．飞机悬停在空中某一位置时，飞行员相对于空中的白云一定是静止的

D．飞机竖直匀速上升时，飞机的机械能增加

本题信息：2010年大丰市二模物理单选题难度一般来源:未知

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本试题 “2009年国庆阅兵前，在北京南苑机场，中国人民解放军先进的直9武装直升机成为国庆飞行演练场上一道靓丽的风景线，如图是直9武装直升机在起飞时的情景，关于此...” 主要考查您对
功的概念

机械能与其他形式能量的转化

与密度有关的物理现象

运动和静止的相对性
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功的概念
机械能与其他形式能量的转化
与密度有关的物理现象
运动和静止的相对性

功的定义：
必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功；

功的两个要素：
一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。
以下三种情况下力对物体不做功：
(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出10m远，足球飞出10m 远的过程中，人做功为零。

(2)物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功。如：一辆汽车停止在路边，一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

(3)物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但两者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离，水桶虽然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再远，手的提力对水桶也没有做功。
功和机械能知识梳理：

如何判断力对物体是否做功：
    判断力对物体是否做功，可以从物体在力的作用下，在该力的方向上是否移动了距离来进行判断。
    如冰块在光滑冰面上匀速滑动，水平方向上没有受到力的作用，只是在竖直方向上受重力和支持力；因此，水平方向上没有力对冰块做功，而竖直方向上，重力、支持力的方向都与冰块运动的方向垂直，所以重力、支持力也没有对冰块做功。
    人用力推车，对车有水平推力，且车沿水平方向通过了距离，符合做功的两个要素，推力做了功。

例1教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重 50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为(   )
A．0J B．300J C．450J D．500J

解析：本题包括两个过程，一是小明将50N的箱子提高6m，人对箱子的拉力是50N，箱子在拉力方向上移动6m的距离，根据W=Fs=50N×6m= 300J；另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m，拉力和箱子移动距离的方向垂直，在这一过程中人没有做功。

答案：B

能量的转化形式：
     有什么运动形式就有什么性质的能量，机械能是与物体的机械运动相关的能量。不仅动能和势能之间可以互相转化，在一定的条件下机械能还可以与内能、电能、光能、化学能、核能等等进行转化。
如何判断机械能的形式：
      机械能有动能、势能两种形式，势能又分重力势能和弹性势能。判断一个物体具有哪种形式的机械能，应根据动能、重力势能、弹性势能的定义进行分析。
例1：现有四种不同情景中的物体：①在水平冰面上滑行的冰块；②悬挂在教室屋顶上的日光灯；③钟表内被卷紧的发条；④发射升空的火箭。其中，______具有动能；____具有重力势能；______具有弹性势能(选填物体序号)。

解析：动能是由于物体的运动而具有的能，故在水平冰面上滑行的冰块具有动能；重力势能是由于物体被举高而具有的能，故悬挂的日光灯具有重力势能；弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能，故被卷紧的发条具有弹性势能；发射升空的火箭既在运动，又被举高，故它既具有动能，又具有重力势能。

答案：①④②④③

说明：重力势能具有相对性，通常是以水平地面为参考平面，认为位于水平地面的物体不具有重力势能(或重力势能为零)，而位于高处或空中的物体都具有重力势能。

如何判断机械能的变化:
    判定机械能的变化时，要同时判定动能与势能的变化，看两者的总和怎样变。
例1下列事例中，物体机械能增加的是(   )
A．随直升机匀速上升的救灾物资
B．落地又弹起的皮球
C．缓缓降落的“神舟“飞船返回舱
D．上升的滚摆

解析：A中物资的动能不变，重力势能增加，所以机械能会增加；B中的皮球最终会静止在地面上，所以机械能会减小；C中返回舱的动能减小，重力势能减小，所以机械能会减小；D中的滚摆在转动过程中会与空气摩擦，有一部分机械能会转化成内能，所以机械能会减小。

答案：A

密度知识的应用：

应用	适用范围	方法
求物体的质量	不便于直接称量质量的物体	（1）查出该物质的密度ρ，测出体积V （2）根据ρ=m/v的变形公式m=ρV，求出质量
求物体的体积	形状不规则或不便于直接测量体积的物体	（1）查出物质的密度ρ，用天平测出其质量（2）根据ρ=m/V的变形公式V=m/ρ求出体积
求物质的密度	鉴别物质	（1）根据ρ=m/v算出物质的密度（2）对照密度表，鉴别出什么物质

密度的应用：
密度的应用主要有四个方面：①选择材料；②鉴别物质；③由体积求质量；④由质量求体积。

1．选材料问题
例1 在生产和生活中，人们常以密度作为所选材料的主要考虑因素，如：用密度较小的铝合金作为飞机外壳的主材料等。下面属于主要从密度的角度考虑选材的是( )
A．用塑料做电源插座的外壳
B．用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”
C．用水作为汽车发动机的冷却液
D．用橡胶做汽车轮胎
解析：用塑料泡沫做成表演场景中滚落的“石头”，利用了塑料泡沫密度小的特性。
答案：B

2. 鉴别物质问题（详见【密度与物质鉴别知识点】）

3. 求质量问题
例3一块石碑的体积为5米³，取一小块作为这块石碑的样品，测得它的质量是130克，用量简装入100厘米³的水，再把石碑样品完全浸入水中，水面升高到150厘米³处，请你根据以上数据，计算出整块石碑的质量为__kg。
解析：石碑密度

所以石碑总质量

答案：1.3×10⁴

4. 求体积问题
例4“五·一”黄金周，征征和妈妈到无锡旅游，买了一只宜兴茶壶，如图所示。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的，很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为44．4g，再把壶盖放入装满水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是14．8g。

(1)请你帮征征算出这种材料的密度是多少?
(2)若测得整个空茶壶的质量为159g，则该壶所用材料的体积为多大?
解析：（1）

=14.8cm³

答案：（1）3.0g/cm³（2）53cm³

密度的特殊用途：
密度的特殊用途密度的特殊用途是根据需要选取不同密度的物质作产品的原材料。铅可用作网坠，铸铁用作落地扇的底座、塔式起重机的压铁等，都是冈为它们的密度比较大。铝合金用来制造飞机，玻璃钢用来制造汽车的外壳，泡沫塑料用来制作救生器件，氢气、氦气是气球的专用充气材料等，都因为它们的密度比较小。

怎样判断物体是否空心：
判断物体是实心还是空心，解决问题的方法很多，实质上都是根据密度的定义式，比较实际物体与实心物体的质量、体积或密度之间是否存在差异，即：比较质量法、比较体积法或比较密度法。如果存在差异，则实际物体为空心物体。
1．如果物体是实心的，则该物体的密度应该和组成物体的物质密度相同。因此只要用“比较密度法”比较，即可确定该物体的空实性。
2．假设物体是实心的，可以由求得等质量实心物体的体积是多少，再跟该物体的真实体积相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较体积法”。
3．假设物体是实心的，可以由m=ρV求得等体积的实心物体的质量是多少，再跟该物体的真实质量相比较，即可确定物体的空实性，这种方法称为“比较质量法”。

运动和静止的相对性：
1．运动是绝对的一切物体都在运动，绝对不动的物体是没有的。

2．静止是相对的我们平常说某物体静止，是指它相对于所选的参照物的位置没有发生变化。实际上这个被选作参照物的物体也在运动(因为一切物体都存运动)，所以绝对静止的物体是不存存的．

3．对运动状态的描述是相对的
研究同一物体的运动状态，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论。总之，不事先选定参照物，就无法对某个物体的运动状态作出肯定的回答，说这个物体运动或静止是毫无意义的。

对相对性的理解：
①我们说运动是绝对的，这里的“运动”是一个广义概念，而说运动是相对的，是指对机械运动的描述是相对的。
②相对静止。两个运动物体运动的快慢相同，运动的方向相同，这两个物体就是相对静止。例如，卡车和联合收割机，同样快慢，向同一方向前进，以其中一个为参照物，另一个是静止的，属于相对静止。

判断物体运动的方法判断：
一个物体是否运动，怎样运动，要看它相对于参照物的位置是否在改变和怎样改变。其具体步骤是：①选定一个参照物；②观察比较物体与参照物之间位置有无变化以及怎样变化；③作出判断结论，若发生了位置变化的，则说明该物体相对于参照物在运动；若没有位置变化的，则说明该物体相对于参照物足静止的。同一个物体相对于不同的参照物，运动状态一般是不同的，

例1位于市中心的商业大楼建有观光电梯，乘客在随电梯竖直上升的过程中，可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色。分析这一过程中，下列说法正确的是( )
A．以地面为参照物，乘客是静止的 B．以电悌为参照物，乘客是静止的
C．以地面为参照物，电梯是静止的 D．以乘客为参照物，地面是静止的

解析：以地面为参照物，乘客是运动的，所以A 错；以电梯为参照物，乘客是静止的，所以B对；以地面为参照物，电梯是运动的，所以C错；以乘客为参照物，地面是运动的，所以D错

答案：D

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