长征五号

2016年11月3日，伴随着一声长啸，我国新一代大型运载火箭长征五号腾空而起，燃料燃烧产生的巨大火焰推动火箭上升，火光映红了天空。约30分钟后，载荷组合体与火箭成功分离，进入预定轨道，长征五号首飞圆满成功。

长征五号作为我国运载火箭升级换代的里程碑工程，火箭在大直径、大结构、大推力的同时，还能保持最轻的自重。除了智能减载、优化结构外，我国科研人员还通过更换材料、优化工艺等措施在制造环节减重。例如，一开始火箭大量使用钢螺母，结构强度大、质量大。经过试验，科研人员将大量螺母替换成钛合金材料，减轻了几百千克。

长征火箭助推器的斜头锥有着优异的气动外形，对减小空气阻力发挥了重要作用。斜头锥不仅圆润，而且还很强悍。头锥不足0.1 m2的前捆绑点处，能够承受约3×106N压力。所以在发射瞬间，每个助推器需要将底部支撑点的推力最高效地传送到头锥内侧的那个前捆绑点上，带动火箭起飞。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）火箭升空时重力势能将___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

（2）头锥处能受到的压强约为___________Pa。

变大 3×107 【解析】（1）火箭升空时，高度不断增加，质量不变，所以重力势能逐渐变大； （2）头锥处能受到的压强：。 故答案为：（1）变大；（2）3×107。

共享单车

不知道从什么时候开始，共享单车成了城市中一道靓丽的风景线，为我们的绿色出行带来了便利。当我们使用共享单车APP扫描车辆二维码时，手机就会通过网络将这个二维码信息传送到云端，云端收到信息后识别该车辆，并通知该车辆的车锁打开，完成了用户借车动作；单车使用完毕后，锁好车，完成了用户还车动作，整个租借流程结束。

二维码与一维条形码最大的区别在于它不仅能存储数字和字母，还能够存储汉字、图片等信息。二维码技术基于二进制编码，所谓“二进制”就是将字母、汉字、数字、符号、图片及视频等各种信息都用0和1来表示。在最后的编码中，一个0对应一个白色小方块，一个1对应一个黑色小方块，把这些小方块按照8个一组填进大方块里，我们就得到一个可被手机和电脑识别的二维码图案了。

细心的同学会发现，一部分共享单车的轮胎与我们常见的自行车有一点不一样，它采用的是如图24所示的镂空设计，这种结构的轮胎弹性和缓冲效果都非常好，质量也比传统车胎轻很多，其最大的亮点是永远不用充气，即使不小心被钉子等尖锐物品扎到也没关系，拔掉就可以继续骑行了，让骑行变得毫无顾忌，使用寿命可以达到8000多公里。

共享单车给我们带来便利的同时也带来了一些问题，如乱停单车阻碍正常交通等问题。从2017年3月20日起，长安街沿线等10条大街禁止停放共享单车。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）共享单车中的镂空设计，其优势是_____________（填写一条即可）。

（2）请找出共享自行车中一处属于增大或减小摩擦的应用_____________。

（3）某同学选择骑行共享单车上学时，若所受的阻力约为人和车总重力的0.05倍，该同学家离学校路程约为3公里，他共花了20分钟时间从家骑行到学校，可近似认为该同学匀速骑行，他所骑的共享单车质量约为20 kg，请估算该同学骑共享单车上学时的功率。

缓冲效果好 轮胎花纹（合理即得分） P=Fv=fv=0.05G=0.05×800W=100 W（答案在80~120 W之间均可） 【解析】（1）由文中信息可知，共享单车镂空设计的优势：缓冲效果非常好，或轮胎弹性好，或质量减轻，或永远不用充气； （2）轮胎有凸凹不平的花纹，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦； （3）同学的质量约为60kg，共享单车质量约为20kg，则...

同学们可以通过如下方法估测你站立时对地面的压强。根据你的体重可以得到你对地面的压力，再测量你站立时鞋底和地面的接触面积。为简单起见，假设双脚站立时，整个鞋印范围都与地面接触（如图25所示）。测量时，在方格纸上画出鞋底的轮廓，看鞋底占有多少个小格（不满一格时，大于半格的算一格，小于半格的不算），再乘以每一小格的面积，根据得到的数据，计算出你对地面的压强。若图中每个小格的边长是1 cm，某同学的质量为50 kg，g=10 N／kg。则：

（1）该同学静止双脚站立在水平地面上时，他对地的压力是多大?

（2）由图可知，单只鞋底的面积是多少平方厘米?（在合理范围即可）

（3）该同学静止双脚站立在水平地面上时，他对地面的压强是多大?

500 N 140 cm2 1.8×104 Pa 【解析】（1）因为在水平面上压力等于重力，所以，他对地的压力：； （2）由图知，单只鞋底占有的方格数为142，则单只鞋底的面积：； （3）该同学静止双脚站立在水平地面上时，他对地面的压强： 答：（1）该同学静止双脚站立在水平地面上时，他对地的压力是500N； （2）由图可知，单只鞋底的面积是142平方厘米； （3...

图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重1400N的建筑材料A匀速竖直上升了10 m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有，卷扬机对绳子的拉力F为800 N。绳重及轮与轴之间的摩擦可忽略不计。求：

（1）有用功W有；

（2）动滑轮的重；

（3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率。

14000 J 200 N 87.5％ 【解析】（1）有用功：； （2）由图可知，n=2，绳重及轮与轴之间的摩擦可忽略不计，由 可得动滑轮的重：； （3）绳子运动的距离：，动滑轮匀速提升建筑材料A做的总功：；动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率：． 答：（1）有用功W有是14000J； （2）动滑轮的重是200N； （3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η...

一个力作用在物体上，使物体在____________上通过一段________，这个力就对物体做了功。

力的方向 距离 【解析】一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了功。

如图所示，F表示作用在物体上的力，s表示物体在力的方向上通过的距离。如果力F分别沿水平方向、斜面方向、竖直方向拉物体时，所做的功分别为W1、W2、W3，则W1、W2、W3的大小关系：W1________W2，W2________W3。(均选填“大于”“等于”或“小于”)

等于 等于 【解析】由图和题意可知，对三个物体施加的力大小相等,都为F；三个物体沿力的方向移动的距离也相等，都为s；根据功的计算公式W＝Fs可知，力F对三个物体做的功相等,即W1＝W2＝W3.

如图所示为今年建军90周年主题展中展出的朱德在南昌起义时使用的手枪。假设一颗子弹从枪膛里水平射出，子弹在枪膛里受到的气体作用力为600N，枪膛长为15cm，射出的子弹在空中飞行了50m，则气体在枪膛里对子弹做的功为________J。

90 【解析】∵子弹在枪膛中在火药爆炸气体的作用下运动的距离为枪膛长度，∴s＝15cm＝0.15m，则由W＝Fs得：W＝Fs＝600N×0.15m＝90J

如图所示是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械(滑轮组和起重机)。观察图中甲、乙两图，可知___________；观察图中甲图和________图可得出：在相等的时间内，起重机比滑轮组做的功多。

做相同的功，起重机比滑轮组所需的时间少 丙 【解析】由甲、乙两图可知，滑轮组与起重机做的功是相同的(搬运的砖一样多)，但起重机用时少；由甲、丙两图可知，滑轮组与起重机做功时间是相同的，但起重机比滑轮组做的功多(搬运的砖多)。

某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10s内做功的功率为________W。(g＝10N/kg)

240 120 【解析】(1)小明所受的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；完成一次引体向上，克服重力做的功：W＝Gh＝600N×0.4m＝240J；(2)在10s内做了5个“引体向上”,则10s内做的总功：W总＝5W＝5×240J＝1200J，10s内做功的功率：P＝＝120W.

将体积相等的实心铅球和铁球放在同一个水平桌面上，则铅球的重力势能________（选填“大于”或“等于”或“小于”）铁球的重力势能（以地面为参考面，ρ铅>ρ铁）。现将铅球斜向上方抛出落至地面，此现象表明力是改变物体________的原因，此过程中铅球的动能变化是________。

大于 运动状态 先变小后变大 【解析】铅的密度大于铁的密度，体积相同的铅球的质量大于铁球的质量，当它们处于同一个高度时，铅球的重力势能大于铁球；铅球受到力后，运动状态发生改变，说明力是改变物体运动状态的原因；铅球在上升过程中速度先减少后又增大，所以其动的变化是先变小后变大的。