第2期 如何提高机械率 认识动能和势能（参考答案见4期）-【数理报】2024-2025学年九年级(中考)物理学案（沪粤版）

书 １．（多选）（２０２２·青岛）如图１甲所示，工人师傅 利用动滑轮将重 ３６０Ｎ的货物匀速提起，拉力 Ｆ为 ２００Ｎ，货物上升的高度ｈ与所用时间ｔ关系的图像如 图１乙所示，不计绳重和摩擦．下列说法正确的是 （　　） Ａ．动滑轮的重力Ｇ动 ＝２０Ｎ Ｂ．货物上升的速度ｖ＝０．４ｍ／ｓ Ｃ．拉力Ｆ的功率Ｐ＝８０Ｗ Ｄ．动滑轮的机械效率η＝９０％ ２．（２０２４·双牌模拟）某小球被水平抛出后，其部 分运动轨迹如图２甲所示，其中位置①和③离地高度 相等，小球在运动过程中经过 Ｍ、Ｎ两点，其动能和重 力势能的参数如图２乙所示，且Ｍ、Ｎ两点分别为图中 “①”“②”或“③”点中的两点．则小球 （　　） Ａ．经过的Ｍ点就是②点 Ｂ．小球在点③的速度比在点②的大 Ｃ．在Ｍ点的重力势能大于在Ｎ点的 Ｄ．小球在点①的动能大于２６０Ｊ 书 １期２版参考答案 怎样才叫做功 １．Ｃ ２．（１）支持力Ｆ方向向上，当叉车举高箱子时，箱子在 支持力Ｆ的方向上移动了距离，支持力Ｆ对箱子做了功． （２）支持力Ｆ方向向上，当叉车托着箱子沿水平方 向匀速直线前进时，箱子没有在支持力Ｆ的方向上移动 距离，支持力Ｆ没有对箱子做功． 怎样测算功 １．Ａ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ ６．０　 ＝　７．６×１０３　１２ ８．解：（１）由于Ｂ物体做匀速直线运动，故绳子的拉 力大小 Ｆ拉 ＝Ｆ－ｆＢ ＝３０Ｎ－２０Ｎ＝１０Ｎ． （２）由于力的作用是相互的，绳子对Ａ物体的拉力 ＦＡ ＝Ｆ拉 ＝１０Ｎ， Ａ物体移动的距离 ｓ＝ｖｔ＝０．５ｍ／ｓ×６０ｓ＝３０ｍ， 绳子的拉力对Ａ物体做功 Ｗ ＝ＦＡｓ＝１０Ｎ×３０ｍ＝３００Ｊ． 机械功原理 １．Ｃ　２．Ｃ ３．Ａ　不能　４．省力　一样　多 功率 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｃ ４．等于　短　功率　５．２×１０３　１ ６．０．０４　２ ７．（１）＜　 ＞　（２）０．３　０．１　０ １期３版参考答案 怎样才叫做功　怎样比较做功的快慢 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｂ ６．Ｂ　７．Ａ　８．Ｂ　９．Ａ　１０．Ｃ １１．力　力　距离　做功　不做功 １２．６０　０　０　　　　　 １３．９６０　１２ １４．０．４　０　 １５．１．５×１０４　２１．６ １６．３７５０　６２．５　不能　１７．４．５　减小　０．４５ １８．（１）停表　（２）做１个引体向上的平均时间ｔ／ｓ （３）ｍｇｈｔ　（４）变大　变小　变小 １９．解：（１）拉力所做的功 Ｗ总 ＝Ｆｓ＝３５０Ｎ×２ｍ＝７００Ｊ， 拉力做功的功率 Ｐ＝ Ｗ总 ｔ ＝ ７００Ｊ ２０ｓ＝３５Ｗ． （２）该过程克服重力做的功 ＷＧ ＝Ｇｈ＝５００Ｎ×１ｍ＝５００Ｊ， 克服摩擦力做的功 Ｗｆ＝Ｗ总 －ＷＧ ＝７００Ｊ－５００Ｊ＝２００Ｊ． １期４版竞技台参考答案 １．Ｄ　２．Ａ ３．槡 槡２∶２　 ２∶４ 书 简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落 下，在下落过程中是重力势能转化为动能．对机械能转 化的分析，可以概括为三步：看过程，分阶段，抓要素．下 面我们就以“乒乓球下落”这个例子进行分析． 乒乓球从手中落到地上又弹跳起来，你能说出这一 过程中的能量转化情况吗？ 第一步：看过程 在对机械能转化的分析时，一定要看清题目所要研 究的是哪一个过程．因为同一物体在不同的过程中，其 机械能的转化是不同的．例如这一题，如果题目是这样 说的就不一样了：“说出乒乓球从手中下落的过程中，机 械能转化情况．”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不 是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了． 第二步：分阶段 对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握了，可 是对于较为复杂的现象就不会分析了．其实，任何一个 复杂的过程都是由简单的过程所组成的．像本例中，可 分为四个阶段：乒乓球下落、乒乓球与地面碰撞、乒乓球 弹起和乒乓球上升． 第三步：抓要素 在第二步中，已经把整个过程分为四个阶段，然后 分析每一个阶段中机械能的转化情况．在分析机械能的 转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况． （１）乒乓球下落阶段 在这一阶段，乒乓球由静止开始下落，高度逐渐减 小，重力势能减小，运动的速度逐渐增大，动能增大，所 以是重力势能转化为动能． （２）乒乓球与地面碰撞阶段 在乒乓球落地的瞬间，乒乓球发生形变，乒乓球由 运动变为静止，所以是动能转化为弹性势能． （３）乒乓球弹起阶段 在这一阶段，乒乓球恢复原状，开始向上运动，所以 是弹性势能转化为动能． （４）乒乓球上升阶段 在这一阶段，乒乓球上升，速度减小，所以是动能转 化为重力势能． 根据以上的分析，我们可以把“乒乓球从手中落到 地面上又弹跳起来”这一过程中的能量转化情况概括为 重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能． 例题：为探究能量转化，小 明将小铁块绑在橡皮筋中部，并 让橡皮筋穿入铁罐，两端分别固 定在罐盖和罐底上，如图 １所 示．实验装置做好后，让它从不 太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋 被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上 去！以下有关能量转化的判断，正确的是 （　　） Ａ．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力 势能转化为动能 Ｂ．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性 势能转化为动能 Ｃ．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能 转化为重力势能 Ｄ．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性 势能转化为重力势能 解析：铁罐在斜面顶端具有一定的重力势能，在向 下滚的过程中，重力势能减小，但它运动到底端后，动能 为零，同时发现橡皮筋被铁块卷紧了，橡皮筋发生弹性 形变，具有弹性势能，这个能量显然是由重力势能转化 而来的，所以铁罐从最高处滚到最低处，主要是重力势 能转化为弹性势能；同理，铁罐在斜面上从最低处滚到 最高处，主要是弹性势能转化为重力势能． 答案：Ｄ 点拨：分析出动能、势能的变化是解决此题的关键 所在，能量Ａ转化为能量Ｂ，能量Ａ减小，能量Ｂ增大． 【跟踪训练】 １．某次演练中，直升飞机悬 停于高空，一个伞兵（含伞）跳 伞后竖直降落，其速度ｖ与时间ｔ 的关系如图２所示．下列判断正 确的是 （　　） Ａ．在０～ｔ３时刻内，伞兵的机械能保持不变 Ｂ．在ｔ１ ～ｔ２时刻内，伞兵的动能转化为重力势能 Ｃ．在ｔ２ ～ｔ３时刻内，伞兵重力势能转化为动能 Ｄ．在ｔ２ ～ｔ３时刻内，伞兵的动能保持不变，机械能 在减小 ２．杭州第１９届亚运会上，中国女篮战胜日本女篮获 得了金牌．如图３甲所示，离手后的篮球在空中依次从Ａ 点运动到Ｄ点，在 点处动能最大．图３乙为篮球 在等高点Ｂ和Ｄ处的能量柱状图，则篮球在Ｂ点的机械 能 （选填“大于”“等于”或“小于”）在 Ｄ点的 机械能． ! !" #$% """""""""""# " $ %%%%%%%%%%%$ " $ !!!!!!!!&'()*+,-./ !"#$"!!" !"# $%& # ! """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""" " " % " $ # ! $ " ! # $ # $ $ % & ' ! (' )' () *+,- .- -/ 0 1 $ % 书 如何提高机械效率 一、什么是有用功与额外功 记一记：使用机械做功时，我们需要的、有价值的功 叫做 ，记作Ｗ有用；对人们既无利用价值，但又不 得不做的功叫做 ，记作Ｗ额外；在这个过程中，动 力对机械做的功叫做 ，记作Ｗ总；三者的关系是 ． 练一练：当你用水桶从井中提水时，你对水所做的 功是 ，对桶所做的功是 ；反之，你的目 的是捞捅时，对水做的功是 ，对桶做的功是 ． 二、什么是机械效率 填一填：使用机械做功时，有用功在总功中占的比 例越大越好，有用功占的比例越大，说明机械工作的效 率越高．在物理学中，把有用功Ｗ有用 和总功Ｗ总 的比值 叫做机械效率．若用η表示机械效率，则有η＝ Ｗ有用 Ｗ总 × １００％．对于实际机械，由于总是有额外功存在，所以 η １． 做一做：【提出问题】如何测量滑轮组的机械效率？ 机械效率总是一定的吗？ 【实验原理】η＝ Ｗ有用 Ｗ总 ×１００％ ＝ＧｈＦｓ×１００％． 【实验器材】刻度尺、若干个相同规格的钩码、弹簧 测力计、铁架台、滑轮组、长约２ｍ的细绳． 【实验步骤】（１）用弹簧测力计测量钩码所受的重 力Ｇ并填入表格； （２）分别记下钩码和弹簧测力计的位置； （３）缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力Ｆ 的值，用刻度尺测出钩码上升的高度 ｈ和弹簧测力计移 动的距离ｓ，将这三个量填入表格； （４）改变钩码的数量，重复步骤（３）； （５）算出有用功Ｗ有用、总功Ｗ总 和机械效率η并填 入表格中． 实验次数 Ｇ／Ｎ ｈ／ｍ Ｗ有用／Ｊ Ｆ／Ｎ ｓ／ｍ Ｗ总 ／Ｊ η １ ２ ３ ４ 【实验结果与讨论】 对于同一个滑轮组，提起的物重越大，其机械效率 越高；对于不同的滑轮组，物重一定时，动滑轮越重，机 械效率越低． 【跟踪训练】 １．小华用如图１所示装置测量动滑轮的机械效率， 下列说法正确的是 （　　） Ａ．实验中为测量方便，让弹簧测力计在静止时读数 Ｂ．弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对 平衡力 Ｃ．增大物体被提升的高度，可以提高动滑轮的机械 效率 Ｄ．增大物体重力与动滑轮重力的比值，可以提高动 滑轮的机械效率 ２．（２０２３·北京）用如图 ２所示的装置提升重为 ８００Ｎ的物体Ａ，动滑轮重为２００Ｎ．在卷扬机对绳子的 拉力Ｆ作用下，物体Ａ在１０ｓ内竖直匀速上升了２ｍ．在 此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 （　　） Ａ．物体Ａ上升的速度为０．４ｍ／ｓ Ｂ．滑轮组的有用功为２０００Ｊ Ｃ．拉力Ｆ的功率为１００Ｗ Ｄ．滑轮组的机械效率为８０％ 认识动能和势能 一、什么是能 填一填：一个物体能够对别的物体 ，我们 就说这个物体具有能量或能．物体能够做的功越多，它 具有的能量就 ． 二、动能的大小与哪些因素有关 填一填：物体由于 具有的能，叫做动能． 做一做：【提出问题】影响动能大小的因素有哪些？ 【猜想与假设】（１）动能的大小可能跟物体运动的 速度有关． （２）动能的大小可能跟物体的质量有关． 【实验步骤】如图 ３所 示，将一个木块放在水平木 板上，让小球由静止开始沿 斜槽向下运动，撞击木块． （１）让质量为ｍ１的小球 从斜槽的不同高度滚下（ｈ１ ＞ ｈ２），比较小球撞击木块后运 动的距离大小．（如图甲、乙所 示） （２）让质量不同的小球（ｍ１＜ｍ２）从斜槽的同一高 度滚下，比较木块被小球撞击后运动的距离大小．（如图 甲、丙所示） 【分析与论证】（１）探究动能的大小与多个因素的 关系时应采用 法． （２）比较实验 、 可以得出，质量 相同的物体， 越大，它的动能越大． （３）比较实验 、 可以得出，运动 速度相同的物体， 越大，它的动能越大． 三、势能的大小与哪些因素有关 １．重力势能 填一填：被举高的物体释放后，物体下落，重力做 功．物体由于 所具有的能，叫做重力势能． 做一做：【提出问题】影响重力势能大小的因素有 哪些？ 【猜想与假设】（１）重力势能的大小可能跟物体的 位置有关． （２）重力势能的大小可能跟物体的质量有关． 【实验步骤】如图４所示，让 重物从高处由静止开始下落，撞 击插在沙中同一深度的木楔，比 较木楔进入沙中的深度． （１）让质量为ｍ１的重物从不 同位置下落（ｈ１＜ｈ２），撞击木楔， 比较木楔被撞击后进入沙中的深 度．（如图甲、乙所示） （２）让质量不同的重物（ｍ１ ＜ｍ２）从同一位置下 落，撞击木楔，比较木楔被撞击后进入沙中的深度．（如 图甲、丙所示） 【分析与论证】物体的 越高， 越 大，它具有的重力势能就越大． ２．弹性势能 填一填：（１）拉紧的弓、变形的撑竿也都能做功，这 说明发生 的物体也具有能．物体发生 而具有的能叫做弹性势能． （２）弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹 性势能就越大． 四、机械能的转化 填一填：重力势能和弹性势能统称为 ，动 能和 统称为机械能．一个物体可以既具有动 能，又具有势能，把这两种能量加在一起，就得到它的总 ． 议一议：如图５所示，将滚摆卷起后 释放，观察分析滚摆下降和上升过程中动 能、势能的变化情况． 填一填：物体的动能和势能可以相互 ．理想情况下，即在只有动能和势 能相互转化的过程中，尽管动能、势能的 大小会变化，但机械能的总量 ．实 际中有摩擦阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械 能会 ． 【跟踪训练】 ３．当飞机在农田上空某一高度水平匀速飞行喷洒 农药时，飞机的 （　　） Ａ．动能增大，重力势能减小 Ｂ．动能减小，重力势能减小 Ｃ．动能减小，重力势能增大 Ｄ．动能不变，重力势能不变 ４．（２０２４·青龙校级模拟）下列运动中物体的弹性 势能转化为动能的是 （　　） Ａ．子弹射出枪膛 Ｂ．流星从天而降 Ｃ．秋千荡向高处 Ｄ．钟表里的发条带动指针转动 !"#$% !"#$ &'()*+ ! " #! !"#$" $"% ! 01234561,7 $8 !"#$%&'" ()*+,-'. $&$'($&$) %& '()*+!",$ -."/01234 """""""" 9:; !<"=1>? 7!8@%&'()* %&+,)*-./ A=B8@*0'1 7$8@ 2345678 9 :;<=>?= A=B8@*0!!1 7%8@ 67*A67 =BCDEF A=B8@*0!+1 7'8@ :;G= HI AHJ A=B8@*0$)1 7)8@ KLMN-+H O HPAQRST A=B8@+0!1 7,8@UG=AH6VC DEF A=B8@+0+1 7*8@ WXYZ[ Y \]^_`abcd A=B8@+0!)1 7+8@ %&:;`eI Yf ghijklm\ n]mf A=B8@+0$$1 7-8@ %&:;>eI mo ghijklm\ n]mo A=B8@+0$-1 7!&8@Ughpqr\V CDsF A=B8@-0)1 7!!8@%&:;mt A=B8@-0!$1 7!$8@ghuvwx uvyx]z{ A=B8@-0!-1 $&$'&*'!!( &CDEFE= " &GLEA= &MNOPQJ&%)!.)$*!$), &RSOPQJ&%)!#)$*!$)) &CDTUJ!"VWXYZ[\]^_ !%$ `a3bc0123dNO &efdgJ&%&&&, &YhOibjkJ&%)!#)$*!!$) &%)!#)$*!$%*9lm? &inJopqbYhrUstuvwxey9z? &efinjkJ!!!+) &{|}~i<i€i &qb‚uvwV9Y?ƒ„…†‡b &RSˆ‰Š{‹`J!'&&&&'&&&!!& &ŒJ///"01234567"879 &qbŽ‘’l“”•–—˜™9š›Yœ\žŸ ¡¢£¤¥ !! `?¦”§¨–”©ª«¬­§opCDYhOUs®¯ )*+#,-.°±² / 0 1 ) *.³´µ 1 # , - .¶·¸ 1 ) *.¹ º 1 ) *.» ¼ , - 2 3 4.¶ ½ 5 6 2 3 4.¶¾¿ , 7 8 3 9.À Á , 7 8 : ;.ÂÃÄ ÅÆÇ È É ÊZË Ì Í ÎÏÐ ÑÒÓ ÌÔ¾ Õ Ã Ö×Ë ØÙ± ÈÚÛ LÚÜ Ñ±Ý Þ¼1 ßàÉ á Ð âãä Ååæ <4,-. 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'&? 1' 2' 0 1 $ $ 书 一、选择题（每小题４分，共４０分） １．（２０２４·淮北校级月考）下列物体中，既具有动能 又具有势能的是 （　　） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ．腾空而起的火箭 Ｂ．被拉开的弹弓 Ｃ．悬挂在天花板上的吊扇 Ｄ．在水平路面上高速行驶的汽车 ２．如图１所示，运动员在射箭 比赛时总是要把弓拉得很弯，其 主要目的是 （　　） Ａ．增大箭的弹性势能 Ｂ．增大弓的重力势能 Ｃ．增大弓的弹性势能 Ｄ．增大箭的重力势能 ３．下列实例中物体机械能增大的是 （　　） Ａ．汽车紧急刹车后停下 Ｂ．运载火箭加速升空 Ｃ．货物沿倾斜木板缓慢滑下 Ｄ．飞机在空中水平匀速飞行 ４．改进后的滑轮组提高了机械效率，来提升同一重 物到同一高度，则 （　　） Ａ．增加了有用功和总功，额外功不变 Ｂ．有用功减少，额外功与总功增加 Ｃ．有用功不变，额外功与总功减少 Ｄ．额外功不变，有用功与总功增加 ５．甲、乙两种机器所做的总功之比为２∶３，机械效 率之比为３∶１，则它们所做的有用功之比为 （　　） Ａ．２∶３ Ｂ．２∶１ Ｃ．２∶９ Ｄ．９∶２ ６．如图２所示，用一个定滑轮把重 １８Ｎ的物体提升 １ｍ，所用的拉力是 ２０Ｎ，则此过程中下列有关说法不正确 的是 （　　） Ａ．所做的总功是２０Ｊ Ｂ．所做的有用功是１８Ｊ Ｃ．定滑轮机械效率是９０％ Ｄ．绳子拉下的距离是２ｍ ７．把一个石块竖直向上抛出，运动到最高点并下 落．Ａ、Ｂ是石块运动轨迹中的两个点，石块在这两点的 动能和重力势能如表所示，则石块在Ｂ点处的运动方向 可能的情况是 （　　） 位置 Ａ点 Ｂ点 动能 ／Ｊ ７ ９ 重力势能 ／Ｊ ６ ５ Ａ．上升 Ｂ．下降 Ｃ．上升或下降 Ｄ．在最高点 ８．如图３所示的是甲、乙两机械的参数．甲、乙相比， 乙的 （　　） Ａ．总功较小 Ｂ．有用功较小 Ｃ．额外功较大 Ｄ．机械效率较高 ９．（２０２４·合肥校级一 模）如图４所示，斜面与水 平面在Ｍ点相连，弹簧左端 固定．小物块从斜面上Ｐ点 由静止滑下，与弹簧碰撞后 最高返回到Ｔ点．则下列说法中正确的是 （　　） Ａ．小物块从Ｐ向Ｍ运动过程中，机械能减小 Ｂ．小物块从Ｐ向Ｍ运动过程中，重力势能增大 Ｃ．弹簧被压缩到最短时，小物块动能最大 Ｄ．小物块从Ｍ向Ｔ运动过程中，速度变快 １０．某实验小组分别用如图５所示 的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相 同）在相同时间内把重物 Ｇ提升相同 高度．若Ｆ１和 Ｆ２大小相等，不计绳重 及摩擦，下列说法正确的是 （　　） Ａ．力Ｆ１和Ｆ２做功的功率相同 Ｂ．力Ｆ１和Ｆ２做的总功相同 Ｃ．两个滑轮组机械效率一样大 Ｄ．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 二、填空题（每空２分，共３８分） １１．（２０２３·哈尔滨）航天员桂海潮乘坐神舟十六号 飞船，升空过程中感觉“坐飞船真爽”，此过程中他的质 量 ，重力势能 ．（选填“变大”“不变” 或“变小”） １２．建筑工地用吊篮运送水泥，第一次运２０包水泥， 所做额外功为Ｗ１，机械效率为η１；第二次运１０包水泥， 且将其提升了相同高度，所做额外功为 Ｗ２，机械效率为 η２，两次相比（不计绳重与摩擦），Ｗ１ Ｗ２，η１ η２．（选填“＞”“＜”或“＝”） １３．（２０２４·六安校级模拟）某轻轨车站站台的设计 方案如图６所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个 缓坡，列车进站时虽然提前关闭发动机，列车由于具有 就能冲上缓坡同时实现减速直至停止．从能量 利用的角度看，进站时，车辆驶上站台， 能转化 为 能，机械能 （选填“增大”“减小”或 “不变”）． １４．如图７所示是“蹦极”的示意图， 弹性绳自重忽略不计．弹性绳的上端固定 在Ｏ点，Ａ点是弹性绳自然下垂时绳末端 的位置，Ｂ点是蹦极者下落过程中人的重 力和弹性绳对人的弹力大小相等时的位 置，Ｃ点是蹦极者下降的最低点．则从Ａ点 下落到Ｂ点的过程中，弹力绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”或“不 变”），蹦极者在下落过程中速度最大的位置是 （选填“Ａ”“Ｂ”或“Ｃ”，下同）点，弹性绳弹性势能最大 的位置是 点． １５．（２０２３·淮安）如图８所示，小明用大小１００Ｎ、竖 直向上的拉力Ｆ在２ｓ内将重力为１６０Ｎ的木箱匀速提升 １ｍ．提升过程中，以小明为参照物，木箱是 （选 填“运动”或“静止”）的．不计绳重和摩擦，拉力Ｆ的功率 为 Ｗ，动滑轮的机械效率为 ，动滑轮的 重力为 Ｎ． １６．（２０２３·南通）如图９所示，在“测定滑轮组的机 械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，２ｓ内物体上 升２０ｃｍ，Ｇ物 ＝１０Ｎ，Ｆ＝６Ｎ，不计绳重和摩擦． （１）重物上升的速度ｖ物 ＝ ｍ／ｓ． （２）动滑轮的重 Ｇ动 ＝ Ｎ，滑轮组的机械 效率η＝ （结果保留一位小数）． （３）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方 法，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小” 或“不变”）． 三、实验探究题（共１４分） １７．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学 们设计了如图１０所示的实验装置来进行探究． （１）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从Ｂ 处由静止自由释放，然后分别撞击放在同一水平面上的 同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情 景，据此你能得出的结论是 ． （２）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分 别从Ａ、Ｂ处由静止自由释放，然后分别撞击放在同一水 平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止 时的情景，据此你能得出的结论是 ． （３）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出 结论吗？ ；理由是 ． （４）实验后，同学们进一步想知道，在影响物体动 能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述 器材进行了实验测定，得到的数据如下表： 实验 序号 小球的质 量ｍ／ｇ 小球自由滚下 的高度ｈ／ｃｍ 木块被撞后运 动的距离ｓ／ｃｍ １ ３０ １０ ４ ２ ３０ ２０ １６ ３ ６０ １０ ８ ①为了探究“超载”安全隐患，应选择 两 个序号的实验进行比较； ②为了探究“超速”安全隐患，应选择 两 个序号的实验进行比较； ③分析表格中对应的实验数据可知： （选 填“速度”或“质量”）对物体的动能影响更大，当发生交 通事故时，由此造成的危害更严重． 四、计算题（共８分） １８．（２０２３·益阳）早在３０００年前我们的祖先就设 计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水．古代民 间的提水设施辘轳由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构 成．某次取水时井绳拉着质量为１０ｋｇ的水缓慢上升了 ４ｍ，水桶的质量为１ｋｇ，在这一过程中，人做的总功为 ５００Ｊ，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，求此次取水的过程中： （１）人做的有用功． （２）辘轳的机械效率． （３）人克服井绳重力与摩擦力做的功                                                                                                                                                                 ． 书 有用功与额外功 １．（２０２４·肃宁校级期末）小红用铁桶从井中打 水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来．在这两 个情形中水桶中都有水．那么下列分析中正确的是 （　　） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ．两个情形中，两人对水做的功都是有用功 Ｂ．两个情形中，两人对水做的功都是总功 Ｃ．两个情形中，两人对水做的功都是额外功 Ｄ．小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是 额外功 ２．小明的体重为５００Ｎ，他用重为１０Ｎ的水桶提 着重１００Ｎ的水登上５ｍ高的教室使用，在这一过程 中，他做的有用功和额外功分别是 （　　） Ａ．５００Ｊ，５０Ｊ Ｂ．５００Ｊ，２５５０Ｊ Ｃ．５５０Ｊ，２５００Ｊ Ｄ．３０００Ｊ，５０Ｊ ３．用滑轮组提升重物，滑轮组和重物一起上升， 手拉绳对重物做功的同时要克服滑轮重做功，克服滑 轮重做的功是 功；用笤帚扫地，用力将灰尘 向前推动的同时，笤帚沿力的方向也要向前运动，推 力对灰尘做的功是 功． ４．一位工人师傅利用长４．５ｍ、高１．５ｍ的斜面， 用５００Ｎ沿斜面的力把重１２００Ｎ的箱子匀速推到车 上，工人师傅做的总功是 Ｊ，有用功是 Ｊ． 这里产生额外功的原因是 ． 机械效率 １．关于功、功率、机械效率的说法正确的是 （　　） Ａ．机械做的额外功与总功之比越小，机械效率一定 越大 Ｂ．机械的功率越大，机械效率一定越大 Ｃ．功率不同的机械，做的功一定不相等 Ｄ．机械做功越多，机械效率一定越大 ２．甲、乙两机械的效率分别是 η甲 ＝７０％、η乙 ＝ ５０％，则下列说法正确的是 （　　） Ａ．使用甲机械省力 Ｂ．乙机械的额外功在总功中占的比例大 Ｃ．使用甲机械做功快 Ｄ．在相同时间内，使用甲机械完成的功多 ３．如图１所示，斜面的长为 高的４倍，物体恰能在斜面上匀 速下滑，下滑一段距离的过程 中，该物体重力做的功和克服 阻力做的功相等．若用平行于斜面向上的拉力Ｆ将物体 匀速拉上斜面时，斜面的机械效率为 （　　） Ａ．２０％ Ｂ．２５％ Ｃ．５０％ Ｄ．７５％ ４．如图２所示，快递小哥为了把较重的货物装入运 输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物．若 把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦．下 列分析正确的是 （　　） Ａ．甲方式可以省力 Ｂ．乙方式不能改变力的方向 Ｃ．甲、乙两种方式做的有用功相等 Ｄ．甲、乙两种方式的机械效率相等 ５．如图３所示，已知物体重２１０Ｎ，动滑轮重２５Ｎ． 工人用１２５Ｎ的拉力将物体匀速提升３ｍ，用了１０ｓ，此 过程中有用功是 Ｊ，拉力的功率是 Ｗ， 动滑轮的机械效率是 ，克服动滑轮重所做的额 外功占总功的 ． ６．如图４所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的轻 质杠杆，使重为１６Ｎ的物体缓慢升高０．１ｍ，拉力大小 Ｆ＝８Ｎ，拉力移动的距离为０．２５ｍ．拉力所做的功为 Ｊ，有用功为 Ｊ，杠杆的机械效率为                                     ． 动能和势能 　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．《民法典》规定“禁止从建筑物中抛掷物品”．高 空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大 的 （　　） Ａ．重力 Ｂ．撞击力 Ｃ．动能 Ｄ．势能 ２．如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等， 那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是 （　　） Ａ．汽车、摩托车、列车 Ｂ．列车、汽车、摩托车 Ｃ．汽车、列车、摩托车 Ｄ．摩托车、汽车、列车 ３．小明竖直向上抛出一个小球．从球离开手到最后 落在地面的过程中，动能Ｅｋ随时间ｔ的变化关系（不计 空气阻力），下列图线中最接近的是 （　　） ４．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行， 如果它们的重力势能相等，那么 （　　） Ａ．燕子比鸽子飞得快 Ｂ．鸽子比燕子飞得快 Ｃ．鸽子比燕子飞得高 Ｄ．燕子比鸽子飞得高 ５．第３１届世界大学生夏季运动会在成都隆重举 行．运动会上，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚 非常精彩．关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势 能的变化正确的是 （　　） Ａ．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大 Ｂ．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大 Ｃ．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大 Ｄ．体操运动员下降到最低点时重力势能最大 ６．（２０２４·宜春校级模拟）通常的道路交通事故中， 自行车相撞的损坏程度远不如汽车严重，这是因为 的质量和速度都比较大，由此表明，物体的动 能大小与它的 和 有关． ７．科技实践是提高学生 核心素养的重要途径，图 １ 是某科技实践小组制作的水 火箭的运动轨迹，运动到 Ａ 点后不再喷水，Ｂ点是最高点，则在Ｂ点时水火箭的动能 （选填“为零”或“不为零”），从Ｂ运动到Ｃ，水 火箭重力势能 （选填“增大”或“减小”）． ８．跳水运动员正在进行跳板训练，运动员将跳板压 弯，说明被压弯的跳板具有 能；弹向空中在最 高点时运动员具有 能，运动员下落时越来越快 说明具有的 能越来越大． ９．（２０２４·襄阳模拟）沈同学在研究“影响重力势能 大小的因素”时，提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关； 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度 有关； 猜想三：重力势能的大小可能与物体的体积有关． 他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产 生塑性形变）若干块，体积相同、质量为ｍ的小球３个和 质量为２ｍ、３ｍ的小球各一个；体积不同的小球３个．将 它们分别从不同位置由静止释放，小球陷入花泥里的深 度情况如图２所示．请你完成下列内容． （１）本实验中，小球的重力势能大小是通过观察 来反映的． （２）分析Ａ、Ｂ、Ｃ球的实验现象，可得出结论： ． （３）为了验证猜想二，他应分析 （填字母） 三球的实验现象． （４）为了验证猜想三，沈同学正确操作，Ｆ球、Ｇ球 和Ｈ球的质量应该 （选填“相同”或“不同”）； 实验后根据图乙的现象可知物体重力势能的大小与物 体的体积 （选填“有关”或“无关”）                                                      ． 机械能的转化 １．（２０２４·沭阳模拟）将一支内部有弹簧的中性 笔按压在桌面上，松开手会发现中性笔向上跳起，中 性笔从松手上升至最高点过程中，能量转化正确的是 （　　） Ａ．动能→重力势能→弹性势能 Ｂ．弹性势能→重力势能→动能 Ｃ．动能→弹性势能→重力势能 Ｄ．弹性势能→动能→重力势能 ２．如图１所示，质量 相等的Ａ、Ｂ两个小球用长 度不等的无弹性细线系 住，将两球拉到同一高度 处且保持细线水平，然后 将两球由静止释放，不计空气阻力，当小球降至最低 点时 （　　） Ａ．两球的动能相等 Ｂ．两球的重力势能相等 Ｃ．两球的机械能相等 Ｄ．整个过程中没有力对小球做功，小球机械能守恒 ３．跳台滑雪是冬奥会中 最具有观赏性的项目之一，如 图２为跳台滑雪赛道的简化 图，由助滑道 ＡＢ、着陆坡 ＢＣ、 停止区 ＣＤ三部分组成，比赛 中，运动员从 Ａ点由静止开始 下滑，运动到Ｂ点后水平飞出，落在着陆坡末端的 Ｃ 点，滑入停止区后，在与Ｃ点等高的Ｄ点速度减为零． 则运动员从Ａ点滑到Ｂ点的过程中，重力势能转化为 能；运动员到Ｂ点后水平飞出，是因为运动员 具有 ；若水平飞出过程中运动员所受的力突 然全部消失，他将做 运动；运动员位于Ｃ点和 Ｄ点时，重力势能大小 （选填“相等”或“不相 等”）；他在Ａ点时的机械能 （选填“大于”“小 于”或“等于”）他在Ｄ点时的机械能． !"#$%& !'( !"#$%&'()*+ "#$%&$'(%')* !",-%&'()*+ +,$%&$'(%%'$ !"#$% )*+,-./*#0 %' 123 !4"5*6( 0 %,'7!"#$%& '()*+, 859'7--'). 0%!'7 /0123 45236 859'7%+-,. 0%$'7 789:2; <=>? 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