第十章 功与机械能 【A卷 达标卷】-【新教材】2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（沪科版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（沪科版） 第十章 功与机械能 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 测试范围：沪科版八年级下册 第10章 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（   ） A．女孩把一箱报刊搬起来 B．司机推车，车纹丝不动 C．学生背着书包在水平路面前进 D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离 2．功率的单位是（   ） A．J B．W C．N D．m 3．某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他做的功最接近于（   ） A． B． C． D． 4．以相同功率行驶的两辆汽车，匀速通过相同的距离所花的时间之比为2︰1，则两汽车牵引力做的功之比为（　　） A．2︰1 B．1︰2 C．1︰1 D．缺少条件，无法确定 5．如图所示，甲运动员比乙运动员高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（　　） A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小 C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，甲的功率较大 6．如图所示是我国首架自行研制的C919大飞机在加速升空的过程，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大，机械能变大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能增大，重力势能减小，机械能不变 D．动能增大，重力势能增大，机械能增大 7．小李两次用力拉同一木块，使木块在同一水平桌面上匀速滑动，木块两次运动的图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）      A．木块第一次受到的拉力较大 B．相同时间内，第一次拉力做功小 C．第二次拉力对木块做功的功率大 D．第一次木块的动能较大 8．在学校足球比赛中，足球被运动员踢飞离开脚直到上升到最高点的过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．足球的重力势能不断减小 B．足球的动能不断增大 C．足球的机械能不断减小 D．运动员对足球做了功 9．如图所示，小明重500N，他用手托着一个重为5N的篮球乘坐厢式电梯，电梯匀速上升了10m。下列关于小明和厢式电梯做功的说法正确的是（　　） A．小明托着篮球的力没有对篮球做功 B．厢式电梯对小明的支持力做功50J C．小明托着篮球的力对篮球做功50J D．厢式电梯对小明的支持力没有对小明做功 10．小王同学先后用大小相等的力F，分别使物体N在如图甲、乙、丙所示的三种表面上沿相应方向移动相同的距离s，在这三种过程中力F所做的功分别为W甲、W乙和W丙，则（　　） A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＜W乙=W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲>W乙=W丙 二、填空题（本题共8小题，共26分） 11．一个重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以50cm/s的速度匀速运动，若物体运动了5m，拉力的功率为3W，则拉力做功 J，重力做功 J． 12．功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由平均功率是0.4kW的耕牛去完成，需要时间 h。一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h，汽车行驶2h，卡车的牵引力是 。 13．射箭是我国一项传统体育项目。如图所示，拉弓射箭时，弓拉得越满，箭射得越 （选填“近”或“远”），在此过程中是弓的 能转化为箭的 能。 14．如图所示，将一个小球用细线悬挂于O点，让小球从A点由静止释放，小球经过最低点O'到达B点，A、B两点等高。小球到达 B点时动能为 J，重力势能最 ；小球从A点到O'点的过程中， 能转化为动能。 15．如图所示，某卫星绕地球运行的椭圆轨道图。当卫星从远地点向近地点运行时，它的重力势能 ，动能 ，（选填不变、变大、变小）。 16．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是物体自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。如果AB段物体重力做功为W1，做功功率为5W，在BC段物体重力做功为W2，做功功率为P2，则W1 W2；P2 5W。（两空均选填“>”“=”或“<”） 17．图中AOB是光滑的轨道，A点的高度大于B点的高度，小球从A点由静止自由滑下，沿轨道AOB到达后离开（不计空气阻力）， 从A点到O点的过程中 能转化为动能，离开B后它的运动轨迹最符合实际的是 （选填“a”、“b”或“c”），整个过程小球的机械能 （选填“增加”、“不变”或“减少”）。 18．如图所示，水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推动。此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。在第2s时刻，木箱受到的摩擦力f= N，在0~1s内，推力对木箱所做的功 J，在3~5s内，推力对木箱所做功的功率为 W。 三、实验题（本题共5小题，共32分） 19．探究物体动能的大小与哪些因素有关 （1）通过比较木块被 来判断钢球动能的大小； （2）比较甲、乙两图可知：物体质量一定时， 越大，动能越大； （3）研究动能与质量的关系，应选用 的小球，从 （“相同”、“不相同”）高度自由滚下，进行实验。 20．学习了功率的知识后，甲和乙两位同学想测量自己通常情况下爬楼的功率，他们测量前设计了如下问题，请你帮忙补充完整。 （1）实验原理：； （2）需要的测量器材有磅秤、米尺、 ； （3）为了更好实验，两位同学设计的实验方案如下，其中多余的是 ； A．测出自身的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出上楼所用的时间t E．算出上楼功率P （4）甲和乙都觉得测功率需要多次实验求平均值，他们给出了以下2种方法： 甲：每天测1次自己正常爬楼的功率，一星期后把测得的所有值取平均值； 乙：在2h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼的平均值； 其中， （选填“甲”或“乙”）同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率，若换用另一种方法，最终求得的值将比通常情况下的功率值 （选填“偏大”或“偏小”）。 21．在探究物体的重力势能与其质量是否有关时，实验台上有大小相同、质量不同的实心铁块和实心木块各一个，小桌、装有细沙的玻璃容器、记号笔各一个，小敏利用上述器材，设计了自己的实验方案，如图甲、乙所示： （1）本实验方案中通过 反映物体重力势能的大小，这是物理实验中常用到的“转换法”，即物理量不能直接测量时，把它们转换成其他可测量的物理量，从而进行研究比较。下列实验中也利用了转换法的是 （填字母）； A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱 B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度 C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变 （2）小敏所画的实验设计方案存在的问题是 ； （3）铁块在下落过程中减少的重力势能主要转化为 ； （4）本实验可得出的结论是：当高度相同时， ，物体的重力势能越大。 22．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 (1)实验中，探究的动能是指__________（填序号）； A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能 (2)小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过 来反映的； (3)分析比较 两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大。这个结论可用于解释汽车 （选填“超速”或“超载”）带来的危害； (4)在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是__________。 A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C．小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D．木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 23．小李在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 为了验证上述猜想，小李选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如下图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。 实验序号 所使用的弹簧 弹簧形变量/cm 木块移动的距离/cm 1 弹簧A 2 3.5 2 弹簧A 5 6.2 3 弹簧A 8 10.6 4 弹簧B 5 8.7 5 弹簧C 5 11.5 6 弹簧C 6 13.1 (1)弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的 能。 (2)实验中通过比较 来判断弹簧弹性势能的大小，这种研究问题的方法叫 法。 (3)为了验证猜想一，应选择表中1、2、3三组数据进行分析。由此得出的结论是：弹簧材料相同时， 越大，弹簧的弹性势能越大。 (4)为了验证猜想二，应选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析。 (5)若水平面绝对光滑，则小李 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 (6)实验后，用质量不同的两个小球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用小球撞击木块的方法来验证小球动能与其质量的关系。这样做 （选填“能”或“不能”）完成验证。 四、计算题（本题共3小题，共22分） 24．如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐中，机器人沿平直的路面匀速行驶，到达点餐旅客所示在的客房，用时，机器人匀速直线运动时受到的阻力恒为。求： (1)机器人受到的牵引力做的功是多少？ (2)机器人受到的牵引力做功的功率是多少？ 25．如图所示的是小伟同学在单杠上10s内做了5个“引体向上”时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m。小伟的质量为50kg，g取10N/kg。 求： (1)小伟完成1次引体向上克服重力做的功； (2)10s内克服重力做功的功率。 26．如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。 (1)汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少？ (2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； (3)求汽车在10～20s内牵引力做功的功率和汽车在0～5s内牵引力做的功； (4)该汽车在高速行驶过程中容易发“飘”，如果你是汽车工程师，为解决发“飘”问题，可以对汽车进行哪些方面的改进？（写出一条即可） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（沪科版） 第十章 功与机械能 （A卷•考点达标卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 测试范围：沪科版八年级下册 第10章 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（   ） A．女孩把一箱报刊搬起来 B．司机推车，车纹丝不动 C．学生背着书包在水平路面前进 D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离 【答案】A 【详解】A．女孩把一箱报刊搬起来，对报刊施加向上的力，其沿力的方向移动一段距离，女孩对报刊做功，故A符合题意； B．司机推车，车纹丝不动，司机对车时间水平方向的力，车在水平方向没有移动距离，因此不做功，故B不符合题意； C．学生背着书包在水平路面前进，学生对书包施加的是竖直方向上的力，但书包在竖直方向上无距离，因此学生对书包不做功，故C不符合题意； D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离，此时人对足球没有力的作用，虽然有距离，但没有做功，故D不符合题意。 故选A。 2．功率的单位是（   ） A．J B．W C．N D．m 【答案】B 【详解】A．J是能量的国际单位，故A不符合题意； B．W是功率的国际单位，故B符合题意； C．N是力的国际单位，故C不符合题意； D．m是长度的国际单位，故D不符合题意。 故选B。 3．某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他做的功最接近于（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】一个鸡蛋的质量约为50g，20个鸡蛋的质量约为 m＝20×50g＝1000g＝1kg 所受重力为 G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N一层楼高约为3m，从1楼提到3楼上升的高度为 h＝2×3m＝6m 所以他做的功约为 W＝Gh＝10N×6m＝60J 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．以相同功率行驶的两辆汽车，匀速通过相同的距离所花的时间之比为2︰1，则两汽车牵引力做的功之比为（　　） A．2︰1 B．1︰2 C．1︰1 D．缺少条件，无法确定 【答案】A 【详解】以相同功率行驶的两辆汽车，功率之比为1︰1，则两汽车牵引力做的功之比为 故A符合题意；B、C、D不符合题意。 故选A。 5．如图所示，甲运动员比乙运动员高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（　　） A．甲做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较小 C．甲做功较多，甲、乙功率相等 D．甲、乙做功相等，甲的功率较大 【答案】A 【详解】因为杠铃的质量相等，根据功的定义，举起杠铃的高度越高，所做的功就越多，甲比乙高，所以甲做的功大；两人举起杠铃所用时间相同，由功率定义可知，相同时间内所做的功越多，功率就越大，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 6．如图所示是我国首架自行研制的C919大飞机在加速升空的过程，对其机械能的变化情况，下列分析正确的是（　　） A．动能不变，重力势能增大，机械能变大 B．动能减小，重力势能增大，机械能不变 C．动能增大，重力势能减小，机械能不变 D．动能增大，重力势能增大，机械能增大 【答案】D 【详解】C919大飞机在加速升空的过程，质量不变，速度变大，动能增大，同时高度上升，重力势能增大，又因为机械能是动能和势能之和，故机械能增大，故D正确，ABC错误。 故选D。 7．小李两次用力拉同一木块，使木块在同一水平桌面上匀速滑动，木块两次运动的图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）      A．木块第一次受到的拉力较大 B．相同时间内，第一次拉力做功小 C．第二次拉力对木块做功的功率大 D．第一次木块的动能较大 【答案】D 【详解】A．从图像上可以看出，木块两次都是做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等；又因为木块在同一水平桌面上匀速滑动，压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力相等，拉力相等，故A错误； B．由图像可知，在相同时间内，第一次通过的距离比第二次大，拉力相等，根据W=Fs可知第一次拉力做功大，故B错误； C．由图像可知，在相同时间内，第一次通过的距离比第二次大，由可知，第一次的速度大于第二次速度，两次拉力相等，由 可知，第一次拉力对木块做功的功率大，故C错误； D．动能的大小与质量和速度有关，木块的质量一定，第一次的速度大于第二次速度，所以该木块第一次动能较大，故D正确。 故选D。 8．在学校足球比赛中，足球被运动员踢飞离开脚直到上升到最高点的过程如图所示。下列说法正确的是（    ） A．足球的重力势能不断减小 B．足球的动能不断增大 C．足球的机械能不断减小 D．运动员对足球做了功 【答案】C 【详解】ABC．足球被运动员踢飞离开脚直到上升到最高点的过程，质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小；由于克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，使得足球的机械能逐渐减小，故AB错误、C正确； D．当足球离开运动员的脚之后，运动员对足球没有施加力，所以不做功，故D错误。 故选C。 9．如图所示，小明重500N，他用手托着一个重为5N的篮球乘坐厢式电梯，电梯匀速上升了10m。下列关于小明和厢式电梯做功的说法正确的是（　　） A．小明托着篮球的力没有对篮球做功 B．厢式电梯对小明的支持力做功50J C．小明托着篮球的力对篮球做功50J D．厢式电梯对小明的支持力没有对小明做功 【答案】C 【详解】A．小明托着篮球跟电梯一起匀速上升了10m。托篮球的力方向是竖直向上的，满足力做功的条件，因此小明托着篮球的力对篮球是做功的，故A错误； B．厢式电梯对小明的支持力等于小明和篮球的总重，即 F=500N+5N=505N 所以厢式电梯对小明的支持力做功为 W=Fs=505N×10m=5050J 故B错误； C．小明托着篮球的力对篮球做功为 W托=F托s=5N×10m=50J 故C正确； D．厢式电梯对小明的支持力方向是竖直向上的，并且使小明竖直向上上升了10m，满足力做功的条件，因此厢式电梯对小明的支持力对小明是做功的，故D错误。 故选C。 10．小王同学先后用大小相等的力F，分别使物体N在如图甲、乙、丙所示的三种表面上沿相应方向移动相同的距离s，在这三种过程中力F所做的功分别为W甲、W乙和W丙，则（　　） A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＜W乙=W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲>W乙=W丙 【答案】C 【详解】由题可知，小王同学先后用的力F大小相等，物体分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动的距离s相同，根据功的公式W=Fs可知，力F在这三个过程中所做的功大小相等，即 W甲=W乙=W丙 故C符合题意。 故选C。 二、填空题（本题共8小题，共26分） 11．一个重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以50cm/s的速度匀速运动，若物体运动了5m，拉力的功率为3W，则拉力做功 J，重力做功 J． 【答案】 30 0 【详解】由题可知，物体匀速运动，，运动距离为s=5m， 根据可得物体运动的时间为： 根据得拉力所做的功为： ； 物体水平运动，沿重力方向上并未移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J． 【点睛】求做的功时，也可以根据先求出拉力大小，再结合运动距离求做的功；第二问中根据做功的两个要素进行判断，一要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离，当力与物体运动方向垂直时，此力不做功，即物体没有沿重力方向运动，重力不做功． 12．功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由平均功率是0.4kW的耕牛去完成，需要时间 h。一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h，汽车行驶2h，卡车的牵引力是 。 【答案】 250 9090N 【详解】[1]4h内拖拉机所做的功为 由牛做这些功需要的时间为 [2]卡车的速度为 所以卡车的牵引力为 13．射箭是我国一项传统体育项目。如图所示，拉弓射箭时，弓拉得越满，箭射得越 （选填“近”或“远”），在此过程中是弓的 能转化为箭的 能。 【答案】 远 弹性势 动 【详解】[1][2][3]拉弓射箭时，弓拉得越满，发生的弹性形变越大，具有弹性势能越大，箭射出，箭具有动能越大，箭射得越远，所以弓的弹性势能转化为箭的动能。 14．如图所示，将一个小球用细线悬挂于O点，让小球从A点由静止释放，小球经过最低点O'到达B点，A、B两点等高。小球到达 B点时动能为 J，重力势能最 ；小球从A点到O'点的过程中， 能转化为动能。 【答案】 0 大 重力势 【详解】[1][2]小球在A点时静止，动能为零，重力势能最大，从A点由静止释放，能达到与A点等高的B点，说明没有能量损失，即机械能守恒。由于B点与A点等高，重力势能相等，所以B点动能与A点相同也为0；B点与A点等高，则B点与A点重力势能相等，此时重力势能最大。 [3]摆球从A点运动到O'点的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小，速度变大，动能逐渐变大。此过程中，重力势能转化为动能。 15．如图所示，某卫星绕地球运行的椭圆轨道图。当卫星从远地点向近地点运行时，它的重力势能 ，动能 ，（选填不变、变大、变小）。 【答案】 变小 变大 【详解】[1][2]人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行，当它由远地点向近地点运行时，卫星的质量不变，速度增大，所以动能变大；相对地面的高度减小，所以重力势能变小。 16．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是物体自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。如果AB段物体重力做功为W1，做功功率为5W，在BC段物体重力做功为W2，做功功率为P2，则W1 W2；P2 5W。（两空均选填“>”“=”或“<”） 【答案】 < > 【详解】[1]自由下落物体的运动是加速下落，故物体下落的距离hAB＜hBC，物体的重力G不变，所以，根据W=Gh知，W1＜W2。 [2]由图知自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。物体通过AB和BC段的时间相等，P1=5W，又W1＜W2，所以根据可知，P2＞5W。 17．图中AOB是光滑的轨道，A点的高度大于B点的高度，小球从A点由静止自由滑下，沿轨道AOB到达后离开（不计空气阻力）， 从A点到O点的过程中 能转化为动能，离开B后它的运动轨迹最符合实际的是 （选填“a”、“b”或“c”），整个过程小球的机械能 （选填“增加”、“不变”或“减少”）。 【答案】 重力势 c 不变 【详解】[1]从A点到O点的过程中小球的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，将重力势能转化为动能。 [2][3]AOB是光滑的轨道且不计空气阻力，则整个运动过程中只有机械能的相互转化，所以机械能守恒，即整个过程中机械能不变。离开B后，由于惯性，小球将继续向前运动，小球到达最高点时只受到重力的作用，且到达最高点后做曲线运动，说明小球到达最高点时运动方向与重力方向不在同一直线上，此时速度不为零，即动能不为零，因为机械能守恒，所以此时的重力势能小于A点的重力势能，所以最高点低于A点，故正确的是曲线c。 18．如图所示，水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推动。此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。在第2s时刻，木箱受到的摩擦力f= N，在0~1s内，推力对木箱所做的功 J，在3~5s内，推力对木箱所做功的功率为 W。 【答案】 20 0 20 【详解】[1]由乙图可知，在3~5s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由力的平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力f=F；由图可知，在3~5s内推力F=20N，则木箱受到的滑动摩擦力 f=F=20N 由图乙可知，木箱在1~3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，接触面的粗糙程度、物体间的压力均不变，木箱受到的滑动摩擦力不变，则1~3s内木箱受到的摩擦力大小仍为20N。 [2]木箱在0~1s内没有动，因此，在0~1s内，推力对木箱所做的功为0J。 [3]由乙图知，箱子3~5s内通过的距离 s=vt=1m/s×2s=2m 由图知此时受到的推力F=20N，因此推力做功 W=Fs=20N×2m=40J 在3~5s内，推力对木箱所做功的功率为 三、实验题（本题共5小题，共32分） 19．探究物体动能的大小与哪些因素有关 （1）通过比较木块被 来判断钢球动能的大小； （2）比较甲、乙两图可知：物体质量一定时， 越大，动能越大； （3）研究动能与质量的关系，应选用 的小球，从 （“相同”、“不相同”）高度自由滚下，进行实验。 【答案】 撞击后移动的距离 速度 质量不同 相同 【详解】（1）[1]钢球动能的大小不易观察，实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来反映钢球动能的大小，采用了转换法。 （2）[2]甲乙两图中，钢球的质量相同，甲中钢球从更高的位置下滑，到达水平面时的速度更大，木块被撞击后移动的距离更远，说明钢球的动能更大，故得出结论：物体质量一定时，速度越大，动能越大。 （3）[3][4]根据控制变量法，探究动能与质量的关系时，要控制钢球到达水平面的速度相同，而钢球的质量不同，实验时可以让质量不同的钢球从同一位置由静止开始释放。 20．学习了功率的知识后，甲和乙两位同学想测量自己通常情况下爬楼的功率，他们测量前设计了如下问题，请你帮忙补充完整。 （1）实验原理：； （2）需要的测量器材有磅秤、米尺、 ； （3）为了更好实验，两位同学设计的实验方案如下，其中多余的是 ； A．测出自身的质量m B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的竖直高度h D．测出上楼所用的时间t E．算出上楼功率P （4）甲和乙都觉得测功率需要多次实验求平均值，他们给出了以下2种方法： 甲：每天测1次自己正常爬楼的功率，一星期后把测得的所有值取平均值； 乙：在2h内不间断地爬楼n次，最后求出n次爬楼的平均值； 其中， （选填“甲”或“乙”）同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率，若换用另一种方法，最终求得的值将比通常情况下的功率值 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 秒表/停表 B 甲 偏小 【详解】[1]实验时需要测量爬楼所需的时间，所以还需要的测量仪器是秒表。 [2]做功的条件是物体在力的方向上有移动距离，重力的方向竖直向下，所以需要测量一楼到三楼的竖直高度，不需要测量楼梯的总长度。 故选B。 [3][4]乙同学在2h内不间断地爬楼n次，会越来越疲劳，爬楼所需的时间逐渐变长，由可知，测得的功率会偏小，所以甲同学求得的值能较准确地反映他通常情况下爬楼的功率。 21．在探究物体的重力势能与其质量是否有关时，实验台上有大小相同、质量不同的实心铁块和实心木块各一个，小桌、装有细沙的玻璃容器、记号笔各一个，小敏利用上述器材，设计了自己的实验方案，如图甲、乙所示： （1）本实验方案中通过 反映物体重力势能的大小，这是物理实验中常用到的“转换法”，即物理量不能直接测量时，把它们转换成其他可测量的物理量，从而进行研究比较。下列实验中也利用了转换法的是 （填字母）； A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱 B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度 C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变 （2）小敏所画的实验设计方案存在的问题是 ； （3）铁块在下落过程中减少的重力势能主要转化为 ； （4）本实验可得出的结论是：当高度相同时， ，物体的重力势能越大。 【答案】 小桌陷入细沙中的深度 A 物体下落的高度不同 动能 质量越大 【详解】（1）[1]实验中用到了转换法，把无法测量的物体重力势能的大小转换为可以测量的小桌陷入细沙中的深度。 [2]A．用海绵凹陷的深度来表示压力产生效果的强弱，运用了转换法，故A符合题意； B．测量出100张纸的厚度后除以张数得出一张纸的厚度，运用了积累法，积少成多取平均值，故B不符合题意； C．探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系时要保持液体密度不变，运用了控制变量法，故C不符合题意。 故选A。 （2）[3]小敏所画的实验设计方案中，研究重力势能与质量的关系时，没有控制物体下落的高度相同。 （3）[4]铁块在下落过程中，高度降低，速度增大，所以减少的重力势能主要转化为动能。 （4）[5]当物体下落的高度相同，物体质量不同时，可得出的结论是：当高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。 22．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，木块移动一段距离后停止。 (1)实验中，探究的动能是指__________（填序号）； A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能 (2)小球滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过 来反映的； (3)分析比较 两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大。这个结论可用于解释汽车 （选填“超速”或“超载”）带来的危害； (4)在“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验中，下列说法正确的是__________。 A．实验所用斜面和水平面都必须是光滑的 B．木块向前滑行的过程中机械能保持不变 C．小球质量越大，到达斜面底端的速度越大 D．木块被撞击后滑行的越远，说明小球的动能越大 【答案】(1)B (2) 重力势 木块被撞击后移动的距离 (3) 甲、乙 超速 (4)D 【详解】（1）实验中探究的动能是指小球即将撞击木块时的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[1][2]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程；其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的。 （3）[1][2]分析比较甲和乙两组实验知道，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大，所以，故这个结论可用并解释汽车超速带来的危害。 （4）A．若水平面是光滑的，木块被撞击后会做匀速直线运动，无法比较运动的距离，故A错误； B．木块向前滑行的过程中，速度减小，由于木块在水平面上，质量不变，则机械能减小，故B错误； C．小球到达斜面底端的速度取决于小球在斜面上的高度，滚下的高度越高小球到达斜面底端的速度越大，故C错误； D．根据转换法知道，将木块推得越远，说明小球撞击木块前的动能很大，故D正确。 故选D。 23．小李在探究“弹簧弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：弹簧弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。 猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关。 为了验证上述猜想，小李选用材料不同的三根弹簧A、B和C（长度和粗细均相同），一把长刻度尺，小球、木块各一个，设计了如下图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同，实验数据如下表所示。 实验序号 所使用的弹簧 弹簧形变量/cm 木块移动的距离/cm 1 弹簧A 2 3.5 2 弹簧A 5 6.2 3 弹簧A 8 10.6 4 弹簧B 5 8.7 5 弹簧C 5 11.5 6 弹簧C 6 13.1 (1)弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的 能。 (2)实验中通过比较 来判断弹簧弹性势能的大小，这种研究问题的方法叫 法。 (3)为了验证猜想一，应选择表中1、2、3三组数据进行分析。由此得出的结论是：弹簧材料相同时， 越大，弹簧的弹性势能越大。 (4)为了验证猜想二，应选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析。 (5)若水平面绝对光滑，则小李 （选填“能”或“不能”）完成本实验。 (6)实验后，用质量不同的两个小球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用小球撞击木块的方法来验证小球动能与其质量的关系。这样做 （选填“能”或“不能”）完成验证。 【答案】(1)动 (2) 木块移动的距离 转换 (3)弹簧形变量 (4)2、4、5 (5)不能 (6)不能 【详解】（1）弹簧将小球弹开的过程中，弹簧的弹性势能减小，小球的动能增加，所以弹簧的弹性势能转化为小球的动能。 （2）[1][2]实验中采用了转换法，通过比较木块移动的距离来判断弹簧弹性势能的大小。 （3）由表中1、2、3三组数据可知，弹簧的材料相同时，弹簧形变量越大，木块移动的距离越远，弹簧弹性势能越大。 （4）为了验证猜想二：弹簧弹性势能的大小与弹簧的材料有关，应保证弹簧的长度、粗细、弹簧被压缩的程度相同，而弹簧的材料不同，故应选择表中2、4、5三组数据进行分析。 （5）若水平面绝对光滑，没有阻力作用，木块被撞后将做匀速直线运动，不能通过被撞击的距离来比较动能大小，则小李不能完成本实验。 （6）小球动能与质量和速度都有关，用质量不同的两个小球将同一弹簧压缩到相同程度，放手后用小球撞击木块，不能保证两个小球的速度相同，所以此方法不能来验证小球动能与其质量的关系。 四、计算题（本题共3小题，共22分） 24．如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐中，机器人沿平直的路面匀速行驶，到达点餐旅客所示在的客房，用时，机器人匀速直线运动时受到的阻力恒为。求： (1)机器人受到的牵引力做的功是多少？ (2)机器人受到的牵引力做功的功率是多少？ 【答案】(1)720J (2)14.4W 【详解】（1）机器人匀速直线运动时，受到的牵引力与阻力的大小相等，故牵引力做功为 （2）牵引力做功的功率为 25．如图所示的是小伟同学在单杠上10s内做了5个“引体向上”时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m。小伟的质量为50kg，g取10N/kg。 求： (1)小伟完成1次引体向上克服重力做的功； (2)10s内克服重力做功的功率。 【答案】(1)300 (2)150 【详解】（1）小伟受到的重力为 小伟完成1次引体向上克服重力做的功为 （2）10s内克服重力做的功为 根据可得，10s内克服重力做功的功率为 26．如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。 (1)汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少？ (2)如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； (3)求汽车在10～20s内牵引力做功的功率和汽车在0～5s内牵引力做的功； (4)该汽车在高速行驶过程中容易发“飘”，如果你是汽车工程师，为解决发“飘”问题，可以对汽车进行哪些方面的改进？（写出一条即可） 【答案】(1)4× 10 -2m2 (2)240N (3)3600W，18000J (4)见解析 【详解】（1）汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，对水平地面的压力 汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强 汽车与地面接触的总面积 则汽车与地面接触的总面积最少为4×10-2m2。 （2）汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，阻力 汽车匀速行驶，汽车受到的牵引力与阻力二力平衡，汽车受到的牵引力 （3）汽车在10～20s内，由图乙得匀速行驶的速度v=15m/s，牵引力做功的功率 汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，在0～5s内汽车做功的功率 P'=P=3600W 在0～5s内，牵引力做的功 （4）增加扰流板和导流装置。在车尾、车底等部位安装扰流板，可以改变气流的流向和速度，增加下压力，提高车辆的稳定性。同时，在车身侧面和底部设置导流装置，引导气流，减少湍流的产生。降低车身高度可以降低车辆的重心，增加稳定性。同时，较低的车身也可以减少空气的升力作用，使车辆在高速行驶时更加贴地。 学科网（北京）股份有限公司1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$