第十章 功与机械能单元练习-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理全一册同步学与练（沪科版2024）

第十章 功与机械能单元练习 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本大题共20，每小题只有一个正确选项，每小题2，共40分） 1．在国际单位制中，功的单位是（　　） A．W B．N C．J D．Pa 【答案】C 【解析】在国际单位制中，A. 瓦特(W)是功率的单位，不符合题意；B. 牛顿(N)是力的单位，不符合题意；C. 焦耳(J)是功和能量的单位，符合题意；D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位，不符合题意．故选C． 2．下列单位与物理量的对应中，正确的是（    ） A．弹力 B．压力 C．功率 D．功 【答案】A 【解析】A．力的单位是牛顿，符号为N，弹力是力的一种，单位也是N。故A正确； B．压力的单位是牛顿，符号为N。故B错误； C．功率的单位是瓦特，符号为W。故B错误； D．功的单位是焦耳，符号为J。故D错误。 故选A。 3．教材素材下列四幅图中，人对物体施加的力有对物体做功的是（   ） A．推车未推动 B．在空中飞行的足球 C．搬石头未搬起 D．用绳子提升物体 【答案】D 【解析】A．推车未推动，有力无运动距离，根据做功的必要条件，人对车未做功，故A不符合题意； B．在空中飞行的足球，人对球没有力的作用，球飞行是由于惯性，根据做功的必要条件，人对球未做功，故B不符合题意； C．搬石头未搬起，有力无运动距离，根据做功的必要条件，人对石头未做功，故C不符合题意； D．用绳子提升物体，人对物体施加了向上的力，物体向上运动了一段距离，符合做功的必要条件，人对物体做了功，故D符合题意。 故选D。 4．如图所示，跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（　　） A．动能增大，重力势能减少，机械能不变 B．动能减少，重力势能减少，机械能不变 C．动能不变，重力势能减少，机械能不变 D．动能不变，重力势能减少，机械能减少 【答案】D 【解析】匀速下落的跳伞运动员，质量和速度不变，动能不变；下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能包括动能和势能，动能不变、势能减少，故机械能减少，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．北京冬奥会的赛场上，一台随运动员绕场地转动的摄像机引人注目，它就是赛事总台自主研发的一款特种摄像设备——“猎豹”，如图所示，在“猎豹”沿路线匀速转弯的过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动状态不变 B．受到惯性的作用 C．动能大小不变 D．机械能大小不变 【答案】C 【解析】A．“猎豹”沿路线匀速转弯的过程中，运动方向变化，运动状态发生变化，故A错误； B．惯性不是力，可以说“具有”惯性，但不能说“受到”惯性，故B错误； C．“猎豹”的质量不变，速度大小不变，所以动能不变，故C正确； D．机械能大小与动能和重力势能有关，题中只能通过匀速判断动能不变，重力势能无法判断变化情况，故D错误。 故选C。 6．如图所示，某工人正将一块砖头从小车里匀速向上拎起。在此过程中，下列说法中错误的是（　　） A．工人对砖块做了功 B．砖块的动能保持不变 C．砖块的重力势能增大 D．砖块的机械能保持不变 【答案】D 【解析】A．人对砖的作用力向上，且砖块在拉力的方向上通过了距离，则工人对砖块做了功，故A正确，不符合题意； B．砖头从小车里匀速向上拎起，质量与速度不变，则砖块的动能不变，故B正确，不符合题意； C．砖头从小车里匀速向上拎起，质量不变，高度变大，则重力势能变大，故C正确，不符合题意； D．砖块的动能不变，重力势能变大，所以机械能也变大，故D错误，符合题意。 故选D。 7．在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小的影响因素”实验中，说法不正确的是（　　） A．研究对象都是小车 B．控制小车从同一斜面同一高度下滑的目的相同 C．只有前者实验需要改变水平面的粗糙程度 D．都需要在实验基础上通过理想推理得出结论 【答案】D 【解析】A．两个实验均可以用小车进行实验，在“探究阻力对物体运动的影响”中观察小车在水平面上滑动的距离，“探究动能大小的影响因素”中探究小车将木块推动的距离，研究对象都是小车，故A正确，不符合题意； B．两个实验中，控制小车从同一斜面同一高度下滑，都是为了让小车在到达斜面时有相同的初速度，故控制小车从同一斜面同一高度下滑的目的相同，故B正确，不符合题意； C．在“探究阻力对物体运动的影响”中，阻力是需要探究的变量，阻力受接触面的粗糙程度影响，只需要需要改变水平面的粗糙程度即可，故C正确，不符合题意； D．在“探究阻力对物体运动的影响”中，根据实验结果，小车所受的阻力越小，速度减小的越慢，可以据此推测，当小车不受阻力时，将会做匀速直线运动，但无法提供不受阻力的实验条件，故需要在实验基础上通过理想推理得出结论；而“探究动能大小的影响因素”中，只需要探究质量与速度对动能的影响，通过改变小车的质量或提高小车下滑的高度即可达到目的，可以直接得出实验结果，不需要在实验基础上通过理想推理得出结论，故D错误，符合题意。 故选D。 8．中考体育跳绳项目测试中，小明同学在1min内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（   ） A．0.5 W B．5 W C．50W D．500 W 【答案】C 【解析】小明的体重约为500N，他跳一次离地的高度约为0.05m，所以跳一次做的功约 W=Gh=500N×0.05m=25J 其功率约为 P===50W 故选C。 9．体育测试中，小明立定跳远的运动轨迹如图所示，他在上升过程中（ ） A．动能减小 B．动能增大 C．重力势能减小 D．重力势能不变 【答案】A 【解析】小明立定跳远的运动轨迹如图所示，在上升过程中质量不变，速度变小，动能变小； 同时高度升高，重力势能增大． 即动能减小，重力势能增大． 故A正确，BCD错误． 10．留心周围的生活情景，你会时刻从中感受到物理知识的无穷魅力。请判断如图所示四个情景中哪个说法是正确的（　　） A．如果脚与地面没有摩擦，走路会变的很轻松 B．手拍桌子感到疼，是因为桌子对手施加的力大于手对桌子施加的力 C．驾驶员系安全带是为了减小行驶中人的惯性 D．苹果下落过程中动能增大 【答案】D 【解析】A．人走路时是依靠脚与地面间的摩擦力前进的，如果脚与地面没有摩擦，将会寸步难行，故A错误； B．手拍桌子时，桌子对手施加的力和手对桌子施加的力为相互作用力，其大小相等，故B错误； C．驾驶员系安全带是为了防止惯性所带来的危害，故C错误； D．苹果下落过程中其质量不变、速度不断变大，所以其动能增大，故D正确。 故选D。 11．如图所示，掷实心球是中考体测项目之一。若不计空气阻力，则投掷后的实心球在碰地之前的运动过程中，下列说法正确的是（   ） A．上升过程中，动能变大，重力势能变大 B．上升过程中，动能变小，重力势能变大 C．下落过程中，重力势能变小，机械能变小 D．下落过程中，动能变大，机械能变大 【答案】B 【解析】AB．实心球上升过程中，速度变小，高度变高，故动能变小，重力势能变大，故A错误，B正确； CD．下落过程中，速度变大，高度变低，动能变大，重力势能变小，因不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，即机械能保持不变，故CD错误。 故选B。 12．垫排球是我市一项体育测试项目，下列对排球离开后继续上升过程分析正确的是（　　） A．速度越来越小 B．受到的重力越来越大 C．到达最高点时受力平衡 D．球受到惯性作用 【答案】A 【解析】A．球在上升的过程中，动能转化为重力势能，速度变小，故A正确； B．根据G=mg可知，球的质量不变，故重力不变，故B错误； C．排球上升到最高点时，只受重力作用，因此受力不平衡，故C错误； D．惯性是个状态量，排球离开手后，由于惯性还能继续向上运动，不能说由于惯性作用，故D错误； 故选A。 13．对于下列四幅图片的选项正确的是（   ） A． B．. C． D． 【答案】C 【解析】试题分析：A．物体处于静止状态可能不受力也可能受平衡力的作用．课桌保持静止是因为受到的重力和地面的支持力是一对平衡力，故A不正确； B．地球表面的一切物体受到的重力的作用，磁悬浮地球仪悬浮于空中是因为受到的重力和磁力是一对平衡力，故B不正确； C．重力势能的大小跟物体的质量和所处的高度有关，动能的大小跟物体的质量和速度有关．排球竖直上升过程中速度越来越小，说明动能逐渐减小；高度越来越高，说明重力势能逐渐增大，所以动能转化为重力势能，故C正确； D．二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上．水平桌面上静止的书，受到的重力作用在书上竖直向下，书对桌面的压力作用在桌面上竖直向下，两个力不符合二力平衡条件，故D不正确． 14．如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，运动员与滑板一起落在水平地面上，若不计空气的阻力，则运动员在下落过程中（   ） A．重力势能减小，机械能减小 B．动能增大，机械能增大 C．只受重力作用 D．受到重力和滑板的支持力作用 【答案】C 【解析】AB．不计空气阻力，运动员在下落过程中质量不变，速度增大，动能增大；运动员高度减小，所以重力势能减小；在此过程中重力势能转化为动能，机械能不变，故AB不符合题意； C．运动员在下落过程中，不计空气的阻力，只受重力，故C符合题意； D．运动员在下落过程中，没有与滑板接触，不受滑板的支持力，故D不符合题意。 故选C。 15．2023年3月19日陈芋汐和全红婵组合以362.04分的总成绩夺得跳水10米台冠军，如图所示，参加“跳水”表演赛时的分解动作的简略示意图，不考虑空气阻力，下列相关说法正确的是（　　）    A．从离开跳板到最高点的过程中，只受到重力作用 B．从跳起到入水前的过程中，运动员的重力势能一直减小 C．到达最高点时，若运动员所受的力全部消失，则她将保持静止状态 D．从最高点到入水前的过程中，速度增大，运动员的惯性增大 【答案】A 【解析】A．从离开跳板到最高点的过程中，不计空气阻力，她只受到重力作用，故A正确； B．从跳起到入水前的过程中，运动员的质量不变，高度先变大后变小，所以重力势能先变大后变小，故B错误； C．到达最高点时，运动员在水平方向上有一定的速度，若运动员所受的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，则她将做匀速直线运动，故C错误； D．从最高点到入水前的过程中，运动员的速度增大，运动员的质量不变，惯性大小不变，故D错误。 故选A。 16．如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是（　　） A．小球从a点运动到c点，重力势能全部转化为动能 B．小球在b点的机械能大于在c点的机械能 C．小球在b点的动能等于在d点的动能 D．小球从a点运动到d点的过程中，机械能一定全部转化为内能 【答案】B 【解析】A．由题意可知，小球从a点运动到c点，要克服摩擦力做功，重力势能会部分转化为内能，故A错误； B．小球从b点运动到c点时，克服摩擦力做功，会损失部分机械能，故小球在b点的机械能大于在c点的机械能，故B正确； C．小球从b点运动到d点时，克服摩擦力做功，会损失部分机械能，小球在b点的机械能大于在d点的机械能，其中b和d两点在同一水平高度，重力势能相等，故小球在b点的动能大于在d点的动能，故C错误； D．小球从a点运动到d点的过程中，由于摩擦，机械能部分转化为内能，故D错误。 故选B。 17．如图所示，小明在水平冰面上滑冰车时，用钎子用力杵冰面，冰车加速向前滑行，但停止用力后会慢慢停下来，不计空气阻力。对此现象分析正确的是（　　） A．加速滑行的冰车相对于地面是静止的 B．停止用力后，小明的重力势能不变，机械能减小 C．停止用力后，冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性力 D．停止用力后，冰车继续向前滑行，冰车受到的重力和地面对冰车的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】A．加速滑行的冰车相对于地面位置发生变化，所以加速滑行的冰车相对于地面是运动的，故A错误； B．停止用力后，小明的质量不变，高度不变，重力势能不变，速度变小，动能变小，机械能减小，故B正确； C．小明停止用力后，冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性，仍要保持原来的运动状态，惯性不是力，故C错误； D．冰车在滑行的过程中，冰车受到的重力和地面对冰车的支持力大小不等，所以不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 18．关于羽毛球在空中运动的情况，下列说法正确的是（　　） A．运动状态始终不变 B．加速下落过程中，动能变小 C．运动到最高点时受到平衡力 D．上升过程中，重力势能变大 【答案】D 【解析】A．羽毛球在空中运动，受重力与空气阻力作用，运动状态不断改变，故A错误； B．加速下落过程中，质量不变，速度变快，动能变大，故B错误； C．运动到最高点时，速度为0，但不能保持静止，受到非平衡力作用，故C错误； D．上升过程中，质量不变，高度升高，重力势能变大，故D正确。 故选D。 19．如图所示，有一长方体实心铁块沉在粗糙的水池底部，某工程队利用汽车将铁块从水中竖直打捞上来。若汽车以恒定速度v向右行驶，则铁块从池底升至水面上方一定高度的过程中，绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】物体浸没在水中时，物体排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力保持不变，拉力大小 保持不变，物体做匀速直线运动，由可知，拉力功率保持不变；物体从上表面刚露出水面到物体下表面露出水面过程中，物体排开水的体积变小，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力变小，拉力 故拉力逐渐增大，由于物体速度不变，由可知，拉力的功率逐渐增大；当物体完全露出水面后，拉力 大小保持不变，由可知，拉力的功率不变，因此随铁块上升高度h变大，绳子拉力的功率P先不变，再变大，后不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 20．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，下列分析正确的（　　） A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零 B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大 C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能 D．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大 【答案】A 【解析】A．由图可知，弹簧的弹性势能最大，动能全部转化为弹性势能，故小明的动能为0，故A正确； B．a→b的过程中，弹簧从最低位置到恢复原长，弹簧的压缩量越来越小，所以弹簧的弹力越来越小，直至弹簧恢复到原长时，弹力为0，故B错误； C．b→c的过程中，在b状态时弹簧恢复到原长，弹簧没有弹性势能，小明的速度减小，高度增大，所以该过程中是动能转化为小明的重力势能，故C错误； D．a→b的过程中，一开始弹簧的形变量最大，弹力最大，小明受到向上的弹力，向上的弹力大于向下的重力时，向上做加速运动；弹力渐渐减小，向上的弹力等于向下的重力时，小明的速度达到最大；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小明向上做减速运动，直至速度为0。所以，a→c的过程中，在弹力等于重力时，速度最大，在b状态时速度并不是最大（此时弹簧恢复到原长，人只受重力作用），故D错误。 故选A。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共15小题，每空1分，共36分。） 21．无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机，在无人机匀速上升过程中，动能 ，机械能 （以上选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 不变 变大 【解析】[1][2]无人机匀速上升过程中，无人机的质量不变，速度不变，其动能不变；同时高度增大，所以其重力势能增大，机械能等于总能和重力势能的和，故机械能变大。 22．在高速公路上快速行驶的汽车，遇到紧急情况刹车后不能立即停下来，是因为汽车具有 ；交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大， （选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。 【答案】 惯性 动能 【解析】[1]在高速公路上快速行驶的汽车，遇到紧急情况刹车后不能立即停下来，是因为汽车具有保持原来运动状态的性质，即惯性，一切物体都有惯性。 [2]动能的大小与物体的质量和速度有关，质量、速度越大，动能越大；汽车质量一定时，其行驶速度越大，动能越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重，因此交通规则要求汽车不能超速行驶。 23．月球属于 （选填“行星”或“卫星”）．2019年1月，“嫦娥四号”在月球背面成功着陆．“嫦娥四号”在减速过程中，动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），以月球为参照物，“嫦娥四号”是 的（选填“运动”或“静止”）． 【答案】 卫星 减小 运动 【解析】[1]月球属于卫星，围绕地球这个行星运转； [2] “嫦娥四号”减速落月过程中，质量不变，速度减小，其动能减小； [3] 由于“嫦娥四号”相对于月球的位置发生变化，故以月球为参照物是运动的． 24．今年的哈尔滨冰雪大世界再次推出史上最长超级冰滑梯。如图所示超级冰滑梯长度约500m，游客乘坐雪橇板从冰滑梯上滑下所用时间约为50s，则游客的平均速疫是 m/s，以雪橇板为参照物，该游客是 的，在游客下滑的过程中，重力势能逐渐， （选填“增大”或“减小’）。 【答案】 10 静止 减小 【解析】【小题1】[1]游客的速度是 [2]游客相对于下滑的雪橇板，位置没有发生改变，因此以下滑的雪橇板为参照物是静止的。 [3]]游客下滑过程中，质量不变，高度变小，则可得重力势能减小。 25．如图，某小区利用无人机进行大面积消杀作业。携带消毒液的无人机总重200N，从地面起飞至5m高度，无人机克服重力做功为 J，携带消毒液的无人机水平匀速飞行，在喷洒消毒液的过程中，它的动能 。    【答案】 1000 减小 【解析】[1]该机在上升过程中无人机重力做的功 W=Gh=200N×5m=1000J [2]无人机在5米高空水平飞行进行喷洒消毒时，飞机的速度不变，但质量变小，所以无人机的动能减小。 26．2020年12月17日凌晨，我国“嫦娥五号”返回器携带2公斤珍贵月壤成功降落在内蒙古四王子旗。下落过程中，返回器的重力势能 （填“增大”或“减小”）；在穿越大气层时，“嫦娥五号”克服摩擦，将部分机械能转化为 。 【答案】 减小 内能 【解析】[1]影响重力势能的因素是高度和质量，返回器在下落过程中，质量几乎不变，高度减小，则重力势能减小。 [2]嫦娥五号在穿越大气层时，与空气摩擦，此时机械能转化为内能，使内能增加，温度升高。 27．如图所示，小球从某一高处a点自由下落（不计空气阻力），b点是小球刚刚接触弹簧时的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点．在小球从b点到c点运动的过程中，小球动能的变化情况是 ，小球机械能的变化情况是 。 【答案】 先变大后变小 变小 【解析】[1]在小球从b点到c点运动的过程中，即与弹簧接触后，当重力大于弹力时，小球向下做加速运动，当重力小于弹力时，小球向下做减速运动；即小球的运动速度先变大，后变小，故小球先变大后变小； [2]由于该过程中，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减少。 28．在学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图所示，则此过程重力做功的功率为 W。若不考虑空气阻力，此过程中机械能 （选填“不变”“增大”或“减小”）。该同学运动到最高点时动能 （选填“为0”或“不为0”）。    【答案】 300 不变 不为0 【解析】[1]此过程重力做功 此过程重力做功的功率 [2]若不考虑空气阻力，从最高点到落地点过程中,只有重力势能转化成动能，重力势能与动能的和不变，机械能不变。 [3]该同学从起跳到运动最高点的过程中，一部分动能转化成重力势能，在最高点时同学向上的速度为0，但仍有向前的速度，动能不为0 。 29．小明利用“3D”打印机，打印出和自己大小一样的“自己”模型，但质量只有自己的，这个模型的密度是小明密度的 ．小明把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功 J． 【答案】 150 【解析】因为模型和自己大小一样，即体积V相同，已知质量只有自己的，根据ρ=则这个模型的密度是小明密度的；小明的重力G＝500N，一层楼的高度大约为3m，则模型的重力G′＝G＝×500N＝50N，一层楼的高度h＝3m，把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功W＝G′h＝50N×3m＝150J． 30．如图甲所示，人用力推车向前运动，人的推力对车 ；如图乙所示，叉车的牵引力使叉车叉着货物沿水平方向移动，则叉车对货物 。（均选填“做功”或“不做功”） 【答案】 做功 不做功 【解析】[1]人用力推车向前运动，推力方向为水平向左，小车运动的方向也是水平向左，符合做的必要条件，人的推力对车做功。 [2]叉车的牵引力使叉车叉着货物沿水平方向移动，叉车对物体的作用力是竖直向上的，物体移动的距离是水平的，物体没有在力的方向上移动一段距离，则叉车对货物不做功。 31．用20N的力沿水平方向，将重200N的物体向前推动4m，推力所做的功为 J；重力所做的功为 J；接着2秒内再将此物体匀速向上托举2m，托力做功的功率是 W。 【答案】 80 0 200 【解析】[1]推力所做的功 W＝Fs＝20N×4m＝80J [2]物体没有在重力的方向上移动距离，故重力所做的功为0J。 [3]托力所做的功 W′＝Gh＝200N×2m＝400J 托力做功的功率 32．在2022年北京冬奥会中，我国选手谷爱凌在比赛中获得女子自由式滑雪冠军。她在跃出跳台后，由于 继续上升，若以跳台为参照物，她是 的（选填“运动”或“静止”），在上升过程中，其重力势能 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】 惯性 运动 变大 【解析】[1]她在跃出跳台后，由于惯性，保持原来的运动状态，继续上升。 [2]若以跳台为参照物，她的位置发生了改变，故她是运动的。 [3]在上升过程中，质量不变，高度增大，故重力势能变大。 33．如题图所示，单摆中的小球在A、B、C三点间不停地往复运动，如果不考虑空气阻力的影响，小球在 处的重力势能最大；小球在 处的动能最大；小球由A到B过程中， 能保持不变。 【答案】 AC B 机械 【解析】[1]小球运动过程中质量不变，AC两点的高度最高，重力势能最大。 [2]小球在B处的位置最低，高度最小，重力势能最小，则速度最大，动能最大。 [3]小球由A到B过程中，只有重力做功，重力势能转化为动能，机械能守恒，即机械能保持不变。 34．神舟十三号返回地球，如图 ，返回舱在离地 104m 的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至 10m/s，此后匀速下降，距离地面 1m 时启动反推发动机减速，最后稳稳落地，这一过程历时约 800s。若返回舱总质量 3×103kg，主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比。这一过程，返回舱重力的功率为 W。当返回舱速度为 20m/s 时，空气阻力为 N。 【答案】 【解析】[1]返回舱的总重力 返回舱重力做功 返回舱重力的功率 [2]返回舱匀速下降时，速度，由二力平衡条件可得此时的空气阻力 主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比，即，可得 当返回舱速度为 20 m/s 时，空气阻力为 35．如图所示的是某次机器人工作的展示过程。机器人先将总质量为20kg的水果箱提升1m，此过程中机器人对水果箱做功 J；提起水果箱后又使水果箱沿水平方向平移了10m，此过程中机器人对水果箱做功 J。（g取10N/kg） 【答案】 200 0 【解析】[1]机器人提升水果箱对水果箱做功为 [2]水果箱沿水平方向平移的过程中，机器人对水果箱的作用力是竖直向上的，运动方向是水平的，即物体没有在力的方向上移动一段距离，此过程中机器人对水果箱没有做功，即做功为0。 三、实验题（实验题共3小题，每空1分，共14分） 36．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 （1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； （2）由图甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关； （3）小明根据图甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？ （选填“正确”或“错误”），理由是： ； （4）小明联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从同一斜面的顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 （选填“相等”或“不相等”）。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 【答案】 转换法 不能 速度 正确 丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大，即球的动能大，说明动能大小还和质量有关 相等 【解析】（1）[1]实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。 [2]若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。 （2）[3]甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面时的速度不同，高度越高，速度越大，推动木块移动的距离越远，动能越大，故结论为：物体的动能大小与速度有关，在质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）[4][5]虽然甲、丙两图中没有控制小球到达水平面时的速度相同（没有控制小球下落的高度相同），但丙图中质量大的球到达水平面时的速度小，木块移动的距离反而大，即s3大于s1，即球的动能大，说明动能大小还和质量有关，故看法是正确的。 （4）[6]小车从同一斜面的顶端由静止滑下，小车具有的机械能相同，小车最终静止在水平面上，所以小车到达水平面克服摩擦力做功相同。 37．某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：物体动能大小与物体的质量有关 猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关 为了验证上述猜想，老师提供了如下器材：斜槽、刻度尺、三个钢球（质量分别为0.1kg、0.2kg和0.3kg）、木块和长木板。 实验装置如图所示，让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下，碰到水平面上的木块后，将木块撞出一段距离。 该同学利用上述器材和装进行了实验，并在下表中记录了实验获得的数据。 次数 钢球质量m/kg 钢球下落高度h/cm 木块移动距离s/cm ① 0.1 10 8 ② 0.1 20 19 ③ 0.1 25 23 ④ 0.2 10 15 ⑤ 0.3 10 26 ⑥ 0.3 15 35 （1）实验中通过比较 来判断物体动能的大小； （2）为了验证猜想一，需选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析； （3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是： 。 【答案】 木块移动距离 ①④⑤ 质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大 【解析】（1）[1]动能的大小不能用专门的仪器测量，可以通过比较木块被推动的距离来判断动能的大小。 （2）[2]为了验证动能大小与物体质量的关系，应控制钢球的运动速度，改变钢球质量，观察木块被推动的距离，故应选择表中①④⑤三组数据进行分析。 （3）[3]分析表中①②③的实验数据，钢球的质量相同，高度不同，运动到水平面的初速度不同，木块被推动的距离不同，可得出的结论是：质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大。 38．如图所示，是小明“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验，图中物体质量的关系：mA=mB<mC，物体被举的高度关系hA=hC<hB，木桩开始时高度相同。 (1)实验过程中，小明通过观察 来比较物体重力势能的大小（选填“物体下降速度”或“木桩陷入沙中深度”）；本实验用到两种实验探究方法，分别是控制变量法和 ； (2)分析图中 （选填“甲”“乙”或“丙”）两次实验可以得到的实验结论是：质量相同时，物体被举的越高，重力势能越大； (3)物体B在下落过程中， 转化为 （选填“弹性势能”、“重力势能”或“动能”）。 【答案】(1) 木桩陷入沙中深度 转换法 (2)甲、乙 (3) 重力势能 动能 【解析】（1）[1]实验中我们通过观察木桩陷入沙坑的深度，来比较重力势能的大小，凹陷越深重力势能越大。 [2]“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中，运用转换法，通过观察木桩陷入沙中深度来比较物体重力势能的大小，因此该实验中运用了控制变量法和转换法。 （2）探究重力势能与高度的关系时，需要控制物体的质量相同，物体所处的高度不同，因此选用甲、乙两次实验。 （3）[1][2]物体B在下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，该过程中将重力势能转化为动能。 四、计算题（本大题共2小题，每小问2分，共10分） 39．今年春节期间，武汉疫情爆发。火神山和雷神山的建设成了一场与疫情的生死竞速！建设者们不分昼夜，拼命赶工，创造了建筑史上的奇迹！如图是一张建筑工人肩负水泥赶往工地的特写画面。若水泥的质量为40kg，水泥与工人肩膀的接触面积为 ，求：（ g取10N/kg） （1）水泥受到的重力多大？ （2）水泥对建筑工人肩膀的压强多大？ （3）如果建筑工人在2s内将水泥举高了1.6m，建筑工人对水泥做功的平均功率多大？ 【答案】（1）400N；（2）20000Pa ；（3）320W 【分析】(1)已知水泥的质量，根据求出水泥的重力； (2)已知水泥与工人肩膀的接触面积，水泥对肩膀的压力等于水泥的重力，根据求出水泥对建筑工人肩膀的压强； (3)根据得出建筑工人对水泥做功的平均功率。 【解析】(1)若水泥的质量为40kg，水泥的重力 (2)已知水泥与工人肩膀的接触面积为，水泥对肩膀的压力等于水泥的重力 水泥对建筑工人肩膀的压强 (3)建筑工人对水泥做功的平均功率 答：(1)水泥受到的重力为； (2)水泥对建筑工人肩膀的压强为20000Pa； (3)如果建筑工人在内将水泥举高了，建筑工人对水泥做功的平均功率为。 40．一辆小汽车，总重为1.2×104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，小汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为100km，求： （1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少． （2）小汽车在这段路程中发动机所做的功． 【答案】（1）1×105Pa，（2）1×108J 【解析】试题分析：（1）车对路面的压力：F=G=1.2×104N，车对路面的压强 Pa （2）小汽车行驶100km所需时间：，小汽车在这段路程中发动机所做的功W=Pt=2×104W×5×103s=1×108J． 答：（1）小汽车对路面的压强是1×105Pa；（2）小汽车在这段路程中发动机所做的功是1×108J． / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 功与机械能单元练习 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本大题共20，每小题只有一个正确选项，每小题2，共40分） 1．在国际单位制中，功的单位是（　　） A．W B．N C．J D．Pa 2．下列单位与物理量的对应中，正确的是（    ） A．弹力 B．压力 C．功率 D．功 3．教材素材下列四幅图中，人对物体施加的力有对物体做功的是（   ） A．推车未推动 B．在空中飞行的足球 C．搬石头未搬起 D．用绳子提升物体 4．如图所示，跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（　　） A．动能增大，重力势能减少，机械能不变 B．动能减少，重力势能减少，机械能不变 C．动能不变，重力势能减少，机械能不变 D．动能不变，重力势能减少，机械能减少 5．北京冬奥会的赛场上，一台随运动员绕场地转动的摄像机引人注目，它就是赛事总台自主研发的一款特种摄像设备——“猎豹”，如图所示，在“猎豹”沿路线匀速转弯的过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动状态不变 B．受到惯性的作用 C．动能大小不变 D．机械能大小不变 6．如图所示，某工人正将一块砖头从小车里匀速向上拎起。在此过程中，下列说法中错误的是（　　） A．工人对砖块做了功 B．砖块的动能保持不变 C．砖块的重力势能增大 D．砖块的机械能保持不变 7．在“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小的影响因素”实验中，说法不正确的是（　　） A．研究对象都是小车 B．控制小车从同一斜面同一高度下滑的目的相同 C．只有前者实验需要改变水平面的粗糙程度 D．都需要在实验基础上通过理想推理得出结论 8．中考体育跳绳项目测试中，小明同学在1min内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（   ） A．0.5 W B．5 W C．50W D．500 W 9．体育测试中，小明立定跳远的运动轨迹如图所示，他在上升过程中（ ） A．动能减小 B．动能增大 C．重力势能减小 D．重力势能不变 10．留心周围的生活情景，你会时刻从中感受到物理知识的无穷魅力。请判断如图所示四个情景中哪个说法是正确的（　　） A．如果脚与地面没有摩擦，走路会变的很轻松 B．手拍桌子感到疼，是因为桌子对手施加的力大于手对桌子施加的力 C．驾驶员系安全带是为了减小行驶中人的惯性 D．苹果下落过程中动能增大 11．如图所示，掷实心球是中考体测项目之一。若不计空气阻力，则投掷后的实心球在碰地之前的运动过程中，下列说法正确的是（   ） A．上升过程中，动能变大，重力势能变大 B．上升过程中，动能变小，重力势能变大 C．下落过程中，重力势能变小，机械能变小 D．下落过程中，动能变大，机械能变大 12．垫排球是我市一项体育测试项目，下列对排球离开后继续上升过程分析正确的是（　　） A．速度越来越小 B．受到的重力越来越大 C．到达最高点时受力平衡 D．球受到惯性作用 。 13．对于下列四幅图片的选项正确的是（   ） A． B．. C． D． 14．如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，运动员与滑板一起落在水平地面上，若不计空气的阻力，则运动员在下落过程中（   ） A．重力势能减小，机械能减小 B．动能增大，机械能增大 C．只受重力作用 D．受到重力和滑板的支持力作用 15．2023年3月19日陈芋汐和全红婵组合以362.04分的总成绩夺得跳水10米台冠军，如图所示，参加“跳水”表演赛时的分解动作的简略示意图，不考虑空气阻力，下列相关说法正确的是（　　）    A．从离开跳板到最高点的过程中，只受到重力作用 B．从跳起到入水前的过程中，运动员的重力势能一直减小 C．到达最高点时，若运动员所受的力全部消失，则她将保持静止状态 D．从最高点到入水前的过程中，速度增大，运动员的惯性增大 16．如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的曲面从a点向d点运动，其中b和d两点在同一水平高度。下列说法中正确的是（　　） A．小球从a点运动到c点，重力势能全部转化为动能 B．小球在b点的机械能大于在c点的机械能 C．小球在b点的动能等于在d点的动能 D．小球从a点运动到d点的过程中，机械能一定全部转化为内能 17．如图所示，小明在水平冰面上滑冰车时，用钎子用力杵冰面，冰车加速向前滑行，但停止用力后会慢慢停下来，不计空气阻力。对此现象分析正确的是（　　） A．加速滑行的冰车相对于地面是静止的 B．停止用力后，小明的重力势能不变，机械能减小 C．停止用力后，冰车能继续向前滑行是因为冰车具有惯性力 D．停止用力后，冰车继续向前滑行，冰车受到的重力和地面对冰车的支持力是一对平衡力 18．关于羽毛球在空中运动的情况，下列说法正确的是（　　） A．运动状态始终不变 B．加速下落过程中，动能变小 C．运动到最高点时受到平衡力 D．上升过程中，重力势能变大 19．如图所示，有一长方体实心铁块沉在粗糙的水池底部，某工程队利用汽车将铁块从水中竖直打捞上来。若汽车以恒定速度v向右行驶，则铁块从池底升至水面上方一定高度的过程中，绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图像是（　　） A． B． C． D． 20．弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动，其结构如图甲所示。图乙是小明玩弹跳杆时，由最低位置上升到最高位置的过程，下列分析正确的（　　） A．在a状态时弹簧的弹性势能最大，小明的动能为零 B．a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大 C．b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小明的重力势能 D．a→c的过程中，小明先加速后减速，在b状态时速度最大 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共15小题，每空1分，共36分。） 21．无人机已被应用于诸多领域，如图所示是一款四翼无人机，在无人机匀速上升过程中，动能 ，机械能 （以上选填“变大”、“变小”或“不变”）。 22．在高速公路上快速行驶的汽车，遇到紧急情况刹车后不能立即停下来，是因为汽车具有 ；交通规则要求汽车不能超速行驶，是因为汽车质量一定时，其行驶速度越大， （选填“动能”或“势能”）越大，发生交通事故时，造成的伤害越严重。 23．月球属于 （选填“行星”或“卫星”）．2019年1月，“嫦娥四号”在月球背面成功着陆．“嫦娥四号”在减速过程中，动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），以月球为参照物，“嫦娥四号”是 的（选填“运动”或“静止”）． 24．今年的哈尔滨冰雪大世界再次推出史上最长超级冰滑梯。如图所示超级冰滑梯长度约500m，游客乘坐雪橇板从冰滑梯上滑下所用时间约为50s，则游客的平均速疫是 m/s，以雪橇板为参照物，该游客是 的，在游客下滑的过程中，重力势能逐渐， （选填“增大”或“减小’）。 25．如图，某小区利用无人机进行大面积消杀作业。携带消毒液的无人机总重200N，从地面起飞至5m高度，无人机克服重力做功为 J，携带消毒液的无人机水平匀速飞行，在喷洒消毒液的过程中，它的动能 。    26．2020年12月17日凌晨，我国“嫦娥五号”返回器携带2公斤珍贵月壤成功降落在内蒙古四王子旗。下落过程中，返回器的重力势能 （填“增大”或“减小”）；在穿越大气层时，“嫦娥五号”克服摩擦，将部分机械能转化为 。 27．如图所示，小球从某一高处a点自由下落（不计空气阻力），b点是小球刚刚接触弹簧时的位置，c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点．在小球从b点到c点运动的过程中，小球动能的变化情况是 ，小球机械能的变化情况是 。 28．在学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图所示，则此过程重力做功的功率为 W。若不考虑空气阻力，此过程中机械能 （选填“不变”“增大”或“减小”）。该同学运动到最高点时动能 （选填“为0”或“不为0”）。    29．小明利用“3D”打印机，打印出和自己大小一样的“自己”模型，但质量只有自己的，这个模型的密度是小明密度的 ．小明把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功 J． 30．如图甲所示，人用力推车向前运动，人的推力对车 ；如图乙所示，叉车的牵引力使叉车叉着货物沿水平方向移动，则叉车对货物 。（均选填“做功”或“不做功”） 31．用20N的力沿水平方向，将重200N的物体向前推动4m，推力所做的功为 J；重力所做的功为 J；接着2秒内再将此物体匀速向上托举2m，托力做功的功率是 W。 32．在2022年北京冬奥会中，我国选手谷爱凌在比赛中获得女子自由式滑雪冠军。她在跃出跳台后，由于 继续上升，若以跳台为参照物，她是 的（选填“运动”或“静止”），在上升过程中，其重力势能 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 33．如题图所示，单摆中的小球在A、B、C三点间不停地往复运动，如果不考虑空气阻力的影响，小球在 处的重力势能最大；小球在 处的动能最大；小球由A到B过程中， 能保持不变。 34．神舟十三号返回地球，如图 ，返回舱在离地 104m 的高空打开主伞，在主伞的作用下减速至 10m/s，此后匀速下降，距离地面 1m 时启动反推发动机减速，最后稳稳落地，这一过程历时约 800s。若返回舱总质量 3×103kg，主伞受到的空气阻力与速度的平方成正比。这一过程，返回舱重力的功率为 W。当返回舱速度为 20m/s 时，空气阻力为 N。 35．如图所示的是某次机器人工作的展示过程。机器人先将总质量为20kg的水果箱提升1m，此过程中机器人对水果箱做功 J；提起水果箱后又使水果箱沿水平方向平移了10m，此过程中机器人对水果箱做功 J。（g取10N/kg） 三、实验题（实验题共3小题，每空1分，共14分） 36．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 （1）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的； （2）由图甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关； （3）小明根据图甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？ （选填“正确”或“错误”），理由是： ； （4）小明联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从同一斜面的顶端由静止滑下，比较在不同表面滑行的距离（如表），小车在三个表面克服摩擦力做功 （选填“相等”或“不相等”）。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 37．某同学在探究“物体的动能跟哪些因素有关”时，提出了如下猜想： 猜想一：物体动能大小与物体的质量有关 猜想二：物体动能大小与物体的运动速度有关 为了验证上述猜想，老师提供了如下器材：斜槽、刻度尺、三个钢球（质量分别为0.1kg、0.2kg和0.3kg）、木块和长木板。 实验装置如图所示，让钢球从高为h的斜槽上由静止滚下，碰到水平面上的木块后，将木块撞出一段距离。 该同学利用上述器材和装进行了实验，并在下表中记录了实验获得的数据。 次数 钢球质量m/kg 钢球下落高度h/cm 木块移动距离s/cm ① 0.1 10 8 ② 0.1 20 19 ③ 0.1 25 23 ④ 0.2 10 15 ⑤ 0.3 10 26 ⑥ 0.3 15 35 （1）实验中通过比较 来判断物体动能的大小； （2）为了验证猜想一，需选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析； （3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是： 。 38．如图所示，是小明“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验，图中物体质量的关系：mA=mB<mC，物体被举的高度关系hA=hC<hB，木桩开始时高度相同。 (1)实验过程中，小明通过观察 来比较物体重力势能的大小（选填“物体下降速度”或“木桩陷入沙中深度”）；本实验用到两种实验探究方法，分别是控制变量法和 ； (2)分析图中 （选填“甲”“乙”或“丙”）两次实验可以得到的实验结论是：质量相同时，物体被举的越高，重力势能越大； (3)物体B在下落过程中， 转化为 （选填“弹性势能”、“重力势能”或“动能”）。 四、计算题（本大题共2小题，每小问2分，共10分） 39．今年春节期间，武汉疫情爆发。火神山和雷神山的建设成了一场与疫情的生死竞速！建设者们不分昼夜，拼命赶工，创造了建筑史上的奇迹！如图是一张建筑工人肩负水泥赶往工地的特写画面。若水泥的质量为40kg，水泥与工人肩膀的接触面积为 ，求：（ g取10N/kg） （1）水泥受到的重力多大？ （2）水泥对建筑工人肩膀的压强多大？ （3）如果建筑工人在2s内将水泥举高了1.6m，建筑工人对水泥做功的平均功率多大？ 40．一辆小汽车，总重为1.2×104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，小汽车以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为100km，求： （1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少． （2）小汽车在这段路程中发动机所做的功． / 学科网（北京）股份有限公司 $$