第11章 功和机械能【B卷·拔高卷】（贵州专用，人教版2024）-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（贵州专用，人教版2024）

2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷（人教版） 第十一章 功和机械能 （B卷•拔高卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级第11章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题：选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1．关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．做功越慢，功率越小 B．做功时间越长，功率一定越大 C．做功越多，功率越大 D．做功时间越短，功率一定越大 2．2025年2月10日，我国17岁运动小将熊诗芮勇夺亚冬会单板滑雪女子大跳台比赛的冠军，如图是熊诗芮比赛时的情景，熊诗芮在空中上升过程中，熊诗芮的（　　） A．动能减少，重力势能增加 B．动能减少，重力势能减少 C．动能增加，机械能增加 D．动能增加，机械能不变 3．在2024年巴黎奥运会乒乓球比赛中，中国乒乓球队展现了其王者之师的风采，包揽全部五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识，不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　）A．乒乓球在飞行时，它的运动状态不发生改变 B．飞行的乒乓球若所受的力全部消失，乒乓球将静止在空中 C．乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能 D．乒乓球被击打时，机械能是守恒的 4．如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（　　） A．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加 B．自由式滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，动能转化为重力势能 C．运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能守恒 D．花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，是由于人具有惯性且所受合力为零 5．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（   ） A．3∶5  9∶25 B．1∶1  1∶1 C．3∶5  3∶5 D．1∶1  3∶5 6．如图，一木块从斜面上匀速滑下，下列说法正确的是（　　） A． 木块只受到重力和斜面的支持力 B．下滑过程中，木块的重力势能转化为动能 C．下滑过程中，木块的动能转化为重力势能 D．下滑过程中，木块的机械能减小 7．在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法错误的是（　　） A．如图甲，弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能变大 B．木块被弹簧弹离的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将静止 C．木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，速度减小，动能减小 D．整个运动过程中木块的动能先变大后变小，机械能不守恒 8．如图，弹簧没有形变时下端在a处，将重物挂在弹簧上，用手将物体拉到b处后松手，不计空气阻力，在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，下列判断正确的是（   ） A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大 C．重物的机械能先变大后变小 D．重物的机械能先变小后变大 9．(多选)一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（　　） A． 小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能 B．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功 C．重力对小球做功的功率始终不变 D．小球从A点下落到C点，重力势能转化为动能 10(多选)．小明沿水平方向推箱子前行，如图甲所示。推箱子过程中，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是（　　）    A．0~3s，箱子受到地面的摩擦力为3N B．t=5s时，箱子受到地面的滑动摩擦力为6N C．t=8s时，箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力 D．9~12s， 推力的功率为18W 第Ⅱ卷 非选择题 2、 填空题：本题共4个小题，每空2分，共12分。 11．甲、乙两个完全相同的物体分别在水平拉力F甲和F乙的作用下，在同一水平面上运动，两次运动的s-t图像如图所示。若不计空气阻力，则拉力F甲 F乙，拉力功率P甲 P乙。（均选填“>”、“<”或“=”） 12．如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”质量越大射出时的动能 （选填“相同”或“不同”）。 13．小明家的汽车以60kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，则在0~10s时间内，轿车发动机做功 J；轿车在第15s时受到的阻力是 N。 14．如图，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力，水平拉力。B静止，A沿木板B以的速度向右匀速滑动。则拉力的功率为 W，地面对木板B的摩擦力方向向 。 3、 作图题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。 15．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像。 16．如图甲所示水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系的大致图像如图8乙所示。若换另一相同底面的小木块Q（）将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。 4、 简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。 17．图甲是小林从家到学校的一条水平公路，爱动脑筋的他做了这样的设想：将从家到学校的路挖成一个“U”形，如图乙所示，只要从家骑上自行车，不用刹车也不用蹬脚踏板，等车停下来就可以到达学校了。请你根据所学的物理知识回答： (1)在他设想的过程中动能和重力势能之间如何转化? (2)他的设想在现实中为什么不能实现? 请写出一条让这个设想实现的方法。 18．如图所示，将轻质弹簧左端固定于墙上，右端在O点处时弹簧恰好无形变。现用一木块压缩弹簧至A点（木块与弹簧不相连），松手后观察到木块运动到B点停止。若将木块压缩弹簧至C点后松手，则木块最后停止在B点的左边还是右边？请从能量转化角度说明理由。 5、 实验探究题：本题共2个小题，19小题14分，20小题12分，共26分。 19．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。 20．亲爱的同学，请你运用所学知识解答下列问题： (1)某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验，他们将从一楼走到三楼。 ①实验器材：体重计（磅秤）、秒表、 。 ②以下是小明设计的测量步骤，其中多余的是 （填字母）。 A．测出自己的质量m        B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的高度h    D．测出自己上楼所用的时间t E．算出上楼的功率P ③请你帮小明设计一个实验记录表格 。 (2)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为，木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。 ①比较重物A、B将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和 的关系。 ②根据图甲、乙所示的实验，我们 （选填“能”或“不能”）比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小，理由是 。 6、 综合应用题：本题共2小题，第21题8分，第22题8分，共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。 21．如图，我国自行研制成功的“蛟龙”号深海载人潜水器，满载时，总质量约22吨，体积约为20m3，当它完成下潜任务返回母船时，需要“向阳红09”上的电动机带动吊索将它缓慢匀速拉起（不计水对它的阻力），此过程历时4个小时，若以某次下潜深度7200米到“蛟龙”号刚露出水面为止（“蛟龙”号高度忽略不计，海水密度约1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求： (1)潜水器受到的重力； (2)吊索将潜水器从7200m深度拉至刚露出水面，拉力所做的功； (3)吊索拉力对潜水器做功的功率。 22．2024年2月20日，临沂迎来强降雪。环卫部门以雪为令，迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景，该车10min内的运动图象如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t，除雪过程中所受水平阻力为，车轮与地面的总接触面积为，g取，求该除雪车： （1）对水平地面的压强； （2）10min内通过的路程； （3）10min内牵引力所做的功。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 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（人教版） 第十一章 功和机械能 （B卷•拔高卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版八年级第11章。 第Ⅰ卷 选择题 1、 选择题：选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 1．关于功和功率，下列说法正确的是（　　） A．做功越慢，功率越小 B．做功时间越长，功率一定越大 C．做功越多，功率越大 D．做功时间越短，功率一定越大 【答案】．A 【解析】A．功率是表示做功快慢的物理量，做功越慢，功率越小，故A正确； BD．功率不仅与做功的时间有关，还与做功的多少有关，故BD错误； C．功率的大小等于功与时间的比值，仅仅知道做功多少而不知做功时间长短，无法判断功率大小，故C错误。 故选A。 2．2025年2月10日，我国17岁运动小将熊诗芮勇夺亚冬会单板滑雪女子大跳台比赛的冠军，如图是熊诗芮比赛时的情景，熊诗芮在空中上升过程中，熊诗芮的（　　） A．动能减少，重力势能增加 B．动能减少，重力势能减少 C．动能增加，机械能增加 D．动能增加，机械能不变 【答案】．A 【解析】熊诗芮在空中上升过程中，熊诗芮的质量不变，速度变小，高度变大，动能减小，重力势能增加，由于存在空气阻力，部分机械能转化为其它形式的能，机械能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．在2024年巴黎奥运会乒乓球比赛中，中国乒乓球队展现了其王者之师的风采，包揽全部五块金牌。乒乓球比赛中涉及许多物理知识，不考虑空气阻力，下列分析正确的是（　　）A．乒乓球在飞行时，它的运动状态不发生改变 B．飞行的乒乓球若所受的力全部消失，乒乓球将静止在空中 C．乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能 D．乒乓球被击打时，机械能是守恒的 【答案】．C 【解析】A． 乒乓球在飞行过程中，受到重力和空气阻力的作用，会改变乒乓球的速度大小和方向，即改变乒乓球的运动状态，故A错误； B． 根据牛顿第一定律可知，飞行的乒乓球若所受的力全部消失，它将保持力消失那一瞬间的速度做匀速直线运动，故B错误； C． 乒乓球拍出后，在上升的过程中，由于重力的作用，乒乓球的速度会逐渐减小，在质量不变的情况下，速度减小，动能就会减小，高度增加，重力势能增大，乒乓球在空中上升的过程中动能转化为重力势能，故C正确； D． 由于乒乓球受到空气阻力，机械能不守恒，故D错误。 故选C。 4．如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（　　） A．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加 B．自由式滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，动能转化为重力势能 C．运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能守恒 D．花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，是由于人具有惯性且所受合力为零 【答案】．A 【解析】A．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其质量不变，速度增大，所以动能增大；高度不变，重力势能不变，所以机械能增加，故A正确； B．自由式滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，速度越来越快，高度减小，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故B错误； C．运动员将冰壶推出后，手与冰壶不再接触，手对冰壶的作用力消失，冰壶靠惯性向前滑行，所以人不再对冰壶做功；冰壶滑行过程中，克服与冰面的摩擦做功，部分机械能转化为其他形式的能，所以冰壶的机械能会逐渐减小，故C错误； D．花样滑冰运动员保持一定造型在冰面上沿曲线滑行，由于人具有惯性，运动方向不断变化，运动员处于非平衡状态，合力不为0，故D错误。 故选A。 5．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、，则和分别为（   ） A．3∶5  9∶25 B．1∶1  1∶1 C．3∶5  3∶5 D．1∶1  3∶5 【答案】．D 【解析】同一物体对水平面的压力不变，且接触面的粗糙程度不变，所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力不变，物体在同一水平面上做匀速直线运动时，受到的推力与滑动摩擦力平衡，大小相等，则两次推力相等，故 由图甲知道，第一次的运动速度 由图乙知道，，由知道，两次推力的功率之比 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．如图，一木块从斜面上匀速滑下，下列说法正确的是（　　） A． 木块只受到重力和斜面的支持力 B．下滑过程中，木块的重力势能转化为动能 B． 下滑过程中，木块的动能转化为重力势能 D．下滑过程中，木块的机械能减小 【答案】．D 【解析】A．由图可知，一木块从斜面上匀速滑下，其受到重力、支持力和摩擦力的作用，故A错误； B．匀速下滑过程中，木块的速度不变，所以动能不变，不是重力势能转化为动能，故B错误； CD．下滑过程中，木块的高度降低，重力势能减小，而动能不变，所以机械能减小；此过程中没有动能转化为重力势能，故C错误，D正确。 故选D。 7．在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法错误的是（　　） A．如图甲，弹簧被压缩过程中，长度变短，弹簧的弹性势能变大 B．木块被弹簧弹离的瞬间，如果它受到的力全部消失，木块将静止 C．木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，速度减小，动能减小 D．整个运动过程中木块的动能先变大后变小，机械能不守恒 【答案】．B 【解析】A．弹簧被压缩过程中，长度变短，弹性形变变大，所以弹簧的弹性势能增大，故A正确，不符合题意； B．木块被弹簧弹离的瞬间，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动，故B错误，不符合题意； C．动能大小与质量和速度有关，木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中，速度减小，质量不变，所以动能减小，故C正确，不符合题意； D．整个运动过程中木块的动能先变大后变小，克服摩擦做功，机械能减小，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．如图，弹簧没有形变时下端在a处，将重物挂在弹簧上，用手将物体拉到b处后松手，不计空气阻力，在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，下列判断正确的是（   ） A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大 C．重物的机械能先变大后变小 D．重物的机械能先变小后变大 【答案】．C 【解析】AB．在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，弹簧由被拉伸变为被压缩，形变量先变小后变大，则弹簧的弹性势能先变小后变大，故AB错误； CD．不计空气阻力，在物体由静止一直向上运动至最高点c的过程中，只存在弹簧的弹性势能与物体的机械能之间的相互转化，弹簧的弹性势能先变小后变大，则重物的机械能先变大后变小，故C正确，D错误。 故选C。 9．(多选)一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是（　　） A． 小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能 B．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功 C．重力对小球做功的功率始终不变 D．小球从A点下落到C点，重力势能转化为动能 【答案】．ABD 【解析】A．小球的质量不变，C点的高度小于在B点的高度，故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，故A正确； B．已知AB和BC的距离相等，根据可知，重力一定，通过的距离相同，所以重力做的功相同，故B正确； C．由题意知，小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度，AB和BC的距离相等，所以在BC段所用的时间小于在AB段所用时间，根据可知，重力做功相同的情况下，BC段的时间短，所以BC段做功的功率大，故C错误； D．小球从A点下落到C点，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故D正确。 故选ABD。 10(多选)．小明沿水平方向推箱子前行，如图甲所示。推箱子过程中，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是（　　）    A．0~3s，箱子受到地面的摩擦力为3N B．t=5s时，箱子受到地面的滑动摩擦力为6N B． t=8s时，箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力 D．9~12s， 推力的功率为18W 【答案】．AB 【解析】A．由丙图可知，前3s物体速度为零，处于平衡状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力；由乙图可知，物体所受推力为3N，则可知静摩擦力也为3N，即箱子受到地面的摩擦力为3N。故A正确； BC．由图丙知9s~12s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的摩擦力是滑动摩擦力，推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此时的推力F为6N，摩擦力也为6N，由图丙知3s~6s内，物体做加速运动，产生的摩擦力是滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为6N，故t=5s时，箱子受到地面的滑动摩擦力为6N；6s~9s内，物体做减速运动，受非平衡力的作用，故t=8s时箱子受到的推力和摩擦力不是一对平衡力，故B正确，C错误； D．由图丙知9s~12s内，物体的速度为1m/s，受到的推力是6N，则推力的功率为 故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷 非选择题 2、 填空题：本题共4个小题，每空2分，共12分。 11．甲、乙两个完全相同的物体分别在水平拉力F甲和F乙的作用下，在同一水平面上运动，两次运动的s-t图像如图所示。若不计空气阻力，则拉力F甲 F乙，拉力功率P甲 P乙。（均选填“>”、“<”或“=”） 【答案】． = > 【解析】[1]由图象可知，甲乙两物体均做匀速直线运动，甲乙两个物体完全相同，则重力相同，对水平面的压力相等，在同一水平面上运动，则两物体受到的摩擦力大小相等，所以根据二力平衡条件可知，拉力F甲和F乙的大小相等，即F甲=F乙。 [2]由图象可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，则甲的速度大于乙的速度，即v甲>v乙，又知F甲=F乙，所以根据 可知，拉力的功率p甲>p乙。 12．如图所示的是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，若橡皮筋被拉得同样长，所用“子弹”的质量不同，则“子弹”质量越大射出时的动能 （选填“相同”或“不同”）。 【答案】．相同 【解析】当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，转化成子弹的动能也相同。 13．小明家的汽车以60kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，则在0~10s时间内，轿车发动机做功 J；轿车在第15s时受到的阻力是 N。 【答案】． 2000 【解析】[1]0~10s内，轿车发动机做功 [2]由图像知，15s前，轿车已经开始做匀速直线运动，其速度的大小为30m/s。轿车在第15s所受的牵引力等于所受的阻力，故所受的阻力为 14．如图，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力，水平拉力。B静止，A沿木板B以的速度向右匀速滑动。则拉力的功率为 W，地面对木板B的摩擦力方向向 。 【答案】． 5 右 【解析】[1]拉力F2的功率 [2]物体A做匀速直线运动，受到的水平向右的拉力F2和B对A水平向左的摩擦力平衡，大小相等，即fBA=F2=50N。 由力的相互性可知，B对A水平向左的摩擦力与A对B水平向右的摩擦力大小相等，即fAB=fBA=50N。B静止，处于平衡状态，受到平衡力的作用，由于F1>fAB，则地面对木板B施加一个向右的摩擦力，大小为f=F1-fAB=70N-50N=20N 3、 作图题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。 15．总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示。请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像。 【答案】【解析】．橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l下降至2l应该分为两个阶段，前一个阶段弹力小于重力，小球仍然加速，后一个阶段弹力大于重力，小球开始减速，最后变为零，动能转化为橡皮筋的弹性势能，最后动能为零；动能随运动距离变化的大致关系图像如下图： 16．如图甲所示水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系的大致图像如图8乙所示。若换另一相同底面的小木块Q（）将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。 【答案】【解析】．将弹簧同样压缩至A点由静止释放，由于弹簧形变程度相同，弹性势能转化为动能大小相同，即小木块Q和小木块P具有相同的动能，由于水平面AB段光滑动能不变，故在AB段小木块Q和小木块P动能随位置变化关系的图像相同；由于水平面B点右侧粗糙，小木块在滑行过程中需要克服摩擦做功，而滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，因小木块具有相同底面积，且，所以小木块Q受到的摩擦力大于小木块P，由于两木块具有的动能相同，对外做的功应该相同，根据W=fs可知，过了B点后，小木块Q在水平面滑行的距离应该小于小木块P，故小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像如下图所示：    4、 简答题：本题共2个小题，每小题3分，共6分。 17．图甲是小林从家到学校的一条水平公路，爱动脑筋的他做了这样的设想：将从家到学校的路挖成一个“U”形，如图乙所示，只要从家骑上自行车，不用刹车也不用蹬脚踏板，等车停下来就可以到达学校了。请你根据所学的物理知识回答： (1)在他设想的过程中动能和重力势能之间如何转化? (2)他的设想在现实中为什么不能实现? 请写出一条让这个设想实现的方法。 【答案】【解析】．（1）将路挖成一个“U”形后，自行车下坡时，做加速运动，重力势能转化为动能，上坡时做减速运动，动能转化为重力势能。 （2）因为自行车运动过程中受到摩擦阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不蹬脚踏板时，不能到达学校；若想让设想实现，可以将起始点位置抬高，高于学校位置，这样即使在运动过程中损失一部分机械能，也会有足够的动能到达学校。 18．如图所示，将轻质弹簧左端固定于墙上，右端在O点处时弹簧恰好无形变。现用一木块压缩弹簧至A点（木块与弹簧不相连），松手后观察到木块运动到B点停止。若将木块压缩弹簧至C点后松手，则木块最后停止在B点的左边还是右边？请从能量转化角度说明理由。 【答案】【解析】．B点的右边。理由：第一次将木块压缩至A点松手后，弹性势能克服摩擦做功最后停在B点。第二次将木块压缩至C点松手后，弹簧被压缩的程度更大，弹性势能也更大，能克服摩擦力做的功更多，而木块所受滑动摩擦力的大小不变，据可知，木块被推行的距离会更远，所以最后停在B点的右边。 5、 实验探究题：本题共2个小题，19小题14分，20小题12分，共26分。 19．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 【解析】（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。 20．亲爱的同学，请你运用所学知识解答下列问题： (1)某校物理兴趣小组的同学要进行“估测自己上楼的功率”的实验，他们将从一楼走到三楼。 ①实验器材：体重计（磅秤）、秒表、 。 ②以下是小明设计的测量步骤，其中多余的是 （填字母）。 A．测出自己的质量m        B．测出楼梯的总长度L C．测出一楼到三楼的高度h    D．测出自己上楼所用的时间t E．算出上楼的功率P ③请你帮小明设计一个实验记录表格 。 (2)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为，木桩相同。木桩和重物的位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。 ①比较重物A、B将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和 的关系。 ②根据图甲、乙所示的实验，我们 （选填“能”或“不能”）比较出图甲中重物B、C的重力势能的大小，理由是 。 【答案】．(1) 卷尺 B 自己的质量 一楼到三楼的高度h/m 上楼所用的时间 上楼的功率 (2) 高度 能 两根木桩被打入沙中的深度相同，B、C两个重物的重力势能相等 【解析】（1）[1][2]估测自己上楼的功率，根据计算功率，因此需要测量的物理量有自己的质量m，一楼到三楼的高度h，自己上楼所用的时间t，因此需要的测量工具有体重计、秒表和卷尺，多余的步骤是B。 [3]表格重需要记录的数据有自己的质量m，一楼到三楼的高度h，自己上楼所用的时间t和最终算出的功率P，因此表格如下： 自己的质量 一楼到三楼的高度h/m 上楼所用的时间 上楼的功率 （2）[1]本实验通过木桩被打入沙中的深度来反映物体重力势能的大小，用到了转换法，由题意可知，A、B两物体质量相等，高度不同，因此探究的是重力势能与高度的关系，通过比较重物A、B将木桩打入沙中的深度不同，可判断重力势能的大小和高度的关系。 [2][3]由乙图可以看出重物B、C将两根木桩打入沙中的深度相同，所以可以判断出重物B、C的重力势能相等。 6、 综合应用题：本题共2小题，第21题8分，第22题8分，共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。 21．如图，我国自行研制成功的“蛟龙”号深海载人潜水器，满载时，总质量约22吨，体积约为20m3，当它完成下潜任务返回母船时，需要“向阳红09”上的电动机带动吊索将它缓慢匀速拉起（不计水对它的阻力），此过程历时4个小时，若以某次下潜深度7200米到“蛟龙”号刚露出水面为止（“蛟龙”号高度忽略不计，海水密度约1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求： (1)潜水器受到的重力； (2)吊索将潜水器从7200m深度拉至刚露出水面，拉力所做的功； (3)吊索拉力对潜水器做功的功率。 【答案】．(1) (2)1.44×108J (3) 【解析】（1）潜水器受到的重力为 （2）潜水器在水下受到的浮力为 则吊索的拉力为 则拉力所做的功为 （3）吊索拉力对潜水器做功的功率为 22．2024年2月20日，临沂迎来强降雪。环卫部门以雪为令，迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。图甲是一辆除雪车正在水平路面上除雪的场景，该车10min内的运动图象如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t，除雪过程中所受水平阻力为，车轮与地面的总接触面积为，g取，求该除雪车： （1）对水平地面的压强； （2）10min内通过的路程； （3）10min内牵引力所做的功。 【答案】．（1）；（2）2640m；（3） 【解析】（1）除雪车对水平地面的压力 除雪车对水平地面的压强 （2）由图乙知，0~6min是除雪前的情况，其速度为4m/s，6~10min为除雪后的情况，其速度为5m/s。除雪车前6min内通过的路程 除雪车后4min内通过的路程 除雪车10min内通过的路程 （3）除雪过程，车做匀速直线运动，所受的牵引力等于所受的水平阻力，除雪车10min内牵引力所做的功 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$