第十一章 功和机械能（巩固复习.提高卷）-2024-2025学年八年级下册物理人教版（2024）

第十一章 功和机械能 一、单选题 1．关于对功的理解，下列说法正确的是（　　） A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多 B．把重1N的物体举起1m所做的功为1J C．物体通过的路程越长，作用力做功越多 D．力作用的时间越长，做的功就越多 2．当航天员站立在空间站外跟随空间站围绕地球从近地点向远地点运动的过程中，航天员（　　） A．动能增大 B．势能增大 C．机械能增大 D．动能、重力势能均不变 3．如图为“擦窗机器人”，其质量为2Kg，它的“腹部”有吸盘．当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上（g取10N/Kg，不考虑吸盘内空气的重力），则下面说法不正确的是：（　　） A．当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力将变大 B．擦窗机器人的吸盘在工作时利用了大气压 C．当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，受到了平衡力的作用 D．擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s，它所受重力做的功是为16J 4．各种运动项目中都涉及能量及其转化，下列有关说法正确的是（　　） A．图①，掷出后的铅球到达最高点时动能为零 B．图②，蹦床运动员在下落到最低点时动能最大 C．图③，射出的箭的动能是由弓的弹性势能转化而来 D．图④，运动员起跳时的动能只转化为撑杆的弹性势能 5．如图所示，质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上，AB=BC，木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C，AB过程中加速运动，BC过程中匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A．木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力 B．水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功 C．木块在AB段与桌面有摩擦，它的机械能逐渐减小 D．水平拉力F在AB段的功率大于在BC段的功率 6．北京冬奥会自由式滑雪U形场地技巧决赛中，谷爱凌强势夺冠，为中国代表团又添一金。下列有关谷爱凌在比赛中的说法正确的是（　　） A．她静止站立在雪面上时，只受到重力的作用 B．她在滑行时，滑雪板与雪面间的摩擦是滑动摩擦 C．她飞离U形池后能继续向上运动是由于受到惯性力 D．她从空中下落到雪面的过程中动能转化为重力势能 7．如图所示，用重力不计的绳子（绳子不可形变）系着重为G的小球A，让小球A在同一水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．绳子对小球的拉力对小球不做功 B．小球的机械能不守恒 C．小球所受的重力与绳子对小球的拉力是一对平衡力 D．小球受到的合力为零 8．一个工人师傅从旗杆的A点下滑到地面的D点，他下滑的时间与速度图像如图所示，已知AB＝CD=3 m ，BC=6m ，则下列说法正确的是 A．AB段克服摩擦力做的功等于CD段克服摩擦力做的功． B．BC段克服摩擦力做的功是AB段克服摩擦力做的功的两倍． C．CD段克服摩擦力做的功大于AB段克服摩擦力做的功． D．AB段和CD段重力做功的平均功率不相等． 9．如图甲所示，小球从某高度处由静止下落到竖直放置的弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度v和弹簧被压缩的长度之间的关系如图乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧一直是弹性形变。在弹簧向下被压缩的过程中，下列说法错误的是（　　） A．弹簧受到的弹力一直增大 B．小球在b点时速度最大，动能最大 C．从a到b过程，小球受到的合力减小 D．从b到最低点的过程，重力势能转化为弹性势能，小球的机械能不变 二、多选题 10．下面几个研究实例中，采用了相同研究方法的是（　　） A．保持压力不变，探究压强与受力面积的关系 B．利用钢球撞击木块前进的距离，探究动能大小的决定因素 C．通过观察U形管两边的液面高度差，探究液体内部压强的规律 D．通过小车在毛巾、棉布和木板上滑行远近的不同，探索小车在绝对光滑表面上受力与运动的关系。 11．如图所示，小球沿光滑轨道由静止从A点向D点运动的过程中（不计空气阻力），下列说法中正确的是（　　） A．小球从A点到B点运动过程中，重力势能减小 B．小球在B点的动能最大 C．小球在B点和C点的机械能相等 D．小球不能到达D点 12． 如图所示，将铁锁用绳子悬挂起来，拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。在摆动过程中，下列说法正确的是（　　） A．绳子对铁锁的拉力一直做功 B．铁锁的运动状态一直在变化 C．铁锁从高向低摆动时，重力势能减小，动能增大 D．铁锁上升的最大高度逐渐降低，说明机械能守恒 13．如图所示，斜面与水平面在 M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在 N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到 P点，则下列说法正确的是 （　　） A．小物块从 P向M运动过程中，重力势能减少 B．小物块从 P向M运动过程中，机械能减少 C．小物块从 M向 P运动过程中，机械能减少 D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 14．过山车是公园里人人喜欢玩的游乐项目，那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。如图甲所示为过山车运行的情景，图乙是小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时速度为零，已知B、D两点的高度相同，下列说法正确的是（　　） A．整个过程中，小球在A点时机械能最大 B．小球在D点时的动能等于在B点时的动能 C．小球在E点时的机械能大于在B点时的机械能 D．小球从C点到D点的过程中，动能减小，重力势能增加 15．如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点（不计空气阻力）．下列说法正确的是（　　） A．下落过程中，小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能不守恒 B．下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒 C．到达C点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力 D．从B到C，小球重力势能与动能都减小，转化成弹性勢能 16．小刚经常与同学进行爬杆比赛，如图甲所示，在某次比赛中，小刚向上爬的速度与时间的关系图象如图乙所示，他所受的摩擦力与时间的关系图象如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A．0﹣t1时间内，人匀速向上运动，所以F=G B．t1﹣t2时间内人做匀速直线运动，人受到的重力和摩擦力是一对平衡力，即F=G C．t2﹣t3时间内人在减速向上运动，F＜G D．人加速向上爬行的过程中，重力势能增大，动能不变 17．一放在水平面上的物体，受到水平拉力的作用，在0~内其速度-时间图像与力的功率-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．时，拉力的大小为 B．0~内拉力的平均值为 C．物体所受摩擦力的大小为 D．0~内物体克服摩擦力做的功与拉力做的功相等 18．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的图象分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是（　　） A．0～3s，箱子受到地面的滑动摩擦力为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6W 19．如图所示，位于水平面上的物体在水平恒力 的作用下， 以速度 沿水平面做匀速直线运动； 若改为斜向上的恒力 作用， 让物体以速度 沿水平面做匀速直线运动。已知 与 的功率相同， 则可能有 （　　）。 A． B． C． D． 三、填空题 20．在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为　 　J；工人对木箱做功的功率为　 　W。 21．如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中球在A点的重力势能　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能。若不计空气阻力，足球在上升过程中，　 　能转化为　 　能。 22．重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，在10s种内沿水平地面匀速移动2米。在这个过程中，拉力做功是　 　J，重力所做的功是　 　J，拉力做功的功率是　 　W。 23．如题图甲为两个同学利用单摆探究能量守恒问题，情景简化如图乙所示，单摆从A点静止释放运动到E点，其在　 　点动能最大。图丙为它在等高点B和D的能量柱状图，则小球在　 　点动能更大（选填“B”、“D”），整个摆动过程中小球的机械能　 　（选填“变大”、“守恒”或“变小”） 24．质量是58kg的小明放学后背着2kg的书包步行从1楼到5楼用时1.5min，若每层楼高3m，则小明步行从1楼上与楼竞重力做功　 　J，小明克服重力做功的功率是　 　w_。若跑步上楼，用时会更短，小明克服重力做功的功率将　 　（选填“增大”或“减小”或“不变”）(g=10N/kg) 25．如图是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来，图中A为外表面，B为内表面，实验时应把　 　（选填“A”或“B”）面紧贴桌面。小明还利用相同的橡皮筋做了图甲、乙中的两张卡片，实验时　 　（选填“甲”或“乙”）图中卡片可以弹跳得更高一些。 26．甲、乙两个同学体重之比是4 ︰5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为8 ︰7，那么甲、乙做功之比为　 　，功率之比为　 　。 27．小明的爸爸开着小轿车带小明去旅行，若汽车做直线运动，牵引力的功率恒为9×104W，运动过程中受到的阻力保持不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，在0~10s内，牵引力做功　 　J，阻力为　 　N，牵引力　 　阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、实验探究题 28．小明用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验步骤如下： ①将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离S甲后静止，如图甲所示。 ②将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离S乙后静止，如图乙所示。 ③将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离S丙后静止，如图丙所示。 根据上述三次实验，回答下列问题：（已知S甲＜S乙＜S丙） （1）通过观察比较　 　就可以反映小球动能的大小，每次实验前，对木块的操作是　 　。 （2）对比甲、丙两图，能否判断小球动能的大小，答：　 　（选填“能”、“不能”）理由是　 　。 （3）对比乙、丙两图，如何通过理论分析得到实验结论？答：　 　。 29．如图所示，将一根细线上端固定，下端系上一小铁球，该装置便是“单摆”，实验小组的同学用该“单摆”探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”，将铁球从某一高度由静止释放，铁球摆到竖直位置时，撞击水平面的木块，将木块撞出一段距离。 （1）本实验使铁球获得动能的操作方法是　 　，铁球动能的大小是通过观察　 　来判断的。 （2）如图甲、乙所示，将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手，m2＞m1，两个小球运动到B点时速度相同，此时撞击放在水平面上的同一木块，木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示。则单摆的运动速度与铁球的　 　无关，由甲、乙两图可知，物体的质量越大，　 　越大。 （3）如图丙所示，将质量为m2的铁球移动到与竖直方向成θ2角时放手，∠θ2＞∠θ1，铁球运动到B点时撞击同一木块，比较　 　两图可知，物体的　 　越大，动能越大。 30．小宇骑车发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程。 （1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的　 　（选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在　 　（选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。 （2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的　 　（选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将　 　。 （3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1　 　W2．（选填“＞”、“＜”或“=”） （4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小宇同学又设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为hA、hB的位置滚下（mA＜mB，hA＞hB），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：　 　。 五、计算题 31．如图所示是一种扫地机器人，像吸尘器一样吸走地上的灰尘、纸屑等轻小垃圾，还可以在移动过程中自主识别并躲避障碍物。已知扫地机器人运动时所受的阻力f是其重力的0.2倍，其它有关配置参数如表格所示。 产品名称 xxx扫地机器人 外形尺寸 350mm×350mm×96mm 主机净重 3.5kg 最大风压 2000Pa 移动速度 0.3m/s 尘盒容量 460mL 清扫面积 30m2﹣150m2 电池容量 3600mAh （1）该机器人在尘盒为空的状态下匀速前进时，牵引力的功率是多少？ （2）使用该机器人扫地时，若地面上有一面积约为1cm2的小纸片，则小纸片受到的最大“吸力”为多少？ 32．如图，是我国055型万吨级驱逐舰“咸阳”号，该舰满载时排水量约1.23万吨，吃水深度8m，最大航速60km/h。（，g取10N/kg） （1）“咸阳”号以最大航速匀速航行6min，航行的距离为多少km？ （2）“咸阳”号满载静止时，舰底0.5m2的船板表面受到海水的压力为多大？ （3）若“咸阳”号以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为W，则“咸阳”号受到的牵引力是多少？ 33．底面积为200cm2的柱形容器中，装有10cm 深的水，一个柱体与轻质硬杆相连，从水面上方以1cm/s的速度匀速下降，如图是硬杆对物体的作用力F杆与运动时间t的关系图像，不计硬杆的质量和体积以及水的阻力，g取10N/kg， 请根据图像信息计算： (1)从柱体接触水面到刚好浸没的过程中，柱体重力所做的功； (2)柱体的密度： (3)第9s时，柱体下表面受到水的压强： (4)第9s时，容器底部受到水的压力。 34． 自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长的平直路面，用时。该过程中前后轮与地面的总接触面积为。若小明的质量为，自行车重，骑行时受到的阻力为总重的倍。求： （1）骑行时车对水平地面的压强； （2）骑行过程中动力做的功； （3）骑行过程中动力功率。 六、作图题 35．如图甲所示，质量为2m的物体B与轻质弹簧连接，竖直静止在水平地面上，一质量为m的物体A在上方h1高度处静止释放，A与B发生碰撞后立即粘在一起，图乙是物体A下降至最低点的过程中，动能E与下降距离h的关系图像。若将物体A、B的位置互换，请在同一坐标系中画出物体B下降至最低点时，动能随下降距离变化关系的大致图像。 36．如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。画出铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线 37．如图所示，小球沿光滑四分之一圆弧轨道滑下，滑上粗糙轨道BC，最终停在C点，以小球经过M点时为计时起点，在图中画出小球在MN段的“动能﹣路程”的大致图象。 七、综合题 38．如图，用测力计拉动木块，使它沿同一水平路而运动。AB段，木块受水平力F1作用做匀速直线运动。CD段，改用另一大小不变的水平力F2拉动木块继续运动。两力大小如图 （1）F2为　 　N。 （2）若 ，AB段F1做的功　 　CD段F2做的功（选填“>”、“=”、“<”）。 （3）CD段，木块受到的摩擦力大小为　 　N。 39．人造地球卫星在大气层外绕地球运转，它的速度很大，一天可以绕地球飞行几圈到十几圈，能够迅速获取大量的信息．它运行的轨道为椭圆形，如图所示．它的轨道上有一点离地球最近，这个点叫近地点；有一点离地球最远，这个点叫远地点．卫星在运转的过程中，机械能是守恒的．回答下列问题： （1）当卫星从远地点向近地点运行的过程中，它的动能和势能的变化情况是：动能　 　，势能　 　；（均选填“变大”、“变小”或“不变”） （2）从近地点向远地点运转的过程中，它的能量转化的情况是：　 　转化成　 　．（均选填“动能”或“势能”） 40．小球在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动． （1）如图1所示，小球从A点静止释放，小球到达C点时速度是否为零？　 　 （2）将轨道BC段改为水平，如图2所示，小球仍从A点静止释放，小球经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能？　 　 ．以小球经过M点时为计时起点，大致画出小球在MN段运动的速度﹣时间图线　 　 41．蹦极运动简化后与下列情景相似：如图甲所示，弹性细绳的一端固定在O点，另一端系着一个小球，小球从O点释放后上下往复运动.假设空气阻力忽略不计. （1）图乙是小球下落速度v与下落距离h的关系图像，由图像可知：当小球竖直下落到最低点时，动能为　 　J，下落的最大距离为　 　m. （2）图丙是弹性细绳弹力F与小球下落距离h的关系图像，由图像可知：弹性细绳原长为　 　m. （3）小球重力为　 　N，小球从O点释放到下落至最低点过程中，重力做功　 　J. （4）如果考虑空气阻力，小球最终会停在O点下方的某个位置，则小球最终停在h=　 　m的位置. 答案解析 1．【答案】B 【解析】【解答】ACD．根据可知，力和力方向上移动的距离决定功的大小，功的大小和时间无关，ACD错误 B．根据W=Fs计算把重1N的物体举起1m所做的功为，故B正确； 故选B。 【分析】1、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：η= 。 2、做功的条件：物体受到力作用，且在力的方向有距离。 2．【答案】B 【解析】【解答】当航天员随空间站从近地点向远地点运动的过程中，重力势能增大，动能减小，机械能守恒，B正确。 故选B。 【分析】飞船绕地球运动时，机械能守恒。从近地点向远地点运动的过程中，重力势能增大，动能减小。 3．【答案】A 【解析】【解答】ABC.“擦窗机器人”静止时，在竖直方向上静摩擦力和重力平衡，则静摩擦力f＝G；真空泵继续向外抽气，吸盘内的气压减小，大气压把机器人紧紧压在玻璃上，“擦窗机器人”仍然静止，重力大小不变，故摩擦力大小就不变。A符合题意，BC不符合题意；D.擦窗机器人8s下降的高度：h＝vt＝0.1m/s×8s＝0.8m，擦窗机器人的重力：G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，重力做的功：W＝Gh＝20N×0.8m＝16J，D不符合题意。 故答案为：A. 【分析】根据静止的物体受到平衡力的作用，当二力平衡时，力的大小相等，方向相反，物体受到静摩擦时，摩擦力和压力无关，根据物体的运动速度和时间计算路程，利用力和移动距离的乘积计算功的大小。 4．【答案】C 5．【答案】B 【解析】【解答】A．木块在AB段做加速运动，木块受力不平衡，则木块受到的摩擦力小于水平拉力的大小，即 ，木块在BC段做匀速运动，此时木块受力平衡，则木块受到的摩擦力大小等于水平拉力的大小，即 ，因水平拉力F大小不变，所以木块在AB段受到的摩擦力小于木块在BC段的摩擦力，A不符合题意； B．木块在AB段和BC段运动的距离相等，拉力F是恒力，则根据W=Fs可知，水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功，B符合题意； C．木块在AB段做加速运动，则木块的动能增大，木块的高度不变，质量不变，则木块的势能不变，因机械能等于动能与势能之和，所以木块在AB段的机械能逐渐增大，C不符合题意； D．由题知，木块在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，整个过程中速度的变化是连续的（即在BC段木块是以到达B点时的速度做匀速运动），所以木块在AB段的平均速度小于BC段的速度，拉力F是恒力，则根据公式 可知，水平拉力在AB段的功率小于在BC段的功率，D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】匀速直线运动的物体受到平衡力；加速运动的物体拉力大于摩擦力；物体受到的力和距离的乘积，计算做功多少；物体的质量和速度一定，高度一定时，动能和重力势能不变，机械能不变；根据力和速度的乘积，计算功率大小。 6．【答案】B 7．【答案】A 8．【答案】C 9．【答案】D 10．【答案】B,C 【解析】【解答】A．探究压力作用效果与受力面积的关系时，保持了压力的大小不变，采用的是控制变量法； B．动能大小不能直接观察。利用钢球撞击木块前进的距离，探究动能大小的决定因素，采用的是转换法； C．液体压强不能直接观察。通过观察U形管两边的液面高度差，探究液体内部压强的规律，采用的是转换法； D．通过小车在毛巾、棉布和木板上滑行远近的不同，探索小车在绝对光滑表面上受力与运动的关系，采用的是科学推理法。 所以，研究方法相同的是BC。 故答案为：BC。 【分析】利用钢球撞击木块前进的距离，探究动能大小的决定因素，通过观察U形管两边的液面高度差，探究液体内部压强的规律，利用了转换法。 11．【答案】A,B,C 12．【答案】B,C 【解析】【解答】A.铁锁来回摆动的过程中，没有在拉力的方向上通过距离，绳子的拉力没有做功，故A错误； B.铁锁来回摆动的过程中，速度大小和运动方向会发生变化，所以其运动状态一定会发生变化， 故B正确； C. 铁锁从高向低摆动时， 质量不变，速度变大，动能增大，高度变小，重力势能减少，故C正确； D.铁锁自由摆动时，因为有阻力的作用，所以机械能会转化为内能，机械能不守恒，但总的能量保持不变，故D错误。 故选： BC。 【分析】(1 ) 做功的两个必要因素：一是物体必须受到力的作用；二是物体在这个力的方向上所通过的位移 。 (2) 物体运动状态的改变指运动速度大小的改变或运动方向的改变，只要其中一方面发生了变化，我们就说物体的运动状态发生了改变 。 (3)重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。 (4) 物体的动能和势能之和称为物体的机械能，势能可以是引力势能、弹性势能等。只有在重力（或弹簧的弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总机械能保持不变。 13．【答案】A,D 【解析】【解答】A.小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，故A正确； BC. 小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又能返回到 P点 ，说明在运动过程中机械能大小不变，机械能守恒，故BC错误； D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变程度最大，弹簧的弹性势能最大，故D正确； 故答案为AD。 【分析】由题意物块从P点自由静止滑下，与弹簧碰撞后又能返回P点，可知机械能是守恒的； 重力势能影响因素：质量、高度； 弹性势能影响因素：弹性形变量。 14．【答案】A,D 15．【答案】B,D 【解析】【解答】解： AB、下落过程中，高度减小，小球重力势能减小； 在OA段，小球的重力势能转化为动能，动能先增大； 在AB段，向下的重力大于向上的弹力，合力向下，小球做加速运动，动能逐渐增大，同时弹簧的弹性势能增加； 在BC段，向上的弹力大于向下的重力，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，同时弹簧的弹性势能增加； 综上所述，下落过程中小球的动能先增大后减小；不计空气阻力，整个过程中无能量损耗，则小球与弹簧机械能守恒，故B正确，A错误； C、到达C点时，小球的动能为零；由于在B点时重力等于弹力，C点的弹性形变程度大于B点的弹性程度，所以C点的弹力大于B点的弹力，即C点的弹力大于小球的重力，故C错误； D、从B到C，高度减小，小球重力势能减小，速度减小，动能减小，减小的动能和重力势能转化成弹性勢能，故D正确． 故选BD． 【分析】在小球下降过程中，在OA段只有重力做功，则重力势能转化为动能；在AC段先做加速运动后减速运动；到达C点后，重力势能与动能完全转化为弹性势能． 16．【答案】B,C 【解析】【解答】解： 由题意知，人爬杆时受到了竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力这两个力的作用， 由图乙可知： A、0～t1时间内，人加速向上运动，所以F＞G；故A错误； B、t1～t2时间内人在做匀速直线运动，所以人受到的重力和摩擦力是一对平衡力，即F=G，故B正确； C、t2～t3时间内人在减速向上运动，F＜G，故C正确； D、人加速向上爬行的过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大，速度增加，动能增加，故D错误． 故选BC． 【分析】（1）爬杆时人受到身上的摩擦力和重力作用，根据人的运动情况分析两个力的大小；（2）影响重力势能的因素：质量和高度． 17．【答案】A,B,C 18．【答案】B,D 【解析】【解答】A、由丙图可知，前3s物体速度为零，仍处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的静摩擦力和推力平衡；由乙图可知，物体所受推力为3N，故静摩擦力也为3N；A不符合题意； BC、由图丙知t＝8s时，物体做匀速直线运动，速度为3m/s，受推力和摩擦力一对平衡力，大小相等，由图乙知此时的推力F为6N，摩擦力也为6N，由图乙知3s～6s内，物体做加速运动，但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，B符合题意；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，C不符合题意； D、由图丙知9s～12s内，物体做匀速直线运动，速度为1m/s，由图乙知此时的推力F为6N，故推力的功率P＝ ＝Fv＝6N×1m/s＝6W，D符合题意。 故答案为：BD。 【分析】本题考查学生对图象的认识及力的合成的应用，要求能熟练读图，并能结合运动分析物体的受力情况，注意P=Fv的应用. 19．【答案】A,B 【解析】【解答】设F2与水平面之间的夹角为θ，物体与水平面的滑动摩擦力分别为f1、f2，F2与水平方向的夹角为θ，则：f1=μmgf2=μ(mg-Fzsinθ) ，可知f1>f2；物体做匀速运动，F1、F2对物体做功的功率，等于物体克服摩擦力做功的功率，由于F1与F2功率相同，根据P=Fv，则：f1v1=f2v2，又因f1>f2，则v1<v2；根据瞬时功率的表达式可知：F1v1=F2v2cosθ，可得：F1>F2cosθ，F1与F2的大小关系不能确定，AB符合题意，CD不符合题意。 故答案为：AB. 【分析】根据共点力平衡得出两个拉力的表达式，结合数学知识分析拉力的大小关系；根据拉力的功率大小相等，结合功率表达式P=Fvcosθ分析速度大小。 20．【答案】0；150 【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的，而物体是在水平方向上移动一段距离，不是在重力的方向上移动距离，所以重力对物体做功为0J。 工人对木箱做的功W=Fs=100N×6m=600J 工人对木箱做功的功率P= = =150W 【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功；利用力和距离的乘积计算做功多少；功和时间的比值计算功率。 21．【答案】小于；动能；重力势能 22．【答案】200；0；20 【解析】【解答】在这个过程中，拉力做功是，重力的方向是竖直方向，而物体在水平方向运动，垂直无功，故重力做功的大小为0J。拉力做功的功率是 【分析】根据W=Fs，求出功；功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，根据，可求出功率。 23．【答案】C；B；变小 24．【答案】7200；80；增大 【解析】【解答】（1）小明上楼克服重力做功：W总=G总h=（58kg+2kg）×10N/kg×（5-1）×3m=7200J； 小明上楼做功的功率为：； （3）根据可知，当上楼做的功大小不变时，跑步上楼用时更短，那么小明克服重力做功的功率将增大。 【分析】（1）根据W总=G总h计算克服重力做的功，根据计算小明上楼的功率； （2）根据分析计算。 25．【答案】B；甲 26．【答案】4︰5；7︰10 27．【答案】9×105；3000；大于 【解析】【解答】 在0~10s内，牵引力做功为：； 在10s~15s内，小轿车做匀速直线运动，速度为30m/s，此时小轿车受到的拉力与阻力大小相等，即 在0~10s内，小轿车做加速直线运动，牵引力大于阻力。 【分析】由图像可知：在0~10s内，小轿车做加速运动，牵引力大于阻力，根据求出牵引力所作的功； 在10s~15s内，小轿车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，根据求出阻力大小。 28．【答案】（1）木块移动的距离；放置的位置相同 （2）不能；条件中存在两个变量，无法研究小球的动能大小 （3）物体速度一定时，物体质量越大，动能越大 【解析】【解答】解：（1）实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小；每次实验前，木块放置的位置相同；（2）对比甲丙两图，可知两小球质量不同，下滑高度不同，条件中存在两个变量，无法研究小球的动能大小；实验将不能达到探究目的。（3）乙、丙图，小球速度一定，小球质量越大，小球推动木块运动越远，小球具有动能越大，S乙＜S丙说明质量大的球对木块做的功多，即速度相等时质量大的球动能多；所以物体速度一定时，物体质量越大，动能越大。 故答案为：（1）木块移动的距离； 放置的位置相同；（2）不能；条件中存在两个变量，无法研究小球的动能大小；（3）物体速度一定时，物体质量越大，动能越大。 【分析】探究动能大小的影响因素，用到转换法（小球的动能无法直接比较，通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小）和控制变量法（当研究动能大小与质量的关系时，要让质量不同的小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同，质量不同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球从不同的高度释放，这样可以保证小球的质量相同，速度不同）. 29．【答案】（1）将钢球从某一高度由静止释放；木块运动的距离 （2）质量；动能 （3）乙和丙；速度 【解析】【解答】（1）本实验中，将钢球拉到某一高度由静止释放，钢球运动时重力势能转化为动能，可使钢球获得动能；钢球撞击木块时，钢球对木块做功，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大；即钢球动能的大小是通过木块运动的距离来判断的。（2）单摆的运动速度与铁球的质量无关，与铁球最初的高度有关（或与小球和竖直方向的夹角有关）；如图甲、乙所示，将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手，而m2＞m1，两个小球运动到B点时速度相同，则单摆的运动速度与铁球的质量无关，乙图中，木块运动的距离长，据此可知：物体的质量越大，说明物体的动能越大；（3）如图丙所示，将质量为m2的小球移动到与竖直方向成θ2角时放手，∠θ2＞∠θ1，小球运动到B点时撞击同一木块，比较乙、丙两图可知，小球与竖直方向的角度越大，物体到达水平面时的速度越快，木块移动的距离越长，说明物体的动能越大。 【分析】（1）运动的物体具有动能，探究物体动能的影响因素时，通过推动木块移动的距离反应动能大小； （2）当只改变质量，物体的运动速度相同，说明速度也质量无关，物体的质量越大，动能越大； （3）在质量相同时，可以探究物体的动能和速度的关系。 30．【答案】（1）不同；同一 （2）同一；做匀速直线运动 （3）= （4）没有控制小球质量相同 【解析】【解答】（1）在探究过程中，采用控制变量法，保证粗糙程度相同，速度不同，因为小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，因此应将小球从不同的高度处释放，比较小球在同一粗糙面上滑行的路程长短； （2）探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，应保证小球到达水平面时的速度相同，因此应将小球从同一高度处释放；通过实验结果可以看出，接触面越粗糙，摩擦力越大，小球速度减小的越快，若水平面光滑无摩擦，则小球不受摩擦力，小球的速度和方向都不变，即做匀速直线运动； （3）在上述（2）的三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同，即在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做的功相同，所以W1=W2； （4）要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同，而小球的速度不同，由题意可知，小宇没有控制小球的质量相同。 故答案为：（1）不同；同一；（2）同一；做匀速直线运动；（3）=；（4）没有控制小球质量相同。 分析：（1）小球从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，并且让小球以不同的速度在同一粗糙面上滑行； （2）实验目的是研究阻力对物体运动的影响，需要控制小球的初速度要相同；通过小球的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小进而得出结论；最后进行合理的推理得出假如不受力的情况； （3）三次实验中，小球在不同水平面上运动的过程中克服摩擦力做功，减小机械能相同； （4）要探究超速带来的安全隐患，应控制小球的质量、路面相同，而车的速度不同，据此分析答题。 31．【答案】（1）2.1W；（2）0.2N 32．【答案】（1）6km；（2）；（3） 33．【答案】(1)0.3J； (2)0.6×103kg/m3；(3) 1000Pa；(4)30N 34．【答案】（1）解：小明的重力：， 车对水平地面的压力：， 骑行时车对水平地面的压力：， 骑行时车对水平地面的压强：； 答：骑行时车对水平地面的压强是； （2）解：骑行时自行车受到的阻力为：， 由于自行车在做匀速直线运动，所以自行车受到的牵引力与阻力为一对平衡力，即：， 所以骑行过程中动力做的功为：； 答：骑行过程中动力做的功是； （3）解：骑行过程中动力做功的功率：。 答：骑行过程中动力功率是。 【解析】【分析】（1）根据 计算小明的重力，根据计算车对地面的压力，最后根据计算车对地面的压强。 （2）根据计算自行车受到的阻力，根据平衡力的知识计算自行车受到的牵引力，根据W=Fs计算动力做的功。 （3）根据计算骑行过程中动力做功的功率。 35．【答案】 36．【答案】 37．【答案】 38．【答案】（1）2.8 （2）＜ （3）2.2 【解析】【解答】(1)由图可知，测力计的分度值为0.2N，则测力计示数F2为2.8N。 (2)由图可知，F1为2.2N；F1＜F2，运动的路程相同，根据公式W=Fs可知，AB段F1做的功小于CD段F2做的功。 (3)AB段，木块受水平拉力F1作用做匀速直线运动，此时的摩擦力与拉力F1为平衡力，摩擦力为2.2N，摩擦力大小与速度大小无关，压力不变，接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，CD段，木块受到的摩擦力大小为2.2N。 【分析】（1）观察弹簧测力计的量程和分度值，根据指针的位置读数即可； （2）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs； （3）物体做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力等于摩擦力。 39．【答案】（1）变大；变小 （2）动能；势能 【解析】【解答】(1)同一物体的重力势能随高度的增加而增加，同一物体的动能随速度的增加而增加。卫星从远地点向近地点运行的过程中，高度逐渐减小，所以它的重力势能逐渐减小，又因为机械能守恒，所以，卫星减小的重力势能转化为它的动能，则它的动能就会逐渐变大；势能变小；(2)反之，从近地点向远地点运行的过程中，它的重力势能逐渐增大，动能逐渐变小，动能转化成势能。 故答案为：(1)变大；变小；2)动能；势能。 【分析】(1)动能大小与速度和质量有关，重力势能与质量和位置高度有关，当物体位置变低时，它具有的势能减小，速度变快，动能增加； （2）从近地点向远地点运行的过程中，它的位置越来越高，重力势能增加，速度变慢，动能减小。 40．【答案】（1）是 （2）等于；​ 【解析】【解答】解：（1）小球从A点静止释放，由于不计空气阻力和摩擦，没有机械能的损失，所以小球到达C点时速度是0； （2）据题目可知，由于不计空气阻力和摩擦，机械能是守恒的，所以小球经过M点时的机械能是等于其在A点的机械能的； 同时由于不计空气阻力和摩擦力，小球原来是运动的，所以小球在MN段做匀速直线运动，如下图： 故答案为：（1）是；（2）等于；见上图 【分析】（1）在不计阻力和摩擦的情况下，机械能是守恒的． （2）据牛顿第一运动定律可知，一切物体在没有受到外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态； 41．【答案】（1）0；2.4 （2）1.2 （3）3；7.2 （4）1.5 【解析】【解答】(1)由图乙知，小球下落的最大距离为2.4m，此时小球下落到最低点，小球速度为0，则小球动能为0J； (2)由图丙知，弹性细绳弹力F为0，绳的长度为1.2m，故弹性细绳原长为1.2m； （3）由图乙知，速度最大时，高度为1.5m，因为小球在下落过程中先做加速运动，当拉力等于重力时，合力为0，速度达到最大，然后做减速运动，故当下落高度为1.5m时，速度最大，拉力等于重力，由图丙知，h=1.5m时，拉力F=3N，因此小球重力为3N；小球从O点释放到下落至最低点过程中，重力做功：W=Fs=3N×2.4m=7.2J； (4)小球最终停止时，处于平衡状态，受平衡力，即拉力等于重力，故小球最终停在h=1.5m的位置； 【分析】（1）由图乙可知，当小球竖直下落到最低点时速度为0，据此得出动能大小；根据图乙判断出小球下落的最大高度。 （2）根据图知道弹性绳的原长。 （3）因为小球在下落的过程中先做加速运动，当拉力等于重力时，合力为零，速度达到最大，然后做减速运动。由图乙知速度最大时，高度为1.5m，此时拉力等于重力；图丙可知，当h=1.5m时的拉力，进而得出重力大小，根据W=Gh算出重力做功。 （4）有空气阻力，小球最终静止，球仅受重力和拉力，且二者大小相等，根据（3）中分析可得出小球最终的位置。 学科网（北京）股份有限公司 $$